Apa yang dimaksud dengan Dilatasi Waktu?

Artikel ini akan menjelaskan tentang apa itu Dilatasi Waktu..

Benar sekali, waktu akan melambat jika kita bergerak. Bukan hanya sekedar hipotesis, hal tersebut sudah diverifikasi oleh berbagai eksperiment. Kecepatan dan Gravitasi mempengaruhi pergerakan waktu terhadap kita. Semakin tinggi kecepatannya, semakin lambat waktu yang kita rasakan. Semakin kuat gaya gravitasi, semakin lambat pula waktu yang kita rasakan. Dan kedua hal itu ditemukan oleh satu orang yang sudah sangat terkenal dalam dunia fisika, seorang Albert Einstein.

•   Apa itu Dilatasi Waktu?

Teori Relativitas Khusus (1905) menjelaskan bahwa waktu adalah fungsi dari kecepatan. Kita menyebut fenomena ini sebagai “Velocity Time Dilation”.

Photo via Google

Seseorang yang bergerak atau melaju dengan kencang dengan seseorang yang melaju dengan lambat akan mengalami dilatasi waktu (alias merasakan aliran waktu secara berbeda). Dan hal ini berlaku untuk semua jenis kecepatan. Apakah anda berjalan, berlari, menaiki motor, atau roket dengan kecepatan tinggi, maka semua jenis kecepatan itu sama-sama mempengaruhi waktu yang anda rasakan. Ketika anda melambaikan tangan, maka tangan anda akan merasakan waktu yang lebih lambat dibandingkan bahu anda yang diam.

Asumsi banyak orang adalah waktu hanya akan melambat jika kita bergerak mendekati kecepatan cahaya. Ini tidak sepenuhnya benar. Secara alamiah, perbedaan waktu yang kita rasakan akan semakin lebih terlihat jika kita bergerak mendekati kecepatan cahaya. Tapi pada dasarnya waktu akan mempengaruhi semuanya walau berapapun kecepatan anda. Entah itu lambat ataupun cepat.

Ketika anda bergerak dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya, maka waktu anda rasakan akan sangat lambat dibandingkan dengan orang yang bergerak dengan kecepatan seperti biasa. Dan ketika anda bergerak dengan kecepatan cahaya, maka waktu yang anda rasakan akan berhenti sepenuhnya. 

Einstein mengatakan kepada kita bahwa kita tidak akan pernah bisa bergerak dengan kecepatan cahaya. Akan tetapi jika kita bisa melakukannya, maka waktu akan benar-benar berhenti. Yang artinya bahwa kita bisa menjelajahi bagian manapun di alam semesta ini secara instan tanpa merasakan waktu berjalan. Disaat itu waktu hanya akan kembali berdetak ketika perjalan dengan kecepatan cahaya sudah selesai.

Teori Relativitas umum juga menjelaskan kepada kita bahwa waktu juga adalah fungsi dari seberapa dekat sesuatu dengan sumber Gravitasi. Hal ini kita sebut dengan “Gravitational Time Dilation”. Maksudnya adalah hanya dengan berdiri diatas permukaan bumi, waktu yang kita rasakan lebih lambat jika dibandingkan burung yang terbang diudara. Jadi sepanjang kita berdiri di permukaan bumi dimana kaki kita lebih dekat dengan pusat gravitasi, berarti kaki kita berusia sedikit lebih muda dibandingkan dengan kepala kita. Terdengar aneh bukan, tapi hal tersebut nyata adanya.

Kesimpulan sederhananya adalah, semua objek  akan merasakan waktu lebih cepat atau lambat berdasarkan seberapa cepat dia bergerak atau seberapa dekat jarak dia dengan pusat/sumber gravitasi.

Baca ini : Pengaruh Gravitasi Dan Kecepatan Terhadap Waktu

Kecepatan yang kita rasakan, seperti disaat kita diatas motor, atau sedang berada diatas pesawat, atau sedang berjalan menuruni tangga, hal tersebut mempengaruhi waktu yang kita rasakan. Akan tetapi pengaruhnya terhadap waktu yang kita rasakan itu sedikit sekali sehingga bisa dikatakan tidak ada, walaupun sebenarnya perbedaan waktunya itu benar-benar ada. Ketika kamu berada diatas puncak gunung, maka gravitasi akan mempengaruhi waktu yang kamu rasakan. Tapi sama seperti tadi, perbedaannya sangatlah kecil.

Salah satu contoh terapan yang yang sesuai dengan teori relativitas ini adalah GPS (Global Positioning System) Satelite. GPS Satelit merasakan waktu yang lebih cepat daripada orang di bumi. Lebih tepatnya lebih cepat 38 microsecond.

Masalahnya adalah, menurut “Gravitational Time Dilation” satelit GPS seharusnya merasakan waktu 45 microsecond lebih cepat daripada kita, karena satelit jauh lebih tinggi dari pusat gravitasi dibandingkan dengan manusia. Namun kenapa faktanya Satelit GPS 38 microsecond lebih cepat?.

Nah, hal tersebut berkaitan dengan “Velocity Time Dilation”. “Velocity Time Dilation” membuat satelit GPS merasakan waktu lebih lambat daripada manusia bumi karena kecepatan tinggi yang ia miliki. Dan kecepatan relative satelit GPS terhadap kita membuat waktu yang satelit GPS rasakan lebih lambat 7 microsecond.

Dengan kata lain kedua fenomena dilasi waktu itu menjelaskan secara bersamaan bagaiamana waktu yang satelit GPS rasakan :

 

Itu kenapa pada faktanya Satelit GPS merasakan waktu 38 microsecond lebih cepat daripada kita. Sehingga supaya kita bisa menggunakan satelit GPS, maka kita perlu mengkompensasi aliran waktu berbeda yang disebabkan oleh kedua dilasi waktu tersebut sehingga GPS bisa berfungsi dengan baik. Karena jika tidak, maka system GPS tentu tidak akan berguna untuk kita karena makin lama data yang ditampilkan ke kita itu salah.

Lantas pertanyaannya, bagaimana bisa Gravitasi dan Kecepatan bisa mempengaruhi waktu? Sebelum itu anda harus tahu dua hal ini:

• Kecepatan cahaya selalu konstan. Tidak peduli apapun yang anda lakukan kecepatan cahaya tetap konstan. Tidak ada yang namanya kecepatan relative terhadap cahaya. Jika Anda berlari dan cahaya datang dari arah berlawanan, kecepatannya tidak akan meningkat relatif terhadap Anda. Tetap 300.000 km / s. Jika Anda berlari searah dengan seberkas cahaya, itu tidak akan berkurang relatif terhadap kecepatan Anda. Tetap 300.000 km / s. Tidak seperti kecepatan untuk hal lain, kecepatan cahaya adalah invarian dan bukan fenomena relatif. Foton berenergi tertinggi dan foton berenergi terendah yang pernah diamati, bergerak dengan kecepatan yang persis sama. Selalu. Ini berarti bahwa jika sesuatu tampaknya menunjukkan kecepatan cahaya bervariasi dalam kondisi tertentu, pasti selalu ada fenomena lain yang mempengaruhinya. Anda dapat membaca lebih lanjut tentang kecepatan cahaya di blog ini. Aksioma atau hukum ilmiah ini sangat penting untuk memahami bagaimana dan mengapa Dilasi Waktu bisa terjad
• Setiap pengukuran dalam suatu kerangka acuan, maka hasil pengukuran itu akan relative terhadap kerangka acuan lainnya. Jika mereka bergerak bersama, tidak ada dilasi waktu yang terjadi di antara mereka, karena mereka masing-masing mengalami waktu yang sama karena kerangka acuannya sama. Jika mereka bergerak dengan kecepatan yang berbeda, maka ada dilasi waktu yang terjadi di antara mereka - waktu yang bergerak lebih cepat lebih lambat. 

Dalam hal ini, mereka berada dalam kerangka acuan yang berbeda.Ini berarti Dilasi Waktu adalah fungsi dari kecepatan relatif atau gravitasi relative, karena kedua hal tersebut yang mempengaruhinya. Itu kenapa nama teorinya "teori relativitas". Teori relativitas selalu terkait dengan ini Kerangka acuan. Jika tidak ada kerangka acuan relatif, maka tidak ada pengukuran relatif. Jadi untuk mengukur efek dilasi waktu, anda harus selalu memiliki kerangka acuan relatif - dua sudut pandang. Efeknya masih faktual di dalam kerangka kecepatan tunggal, tetapi untuk mengukur atau menyadari bahwa Dilasi waktu terjadi, anda memerlukan kerangka acuan eksternal.

Tidak peduli seberapa cepat atau lambat anda bergerak, anda tidak akan pernah mengalami perbedaan perbedaan terhadap waktu jika hanya sendiri. Hanya jika ketika anda akan membandingkannya dengan kerangka acuan lain, perbedaan relativitas ini menjadi jelas.