Sains-Inreligion

بِسْمِ اللَّهِ الرَّحْمَنِ الرَّحِيمِ

Massa Negatif

Posted by agorsiloku pada September 29, 2006

Ma’rufin Sudibyo
Wed, 11 Jan 2006 00:34:27 -0800

Istilah ” massa negatif ” sebenarnya sudah muncul sejak tahun 1930-an, saat jenius muda dari Inggris, Paul Adrian Maurice Dirac, menggunakan relativitas khusus untuk memecahkan persoalan elektron. Kita mengetahui, bahwa dalam relativitas khusus, hubungan antara energi total partikel (E) dengan massa diam (Mo) dan momentumnya (p) dinyatakan oleh :

E^2 = Mo^2 c^4 + p^2 c^2
Maka kita mendapatkan Mo sebagai :

Mo^2 = (E^2/c^4) – (p^2/c^2)

Penyelesaian dari persamaan kuadrat ini menghasilkan dua nilai Mo, yakni Mo >0
(massa positif) dan Mo <0 (massa negatif). Umumnya kita ‘membuang’ nilai negatif
(karena beranggapan tak mungkinlah ada massa negatif), namun Dirac tetap menggunakannya
dalam persamaan Einstein sehingga ia tetap mendapatkan dua nilai E,yakni E >0 (energi positif) dan E <0 (energi negatif).

Nah, elektron bisa memiliki kedua status energi ini. Dalam status energi positif, elektron akan eksis, sementara dalam status energi negatif, elektron tidak eksis. Yang unik, bila terjadi loncatan energi dari status energi negatif ke status energi positif, ternyata akan terbentuk dua partikel elektron, namun muatannya saling berlawanan. Yang muatannya positif, kini kita kenal sebagai positron, antipartikelnya elektron. Dirac semula tidak meyakini keberadaan positron ini, namun setahun berikutnya (1932) Carl D. Anderson ternyata menemukan jejak positron pada pelat fotografis yang diguyur sinar kosmis.

Dari teori Dirac inilah kemudian muncul istilah “antipartikel “, dan diyakini tiap jenis partikel di alam semesta ini, baik hadron, meson maupun lepton memiliki antipartikelnya masing2. Antipartikel terbentuk bersamaan dengan partikel dan karena berasal dari loncatan energi negatif, maka pembentukannya (dari sebutir foton gamma berenergi > 1,022 MeV) membutuhkan media perantara, yakni inti atom. Proses ini disebut “produksi pasangan”. Berbeda jika prosesnya dibalik. Bila antipartikel dipertemukan dengan partikel, maka terjadi proses “pemusnahan (annihilasi)” dimana keduanya lenyap dan sebagai gantinya muncul 2 foton gamma, dan proses ini tidak
membutuhkan media perantara.

Soal massa negatif ini, apakah ada atau tidak, menurut Dirac memang ada. Dan dulu (1987)
ada mahasiswa fisika ITB (saya lupa siapa namanya, tapi idenya pernah dimuat di majalah AKUTAHU) yang mengembangkan pemikiran tentang massa negatif ini ke dalam hukum
gravitasi-nya newton sehingga didapatkan istilah” gaya tolak gravitasi “, karena F
bernilai negatif. Setelah Hubble Space Telescope diluncurkan, kita mengetahui bahwa gaya tolak gravitasi ini memang ada, yang dilakukan oleh materi gelap (dark matter). Dan
materi gelap ini sama sekali tidak bisa dilihat secara langsung oleh semua instrumen
yang manusia miliki di zaman ini, meski ia diduga kuat merupakan 90 % massa jagat raya. Kita hanya tahu adanya materi ini berdasarkan pembelokan cahaya bintang jauh akibat gravitasi. Tapi belum jelas bener apa materi gelap ini terbuat dari partikel yang memiliki massa negatif apa tidak.
Dari materi gelap ini, kita sekarang juga mengetahui bahwa jagat raya ini terus saja
mengembang dan mengembang, berbeda dengan yang dibayangkan para fisikawan sebelumnya
(berdasarkan pada hipotesa Alexander Friedmann). Dalam 20 milyar tahun ke depan,
diduga akan terjadi “sobekan besar” (big rip) di ruang-waktu jagat raya, yang akan
menghilangkan seluruh materi dan energi, alias kiamat !
Mengenai tachyon, itu sebenarnya partikel hipotetik (alias belum teruji kebenarannya di laboratorium). Partikel itu memang punya kecepatan > c alias berkecepatan superluminal. Karena itu, menurut Einstein, partikel seperti ini haruslah memiliki massa negatif, alias bermassa imajiner, sehingga sulit eksis terkecuali jika terjadi transisi dari massa imajiner menuju massa real. Karena menurut Einstein, waktu saja bisa berada pada sumbu imajiner dalam
konsep ruang-waktu 4-dimensinya, maka sah2 saja bila massa sebuah benda juga (bisa)
berada dalam sumbu imajiner. Soal kecepatan superluminal sendiri, di tahun 1973,Crough dan Clay telah melaporkan adanya lintasan partikel superluminal dalam pengamatannya terhadap guyuran sinar kosmis. Namun pengamatan ini tidak bisa dikonfirmasikan lagi pada penelitian2 sejenis di lain waktu. Konsep tachyon kini banyak digunakan pada teori medan kuantum ataupun beberapa versi dari teori string.
Sumber : copy paste dari http://www.mail-archive.com/fisika_indonesia@yahoogroups.com/msg01589.html

Iklan

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

 
%d blogger menyukai ini: