Ahmaddahlan.NET – Jam makan malam sudah hampir tiba pada saat saya mulai menulis artikel ini, kira-kira pukul 6.45 pm Waktu Indonesia Bagian Tengah (WITA), orang-orang yang ada di London, mungkin baru saja siap-siap untuk menyantap makan siang mereka karena selisih waktunya kurang lebih 7 jam lebih lambat menghadap matahari.
Selain itu, malam ini saya kebetulan memiliki janji untuk bertemu dengan seorang teman untuk makan malam sekitar pukul 20.00 WITA. Awalnya kami berjanji di sebuah Restoran yang jaraknya 15 km dari rumah saya, namun karena jalanan sedang macet parah, maka kami-pun sepakat untuk memindahkan lokasi bertamu ke tempat yang lebih dekat 3 km dari meeting point pertama.
Dalam kasus di atas, agar seseorang dapat bertemu secara fisik maka harus memenuhi dua syarat, yakni : (1) berada di lokasi yang sama yakni di Restoran dan (2) waktu yang sama yakni 20.00 WITA. Waktu dan Lokasi adalah titik yang sama-sama menentukan posisi, namun sayangnya hanya koordinat yang dapat berubah baik lebih jauh ataupun lebih dekat.
Tidak demikian dengan waktu, ketiak waktu sudah menunjukkan pukul 19.31 WITA, akan mustahil jika kita mengubah perjanjian untuk bertemu 19.31 WITA, sekalipun waktu hanya terlewat 1 menit saja.
Paling tidak, demikianlah gambaran paling sederhana tentang waktu dalam pandangan klasik. Waktu dipandang sama halnya dengan Jam yang terus berputar tanpa bisa menghentikan waktu. Menghentikan jam hanya membuat jam nya tidak berfungsi namun tidak benar-benar menghentikan waktu.
Jam yang ada di lengan kita, di dinding, di layar smartphone, semuanya diatur berdasarkan besaran detik, menit dan jam. Meskipun besaran ini sudah beberapa kali berubah sejak pertama kali diperkenalkan oleh orang-orang Sumeria kuno, seperti saat ini, kita sepakat bahwa satu detik adalah rentang waktu yang dibutuhkan atom cesium-133 bergetar sebanyak 9.192.631.770 kali. Paling tidak, ini adalah atom yang getaran paling stabil dari sisi waktu.
Meskipun defenisi 1 detik sudah diubah menggunakan konstanta alam yang lebih stabil yakni kecepatan cahaya, namun 1 detik tidaklah jauh berbeda dengan defenisi yang dimaksud oleh getaran atom cesium. Hanya saja, 1 detik bukanlah defenisi waktu melainkan rentang antara dua buah keadaan berbeda yang arahnya hanya ke depan.
Daftar Isi
A. Waktu dalam Kajian Sains
Sekilas panjang dan “waktu” sama-sama menunjukan rentang antara dua titik, hal ini membuat waktu dianggap sebagai koordinat ke empat setelah sumbu x, y dan z di kartesian, namun waktu sedikit berbeda.
Persamaan-persamaan fisika bisa digunakan dengan tepat untuk menghitung waktu yang berjalan ke arah depan (waktu positif) dan ke arah belakang (waktu negatif) namun tanda postif dan negatif hanya sebatas simbol matematis semata. Di alam semesta, waktu hanya berjalan ke arah depan saja. Konsep ini disebut sebagai panah waktu yang tidak bisa melesat berlawan arah dengan sisi lancipnya. Sifatnya mutlak ireversibel atau tidak dapat diputar balik.
Misalkan saja kita mengatakan waktu -3 detik, yah benar adanya jika kita diberikan waktu 5 detik sisanya adalah 2 detik setelah dikurangi -3 detik, namun makna fisisnya -3 detik tidak akan pernah ditemukan. 1 detik setara dengan 9.192.631.770 getaran atom cesium-133, dengan demikian 0,5 detik akan setara dengan lama getaran waktu 4.596.315.885 getaran dan 0 detik itu setara dengan 0 getaran atom cesium. Sekarang -1 detik itu tidak mungkin didefenisikan dengan minus getaran, karena getaran bernilai minus meupakan hal yang tidak real.
