ETER DAN MATERI BERMASA

ETER DAN MATERI BERMASA

Tujuan           :

1.      Untuk mengetahui pengertian eter berdasarkan pemikiran Einstein.

2.      Untuk menjelaskan mengenai Teori Relativitas Khusus.

3.      Untuk menjelaskan mengenai Teori Relativitas Umum.

4.      Untuk menceritakan mengenai percobaan A.Michelson dan E.W.Morley

5.      Untuk menerangkan mengenai Postulat Relativitas Khusus.

6.      Untuk mendeskripsikan Teori Relativitas Einstein.

7.      Untuk menjelaskan Teori Elektromagnetik.

8.      Untuk mengetahui pemikiran dari James Clerk Maxwell.

9.      Untuk menerangkan konsep eter menurut Fresnel.

10.  Untuk menjelaskan eter menurut J.J Thompson.

11.  Untuk menjabarkan mengenai materi bermasa.

12.  Untuk mengenal apa itu proton.

13.  Untuk mengetahui bagaimana ciri dari meson.

14.  Untuk mengenal apa itu barion.

15.  Untuk menjelaskan materi tak bermasa.

16.  Untuk menerangkan mengenai gelombang suara dan gelombang bunyi.

Pertanyaan    :

1.      Sebutkan dan deskripsikan pengertian eter berdasarkan pemikiran Einstein!

2.      Jelaskan mengenai Teori Relativitas Khusus!

3.      Jelaskan mengenai Teori Relativitas Umum!

4.      Ceritakan mengenai percobaan A.Michelson dan E.W.Morley!

5.      Terangkan mengenai Postulat Relativitas Khusus!

6.      Deskripsikan Teori Relativitas Einstein!

7.      Jelaskan Teori Elektromagnetik.!

8.      Apa saja hasil pemikiran dari James Clerk Maxwell, Jelaskan!

9.      Bagaimana konsep eter menurut Fresnel?

10.  Jelaskan eter menurut J.J Thompson!

11.  Jabarkan mengenai materi bermasa!

12.  Sebutkan apa yang dimaksud dengan proton!

13.  Bagaimana ciri-ciri dari meson?

14.  Apa yang di maksud dengan barion?

15.  Jelaskan materi tak bermasa!

16.  Jelaskan mengenai gelombang suara dan gelombang bunyi!

Peta Konsep   :

Pembahasan  :

A.    Eter

Pada tahun 1905, sebuah koran harian  Jerman, Annalen der Physik, memuat sebuah tulisan mengenai Albert Einstein. Tulisan tersebut menjelaskan garis besar Teori Relativitas Khusus, sebuah teori fisika revolusioner yang membuang konsep tentang gerak absolut menjadi gerak relatif dalam konteks kontinu empat-dimensi ruang-waktu.

            Sekitar sepuluh tahun kemudian, berdasarkan pada karya awalnya, Einstein merumuskan Teori Relativitas Umum di mana ia menawarkan solusi baru pada suatu masalah besar yaitu gravitasi, dengan mempostulasikan suatu karakter non-Euclidean pada kontinu ruang-waktu. Dr. Einstein yang menjelaskan aspek-aspek kedua teori yaitu  Ether dan Relativitas (1920), yang disampaikan pada Universitas Leiden, ia menjelaskan sifat-sifat yang diperlukan oleh ruang eter oleh teori relativitas. Sedangkan Geometri dan Pengalaman (1921), diberikan pada Akademi Sains Prusia, menjelaskan batas-batas di dalam mana geometri Euclidean atau sebarang sistem geometrik praktis lainnya dapat dianggap mendekati kebenaran dalam hubungannya dengan konsep tentang alam semesta berhingga (finite universe).

            Salah satu perkembangan pemikiran yang kiranya patut dicatat adalah, dalam pernyataan di Leiden Einstein yang mengakui bahwa hipotesis tentang eter tidak dengan sendirinya bertentangan dengan Teori Relativitas Khusus. Pada tahun 1905 ia jelas-jelas menyatakan bahwa gagasan tentang eter bersifat terlalu mengada-ada. Jadi, dapat dikatakan, bahwa belakangan Einstein pun mengakui adanya semacam eter meski bentuknya mungkin tidak persis seperti yang dibayangkan orang sebelum lahirnya Teori Relativitas Khusus dan Teori Relativitas Umum. Interaksi oleh eter dewasa ini dibayangkan oleh para fisikawan terjadi lewat pancaran gelombang graviton (dari kata gravitasi), yang sayangnya juga belum berhasil dibuktikan keberadaannya secara meyakinkan.

