Nationalgeographic.co.id—Para peneliti di University of East Anglia dan University of Manchester telah membantu melakukan eksperimen selama 16 tahun untuk menantang teori relativitas umum Einstein. Tim internasional ini mempelajari sepasang bintang ekstrem yang disebut pulsar melalui tujuh teleskop radio di seluruh dunia. Lalu mereka menggunakannya untuk menantang teori Einstein yang paling terkenal dengan beberapa tes yang paling ketat.
Fisika gravitasi dijelaskan paling akurat oleh teori relativitas umum Einstein. Namun, upaya telah gagal untuk menyatukan gravitasi dan mekanika kuantum, menggambarkan alam pada skala terbesar dan terkecil, memotivasi pencarian berkelanjutan untuk kemungkinan penyimpangan dari teori dengan pengujian ketat melalui eksperimen yang berbeda, dari laboratorium hingga pengamatan astronomi. Jika penyimpangan dari teori itu ada, mereka mungkin dapat dideteksi di medan gravitasi yang kuat dari objek padat, seperti bintang neutron dan lubang hitam.
Studi yang sudah diterbitkan di jurnal Physical Review X pada 13 Desember 2021 berjudul Strong-Field Gravity Tests with the Double Pulsar tersebut telah mengungkapkan efek relativistik baru yang diamati untuk pertama kalinya.
Dr Robert Ferdman, dari Sekolah Fisika UEA, mengatakan, "Seberapa sukses teori relativitas umum Einstein yang telah terbukti, kita tahu itu bukan kata terakhir dalam teori gravitasi. Lebih dari 100 tahun kemudian, para ilmuwan di seluruh dunia melanjutkan upaya mereka untuk menemukan kekurangan dalam teorinya. Relativitas umum tidak sesuai dengan gaya fundamental lainnya, yang dijelaskan oleh mekanika kuantum. Oleh karena itu, penting untuk terus melakukan pengujian paling ketat pada relativitas umum, untuk menemukan bagaimana dan kapan teori itu runtuh.”
Menemukan penyimpangan dari relativitas umum akan menjadi penemuan besar yang akan membuka jendela fisika baru di luar pemahaman teoretis kita saat ini tentang Semesta. Dan itu mungkin membantu kita pada akhirnya menemukan teori terpadu tentang kekuatan fundamental alam.
Dipimpin oleh Michael Kramer dari Institut Max Planck untuk Radio Astronomi di Bonn, Jerman, tim peneliti internasional dari sepuluh negara, menguji teori Einstein dengan ujian paling ketat pada sistem pulsar ganda PSR J0737–3039A/B yang merupakan sistem biner dua jalur gerhana.
"Kami mempelajari pulsar ganda, yang ditemukan oleh anggota tim pada tahun 2003 dan menyajikan laboratorium paling tepat yang saat ini kami miliki untuk menguji teori Einstein. Tentu saja, teorinya disusun ketika tidak ada jenis bintang ekstrem ini, maupun teknik yang digunakan. untuk mempelajarinya, bisa dibayangkan." tutur Ferdman.
Pulsar ganda terdiri dari dua pulsar yang mengorbit satu sama lain hanya dalam waktu 147 menit dengan kecepatan sekitar 1 juta km/jam. Satu pulsar berputar sangat cepat, sekitar 44 kali per detik. Pendamping masih muda dan memiliki periode rotasi 2,8 detik. Ini adalah gerakan mereka di sekitar satu sama lain yang dapat digunakan sebagai laboratorium gravitasi yang hampir sempurna.
"Kami senang karena kami dapat menguji landasan teori Einstein, energi yang dibawa oleh gelombang gravitasi, dengan presisi yang 25 kali lebih baik daripada pulsar Hulse-Taylor pemenang Hadiah Nobel, dan 1000 kali lebih baik daripada yang dimungkinkan saat ini dengan detektor gelombang gravitasi." kata Kramer.
Baca Juga: Tulisan Tangan Einstein Berisi Teori Relativitas Pecahkan Rekor Lelang
Dia menjelaskan bahwa pengamatan tidak hanya sesuai dengan teori, "tetapi kami juga dapat melihat efek yang tidak dapat dipelajari sebelumnya.''
Prof Benjamin Stappers, dari University of Manchester, berkomentar, "Teleskop Lovell di Observatorium Jodrell Bank telah memantaunya setiap beberapa minggu sejak saat itu. Garis dasar panjang dengan kualitas tinggi dan pengamatan yang sering memberikan kumpulan data yang sangat baik untuk digabungkan dengan yang berasal dari observatorium di seluruh dunia."
"Gerakan orbit yang begitu cepat dari objek-objek kompak seperti ini—mereka sekitar 30 persen lebih masif dari Matahari tetapi lebarnya hanya sekitar 24 km—memungkinkan kami untuk menguji banyak objek yang berbeda. prediksi relativitas umum—total tujuh!” jelas Prof Dick Manchester dari badan sains nasional Australia, CSIRO.
Ia juga menambahkan dalam penjelasannya, "Selain gelombang gravitasi dan propagasi cahaya, presisi kami memungkinkan kami juga untuk mengukur efek 'pelebaran waktu' yang membuat jam berjalan lebih lambat di medan gravitasi. Kita bahkan perlu memperhitungkan persamaan Einstein yang terkenal E = mc2 ketika mempertimbangkan efek radiasi elektromagnetik yang dipancarkan oleh pulsar yang berputar cepat pada gerakan orbit.”
"Hasil kami dengan baik melengkapi studi eksperimental lain yang menguji gravitasi dalam kondisi lain atau melihat efek yang berbeda, seperti detektor gelombang gravitasi atau Event Horizon Telescope. Mereka juga melengkapi eksperimen pulsar lainnya, seperti eksperimen waktu kami dengan pulsar dalam sistem triple bintang, yang telah memberikan tes independen dan luar biasa tentang universalitas jatuh bebas." ujar Paulo Freire, dari MPIfR.
Prof Kramer menambahkan, "Kami telah mencapai tingkat presisi yang belum pernah terjadi sebelumnya. Eksperimen masa depan dengan teleskop yang lebih besar akan lebih jauh lagi. Pekerjaan kami telah menunjukkan cara eksperimen semacam itu perlu dilakukan dan efek halus mana yang sekarang perlu diperhitungkan. Dan, mungkin, kami akan menemukan penyimpangan dari relativitas umum suatu hari nanti."
Baca Juga: 100 Tahun Lalu, Enstein Disambut Sebagai Pahlawan oleh Yahudi Amerika
Mungkin mengecewakan para peneliti, hasil akhirnya menunjukkan bahwa teori Einstein berlaku 99,99% sesuai dengan prediksi relativitas umum.
Sistem pulsar ganda tetap menjadi alat unik untuk menguji teori gravitasi, dan tim berencana untuk terus menggunakannya untuk menyodok teori Einstein.
“Kami akan kembali di masa depan menggunakan teleskop radio baru dan analisis data baru dengan harapan dapat menemukan kelemahan dalam relativitas umum yang akan membawa kami ke teori gravitasi yang lebih baik lagi,” kata Deller.
Studi ini melengkapi eksperimen dengan teknik lain dan berfungsi sebagai cetak biru tentang bagaimana melakukan studi serupa melalui sistem lain di masa depan menggunakan teleskop generasi yang baru.
Baca Juga: Surat Lama Einstein Ditemukan, Isinya Prediksi soal Indra Super Burung
| Source | : | berbagai sumber,techexplorist.com |
| Penulis | : | Wawan Setiawan |
| Editor | : | Mahandis Yoanata Thamrin |
KOMENTAR