Apa itu gravitasi?

Kartun Road Runner bermain cepat dan lepas dengan gravitasi. Diberi kesempatan, Wile E. Coyote biasanya mengejar musuhnya yang berkaki cepat dari tepi tebing -- tetapi hanya jatuh ketika dia menyadari bahwa dia berlari di udara yang tipis.

Tak perlu dikatakan, gravitasi tidak bekerja seperti ini di kehidupan nyata. Tapi apa yang terjadi ketika batu-batu besar atau landasan Acme jatuh ke Bumi ? Mari kita mulai dengan kaki Anda dan bekerja dengan cara kami, oh, seluruh alam semesta. Ambil kursi, karena ini akan membutuhkan satu halaman untuk dijelaskan.

Gravitasi menahan kaki Anda ke tanah karena massa planet memberikan tarikan gravitasi pada massa tubuh Anda. Faktanya, gravitasi membangkitkan daya tarik antara dua objek di alam semesta: bulan , debu, coyote -- sebut saja. Di mana pun Anda menemukan materi, Anda akan menemukan gravitasi. Anda tidak akan pernah bisa melakukan perjalanan ke planet bebas gravitasi, hanya satu dengan massa yang lebih besar atau lebih kecil yang menghasilkan gravitasi yang lebih besar atau lebih kecil.

Pada skala yang lebih besar, gravitasi mengatur benda-benda kosmik ke dalam orbitnya dan bahkan menyebabkan partikel-partikel ruang angkasa yang hanyut tertarik bersama-sama secara perlahan menjadi gumpalan yang lebih besar dan lebih besar yang akhirnya menjadi planet, bintang , dan galaksi . Kembali pada tahun 1600-an, Isaac Newton mendefinisikan gravitasi sebagai gaya universal yang bekerja pada semua materi. Menurut teorinya, ekspresi yang tepat dari gravitasi turun ke massa dan jarak. Semakin jauh jarak dua partikel dan semakin kecil massanya, semakin kecil gaya gravitasinya.

Itulah hukum gravitasi universal Newton secara singkat, dan itu tidak tertandingi selama tiga abad. Kemudian, pada tahun 1900-an, seorang fisikawan berambut liar bernama Albert Einstein melangkah di atas ring dan melepaskan teori relativitas umumnya .

Einstein berpendapat bahwa gravitasi jauh lebih dari sekadar gaya; itu adalah kurva di dimensi keempat ruang dan waktu. Dengan massa yang cukup, sebuah benda dapat menyebabkan berkas cahaya lurus melengkung. Para astronom menyebut efek ini sebagai lensa gravitasi , dan ini adalah salah satu metode utama untuk mendeteksi fenomena kosmik yang tidak dapat diamati seperti lubang hitam. Demikian pula, semakin sedikit gravitasi, semakin cepat waktu berlalu, sebuah fenomena yang dikenal sebagai dilatasi waktu gravitasi . Misalnya, jam di atas satelit yang mengorbit bergerak sedikit lebih cepat daripada jam di permukaan bumi.

Sementara teori Einstein mempercepat gravitasi dengan sains modern, kita masih belum tahu segalanya tentang gravitasi. Beberapa ilmuwan mengaitkan gravitasi dengan partikel hipotetis yang disebut graviton , yang -- secara teori -- menyebabkan objek tertarik satu sama lain.

Akhirnya, ada bidang gravitasi kuantum , di mana para ilmuwan berusaha untuk mendamaikan relativitas umum dengan teori kuantum. Teori kuantum membahas bagaimana alam semesta bekerja pada tingkat subatomik terkecil. Bidang ini telah membantu para ilmuwan mengembangkan model standar fisika partikel, yang merinci sebagian besar cara kerja alam semesta -- dengan satu pengecualian penting. Model standar tidak menjelaskan gravitasi.

Jadi, sementara teori kuantum dan relativitas bersama-sama menjelaskan sebagian besar alam semesta yang dapat diamati, mereka juga terkadang saling bertentangan, seperti dalam studi lubang hitam atau alam semesta awal. Tidak mengherankan, banyak ilmuwan terus bekerja menuju teori terpadu.

Teori apa pun yang akhirnya kita adopsi, sulit untuk melebih-lebihkan pentingnya gravitasi. Ini adalah perekat yang menyatukan kosmos, bahkan jika itu masih menimbulkan pertanyaan yang belum terjawab tentang alam semesta.

Artikel Terkait

Lebih Banyak Tautan Hebat