HaikalHakim.net: Astronomi Amatir Remaja

Komet Lulin Mendekati Bumi !!??

2009-02-08T11:13:00.002+07:00

Tahun 1996, seorang bocah laki-laki di China melihat sesuatu lewat eyepiece teleskop kecilnya. Sesuatu yang mengubah seluruh hidupnya. Yang ia lihat saat itu adalah sebuah komet dengan nyala yang indah, terang dan mengepulkan asap pada ekornya. Saat itu, si bocah megira dialah satu-satunya yang melihat dan menemukan keajaiban itu. Namun ia kemudian mengetahui sudah ada orang lain yang lebih dahulu menemukannya. Kedua orang itu bernama Hale dan Bopp. Dan mereka telah mengalahkannya. Walau kecewa, Quanzhi Ye muda bertekad untuk menemukan kometnya sendiri suatu saat nanti.

Dan hari itu pun tiba. Si bocah berhasil meraih impiannya.

Sore itu di antara kehangatan musim panas bulan Juli 2007, Ye yang sudah berusia 19 tahun dan menjadi mahasiswa meteorologi di Universitas Sun Yat Sen, China, berada di belakang mejanya memandang taburan bintang dalam medan tanpa warna yang ada di hadapannya. Itu sebuah foto yang diambil beberapa malam sebelumnya oleh astronom Taiwan Cie Sheng Lin dalam patroli angkasa di Observatorium Lulin. Jari-jemari Ye bergerak dari satu titik ke titik lainnya dan ia pun berhenti. Ada yang berbeda di foto itu. Salah satu bintangnya bukanlah bintang. Yup.. itu sebuah komet, dan kali ini Ye yang pertama kali mengenalinya.

Komet Lulin, begitulah ia kemudian dinamakan menurut nama observatorium tempat fotonya diambil, kini tengah menempuh perjalanan mendekati Bumi. Sebuah komet cantik berwarna hijau yang dapat terlihat oleh siapapun saat ini dengan mata telanjang.

Dari Arizona, astronom amatir Jack Newton mengirimkan foto Komet Komet C/2007 N3 atau Komet Lulin dari observatoriumnya di Arizona. Foto indah itu diambil dengan teleskop 14 inch pada tanggal 1 February 2009. “Mataku yang sudah tua masih tak mampu untuk mengenali cerlangnya komet itu, karena itu teleskopku yang melihatnya.” kata Newton.

Pada tanggal 24 februari 2009, Komet Lulin akan berada pada jarak terdekatnya dengan Bumi yakni 0,41 SA atau 61.335.180 km. Pada saat itu, Komet Lulin akan tampak terang di angkasa dengan kecerlangan 4 atau 5 magnitud, dengan kata lain area dengan langit yang gelap akan dapat melihat keindahannya. Inilah untuk pertama kalinya Komet Lulin mengunjungi area bagian dalam Tata Surya, dan membiarkan dirinya mengenal sinar Matahari sehingga kejutan apapun bisa saja terjadi.

Keindahan warna hijau pada diri Lulin datang dari gas yang membentuk atmosfer berukuran Jupiter pada dirinya. Letupan yang muncul dari inti komet juga mengandung cyanogen (CN: gas beracun yang ditemukan pada banyak komet) dan karbon diatomik (C2). Kedua substansi ini akan berwarna hijau saat disinari matahari dalam ruang hampa udara.

Pada tahun 1910, masyarakat panik saat astronom menyatakan Bumi akan dilewati Commet Halley yang kaya dengan ekor gas cyanogen. Peringatan yang salah saat itu dberikan kepada masyarakat. isinya : seutas ekor komet tak akan mampu menembus atmosfer Bumi yang rapat. Seandainya bisa, cyanogen yang ada tidak akan cukup untuk menjadi masalah di Bumi. Komet Lulin yang sedang mendekat bulan ini akan memberi dampak yang lebih sedikit dibanding komet Halley. Pada titik terdekatnya dengan Bumi, Lulin akan berada pada jarak 38 juta mil dari Bumi, dan tidak akan membahayakan.

Nah untuk melihat komet Lulin, bangunlah jam 3 dini hari. Komet ini akan terbit beberapa jam sebelum Matahari terbit dan akan tampak di area 1/3 di atas langit selatan sebelum fajar. Nah untuk menemukan komet Lulin, inilah jadwalnya :

6 Februari : Komet Lulin akan meluncur di Zubenelgenubi, bintang ganda yang berada pada titik tumpu Libra. Zubenelgenubi merupakan penunjuk arah yang bagus karena bisa dilihat oleh mata. Binokular yang diarahkan ke bintang ganda ini akan mengungkap keindahan komet Lulin. Dini hari tadi, para pengamat melaporkan kalau Komet Lulin tampak dengan kecerlangan 5.8-6.4 magitud.

16 Februari : Komet Lulin melewati Spica di rasi Virgo. Spica adalah bintang bermagnitudo 1 magnitud. Finderscope yang diarahkan ke Spica akan menangkap Komet Lulin dalam medan pandangnya.

24 Februari : Lulin berada pada titik terdekatnya dengan Bumi. Lulin akan berada beberapa derajat dari Saturnus di rasi Leo. Saturnus seperti biasa dapat dilihat oleh mata telanjang. Demikian juga Lulin.

Menurut Ye, Komet Lulin tidak hanya menakjubkan dalam keindahannya yang langka, namun juga karena keajaiban penemuannya. Komet ini merupakan kolaborasi antara astronom Taiwan dan China. “Penemuan Lulin tidak akan terjadi tanpa kontribusi kedua belah negara yang terpisah oleh selat” kata Ye. Chi Sheng Lin dan anggota Observatoium Lulin-lah yang memberikan citra yang dibutuhkan Ye untuk dianalisis datanya hingga ditemukanlah Komet Lulin.

Bisa jadi di suatu tempat di bulan ini, ada seorang bocah yang melihat Komet Lulin dan merasakan gairah yang pernah dirasakan Ye saat melihat komet Hale-Bopp di tahun 1996. Dan siapa yang tahu apa yang akan terjadi di kemudian hari …

Itulah yang sempat jadi imajinasi Ye. Namun ia berharap pengalamannya akan dapat menjadi inspirasi bagi pemuda lainnya untuk mengejar impian mereka.

sumber: langitselatan.com

Hasil Pengamatan Gerhana Matahari Cincin di Sidoarjo

2009-01-27T19:39:00.013+07:00

Kemarin...tepatnya tanggal 26 Januari 2009, kita mengalami salah satu fenomena yang jarang kita jumpai di Indonesia...yaitu gerhana mtahari cincin (GMC).
nah kebetulan..kemarin itu niatnya kita mau pinjem teleskop matahari LAPAN WATUKOSEK..pas kita hubungi pak Bambang Setiahadi. beliau ternyata sedang sakit. daripada kita menyita waktu panjang, akhirnya kita langsung meluncur di Jembatan Bypassnya Buduran Sidoarjo. karena kebetulan, disana datarannya sangat tinggi dan cakrawalanya sangat bagus. tadinya kita hanya niat observasi ajah buat laporan penelitian, eh ternyata tiba-tiba ajah datang anggota pers dari TV ONE yang ingin wawancara dengan kita. kebetulan mengenai gerhana matahari tersebut. kita sempat kewalahan dengan aksi Handycam yang dipegang kameramen. lalu gak beberapa lama. ada lagi anggota pers dari SCTV datang. Alhasil tadi malem wajah saya dan eman-teman nampang deh..hehehehe. berikut dokumentasi pengamatan dengan filter.

nii foto waktu kita mengamati gerhana bersama mas medi dari TV ONE

sewaktu gerhana mataharinya tertutup awan..tiba-tiba muncul fenomena yang sangat menarik dan indah...tiba-tiba ajah muncul fenomena seperti aurora gitu!! SUBHANALLAH...

NAH INI TAMAPANG-TAMPANG PARA ASTRONOM MUDA KITA DARI SIDOARJO YANG MASIH AMATIR...HEHEEHE^^

Demam Roket Air

2009-01-18T06:50:00.003+07:00

Kebetulan sekarang ada Himpunan Astronomi Remaja Fisika di SMAMDA...sekarang..anak-anak ayphis..sedang berlomba-lomba membuat roket air...untuk di lombakan antar bidang kajiannya..sebenarnya...gue mau nempelin video rekamannya..tapi nii blogger gg bisa ditempelin...gak tau gue caranyah...ahahaha...

tadinya...gue ma temen-temen angkatan gue...mau buat juga pertunjukkan roket dekstrosa...tapi skrg potass gak dijual sembarangan..malah disekitar sini gak jual lagi...huf bete...padahal gue ma temen-temen mau nunjukkin roket dekstrose ke adik kelas kita..yang kebetulan dalam bimbingan kita....

Persiapan Observasi Gerhana Matahari 2009

2009-01-18T06:31:00.003+07:00

Assalammualaikum....smuanya..

saat ini gue ma temen-temen Ayphis lagi nyiapin peralatan untuk pengamatan gerhana matahri..tapi masalahnya...kita gag punya filter matahari...sekarang ini gue lagi nyari cara bagaimana caranya buat filter matahari..abisnya mahal tuu filter...bisa bikin teleskop tapi gak bisa filternya..hahahaha

nah yang gue siapin saat ini cuma nii teropong yang agag kecil dikit biar kompak dbawa kemana-mana.....

tapi si "MBAHNYA" teleskop masih exist..hehehe

Penelitian Ku Selama ini

2009-01-18T05:58:00.006+07:00

Hei...dah tau belum?...kalo bakal terjadi gerhana matahari di Indonesia!!..

hahaha..senangnya..akhirnya gue bisa juga ngerasain sinar gerhana matahari dan gaya vorteksnyah..^^hehehe...oiaa...sebelumnya...gue dah tau dari awal bulan Ramadhan...ketika itu gue ma kawan-kawan utak-atik Stellarium..coba-coba iseng gitu....kan kebetulan gue juga presentasikan ke teman-teman tentang astronomi...

eh...pas gue coba percepat space timenya...tgl 26 Januari 2009 bulan melintas didepan matahari!!.dan terjadi gerhana Matahari Cincin!!>..(gak papah lah...stidaknya Ortu dah pernah cerita gerhana matahari total tahun 80an)...nah kebetulan...saat itu,, gue ma kelompok KIR gue ngadain penelitian tentang aktivitas matahari terhadap global warming,,dan efek gaya tarik bulan terhadap sesar yang melewati porong (sesar gresik katanya) di LAPAN WATUKOSEK. jadi disana gue minum air sampeg kembung (hehehehe..)maksudnya, menyelam minum air...waktu itu gue diskusiin ma pa pak Bambang Setiahadi (kepala LAPAN WATUKOSEK)

diskusi bersama pak bambang

dari hasil penelitian gue ma temen-temen waktu itu....teori yang diajukan kita kepada beliau didukung oleh beliau sendiri mengenai pergeseran karena gravitasi bulan (faktor astronomis)...selain itu...gue juga sempet diskusi dengan pak Toni di bagian atmosfer...gue disaih liad detektor ozon yang harganya 200 juta!!..padahl sebesar kotak hape doank!!hahahaha....oiaa..dari hasil penelitian di atmosfer juga dapet kesimpulan bahwa penyebab GLOBAL WARMING adalah banyaknya ozon yang terbentuk akibat Asap LAPINDO!!..aneh ia?...tapi disini gak aneh..karena gas hasil LUSI (Lumpur Sidoarjo)menyebabkan ozon meluruh kebawah...namun tercipta lagi....tapi tidak di ketinggian yang seharusnya...sehingga sangat berbahaya bagi kesehatan...!!!

hiiy..bayangin..tuu..tapi itu semua gak lepas dari faktor kesalahan manusia.

selama di LAPAN sangat asik...terutama bila sudah ke-teropong mataharinya. disana kita bisa ketemu dengan pak Bambang Setiahadi. beliau sangat interest..dengan pertanyaan-pertanyaan ketika itu...walaupun gue ma kawan-kawan cuma 2 hari penelitian..tapi kita semua udah akrab banget..hahaha...sepulangnya dari sana ajah...gue ma temen-temen disuruh ke ruangannya...terus gue dikasih 1 BUKU DIKTAT OLIMPIADE ASTRONOMI...selain itu..gue dikasih TELESKOP SCHMIDT CASSEGRAIN CELESTRON C45(kalo gg salah gue liad di internet typenya itu) warna oranye gitu...hahaha...ilmu gue tambah berkembang...semenjak itu...

Association Youth Physics of Smamda

2009-01-17T09:23:00.007+07:00

Hai...kawan-kawan..udah lama saia gag posting....hehe...karena saat ini saia sudah kelas 3 SMA. jadi sangat sibuk..

oiaa..kawan-kawan ..bulan November lalu...sekolah ku mendirikan sebuah Organisasi Sains Remaja...kita Sebut ajah AYPHIS. kepanjangan dari Association Youth Science of Smamda...

bahasa gauLnya Himpunan Remaja Fisika Smamda (SMA MUHAMMADIYAH 2 SIDOARJO)..

AYPHIS sendiri didirikan oleh 5 pendiri(hehehehe...kayak Hogwarts ajah)..yang kebetulan sangat menyukai Fisika dan Astrofisika.

dan salah satunya adalah saya...yang sekarang ini menjabat sebagai ketua AYPHIS..hahaha^^

di AYPHIS sendiri memiliki program kerja dan terbagi sesuai dengan bidang kajiannya, yaitu :
1. Fisika Teori
2. Fisika Eksperimen
3. Fisika Project Students
4. Fisika Kompetisi

dari bidang-bidang tersebut masih di pecah lagi untuk Kelopok Keilmuannya.

GBR1. Kepala SMAMDA menandatangani peresmian AYPHIS

GBR 2. Pak Khamim selaku pembina ikut menandatangani pengesahan AYPHIS

Berikut foto para pendiri AYPHIS

gbr 3. Haikal Hakim sebagai ketua Umum Ayphis & bidang Astronomi,Aeronautik & Astronoutika

GBR 3. Rafli Rama sebagai ketua Fisika Teori

GBR 5. Rijal Ade sebagai ketua Fisika Kompetisi

GBR 6. Rangga Nanda sebagai Ketua Fisika Project (Mekatronika)

GBR 7. Heri Murti Sebagai Ketua Fisika Eksperimen

MEMBUAT TELESCOPE CERMIN YANG SEDERHANA

2008-04-28T15:49:00.000+07:00

Haii...kawan-kawan semua...!!!

dah lama saya gak posting..stelah saya membuat telescope refractor yang typenya ACHROMATIC
(TEROPONG YANG ADA DI POSTING BAWAH)..saya membuAt kembali teleskop cermin dengan ukuran 8"..

lumayan mahal untuk membeli satu kaca blank....sekitar Rp 160.000!!...

itu baru kacanya sajah...belum bahan lainnya!!..

oiiaa...saya akan perinci bahan-bahan cara mengrinding cerminnya!!...dan polishingnya..

siapin deh alat dibawah ini :

1. kaca blank
2. silicon carbide (biasanya ada pada kertas gosok/amplas yang kasar) atau bisa dibeli di toko
kimia tapi harus INDENT dulu (pesan)
3. aluminium oxide
4. pitch lap/mesin gurinda
5. cerium oxide
6. jangka sorong
7. perkakas

ada juga bahan untuk silvering cerminnya..antara lain:

1. AgNo3 (silver nitrat) 10 gram
2. KOH/NaOH 10 gram

smuanyah harus dilarutkan dalam air....agag sulit emang..apah lagi untuk penggrindingan..karena di Indonesia semua alatnya n bahannnya terbatas banget....

lebih gampang teleskop refraktor...cukup modal binocular Rp 10.000 an n kaca pembesar Rp 4000 an dengan diameter 75mm...kita udah bisa liat pleiades!!...wahahahaha

ooiiiaaa...cara lain membaut teleskop cermin tapi dengan ukuran 50mm...dengan caraa...:

1. belilah lensa cekung..dengan bentuk cekungan tidak terlalu cekung kedalam
2. sepuh permukaan atas lensa tersebut..

nah..jadi dehh...^^...tinggal tentuin fokusnyah ajah....

TELESKOP BUATANKUH...

2007-12-15T07:57:00.000+07:00

haiih...sudah lamah gueh gag ngisih....
oiiah...mav kpd pembaca yang waktu ituh ngisih comment....saya mintah mav iang sebesar-besarnyah...atas kelancangan saya...lain kali saya akan menulis narasumber nyah^^...

oiaa...baru-baru ini saya buat teleskop buatan saya...sudah ada 3 teleskop dalam berbagai ukuran...

teropong buatan gue yang kedua

dari awalnyah gueh binggung,,mo beli teropong bintang mahal-mahal....akhirnyah gueh bikin ndirih....^^
biz nih gueh jugah mo bikin teleskop pantul dari cermin make-up bundah gweh^^

EPISODE PEMBENTUKAN ATOM

2007-07-10T10:51:00.000+07:00

Alam semesta, dengan dimensi yang luasnya tak terjangkau pemahaman manusia, berfungsi pada keseimbangan yang sensitif tanpa pernah gagal. Alam semesta juga berfungsi dengan keteraturan terencana, dan sudah demikian sejak awal pembentukannya. Bagaimana alam raya yang luas ini terwujud, akan menuju ke mana, dan bagaimana hukum-hukum alam bekerja mempertahankan keteraturan dan keseimbangan di dalamnya, selalu menjadi perhatian manusia sejak dulu sampai sekarang. Para ilmuwan telah melakukan penelitian tak terhitung banyaknya mengenai subjek ini dan menghasilkan pelbagai teori dan pendapat. Bagi para ilmuwan yang mengukur rancangan dan keteraturan alam semesta dengan menggunakan akal dan kesadaran mereka, tidaklah susah sama sekali untuk menjelaskan kesempurnaan ini. Ini karena Allah, Zat Mahakuasa, Penguasa seluruh jagat raya, yang menciptakan rancangan sempurna ini. Dan ini sangatlah jelas bagi semua orang yang mau berpikir dan bernalar. Allah menyebutkan kebenaran nyata ini dalam ayat Al Quran:

“Sesungguhnya dalam penciptaaan langit dan bumi, dan silih bergantinya malam dan siang terdapat tanda-tanda bagi orang-orang yang berakal.” (QS. Ali ‘Imran, 3: 190)

Akan tetapi, para ilmuwan yang tidak mengindahkan bukti penciptaan itu mengalami kesulitan besar dalam menjawab pertanyaan yang tak ada habisnya ini. Mereka tidak ragu menggunakan segala cara seperti menghasut, membuat teori-teori palsu tanpa dasar ilmiah apa pun. Bila tersudut, mereka bahkan menipu untuk mempertahankan teori-teori yang bertentangan sepenuhnya dengan kenyataan. Namun seluruh perkembangan ilmu pengetahuan yang terjadi hingga awal abad ke-21, membawa kita pada sebuah fakta tunggal; alam semesta diciptakan dari ketiadaan oleh Allah yang Mahakuasa dan Maha Mengetahui.

Sir Fred Hoyle

Penciptaan Alam Semesta

Selama berabad-abad, orang mencari jawaban untuk pertanyaan “bagaimana asal-usul alam semesta”. Beribu-ribu model alam semesta telah diajukan dan beribu-ribu teori telah dihasilkan di sepanjang sejarah. Namun tinjauan terhadap semua teori ini mengungkapkan bahwa pada intinya mereka hanya terbagi dalam dua model berbeda. Yang pertama adalah konsep alam semesta tak terbatas tanpa permulaan, yang tidak lagi memiliki dasar ilmiah apa pun. Yang kedua adalah bahwa alam semesta diciptakan dari ketiadaan, yang sekarang ini dikenal dalam masyarakat ilmiah sebagai “model standar”.

Model pertama, yang telah terbukti tak dapat bertahan, menyatakan bahwa alam semesta telah ada sejak waktu yang tak terbatas dan akan terus bertahan dalam keadaannya yang sekarang ini. Gagasan alam semesta tak terbatas ini telah berkembang sejak zaman Yunani kuno, dan telah menyebar ke dunia barat sebagai hasil filosofi materialistis dan telah dibangkitkan kembali dengan Renaisans. Inti Renaisans adalah pengkajian kembali hasil kerja para pemikir Yunani kuno. Jadi, filosofi materialis dan konsep alam semesta tak terbatas yang dididukung oleh filosofi ini dicomot dari rak sejarah yang berdebu oleh kepentingan ideologis dan filosofis, dan disampaikan pada manusia sebagai fakta-fakta ilmiah.

Penganut materialisme seperti Karl Marx dan Friedrich Engels dengan penuh semangat merangkul gagasan itu, yang jelas menyediakan dasar-dasar kuat untuk ideologi materialistis mereka. Dengan demikian keduanya memainkan peran penting dalam memperkenalkan model ini pada abad ke-20.

Menurut model “alam semesta tak terbatas”- yang sangat populer di paro pertama abad ke-20 - alam semesta tidak memiliki awal maupun akhir. Alam semesta tidak pernah diciptakan dari tidak ada menjadi ada, tidak pula akan hancur. Menurut teori ini, yang juga menjadi dasar untuk filosofi materialis, alam semesta memiliki struktur yang statis. Namun, temuan-temuan ilmiah belakangan menyatakan bahwa teori ini sama sekali salah dan tidak ilmiah. Alam semesta tidak akan ada tanpa awal; alam semesta ini bermula dan telah diciptakan dari ketiadaan.

Gagasan bahwa alam semesta ini tak terbatas, yaitu tidak berawal, selalu menjadi titik awal ateisme dan ideologi yang mengingkari Allah. Ini karena dalam pandangan mereka, bila alam semesta ini tak berawal, berarti tidak ada yang menciptakan. Namun ilmu pengetahuan segera mengungkapkan bukti pasti bahwa argumen-argumen materialis ini tidak berlaku, dan alam semesta diawali dengan sebuah ledakan dahsyat yang disebut Big Bang. Muncul dari sesuatu yang tidak ada hanya berarti satu hal: “Penciptaan”. Allah, Yang Mahakuasa, menciptakan seluruh alam semesta.

Ahli astronomi Inggris ternama, Sir Fred Hoyle, adalah salah seorang ilmuwan yang penasaran dengan fakta ini. Dengan teori “steady-state”-nya, Hoyle menerima bahwa alam semesta mengalami perluasan, tetapi tetap berkeras bahwa alam semesta tidak terbatas dalam skalanya dan tanpa awal maupun akhir. Menurut model ini, ketika alam semesta meluas, materi muncul secara spontan dan dalam kuantitas sebesar yang dibutuhan. Teori ini, yang berlandaskan pada premis-premis yang sangat tidak praktis atau sulit, dan yang diajukan dengan kepentingan tunggal untuk mendukung gagasan “alam semesta tak terbatas tanpa awal atau akhir”, bertolak belakang dengan teori Big Bang. Padahal teori Big Bang secara ilmiah telah terbukti dengan sejumlah besar pengamatan. Hoyle dan yang lainnya terus mengingkarinya, namun semua perkembangan ilmu alam menyatakan sebaliknya.

Big Bang dan Perluasan Alam Semesta

Alam semesta terbentuk melalui sebuah ledakan besar (Big Bang). Kesempurnaan sistem alam semesta saat ini berawal dari hamburan partikel dan gaya yang tersusun dalam keharmonisan dan keteraturan yang luar biasa sejak tahap awal ledakan besar ini.

Pada abad ke-20, terjadi lompatan besar di bidang astronomi. Pertama, pada tahun 1922, eorang ahli fisika Rusia, Alexandre Friedmann, menemukan bahwa alam semesta tidak memiliki struktur yang statis. Berpijak pada Teori Relativitas Einstein, Friedmann menghitung bahwa sebuah impuls kecil saja dapat mengakibatkan alam semesta meluas atau mengerut. Georges Lemaître, salah seorang ahli astronomi terkenal Belgia, adalah yang pertama kali menyadari pentingnya hitungan ini. Hitungan ini membawanya pada kesimpulan bahwa alam semesta memiliki awal dan terus-menerus meluas sejak permulaan. Ada hal penting lainnya yang diangkat Lemaître: menurutnya, seharusnya ada kelebihan radiasi yang tertinggal dari Big Bang dan ini dapat dilacak. Lemaître yakin bahwa penjelasannya benar walaupun pada awalnya tidak mendapat banyak dukungan dari kalangan ilmuwan. Sementara itu, bukti lebih lanjut bahwa alam semesta meluas mulai bermunculan. Pada waktu itu, Edwin Hubble, seorang ahli astronomi dari Amerika, yang mengamati bintang-bintang dengan teleskop raksasanya, menemukan bahwa bintang-bintang memancarkan cahaya geser merah (red shift) tergantung jarak mereka. Dengan temuan ini, yang diperolehnya di Observatorium Mount Wilson, California, Hubble menantang seluruh ilmuwan yang mengajukan dan membela teori “keadaan-tetap” (steady-state), dan mengguncangkan pondasi model alam semesta yang dianut saat itu.

Georges Lemaître

Temuan-temuan Hubble bergantung pada aturan fisika bahwa spektrum cahaya yang bergerak menuju titik pengamatan cenderung mendekati ungu, sementara spektrum cahaya yang bergerak meninggalkan titik pengamatan cenderung mendekati merah. Ini menunjukkan bahwa benda-benda angkasa yang diamati dari Observatorium Mount Wilson California bergerak menjauhi bumi. Pengamatan selanjutnya mengungkapkan bahwa bintang dan galaksi tidak hanya bergerak menjauhi kita tetapi juga saling menjauhi satu sama lain. Pergerakan benda-benda angkasa ini sekali lagi membuktikan bahwa alam semesta meluas. Dalam buku Stephen Hawking’s Universe, David Filkin menyatakan gagasan menarik tentang perkembangan ini:

Dalam dua tahun, Lemaître mendengar berita yang selama ini berharap pun dia tak berani. Hubble telah mengamati bahwa cahaya dari galaksi adalah geser merah, dan menurut efek Doppler, ini berarti bahwa alam semesta meluas. Kini, ini hanya soal waktu. Einstein tertarik pada kerja Hubble dan memutuskan untuk mengunjunginya di Observatorium Mount Wilson. Pada saat yang sama, Lemaître memberikan kuliah di Institut Teknologi California, dan berhasil menyudutkan sekaligus Hubble dan Einstein. Dia mengajukan teori “atom primitif”-nya dengan hati-hati, selangkah demi selangkah, meyakinkan bahwa seluruh alam semesta telah diciptakan “pada hari yang tidak memiliki hari kemarin”. Dengan sangat saksama, dia menjelaskan seluruh perhitungan matematikanya. Ketika selesai, dia tidak dapat memercayai telinganya sendiri. Einstein berdiri dan menyatakan bahwa apa yang baru saja didengarnya adalah “interpretasi yang paling indah dan paling memuaskan yang pernah kudengar” dan selanjutnya mengakui bahwa menciptakan “konstanta kosmologis” adalah “kesalahan terbesar” dalam hidupnya.

Bawah: Analisis cahaya dua bintang Alpha Centauri selama beberapa waktu menunjukkan serangkaian perubahan pada spektrumnya. Perubahan cahaya geser merah dan biru menunjukkan gambar dua bintang yang menyelesaikan orbit mengitari satu sama lain sekali setiap 80 tahun.

Edwin Hubble

Fakta yang telah mengejutkan Einstein, yang dianggap sebagai salah satu ilmuwan terpenting dalam sejarah, adalah bahwa alam semesta mempunyai permulaan.

Albert Einstein, ketika berkunjung ke Observatorium Wilson, tempat Edwin Hubble melakukan pengamatannya.

Pengamatan lebih jauh pada perluasan alam semesta telah membuka jalan bagi pendapat-pendapat baru. Sejak saat itu, para ilmuwan sampai pada model alam semesta yang semakin kecil apabila seseorang kembali ke masa lampau, dan pada akhirnya mengerut dan konvergen pada satu titik, seperti yang dikemukakan Lemaître. Kesimpulan yang dapat diturunkan dari model ini adalah bahwa pada suatu masa, semua benda alam semesta memadat dalam sebuah titik-massa tunggal yang memiliki “volume nol” karena gaya gravitasinya yang sangat besar. Alam semesta kita menjadi ada sebagai hasil dari ledakan titik-massa yang memiliki “volume nol” ini. Ledakan ini disebut “Big Bang”.

Menurut efek Doppler, bila galaksi berjarak tetap dari bumi, spektrum gelombang cahaya akan muncul pada posisi standar (atas). Bila galaksi bergerak menjauhi kita, gelombang itu akan tampak meregang dan geser merah (tengah). Bila galaksi bergerak menuju kita, gelombang akan tampak menciut dan geser biru (bawah).

Big Bang menunjukkan hal lain. Mengatakan bahwa sesuatu memiliki volume nol itu berarti sama dengan mengatakan bahwa sesuatu itu “tidak ada”. Seluruh alam semesta ini diciptakan dari sesuatu yang “tidak ada” ini. Selanjutnya, alam semesta ini memiliki awal, bertolak belakang dengan pandangan materialisme, yang beranggapan bahwa “alam semesta adalah kekal”.

Big Bang dengan Bukti

Begitu ditetapkan kenyataan bahwa alam semesta mulai terbentuk setelah sebuah ledakan besar, para ahli astrofisika mencapai kemajuan pesat dalam penelitian-penelitian mereka. Menurut George Gamow, apabila alam semesta terbentuk dalam ledakan besar dan tiba-tiba, pastilah tertinggal sejumlah radiasi dari ledakan tersebut yang menyebar rata di seluruh alam semesta.

Pada tahun-tahun setelah hipotesis ini disampaikan, temuan-temuan ilmiah susul-menyusul terjadi, dan semuanya membuktikan kebenaran Big Bang. Pada tahun 1965, dua orang peneliti bernama Arno Penzias dan Robert Wilson menemukan suatu bentuk radiasi yang hingga saat itu tak teramati, yang disebut sebagai “radiasi latar belakang kosmis”. Radiasi ini tidak seperti benda-benda alam semesta lainnya karena keseragamannya yang luar biasa. Radiasi ini tidak terlokalisasi, juga tidak memiliki sumber yang jelas; justru tersebar merata di mana-mana. Segera disadari bahwa radiasi ini adalah peninggalan Big Bang, yang masih memancar sejak ledakan besar itu terjadi. Gamow telah meneliti frekuensi radiasi tersebut, dan menemukan bahwa besarnya mendekati nilai yang telah diramalkan oleh para ilmuwan. Penzias dan Wilson dianugerahi Penghargaan Nobel atas temuan mereka itu.

Tanduk Antena raksasa di Laboratorium Bell di mana Arno Penzias dan Robert Wilson menemukan radiasi latar belakang kosmis. Penzias dan Wilson menerima penghargan Nobel untuk temuan ini pada tahun 1978.

George Smoot dan tim NASA-nya hanya membutuhkan waktu delapan menit untuk mencocokkan tingkatan-tingkatan radiasi yang dilaporkan oleh Penzias dan Wilson, berkat satelit ruang angkasa COBE. Sensor-sensor yang sensitif pada satelit berhasil memberikan kemenangan baru bagi teori Big Bang. Sensor-sensor itu membenarkan keberadaan suatu bentuk yang rapat dan panas sisa dari Big Bang. COBE memotret sisa-sisa nyata dari Big Bang, dan kelompok ilmuwan dipaksa mengakuinya.

Bukti lainnya berhubungan dengan jumlah relatif Hidrogen dan Helium di alam semesta. Perhitungan menunjukkan bahwa proporsi gas hidrogen-helium di alam semesta cocok dengan hitungan teoretis dari apa yang seharusnya tersisa setelah Big Bang.

Penemuan bukti penting ini menyebabkan teori Big Bang diterima sepenuhnya oleh dunia ilmiah. Dalam sebuah artikel di Scientific American yang terbit bulan Oktober 1994 disampaikan bahwa “model Big Bang adalah satu-satunya model yang diakui pada abad ke-20″.

Satu persatu, pengakuan mulai berdatangan dari nama-nama yang mempertahankan konsep “alam semesta tak terbatas” selama bertahun-tahun. Dennis Sciama, yang mempertahankan teori “steady-state” bersama Fred Hoyle, menggambarkan situasi mereka setelah pembuktian Big Bang. Dia berkata bahwa mulanya dia mendukung Hoyle tetapi, setelah bukti mulai menumpuk, dia harus mengakui bahwa permainan ini telah selesai dan teori steady-state harus dibuang.

Peluncuran satelit COBE mensubstansikan lebih lanjut bahwa alam semesta terbentuk dari suatu ledakan besar.

Allah Menciptakan Alam Semesta dari Ketiadaan

Dengan banyaknya bukti yang ditemukan sains, pendapat yang berhubungan dengan “alam semesta tak terbatas” disingkirkan ke tumpukan sampah sejarah gagasan ilmiah. Namun, pertanyaan-pertanyaan yang lebih penting bermunculan: Apa yang ada sebelum sebelum Big Bang? Kekuatan apa kiranya yang dapat menyebabkan ledakan raksasa yang menghasilkan alam semesta yang sebelumnya tidak ada?

Ada satu jawaban yang dapat diberikan untuk pertanyaan apa yang ada sebelum Big Bang: Allah, Yang Mahakuasa, yang menciptakan bumi dan langit dalam keteraturan sempurna. Banyak ilmuwan, terlepas dari mereka beriman atau tidak, terpaksa mengakui kebenaran ini. Walaupun mereka mungkin menolak untuk mengakui kenyataan ini dalam media ilmiah, pengakuan mereka secara tersirat membongkar rahasia mereka. Anthony Flews, seorang filosof ateis terkenal, berkata:

Jelas sekali, pengakuan itu baik bagi jiwa. Oleh karena itu, saya akan mulai dengan mengakui bahwa penganut ateis Stratonis harus merasa malu dengan konsensus kosmologis dewasa ini. Karena tampaknya para ahli kosmologi menyediakan bukti ilmiah untuk apa yang dianggap St. Thomas tidak terbukti secara filosofis; yaitu, bahwa alam semesta mempunyai permulaan. Selama alam semesta dapat dengan mudah dianggap tidak hanya tanpa akhir, namun juga tanpa permulaan, akan tetap mudah untuk mendesak bahwa keberadaannya yang tiba-tiba, dan apa pun yang ditemukan menjadi ciri-cirinya yang paling mendasar, harus diterima sebagai penjelasan akhir. Meskipun saya mempercayai bahwa teori itu (alam semesta tanpa batas) masih benar, tentu saja tidak mudah atau nyaman untuk mempertahankan posisi ini di hadapan kisah Ledakan Besar.

Sebagian ilmuwan seperti H. P. Lipson, fisikawan Inggris yang materialis, mengakui bahwa mereka terpaksa menerima teori Big Bang:

Jika benda hidup bukan disebabkan oleh interaksi atom-atom, gaya-gaya alam, dan radiasi, bagaimana dia muncul? … Namun saya rasa, kita harus … mengakui bahwa satu-satunya penjelasan yang paling masuk akal adalah penciptaan. Saya tahu ini aib bagi para fisikawan, termasuk saya, tapi kita tidak boleh menolak apa yang tidak kita sukai bila bukti-bukti eksperimental mendukungnya.4

Kesimpulannya, sains menunjuk pada suatu realita tunggal apakah para ilmuwan materialis menyukainya atau tidak. Benda dan waktu diciptakan oleh Pencipta, Yang Mahakuasa, dan yang menciptakan langit, bumi dan segala sesuatu yang berada di antaranya: Mahakuasa Allah.

“Allah-lah yang menciptakan tujuh langit dan seperti itu pula bumi. Perintah Allah berlaku padanya, agar kamu mengetahui bahwasanya Allah Mahakuasa atas segala sesuatu, dan sesungguhnya Allah, ilmu-Nya benar-benar meliputi segala sesuatu.” (QS. Ath-Thalaaq, 65: 12)
Tanda-Tanda Al Quran

Selain menjelaskan alam semesta, model Big Bang mempunyai implikasi penting lain. Seperti yang ditunjukkan dalam kutipan dari Anthony Flew di atas, ilmu alam telah membuktikan pandangan yang selama ini hanya didukung oleh sumber-sumber agama.

Kebenaran yang dipertahankan oleh sumber-sumber agama adalah realitas penciptaan dari ketiadaan. Ini telah dinyatakan dalam kitab-kitab suci yang telah berfungsi sebagai penunjuk jalan bagi manusia selama ribuan tahun. Dalam semua kitab suci seperti Perjanjian Lama, Perjanjian Baru, dan Al Quran, dinyatakan bahwa alam semesta dan segala isinya diciptakan dari ketiadaan oleh Allah.

Dalam satu-satunya kitab Allah yang keutuhannya bertahan, Al Quran, terdapat pernyataan tentang penciptaan alam semesta dari ketiadaan, di samping bagaimana kemunculannya, yang sesuai dengan ilmu pengetahuan abad ke-20, meskipun diungkapkan 14 abad yang lalu.

Pertama, penciptaan alam semesta dari ketiadaan diungkapkan dalam Al Quran sebagai berikut:

“Dia Pencipta langit dan bumi. Bagaimana Dia mempunyai anak padahal Dia tidak mempunyai istri. Dia menciptakan segala sesuatu; dan Dia mengetahui segala sesuatu.” (QS. Al An’aam, 6: 101)
Aspek penting lain yang diungkapkan dalam Al Quran empat belas abad sebelum penemuan modern Big Bang dan temuan yang berkaitan dengannya adalah bahwa ketika diciptakan, alam semesta menempati volume yang sangat kecil:

“Dan apakah orang-orang yang kafir tidak mengetahui bahwasanya langit dan bumi itu keduannya dahulu adalah suatu yang padu, kemudian kami pisahkan antara keduanya. Dan dari air kami jadikan segala sesuatu yang hidup. Maka mengapakah mereka tiada juga beriman?” (QS. Al Anbiyaa’, 22: 30)
Terjemahan ayat di atas mengandung pemilihan kata yang sangat penting dalam bahasa aslinya, bahasa Arab. Kata ratk diterjemahkan “suatu yang padu” yang berarti “bercampur, bersatu” dalam kamus bahasa Arab. Kata itu digunakan untuk merujuk dua zat berbeda yang menjadi satu. Frase “Kami pisahkan” diterjemahkan dari kata kerja bahasa Arab, fatk yang mengandung makna bahwa sesuatu terjadi dengan memisahkan atau menghancurkan struktur ratk. Tumbuhnya biji dari tanah adalah salah satu tindakan yang menggunakan kata kerja ini.

Mari kita tinjau lagi ayat tersebut dengan pengetahuan ini di benak kita. Dalam ayat itu, langit dan bumi pada mulanya berstatus ratk. Mereka dipisahkan (fatk) dengan satu muncul dari yang lainnya. Menariknya, para ahli kosmologi berbicara tentang “telur kosmik” yang mengandung semua materi di alam semesta sebelum Big Bang. Dengan kata lain, semua langit dan bumi terkandung dalam telur ini dalam kondisi ratk. Telur kosmik ini meledak dengan dahsyat menyebabkan materinya menjadi fatk dan dalam proses itu terciptalah struktur keseluruhan alam semesta.

Kebenaran lain yang terungkap dalam Al Quran adalah pengembangan jagat raya yang ditemukan pada akhir tahun 1920-an. Penemuan Hubble tentang geser merah dalam spektrum cahaya bintang diungkapkan dalam Al Quran sebagai berikut:

“Dan langit itu Kami bangun dengan kekuasaan (Kami) dan sesungguhnya Kami benar-benar meluaskannya.” (QS. Adz-Dzaariyat, 51: 47)

Singkatnya, temuan-temuan ilmu alam modern mengarah pada kebenaran yang dinyatakan dalam Al Quran dan tidak mendukung dogma materialis. Materialis boleh saja menyatakan bahwa semua itu “kebetulan” namun fakta yang jelas adalah bahwa alam semesta terjadi sebagai hasil penciptaan Allah dan satu-satunya pengetahuan yang benar tentang asal mula alam semesta ditemukan dalam sabda Allah yang diturunkan kepada kita.

Penciptaan Materi dari Momen ke Momen

Seperti yang telah ditunjukkan teori Big Bang sekali lagi, Allah menciptakan alam semesta dari tidak ada. Ledakan besar ini melibatkan banyak gradasi dan detail halus, mendorong manusia untuk berpikir, dan semua materi ini tidak bisa dijelaskan sebagai suatu kebetulan saja.

suhu pada setiap momen ledakan, jumlah partikel atom, gaya-gaya yang bekerja, dan intensitasnya, harus memiliki nilai yang sangat tepat. Bahkan jika satu nilai saja tidak tepat, alam semesta yang kita tinggali sekarang ini tak akan pernah terbentuk. Akhir seperti itu tak akan terelakkan jika satu saja dari nilai yang disebutkan di atas bergeser sedikit yang meskipun secara matematis hanya dinyatakan dengan nilai mendekati “0″.

Apakah kamu tiada mengetahui, bahwa kepada Allah bersujud apa yang ada di langit, di bumi, matahari, bulan, bintang, gunung, dan pohon-pohonan, binatang-binatang yang melata dan sebagian besar daripada manusia? Dan banyak di antara manusia yang telah ditetapkan azab atasnya. Dan barangsiapa yang dihinakan Allah maka tidak seorang pun yang memuliakannya. Sesungguhnya Allah berbuat apa yang Dia kehendaki.
(QS. Al Hajj, 22: 18)
Pendek kata, alam semesta dan bahan penyusunnya, yaitu atom, yang sebelumnya tidak ada menjadi ada segera setelah Big Bang berkat keseimbangan yang telah diciptakan oleh Allah ini. Para ilmuwan melakukan banyak penelitian untuk memahami kronologis kejadian-kejadian yang berlangsung selama proses ini dan pengaturan hukum-hukum fisika yang bekerja pada setiap fase. Fakta-fakta yang sekarang diakui para ilmuwan yang telah bergelut di bidang ini adalah sebagai berikut:

Momen “0″: “Momen” ini adalah momen ketika materi dan waktu belum ada, dan ketika ledakan berlangsung, yang dalam fisika disebut sebagai t (waktu) = 0. Ini berarti bahwa tak ada apa-apa pada saat t = 0 ini. Untuk mendapatkan gambaran kejadian sebelum “momen” - ketika penciptaan dimulai - ini, kita harus tahu hukum-hukum fisika yang ada saat itu, karena hukum-hukum fisika yang berlaku sekarang tidak mencakup momen awal ledakan.

Kejadian-kejadian yang mungkin didefinisikan oleh para ahli fisika dimulai pada 10-43 detik, yang merupakan unit waktu terkecil. Ini adalah frame waktu yang sulit diterima daya pikir manusia. Apa yang terjadi dalam periode waktu sangat kecil, yang bahkan tidak bisa kita pahami ini? Para ahli fisika sampai kini masih belum mampu mengembangkan teori yang menjelaskan dengan detail lengkap kejadian-kejadian pada momen itu.5

Ini karena para ilmuwan tidak memiliki data yang dibutuhkan untuk membuat perhitungan. Aturan matematika dan fisika menemui kebuntuan pada batasan tersebut. Jadi, kejadian sebelum ledakan dan pada momen pertama ledakan, yang setiap detailnya bersandar pada keseimbangan rumit, mengandung realita di luar batasan pikiran manusia dan ilmu fisika.

Penciptaan ini, yang dimulai sebelum adanya waktu, mengarahkan momen demi momen pada pembentukan materi alam semesta dan hukum-hukum fisika. Sekarang mari kita cermati peristiwa-peristiwa yang terjadi dengan ketepatan luar biasa dalam waktu yang sangat singkat selama ledakan ini.

Sebagaimana disebutkan di atas, dalam ilmu fisika, segala sesuatu dapat dihitung dari 10-43 detik dan seterusnya, dan energi serta waktu dapat didefinisikan hanya setelah waktu ini. Pada saat terjadinya penciptaan, suhu men-capai 1032 (100.000.000.000.000.000.000. 000.000.000.000) Kelvin. Sebagai pemban-dingnya, derajat suhu matahari dinyatakan dalam satuan juta (108) dan derajat suhu beberapa bintang lainnya yang jauh lebih besar dari matahari dinyatakan dalam satuan milyar (1011). Bahwa suhu tertinggi yang dapat diukur saat ini terbatas dalam milyaran derajat, mengungkapkan betapa tinggi suhu pada 10-43 detik.

l Bila kita meninjau selangkah ke depan dari periode 10-43 detik ini, kita sampai pada titik ketika waktu berada pada 10-37 detik. Selang waktu antara dua periode ini tidak seperti satu atau dua detik saja. Kita berbicara mengenai selang waktu sesingkat satu per quadrilliun-kali-quadrilliun detik, suhu masih luar biasa tinggi, yaitu 1029 (100.000.000.000.000.000.000.000.000.000) K. Tak satu atom pun tercipta pada fase ini.6

l Satu langkah lagi, kita sampai pada 10-2 detik. Periode waktu ini mengindikasikan seperseratus detik. Saat ini, suhu seratus milyar derajat. Pada titik ini, “alam semesta awal” mulai terbentuk. Partikel-partikel seperti proton dan netron yang membentuk inti atom belum lagi muncul. Hanya ada elektron dan anti-partikelnya, positron (anti-elektron), karena temperatur dan kecepatan alam semesta pada titik ini hanya memungkinkan pembentukan partikel-partikel ini. Kurang dari sedetik setelah ledakan terjadi, terbentuklah elektron-elektron dan positron-positron.

Mulai dari momen ini dan seterusnya, waktu pembentukan setiap partikel sub-atom sangatlah penting. Setiap partikel harus muncul pada momen yang tepat sehingga hukum-hukum fisika yang sekarang dapat terbentuk. Pemilihan partikel apa yang terbentuk terlebih dahulu sangat penting. Bahkan sedikit saja penyimpangan dalam urutan atau waktu, akan menggagalkan pembentukan alam semesta menjadi sekarang ini.

