teori kecepatan cahaya

Rahasia Fisika Quantum

Ilmu Fisika yang membahas tentang Gelombang Elektromagnetik (GEM) menghitung kecepatan cahaya adalah 186,000 mil per detik. Methoda normal menghitung kecepatan dalam relativitas adalah diambil sebagai contohnya sebuah gelombang suara. Maka tercatat bahwa gelombang itu bergerak pada kecepatan 1088 ft/per detik. Jika anda bergerak pada kecepatan 1000 ft. /detik dan sebuah gelombang suara juga bergerak dengan arah yang sama, anda akan mengamati gelombang itu begerak dengan kecepatan 88 ft/detik. Begitu juga, untuk seorang pengamat yang bergerak dengan kecepatan 1088 ft/detik, kecepatan gelombang suara itu yang teramati adalah nihil. Jika bergerak dengan arah berlawanan, anda akan menambahkan selisih kedua kecepatan itu jika menghitung dengan cara Fisika Newtonian klasik.

Mereka juga mencatat bahwa dengan gelombang suara diperlukan sebuah medium (perantara) untuk merambat, sehingga suara tidak merambat dalam sebuah ruang hampa. Pada sisi lain Cahaya tidak memerlukan sebuah medium untuk merambat dan tidak seperti gelombang suara, kecepatannya yang teramati tidak berubah terhadap kecepatan atau arah sang pengamat.

Maka meskipun untuk seseorang yang bergerak dengan kecepatan 100,000 miles/detik, kecepatan teramati dari cahaya itu masih tetap 186,000 mil/detik, kecepatan yang sama seperti jika pengamat itu diam di tempat.

Ini adalah teori relativitas yang tersohor itu.

Ini adalah sebuah fenomena yang sangat nyata sekali bukan intuisi dan sesungguhnya belum dapat diterangkan oleh para ilmuwan – hanya bisa diamati dan dikembangkan (teori lanjutannya) dari situ. Hal ini diterima secara universal meskipun sangat pelik untuk dimengerti, kecepatan cahaya adalah tetap untuk semua pemantau / pengamat tanpa tergantung dari kecepatan dan arah (pengamat itu). Einstein menerangkan bahwa ketika sebuah benda bertambah kecepatannya, mendekati kecepatan cahaya, panjang fisiknya berkurang, dan massanya bertambah. Jadi kita mendapatkan sebuah benda hitam (black hole) memiliki massa tak terbatas namun tanpa ukuran.

Ketika sebuah benda mendekati kecepatan cahaya, waktu menjadi melambat namun kecepatan cahaya tetap konstan. Jadi jika dia bergerak pada 185,999 mil/detik, cahaya masih bergerak mendahului dia pada kecepatan 186,000 mil/detik. Dia tidak akan “memecahkan batas (kecepatan) cahaya”, tak seorangpun dapat mendekati nya. Namun jika sekiranya dia mencapai kecepatan cahaya, waktu berhenti sama sekali (baginya).

Aspek kelakuan cahaya yang ini membuat para ilmuwan fisika terperangah dalam ketakjuban dan keheranan: bahwa dia dapat menyesuaikan kelakuannya yang teramati berdasarkan pengamat yang mengamatinya.Dan lebih jauh tentang hal ini kita bicarakan lagi nanti.

Dengan kata lain sekali sebuah gelombang dilepaskan, itu akan hadir dimana mana pada saat yang bersamaan. Dinyatakan secara lain, segala sesuatu di dalam alam semesta masa lalu, masa kini dan masa datang tersambung dengan segala sesuatu lainnya, dalam sebuah jejaring radiasi elektromagnetik yang melihat segala sesuatu pada saat yang bersamaan.” John Gribben, Fisikawan.

Dimengerti bahwa sekali bila memancarkan radiasi dalam bentuk apapun, itu menjadi tersedia ke setiap titik di dalam alam semesta ini secara bersamaan, karena sementara bagi pengamat itu sendiri akan memakan waktu lama sekali untuk mencapai yang manapun dari tepian alam semesta, faktanya adalah bahwa jalur yang akan dilewati, yang senyatanya adalah seluruh alam semesta ini, karena sebuah gelombang bergerak ke segala arah, dan karena gelombang itu tidak mengalami waktu apapun, itu langsung tersambung dengan tiap dan masing masing “sudut” alam semesta ini.