            Permasalahan ini barangkali akan lebih menarik jika digabungkan dengan sebuah kontradiksi lain dalam astrofisika modern, yaitu bahwa jumlah total massa alam semesta yang dapat diamati baru sekitar 1-10% dari jumlah total massa yang diperlukan untuk menjamin (secara teoretis) bahwa alam semesta sedang mengembang mendekati laju ekspansi kritisnya (sesuai data pengamatan). Atau dengan kata lain, 90-99% massa alam semesta ini tidak dapat diobservasi dengan cara apapun, atau disebut 'massa yang hilang' (hidden matter). Maka ada paling sedikit 3 kemungkinan :

a)        teori yang menetapkan laju ekspansi kritis alam semesta tersebut tidak valid atau keliru; atau

b)        ukuran yang dipakai untuk 'menimbang' jumlah massa tadi tidak akurat, karena memang cuma mengandalkan beberapa hipotesis dan teropong bintang, atau

c)        definisi kita tentang bagaimana bentuk ruang-waktu dan seberapa luas alam semesta sesungguhnya (apakah berhingga atau tak berhingga) dan apakah itu sebanding dengan ketelitian teropong kita yang paling handal sekalipun.

Einstein mengatakan bahwa tanpa eter, bagaimana kita dapat menerangkan interaksi pada suatu jarak (action at a distance). Dan menurut Teori Relativitas Umum, bentuk geometri ruang-waktu dipengaruhi oleh materi; dengan kata lain tidak ada ruang-waktu tanpa materi, atau tidak ada ruang-hampa (karena ruang senantiasa mengandaikan materi). Tetapi kalau eter tersebut -paling tidak secara teoretis- ternyata kita perlukan, maka ia haruslah mampu memberi bentuk pada ruang-waktu oleh pengaruh materi, namun ia sendiri tidak boleh termasuk dalam jenis materi yang dapat ditimbang (ponderable masses). Karena itu ia harus dideskripsikan sebagai suatu gejala yang terpisah dari materi maupun dari gejala medan elektromagnetik (karena medan elektromagnetik, sebagai energi dapat dikembalikan kepada bentuk materi, karena materi -menurut Teori Relativitas Khusus - dapat dianggap sebagai tidak lain dari salah satu bentuk dari energi).

            Ada beberapa teori tentang eter dan beberapa tokoh yang megupas tentang masalah eter :

Teori yang berhubungan dengan eter :

1.        Percobaan A.Michelson dan E.W.Morley

Spesialisasi Michelson adalah pengukuran dengan ketelitian yang tinggi. Ia mendefinisikan kembali pembakuan ukuran meter dengan memakai panjang gelombang garis spektrail khusus dan merancang interferometer yang dapat menentukan diameter bintang (bintang tampak sebagai bintik cahaya walaupun kita memakai teleskop yang sangat kuat ).

Hasil kerja Michelson yang terpenting diperolehnya tahun 1887, sebagai hasil kerja sama Edward Morley, yaitu eksperimen pengukuran gerak bumi melalui “eter” suatu medium hipotesis yang memenuhi alam semesta ini sehingga cahaya dapat merambat. Eksperimen Michelson-Morley yang sangat peka tidak mendapatkan gerak bumi terhadap eter ini berarti tidak mungkin ada eter dan tidak ada pengertian “gerak absolut”. Setiap gerak adalah relatif terhadap kerangka acuan khusus yang bukan merupakan kerangka acuan universal. Dalam eksperimen yang pada hakekatnya membandingkan kelajuan cahaya sejajar dengan dan tegak lurus pada gerak bumi mengelilingi matahari, juga eksperimen ini meperlihatkan bahwa kelajuan cahya sama bagi semua pengamat, suatu hal yang tidak benar bagi gelombang memerlukan medium material untuk merambat (seperti gelombang bunyi dan air). Pada akhirnya Michelson dan Morley gagal karena tidak dapat mendeteksi pergerakan bumi terhadap  eter.

2.        Teori Relativitas Khusus

Ø  Postulat Relativitas khusus

“semua gerak adalah relatif, kelajuan cahya dalam ruang hampa sama bagi semua pengamat”. 

Untuk mengatakan bahwa sesuatu bergerak selalu menyangkut kerangka khusus sebagai acuan. Kita tidak bisa mendapatkan kerangka universal yang meliputi seluruh ruang, ini berarti tidak terdapat “gerak absolut”.  Gerak hanya berarti terhadap kerangka acuan tertentu. Teori relativitas ini muncul sebagai hasil analisis konsekuensi fisis yang tersirat oleh ketiadaan kerangka acuan universal.

Permasalahan yang dimunculkan percobaan Michelson-Morley ini ternyata baru berhasil terpecahkan dengan teori relativitas khusus yang menjadi landasan bagi konsep-konsep baru tentang ruang dan waktu. Teori ini diusulkan oleh Albert Einstein sepuluh tahun yang lalu, mempersoalkan kerangka yang dipercepat satu terhadap yang lainnya. Teori relativitas khusus ini bersandar pada dua postulat.

Ø  Postulat pertama, prinsip relativitas, postulat ini menyatakan ketiadaan kerangka acuan yang universal. Jika hukum fisika berbeda untuk pengamat yang berbeda dalam keadaan gerak relatif, maka kita dapat menentukan mana yang dalam keadaan “diam” dan mana yang “bergerak” dari perbedaan tersebut. Tetapi, karena tidak terdapat kerangka acuan universal, perbedaan itu tidak terdapat, sehingga muncul postulat di atas.

Ø  Postulat kedua menyatakan bahwa kepesatan cahaya dalam ruang hampa sama besar untuk semua pengamat, tidak bergantung dari keadaan gerak pengamat itu.

Einstein menunjukkan bahwa teori Maxwell sesuai dengan relativitas khusus, sedangkan mekanika Newton tidak, dan modifikasi Einstein mengenai mekanika membawa kedua cabang fisika tersebut menuju persesuaian.

3.        Teori relativitas Newton

Newton lebih menjelaskan tentang relativitas klasik mencakup tranformasi sederhana diantara benda yang bergerak dan seorang pengamat pada kerangka acuan lain yang diam (inersia).

Efek dari perpindahan listrik dan gravitasi yang berbeda-beda, seperti " persegi terbalik " hukum Newton. Di sinilah perbedaan antara "gaya gravitasi" dan efek inersia dan momentum menjadi jelas. Secara tradisional, inersia selalu dianggap (menurut Hukum Pertama Newton tentang Gerak) kecenderungan tubuh "saat istirahat" atau dalam "kecepatan konstan" relatif terhadap bumi.

Karena semua benda yang diam relatif terhadap bumi sudah bergerak dengan "kecepatan konstan" sama bumi namun hanya perubahan dalam gerakan relatif terhadap bumi menjadi pokok permasalahan, dan setiap perubahan tersebut mempengaruhi pola aliran massa dalam tabung kekuatan, ketika bergerak melalui eter, pada waktu tertentu. Karena hanya tubuh yang bergerak dalam hal ke bumi secara tradisional dikatakan memiliki "momentum" ("produk dari massa tubuh dan kecepatan"), aturan ini salah, karena semua badan "saat istirahat" relatif terhadap bumi sudah memiliki "momentum" serta "inersia".

Momentum dan inersia adalah karena "kecenderungan" yang sama persis, yang berhubungan akhirnya suatu kerangka acuan ke eter universal, tetapi untuk kenyamanan-karena kita tidak memiliki "memperbaiki" mutlak pada eter belum-kita menggunakan bergerak bumi sebagai kerangka acuan dari mana untuk mengukur tingkat sebuah tubuh dari perubahan relatif terhadap eter, seperti bumi mempertahankan kecepatannya relatif konstan.