Mari kita berhenti sejenak dan berpikir.

Teori Big Bang memberikan bukti keberadaan Allah dengan menunjukkan bahwa semua materi yang membentuk alam semesta berasal dari ketidakadaan. Bahkan teori ini menunjukkan bahwa bahan penyusun - yaitu atom-atom - juga menjadi ada dalam waktu kurang dari satu detik setelah Big Bang.

Keseimbangan dan keteraturan yang luar biasa dalam partikel-partikel ini layak dijelaskan. Alam semesta mendapatkan kondisinya yang sekarang ini berkat keseimbangan ini, yang akan digambarkan lebih terrinci pada halaman-halaman berikutnya. Keseimbangan ini pula yang membuat kita hidup damai. Pendeknya, pengaturan yang sempurna dan hukum-hukum yang konsisten, “hukum-hukum fisika”, telah terbentuk dari ledakan yang biasanya menghasilkan kekacauan dan ketidak-teraturan. Ini membuktikan bahwa setiap momen yang menyertai penciptaan alam semesta, termasuk Big Bang, telah dirancang dengan sempurna. Sekarang, mari kita melihat perkembangan selanjutnya.

l Langkah berikutnya adalah momen ketika waktu telah berselang 10-1 detik. Pada saat ini, suhu adalah 30 milyar derajat. Belum lagi satu detik terlewati dari t=0 ke tahap ini. Saat ini, netron, proton dan partikel atom lainnya mulai muncul. Netron dan proton - struktur yang akan kita analisis pada bab berikutnya - diciptakan dari yang tidak ada dalam periode waktu yang bahkan lebih pendek dari satu detik.

l Mari kita perhatikan detik pertama setelah ledakan. Kerapatan masif/kepadatan (massive density) pada waktu itu memberikan angka sangat besar. Menurut perhitungan, nilai kepadatan massa pada tahap ini adalah 3,8 milyar kilogram per liter. Mudah saja menyatakan angka ini dalam milyaran kilogram secara aritmetik dan menunjukkannya di atas kertas. Tapi sangatlah tidak mungkin membayangkannya dengan tepat. Untuk memberikan contoh sederhana agar besarnya angka ini dapat dibayangkan, kita dapat mengatakan “jika gunung Everest di Himalaya memiliki kepadatan seperti ini, ia akan menelan bumi kita seketika dengan gaya gravitasi yang dimilikinya.”7

Atom Hidrogen

Atom Helium
l Karakteristik paling istimewa dari momen-momen berikutnya adalah, pada saat itu, suhu telah mencapai tingkat lebih rendah. Pada tahap ini alam semesta telah berusia kira-kira 14 detik, memiliki suhu 3 milyar derajat dan terus meluas dengan kecepatan luar biasa.

Ini adalah stadium di mana inti atom yang stabil, seperti inti Hidrogen dan Helium, mulai terbentuk. Satu proton dan satu netron untuk pertama kalinya telah menemukan kondisi yang kondusif untuk kebersamaan mereka. Dua partikel ini yang mempunyai massa kecil sekali - antara ada dan tidak ada - namun karena gaya gravitasi, mulai menahan kecepatan perluasan yang sangat hebat. Tampak jelas, sebuah proses yang dramatis sadar dan terkendali sedang berlangsung di sini. Sebuah ledakan padat memberikan jalan ke suatu keseimbangan yang hebat dan aturan yang tepat. Proton dan netron telah mulai berkumpul untuk membentuk atom, balok penyusun zat. Jelas tidaklah mungkin bagi par-tikel-partikel ini untuk memiliki kekuatan dan kesadaran untuk membangun keseimbangan yang dibutuhkan untuk pembentukan zat.

l Dalam periode setelah pembentukan ini, suhu alam semesta telah turun 1 milyar derajat. Suhu ini enam puluh kali lebih besar daripada suhu inti matahari kita. Hanya tiga menit dan dua detik berselang dari momen pertama ke momen ini. Saat ini, partikel sub-atomik seperti foton, proton, anti-proton, netron, dan anti-netron berjumlah banyak sekali. Kuantitas semua partikel yang ada dalam fase ini dan interaksi mereka terhadap satu sama lain sangat kritis. Begitu banyaknya sehingga penyimpangan sedikit saja kuantitas partikel mana pun akan merusak tingkat energi yang telah mereka atur dan mencegah perubahan energi menjadi materi.

Ambil elektron dan positron sebagai contoh: bila elek-tron dan positron bergabung, energi akan dihasilkan. Untuk itu, jumlah kedua partikel itu sangat penting. Katakanlah bahwa 10 unit elektron bertemu dengan 8 unit positron. Dalam kasus ini, 8 dari 10 unit elektron tadi berinteraksi dengan 8 unit positron dan menghasilkan energi. Dan sebagai hasilnya, dua unit elektron dilepaskan. Karena elektron adalah salah satu partikel yang membentuk atom, bahan penyusun alam semesta, maka elektron harus tersedia sejumlah yang dibutuhkan dalam fase ini agar alam semesta terbentuk. Dari contoh di atas, bila jumlah positron lebih banyak daripada elektron, maka alih-alih elektron, positronlah yang akan tersisa sebagai hasil dari energi yang dilepaskan dan alam semesta tidak akan pernah terbentuk. Bila jumlah positron dan elektron sama, maka hanya energi saja yang akan dihasilkan dan tidak ada yang tersisa untuk membentuk alam semesta. Namun, kelebihan jumlah elektron telah diatur sedemikian rupa sehingga sesuai dengan jumlah proton di alam semesta pada selang waktu berikutnya setelah momen ini. Dalam atom yang akan terbentuk nanti, jumlah elektron dan proton akan sama.

Jumlah partikel yang muncul setelah Big Bang telah ditentukan dengan perhitungan sangat teliti, yang akhirnya menuju pada pembentukan alam semesta. Profesor Steven Weinberg mengomentari betapa kritisnya interaksi antara partikel-partikel ini:

Bila alam semesta dalam beberapa menit pertama benar-benar terdiri dari jumlah partikel dan anti partikel yang sama, semuanya akan hancur ketika suhu turun di bawah 1.000 juta derajat, dan tidak akan ada yang tersisa kecuali radiasi. Ada bukti sangat kuat yang menentang kemungkinan ini - kita ada di sini! Pasti ada kelebihan jumlah elektron dari positron, proton dari anti-proton, dan netron dari anti-netron, agar ada yang tersisa setelah penghancuran partikel dan anti-partikel untuk menyediakan materi bagi alam semesta ini.8

l Sudah 34 menit dan 40 detik berlalu sejak ledakan. Alam semesta sekarang berusia setengah jam. Suhu telah turun dari yang semula milyaran derajat menjadi 300 juta derajat. Elektron dan positron terus memproduksi energi dengan saling bertabrakan. Saat itu, kuantitas partikel-partikel yang diperlukan telah berimbang sehingga memungkinkan pembentukan alam semesta.

Ketika kecepatan ledakan menurun, partikel-partikel ini, yang hampir tanpa massa, mulai saling berinteraksi. Atom hidrogen pertama terbentuk oleh sebuah elektron yang masuk ke dalam orbit proton. Pembentukan ini mengenalkan kita pada gaya-gaya dasar yang akan sering kita temui di alam semesta.

Tidak diragukan lagi, partikel-partikel ini - yang merupakan rancangan jauh di luar jangkauan pemahaman manusia dan memiliki struktur unik serta bergantung pada keseimbangan rumit - tidak mungkin muncul bersama secara kebetulan dan mengarah ke tujuan yang sama. Kesempurnaan ini menuntun banyak peneliti yang mengkaji topik ini kepada kesimpulan penting: ini adalah “penciptaan” dan ada pengawasan tiada tara pada setiap momen penciptaan ini. Setiap partikel yang diciptakan setelah ledakan dimaksudkan untuk terbentuk pada waktu tertentu, pada suhu tertentu, dan pada kecepatan tertentu. Tampaknya sistem ini, yang bekerja hampir menyerupai jam pengatur, telah diprogram dengan sangat tepat sebelum menjadi aktif. Ini berarti bahwa Big Bang dan alam semesta sempurna yang berasal dari Big Bang telah dirancang sebelum lahirnya ledakan dan setelah itu dijalankan.

Dan Dia menundukkan malam dan siang, matahari dan bulan untukmu. Dan bintang-bintang itu ditundukkan (untukmu) dengan perintah-Nya. Sesungguhnya pada yang demikian itu benar-benar ada tanda-tanda (kekuasaan Allah) bagi kaum yang memahami (nya)
(QS. An Nahl, 16:12)

Kuasa yang mengatur, merancang, dan mengendalikan alam semesta ini tentu saja Allah, Pencipta segala sesuatu.

Rancangan ini dapat diamati tidak hanya dalam atom tetapi juga dalam setiap objek di alam semesta baik besar maupun kecil. Partikel-partikel ini, yang awalnya terhempas saling menjauh dengan kecepatan cahaya, tidak hanya menyebabkan formasi atom-atom hidrogen tetapi juga membangkitkan semua sistem raksasa yang mengisi alam semesta saat ini. Atom, molekul, planet, matahari dan bintang, tata surya, galaksi, quasar, dan lain-lain terbentuk menurut rencana yang agung dan dalam keteraturan dan keseimbangan sempurna. Partikel-partikel yang dibutuhkan untuk membentuk sebuah atom saja tak mungkin secara tidak sengaja muncul bersama-sama dan menciptakan keseimbangan yang indah, sehingga lebih tidak beralasan lagi dan sangat tidak logis untuk menyatakan bahwa planet, galaksi, dan pendeknya, keseluruhan sistem di alam semesta terbentuk begitu saja dan mengembangkan keseimbangannya sendiri. Kehendak yang membuat rancangan unik ini adalah kehendak Allah, sang Pencipta seluruh alam semesta.

Atom-atom lainnya terbentuk setelah atom hidrogen, yang merupakan keajaiban tersendiri. Pada poin ini pelbagai pertanyaan muncul di benak, seperti “bagaimana atom-atom lainnya terbentuk? Mengapa tidak semua proton dan netron membentuk atom hidrogen saja? Bagaimana partikel-pertikel tersebut memutuskan atom apa yang akan mereka bentuk dan seberapa banyak?” Jawaban dari pertanyaan ini kembali membawa kita pada kesimpulan yang sama. Ada suatu kekuatan, kendali dan rancangan yang hebat dalam pembentukan atom hidrogen dan atom-atom lain berikutnya.

Kendali dan rancangan ini melampaui kapasitas akal manusia dan menunjukkan bahwa alam semesta jelaslah sebuah “penciptaan”. Hukum-hukum fisika yang berlaku setelah Big Bang tidak berubah sama sekali selama hampir 17 miliar tahun terlalui. Lebih jauh, hukum-hukum ini didasari oleh perhitungan yang begitu tepatnya sehingga penyimpangan sekadar milimeter dari nilai yang sekarang dapat mengganggu struktur dan ketertiban umum di seluruh alam semesta. Komentar seorang ahli fisika terkenal, Prof. Stephen Hawkings, tentang hal ini sangat menarik. Hawkings menerangkan bahwa fenomena-fenomena yang terjadi didasari oleh perhitungan yang jauh lebih teliti daripada yang dapat kita bayangkan:

Jika satu detik setelah Big Bang, kecepatan perluasan berkurang walaupun hanya satu bagian dari seratus ribu juta juta, alam semesta ini dapat hancur kembali sebelum mencapai ukurannya yang sekarang.9

Big Bang, yang dibangun dengan perhitungan yang begitu teliti, dengan jelas mengungkapkan bahwa waktu, ruang, dan materi tidak menjadi ada dengan begitu saja, namun diciptakan oleh Allah. Sama sekali tidak mungkin, kejadian-kejadian yang disebut di atas berlangsung karena kebetulan saja yang kemudian mengarah pada pembentukan atom, bahan penyusun alam semesta.

Tidaklah mengejutkan, banyak ilmuwan yang meneliti permasalahan ini telah menerima keberadaan sebuah kekuatan tanpa batas dan kehendaknya dalam penciptaan alam semesta. Seorang ahli astrofisika terkenal, Hugh Ross, menjelaskan bahwa sang Pencipta alam semesta ini melampaui semua dimensi:

Bila didefinisikan, waktu adalah dimensi di mana gejala sebab akibat berlangsung. Tidak ada waktu, tidak ada sebab dan akibat. Bila permulaan waktu terjadi bersamaan dengan permulaan alam semesta, seperti yang dikatakan teori ruang-waktu, maka sebab dari alam semesta haruslah berupa suatu entitas yang bekerja dalam dimensi waktu yang sepenuhnya berdiri sendiri dan telah ada sebelum dimensi waktu kosmos. … Ini mengatakan kepada kita bahwa sang Pencipta adalah transenden, bekerja diluar batas-batas dimensional alam semesta kita. Ini mengatakan kepada kita bahwa Tuhan bukanlah alam semesta itu sendiri, Tuhan juga bukan tercakup di dalam alam semesta. 10

Aspek terpenting dari Big Bang adalah, bahwasanya kejadian ini memberi manusia kesempatan untuk memahami kekuasaan Allah dengan lebih baik. Asal-muasal alam semesta dengan segala isinya dari tidak ada, adalah satu dari tanda-tanda besar kekuasaan Allah. Keseimbangan rumit dalam energi pada momen ledakan adalah tanda yang sangat nyata agar kita merenungkan ilmu Allah yang tak berbatas.

Gaya-Gaya Fundamental di Alam Semesta

Kita telah menyebutkan bahwa hukum-hukum Fisika di alam semesta mulai berlaku setelah Big Bang. Hukum-hukum ini didasari “empat gaya fundamental” yang dikenal fisika modern dewasa ini. Gaya-gaya ini terbentuk bersamaan dengan pembentukan partikel sub-atomik pertama pada waktu spesifik segera setelah Big Bang, untuk membentuk seluruh aturan dan sistem alam semesta. Atom-atom yang menyusun materi alam semesta terwujud dan tersebar merata di alam semesta berkat interaksi gaya-gaya ini. Gaya-gaya ini adalah gaya tarik massa atau yang dikenal sebagai gaya gravitasi, gaya elektromagnetik, gaya nuklir kuat, dan gaya nuklir lemah. Semua gaya ini memiliki intensitas dan bidang kerja berbeda. Gaya nuklir kuat dan gaya nuklir lemah beroperasi hanya pada skala subatomik. Dua gaya lainnya - gaya gravitasi dan gaya elektromagnetik - mengatur kumpulan atom, atau yang disebut “materi”. Pengaturan tanpa cacat di atas bumi disebabkan proporsi yang sangat rumit dari gaya-gaya ini. Perbandingan gaya-gaya ini menghasilkan suatu hal yang menarik. Semua materi yang diciptakan dan diedarkan ke penjuru alam semesta setelah Big Bang dibentuk oleh efek gaya-gaya yang sangat jauh berbeda ini. Berikut adalah nilai-nilai keempat gaya fundamental dengan selisih menakjubkan, dalam satuan standar internasional:

Gaya nuklir kuat :15

Gaya nuklir lemah: 7,03×10-3

Gaya gravitasi: 5,90×10-39

Gaya elektromagnetik: 3,05×10-12

Gaya-gaya fundamental ini memungkinkan pembentukan alam semesta melalui penyebaran kekuatan dengan sempurna. Proporsi antara gaya-gaya ini didasarkan pada keseimbangan yang begitu rumit sehingga menimbulkan efek khusus itu terhadap partikel-partikel pada proporsi ini saja.

1. Kekuatan Raksasa di Dalam Inti: Gaya Nuklir Kuat

Sampai di sini, kita telah menyaksikan bagaimana atom diciptakan, momen demi momen, dan keseimbangan rumit yang berlaku dalam penciptaan ini. Kita melihat bahwa semua yang ada di sekitar kita, termasuk diri kita sendiri disusun oleh atom-atom, dan atom-atom ini mengandung banyak partikel. Lalu, apakah gaya yang tetap menyatukan semua partikel yang membentuk inti atom itu? Gaya yang menjaga inti tetap utuh, dan yang merupakan gaya paling dahsyat menurut hukum-hukum fisika, adalah “gaya nuklir kuat”.

Gaya ini menjaga proton dan netron dalam inti atom tetap di tempatnya. Inti atom dibentuk dengan cara demikian. Gaya ini sangat kuat sehingga nyaris menyebabkan proton dan netron dalam inti saling berikatan. Inilah sebabnya partikel-partikel kecil yang memiliki gaya ini disebut juga “gluon” yang dalam bahasa Latin berarti lem. Kekuatan ikatan tersebut disesuaikan dengan sangat teliti. Intensitas gaya ini telah diatur secara spesifik agar proton dan netron tetap berjarak tertentu. Bila gaya ini sedikit saja lebih kuat, maka proton dan netron akan saling bertabrakan. Bila gaya ini sedikit saja lebih lemah, mereka akan saling menjauh. Besarnya gaya ini tepat sesuai dengan yang dibutuhkan untuk membentuk inti atom setelah detik-detik pertama Big Bang.

Pemboman Hiroshima dan Nagasaki menunjukkan sedahsyat apa gaya nuklir kuat ini ketika dilepaskan. Satu-satunya alasan mengapa bom atom sangat efektif adalah pelepasan sejumlah kecil gaya ini yang tersembunyi di dalam inti atom. Hal ini akan dijelaskan lebih terperinci pada bab-bab berikutnya.

2. Sabuk Pengaman Atom: Gaya Nuklir Lemah

Salah satu faktor penting yang menjaga keteraturan di muka bumi ini adalah keseimbangan di dalam atom. Keseimbangan ini menjaga agar segala sesuatu tidak tiba-tiba terurai atau memancarkan radiasi berbahaya. “Gaya nuklir lemah” bertanggung jawab atas keseimbangan antara proton dan netron dalam inti atom. Gaya ini memainkan peran penting dalam menjaga keseimbangan inti yang mengandung sejumlah besar netron dan proton.

Sembari keseimbangan ini dijaga, sebuah netron, bila dibutuhkan dapat berubah menjadi proton. Karena jumlah proton dalam inti di akhir proses berubah, atom berubah pula dan menjadi atom yang lain. Di sini hasilnya sangatlah penting. Sebuah atom berubah menjadi atom berbeda tanpa terurai dan meneruskan eksistensinya. Sabuk pengaman ini melindungi organisme hidup dari bahaya yang akan muncul jika partikel-partikel terurai tanpa terkendali dan membahayakan manusia

3. Gaya yang Menjaga Elektron Tetap pada Orbitnya: Gaya Elektromagnetik

Penemuan gaya ini mengantarkan kita pada era baru dalam dunia fisika. Baru pada saat itulah dipahami bahwa setiap partikel mengandung “muatan listrik” menurut karakteristik strukturnya masing-masing dan bahwa ada gaya di antara muatan-muatan listrik ini. Gaya ini membuat partikel-partikel yang bermuatan listrik berlawanan saling tarik dan partikel-partikel bermuatan sama akan saling tolak, sehingga menjamin proton dalam inti atom dan elektron yang mengorbit di sekelilingnya tarik-menarik. Dengan cara ini, “inti” dan “elektron”, dua elemen dasar atom, tetap di tempat mereka.

Manusia bisa berada di lingkungan tanpa gravitasi hanya selama periode tertentu dengan menggunakan perlengkapan khusus. Makhluk hidup hanya dapat bertahan hidup dalam sistem yang mempunyai gravitasi.

Perubahan kekuatan sekecil apa pun pada gaya ini dapat menyebabkan elektron-elektron terlepas jauh dari inti atau melekat pada inti. Dalam kedua kasus ini, atom tidak mungkin terbentuk, sehingga alam semesta pun tidak ada. Tetapi, sejak momen pertama gaya ini terbentuk, proton-proton dalam inti menarik elektron dengan besar gaya yang tepat dibutuhkan untuk pembentukan atom.

4. Gaya yang Menjaga Alam Semesta Tetap Utuh: Gaya Gravitasi

Gravitasi adalah satu-satunya gaya yang dapat kita rasakan sehari-hari, namun sedikit sekali yang kita ketahui tentangnya. Gaya gravitasi sesungguhnya disebut “gaya tarik massa”. Gaya ini paling lemah dibandingkan gaya lainnya, namun karena gaya inilah, massa-massa yang sangat besar tarik-menarik. Gaya inilah yang membuat galaksi dan bintang-bintang di alam semesta tetap berada pada orbitnya masing-masing. Bumi dan planet-planet lain tetap di dalam orbit tertentu mengitari matahari, sekali lagi karena adanya gaya gravitasi. Kita dapat berjalan di atas bumi karena gaya ini. Bila ada pengurangan dalam nilai gaya ini, bintang-bintang akan jatuh, bumi akan keluar dari orbitnya, dan kita akan bertebaran ke luar angkasa. Bila nilainya lebih besar sedikit saja, bintang-bintang akan bertabrakan, bumi akan bergerak menuju matahari, dan kita akan melesak ke dalam kerak bumi. Walaupun tampak kecil sekali kemungkinan ini bagi Anda, semua itu tidak akan terelakkan bila gaya ini bergeser dari nilainya yang sekarang sekalipun hanya untuk sesaat.

Rancangan agung dan keteraturan sempurna di seluruh alam semesta diatur dengan gaya-gaya fundamental ini. Pemilik keteraturan ini, tak diragukan lagi, adalah Allah, yang menciptakan segalanya dari ketiadaan tanpa cacat. Issac Newton (1642-1727), Bapak fisika modern dan mekanika langit, yang dikenal sebagai “salah satu ilmuwan terbesar di dunia” mengundang perhatian terhadap kenyataan ini:

“Sistem matahari, planet-planet dan komet yang sangat indah ini hanya dapat berlangsung dengan tuntunan dan kendali Zat cerdas dan berkuasa. Zat ini mengatur segalanya, bukan sebagai sukma dunia, namun sebagai Tuhan bagi semuanya, dan demi kekuasaan-Nya. Dia biasa disebut Tuhan, Penguasa semesta alam.”

Semua ilmuwan yang sedang meneliti subjek ini mengakui bahwa ketepatan nilai gaya-gaya fundamental ini sangat penting demi keberadaan alam semesta.

Mengomentari hal ini, seorang ahli biologi molekuler yang terkenal, Michael Denton menyatakan dalam bukunya Nature’s Destiny: How the Laws of Biology Reveal Purpose in the Universe:

Jika, misalnya, gaya gravitasi satu triliun kali lebih kuat, maka alam semesta akan jauh lebih kecil dan sejarah hidupnya jauh lebih pendek. Sebuah bintang rata-rata akan mempunyai massa satu triliun lebih kecil dari matahari dan masa hidup sekitar satu tahun. Di lain pihak, jika gravitasi kurang kuat, tidak ada bintang atau galaksi yang akan pernah terbentuk. Hubungan dan nilai-nilai lain tidak kurang kritisnya. Jika gaya nuklir kuat sedikit lebih lemah saja, satu-satunya unsur yang akan stabil hanya hidrogen. Tidak ada atom lain yang bisa terbentuk. Jika gaya nuklir kuat tersebut sedikit lebih kuat dalam kaitannya dengan elektromagnetisme, maka inti atom yang terdiri dari dua proton menjadi yang paling stabil di alam semesta - yang berarti tidak akan ada hidrogen, dan jika ada bintang atau galaksi yang terbentuk, mereka akan sangat berbeda dari bentuknya sekarang. Jelas sekali, jika semua gaya dan konstanta ini tidak mempunyai nilai tepat demikian, takkan ada bintang, supernova, planet, atom, dan kehidupan.11

Seorang ahli fisika terkemuka, Paul Davies, menyatakan kekagumannya terhadap penetapan nilai-nilai hukum-hukum fisika yang berlaku di alam semesta.