Dualitas (Sifat Ganda) Cahaya

Dalam tahun 1905 Einstein memperagakan bahwa cahaya memiliki sifat-sifat bercitra partikel dan gelombang pada saat yang sama : efek photoelectrik, yang untuk inilah dia kemudian mendapat Hadiah Nobel.

· Sejak saat itu, alam ganda yang menjadi ciri cahaya tadi telah menjadi dikenal sebagai Dualitas gelombang - partikel.

· Melalui percobaan celah ganda (double-slit experiment), dalam tahun 1803, Thomas Young memperagakan bahwa cahaya ketika melalui sebuah celah sempit tunggal menimbulkan sebuah citra baur (kabut) pada layar di belakang celah tadi, disebabkan oleh difraksi gelombang cahaya.

· Jika ada dua celah sempit di hadapan berkas cahaya tadi, cahaya itu menghasilkan sebuah pola interferensi, seperti halnya melemparkan sebuah batu ke dalam air danau dan ketika gelombang (yang timbul) itu mencapai sebuah jembatan dengan dua kolom dalam air, gelombang itu akan bergerak mengitari kedua kolom itu dan sampai di sisi lain, dan akan saling berinteraksi dengan gelombang yang datang dari kolom yang lain, dan menguat amplitudonya di tempat mereka bergerak dalam arah yang sama dan turun amplitudonya di tempat mereka bergerak dalam arah yang berlawanan.

· Inilah yang terjadi dalam percobaan dengan seberkas cahaya.

· Kini ketika mereka menggunakan sifat ganda cahaya, dengan menggunakan sifat partikelnya, mereka menembakkan satu partikel cahaya pada satu saat, melalui dua celah ini, satu demi satu, bergantian antara kedua celah itu.

· Ketika setiap foton secara bergantian ditembakkan, kita akan mengharapkan (secara masuk akal) sebuah citra baur akan terbentuk, sebagaimana tejadi di dalam percobaan pada satu celah. Namun sebaliknya, terbentuklah pola interferensi yang khas dari strip hitam putih jamak, persis seperti jika itu tadi berasal dari seberkas cahaya yang ditembakkan melalui kedua celah secara bersamaan. Jadi partikel itu, pada dasarnya berperilaku seperti sebuah berkas cahaya, ini adalah sebuah fenomena gelombang.

Pokok masalahnya disini adalah, bagaimana foton itu tahu bahwa celah kedua terbuka atau tertutup? Karena setiap foton secara bertuturt turut ditembakkan satu demi satu. Namun disamping itu, dia (foton itu) bertindak sama seperti sebuah gelombang. Inilah yang disebut “berkomunikasi” dalam dunia ilmu sains.

E.H. Walker menghitung bahwa foton mungkin memiliki kesadaran. Gary Zukov mengatakan, “kita tak punya pilihan kecuali mengakui bahwa foton, yang memproses energi, juga memproses informasi dan bertindak sesuai dengan hal itu.”

Cahaya adalah bagian dari gelombang elektromagnetik sekaligus sebagai materi tercepat di jagat raya ini, dengan kecepatan gerak sebesar 299279.5 km/det yang dalam perhitungan dibulatkan menjadi 300000 km/det. Nilai kecepatan yang diberi simbol c ini telah diukur-dihitung dan ditentukan serta menjadi konsensus Internasional, oleh berbagai institusi berikut:

- US National Bureau of Standards, c = 299792.4574 + 0.0011 km/det.
- The British National Physical Laboratory, c = 299792.4590 + 0.0008 km/det.
- Konferensi ke-17 tentang Penetapan Ukuran dan Berat Standar, dimana “Satu meter adalah jarak tempuh cahaya dalam ruang vacum selama jangka waktu 1/299792458 detik”.

