Sesungguhnya
Allah menahan langit dan bumi supaya jangan lenyap, dan sesungguhnya
jika keduanya akan lenyap maka tidak ada seorang pun yang dapat menahan
keduanya selain Allah". (QS.Faathir, 35:41)
Mengapa kita tetap berpijak di atas permukaan bumi? Mengapa setiap
benda yang jatuh selalu menuju pusat bumi? Mengapa bulan tetap
mengelilingi bumi dan bumi bersama-sama bulan mengelilingi matahari?
Mengapa demikian?
Disadari atau tidak, seringkali kita tidak memahami pengalaman kita
hidup di dunia ini. Tentang 'sesuatu' yang menyebabkan kita tetap lekat
di permukaan bumi. Apakah sesuatu itu? Mengapa sesuatu itu ada?
Bagaimana cara ia bekerja?
Suatu pertanyaan sederhana seringkali memerlukan pemikiran yang
mendalam untuk memperoleh jawabannya. Dan mungkin, sedikit sekali yang
berupaya sungguh-sungguh, karena hal itu tampaknya sesuatu yang "biasa"
dalam kehidupan sehari-hari. Kecuali anak-anak yang polos dan lugu serta
ingin tahu yang seringkali mengusik kita dengan pertanyaan-pertanyaan
mereka yang spontan tentang segala sesuatu yang mereka lihat dan
rasakan. Yang terkadang terkesan lucu namun menyenangkan. Diantaranya
mengapa benda jatuh selalu ke "bawah"?
Penjelasan yang kita terima seperti mereka juga belumlah tuntas,
bahkan mungkin hingga saat ini. Sebenarnya, setiap orang tentu mengalami
pengaruh gravitasi. Demikian juga dengan semua benda yang ada di
sekitar kita. Walau tanpa kita sadari, semua benda yang terdiri dari
partikel materi saling berinteraksi tarik-menarik satu sama lain.
Gravitasilah yang memungkinkan kita tetap nyaman tinggal di permukaan
bumi dan kita dapat menikmati indahnya cahaya bulan purnama di malam
hari, juga kemilaunya sinar matahari di waktu senja dan pagi hari. Tanpa
gravitasi, kita semua akan beterbangan "hilang" dalam ruang makrokosmos
yang teramat luas akibat rotasi bumi. Tanpa gravitasi, bumi yang kita
huni, bulan dan matahari serta planet-planet yang mengisi ruangan jagat
raya ini akan berhamburan dalam gerak acak yang tak beraturan.
Bersyukurlah kita, bahwasannya Allah telah menciptakan gravitasi
sehingga kita pun mengalami proses kehidupan yang harmonis dengan
lingkungan alam kita.
Namun, apakah "gravitasi" itu? Sejauh ini telah banyak usaha yang
dilakukan untuk memahami fenomena gravitasi. Sejarah mengatakan, mula
pertama gagasan gravitasi dipahami dan dijelaskan oleh tuan Isaac Newton
dalam Philosophiae Naturalis Principia Mathematica yang sering juga
disebut Principia yang muncul pertama kali tahun 1687 (walaupun
sebenarnya gagasan gravitasi tersebut telah diperolehnya 22 tahun
sebelumnya) yang antara lain menjelaskan hukum gravitasi universal di
samping mengemukakan teori bagaimana benda bergerak dalam ruang dan
waktu. Hukum gravitasi universal menjelaskan bagaimana benda
berinteraksi tarik-menarik. Gagasan hukum gravitasi universal dapat kita
pahami sebagai berikut,"tiap benda dalam jagat raya ditarik ke arah
semua benda lain oleh suatu gaya yang makin kuat dengan makin besarnya
massa benda-benda itu, dan dengan dekatnya benda itu satu sama lain".
Artinya, setiap partikel materi yang berada di dalam jagat raya ini
saling tarik-menarik satu sama lain yang besarnya gaya tarik-menarik
tersebut bertambah besar bila jaraknya semakin dekat dan kandungan massa
dari tiap-tiap partikel materi tersebut bertambah banyak.
Meskipun pengalaman kita hidup sehari-hari tidak merasakan hal
demikian, hal ini dikarenakan oleh adanya kenyataan bahwa gaya gravitasi
itu teramat lemah, sehingga pengaruh yang ditimbulkannya amat kecil
untuk dapat kita rasakan.
Seiring dengan usaha pemahaman atas gaya interaktif lain yang ada di
jagat raya ini, konsep medan telah diperkenalkan oleh ilmuwan fisika
masyhur, Michael Faraday pada akhir abad 19 yang berusaha memahami gaya
interaktif partikel bermuatan elektrik yang kita kenal sekarang sebagai
gaya elektromagnetik (gagasan "partikel" untuk dunia mikroskopis adalah
suatu model saja). Konsep medan ini kemudian dibuat umum hingga kemudian
diterapkan juga pada gagasan gravitasi tuan Newton, yang dikenal dengan
konsep medan gravitasi.
