Benarkah
Ada Yang Lebih Cepat Dari Cahaya
Assalamu’alaikum
Wr. Wb.
Kali
ini saya akan berbagi tentang ilmu pengetahuan fisika tentang cahaya.
Berikut penjelasannya.
Pada pertengahan abad 20, Albert Einstein mendobrak kemapanan ilmu sains dengan teori relatifitasnya. Teori fisika yang ada saat ini banyak mengacu pada teori Einstein tersebut. Fondasi utama dari teori relatifitas adalah bahwa batas maksimal kecepatan di alam raya ini adalah kecepatan cahaya, yaitu sekitar 300.000 km per detik. Sang jenius Einstein menyatakan bahwa cahayalah raja kecepatan. Tidak ada yang bisa lebih cepat daripada cahaya.
Albert
Einstein
Reputasi
kecepatan cahaya ini bertahan hingga tahun 2011 ketika, secara
mengejutkan, para ilmuwan yang menggarap proyek penelitian OPERA
menemukan bahwa partikel neutrino dapat bergerak lebih cepat daripada
cahaya! Apakah si jenius Albert Einstein melakukan kesalahan dalam
menyusun teorinya? Untuk dapat memahami kasus ini dengan baik, mari
kita perjelas terlebih dahulu apa yang dimaksud dengan partikel
neutrino dan proyek OPERA.
Neutrino
merupakan salah satu partikel sub atomik dasar. Ia memiliki massa,
meskipun sangat kecil, namun ia tak memiliki muatan listrik alias
netral. Secara alami, neutrino terbentuk dari proses peluruhan
radioaktif tertentu. Neutrino juga bisa dimunculkan secara buatan
dengan jalan menabrakkan proton berkecepatan tinggi pada grafit.
Hasil tabrakan tersebut akan memecah proton menjadi beberapa elemen
yang lebih sederhana, dan salah satu elemen pecahan tersebut adalah
neutrino.
OPERA
merupakan singkatan dari Oscillation Project with Emulsion-tRacking
Apparatus. Proyek penelitian OPERA ini pada intinya bertujuan untuk
mempelajari karakter neutrino. Proyek OPERA dilakukan melalui
kerjasama dua laboratorium sains besar dunia, yaitu CERN di Swiss dan
LNGS di Italia. Dalam memunculkan neutrino dari tabrakan proton, para
peneliti OPERA memanfaatkan Large Hadron Collider (LHC), yang
merupakan salah satu alat eksperimen sains termahal dan terbesar di
dunia.
Sebagian
kecil ruangan dari Large Hadron Collider
Para
peneliti OPERA mempelajari pergerakan neutrino yang mereka tembakkan
dari CERN Swiss menuju LNGS Italia yang berjarak 731,28 km. Ketika
mereka mengukur waktu yang diperlukan neutrino untuk menempuh jarak
itu, didapatkan bahwa waktunya adalah 2,43922 milisecond. Para
peneliti itupun kaget, karena hasil pengukuran waktu tersebut lebih
kecil 0,006 milisecond daripada waktu yang diperlukan cahaya untuk
menempuh jarak yang sama. Dengan kata lain, neutrino bergerak lebih
cepat daripada cahaya! Kecepatan cahaya adalah 299.792 km/sec,
sedangkan kecepatan neutrino adalah 299.800 km/sec.
Penemuan
ini tidak masuk akal karena bertolak belakang dengan teori Albert
Einstein. Cahaya merupakan yang tercepat di alam semesta karena
cahaya tidak memiliki massa. Meskipun sangat kecil, partikel neutrino
tetap memiliki massa sehingga tidak mungkin bisa lebih cepat daripada
cahaya.
Takjub,
para peneliti OPERA pun menghabiskan waktu berminggu-minggu untuk
memeriksa kembali keadaan alat eksperimen dan semua kalkulasi mereka.
Akan tetapi, mereka tidak menemukan kesalahan apapun. Yakin dengan
hasil yang didapatkan, penemuan ini pun dipublikasikan pada September
2011. Terang saja, kecepatan neutrino yang melebihi kecepatan cahaya
segera menjadi topik hangat perbincangan internasional, termasuk juga
perdebatan mengenai kebenarannya. Dunia mulai meragukan keabsahan
teori Einstein.
Akan
tetapi pada akhirnya para peneliti OPERA menemukan bahwa terdapat dua
kelemahan pada desain eksperimen mereka sehingga berujung pada
kesalahan pengukuran waktu tempuh partikel neutrino. Kelemahan
pertama adalah bahwa fiber optiknya tidak terpasang secara baik, dan
kelemahan kedua adalah bahwa pengukur waktu osilatornya bergetar
terlalu cepat. Ralat ini mereka umumkan pada Maret 2012. Mereka
menegaskan bahwa kecepatan neutrino tidak lebih cepat daripada
kecepatan cahaya dan masih konsisten dengan teori yang diajukan
Albert Einstein.
Jadi,
cahaya masih merupakan Raja Kecepatan di alam semesta ini, dan
kejeniusan Einstein tidak terbantahkan lagi.