4.        Teori Elektromagnetik

Tahun 1888, Hertz membuktikan hipotesis Max Well bahwa cahaya termasuk gelombang elektromagnetik yang merambat melalui medium. Melalui penelitian para ilmuwan kemudian             mengemukakan hipotesis eter. Hipotesis tersebut “jagat raya dipenuhi oleh eter stasioner yang tidak mempunyai wujud tetapi dapat menghantarkan     perambatan gelombang “

Pada 1879, James Clerk Maxwell (1831-1879) mengatakan bahwa kecepatan dari tata surya relatif terhadap eter dapat ditentukan dengan mengamati keterbelakangan dari gerhana satelit Jupiter. Perilaku ini yang diamati cahaya bintang bisa dilihat dengan gambar mantap sebagai bumi bergerak melalui ruang-menunjukkan eter stasioner relatif terhadap bumi yang bergerak, tata surya, dan badan lainnya

Eter stasioner, muncul untuk bergerak melalui sebuah badan bumi yang terikat, karena gerakan bumi melalui itu, mengalami perubahan dalam perpindahan listrik, karena perbedaan konstanta dielektrik antara ruang luar tubuh dan ruang dalam tubuh. Perpindahan listrik di eter luar tubuh sebelum masuk, dan perpindahan listrik karena memasuki dan melewati tubuh, perubahan akibat perubahan konstanta dielektrik, dan mempengaruhi "isi listrik" (proton dan elektron, biaya listrik dan bidang, dan medan magnet) dalam tubuh. Perubahan ini pada gilirannya menyebabkan perubahan perpindahan listrik dari eter-dorong ke bawah pada sebuah atom tubuh, jauh dari posisi "keseimbangan" yang sudah ada, mana atom akan menduduki dengan tidak adanya gravitasi-seperti kata Maxwell.

5.        Eter menurut Fresnel

Eter adalah ultrafine, namun sangat padat, dan terdiri dari materi listrik positif dan negatif, yang melingkupi semua yang disebut "ruang bebas", serta ruang yang "diduduki" oleh "massa" menurut para fisikawan eter adalah masalah yang agak berat "karena sebagian besar ruang". Karena eter adalah stasioner, itu berarti ditimbang yang bergerak melalui itu bukan sebaliknya.

6.        Eter menurut J.J Thompson

Eter adalah transparan, karena ultra halus struktur, frekuensi tinggi, yang tidak membiaskan atau mencerminkan cahaya tampak, karena ukuran ultrafine yang terlalu kecil untuk bereaksi terhadap radiasi frekuensi rendah. Untuk momentively "akses" eter dengan cara pendorong, pulsa tegangan tinggi diperlukan. Hal ini sesuai dalam "Momentum elektromagnetik" teori Thomson, dan dikonfirmasi dengan tes yang dilakukan oleh Nikola Tesla tahun 1891.

Tesla menyatakan bahwa eter itu menjadi media 'solid state' untuk "cahaya dan panas" (cahaya tampak dan inframerah), dan dapat diakses dengan menundukkan ke "tegangan yang cukup tinggi dan frekuensi". Eter menjadi lebih jelas ketika terjadi perubahan mendadak dalam arah gerakan, tingkat percepatan, atau kecepatan tubuh.

B.     Materi Bermasa

Materi adalah setiap objek atau bahan yang membutuhkan ruang, yang jumlahnya diukur oleh suatu sifat yang disebut massa. Secara umum materi dapat juga didefinisikan sebagai sesuatu yang memiliki massa dan menempati volume. Materi tersusun atas molekul-molekul, dan molekul pun tersusun atas atom-atom. Materi umumnya dapat dijumpai dalam empat fase berbeda, yaitu padat, cairan, gas, dan plasma (wujud zat). Namun demikian, terdapat pula fase materi yang lain, seperti kondensat Bose-Einstein.

Materi terbagi atas dua yaitu :

1.      Materi Bermassa adalah materi yang memiliki muatan, bermassa, dan mempunyai wujud. Contoh materi bermassa adalah

·         Proton

Proton adalah partikel subatomik dengan muatan positif sebesar 1.6 × 10^-19 coulomb dan massa 938 MeV (1.6726231 × 10^-27 kg, atau sekitar 1836 kali massa sebuah elektron).

Suatu atom biasanya terdiri dari sejumlah proton dan netron yang berada di bagian inti (tengah) atom, dan sejumlah elektron yang mengelilingi inti tersebut. Dalam atom bermuatan netral, banyaknya proton akan sama dengan jumlah elektronnya. Banyaknya proton di bagian inti biasanya akan menentukan sifat kimia suatu atom. Inti atom sering dikenal juga dengan istilah nuklei, nukleus, atau nukleon (bhs Inggris: nucleon), dan reaksi yang terjadi atau berkaitan dengan inti atom ini disebut reaksi nuklir.