Bila seorang melanjutkan studi kosmologi, keingintahuannya bertambah. Temuan-temuan tentang sejarah kosmos membuat kita menerima bahwa perluasan alam semesta telah diatur dalam gerakannya dengan ketepatan yang sangat mengagumkan.12

Rancangan agung dan keteraturan sempurna yang berlaku di seluruh alam semesta dibangun di atas pondasi yang disediakan gaya-gaya fundamental ini. Pemilik keteraturan ini, tanpa keraguan, adalah Allah, yang menciptakan segala sesuatu tanpa cacat. Allah, Raja seluruh alam, menjaga bintang-bintang tetap berada di orbitnya dengan gaya-gaya terlemah, dan menjaga keutuhan inti atom dengan gaya-gaya terkuat. Semua gaya bekerja sesuai dengan “ukuran” yang telah Dia tentukan. Allah menujukkan keteraturan dalam penciptaan alam semesta dan keseimbangan “yang ditetapkan dengan serapi-rapinya” dalam salah satu ayat-Nya:

“Yang kepunyaan-Nya-lah kerajaan langit dan bumi, dan Dia tidak mempunyai anak, dan tidak ada sekutu bagi-Nya dalam kekuasaan (Nya), dan Dia telah menciptakan segala sesuatu, dan Dia menetapkan ukuran-ukurannya dengan serapi-rapinya.” (QS. Al Furqan, 25: 2)

baca lebih lanjut di www.harunyahya.com/indo/buku

Astronomi Amatir

2007-06-08T13:42:00.000+07:00

PERALATAN YANG DIPERLUKAN DALAM OBSERVASI
Setelah lebih mengenal dan lebih sering menyempatkan diri untuk melihat langit malam, biasanya dalam diri kita akan timbul keinginan untuk bisa melihat lebih banyak dari pada yang selama ini biasa kita lihat. Nah, sekaranglah saatnya untuk memeriksa apakah tabungan sudah cukup untuk membeli teleskop.

Sebelum memutuskan untuk membeli teleskop ada baiknya lebih dulu kita membeli binokuler, kalau belum punya. Sebenarnya binokuler adalah sepasang teleskop kecil, dengan binokuler kamu bisa lihat bintang lebih banyak daripada dengan mata telanjang dan binokuler sangat mudah dibawa. Binokuler bisa dengan mudah dibawa kemana saja kita pergi dan siap untuk dipakai setiap saat.

Jangan meremehkan binokuler, karena banyak sekali Astronom Amatir yang berpengalaman yang memakai binokuler. George Alcock, seorang astronom amatir dari Inggris hanya mempergunakan binokuler dalam mengamati langit malam. Dengan berbekal binokuler dia menemukan 4 nova (Nova adalah bintang yang meledak) dan beberapa komet. Suatu rekor yang bukan main.

Keuntungan binokuler, di samping mudah dibawa, adalah bahwa binokuler mempunyai sudut pandang yang lebar, dan dengan binokuler kita bisa memakai kedua mata kita. Sementara dengan tetelskop hanya satu mata yang dipergunakan. Melihat dengan dua mata memberi kesan 3 dimensi suatu pemandangan yang sangat mengesankan.

Kalau kamu sudah punya binokuler cobalah sesekali memakainya untuk melihat bintang (jangan dipakai untuk ngitip tetangga), lebih banyak bintang yang terlihat dibandingkan dengan mata telanjang.

Saya sudah punya binokuler dan sekarang saya ingin punya teleskop. Teleskop yang bagaimana yang sebaiknya saya beli?
Pertanyaan tersebut adalah pertanyaan yang paling sering ditanyakan oleh orang yang kebetulan melihat saya mengamati langit dengan teleskop. Banyak faktor yang harus dipertimbangkan dalam memilih teleskop. Faktor-faktor tersebut adalah seperti yang di bawah ini.

JENIS TELESKOP

Kalau kamu kebetulan punya majalah astronomi, kamu bisa lihat begitu banyak teleskop yang ditawarkan. Dari sekian banyak teleskop, pada umumnya mereke masuk dalam tiga kategori utama, yaitu refraktor, reflektor dan catadioptrik.

1. Refraktor
Refraktor (atau teleskop pembias) adalah tipe teleskop yang mungkin paling banyak dikenal umum. Refraktor mempergunakan lensa sebagai obyektifnya. Lensa ini, yang letaknya di bagian ujung atas dari tabung teleskop, mengumpulkan dan membiaskan cahaya dan kemudian cahaya tadi berjalan menuju ke titik api (fokus) di bagian bawah dari tabung teleskop. Proses pengumpulan dan pembiasan cahaya itu bisa dilihat dalam animasi di kiri. Seperti kita lihat, cahaya (warna kuning) memasuki tabung dari sebelah kiri kemudian dibiaskan oleh lensa obyektif. Cahaya yang sudah dibiaskan tadi kemudian berjalan menuju fokus yang pada animasi ini terletak di seblah kanan gambar.

Refraktor umumnya lebih mahal daripada teleskop jenis lainnya. Sebagai contoh, harga refraktor apokromatik merek Meade berdiameter 4" jauh lebih mahal dibandingkan dengan harga teleskop reflektor Meade yang berukuran 16".
Mengapa begitu? Sebabnya adalah karena membuat lensa yang bermutu tinggi dan apokromat jauh lebih sulit dari pada membuat cermin, dan harga bahan baku yang bermutu tinggi untuk membuat lensa sangat mahal.

Yang harus diingat kalau kamu ingin membeli teleskop refraktor adalah jangan beli "department store telescope". Teleskop apa pula ini? Yang masuk dalam kategori ini adalah teleskop yang umumnya sering kita lihat dijual di department store atau toko kamera. Cara mengenalinya mudah, salah satunya adalah dengan melihat kemasannya. Pada bungkus atau kemasan dari teleskop kacangan ini umunya tertulis bahwa teleskop mempunyai kemampuan pembesaran sampai 500 x. Biasanya tertulis "500 x magnification. Bisa dipastikan bahwa kamu akan kecewa dengan teleskop seperti ini. Lebih baik uang yang ada dipakai untuk membeli binokuler.

Indikator lainnya adalah harga. Jangan pernah membeli teleskop yang harganya di bawah $300. Teleskop kacangan ini umunya dijual dengan harga murah, kurang dari $200.

2. Reflektor
Teleskop Reflektor (pemantul) yang paling populer adalah Newtonian. Diberi nama Newtonian karena yang desain teleskop ini ditemukan oleh Isaac Newton.

Reflektor Newtonian tidak mempergunakan lensa sebagai obyektifnya tetapi mempergunakan cermin. Cara kerjanya adalah sebagai berikut: Satu cermin cekung atau sering disebut cermin primer diletakkan di bagian bawah tabung teleskop (dalam animasi di sini di sebelah kanan), cermin primer ini memantulkan cahaya yang memasuki tabung (dalam animasi dari sebelah kiri) ke cermin kedua yang datar (cemin sekunder) yang letaknya di bagaian atas tabung. Cermin kedua ini kemudian mngarahkan cahaya tadi ke fokus yang arahnya di sebelah sisi tabung.
Teleskop jenis inilah yang sering dibuat oleh pembuat teleskop amatir.

3. Katadioptrik
Teleskop Katadioptrik adalah seperti perpaduan dari pemantul dan pembias, meskipun tidak persis demikian. Katadioptrik mempergunakan lensa korektor dan dua cermin. Lensa korektor terletak pada bagian depan tabung, dan cermin primer yang terletak pada bagian belakang tabung. Sedangkan cermin sekundernya diletakkan di tengah lensa korektor.
Cara kerjanya, cahaya memasuki tabung melewati lensa korektor menuju ke cermin primer (cermin cekung). Dari cermin primer cahaya dipantulkan ke cermin cembung sekunder yang terletak di tengah lensa korektor. Cermin cembung kemudian memantulkan cahaya tadi ke fokus yang letaknya dibagian belakang tabung.
Dua jenis katadioptrik yang populer adalh Schmidt-Cassegrain dan Maksutov-Cassegrain.

HAL-HAL LAIN YANG HARUS DIPERTIMBANGKAN

Selain mengetahui teleskop macam apa yang akan dibeli, ada beberapa hal lain yang harus diketahui dan dipertimbangkan, yaitu:

1. Jenis Penyangga Teleskop

Ada dua jenis penyangga (mount) untuk teleskop. Yang pertama adalah penyangga tipe alt-azimut dan yang kedua adalah penyangga tipe ekuatorial. Keduanya masih mempunyai beberapa variasi lainnya.

Teleskop dengan penyangga tipe alt-azimut bergerak secara vertikal dan horizontal (atas-bawah, kiri-kanan). Penyangga jenis ini tidak mengikuti gerakan bintang di langit, karena itu teleskop harus setiap saat digerakkan dengan cara mendorong tabung teleskop.

Tipe yang kedua adalah tipe ekuatorial. Penyangga tipe ini secara otomatis dapat mengikuti gerakan bintang di langit. Penyangga ini dilengkapi dengan motor penggerak yang menggerakkan teleskop ke arah yang berlawanan dengan arah perputaran (rotasi) bumi. Dengan demikian, teleskop selalu mengikuti gerakan bintang.

Kalau kamu punya rencana untuk menekuni Astrofotografi, ada baiknya kamu membeli teleskop dengan penyangga tipe ekuatorial.
Atau, kalau kamu ingin menekuni Astrofotografi dan juga temasuk orang yang suka mempelajari hal-hal baru, saran saya adalah untuk membeli teleskop dengan penyangga alt-azimut dan memasng sendiri motor penggeraknya. Saya pikir alternatif yang kedua ini jauh lebih murah dan uang yang ada bisa dipakai untuk membeli okuler (eyepieces) yang bermutu.

2. Apperture

Saya mengalami kesulitan mencari terjemahan dari "apperture", karena itu saya akan tetap memakai istilah ini. Apperture adalah diameter dari obyektif teleskop, baik obyektif tu berupa lensa maupun cermin. Jadi kalau kamu lihat teleskop dengan spesifikasi 4" atau 10 cm, berarti teleskop tersebut mempunyai obyektif dengan diamter 4" atau 10 cm.

Diameter dari obyektif teleskop ini berkaitan langsung dengan kemampuan teleskop untuk mengumpulkan cahaya. Coba bandingkan dua teleskop yang mempunyai kualitas optik yang sama tetapi mempunyai diameter obyektif yang berbeda. Misalnya yang pertam berdiamter 4" dan yang kedua berdiamter 6". Melalui teleskop yang obyektifnya berdiameter 6" kamu akan melihat lebih banyak bintang daripada kalau kamu melihat dengan teleskop yang obyektifnya berukuran 4". Hal ini disebabkan karena obyektif berukuran 6" mengumpulkan lebih banyak cahaya dari pada yang 4". Begitu juga obyektif yang berukuran 8" akan mengumpulkan lebih banyak cahaya daripada yang 6", dan seterusnya.

Yang perlu diingat adalah bahwa semakin besar diamter obyektifnya, semakin banyak cahaya yang dikumpulkan. Dan semakin banyak cahaya yang terkumpul, semakin banyak bintang yang bisa terlihat.

"Jadi sebaiknya saya membeli teleskop yang ukurannya sebesar mungkin dong?"
Jawabannya, belum tentu. Karena masih ada hal lain yang harus dipertimbangkan.

3. Portabilitas dan Stabilitas

Portabilitas dan stabilitas harus dipertimbangkan dengan seksama dalam memilih teleskop. Menurut saya, dua hal ini adalah hal yang paling penting sesudah kualitas optik.

Untuk memberi gambaran pentingnya portabiltas dan stabilitas, mari kita bayangkan hal ini.
Kamu merencanakan untuk membeli teleskop dan karena uang bukan masalah, kamu ingin beli teleskop yang paling canggih, teleskop yang dikendalikan komputer. Teleskop yang bisa mengarah ke mana saja hanya dengan memasukkan koordinat obyek.
Dan karena kamu sudah dengar tentang kemampuan mengumpulkan cahaya serta bagaimana bagusnya pemandangan langit malam dilihat melalui teleskop besar, kamu putuskan untuk membeli teleskop Schmidt-Cassegrain berukuran 12.5 inchi. Teleskop yang besar (dan berat tentunya) dengan tripod dan penyangga yang kokoh, yang akan memberikan pemandangan yang indah.

Teleskop akhirnya tiba. Dengan bersemangat kamu hapalkan semua petunjuk cara pemakaian dan setelah hapal langsung bersiap-siap untuk melakukan observasi.
Kamu sudah mempersiapkan tempat di halaman belakang rumah untuk observasi dan sekarang hanya tinggal masalah membawa teleskop ke belakang rumah yang mungkin jaraknya cuma 10 meter.

Karena untuk dibawa sekaligus teleskop tadi terlalu berat (beratnya mungkin sekitar 40 kg) kamu lepaskan teleskop tersebut menjadi tiga bagian, yaitu tabung teleskop, tripod dan wedge.
Pertama kamu bawa tripod ke halaman belakang dan dipasang. Setelah tripod terpasang, kamu kembali ke dalam rumah untuk mengambil wedge-nya. Kamu pasang wedge di tripod dan kembali lagi ke dalam untuk mengambil tabung teleskop. Setelah itu kamu pasang tabung teleskop pada tripod dan wedge. Tiga kali pulang pergi dari dalam rumah ke halaman, dan sebaliknya.
Setelah puas mengamati bintang, kamu bongkar lagi teleskop tadi dan melakukan upacara yang sama menggotong teleskop dan bagian-bagiannya ke dalam rumah. Tiga kali bolak-balik.

Untuk beberapa waktu, rutinitas seperti ini (menggotong-gotong teleskop) bukan masalah buat kamu. dan saya harap hal ini tidak pernah akan menjadi masalah.
Tetapi, kemungkinan besar setelah beberapa saat hal ini akan menjadi masalah. Jangan heran kalau suatu saat kamu merasa malas untuk observasi dan akhirnya semakin jarang meluangkan waktu untuk mengamati bintang.
Jangan pula heran kalau akhirnya kamu punya alasan seperti "Ah, saya terlalu capek malam ini, saya observasi besok malam saja ah." Jangan pernah beranggapan bahwa hal seperti ini tidak akan terjadi pada kamu. Hal ini pernah saya alami.

Dulu setiap kali akan melakukan observasi saya harus ke luar ke halaman belakang yang jaraknya sekitar 20 meter dari rumah. Teleskop saya tidak terlalu besar, tapi juga tidak kecil. Membawanya dalam keadaan utuh siap pakai, amat susah. Saya tidak sekekar Arnold Schwarzenegger, jadi setiap kali akan melakukan observasi teleskop itu saya lepas menjadi dua bagian yaitu tabung dengan wedge-nya dan tripod. Pertama saya bawa tripod ke halaman belakang, saya pasang di sana dan kemudian kembali lagi ke dalam rumah untuk mengambil tabung dan wedge-nya. Kemudian saya pasang.

Bongkar teleskop menjadi dua bagian, pulang pergi dari dan ke halaman dua kali, pasang teleskop, observasi dan sesudah observasi bongkar lagi menjadi dua bagian, pulang pergi lagi dua kali untuk membawa teleskop ke dalam rumah, di dalam rumah saya pasang lagi teleskopnya dan tutup dengan kantong plastik.
Seperti itu rutinitas yang saya lakukan setap kali melakukan observasi. Sampai suatu saat saya merasa malas, makin berkurang melakukan observasi dan akhirnya selama 6 bulan saya tidak menyentuh teleskop saya sama sekali. Dan teleskop saya tidak terlalu besar, hanya berukuran 8"!!
Saya tidak bermaksud untuk menakut-nakuti, saya hanya mengingatkan kemungkinan yang mungkin terjadi. Kalau itu tidak terjadi, saya ikut berbahagia.

Seperti yang telah saya katakan, portabilitas dan stabilitas amatlah penting. Dengan teleskop yang portabel (mudah dibawa-bawa) kita bisa setiap saat melakukan observasi. Dengan teleskop yang portabel, kita hanya butuh waktu sebentar untuk mempersiapkannya. Teleskop yang portabel juga mudah dibawa kemana kita pergi.

Namun demikian, kita memerlukan teleskop yang stabil dan kokoh supaya selama observasi kita tidak terganggu oleh guncangan atau vibrasi teleskop. Teleskop yang tidak stabil dan tidak kokoh hanya akan membawa frustrasi karena setiap kali teleskop digerakkan atau tersentuh sedikit saja, bintang yang terlihat melalui teleskop akan bergerak tidak karuan. Kita tidak akan melihat bintang sebagai titik-titik cahaya di langit, tetapi kita akan melihat titik-titik cahaya yang bergerak naik turun, ke kiri ke kanan. Akhirnya yang tinggal hanya rasxa jengkel dan frustrasi dan minat kita pada astronomi akan hilang.

Jadi, kalau kamu ingin membeli teleskop, belilah teleskop yang portabel dan punya penyangga yang kokoh. Kalau kamu punya teleskop yang portabel teleskop itu akan sering kamu pakai, karena untuk memasang dan membawanya tidak diperlukan usaha yang besar. Dan kalau penyangga teleskop mu kokoh, goncangan atau sentuhan tidak akan mengganggu. Kamu hanya akan melihat bintang-bintang sebagai titik-titik cahaya yang diam, bukan titik-titik cahaya yang berloncatan kian kemari.

Beli Teleskop?..Buat Ajah lagi!!??..

2007-06-08T13:00:00.000+07:00

MEMBUAT TELESKOP SENDIRI?
Bertahun-tahun saya mengira bahwa teleskop hanya bisa dibuat di pabrik teleskop yang mempunyai peralatan lengkap. Saya selalu mengira bahwa barang seperti teleskop tidak akan bisa dibuat di rumah. Sampai saya membaca bukunya Terence Dickinson yang berjudul "Backyard Astronomer's Guide". Setelah membaca buku itu saya berubah pikiran: "Oh, ternyata teleskop bisa juga dibuat di rumah, asalkan kita punya peralatan yang lengkap untuk membuat teleskop." Begitulah yang saya kira, ternyata pikiran atau perkiraan saya ini juga salah, tapi baru tiga tahun kemudian, yaitu tahun 2006, saya tahu saya salah.

BAGAIMANA UNTUK MEMULAI
Tidak sedikit orang yang berpikir bahwa untuk bisa menikmati Astronomi sebagai hobi dia harus lebih dulu memiliki teleskop. Mereka beranggapan bahwa mereka harus lebih dulu memiliki teleskop dan sesudah itu barulah mereka bisa mulai mempelajari dan mengamati langit malam.
Menurut saya, pendapat seperti itu salah.

Mungkin bagi sementara orang cara seperti itu, yaitu membeli teleskop dan sesudah itu mulai mempelajari langit malam, bisa berhasil. Tetapi kemungkinan besar yang terjadi adalah kamu akan merasa bosan pada teleskopmu, karena mencari suatu obyek langit malam dengan teleskop bukanlah suatu hal yang mudah terutama jika kita tidak mengenal langit malam. Hal itu bisa diumpamakan dengan usaha untuk mencari tanda ini (*) dengan memakai mikroskop. Lama kelamaan kita akan semakin jarang mempergunakan teleskop kita, sampai akhirnya teleskop itu sama sekali tidak pernah kita sentuh.

Astronomi Amatir adalah hobi yang berbeda dengan hobi lainnya, misalnya dengan hobi mendengarkan musik. Selama dananya ada, kita tidak pelu belajar apapun untuk bisa nikmati musik. Cukup pergi ke toko elektronik untuk beli perangkat audio kemudian membeli kaset atau CD. Pasang dan dan kita langsung bisa menikmati musik apapun yang kita sukai. Sayangnya, Astronomi Amatir tidak dapat dilakukan dengan cara itu.

Dalam hobi ini, meskipun kita memiliki uang banyak dan mampu membeli teleskop jenis apapun yang kita mau, teleskop itu tidak akan berguna kalau kita tidak mengenal langit malam.

Saya tidak bermaksud untuk menakut-nakuti atau menghalangi niat teman-teman untuk memiliki teleskop, sama sekali tidak. Saya cuma memberitahu apa yang mungkin akan terjadi pada diri teman-teman. Kalau itu tidak terjadi, bagus sekali. Dan kalu kamu sudah memiliki teleskop tapi masih mengalami kesulitan untuk mengenali rasi bintang atau menemukan obyek langit, jangan menyerah! Cobalah sekali-sekali keluar tanpa membawa teleskop dan pelajari langit malam.

Jadi saya harus gimana dong?
Perlu diingat bahwa untuk menikmati keindahan langit malam tidak diperlukan perlengkapan yang canggih seperti teleskop yang dikendalikan komputer dan bisa mengarah ke obyek langit manapun secara otomatis. Sama sekali tidak! Untuk bisa menikmati keindahan langit malam kita cuma perlu perangkat optik yang paling canggih yang pernah ada, yaitu mata kita.

Kalau kamu kebetulan tinggal di kota besar dengan langit malam yang terang benderang akibat polusi cahaya, cobalah sekali-sekali pergi ke suatu tempat di luar kota luar kota yang jauh dari polusi cahaya. Cobalah untuk mendongak ke atas dan melihat langit malam (cukup mengherankan betapa sedikitnya orang yang pernah melihat ke langit malam). Kamu akan melihat langit yang dipenuhi oleh banyak sekali bintang. Jauh lebih banyak dari pada yang bisa kamu lihat dari rumahmu di kota. "Kupandang langit penuh bintang bertaburan...berkelap-kelip seumpama intan berlian..." Ingat lagu ini?

Nah, sambil melihat bintang-bintang di langit ada baiknya kita ingat bahwa titik-titik cahaya di langit itu jaraknya amat sangat jauh dari kita. Cahaya dari bintang-bintang itu memerlukan waktu bertahun-tahun, bahkan ribuan tahun, untuk mencapai bumi sampai bisa dilihat oleh mata kita. Padahal cahaya bergerak dengan kecepatan sekitar 350.000 km per detik. Jadi kita bisa bayangkan betapa jauhnya bintang-bintang itu dari kita. Setiap kali saya melihat ke langit malam dan bintang-bintang yang ada, saya selalu merasa sangat kecil dan sangat tidak berarti di tengah alam semesta yang amat luas ini dan selalu teringat pada kebesaran Tuhan.

Kita bisa melihat bagaimana bintang yang satu terlihat lebih terang dari yang lain, dan ada bintang-bintang yang seakan-akan berkumpul dan membentuk formasi tertentu. Kita juga bisa melihat perbedaan warna bintang, ada yang terlihat berwarna biru, ada yang merah, oranye dan ada pula yang berwarna kuning.

Nah, sekarang kita bisa mulai mempelajari langit malam, tentunya masih dengan mata telanjang.
Sewaktu melihat bintang-bintang di langit kita bisa melihat nahwa banyak bintang yang terlihat berkumpul dan membentuk formasi tertentu. Ada yang terlihat seperti mata kail dan di sebelahnya ada yang terlihat seperti poci teh. Ada juga yang terlihat seperti layang-layang. Bentuk-bentuk atau formasi itu diksebut Asterism, beberapa asterism diberi nama dan mereka disebut konstelasi atau rasi bintang.

Untuk bisa mempelajari dan mengenali langit malam dengan baik kita membutuhkan peta, seperti halnya kita butuh peta untuk mengetahui letak suatu tempat tertentu di kota. Tanpa peta kita akan mudah tersesat.
Banyak jenis peta langit yang bisa dipakai, tetapi menurut saya yang paling penting untuk dimiliki (dan selalu dibawa) adalah Planisphere, atau kalau di Indonesia disebut Peta Langit Malam.
Peta Langit Malam bisa diperoleh di Planetarium Jakarta di Taman Ismail Marzuki.

Dengan berbekal Planisphere mulailah mempelajari dan mengenali langit malam.
David Levy (salah satu penemu komet SL-9 yang menabrak planet Jupiter) dalam bukunya "The Sky A User's Guide" menulis bahwa para pemula akan lebih mudah mempelajari dan mengenali langit malam jika melakukannya di kota daripada jika mempelajari langit malam di suatu tempat di luar kota yang langitnya gelap.
"Wah, itu bertentangan dong dengan apa yang tertulis di atas tentang pergi ke luar kota untuk melihat langit malam?" Saya yakin sama sekali tidak, alasannya begini.

Untuk bisa benar-benar menikmati keindahan langit malam, seorang pemula (dan siapa saja) perlu langit yang gelap. Langit yang gelap maksudnya adalah langit malam yang bebas dari polusi cahaya. Karena itu, dia perlu pergi ke tempat yang gelap yang jauh dari polusi cahaya kota. Dari tempat yang gelap di luar kota kita bisa melihat banyak sekali bintang, jauh lebih banyak dari pada yang terlihat dari dalam kota. Dan langit malam yang dipenuhi bintang berwarna-warni adalah pemandangan yang sangat indah.
Sementara kalau kita melihat langit malam dari dalam kota, kita cuma bisa melihat SEDIKIT bintang dan pemandangan seperti itu adalah pemandangan yang biasa-biasa saja, sama sekali tidak menarik.
Karena itu, untuk bisa menghargai keindahan langit malam kita perlu langit yang gelap.

TETAPI, untuk mempelajari dan mengenali langit malam (seperti mengenali konstelasi bintang) apa yang ditulis oleh David Levy adalah benar. Kenapa bisa begitu?

Begini ceritanya:
Dengan Planisphere di tangan kamu ingin mempelajari langit malam dan pergi ke tempat yang langitnya gelap dengan rencana untuk menghapalkan letak dan bentuk konstelasi bintang. Sesampainya di sana, kamu hapalkan bentuk konstelasi yang tergambar di Planisphere. "Hmm, yang ini, yang berbentuk seperti layangan namanya adalah Orion." Setelah merasa cukup hapal dengan bentuk Orion, kamu lihat ke langit...
"Lho, mana dia? Kok bintang-bintang itu nggak ada di Planisphere ini? Kok banyak sekali bintang di atas sana?"

Kenapa bisa begitu? Planisphere hanya memetakan bintang sampai dengan Magnitudo 5. Magnitude adalah skala yang dipakai untuk menentukan tingkat terangnya suatu bintang. Semakin terang suatu bintang, semakin kecil angka magnitudonya. Jadi bintang dengan magnitude 1 terlihat lebih terang dibandingkan dengan bintang yang bermagnitude 2.
Nah, dari suatu tempat yang langitnya gelap, dengan mata telanjang kita bisa melihat bintang dengan tingkat kecerahan sampai dengan magnitude 6 sedangkan Planisphere yang kita pegang hanya memperlihatkan bintang sampai dengan magnitude 5. Karena itu, di tempat yang gelap akan lebih banyak bintang yang bisa kita lihat jika dibandingkan dengan yang tergambar dalam Planisphere. Karena bintang-bintang lainnya itu tidak ada dalam Planisphere, kemungkinan besar kita akan bingung menentukan konstelasi apa yang terlihat.

Saya pernah mengalami hal seperti ini. Pada tahun 1995 kebetulan saya dengan keluarga pergi ke Bali. Meskipun ingin, waktu itu saya tidak bisa membawa teleskop saya dan akhirnya saya hanya membawa binokuler saja.
Suatu malam, saya pergi dari cottage tempat kami menginap di Sanur dan berjalan kaki ke pantai dengan membawa binokuler. Tujuannya ingin melihat bintang.

Sesampainya di pantai saya duduk danmengeluarkan binokuler dari tempatnya, kemudian saya memandang ke langit. Yang saya lihat adalah langit yang dipenuhi oleh bintang, begitu banyak bintang!

Saya perlu waktu sekitar satu menit untuk bisa mengenali konstelasi Orion, padahal Orion termasuk salah satu konstelasi yang amat saya kenali. Begitu juga untuk mengenali konstelasi lain, saya butuh waktu beberapa lama sebelum bisa mengenalinya. Akhirnya saya simpan kembali binokuler saya di dalam tempatnya dan saya hanya berbaring di pantai sambil mengagumi indahnya langit yang dipenuhi bintang. Malam yang sulit untuk dilupakan.

Dari pengalaman itulah saya percaya bahwa apa yang ditulis oleh David Levy benar. Kalau kamu tinggal di kota, kenali langit malam dari rumah. Sempatkan diri untuk mempelajari langit malam dan menghapal letak konstelasi bintang. Tapi ingat, kamu tidak perlu terburu-buru menghapal. Lakukan kapan saja kamu bisa. Tidak menjadi masalah apakah kamu bisa mengenali langit malam dalam waktu satu minggu, satu bulan atau satu tahun. Yang penting adalah kita belajar sesuatu dan bisa menikmati Astronomi sebagai hobi.

BAGIAN TELESKOP

Teleskop Newtonian dengan penyangga tipe Dobsonian terdiri dari beberapa bagian, yaitu:
1. Tabung Optik
-Upper Cage
-Mirror Box
2. Optik
-Cermin Primer
-Mirror Cell
-cermin sekunder atau cermin diagonal
-Diagonal Holder
3. Penyangga
-Rocker Box
-Ground Box

Beberapa masih menggunakan istilah/nama dalam bahasa Inggris karena saya kesulitan mencari terjemahan yang tepat untuk bagian-bagian itu. Kalau punya usul atau terjemahan yang tepat tolong kasih tahu saya.

Itulah bagian-bagian dari teleskop versi saya. Tentu saja kalau kamu mau punya versi sendiri, ya boleh saja. Yang penting mudah diingat.

Foto di atas adalah foto dari Teleskop Pipa (bahasa Inggrisnya Truss Tube Telescope, tolong dong terjemahan yang lebih bagus)yang dibuat oleh salah satu teman saya, Jean-Marc Becker. Diameter dari cermin primernya adalah 20.5 cm (8"). Diamater Dalam dari upper cage dan juga mirror boxnya adalah 22 cmm (8.6") Pada gambar di sebelah kiri bisa kita lihat teleskop dilepas menjadi beberapa bagian, yaitu Tabung Optik, rocker box, platform ekuatorial dan dudukan untuk platform ekuatorial. Selama transportasi, Tabung Optik dilepas lagi menjadi tiga bagian yang lebih kecil, yakni: upper cage, mirror box and pipa.

Gambar sebelah kanan memperlihatkan teleskop dalam keadaan siap pakai, sesudah seluruh bagian-bagiannya dipasang.

Seluruh bagian teleskop tadi (kecuali untuk cerminnya) bisa dibuat dari bahan apa saja. Kalau ada bahan atau material yang tidak bisa ditemukan di sini, pakai imajinasi untuk mencari bahan penggantinya, jangan takut untuk berimporvisasi. Itu antara lain yang diajarkan oleh guru-guru saya dari ATM List.

Saya pernah mengalami kesulitan mencari Teflon, yuntuk digunakan sebagai bantalan (bearing) teleskop. Saya tidak tahu Teflon itu apa dan juga tidak tahu bagaiman bentuknya. Saya cari yang namanya Teflon di banyak tempat, seperti toko material dan Ace Hardware. Saya lupa berapa banyak tempat yang saya datangi. Setiap kali saya bertanya tentang Teflon, mereka selalu memberi tahu saya untuk mencarinya di bagian Perlengkapan Dapur, karena merek selalu mengira saya mencari panci atau penggorengan berlapis Teflon.
Akhirnya, saya ceritakan masalah saya ini pada ATM List. Beberapa teman menawarkan untuk mengirim Teflon milik mereka. Salah satunya, Ron E. Dawes, mengirimkan paket berisi Teflon berikut foto teleskop yang dibuatnya. Akhirnya setelah menerima paket dari Ron, barulah saya tahu bentuk Teflon bagaimana.

Kemudian salah satu anggota list, Richard Schwartz, memberitahu saya untuk memakai telenan plastik (cutting board). Saya bingung, masa iya pakai telenan. Saya tanya pada Richard apakah yang dimaksud adalah telenan yang biasa dipakai untuk motong sayur atau daging di dapur. dan dia menjawab bahwa memang itulah yang dia maksud.
Belakangan saya mengikuti nasehatnya sewaktu mengganti salah satu bantalan di Foucault tester saya. Karena saya tidak mau memakai teflon yang ada, bantalan tersebut saya ganti dengan sepotong bagian dari telenan plastik. Dan ternyata memang bisa dipakai.
Tapi kalau kamu mau memakai telenan untuk bantalan teleskop, sebaiknya beli yang baru, atau kalau mau pakai ang bekas, bilang dulu sama isteri bahwa kamu mau pakai telenannya :-)
Ingat bahwa kalau ada komponen tertentu yang tidak bisa kamu peroleh, kamu selalu bisa menggunakan bahan lain, yang penting jangan lupa untuk improvisasi.

MATERIAL

1. Plywood

Untuk membuat teleskop, kamu bisa memakai bahan-bahan yang tersedia di toko material sekitar kita. Beli selembar plywood berukuran 15 mm atau 19 mm. Oh ya, orang menyebutnya triplek, jadi kalau ke toko material, bilang bahwa kamu mencari triplek. Kamu perlu plywood yang ringan tetapi kuat. Buku Modern Dobsonian karya Richard Berry dan Dave Kriege menjelaskan secara panjang lebar tentang bagaimana cara memilih plywood dalam satu bab tersendiri.

Upper cage dan mirror box untuk teleskop 10" saya (yang belum juga selesai) terbuat dari plywood 15 mm. Plywood yang saya pilih cukup ringan tetapi kurang kuat. Lembaran Plywood yang saya pakai untuk teleskop 5.6" saya memiliki ketebalan 19 mm, lebih kuat dan lebih berat, juga lebih sulit dipotong. Bahan selain Plywood juga bisa digunakan untuk membuat teleskop, misalnya Aluminum atau bahan metal lainnya yang ringan. Plywood lebih sering digunakan karena lebih mudah didapat, dan yang paling penting harganya murah.

2. Alat Pertukangan

Kamu juga harus memiliki alat-alat pertukangan seperti bor, serutan kayu, palu dan gergaji. Kalau kamu punya dana untuk membeli alat pertukangan yang memakai tenaga listrik, ada baiknya kamu beli. Tapi kalau kamu cuma bisa beli alat biasa, jangan khawatir, gergaji dan bor biasa sudah cukup. Untuk membuat upper cage dan mirror box, saya memakai gergaji tangan biasa. meskipun saya akui memotong kayu bukanlah pekerjaan yang mudah,bagi saya amat sulit. Sebabnya adalah karena sebelum ini saya sama sekali tidak pernah memgang alat pertukangan. Satu-satunya yang pernah saya pakai adalah palu, itu juga hanya kalau mau menggantung foto di tembok.

Kalau kamu tidak punya alat pertukangan yang memakai listrik, pakai alat biasa.
Tapi kalau kamu bisa beli alat-alat itu, lebih baik beli akrena alat-alat itu akan banyak membantu dan mempercepat pekerjaan. Selain itu, ada kemungkinan sesudah teleskop pertama mu selesai kamu akan punya keinginan untuk membuat teleskop lain yang lebih besar.
Untuk membantu kamu dalam memilih alat-alat pertukangan yang memakai listrik, coba lihat di Amateur Woodworker Page. Di situ kamu bisa baca petunjuk cara memilih alat yang tepat, penjelasan tentang kegunaannya dan bagaimana bentuk alatnya :-)
Seandainya saya tahu tentang Page ini sebelum saya membeli gergaji listrik :-(

3. Komponen Optik

Cermin adalah bagian terpenting dari teleskop. Cermin yang bagus akan membuat observasi bintang sesuatu yang menyenangkan. Cermin yang jelek hanya akan membawa frustrasi.
Cermin ini bisa dibeli dalam keadan jadi dan siap pakai, atau kamu bisa juga membeli kaca (blank) dan menggosoknya sendiri sampai menjadi cermin.
Di The ATM Page bisa kamu lihat daftar penyalur bahan-bahan kebutuhan pembuat telskop amatir. Bukan cuma itu, ATM Page juga berisi banyak sekali artikel-artikel yang ditulis oleh pembuat teleskop amatir yang berpengalaman. Oage ini adalah salah satu page favorit saya. Saya anjurkan kamu untuk mengunjungi page ini, banyak sekali informasi dan pengetahuan yang bisa kamu dapat dari sini.

Kalau kamu ingin membeli cermin jadi, pesan sesegera mungkin. Biasanya, tergantung pada besar kecilnya diameter cermin, dibutuhkan waktu 30 sampai 90 hari untuk membuat cermin. Sementara menunggu cermin pesananmu jadi, kamu bisa mulai membuat bagian-bagian lain dari teleskop.

Kalau kamu putuskan untuk membuat sendiri cerminnya kamu harus membeli bahan cermin atau blank.
Kalau kamu membeli bahan cermin, kamu punya dua pilihan. Yang pertama adalah membeli kacanya dan kemudian membeli bahan-bahan untuk menggosok cermin (abrasif)dan bahan untuk memoles cermin (polishing compound dan pitch/ter).
Pilihan yang kedua adalah membeli paket cermin (mirror kit). Menurut saya, pilihan yang lebih baik adalah yang kedua. Karena selain dalam paket cermin ini sudah termasuk juga abrasif, polishing compound dan pitch, dalam paket cermin kamu akan memperoleh dua bahan cermin. Jadi kamu bisa membuat dua cermin.
Sayua pribadi belum pernah membeli cermin. Cermin-cermin yang saat ini saya kerjakan adalah hadiah dari dua orang teman saya, Anthony Stillman dan Jean-Marc Becker. Jadi kalau kamu ingin tanya tentang cara membeli paket cermin, tanya pada ATM List.

Hal lain yang harus kamu lakukan kalau kamu ingin membuat cermin sendiri adalah bergabung dengan ATM List. Banyak yang bisa kamu pelajari dari Mailing List ini. Untuk bergabung, datangi The ATM Archives. Di sana kamu bisa ikuti oetunjuk cara bergabung dengan list. Administrator ATM List ini adalah Mel Bartel. Home page Mel juga termasuk dalam daftar yang harus kamu kunjungi, terutama kalau kamu ingin membuat teleskop yang dikendalikan komputer.

Setelah semua bahan-bahan yang diperlukan siap, kamu bisa mulai membuat teleskop.

Astronomi, Fisika, Matematika

2007-06-07T15:34:00.000+07:00

Apa yang menyenangkan dari Astronomi? Kebanyakan orang suka Astronomi karena senang lihat indahnya bintang di langit dan suka lihat-lihat foto-foto keluaran Hubble Space Telescope. Wajar-wajar saja memang, karena alam semesta kita itu memang indah. Tapi kadang banyak juga yang mengira Astronomi itu gampang karena mereka cuma lihat aspek estetika dari Astronomi saja.

Bagi yang pernah terlibat di seleksi Olimpiade Astronomi Indonesia tentunya sudah tau bagaimana sebenarnya ‘belajar Astronomi’ itu. Syarat untuk ikut olimpiade Astronomi adalah memiliki kemampuan matematika dan fisika yang memadai. Astronomi bukan sekedar meneropong bintang dengan teleskop. Seorang peneropong bintang mesti paham juga perhitungan-perhitungan dengan geometri bola agar obyek yang ingin dia lihat dengan teropong bisa didapat.

Kalau ditanya ke anak-anak sekolah, lebih milih mana belajar Astronomi, Fisika atau Matematika? Dua pilihan terakhir kayaknya nggak banyak dipilh sebagai nomor 1, karena fisika dan matematika identik dengan rumus-rumus yang bikin pusing.

Saya nulis ini bukan karena menyesal telah pilih Astronomi. Saya senang disini, saya senang mempelajari fenomena-fenomena fisika (walau agak kurang suka sama rumus-rumus matematika). Hanya karena teringat sama seorang junior, yang pengen masuk Astronomi tapi
J: “Kak, Astronomi itu banyak fisikanya ya?”
S: “Wah, iya, banyak banget. Fisika sama Matematika. Yang kita pelajari tuh kan kondisi fisis bintang, planet, fisika alam semesta, trus dijelasin dengan teori matematis. Kenapa emangnya?”
J: “Yaah, berarti aku salah pilih dong. Aku lemah di fisika nih kak, gimana niy?”
S: (sambil menatap si junior) “Gak papa. Nyantei aja. Nah, dari sekarang coba deh untuk menyukai fisika, biar ntar merasa enjoy …”

Hmmm …

(dikutip dari http://cosmicemission.wordpress.com)

Jejak Riwayat Optika dan Aplikasinya

2007-05-31T20:22:00.001+07:00

Cahaya membuat kita bisa menyaksikan keindahan alam, matematika mengungkapkan strukturnya, dan optika adalah alat kesaksian yang tak ada duanya.

PEMAHAMAN manusia terhadap ilmu optika-asalnya dari bahasa Yunani yang berarti "melihat", dan kini umum diartikan dengan segala hal yang berkaitan dengan sistem, instrumen yang memanfaatkan lensa, cermin, prisma-telah dimulai sekitar 300 tahun Sebelum Masehi, ketika Euklides dari Alexandria dalam karyanya Optica mencatat bahwa cahaya menjalar dalam garis lurus dan menjelaskan hukum pemantulan.

SEMENJAK itu tidak sedikit pemikir dan ilmuwan yang mendalami optika. Dari Alexandria sendiri bahkan masih ada nama besar seperti Ptolomeus yang mendalami topik ini sekitar 140 SM. Pada bergantian milenium pertama ke kedua juga hidup Ibnu al-Haitham yang lahir di Basra dan dikenal sebagai penyelidik cermin sferik dan parabolik, dan telah mengetahui masalah aberasi, pembesaran oleh lensa, dan refraksi atmosfer. Karyanya kemudian diterjemahkan ke dalam bahasa Latin dan dibaca oleh sarjana Eropa.

Bisa dicatat pula sumbangan Roger Bacon dari Inggris sekitar tahun 1267 yang telah menyadari bahwa kecepatan cahaya terbatas dan menjalar melalui medium dengan cara yang analog dengan menjalarnya bunyi.

Penelitian mengenai optik pun diperluas, mulai dari untuk keperluan praktis bagi kebutuhan manusia, seperti usulan penggunaan kacamata untuk membantu penglihatan (oleh Bernard Gordon, Perancis, 1303), hingga untuk penyelidikan gejala alam, seperti memahami terjadinya pelangi (Theodoric dari Freiberg pada dekade pertama abad ke-14).

Berikutnya produk optik penting mulai muncul pada akhir abad ke-16 ketika tahun 1590 Zacharius Jensen dari Belanda membuat satu mikroskop menggunakan lensa gabungan. Selain mikroskop dibuat pula teleskop oleh Hans Lippershey (Belanda, 1608), yang kemudian diikuti oleh Galileo Galilei (Italia), yang pada tahun 1610 mengumumkan sejumlah penemuan astronomik-antara lain empat bulan planet Jupiter- dengan perantaraan teleskop buatannya.

Tentang teleskop ini sendiri, cara pembuatannya lalu diperluas dengan keikutsertaan Isaac Newton yang memperkenalkan teleksop relektor, setelah mengetahui bahwa teleskop refraktor mengandung cacat aberasi khromatik.

OPTIKA sebagai satu cabang dalam ilmu fisika, memang telah menyusuri riwayat yang panjang. Penglihatan manusia sendiri telah menjadi satu kajian yang tidak ada habis-habisnya. Tetapi manusia menyadari, bahwa penglihatannya sungguh amat terbatas, baik untuk melihat ukuran-ukuran kecil, maupun untuk melihat benda-benda yang jauh letaknya. Secara alamiah, kemajuan optika amat didorong oleh upaya manusia untuk "memperkuat" daya penglihatannya.

Sekilas di atas telah dikemukakan riwayat perkembangan riset optika. Kalau di zaman kuno ada nama seperti Aristophanes, di Abad Pertengahan ada Galileo dan Newton, berikutnya juga ada Huygens dan van Leeuwenhoek dalam bidang mikroskop, dan Fresnel dan Doppler dalam optika gelombang.

Dari situs Optics Highlights yang dikelola oleh LS Taylor dari Departemen Teknik Listrik di Universitas Maryland, disebut pula sejumlah akar sistem optika modern.

Disebutkan bahwa kemajuan revolusioner di bidang optika pada abad ke-20 dimulai dengan lahirnya laser pada tahun 1960, yang diikuti dengan perkembangan sistem komunikasi optik yang amat cepat, juga sistem pencitraan (imaging), holografi, sistem penyimpanan dan pengambilan data optikal, serta pemrosesan optikal.

Kini, di tahun-tahun awal abad ke-21 wacana sekitar optika telah bergeser dalam lingkup nano-optika. Seperti apa yang diteliti oleh ilmuwan di Institut Optika Universitas Rochester, nano-optika mempelajari interaksi optik dengan materi pada skala di bawah ukuran panjang gelombang (subwavelength). Di institut ini diteliti antara lain material yang ditata dengan teknik nano (nanostructured), yang bergerak dalam skala sepermiliar meter, untuk aplikasi penginderaan. Dalam penelitian lain, yakni tentang molekul tunggal, pada pertengahan Juli lalu juga telah muncul pula temuan menarik bahwa pada molekul tunggal-sebagaimana pada telepon seluler- ada kesamaan, yaitu antena dipol.

