Lubang Hitam Konsep Ekstrem

Teori relativitas Einstein membuka jalan bagi penemuan lubang hitam, tetapi konsep di balik keberadaan mereka begitu aneh sehingga bahkan ilmiah pun tidak yakin.

Teori Lubang Hitam
Lebih dari seabad yang lalu, Albert Einstein mengejutkan dunia ketika dia menjelaskan alam semesta melalui teorinya tentang relativitas umum . Teori ini tidak hanya menggambarkan hubungan antara ruang, waktu, gravitasi dan materi, tetapi juga membuka pintu bagi kemungkinan teoretis dari fenomena yang sangat membingungkan yang pada akhirnya akan disebut lubang hitam.

Konsep yang menjelaskan black hole sangat radikal, sehingga Einstein sendiri memiliki kekuatiran yang kuat. Dia menyimpulkan dalam sebuah makalah 1939 di Annals of Mathematics bahwa idenya adalah "tidak meyakinkan" dan fenomena itu tidak ada "di dunia nyata."

Gambar pertama bayangan lubang hitam di pusat M87 diambil dengan Event Horizon Telescope pada tahun 2019.

Namun, pengungkapan gambar lubang hitam pertama oleh Teleskop Peristiwa Horizon pada bulan April 2019, tidak hanya mengonfirmasi teori asli Einstein, tetapi juga memberikan bukti yang tidak terbantahkan bahwa besar gravitasi, pada kenyataannya, nyata.

Teori Ruang Waktu
Seperti yang dijelaskan oleh fisikawan Amerika John A. Wheeler, relativitas umum mengatur sifat ruang-waktu, terutama bagaimana ia bereaksi di hadapan materi: “materi memberi tahu ruang-waktu bagaimana cara melengkung, dan ruang-waktu memberitahu materi bagaimana bergerak. ”

Bayangkan selembar karet datar (ruang-waktu) melayang di atas tanah. Tempatkan bola bowling di tengah-tengah lembaran (materi) dan lembaran akan mendistorsi sekitar massa, membungkuk setengah jalan ke lantai - ini masalah memberitahu ruang-waktu bagaimana melengkung . Sekarang gulung sebuah kelereng (materi) di sekitar lembaran karet (ruang-waktu) dan lintasan akan berubah, dibelokkan oleh lembaran melengkung — ini adalah ruang-waktu yang memberi tahu cara bergerak . Materi dan ruang-waktu terkait erat, dengan gravitasi memediasi interaksi mereka.

Sekarang, tempatkan singularitas — titik teoretis kepadatan tak terhingga — ke atas lembaran, apa yang akan terjadi pada ruang-waktu? sebuah situasi yang akan menjadi ujian paling ekstrim relativitas umum.


Gelombang gravitasi adalah ombak/gelombang/riak dalam kelengkungan ruang-waktu yang merambat sebagai gelombang yang bergerak keluar dari sumbernya.

Pada ambang tertentu, Schwarzschild menemukan bahwa singularitas hipotetis akan benar-benar menembus ruang-waktu. Dalam matematika, singularitas adalah solusi numerik yang menarik, tetapi singularitas astrofisika, pada waktu itu, dianggap sebagai kekejian — tidak ada mekanisme yang diketahui yang dapat menghasilkannya.

Namun, Schwarzschild bertahan hingga kematiannya pada tahun 1916, menyadari bahwa singularitas astrofisika akan membelokkan ruang-waktu sedemikian parahnya sehingga bahkan cahaya tidak akan cukup cepat untuk keluar dari lubang ruang-waktu yang akan diciptakan singularitas. Titik tidak bisa kembali, wilayah yang mengelilingi singularitas, akan dikenal sebagai "peristiwa horizon ."

Fisika yang dikenal di luar cakrawala dan, karena tidak ada informasi yang dapat lolos, kita tidak dapat memiliki pengalaman tentang apa yang ada di dalamnya. Meskipun ini adalah konsep yang menarik, tidak ada mekanisme yang diketahui yang dapat menciptakan singularitas di alam, sehingga gagasan itu sebagian besar diabaikan.

