Scott Sullivan
sunting
pelangi gravitasi
Tambahan! Bonus: Bisakah “ingatan” gelombang gravitasi membuktikan Einstein salah?
Scientific American baru-baru ini memberi kita berita utama yang menyatakan bahwa teori relativitas umum Albert Einstein, yang diajukan pada tahun 1916, mungkin akan segera terbantahkan. Atau mungkin tidak. Jika ada satu hal yang saya sukai dari sains, itu adalah kepastian.
Meskipun gelombang menurut definisinya bersifat sementara, Einstein mengatakan alam semesta mengingat setiap riak dengan meninggalkan tanda permanen di ruang angkasa atau putaran tetap setelahnya.
Sejauh ini, efek “memori” tersebut belum pernah ditemukan. Namun para ilmuwan berharap dapat melakukan hal ini pada awal tahun 2035.
Einstein memperkirakan bahwa massa yang dipercepat secara asimetris akan menimbulkan getaran di ruang angkasa. Ini bisa berkisar dari lubang hitam yang muncul, bintang yang meledak, hingga orang-orang yang berputar-putar di kursi kantor mereka. Namun kekuatan mereka terlalu kecil untuk dideteksi.
100 tahun kemudian, fisikawan membuktikan Einstein salah dengan membuktikan bahwa dia benar: mereka menemukan Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO), yang memang menunjukkan pola getaran penggabungan lubang hitam.
Karena tidak adanya dana, saya menggunakan peralatan Lego untuk membuktikan bahwa Einstein salah dengan membuat dinding plastik untuk menghalangi gelombang semut imigran. Lalu aku memutarnya untuk mengatakan aku sudah mengamankan perbatasan kita sampai mereka merangkak melewatinya.
Saat mencari metafora alternatif, saya menemukan bahwa ketika gelombang mengalir di bawah pelampung, pelampung tersebut bergerak mendekat sebentar satu sama lain. Einstein mengatakan distorsi serupa di ruang angkasa menciptakan gelombang baru yang lebih kecil yang berasal dari gelombang pertama, sehingga mendekatkan objek.
Setiap gelombang lebih lemah dari gelombang sebelumnya, tetapi jika dijumlahkan, kita akan mendapatkan distorsi ruang yang permanen. Setelah gelombang pertama lewat, benda-benda yang mengambang bebas bergerak mendekat satu sama lain. Ya ampun, itu bertahan lama! Ini menjelaskan bagaimana pernikahan berhasil, kecuali ketika pernikahan itu tidak berhasil.
Teori relativitas Einstein telah membuat frustrasi para ilmuwan selama 108 tahun karena teori tersebut menjalani berbagai pengujian yang dapat membatalkan prediksinya atau menemukan lubang dalam perhitungannya. LIGO mendeteksi bahwa gelombang-gelombang ini memang ada, namun masih jauh dari itu.
Namun mainan baru Badan Antariksa Eropa LISA (Laser Interferometer Space Antenna), yang disetujui untuk diluncurkan pada tahun 2035, dapat menghidupkan kembali harapan mereka.
Para ilmuwan memperkirakan bahwa LISA akan mampu mendeteksi memori gelombang gravitasi dengan mengukur distorsi permanen ruang di tata surya. Tahukah Anda, dulunya berakhir di Pluto, hingga Pluto dinyatakan tidak valid dan hanya berupa batu besar, bukan planet. Bagian akhir kemudian diedit ke Neptunus, yang berjarak 2,8 miliar mil dari Matahari.
Itu lebih kecil dari medan kosmik yang ingin dibuktikan Einstein, tapi tetap saja…
LISA akan menargetkan gelombang yang dihasilkan oleh tabrakan lubang hitam supermasif yang ukurannya tidak lebih besar dari inti atom.
Mengapa harus bersusah payah memikirkan hal sekecil itu? Pernah mendengar tentang bom atom?
Atau, sesuai judulnya, LISA bisa membuktikan Einstein salah. Para ilmuwan mengetahui bahwa teori relativitas tidaklah lengkap. Ini tidak menggambarkan apa yang terjadi di pusat lubang hitam atau di awal mula alam semesta. Teori Einstein tidak sejalan dengan mekanika kuantum dan tidak dapat menjelaskan materi gelap dan energi, misteri kembar yang membentuk 95% alam semesta.
Jika LISA bisa membatalkannya, semua orang akan mendapat Hadiah Nobel atau peluit. Jika tidak, kita masih bisa menentukan dengan lebih baik kapan dan di mana objek supermasif, seperti lubang hitam, bertabrakan. Hal ini akan sangat berharga dalam merangsang lebih banyak spekulasi dan pendanaan penelitian.
Scientific American meyakinkan kita, “Pelajaran utama dari penelitian ini adalah bahwa konsepsi sekuler kita tentang ruang tetap tidak benar dan tidak lengkap.”
Kita tidak punya pilihan selain meningkatkan pengetahuan kita dan sekaligus meningkatkan rasa ingin tahu kita.
Ilmu pengetahuan terus bergerak maju.
PS—Minggu lalu, postmortem pemilu memberi jalan bagi pelangi di luar jendela ruang belajar saya. Aku bisa melihat busur di antara tetesan air hujan yang menari-nari dan dedaunan yang lepas, lalu bulan sabit muncul di awan yang bertiup dari jendelaku yang lain.
Saya menerima puisi dan gambar tentang pohon willow kesayangan Saugatuck yang tercetak di sudut kanan atas, dan saya sangat senang karena prioritas kami kembali tepat. Hidup terus berlanjut.