Tren menuju nanoscience dan nanotechnology-juga yang melibatkan nano-optika - tidak bisa disangkal lagi. Ini didorong oleh kecenderungan manusia untuk menjangkau skala-skala yang makin kecil dan makin kecil, di mana hukum-hukum fisika yang dipergunakan pun beralih dari makroskopik ke mikroskopik. Eksploitasi efek kuantum bagi pemanfaatan teknologi merupakan tenaga pendorong yang paling besar di belakang miniaturisasi yang marak dewasa ini.

Kemajuan-kemajuan cepat yang dicapai dewasa ini tentu tak bisa dipisahkan dari kemampuan baru yang diperoleh untuk mengukur dan memanipulasi struktur individual pada skala nano, termasuk yang di dalamnya memanfaatkan sarana optik dan mikroskop elektron resolusi-tinggi.

Dalam tren menuju nanoscience dan nanotechnology inilah dipandang perlu untuk membahas optika dalam skala nano. Dasarnya karena limit difraksi membuat orang tidak bisa memfokuskan cahaya ke dimensi yang lebih kecil daripada separuh panjang gelombang, dan ini tentu saja membuat orang tak bisa berinteraksi secara selektif dengan segi-segi (feature) berskala nano.

Tetapi para ilmuwan tidak pernah menyerah. Dalam beberapa tahun terakhir sudah muncul pendekatan baru untuk men-"ciut"-kan limit difraksi (melalui mikroskopi konfokal) atau bahkan mengatasinya (melalui mikroskopi medan-dekat). Dengan teknik khusus kini bisa dilakukan spektroskopi dan pencitraan fluoresens multifoton dengan resolusi spasial kurang dari 20 nanometer. Sejauh ini, itulah resolusi optik tertinggi dalam satu pengukuran spektroskopik.

Berbagai kemajuan ini, seperti disampaikan oleh Michael Beversluis dari Universitas Rochester, telah coba diaplikasikan dalam penyelidikan struktur nano untuk biologi (misalnya mempelajari protein) dan solid state (semikonduktor).

KIRANYA untuk mengantisipasi berbagai kemajuan di bidang optika modern dan aplikasinya inilah Grup Fotonik di Laboratorium Material Organik Kunjugasi dan Superkonduktor Departemen Fisika ITB menggelar Simposium Internasional Optika Modern dan Aplikasinya di ITB Bandung, 9-13 Agustus lalu.

Diikuti oleh lebih dari 100 peserta dari 10 negara, Simposium-seperti disampaikan oleh Ketua Panitia Pelaksana Prof MO Tjia-mengetengahkan 57 makalah ilmiah. Ditinjau dari jumlah peserta dan makalah yang disajikan, Prof Tjia melihat adanya peningkatan minat terhadap bidang optika modern.

Terlepas dari fakta bahwa ITB dan Indonesia masih ketinggalan jauh dalam riset optika, Rektor ITB Kusmayanto Kadiman dalam sambutannya menyebutkan, Simposium Internasional Optika yang sudah mulai diselenggarakan sejak tahun 2001-jadi tahun 2004 ini untuk keempat kalinya-bermanfaat untuk memajukan komunikasi dan jaringan ilmiah. Kusmayanto juga mencatat, bahwa optika modern memainkan peran yang semakin penting dalam ikhtiar manusia untuk menjawab kebutuhan akan pertukaran dan pemrosesan informasi yang semakin cepat.

Dalam simposium yang didukung oleh sejumlah lembaga internasional seperti Akademi Seni dan Sains Belanda (KNAW), Dinas Pertukaran Akademik Jerman (DAAD), Pusat Fisika Teoretik Internasional Abdus Salam (ICTP), Himpunan Optika Amerika (OSA), UNSCO Jakarta, ambil bagian pula sejumlah peneliti optik dari sejumlah perguruan tinggi di Tanah Air.

Di antara makalah yang disajikan, karya JW Duparre, A Brauer, P Dannberg, P Schreiber, dan A Tunnermann yang membahas sistem pencitraan mikrooptikal kecil termasuk yang menarik perhatian hadirin, karena salah satu contohnya cukup aktual dengan produk yang hangat dewasa ini, yakni telepon seluler berkamera.

Seperti dipaparkan oleh Brauer tanggal 11 Agustus pagi, optika modern berupaya mendapatkan kamera yang resolusinya-ditunjukkan oleh angka piksel-semakin tinggi, namun tetap bisa dikemas dalam ukuran ponsel yang mungil (dalam ukuran milimeter atau submilimeter).

Bagaimana Fisika Menjelaskan Dark Matter?

2007-05-31T20:15:00.000+07:00

Dark matter dan dark energy adalah dua fenomena yang teridentifikasikan dari analisis Latar Kosmik Gelombang Radio (Cosmic Microwave Background/CMB) yang dipetakan oleh Teleskop Satelit WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe). Belum banyak pengetahuan kita tentang dua fenomena ini, bahkan secara gamblang kita nyaris tidak tahu apa-apa tentang kedua hal ini. Lantas, bagaimana kita bisa mengindentifikasikan bahwa kedua benda ini ada sementara kita belum mengerti? Artikel ini menjelaskan bagaimana Fisika kita menjelaskan dark matter di Alam Semesta kita.

Eksistensi Dark Matter
Sekitar awal tahun 1930-an, Jan Oort (Astronom Belanda, 1900 – 1992) mempelajari pergerakan rotasi galaksi-galaksi di Kluster Lokal. Oort mengamati dan menghitung kecepatan pergerakan bintang-bintang di galakasi-galaksi tersebuti. Karena galaksi tidak terpecah-belah oleh pergerakan bintang-bintang di dalamnya, Oort menyimpulkan bahwa pastilah tersedia cukup massa pada pusat galaksi yang menghasilkan gaya gravitasi yang sanggup membuat galaksi tetap utuh. Ini seperti Matahari kita yang sangat massif sehingga sanggup menahan planet-planet dan benda-benda angkasa lainnya tetap mengorbit mengelilinginya.

Selain memanfaatkan pengetahuan kecepatan dan posisi, kita bisa menghitung massa sebuah benda angkasa (seperti bintang dan planet) dari intensitas cahaya yang dipancarkan masing-masing benda angkasa tersebut. Metoda ini adalah yang paling umum dipakai oleh astronomer. Oort mendapati bahwa massa galaksi-galaksi di Kluster Lokal yang didapat dari kecepatan orbit tiga kali lebih massif daripada yang didapat dari intensitas cahaya masing-masing galaksi.

Pada saat yang bersamaan, Fritz Zwicky (Astronomer Swiss, 1898 – 1974) mempelajari Kluster Koma dan mendapati bahwa kecepatan orbit galaksi-galaksi pada sisi terluar kluster ini lebih cepat daripada perhitungan distribusi massa yang didapat dari pengamatan intensitas kluster.

Pengamatan Zwicky ini bisa dipahami sebagai berikut: hukum gravitasi menyaratkan kecepatan orbit benda berbanding terbalik dengan jarak benda tersebut ke pusat orbit. Bumi kita mengorbit terhadap Matahari dengan kecepatan sekitar 100 ribu km/jam, sementara Saturnus yang lebih jauh ke Matahari daripada Bumi mengorbit dengan kecepatan sepertiganya. Untuk membuat Saturnus bergerak lebih cepat, salah satu cara adalah dengan menambahkan massa pada Matahari atau menambah massa secara tersebar dan signifikan antara Matahari dan planet terkait.

Perhitungan Zwicky yang berdasarkan pergerakan kluster memberikan angka bahwa Kluster Coma lebih massif 400 kali daripada perhitungan berdasarkan intensitas cahaya. Permasalahan adanya massa yang hilang ini oleh Zwicky dipostulatkan bahwa ada materi yang luput dari pengamatan para astronom, materi tersebut tidak meradiasikan cahaya. Materi inilah yang disebut dark matter (atau disingkat DM). Pengamatan dan perhitungan modern massa yang dihitung berdasarkan kecepan dan intensitas (disebut rasio Mass/Light, M/L) terhadap beberapa kluster memberikan angka perbandingkan M/L = 300.

Dark Matter dalam Teori Model Baku
DM tidak meradiasikan cahaya, baik itu memancarkan atau memantulkannya. Ini menyulitkan astronom untuk mendeteksi keberadaan Dark Matter. Sejauh ini keberadaan Dark Matter terdeteksi secara tidak langsung dengan metoda konvensional M/L seperti yang sudah kita bahas di atas. Sementara itu eksistensi DM kemudian menjadi penting dalam pemahaman Alam Semesta. Beberapa eksperiment bertekhnologi canggih, terakhir oleh Teleskop Satelit WMAP, memprediksi bahwa sekitar 22% isi Alam Semesta adalah DM.

Kita belum tahu apa partikel DM. Besar kemungkinan bukanlah partikel penyusun atom yang sudah kita kenal dengan baik, karena partikel-partikel penyusun atom meradiasikan cahaya dan teknologi kita sudah bisa mengidentifikasikan mereka dengan baik. Ekstensi dari Teori Model Baku memprediksi kandidat partikel DM dalam dua kategori: barionik dan non-barionik.

Barionik adalah materi yang terdiri oleh tiga quark (partikel elementer) dengan susunan tertentu, proton dan neutron adalah contohnya. Tentu saja bagaimana susunan quark dalam DM belum diketahui. Diprediksi bahwa DM-barionik berbentuk objek yang sangat padat dengan massa yang bervariasi.

Sementara non-barionik DM dibagi lagi atas dua kriteria: Hot Dark Matter (HDM) dan Cold Dark Matter (CDM). Disebut “hot” karena partikel penyusunnya bergerak dengan kecepatan relativistik yang berasal dari dentuman besar dahulu kala. Kandidat partikel HDM adalah nutrino. Sementara partikel penyusun CDM bergerak dengan kecepatan yang lambat dan juga berasal dari dentuman besar. Kandidat partikel CDM adalah nutralino, salah satu jenis partikel WIMP (Weakly Interacting Massive Particle) – yaitu partikel yang massif dan berinteraksi di bawah gaya lemah (weak force). Keberadaan WIMP diprediksi oleh teori Supersimetri (salah satu ekstensi dari Model Baku).

Karena CDM lebih massif daripada HDM, maka CDM menghasilkan gaya gravitasi lebih besar daripada HDM. Tentu kemudian logikanya adalah semakin banyak CDM di alam semesta, semakin banyak kluster terbentuk. Dan inilah yang kita saksikan dalam struktur Alam Semesta dalam skala besar, bahwa Alam Semesta kita terdiri dari banyak kluster-kluster yang membentuk formasi tertentu. Fakta ini mungkin menunjukkan bahwa CDM lebih mendominasi daripada HDM di Alam Semesta kita.

Umumnya kalau kita berbicara tentang DM biasanya merujuk pada CDM. Sejauh ini ada tiga sifat utama DM: 1) DM adalah massif, 2) DM berinteraksi di bawah pengaruh gaya lemah, dan 3) DM bermuatan netral (tidak di bahas dalam artikel ini).

Massifnya DM, sesuai dengan Teori Relativitas Umum, akan membuat ruang-waktu melengkung. Efek ini disebut lensa gravitasi. Teleskop-teleskop yang diorbitkan di angkasa, seperti Satelit HST (Hubble Space Telescope), umumnya memakai efek ini untuk mencoba mendeteksi keberadaan DM. Selain teleskop satelit, banyak juga eksperimen-eksperimen di bumi untuk mendeteksi partikel WIMP, DAMA/NaI di Itali adalah salah satunya. Eksperimen lain dan lebih canggih juga sedang dikembangkan oleh NASA, misalnya adalah EGRET (Energetic Gamma Ray Experiment Telescope) yang mendeteksi DM dari proses peleburan dua atau lebih DM.

Nah, kapankah kita akan berhasil membuka tabir DM? Dan pada waktu bersamaan, satu misteri yang lebih besar lagi, dark energy, juga harus dikuak untuk menyempurnakan pemahaman kita tentang Alam Semesta.

Sejarah Awal Teori Pembentukan Tata Surya

2007-05-24T15:34:00.000+07:00

Sebuah teori lahir dari keingintahuan akan suatu kejadian atau keadaan. Tidak mudah untuk mempercayai sebuah teori baru, apalagi jika teori tersebut lahir ditengah kondisi masyarakat yang memiliki kepercayaan yang berbeda. Tapi itulah kenyataan yang harus dihadapi oleh para ilmuwan di awal-awal penemuan mereka.

Hal utama yang dihadapi untuk mengerti lebih jauh lagi tentang Tata Surya adalah bagaimana Tata Surya itu terbentuk, bagaimana objek-objek didalamnya bergerak dan berinteraksi serta gaya yang bekerja mengatur semua gerakan tersebut. Jauh sebelum Masehi, berbagai penelitian, pengamatan dan perhitungan telah dilakukan untuk mengetahui semua rahasia dibalik Tata Surya.

Pengamatan pertama kali dilakukan oleh bangsa China dan Asia Tengah, khususnya dalam pengaruhnya pada navigasi dan pertanian. Dari para pengamat Yunani ditemukan bahwa selain objek-objek yang terlihat tetap di langit, tampak juga objek-objek yang mengembara dan dinamakan planet. Orang-orang Yunani saat itu menyadari bahwa Matahari, Bumi, dan Planet merupakan bagian dari sistem yang berbeda. Awalnya mereka memperkirakan Bumi dan Matahari berbentuk pipih tapi Phytagoras (572-492 BC) menyatakan semua benda langit berbentuk bola (bundar).

Sampai dengan tahun 1960, perkembangan teori pembentukan Tata Surya bisa dibagi dalam dua kelompok besar yakni masa sebelum Newton dan masa sesudah Newton.

Permulaan Perhitungan Ilmiah
Perhitungan secara ilmiah pertama kali dilakukan oleh Aristachrus dari Samos (310-230 BC). Ia mencoba menghitung sudut Bulan-Bumi-Matahari dan mencari perbandingan jarak dari Bumi-Matahari, dan Bumi-Bulan. Aristachrus juga merupakan orang pertama yang menyimpulkan Bumi bergerak mengelilingi Matahari dalam lintasan berbentuk lingkaran yang menjadi titik awal teori Heliosentrik. Jadi bisa kita lihat kalau teori heliosentrik bukan teori yang baru muncul di masa Copernicus. Namun jauh sebelum itu, Aristrachrus sudah meletakkan dasar bagi teori heliosentris tersebut.

Pada era Alexandria, Eratoshenes (276-195BC) dari Yunani berhasil menemukan cara mengukur besar Bumi, dengan mengukur panjang bayangan dari kolom Alexandria dan Syene. Ia menyimpulkan, perbedaan lintang keduanya merupakan 1/50 dari keseluruhan revolusi. Hasil perhitungannya memberi perbedaan sebesar 13% dari hasil yang ada saat ini.

Ptolemy dan Teori Geosentrik
Ptolemy (c 150AD) menyatakan bahwa semua objek bergerak relatif terhadap bumi. Dan teori ini dipercaya selama hampir 1400 tahun. Tapi teori geosentrik mempunyai kelemahan, yaitu Matahari dan Bulan bergerak dalam jejak lingkaran mengitari Bumi, sementara planet bergerak tidak teratur dalam serangkaian simpul ke arah timur. Untuk mengatasi masalah ini, Ptolemy mengajukan dua komponen gerak. Yang pertama, gerak dalam orbit lingkaran yang seragam dengan periode satu tahun pada titik yang disebut deferent. Gerak yang kedua disebut epycycle, gerak seragam dalam lintasan lingkaran dan berpusat pada deferent.

Teori heliosentrik dan gereja
Nicolaus Copernicus (1473-1543) merupakan orang pertama yang secara terang-terangan menyatakan bahwa Matahari merupakan pusat sistem Tata Surya, dan Bumi bergerak mengeliinginya dalam orbit lingkaran. Untuk masalah orbit, data yang didapat Copernicus memperlihatkan adanya indikasi penyimpangan kecepatan sudut orbit planet-planet. Namun ia mempertahankan bentuk orbit lingkaran dengan menyatakan bahwa orbitnya tidak kosentrik. Teori heliosentrik disampaikan Copernicus dalam publikasinya yang berjudul De Revolutionibus Orbium Coelestium kepada Paus Pope III dan diterima oleh gereja.

Tapi dikemudian hari setelah kematian Copernicus pandangan gereja berubah ketika pada akhir abad ke-16 filsuf Italy, Giordano Bruno, menyatakan semua bintang mirip dengan Matahari dan masing-masing memiliki sistem planetnya yang dihuni oleh jenis manusia yang berbeda. Pandangan inilah yang menyebabkan ia dibakar dan teori Heliosentrik dianggap berbahaya karena bertentangan dengan pandangan gereja yang menganggap manusialah yang menjadi sentral di alam semesta.

Lahirnya Hukum Kepler
Walaupun Copernicus telah menerbitkan tulisannya tentang Teori Heliosentrik, tidak semua orang setuju dengannya. Salah satunya, Tycho Brahe (1546-1601) dari Denmark yang mendukung teori matahari dan bulan mengelilingi bumi sementara planet lainnya mengelilingi matahari. Tahun 1576, Brahe membangun sebuah observatorium di pulau Hven, di laut Baltic dan melakukan penelitian disana sampai kemudian ia pindah ke Prague pada tahun 1596.

Di Prague, Brahe menghabiskan sisa hidupnya menyelesaikan tabel gerak planet dengan bantuan asistennya Johannes Kepler (1571-1630). Setelah kematian Brahe, Kepler menelaah data yang ditinggalkan Brahe dan menemukan bahwa orbit planet tidak sirkular melainkan elliptik.

Kepler kemudian mengeluarkan tiga hukum gerak orbit yang dikenal sampai saat ini yaitu ;
Planet bergerak dalam orbit ellips mengelilingi matahari sebagai pusat sistem.
Radius vektor menyapu luas yang sama dalam interval waktu yang sama.
Kuadrat kala edar planet mengelilingi matahari sebanding dengan pangkat tiga jarak rata-rata dari matahari.

Kepler menuliskan pekerjaannya dalam sejumlah buku, diantaranya adalah Epitome of The Copernican Astronomy dan segera menjadi bagian dari daftar Index Librorum Prohibitorum yang merupakan buku terlarang bagi umat Katolik. Dalam daftar ini juga terdapat publikasi Copernicus, De Revolutionibus Orbium Coelestium.

Awal mula dipakainya teleskop
Pada tahun 1608, teleskop dibuat oleh Galileo Galilei (1562-1642), .Galileo merupakan seorang professor matematika di Pisa yang tertarik dengan mekanika khususnya tentang gerak planet. Ia salah satu yang tertarik dengan publikasi Kepler dan yakin tentang teori heliosentrik. Dengan teleskopnya, Galileo berhasil menemukan satelit-satelit Galilean di Jupiter dan menjadi orang pertama yang melihat keberadaan cincin di Saturnus.

Salah satu pengamatan penting yang meyakinkannya mengenai teori heliosentrik adalah masalah fasa Venus. Berdasarkan teori geosentrik, Ptolemy menyatakan venus berada dekat dengan titik diantara matahari dan bumi sehingga pengamat dari bumi hanya bisa melihat venus saat mengalami fasa sabit.

Tapi berdasarkan teori heliosentrik dan didukung pengamatan Galileo, semua fasa Venus bisa terlihat bahkan ditemukan juga sudut piringan venus lebih besar saat fasa sabit dibanding saat purnama. Publikasi Galileo yang memuat pemikirannya tentang teori geosentrik vs heliosentrik, Dialogue of The Two Chief World System, menyebabkan dirinya dijadikan tahanan rumah dan dianggap sebagai penentang oleh gereja.

Dasar yang diletakkan Newton
Di tahun kematian Galileo, Izaac Newton (1642-1727) dilahirkan. Bisa dikatakan Newton memberi dasar bagi pekerjaannya dan orang-orang sebelum dirinya terutama mengenai asal mula Tata Surya. Ia menyusun Hukum Gerak Newton dan kontribusi terbesarnya bagi Astronomi adalah Hukum Gravitasi yang membuktikan bahwa gaya antara dua benda sebanding dengan massa masing-masing objek dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda. Hukum Gravitasi Newton memberi penjelasan fisis bagi Hukum Kepler yang ditemukan sebelumnya berdasarkan hasil pengamatan. Hasil pekerjaannya dipublikasikan dalam Principia yang ia tulis selama 15 tahun.

Teori Newton menjadi dasar bagi berbagai teori pembentukan Tata Surya yang lahir kemudian, sampai dengan tahun 1960 termasuk didalamnya teori monistik dan teori dualistik. Teori monistik menyatakan bahwa matahari dan planet berasal dari materi yang sama. Sedangkan teori dualistik menyatakan matahari dan bumi berasal dari sumber materi yang berbeda dan terbetuk pada waktu yang berbeda.

Teori Capture

2007-05-24T15:05:00.000+07:00

Teori pasang surut Jeans-Jeffreys mengajukan kalau materi yang disapu oleh bintang saat berpapasan dengan Matahari akan membentuk planet. Tahun 1964, Woolffson memperkenalkan model baru dari teori pasang surut, yang dikenal dengan nama teori capture. Teori yang diajukan Woolfson menyatakan kalau bintang yang berpapasan dengan Matahari yang menyediakan materi pembentuk planet yang kemudian ditangkap oleh Matahari.

Pembentukan bintang dalam gugus galaksi dalam hal ini dari pengamatan terhadap gugus muda, bintang pertama yang terbentuk memiliki massa lebih dari satu massa Matahari dan sesudah itu bintang dengan massa yang lebih kecil mulai terbentuk. Dalam lingkungan yang memiliki kerapatan cukup besar seperti pada gugus muda, interaksi antar bintang akan sering tering terjadi – ini merupakan interaksi yang memberikan cukup energi bagi bintang tunggal untuk melepaskan diri dari gugus tersebut, yang kemudian dihamburkan dan membentuk bidang bagi bintang. Bentuk interaksi yang diajukan Woolfson, melibatkan Matahari dalam kaitannya untuk pembentukan Tata Surya dan protobintang dengan massa yang lebih kecil yang baru terbentuk dan masih berada dalam kondisi mengembang dan terhambur.

Dalam interaksinya, proto bintang akan bergerak dalam orbit hiperbola relative terhadap Matahari dan melewatinya dalam batas jarak Roche sehingga terjadi penghamburan atau pemisahan materi dari protobintang tersebut. Pada saat berpapasan, filament dari protobintang akan disapu keluar pada kondisi tidal bulge (betuk ellipsoid pada bintang yang terjadi akibat besarnya gaya pasang surut di ekuator) yang ekstrim dan ketidakstabilan gravitasi menyebabkan filamen pecah dalam beberapa rangkaian kondensasi. Garis kerapatan filamen cukup tinggi sehingga setiap blob (gumpalan) akan memiliki massa melampaui massa kritis Jeans dan blob akan saling berkontraksi membentuk protoplanet.