Konsep Lubang Hitam Lahir
Sampai 1935, ketika astrofisikawan India Subrahmanyan Chandrasekhar menyadari bahwa, Dia menemukan bahwa bintang masif bisa runtuh di bawah gravitasi mereka sendiri hingga mencapai kepadatan yang sangat besar atau bahkan tak terbatas. Kini kita biasa menyebut bintang yang runtuh ini sebagai bintang neuron dan lubang hitam.
Chandrasekhar telah menjembatani kesenjangan antara keingintahuan matematis dan kemungkinan ilmiah, menebarkan teori di balik pembentukan singularitas nyata dengan konsekuensi ekstrem untuk jalinan ruang-waktu.

Bahkan dengan kontribusi Chandrasekhar terhadap pemahaman modern tentang sifat black hole, singularitas astrofisika diasumsikan, paling banter, sangat langka. Itu tetap seperti itu sampai 1960-an ketika fisikawan teori Inggris Stephen Hawking dan Roger Penrose membuktikan bahwa, jauh dari langka, singularitas adalah bagian dari ekosistem kosmik, dan merupakan bagian dari evolusi alami bintang-bintang masif setelah runtuh dan mati.

Karya seorang seniman tentang lubang hitam, yang biasanya merupakan bintang yang runtuh.  Tidak ada yang bisa lepas dari tarikan gravitasinya, bahkan cahaya, yang membuat mereka benar-benar gelap dan praktis tidak terlihat.  Dalam gambar ini, itu hanya bisa dilihat oleh material di sekitarnya ditarik.

Dan baru pada tahun 1967, 12 tahun setelah kematian Einstein pada tahun 1955, singularitas astrofisika ini dikenal sebagai "lubang hitam" —sebuah istilah yang diciptakan oleh fisikawan Amerika John A. Wheeler selama konferensi di New York untuk menggambarkan nasib suram para sebuah bintang masif dapat runtuh dengan sendirinya.

Lubang hitam “mengajarkan kita bahwa ruang dapat diremas-remas seperti selembar kertas menjadi titik yang sangat kecil, bahwa waktu dapat dipadamkan seperti nyala api yang dipadamkan, dan bahwa hukum fisika tidak dapat diubah, sama sekali tidak ada, ”tulis Wheeler dalam otobiografinya tahun 1999.

Berkat para astronom dan ilmuwan komputer yang bekerja dengan Event Horizon Telescope (EHT), jaringan delapan teleskop terkait, umat manusia akhirnya dapat memvisualisasikan "titik-titik yang sangat kecil" ini.
Meskipun Einstein tidak hidup untuk melihat bukti adanya lubang hitam — hasil dari singularitas nyata yang membuatnya ragu-ragu — teorinya tentang relativitas.

Anda dapat berterima kasih kepada Einstein untuk GPS yang di gunakan sekarang.
Meskipun teori Einstein sebagian besar berfungsi di antara lubang hitam dan tabrakan kosmik, atau skala ultra kecil (think string theory), teori Einstein juga berperan dalam kehidupan kita sehari-hari. Teknologi GPS adalah salah satu contoh luar biasa. Relativitas umum menunjukkan bahwa laju aliran waktu tergantung pada seberapa dekat seseorang dengan tubuh masif. Konsep ini sangat penting untuk GPS, yang memperhitungkan fakta bahwa waktu mengalir pada laju yang berbeda untuk satelit yang mengorbit Bumi dari pada bagi kita di darat. Akibatnya, waktu pada jam satelit GPS bergerak lebih cepat dari jam di tanah sekitar 38 mikrodetik sehari. Ini mungkin tidak tampak seperti perbedaan besar, tetapi jika dibiarkan akan menyebabkan kesalahan navigasi dalam beberapa menit. GPS mengkompensasi perbedaan waktu.

Kamu baru saja membaca tentang Lubang Hitam Konsep Ekstrem

Baca Juga Nih