Konsep medan gravitasi ini memandang setiap partikel materi sebagai
pengubah ruang medan gravitasi. Medan ini beraksi pada setiap partikel
materi lain yang berada di dalam medan tersebut, yang seolah-olah
"mengerahkan" gaya tarikan gravitasi pada partikel materi tersebut.
Medan ini memainkan peranan perantara dalam pemikiran kita mengenai
gaya-gaya interaksi di antara partikel-partikel materi.
Mungkin kita jadi berpikir, bahwa bila setiap partikel materi yang
berada dalam medan gravitasi telah berusaha untuk mengerahkan daya
tarikan gravitasi pada setiap partikel materi lain, maka terdapat
"sesuatu" yang menjadi penghubung sehingga terjadi interaksi antar
partikel-partikel materi.
Pengenalan konsep kuantum dan penelitian mutakhir dari partikel
elementer memungkinkan pemahaman yang jauh lebih baik daripada
sebelumnya mengenai mekanisme gravitasi. Hasilnya adalah, diduga ada
"partikel interaktif" yang dikenal dengan nama graviton sebagai pembawa
gaya gravitasi yang memungkinkan partikel-partikel materi berinteraksi.
Partikel interaktif tersebut tidak memiliki massa, bersifat maya-karena
belum ada kenyataan eksperimental yang menemukan partikel interaktif
tersebut. Karena graviton tidak bermassa, maka sebagai akibatnya ia
dapat dipertukarkan pada jarak yang jauh sekali yang meliputi seluruh
volume ruang jagat raya. Sebagai ilustrasi, berapa "keliling" jagat raya
ini bila dikatakan bahwa di dalamnya terdapat sekitar 100 milyar
galaksi yang tiap-tiap galaksi berisi sekitar 100 milyar bintang! Jumlah
ini adalah suatu pendekatan saja, boleh jadi jumlah yang sebenarnya
melebihi aproksimasi di atas. Sementara itu, dari pengamatan yang
dilakukan terdeteksi bahwa antar galaksi saling bergerak menjauhi satu
sama lain mirip dengan balon karet yang kita tiup, dengan kecepatan yang
semakin bertambah besar dengan bertambah jauhnya jarak antar galaksi.
Menurut prediksi, bahkan hal ini akan tetap berlangsung sekitar 5 atau
10 milyar tahun lagi.
Meskipun gaya gravitasi mempunyai kekuatan yang lemah bila
dibandingkan dengan gaya-gaya lain yang terdapat di jagat raya ini, ia
dapat mempunyai kekuatan yang sangat besar, bila kita meninjau suatu
misal, sebuah objek langit yang mengalami pemampatan materi dan telah
kehilangan energi termonuklirnya yang ia pergunakan untuk melangsungkan
hidup, akan mengalami pengerutan yang sangat hebat. Bintang yang ambruk
tersebut akan mengerut mencapai ukuran yang sangat kecil karena efek
tarikan gravitasinya yang sangat kuat. Objek semacam inilah yang sering
kita kenal sebagai lubang hitam, suatu objek yang menjadi perhatian
utama saat ini dikarenakan ia memiliki sifat-sifat yang diramalkan dari
teori kuantum dan teori relativitas umum, yang aneh, menawan dan
menakjubkan. Mungkin sulit bagi kita untuk membayangkan terdapatnya
objek yang demikian sangat rapat, bila suatu misal, dalam sebuah
kelereng yang berdiameter dua cm mengandung sejumlah massa 80 milyar
ton! Bintang yang mempunyai massa sekian itu akan terus-menerus mengerut
dalam ukuran yang semakin kecil dan semakin rapat. Tarikan gravitasinya
bahkan mampu menarik cahaya yang lewat mendekatinya.
Struktur atom dan struktur inti lubang hitam tidak lagi seperti yang
telah kita kenal dalam teori atom dan teori nuklir, karena tarikan
gravitasi telah menarik awan elektron di sekeliling inti dan
menembusnya! Sifat-sifat apakah yang terjadi dan hukum bagaimanakah yang
mampu menjelaskan adanya fenomena seperti itu, hingga saat ini masih
dalam perumusan para fisikawan dunia. Dan akan selalu menjadi bahan
kajian yang menarik karena ia merupakan aspek penting dalam pemahaman
kita terhadap alam semesta, kelahiran serta proses evolusinya secara
keseluruhan dalam suatu pemahaman utuh yang menunjukkan kebesaran Allah
Yang Maha Rahman dalam menciptakan jagat raya ini.
Miftachul Hadi (Fisika LIPI)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar