Prinsip - prinsip Relativitas Khusus - Situs Matematika dan Fisika - Situs Matematika dan Fisika

Prinsip – prinsip Relativitas Khusus

Prinsip Relativitas seringkali dikaitkan dengan nama Galileo, walaupun mungkin bukan dia sendiri yang merumuskanya dalam bent k yang kita kenal sekarang. Pandangan ini mengubah pandangan mutlak Aristoteles. Atau dengan kata lain, prinsip relativitas menyatakan bahwa gerak seragam dalam garis lurus hanya mempunyai arti relatif terhadap sesuatu yang lain, dan tidak ada kerangka acuan mutlak, yang berperan sebagai acuan untuk segala sesuatu dapat diukur. Prinsip relativitas Galileo dapat diilustrasikan sebagai berikut. Misalkan terdapat seorang pelaut yang sedang berada diatas dek sebuah kapal yang sedang bergerak dengan kecepatan konstan. Pelaut tersebut tidak akan dapat menentukan kecepatan kapal hanya dengan melakukan eksperimen di atas ek.

Pelaut itu baru dapat menentukan kecepatannya dengan melihat pergerakan relatif terhadap pantai, dengan menyeret sesuatu di air laut, atau dengan mengukur kuat angin, tetapi tidak ada suatu cara untuk menentukan kecepatan tanpa melihat ke dunia di luar kapal. Jelas bahwa andaikan salah seorang dari pelaut itu ada yang terkunci di dalam kamar yang tanpa jendela sama sekali, dia bahkan tidak dapat mengetahui apakah kapal sedang bergerak atau sedang berhenti di dermaga.

Hal ini merupakan prinsip relativitas, yang menyatakan bahwa tidak ada konsekuensi observasional dari gerak mulak. Kita hanya dapat mengukur kecepatan relatif terhadap sesuatu yang lain. Setiap konsep yang tidak mempunyai konsekuensi yang dapat diamati adalah tidak punya arti, sehingga kita simpulkan bahwa tidak ada “gerak mutlak” atau kecepatan mutlak. Setiap pernyataan mengenai kecepatan benda haruslah kecepatan terhadap sesuatu yang lain.

Also Read:

Bahasa sehari-hari kita kadang menyesatkan. Misalkan, jika seorang polisi lalu lintas mengatakan, “anda ditangkap karena anda mengemudi dengan kecepatan 100 km/ jam”. Petugas tersebut melupakan satu kalimat, “terhadap jalan”. Anda tidak dapat memprotes polisi tersebut karena prinsip relativitas Galileo ini secara implisit termaksud dalam pernyataan polisi tersebut. Gerak kendaraan kita adalah relatif terhadap jalan, atau permukaan Bumi yang dianggap diam.

Ketika Kepler memberikan dukungan pada model heliosentrik Tata Surya, model ini ditentang berdasarkan pengalaman sehari-hari. Jika Bumi memang mengelilingi mtahari,mengapa kita tidak, “merasakan” gerak itu? Jawabannya diberikan oleh relativitas: tidak ada konsekuensi observasional secara lokal pada gerak kita. Kita tidak menyadari gerak bumi mengeliligi matahari, padahal kecepatan dalam orbit adalah 30 km s-1. Kita juga tidak menyadari gerak matahari mengelilingi pusat Galaksi Bima Sakti kita dengan kecepatan 220 km s-1. Bahkan Galaksi Bima Sakti bergerak bersama-sama dengan gugus galaksi lokal dengan kecepatan hampir 600 km s-1,terhadap radiasi latar belakang kosmik. Kita baru menyadari adanya gerak ini ketika mengamatinya terhadap acuan tertentu di luar bumi. Jadi dalam tiga kasus tadi, kita mengacu gerak bumi terhadap matahari, terhadap pusat galaksi, dan terhadap radiasi latar belakang kosmik. Sementara dalam kehidupan sehari-hari pengalaman kita konsisten dengan bumi yang diam.

Prinsip relativitas Eintein (atau prinsip relativitas khusus) mengatakan bahwa setiap hukum fisika dan konstanta fundamental fisika (termasuk kecepatan cahaya) sama bagi semua pengamat yang tidak dipercepat. Prinsip ini dimotivasi oleh teori elektromagnetik. Einstein merumuskan relativitas khusus berdasarkan pada analisis yang dia lakukan mengenai elektrodinamika untuk benda-benda bergerak. Prinsip Einstein tidak berbeda dengan prinsip Galileo kecuali bahwa dia secara eksplisit menyatakan eksperimen elektromagnetik (misalnya, pengukuran kecepatan cahaya) tidak akan dapat mengatakan kepada pelaut dalam kamar yang tak berjendela tadi apakah kapal sedang bergerak atau tidak. Dengan demikian, pada dasarnya prinsip Einstein merupakan generalisasi dari prinsip Galileo.

Persamaan yang mendasari fenomena elektromagnetik adalah persamaan Maxwell, yang menguraikan interaksi magnet, muatan listrik dan arus, maupun cahaya, yang merupakan gangguan dalam medan elektromagnetik. Persamaan maxwel bergantung pada kecepatan cahaya c dalam vakum. Jika kecepatan cahaya berbeda untuk dua orang pengamat yang bergerak relative satu sama lain, keduanya haruslah dapat mengatakan kesimpulan kesimpulan ini melalui eksperimen dengan magnet, muatan listrik, dan arus. Einstein menduga prinsip relativitas sangat kuat mungkin berlaku, yaitu sifat – sifat magnet, muatan listrik, dan arus akan sama bagi semua pengamat, tak peduli bagaimana kecepatan relatifnya. Oleh karena itu, kecepatan cahaya haruslah sama bagi semua pengamat. Menurut Einstein, kecepatan cahaya adalah 300.000 km.s-1 relatif terhadap apapun dan segalanya.

Dewasa ini, prinsip relativitas khusus telah dibuktikan oleh ribuan eksperimen. Belum ada satupun eksperimen yang menentang pernyataan prinsip relativitas khusus.

}
%d blogger menyukai ini: