Headline24jam.com – Sebuah eksperimen terbaru telah berhasil memvisualisasikan efek Terrell-Penrose yang telah diprediksi sejak lebih dari 60 tahun lalu mengenai objek yang bergerak dengan kecepatan cahaya. Penelitian ini dilakukan oleh tim di TU Wien, Austria, pada bulan September 2023, dengan tujuan mengungkap fenomena unik yang terjadi saat objek mendekati kecepatan cahaya.
Pengaruh Kecepatan Cahaya Terhadap Pengamatan
Profesor Peter Schattschneider menjelaskan bahwa saat sebuah objek, seperti roket, melintas pada kecepatan 90 persen dari kecepatan cahaya, panjang objek tersebut akan tampak lebih pendek. “Bagi kita, roket itu tidak lagi memiliki panjang yang sama, tetapi tampak 2,3 kali lebih pendek,” ujarnya.
Namun, dalam pengamatan objek tersebut, roket akan merasakan panjangnya tetap normal dan akan melihat pengamat yang berada di luar tampak terkontraksi. Ini merupakan bagian dari teori relativitas khusus yang dikembangkan oleh Albert Einstein, yang juga mencakup konsep dilatasi waktu.
Prediksi Efek Terrell-Penrose
Selain kontraksi panjang, ada efek lain, yaitu rotasi apparis yang terjadi pada objek yang bergerak dengan kecepatan relativistik. James Terrell dan Roger Penrose telah mengemukakan prediksi ini pada tahun 1959, dimana objek selain bola—yang memiliki simetri rotasional—akan tampak terputar kepada pengamat yang berbeda.
“Jika sudut pandang objek diplot pada permukaan bola di sekitar pengamat, transformasi Lorentz akan berfungsi sebagai transformasi konformal pada permukaan tersebut,” terangkan Terrell dalam makalahnya. “Objek dengan simetri kurang dari bola, seperti penggaris, akan tampak mengalami rotasi saat bergerak cepat.”
Memvisualisasikan Fenomena dengan Kamera Berkecepatan Tinggi
Tim di TU Wien memilih untuk memvisualisasikan efek ini dengan menggunakan kubus. Victoria Helm dan Dominik Hornof, dua mahasiswa yang terlibat dalam eksperimen ini, menjelaskan, “Kami memindahkan kubus dan bola di dalam laboratorium dan merekam refleksi cahaya dari titik-titik yang berbeda pada objek dengan kamera berkecepatan tinggi.”
Mereka menciptakan situasi di mana kecepatan cahaya diperlambat secara teoritis, sehingga dapat memperlihatkan efek rotasi saat dua foton cahaya mencapai mata pengamat pada waktu yang berbeda. “Ini membuatnya tampak seolah-olah kubus telah berotasi,” tambah Schattschneider.
Hasil yang Diharapkan
Tim ini menghasilkan visualisasi sebuah kubus yang bergerak dengan 80 persen kecepatan cahaya dan bola yang bergerak dengan 99,9 persen kecepatan cahaya. “Penggabungan gambar diam menjadi klip video singkat menunjukkan hasil yang kami harapkan. Kubus tampak terpelintir, sementara bola tetap berbentuk bola, tetapi kutub utara berada di tempat yang berbeda,” jelas Schattschneider.
Penelitian ini diterbitkan dalam Communications Physics dan menambah pemahaman kita tentang bagaimana relativitas mempengaruhi persepsi kita terhadap benda-benda yang bergerak dengan kecepatan tinggi. Informasi tersebut menjadi kontribusi penting dalam fisika modern, menegaskan relevansi teori yang telah ada lebih dari enam dekade lalu.
About the Author