B. Dilatasi Waktu
Dalam pandangan mekanika klasik, waktu akan sama dengan kerangka acuan apapun. Nilanya akan disinkronkan dengan defenisi satuan waktu, misalnya saja dalam detik, menit atau jam. Namun tidak demikian dengan fisika kuantum. Einstein memperkenalkan kecepatan cahaya (c) sebagai sebuah sistem yang mengatur batas kecepatan benda bergerak di alam semesta. Besar Nilai c adalah 3,00 x 108 m/s.
Mekanika Klasik
Sebelum kita lebih jauh membahas mengenai waktu, mari kita kembali ke mekanika klasik melalui energi kinetik. Misalkan saja sebuah benda memiliki massa 1 kg bergerak dengan energi 4200 joule, Energi ini setara dengan energi yang dibutuhkan untuk memanaskan air 1 kg agar naik 1oC. Maka jika semua energi dikonversi menjadi gerak, kecepatan benda adalah
E =\frac{1}{2}mv^24200 = \frac{1}{2}(1)v^2maka
v=\sqrt{8400}=91,65 \ m/sBenda tersebut begerak dengan kecepatan sampai 91,65 m/s dengan sedikit pembulatan hasil. Mari kita kembali misalkan 4200 Joule tadi digunakan untuk menggerakan elektron yang massanya sekita 9,1 x 10-31 kg. Dengan cara yang sama kita akan dapatkan kecepatan sekitar :
v=\sqrt{\frac{8400 \times 10^{31}}{9,1}}=9.59 \times10^{16} \ m/sJika elektron bisa begerak dengan kecepatan ini, itu berarti lebih dari 30 kali lebih cepat dari kecepatan cahaya. Faktanya tidak demikian, elektron tetap hanya akan bergerak dengan kecepatan cahaya, justru lebih rendah. Agar syarat kecepatan cahaya ini sebagai kecepatan tertinggi dan hukum kekekalan energi terpenuhi secara bersamaan, maka Einstein menawarkan konsep dilatasi waktu dan konstraksi ruang.
C. Relativitas Waktu
Kembali lagi ke maslaah waktu, Einstein menawarkan 2 potsulat yakni (1) hukum-hukum fisika akan berlaku sama untuk pengamat dengan kondisi tidak mengalami percepatan dan (2) kecepatan cahaya adalah konstanta yang akan selalu sama untuk semua pengamat. Konsekuensinya sebesar apapun energi yang didapatkan benda untuk bergerak maka benda tersebut hanya bisa bergerak mendekati kecepatan cahaya. Hal ini disebabkan rentang waktu yang dialami benda tersebut menjadi lebih lama. Perubahan rentang waktu ini disebut sebagai dilatasi waktu.
Agar lebih sederhana mari kita tinjau dilatasi waktu dari sisi pengamat diam. Misalkan kita mengamati dua atom cesium-133 yang berbeda keadaan, Atom pertama diam sedangkan atom yang lainnya bergerak dengan kecepatan cahaya. Pada saat satu detik terlewati, maka atom yang diam sudah bergetar 9.192.631.770 sedangkan yang bergerak dengan kecepatan mendekati c, akan dipengaruhi sebuah faktor x sehingga hanya begetar kurang dari 9.192.631.770 kali. Kita misalkan saja hanya 1/2 kali getaran dari keadaan diam.
Jika kita mengamati selama 10 detik, maka usia atom cesium diam sudah bertamabh sepuluh detik karena sudah melakukan 91.926.317.700 getaran sedangkan yang bergerak mendekati c usia atomnya hanya usia atomnya bertambah 5 detik karena hanya bergetar 45.963.158.850 kali.
Berjalan Ke Masa Depan
Jika percobaan ini dilakukan ke manusia yang usinya sama-sama 7 tahun selama kurang lebih 30 tahun, maka pada saat percobaan selesai, manusia yang diam akan berusia 37 tahun sedangkan yang bergerak mendekati c usianya masih 22 tahun. Dari sisi Manusia diam, si manusia yang bergerak mengalami perlambatan penuaan selama 15 tahun sedangkan bagi manusia yang bergerak seolah-olah ia berjalan ke masa depan sejauh 15 tahun karena ia hanya habiskan waktu 15 tahun di pesawat tapi waktu pada saat ke luar pesawat sudah berubah 30 tahun. Keadaan ini merupakan konsep dari perjalan waktu ke masa depan (time travel)
Kasus ekperimen diatas disebut sebagai paradoks bayi kembar Einstein. Dalam kasus tersebut, waktu itu tidaklah sama bagi semua partikel di alam semesta melainkan bergantung dari keadaan partikel masing-masing.
Berjalan ke Masa Lalu
Sepertinya tidak ada masalah realitas ketika seseorang bisa berjalan ke masa depan, namun bagaimana jika kita bisa berjalan ke masa lalu? Sepertinya ada berapa kondisi yang menjadi paradoks dan tidak akan realitasnya. Misalkan saja kita berjalan ke masa lalu lalu membunuh ibu kita sebelum melahirkan kita, maka kita tidak akan pernah lahir ke dunia. Jika kita tidak lahir ke dunia maka tidak akan ada yang berjalan ke masa lalu untuk membunuh ibu kita.
Jika tidak ada yang datang ke masa lalu membunuh ibu kita sebelum kita dilahirkan, maka kita akan lahir. Setelah dewasa akan ada ide berjalan ke masa lalu untuk membunuh ibu kita. Algoritma ini akan terus menerus berputar dan menghasilkan paradoks. Sehingga mustahil kita bisa berjalan ke masa lalu dengan konsep ini.
Sejatinya mengamati masa lalu itu bisa lakukan secara langsung (rela time / Live) setiap malam. Misalkan saja kita mengamati bintang Proxima Centauri yang jaraknya 4,2 tahun cahaya. Angkat 4,2 tahun cahaya tersebut adalah lama waktu yang dibutuhkan cahaya yang bergerak 3 x 108 m/s dari Proxima Centauri sampai akhirnya ke mata kita di Bumi. Implikasinya adalah cahaya yang kita lihat sebenarnya cahaya dari masa lalu Proxima Centauri yang bisa saja 2 tahun setelah cahaya tersebut bergerak ke mata kita, Proxima Centauri meledak dan saat kita amati malam ini, Proxima Centauri sebenarnya sudah tidak ada di sana.
Coba analogikan kejadian tersebut dengan pesawat tempur yang bergerak lebih cepat dari kecepatan suara melewati kita. Suara pesewat tersebut baru terdengar pada saat pesawat sudah tidak ada di atas kita.
Hanya saja dalam posisi ini kita hanya berperan sebagai pengamat saja dan tidak bisa melakukan apa-apa dengan apa yang diamati.
Fisika sebenarnya menaungi kebolehjadian perjalanan ke masa lalu melalui konsep dan hukum kekekalan energi. Hukum ini menjelaskan bahwa energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, hanya dapat berubah ke bentuk energi lain. Misalkan saja kipas angin yang bergerak itu merubah energi listrik ke energi gerak. Jika arah energi dirubah, misalnya kipas diputar dengan kencang maka akan dihasilkan energi listrik dari putaran dinamo di dalamnya.
Konsep ini yang bisa membawa manusia ke masa lalu melalui asumsi semua aktifitas manusia di alam semesta ini melibatkan energi dan perubahannya. Jadi misalkan pada saat Bung Karno dan Bung Hatta membacakan text proklamasi tahun 1945, Energi Suara dari bung Karno itu dirubah ke dalam energi gerak oleh udara di sekitar, kemduian mungkin melekat pada daun, sebagian berubah jadi energi panas atau bentuk lainnya. Energi suara bung karno ini tidak akan pernah hilang menurut hukum kekekalan energi hanya berubah saja bentuk.
Sekiranya kita punya alat yang begitu canggih melacak semua bentuk dan keberadaan energi. Lalu alat ini bisa mengembali bentuknya ke energi asalnya maka kita akan berada di masa lalu melalui alat tersebut. Hanya saja ketika saya membunuh bung Karno sebelum dia membacakan tesk proklamasi tidak akan merubah apa-apa di masa depan karena yang saya rubah adalah energi yang sudah saya petakan dari awal.
Perlakuan yang merubah kejadi sejarah dengan adanya alat tersebut akan merubah jalannya sejarah versi energi yang sudah dikembalikan atau dengan kata lain konseskuensi lebih condong adanya realitas energi lain selain dari energi sebelum di kembalikan ke bentuk asalnya atau mudahnya kita sebut saja Multiverse. Jika rentetan perubahan waktunya tetap mengacu pada defenisi awal waktu yang satu 1 detik baik di energi sebelum dan sesudah dilacak nilainya sama, maka konsep ini disebut sebagai Pararel Universe.
Konsep ini memang tidak melanggar hukum namun bukan berarti bisa diwujudkan karena ada banyak hal yang harus diketahui tentang energi, waktu dan ruang.