Selain beberapa institusi di atas, seorang Fisikawan Muslim dari Mesir yang bernama DR. Mansour Hassab El-Naby menemukan sebuah cara istimewa untuk mengukur kecepatan cahaya ini. Menurut Dr. El-Naby, nilai c tersebut bisa ditentukan/dihitung dengan tepat

dapat disimpulkan bahwa jarak yang dicapai Sang Urusan selama satu hari sama dengan jarak yang ditempuh bulan selama 1000 tahun, dan karena satu tahun adalah 12 bulan, maka waktu tersebut menjadi 12000 bulan. Secara matematis dapat dituliskan sebagai:

c . t = 12000 . L

dimana :
c = kecepatan Sang Urusan
t = waktu selama satu hari
L = panjang rute edar bulan selama satu bulan

Panjang rute edar bulan selama satu bulan adalah panjang kurva yang dibentuk oleh bulan selama melakukan revolusi pada sistem periode bulan sideris. Periode bulan sebenarnya ada dua jenis, sideris dan sinodis. Berbagai sistem kalender telah diuji, namun sistem kalender bulan sideris menghasilkan nilai c yang persis sama dengan nilai c yang sudah diketahui melalui pengukuran Dua macam sistem kalender bulan tersebut adalah sebagai berikut:

1. Sistem sinodis, yang didasarkan atas penampakan semu gerak bulan dan matahari dari bumi, dimana:

1 hari = 24 jam
1 bulan = 29.53059 hari

2. Sistem sideris, yang didasarkan atas pergerakan relatif bulan dan matahari terhadap bintang dan alam semesta, dimana:

1 hari = 23 jam 56 menit 4.0906 detik = 86164.0906 detik
1 bulan = 27.321661 hari

Ada perbedaan antara periode bulan sideris dan sinodis. Pada periode sinodis, satu bulan penuh adalah 29.5 hari dimana posisi bulan kembali ke posisi semula tepat pada garis lurus antara matahari dan bumi, dan rutenya berupa lingkaran. Sementara pada periode bulan sideris satu bulan penuh ditempuh selama 27.3 hari dan rutenya bukan berupa lingkaran, melainkan berbentuk kurva yang panjangnya L. Nilai L ini secara matematis dapat dituliskan sebagai:

L = v . T

Dimana:
v = kecepatan gerak bulan
T = periode revolusi bulan
= 27.321661 hari

Sudut yang dibentuk oleh revolusi bulan selama satu bulan sideris, adalah:
a = 27.321661 hari / 365.25636 hari x 360º
a = 26.92848º

Sebuah catatan yang perlu diketahui adalah tentang kecepatan bulan (v). Ada dua tipe kecepatan bulan, yaitu:

1. Kecepatan relatif terhadap bumi yang bisa dihitung dengan rumus berikut:

ve = 2 . p . R / T

dimana:
R = jari-jari revolusi bulan = 384264 km
T = periode revolusi bulan = 655.71986 jam

Jadi
ve = 2 x 3.14162 x 384264 km / 655.71986 jam
= 3682.07 km/jam

2. Kecepatan relatif terhadap bintang atau alam semesta. Kecepatan ini yang akan diperlukan untuk menentukan perhitungan kecepatan cahaya (sang urusan). Menurut Albert Einstein, kecepatan jenis kedua ini dapat dihitung dengan mengalikan kecepatan jenis pertama dengan Cos a, sehingga secara matematis:

v = ve x Cos a

Dimana:
a = sudut yang dibentuk oleh revolusi bumi selama satu bulan sideris,
= 26.92848º

Selanjutnya dengan mengingat beberapa parameter yang sudah diketahui berikut ini:

L = v . T,
v = ve . Cos a,
ve = 3682.07 km/jam,
a = 26.92848º,
T = 655.71986 jam, dan
t = 86164.0906 det,

maka nilai kecepatan sang urusan akan menjadi:
c.t = 12000 . L
c.t = 12000 . v.T
c.t = 12000 .(ve.Cos a).T
c = 12000.ve.Cos a.T/t
c = 12000 x 3682.07 km/jam x 0.89157 x 655.71986 jam/86164.0906 det
c = 299792.5 km/det

Jadi:
c = 299792.5 km/det
Kita bandingkan c (kecepatan sang urusan) hasil perhitungan ini dengan nilai c (kecepatan cahaya) sebagaimana yang sudah diketahui!
Nilai c hasil perhitungan => c = 299792.5 km/det

Nilai c hasil pengukuran:
1. US National Bureau of Standards, c = 299792.4574 + 0.0011 km/det
2. The British National Physical Laboratory, c = 299792.4590+0.0008 km/det
3. Konferensi ke 17 tentang Ukuran dan Berat Standar “Satu meter adalah jarak tempuh cahaya dalam ruang hampa selama 1/299792458 detik”