·         Meson

Meson adalah partikel subatom yang terdiri dari satu quark dan antiquark yang terikat oleh gaya nuklir kuat. Meson juga artikel yang massanya diantara massa proton dan elektron.

Meson diperkirakan memunyai jari-jari sekitar satu femtometer (10⁻¹⁵ m) atau 2/3 ukuran proton atau neutron. Semua meson bersifat tidak stabil karena quark dan antiquark akan saling memusnahkan. Meson hanya dapat bertahan paling lama sekitar 1/100.000.000 detik. Meson bermuatan dapat meluruh (kadang-kadang melalui partikel perantara) dan membentuk elektron dan neutrino. Meson tak bermuatan bisa meluruh menjadi foton.

Massa meson : 1. M-meson 207 x massa elektron disebut muon

                         2. M-meson 273 x massa elektron disebut pion

·         Barion

Barion adalah artikel yang massanya lebih besar atau sama dengan massa proton.

2.      Materi Tidak Bermassa adalah materi yang tidak bermuatan, tidak memiliki massa, dan tidak ada wujudnya. Contoh materi tidak bermassa :

·         Gelombang Suara

Bunyi atau suara adalah kompresi mekanikal atau gelombang longitudinal yang merambat melalui medium. Medium atau zat perantara ini dapat berupa zat cair, padat, gas. Jadi, gelombang bunyi dapat merambat misalnya di dalam air, batu bara, atau udara jadi, gema adalah gelombang pantul/ reaksi dari gelombang yang dipancarkan bunyi.

Gelombang bunyi terdiri dari molekul-molekul udara yang bergetar maju-mundur. Tiap saat, molekul-molekul itu berdesakan di beberapa tempat, sehingga menghasilkan wilayah tekanan tinggi, tapi di tempat lain merenggang, sehingga menghasilkan wilayah tekanan rendah. Gelombang bunyi ini menghantarkan bunyi ke telinga manusia. Gelombang bunyi adalah gelombang longitudinal.

Bunyi merambat di udara dengan kecepatan 1.224 km/jam. Bunyi merambat lebih lambat jika suhu dan tekanan udara lebih rendah. Di udara tipis dan dingin pada ketinggian lebih dari 11 km, kecepatan bunyi 1.000 km/jam. Di air, kecepatannya 5.400 km/jam.

Kebanyakan suara adalah merupakan gabungan berbagai sinyal, tetapi suara murni secara teoritis dapat dijelaskan dengan kecepatan osilasi atau frekuensi yang diukur dalam Hertz (Hz) dan amplitudo atau kenyaringan bunyi dengan pengukuran dalam desibel.

Daftar Pustaka

Akbar, Najwa. Teknologi dan Perkembangannya: Resume Sejarah Fisika: Perkembangan Ilmu Fisika jaman Pra sejarah sampai dengan Eter dan Materi Bermassa. (Internet). (Terdapat di :http://teknologiidanperkembangan.blogspot.com/2012/11/resume-sejarah-fisika-perkembangan-ilmu.html). Diakses pada 20 Mei 2013.

Anonim. Eter - Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas. (Internet). (Terdapat di : http://id.wikipedia.org/wiki/Eter). Diakses pada 20 Mei 2013.

Anonim. Terjemahan SeSa Media: “Fisika Eter Rahasia” | Unseen Hand. (Internet). (terdapat di : http://unseenhands.wordpress.com/2009/06/16/terjemahan-sesa-media-fisika-eter-rahasia/). Diakses pada 20 Mei 2013.

Triana, Desilawati. 2012. Eter dan Materi Bermasa. Makalah. Indralaya : Universitas Sriwijaya.

YouTube. James clerk maxwell. (Internet). (Terdapat di : https://www.youtube.com/results?search_query=james+clerk+maxwell&oq=james+clerk+maxwell&gs_l=youtube.3..0l6.40170.71636.0.72715.37.27.0.3.3.0.430.7107.3j1j11j11j1.27.0...0.0...1ac.1.11.youtube.Pl_5Vf89Inw). Diakses pada 22 Mei 2013.

Read More