Headline24jam.com – Sebuah penelitian terbaru menyatakan bahwa waktu adalah satu-satunya konstanta yang diperlukan untuk mendeskripsikan alam semesta, hasil yang didapatkan dari diskusi para fisikawan di CERN pada tahun 1992. Penemuan ini diungkap oleh George Matsas, pemimpin penelitian dari Instituto de Física Sao Carlos, Brasil, yang menyebutkan bahwa meskipun terdapat sekitar 30 konstanta fundamental seperti kecepatan cahaya dan konstanta gravitasi, waktu dapat menjadi acuan utama dalam pengukuran fisika.
Penjelasan Tentang Konstanta Alam Semesta
Martin Rees, Emeritus Professor dalam Kosmologi dan Astrofisika di Universitas Cambridge, menjelaskan bahwa konstanta fundamental ini, seperti kecepatan cahaya (C) dan konstanta Planck, tidak dapat diturunkan melalui teori, melainkan harus diukur secara eksperimental. “Ada sekitar 30 konstanta yang mewakili ukuran dan kekuatan parameter seperti massa partikel dan gaya di alam semesta,” ujarnya.
Diskusi tentang Jumlah Konstanta yang Diperlukan
Diskusi yang berlangsung di kafetaria CERN melibatkan tiga fisikawan: Michael J. Duff, Lev B. Okun, dan Gabriele Veneziano. Mereka berdebat tentang berapa banyak konstanta yang sebenarnya diperlukan untuk menggambarkan alam semesta, menghasilkan tiga makalah berbeda pada tahun 2002 dengan sudut pandang masing-masing.
Okun berpendapat tiga konstanta diperlukan (panjang, massa, dan waktu), sementara Veneziano percaya bahwa hanya dua yang cukup (panjang dan waktu). Duff, di sisi lain, mengatakan jumlah konstanta bervariasi tergantung pada model teoretis yang digunakan.
Konsep Ruang dan Waktu Dalam Fisika
Dalam makalah terbaru, tim peneliti berusaha memahami berapa banyak konstanta yang diperlukan untuk mendeskripsikan dua jenis ruang waktu, yaitu ruang waktu Galilean dan ruang waktu Minkowski. Dalam ruang waktu Galilean yang lebih klasik, ruang dan waktu dipisahkan. Waktu dianggap absolut, dicatat oleh semua pengamat, dan jarak tidak dapat diturunkan dari waktu.
“Di ruang waktu Galilean, Anda membutuhkan penggaris dan jam untuk mengukur semua variabel fisik. Namun, dalam ruang waktu relativistik, hanya jam yang dibutuhkan,” jelas Matsas.
Penemuan Mengejutkan dalam Ruang Waktu Minkowski
Dalam penelitian mereka yang lebih lanjut, tim menemukan bahwa pada Minkowski spacetime—suatu solusi relativistik dari persamaan Einstein—spasi dan waktu saling terkait. Ini berarti satu unit waktu saja sudah cukup untuk menjelaskan semua kuantitas fisik. “Jam berpresisi tinggi, seperti jam atom saat ini, dapat memenuhi semua kebutuhan pengukuran,” tambahnya.
Eksperimen Tiga Jam untuk Mengukur Panjang
Tim ini menggunakan eksperimen yang pertama kali diusulkan oleh fisikawan Kanada, Bill Unruh. Dalam eksperimen tersebut, dua pengamat di ujung yang berbeda dari sebuah batang melakukan pengukuran dengan kedua jam terkoordinasi. Dengan cara ini, mereka dapat menentukan panjang tanpa merujuk pada konstanta lain, seperti kecepatan cahaya.
Kesimpulan Penelitian
Secara ringkas, peneliti menyimpulkan bahwa semua unit fisika dapat diukur berdasarkan satu konstanta waktu, yang saat ini didefinisikan sebagai “durasi 9.192.631.770 periode radiasi yang berkaitan dengan transisi antara dua tingkat hiper halus keadaan dasar atom cesium-133.”
Meskipun penemuan ini menarik, para ilmuwan mengakui bahwa konstanta lain masih tetap berguna dan praktis dalam banyak aplikasi. “Sangat nyaman memiliki standar massa, meskipun dalam pandangan fundamental, itu tidak diperlukan,” tutup Daniel Vanzella dari Instituto de Física São Carlos.
Penelitian ini dipublikasikan dalam jurnal Nature Scientific Reports, menunjukkan pentingnya penelitian terus menerus dalam memahami alam semesta.
About the Author