Protoplanet terbentuk pada orbit bereksentrisitas (kelonjongan) tinggi antara 0,7 – 0,9 dan jarak terjauh (aphelion) memiliki rentang lebih dari 100 AU. Protoplanet membutuhkan waktu dari puluhan sampai ratusan tahun untuk berkondensasi sebelum mereka harus memulai fasa menyelamatkan diri dari gaya pasang surut pada saat memasuki perihelion (jarak terdekat dengan Matahari). Proses kondensasi protoplanet memberi kesempatan pada protoplanet untuk membentuk planet mayor sementara gaya pasang surut justru membuatnya mengembang, tertarik dan materi terluar terutama di daerah tidal bulge, akan memperoleh spin momentum sudut. Keruntuhan protoplanet terjadi dan meninggalkan materi di bagian tidal bulge. Materi di bulge akan membentuk filamen dengan kumpulan blob tunggal yang kemudian akan membentuk satelit.

Beberapa keberatan tehadap teori capture adalah ia merupakan bagian dari teori dualistic yang membutuhkan mekanisme lain untuk bisa menjelaskan spin Matahari yang lambat. Pembentukan satelit dalam teori capture melalui keruntuhan protoplanet masih harus dibuktikan lagi.

Perbedaan esensial antara model capture dan model Jeans :
Materi yang yang dating dari proto bintang ditangkap oleh bintang yang terkondensasi.
Materi yang membentuk planet merupakan materi yang dingin, sehingga meniadakan keberatan yang diajukan terhadap teori pasang surut Jeans
Pada saat interaksi proto bintang memiliki radius sekitar 20 AU dan jarak aphelion orbitnya sekitar 40 AU. Jarak ini yang kemudian diadaptasi sebagai skala Tata Surya.

sumber : The Origin and Evolution of the Solar System (M. M. Woolfson)

Hari Meluruskan Arah Kiblat

2007-05-23T16:04:00.000+07:00

"Dan dari mana saja engkau keluar (untuk mengerjakan shalat), maka hadapkanlah mukamu ke arah Masjidil Haram (Ka'bah), dan sesungguhnya perintah berkiblat ke Ka'bah itu adalah benar dari Tuhanmu. Dan (ingatlah), Allah tidak sekali-kali lalai akan segala apa yang kamu lakukan." ( QS. Al-Baqarah : 149 )

“ Baitullah ( Ka'bah ) adalah kiblat bagi orang-orang di dalam Masjid Al-Haram dan Masjid Al-Haram adalah kiblat bagi orang-orang yang tinggal di Tanah Haram ( Makkah ) dan Makkah adalah qiblat bagi seluruh penduduk bumi, Timur dan Barat dari umatKu” ( Hadith Riwayat Al-Baihaqi )

Dalam ajaran Islam, mengadap ke arah kiblat ( Masjidil Haram / Ka'bah ) adalah suatu tuntutan syariah di dalam melaksanakan ibadah tertentu, ia wajib dilakukan ketika hendak mengerjakan shalat dan menguburkan jenazah orang Islam, ia juga merupakan sunah ketika azan, berdoa, berzikir, membaca Al-Quran, menyembelih binatang dan sebagainya.

Berdasarkan tinjauan astronomis atau falak, terdapat beberapa teknik yang dapat digunakan untuk meluruskan arah kiblat antaranya menggunakan kompas, theodolit, rasi bintang serta fenomena transit utama matahari di atas kota Mekkah yang dikenal dengan istilah Istiwa A'zam (Istiwa Utama). Di kalangan pesantren di Indonesia istilah yang cukup dikenal adalah "zawal" atau "rashdul qiblat".

Istiwa adalah fenomena astronomis saat posisi matahari melintasi meridian langit. Dalam penentuan waktu shalat, istiwa digunakan sebagai pertanda masuknya waktu shalat Zuhur. Pada saat tertentu di sebuah daerah dapat terjadi peristiwa yang disebut Istiwa Utama atau 'Istiwa A'zam' yaitu saat posisi matahari berada tepat di titik Zenith (tepat di atas kepala) suatu lokasi. Namun peristiwa ini hanya terjadi di daerah antara 23,5˚ Lintang Utara dan 23,5˚ Lintang Selatan. Istiwa Utama yang terjadi di kota Makkah dimanfaatkan oleh kaum Muslimin di negara-negara sekitar Arab khususnya yang berbeda waktu tidak lebih dari 5 (lima) jam untuk menentukan arah kiblat secara presisi menggunakan teknik bayangan matahari. Istiwa A'zam di Makkah terjadi dua kali dalam setahun yaitu pada tanggal 28 Mei sekitar pukul 12.18 Waktu Makkah dan 16 Juli sekitar pukul 12.26 Waktu Makkah. Fenomena Istiwa Utama terjadi akibat gerakan semu matahari yang disebut gerak tahunan matahari (musim) sebab selama bumi beredar mengelilingi matahari sumbu bumi miring 66,5˚ terhadap bidang edarnya sehingga selama setahun terlihat di bumi matahari mengalami pergeseran 23,5˚ LU sampai 23,5˚ LS. Saat nilai azimuth matahari sama dengan nilai azimuth lintang geografis sebuah tempat maka di tempat tersebut terjadi Istiwa Utama yaitu melintasnya matahari melewati zenith.

__________________________________________________

SENIN, 28 MEI 2007 @ 16:18 WIB

MATAHARI DI ZENITH KOTA MAKKAH

ARAH MATAHARI = ARAH KIBLAT

__________________________________________________

Teknik penentuan arah kiblat menggunakan Istiwa Utama sebenarnya sudah dipakai lama sejak ilmu falak berkembang di Timur Tengah. Demikian halnya di Indonesia dan beberapara negara-negara Islam yang lain juga banyak menggunakan teknik ini. Sebab teknik ini memang tidak memerlukan perhitungan yang rumit dan siapapun dapat melakukannya. Yang diperlukan hanyalah sebilah tongkat dengan panjang lebih kurang 1 meter dan diletakkan berdiri tegak di tempat yang datar dan mendapat sinar matahari. Pada tanggal dan jam saat terjadinya peristiwa Istiwa Utama tersebut simak bayangan yang terjadi. Karena di negara kita peristiwanya terjadi pada sore hari maka arah bayangan tongkat adalah ke Timur, sedangkan arah bayangan sebaliknya yaitu yang ke arah Barat agak serong ke Utara merupakan arah kiblat yang benar. Cukup sederhana dan tidak memerlukan ketrampilan khusus serta perhitungan perhitungan rumus-rumus. Jika hari itu gagal karena matahari terhalang oleh mendung maka masih diberi roleransi penentuan dilakukan pada H-1 atau H+1.

Penentuan arah kiblat menggunakan teknik seperti ini memang hanya berlaku untuk daerah-daerah yang pada saat peristiwa Istiwa Utama dapat melihat secara langsung matahari dan untuk penentuan waktunya menggunakan konversi waktu terhadap Waktu Makkah. Sementara untuk daerah lain di mana saat itu matahari sudah terbenam misalnya wilayah Indonesia bagian Timur praktis tidak dapat menggunakan teknik ini. Sedangkan untuk sebagian wilayah Indonesia bagian Tengah barangkali masih dapat menggunakan teknik ini karena posisi matahari masih mungkin dapat terlihat. Namun demikian masih ada teknik lain yang juga menggunakan bayangan matahari untuk menentukan arah kiblat dari suatu tempat di seluruh permukaan bumi yang akan dibahas nanti pada artikel berikutnya.

Ophiuchus Zodiak Ke-13

2007-05-23T15:41:00.000+07:00

Di beberapa milis yang saya ikuti topik bahasan yang sedang ngetrend saat ini adalah kontroversi mengenai Rasi Ophiuchus yang terangkat menjadi Zodiak ke-13 dan berubahnya tanggal horoskop yang sempat membuat pertanyaan besar bagi para penggemar horoskop atau ramalan bintang. Tidak di dunia maya internet saja pertanyaan itu ditujukan kepada saya bahkan di dunia nyata sempat beberapa kawan menanyakan masalah ini. Dan keyakinan saya bahwa banyak mungkin orang yang juga masih awam mengenai hal ini.
.
Ini juga yang menggugah saya untuk menulis posting dengan judul "Ophiuchus Zodiak Ke-13" dengan harapan para pembaca dapat mengetahui perbedaan astrologi dan astronomi. Sebab ternyata astrologi masih sering dikelirukan dengan astronomi begitupun sebaliknya, padahal antara keduanya terdapat banyak perbedaan yang sangat prinsip.
.
Astrologi adalah ilmu tradisi yang mempelajari tentang hubungan antara kejadian-kejadian di bumi dengan posisi dan pergerakan benda-benda langit misalnya matahari, bulan dan planet-planet serta bintang-bintang. Ilmu ini berkembang sudah sejak sekitar 4000 tahun yang lalu dimulai dari Mesopotania sebuah negeri di Timur Tengah lalu berkembang ke Eropa, Amerika serta Asia. Pakar astrologi dinamakan astrolog. Astrolog yang cukup tersohor adalah Nostradamus dari Perancis yang terkenal dengan bukunya yang berjudul 'Centuries' berisi tentang 'Ramalan Nostradamus' -- walau sejauh ini tidak banyak terbukti --.

Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan maka astrologi pun turut berkembang. Pada awalnya astrologi dan astronomi merupakan satu kesatuan ilmu, namun pada abad 17 astrologi mulai dipisahkan dari astronomi dikarenakan metode yang digunakan para astrolog tidak mengikuti kaidah-kaidah ilmiah, bahkan di Barat astrologi tidak hanya mendapat perlawanan dari para ilmuwan tapi juga Gereja karena dianggap melanggar ajaran agama.

Lain halnya dengan astronomi, ilmu ini mempelajari alam semesta dan benda-benda langit didasarkan pada metode serta perhitungan secara ilmiah. Perhitungan ini berdasarkan hasil pengamatan dan pengukuran dengan ketelitian yang tinggi serta menggunakan alat-alat observasi yang canggih seperti teleskop, satelit dan pengiriman pesawat angkasa serta pengolahan data menggunakan komputer sehingga pergerakan benda-benda langit bisa diperkirakan secara pasti baik untuk kondisi masa yang lalu maupun kondisi masa yang akan datang.

Kini program peta langit dan simulator planetarium untuk menghitung secara presisi posisi pergerakan benda-benda langit banyak bertebaran di internet, salah satunya adalah program Starrynight. Dengan bantuan program ini kita dapat mengetahui dengan akurat posisi semua benda langit dari hari ke hari dari 100.000 tahun yang lalu hingga 100.000 tahun yang akan datang. Tingkat akurasi program ini sudah teruji melalui serangkaian peristiwa astronomis seperti gerhana, fase bulan, pergerakan planet, bulan dan matahari maupun bintang-bintang. Astronomi juga berkembang pesat dengan serangkaian misi-misi pesawat antariksa dalam upaya eksplorasi alam semesta demi kemakmuran umat manusia. Kalau astrologi mengenal hanya 12 rasi yang disebut zodiak, maka astronomi membagi bola langit dengan 88 rasi termasuk di dalamnya 12 zodiak, 29 rasi langit Selatan dan 47 rasi langit Utara dengan nama dan batas-batas yang telah disepakati melalui Internasional Astronomical Union (IAU) tahun 1921. Astronom (pakar dalam bidang astronomi) menggunakan rasi-rasi tersebut untuk kepentingan ilmiah seperti pemetaan bintang, galaksi dan nebula serta pendataan posisi penemuan benda langit. Kini astronom tidak hanya para profesional yang memang latar belakang pendidikan khusus dalam bidang astronomi namun banyak muncul pula astronom amatir yaitu para pecinta ilmu astronomi dari kalangan masrakat umum yang juga banyak memberikan kontribusi dalam kemajuan ilmu astronomi.

Dalam perkembangannya ternyata astrologi justru lebih populer dari pada astronomi. Hingga kini bahkan beberapa astrolog mengkhususkan diri dalam Astrologi Kesehatan (Medical Astrology), sementara yang lain menggunakan astrologi untuk menelaah gejala-gejala finansial dalam bisnis dan bursa efek (Financial Astrology). Astrologi Duniawi (Mundane Astrology) adalah tentang politik dan peristiwa dunia, sementara Astrologi Pemilihan (Electional Astrology) digunakan untuk membantu orang menemukan waktu atau hari yang tepat untuk menikah, mendirikan usaha, memulai pekerjaan baru dan lain-lain. Astrologi Pertanyaan (Horary Astrology) menjawab pertanyaan-pertanyaan tentang masa lampau, sekarang dan masa yang akan datang berdasar pada saat-saat mereka muncul dalam pikiran si penanya. Walaupun demikian, di antara semua aliran astrologi yang paling populer adalah Astrologi Kelahiran (Natal Astrology), yaitu jenis astrologi yang menganalisa kepribadian dan potensi kehidupan seseorang berdasar pada tanggal, waktu dan tempat kelahiran.

Astrologi mengklaim bahwa posisi benda langit saat seseorang dilahirkan dapat mempengaruhi watak dan kepribadiannya bahkan nasibnya dikemudian hari. Walaupun hal ini sudah ditolak mentah-mentah oleh para saintis karena sangat tidak ilmiah sehingga dianggap sebagai 'pseudo science' kayaknya sains tapi bukan. Namun demikian berjuta-juta orang di dunia masih saja banyak yang percaya dan mempraktekkannya. Bahkan klaim tidak hanya sebatas itu saja bahkan posisi tersebut diyakini dapat mempengaruhi kondisi bumi secara geologis misalnya peristiwa gempa bumi, gunung meletus, banjir dan peristiwa alam lainnya..

Astrolog memiliki perlengkapan yang disebut Horoskop yaitu sebuah gambaran peta langit dengan bumi berada di pusatnya dan dikelilingi oleh pita melingkar bergambar 12 rasi bintang yang disebut zodiak. Rasi zodiak ini membagi persis lingkaran 360° menjadi 12 bagian sehingga masing-masing lebarnya 30°. Ke 12 rasi zodiak itu adalah Aries, Taurus, Gemini, Cancer, Leo, Virgo, Libra, Scorpio, Sagitarius, Capricorn Aquarius, dan Pisces. Horoskop dibuat oleh para astrolog untuk mengetahui dimana posisi matahari saat seseorang dilahirkan. Ini adalah salah satu aliran astrologi yang paling populer dan paling banyak penggemarnya termasuk di Indonesia. Kenapa mereka membagi lingkaran langit menjadi 12 sama persis, ternyata alasannya adalah hal itu sudah merupakan kesepakatan dari tradisi turun temurun sejak Claudius Ptelomeus mengenalkan horoskop tersebut memasuki abad ke-2. -- sepakat dalam kekeliruan? --

Di toko-toko buku kita akan sangat sulit mencari buku-buku astronomi, namun kalau mencari buku tentang horoskop, astrologi dan ramalan bintang wah 'seabreg' akan kita dapatkan. Horoskop masuk dalam kategori 'sun sign astrology' karena menggunakan matahari sebagai panduan. Misalnya jika seseorang lahir saat matahari berada di Rasi Leo maka ia berbintang Leo. Rasi ini memang tidak terlihat saat kelahiran seseorang karena ia justru berada di belakang posisi matahari saat itu. -- lihat tabel zodiak pasti banyak yang tidak cocok --

Namun demikian apa yang menjadi pedoman para astrolog kini sudah tidak relevan lagi jika dicocokkan dengan dengan kondisi sekarang artinya tanggal-tanggal seperti tercantum dalam masing-masing Zodiak tersebut tidak sama lagi kondisinya secara astronomis dengan waktu sekarang. Bahkan ternyata pita zodiak kini tidak hanya terdiri dari 12 rasi saja akan tetapi pada periode tertentu matahari juga melewati rasi non zodiak yaitu rasi Ophiuchus yang berada diantara Scorpius dan Sagitarius, sehingga seharusnya Ophiuchus menjadi zodiak ke-13.

Kenapa hal ini dapat terjadi? Jawabannya adalah perjalanan waktu akibat peristiwa yang disebut 'presesi bumi' yang menjadi penyebab. Seiring perjalan waktu dari tahun ke tahun dan dari abad ke abad berikutnya terjadi pergeseran terhadap titik Aries (Ekuinox) yang menjadi acuan awal durasi zodiak ini akibat presesi bumi. Besarnya pergeseran tersebut memang sangat kecil yaitu 0,0139° setiap tahun tapi jika itu terjadi selama 2000 tahun yang lalu hingga sekarang ( 2000 x 0,0139° = 27,8° ) sehingga yang disebut titik Aries kini tidak lagi terletak di rasi Aries melainkan sudah bergeser di rasi Pisces dan akan terus bergeser. Nantinya setelah 25.800 tahun berlalu titik ini akan kembali lagi di rasi Aries. Artinya tanggal yang menjadi pedoman horoskop bergeser cukup jauh dari rasinya, sebuah angka tidak pernah diperhitungkan oleh para astrolog.

Ini barangkali yang perlu dipertanyakan kepada mereka yang masih saja percaya dengan ramalan-ramalan bintang yang banyak menghiasi majalah, tabloid, surat kabar dan media-media lain. Alasan mempertahankan tradisi untuk menggunakan horoskop tidak menyelesaikan masalah sebab kini orang sudah tahu bahwa horoskop ternyata hanya bualan dan isapan jempol belaka.

Satu pondasi penting yang menjadi dasar perhitungan para astrolog sudah nyata-nyata keliru, belum lagi masalah zodiak ke-13 (rasi Ophiuchus) para astrologpun masih belum mau mengakui. Kalau toh tidak masuknya Ophiuchus dikarenakan astrolog punya definisi tersendiri mengenai Zodiak sehingga bisa saja Ophiuchus ini menjadi bagian dari Scorpius, namun yang tidak bisa lagi dibantah adalah kesalahan mereka tentang posisi matahari dalam horoskopnya.

Jadi kenapa kita harus pusing dengan berubahnya zodiak atau horoskop? Kenapa banyak dari kita yang begitu percaya dengan ramalan bintang? Percayakan anda bahwa nasib manusia hanya dipilah menjadi 12 bagian? Percayakan anda bahwa 'bintang' (bukan bintang sih sebenarnya, tapi rasi) yang anda miliki betul-betul mempengaruhi kehidupan anda? Pernahkah anda melakukan perbandingan terhadap hasil ramalan bintang beberapa peramal? Apakah mereka mendapatkan hasil yang sama? Kenapa menurut mereka hanya matahari, bulan atau planet yang mempengaruhi? Lalu apakah juga galaksi yang ukurannya jauh lebih besar justru tidak diperhitungkan? Pertanyaan-pertanyaan ini seharusnya menjadi landasan kita agar bisa berfikir secara ilmiah.

Namun kenyataannya masih saja astrologi menjadi dagangan yang laris. Inilah kepiawaian para astrolog mengolah dan bermain kata-kata sehingga bisa banyak mempengaruhi para pembacanya. Seolah apa yang ia katakan lebih banyak benarnya dari pada salahnya, padahal sebenarnya justru sebaliknya atau bahkan tidak ada yang benar sama sekali.

Bagi beberapa agama, percaya dengan para peramal atau ahli nujum adalah termasuk perbuatan dilarang. Dalam Islam misalnya; Rasulullah menyampaikan peringatan Allah dalam hadits qudsi: "Siapa yang berkata hujan karena bintang ini dan itu maka telah kafir kepada-Ku dan percaya kepada bintang" (HR Bukhari-Muslim). Juga Allah menegaskan dalam Alquran, "Tiada suatu bencanapun yang menimpa di bumi dan (tidak pula) pada dirimu sendiri melainkan telah tertulis dalam kitab (Lauhul Mahfuzh) sebelum Kami mengadakannya. Sesungguhnya yang demikian itu mudah bagi Allah." (QS 57:22). Jodoh, rejeki, nasib manusia serta bencana yang akan menimpa bukan karena posisi matahari, planet atau bintang, tetapi karena sunnatulah, ketentuan dari Allah. Jadi sebaiknya kita jangan terlalu percaya dengan ramalan-ramalan itu kalau tidak mau dibilang sirik atau bahkan kafir??. Tapi kalau hanya sekedar untuk 'joke' atau permainan atau hiburan saya pikir boleh-boleh saja ya? mungkin?. Gimana? Wallau'alam.

Paradoks Olbers

2007-05-23T15:39:00.000+07:00

Ada suatu paradoks yang terkenal dalam astronomi dan kosmoslogi: Apabila alam semesta ini luasnya tak terbatas, seharusnya kita akan melihat bintang di setiap sudut langit, dan dengan demikian langit malah akan sepenuhnya terang-benderang. Lantas, kenapa ada daerah gelap diantara bintang-bintang?

Paradoks ini disebut sebagai paradoks Olbers (Olbers's paradox), sesuai nama fisikawan dan astronom Jerman, Wilhelm Olbers, yang menulis tentang paradoks ini pada 1920-an. Sebenarnya Olbers bukanlah orang pertama yang mengangkat wacana ini. Di awal abad ke-17, astronom Jerman lainnya, Johannes Kepler, merujuk paradoks yang sama untuk mendukung pandangannya tentang alam semesta terbatas. Pada 1715, astronom Inggris Edmond Halley, setelah mengamati jejak cahaya cemerlang di langit, mengajukan pandangannya bahwa kendati alam semesta tidak terbatas, namun bintang-bintang tidak terdistribusi secara merata.

Berikutnya, astronom Swiss Jean-Philippe Loys de Chéseaux mulai mempelajari paradoks tersebut berdasarkan teori Halley. Ia berkesimpulan bahwa entah alam semesta sesungguhnya tidak tak-terbatas, atau kekuatan cahaya bintang berkurang seiring dengan bertambahnya jarak, kemungkinan karena adanya material yang menyerap cahaya di ruang angkasa.

Paradoks ini mulai dipahami secara luas berkat artikel yang diterbitkan Olbers pada 1823. Olbers mengajukan teori bahwa gelapnya langit malam karena ada sesuatu di angjasa yang menghalangi sebagian cahaya bintang mencapai Bumi (Para ilmuwan sekarang menyadari bahwa teori Olbers tidak mungkin valid karena apabila materi yang menghalangi cahaya bintang itu benar-benar ada, maka ia akan terus-menerus memanas dan suatu ketika akan memancarkan cahaya secemerlang sebuah bintang). Terjemahan artikel Olbers dalam bahasa Inggris dan Prancis membuat teorinya lebih dikenal luas. Namun demikian, paradoks Olbers tidak pernah didiskusikan lagi hingga lebih dari seabad kemudian.

Pada 1948, paradoks ini kembali muncul. Kali ini sebagai rujukan dari teori keadaan tetap yang diajukan oleh astronom Inggris, Hermann Bondi. Bondi mengajukan solusi bahwa akibat dari ekspansi alam semesta, cahaya yang kita terima dari objek yang sangat jauh akan terlihat memerah, dan dengan demikian jumlah energi pada setiap foton (partikel cahaya) juga lebih sedikit (lihat pergeseran merah). Solusi ini ternyata juga valid untuk teori big bang.

Pemahaman terkini tentang paradoks Olbers beserta solusinya baru diajukan pada 1960-an oleh astronom Amerika, Edward Harrison. Harisson menunjukkan bahwa gelapnya langit malam disebabkan karena kita tidak dapat melihat bintang yang jauhnya tak-terbatas. Solusi Harrison didasarkan pada model alam semesta yang mengembang. Karena cahaya yang dipancarkan sebuah objek memerlukan waktu untuk mencapai Bumi, maka melihat ke kedalaman angkasa sama seperti melihat kejadian di waktu lampau. Di sisi lain, karena alam semesta masih terus mengembang, maka bintang dan galaksi akan semakin menjauh dari waktu ke waktu. Cahaya yang dipancarkan sebuah galaksi hari ini akan menempuh jarak yang lebih jauh ketimbang cahaya yang dipancarkan pada sejuta, atau bahkan setahun lalu, karena jarak yang memisahkan kita di Bumi dengan galaksi bersangkutan terus bertambah. Konsekuensinya, jumlah energi cahaya yang mencapai kita dari objek yang jauh akan terus berkurang setiap waktu. Makin jauh sebuah bintang, makin redup ia terlihat. Dalam model ini, efek pergeseran merah seperti yang diajukan Bondi memiliki pengaruh yang lebih kecil.

Dari Cakram Gas Hingga Planet

2007-05-23T15:35:00.000+07:00

Sebuah bintang terlahir apabila gas terkumpul dalam sebuah kabut molekuler. Gas tersebut sebagian besar tersusun dari molekul hidrogen. Karena gas memiliki mementum angular (momentum sudut), maka ia tidak dapat menempel begitu saja pada permukaan bintang. Alih-alih demikian, gas tersebut membentuk struktur semacam cakram yang tipis di sekeliling bintang, dan secara perlahan kehilangan momentum saat mengorbit bintang induknya, hingga suatu saat, akan tertarik oleh gravitasinya. Tanpa cakram di sekelilingnya, sebuah bintang tidak dapat mengumpulkan cukup massa dari kabut gas tempatnya terlahir.

Diluar fungsinya sebagai pemasok gas untuk pembentukan bintang, cakram yang mengelilingi bintang juga menyediakan bahan mentah untuk membentuk planet-planet. Material yang tertinggal secara bertahap akan menyatu, membentuk material batuan. Massa material ini perlahan tumbuh membesar, hingga membentuk apa yang disebut penetesimal (planet kecil) bergaris tengah sekitar 100 meter. Semua material ini terus berotasi di sekeliling bintang seraya bertumbuh menjadi objek yang lebih besar. Suatu saat, apabila kondisi memungkinkan, proses yang disebut akresi (accretion) ini akan melahirkan sebuah planet batuan seperti halnya Bumi kita.

Saat ini, studi observasi terhadap cakram di sekeliling bintang dilakukan dengan mengamati emisi termal (panas) dan sebaran cahaya dari material pada pada cakram. Namun demikian, dalam masa-masa awal eksistensi suatu cakram, material padat yang ada hanya berkisar satu persen dari total massa cakram. Sisanya masih dalam fase gas, dan terutama tersusun dalam bentuk molekuler (seperti karbon monoksida). Mengamati cakram dan mempelajari kandungan karbon monoksida ketimbang partikel debu, berarti kita hanya melihat pada cakram gas, yang merupakan komponen utama yang menyusun cakram.

Cakram di sekeliling bintang hanya eksis dalam jangka waktu yang pendek, saat bintang induk mengumpulkan gas dari cakram itu. Untuk memahami bagaimana suatu cakram tersusun, bayangkan bahwa suatu bintang hanya berumur seratus tahun. Dalam kasus ini, cakram di sekeliling bintang hanya eksis dari saat bintang berusia tiga hari hingga sebulan sebelum kemudian menghilang. Sebuah bintang hanya memiliki kesempatan untuk membentuk sistem planeter* pada periode terbentuknya cakram yang waktunya relatif pendek. Apabila radiasi ionisasi dari bintang menghalangi cakram debu untuk berakresi menjadi planet sebelum cakram itu lenyap, maka kesempatan sang bintang untuk membentuk sistem planeter akan hilang untuk selamanya. Kapan dan bagaimana sebah cakram menghilang memiliki konsekuensi langsung terhadap kemungkinan terbentuknya planet-planet di sekeliling bintang.

--
*) Saya lebih suka menggunakan istilah “sistem planeter” ketimbang “tata surya”, mengingat istilah tata surya seharusnya hanya mengacu kepada sistem Matahari dan tidak berlaku untuk sistem bintang lain.

Seputar Tersingkirnya Pluto

2007-05-23T15:31:00.000+07:00

Keputusan IAU untuk mencoret Pluto dari jajaran planet sedikit banyak berpengaruh pula pada isi situs ini. Beberapa entri di bagian Astronomi, khususnya di halaman Apa dan Siapa dan Tahukah Anda yang merujuk Pluto sebagai sebuah planet kini telah direvisi. Namun demikian, untuk artikel-artikel lepas maupun entri jurnal ini yang terkait dengan Pluto tidak akan dikoreksi; tetap dibiarkan sebagaimana adanya.

Bagi pengunjung setia situs ini (saya tidak tahu, entah ada atau tidak), soal Pluto dan status keplanetannya sebenarnya bukan cerita baru. Hal itu sudah berkali-kali dibahas di situs maupun jurnal ini. Sekitar lima tahun lalu, waktu membahas soal Objek Sabuk Kuiper, saya sempat menulis bahwa:
“…Ini adalah kenyataan yang ironis mengingat pencarian planet kesepuluh dari sistem tata surya kita malahan membuat daftar yang sudah ada terancam berkurang satu…”
Sementara itu, waktu membahas secara agak rinci soal isu “planet kesepuluh” pada posting tanggal 3 April 2004 sudah saya tegaskan pula bahwa:
”…Soal keberadaan planet kesepuluh sebenarnya tidak sesederhana hitung-hitungan matematika: 9+1=10. Sejak penemuan objek Sabuk Kuiper pada 1992, kita tahu bahwa Pluto bukanlah anggota terluar dari tata Surya. Yang jadi persoalan, seandainya keluarga objek Sabuk Kuiper tidak bisa digolongkan sebagai planet, maka Pluto juga harus dicoret dari keluarga planet. Jadi, jumlah planet penghuni tata surya seharusnya cuma delapan, bukan sembilan, apalagi sepuluh. Sebaliknya, apabila keluarga Sabuk Kuiper juga bisa digolongkan sebagai planet, maka jumlah planet akan membengkak, tidak cuma sepuluh tapi bisa mencapai lusinan…”
Perkembangan terakhir berkenaan dengan status keplanetan Pluto ternyata mendukung asumsi diatas. Jadi, peristiwa terdepaknya Pluto dari “klub” planet sebenarnya bukan hal yang kelewat aneh atau mengejutkan sehingga tidak ada urgensinya untuk dibahas lagi di halaman ini.

Model Dentuman Besar

2007-05-23T15:18:00.000+07:00

Model kosmologi Dentuman Besar bersandar pada dua gagasan kunci yang muncul di awal abad ke-20: Relativitas Umum dan Prinsip Kosmologis. Dengan mengasumsikan bahwa materi di alam semesta terdistribusi secara seragam dalam skala besar, kita bisa menggunakan Relativitas Umum untuk menghitung efek gravitasional yang berhubungan dengan materi tersebut. Karena materi merupakan bagian dari ruang-waktu dalam Relativitas Umum, melakukan hal ini sama saja dengan menghitung ruang-waktu dinamis itu sendiri. Begini ceritanya.

Mari kita bayangkan bahwa seluruh materi di alam semesta adalah homogen dan isotropik (Prinsip Kosmologis). Dengan demikian, dapat ditunjukkan bahwa distrorsi yang berhubungan pada ruang-waktu (karena efek gravitasional dari materi) hanya dapat memiliki tiga bentuk, seperti ditunjukkan pada gambar di sebelah kiri (kalau kurang jelas, silahkan klik pada gambar untuk memperbesar). Ia dapat membentuk kurva “postif” seperti permukaan sebuah bola dan terbatas seraya mengembang; ia dapat berbentuk kurva “negatif”, seperti pelana dan tak terbatas seraya mengembang; atau bisa juga berbentuk datar dan tak terbatas seraya mengembang sebagaimana konsep kita tentang ruang.

Gambaran diatas punya keterbatasan, yakni kita hanya bisa melukiskan kurvatur dua dimensi dari ruang yang sebenarnya tiga dimensi. Perlu dicatat bahwa di dalam alam semesta tertutup, kita dapat memulai perjalanan ke satu arah, dan apabila kita punya cukup waktu, kita akan kembali ke titik dimana perjalanan kita berawal; sebaliknya, dalam alam semesta tak-terbatas, kita tidak akan pernah kembali.

Sebelum kita bahas lebih jauh soal ketiga gambaran tentang alam semesta itu, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan:
Karena alam semesta memiliki usia yang terbatas (sekitar 13,7 miliar tahun), berarti kita tidak dapat melihat objek yang jaraknya melebihi angka tersebut. Dalam kosmologi, jarak ini disebut sebagai horison. Model dentuman besar tidak berusaha untuk menjelaskan daerah ruang yang berada di luar horison kita—ruang-waktu bisa saja sangat berbeda disana.
Mungkin saja alam semesta memiliki topologi global yang berbeda dengan yang digambarkan disini, walaupun masih memiliki kurvatur lokal yang sama. Contohnya, ia dapat berbentuk torus (donat). Ada beberapa cara untuk menguji gagasan ini, namun tidak akan berpengaruh pada kebanyakan bahasan kita selanjutnya.
Materi memainkan peranan sentral dalam kosmologi. Kerapatan rata-rata materi di alam semesta secara khusus menentukan geometri alam semesta itu sendiri (hingga batasan yang dijelaskan diatas). Apabila kerapatan materi kurang dari apa yang disebut kerapatan kritis (critical density), itu artinya alam semesta bersifat terbuka dan tak terbatas. Apabila kerapatan materi sama dengan kerapatan kritis, maka alam semesta bisa jadi datar namun masih mungkin tak-terbatas. Nilai dari kerapatan kritis ini sangat kecil: setara dengan 6 atom hidrogen per meter kubik. Untuk ukuran di Bumi, besaran ini sudah mendekati vakum! Satu pertanyaan kunci dalam kosmologi saat ini adalah: seberapakah besar kerapatan rata-rata materi di alam semesta? Sementara ini jawabannya masih belum kita ketahui, namun kelihatannya tidak akan berbeda jauh dari kerapatan kritis.

Kita bisa memanfaatkan hukum gravitasi dengan asumsi mengenai bagaimana materi terdistribusi. Langkah berikutnya adalah berurusan dengan dinamika alam semesta—bagaimana ruang dan materi di dalamnya berkembang seiring dengan berjalannya waktu. Rincian tentang hal ini tergantung pada informasi selanjutnya mengenai materi di alam semesta yakni kerapatan (massa per unit volume) dan tekanan (gaya yang menekan per unit area). Namun gambaran umum yang muncul kemudian menjelaskan bahwa alam semesta berawal dari volume yang sangat kecil, sebelum kemudian mengalami apa yang kita sebut peristiwa Dentuman Besar (Big Bang), yang juga menandai titik awal pengembangan alam semesta.

Dalam sebagian besar waktu pasca Dentuman Besar, tingkat pengembangan alam semesta telah mengalami perlambatan (decelerating), antara lain karena tarikan gravitasi materi itu sendiri. Nah, pertanyaan kunci mengenai kelanjutan nasib alam semesta adalah, apakah tarikan gravitasi akan cukup kuat untuk membalik pengembangan alam semesta sehingga menyebabkannya kembali menyusut dan akhirnya membentuk satu massa tunggal? Kenyataannya, hasil pengamatan terkini justeru menunjukkan bahwa pengembangan alam semesta mengalami percepatan (accelerating). Hal ini memperbesar kemungkinan bahwa alam semesta didominasi oleh materi ganjil yang memiliki tekanan negatif.

Gambaran disamping ini menunjukkan sejumlah kemungkinan skenario dari besaran relatif ruang-waktu (klik untuk memperbesar): kurva di bagian bawah (hijau) merepresentasikan alam semesta datar, dengan kerapatan kritis alam semesta dimana tingkat pengembangan terus melambat (kurva tersebut sebenarnya lebih datar daripada yang bisa digambarkan disini). Kurva di tengah (biru) menunjukkan alam semesta terbuka, dengan kerapatan rendah dimana pengembangan alam semesta melambat, namun masih tidak sebanyak kerapatan kritis, karena tarikan gravitasi masih belum cukup kuat. Kurva di bagian atas (merah) menunjukkan alam semesta dimana sebagian besar materi eksis dalam bentuk apa yang disebut sebagai “energi gelap” (dark energy) yang menyebabkan alam semesta mengembang semakin cepat. Bukti-bukti yang ditemukan sejauh ini menunjukkan bahwa alam semesta kita mengikuti kurva merah ini.

Sebelum cerita seputar pengembangan alam semesta ini kita lanjutkan, ada beberapa miskonsepsi mengenai Dentuman Besar dan pengembangan alam semesta yang perlu diluruskan terlebih dahulu:
Dentuman Besar tidak terjadi pada satu titik dalam ruang sebagai sebuah “ledakan”. Pemikiran yang lebih tepat adalah bahwa ada kenampakan simultan dari ruang dimana-mana di alam semesta. Ingat bahwa daerah ruang didalam horison kita yang sekarang sesungguhnya di masa lampau tidak lebih besar dari sebuah titik. Namun demikian, apabila semua ruang, baik didalam maupun diluar horison sekarang adalah tak terbatas, maka ia dilahirkan tak terbatas pula. Apabila alam semesta tertutup dan terbatas, maka ia dilahirkan dengan volume nol dan tumbuh dari situ. Dalam kedua kasus tersebut, tidak dikenal adanya “pusat pengembangan”—titik dimana alam semesta mulai mengembang. Kalau kita analogikan sebagai bola, jari-jari (radius) bola bertumbuh seiring pengembangan alam semesta, tetapi semua titik di permukaan bola (alam semesta) menyusut satu sama lain dengan cara yang identik. Dalam analogi ini, bagian dalam dari bola tidak bisa dianggap sebagai bagian dari alam semesta.
Secara definisi, alam semesta meliputi seluruh ruang dan waktu seperti yang kita tahu, jadi ia berada diluar cakupan model dentuman besar. Ini adalah jawaban dari pertanyaan dari arah mana alam semesta mengembang. Baik pada model semesta terbuka maupun tertutup, satu-satunya “batas” ruang-waktu terjadi pada saat dentuman besar (dan mungkin pada proses kebalikannya yang dikenal sebagai Rekahan Besar, Big Crunch), sehingga secara logis, tidak penting (atau malahan tidak bijak) untuk mempertanyakan hal tersebut.
Juga diluar cakupan model Dentuman Besar untuk menyatakan apa yang menyebabkan terjadinya peristiwa Dentuman Besar. Ada beberapa teori spekulatif mengenai topik ini, tapi tidak ada diantaranya yang yang cukup realistis dan bisa diuji dalam percobaan.
Sampai di titik ini, satu-satunya asumsi yang bisa kita buat mengenai alam semesta adalah materi terdistribusi secara homogen dan isotropis dalam skala besar. Ada sejumlah parameter bebas dalam keluarga model Dentuman Besar yang harus ditetapkan melalui pengamatan atas alam semesta kita. Beberapa yang terpenting adalah: geometri alam semesta (apakah terbuka, datar, atau tertutup); tingkat pengembangan saat ini (konstanta Hubble); Keseluruhan tingkat pengembangan, baik di masa lalu maupun mendatang, yang ditentukan oleh kerapatan fraksional dari berbagai jenis materi di alam semesta. Perlu dicatat pula bahwa usia alam semesta saat ini kita ketahui dari mengikuti sejarah pengembangan dan tingkat pengembangannya.
Seperti yang kita catat diatas, geometri dan evolusi alam semesta ditentukan oleh kontribusi fraksional dari berbagai jenis materi. Karena baik kerapatan energi dan tekanan berkontribusi terhadap kekuatan gravitasi dalam Relativitas Umum, para kosmolog membagi tipe materi berdasarkan apa yang disebut sebagai “equation of state”, hubungan antara tekanan dan kerapatan energi. Klasifikasi dasar itu adalah sebagai berikut:
Radiasi: tersusun dari partikel tak bermassa, atau hapir tak bermassa yang bergerak dengan kecepatan cahaya. Contoh yang kita kenal meliputi foton (cahaya) dan neutrino. Karakteristik khas dari materi ini adalam memiliki tekanan positif yang besar.
Materi Baryonik: ini adalah “materi biasa” yang sebagian besarnya tersusun atas proton, neutron, dan elektron. Materi dalam bentuk ini secara esensial tidak memiliki tekanan yang berpengaruh secara kosmologis.
Materi Gelap: Ini mengacu pada materi non-baryonik “eksotis” yang hanya memiliki interaksi lemah dengan materi biasa. Karena tidak ada materi semacam ini yang pernah diamati di laboratorium, maka eksistensinya hanya bisa diduga dengan alasan tertentu yang untungnya sudah pernah saya tulis disini. Materi dalam bentuk ini secara kosmologis juga tidak memiliki tekanan yang signifikan.
Energi Gelap: Ini betul-betul merupakan bentuk materi yang ganjil, atau mungkin merupakan bagian dari kekosongan itu sendiri, yang dikenali dari tekanan negatif yang besar. Ini adalah satu-satunya bentuk materi yang bisa menyebabkan pengembangan alam semesta mengalami percepatan. Lebih jauh tentang energi gelap juga sudah pernah kita bahas disini.
Salah satu tantangan besar dalam kosmologi dewasa ini adalah untuk mengenali kerapatan relatif maupun total (energi per unit volume) dalam setiap bentuk materi itu, berhubung itu merupakan hal yang sangat esensial untuk memahami evolusi dan kelanjutan nasib alam semesta kita.

Medium AntarBintang

2007-05-23T15:09:00.000+07:00

Dalam astronomi, medium antarbintang (bahasa Inggris: interstellar medium, disingkat ISM) adalah materi (materi antarbintang/interstellar matter, ISM) dan kandungan energi (medan radiasi antarbintang/interstellar radiation field, ISRF) yang terdapat di antara bintang-bintang (atau di sekitar lingkungan bintang) dalam sebuah galaksi. ISM memainkan peranan penting dalam astrofisika karena perannya sebagai penengah antara skala-skala bintang dan galaksi.

Bintang-bintang sendiri terbentuk di wilayah ISM yang paling padat dan dingin, dan akan kembali memperkaya ISM dengan materi dan energi melalui planetary nebula, angin-angin bintang dan supernova. Selanjutnya, peristiwa saling mempengaruhi antara bintang-bintang dan ISM menentukan laju hilangnya kandungan gas sebuah galaksi dan pada akhirnya menentukan pula rentang umur aktif galaksi tersebut dalam membentuk bintang-bintang.

ISM berisi kandungan dalam jumlah yang sangat sedikit (jika bersandar pada standar bumi) dari atom, molekul, debu, radiasi elektromagnetis, sinar kosmik, dan medan magnet. Materinya biasa terdiri dari 99% partikel gas dan umumnya 1% debu, dan mengisi ruang antarbintang. Campuran ini biasanya sangat halus; kepadatan gas yang tipikal berkisar antara puluhan hingga ratusan partikel per sentimeter kubik. Akibat dari nukleosintesis primordial, gasnya menjadi sekitar 90% hidrogen dan 10% helium, ditambah dengan unsur-unsur tambahan ("logam" dalam sebutan astronomi) yang terdapat dalam jumlah kecil.

Angin matahari

Angin matahari adalah suatu aliran partikel bermuatan (yakni plasma) yang menyebar ke segala arah dari atmosfer terluar matahari yang dikenal dengan korona. Kecepatan alirnya sekitar 400 km/dt, dengan waktu tempuh dari matahari ke bumi selama 4-5 hari.

Angin matahari tersusun terutama oleh elektron ber-energi tinggi dan proton (sekitar 500 keV), yang mampu melepaskan diri dari gravitasi sebuah bintang karena energi termal nya yang sangat tinggi.

Banyak fenomena yang diakibatkan oleh angin matahari, termasuk badai geomagnetik, aurora (cahaya utara), sebagai penyebab mengapa arah ekor komet selalu menjauhi matahari, serta formasi bintang-bintang jauh.

Teori Energi Gelap

2007-05-23T15:07:00.000+07:00

Dalam kosmologi, energi gelap adalah suatu bentuk hipotesis dari energi yang mengisi seluruh ruang dan memiliki tekanan negatif yang kuat. Menurut teori relativitas umum, efek dari adanya tekanan negatif secara kualitatif serupa dengan memiliki gaya pada skala besar yang bekerja secara berlawanan terhadap gravitasi. Menggunakan efek seperti itu sekarang merupakan cara yang sering dilakukan untuk menjelaskan pengamatan mengenai pengembangan alam semesta yang dipercepat dan juga adanya bagian besar dari massa yang hilang di alam semesta.

Dua bentuk energi gelap yang diusulkan adalah konstanta kosmologi, suatu energi yang kerapatannya tetap dan secara homogen mengisi ruang, dan quintessence, suatu medan dinamis uang kepadatan energinya dapat berubah dalam ruang dan waktu. Membedakan antara keduanya memerlukan pengukuran berketelitian tinggi dari pengembangan alam semesta untuk dapat mengerti bagaimana kecepatan pengembangan berubah terhadap waktu. Laju pengembangan ini bergantung pada parameter persamaan keadaan kosmologi. Mengukur persamaan keadaan dari energi gelap adalah salah satu usaha besar dalam kosmologi observasional.

Bukti dari adanya Energi gelap
Pada tahun 1998, pengamatan Supernova tipe Ia oleh dua grup yang berbeda yaitu, High-Z SN Search Team pimpinan Dr. Brian Schmidt dan Supernova Cosmology Project (SCP) pimpinan Dr. Saul Perlmutter, menunjukkan bahwa pengembangan alam semesta mengalami percepatan. Dalam beberapa tahun terakhir, pengamatan ini telah dikuatkan oleh beberapa sumber: radiasi kosmik gelombang mikro latar belakang, pelensaan gravitasi, usia alam semesta, nukleosintesis dentuman dahsyat, struktur kosmos berskala besar dan pengukuran dari parameter Hubble, dan juga pengukuran supernova yang lebih baik. Semua elemen ini konsisten dengan model Lamda-CDM.

Supernova tipe Ia memberikan bukti paling langsung dari adanya energi gelap. Dengan mengukur kecepatan dari objek yang menjauh menggunakan pengukuran pergeseran merah, yang merupakan efek Doppler radiasi dari objek yang menjauh. Menentukan jarak dari suatu objek adalah masalah yang sulit dalam astronomi. Kita perlu menemukan lilin standard: obyek yang diketahui kecerlangan intrinsiknya, sehingga mungkin digunakan untuk menghubungkan kecerlangan yang tampak dengan jarak. Tanpa lilin standard, tidaklah mungkin mengukur hubungan pergeseran merah dengan jarak dalam hukum Hubble. Supernova tipe Ia adalah lilin standard terbaik untuk pengamatan kosmologi, kerena mereka sangat terang dan hanya terjadi ketika massa dari bintang katai putih tua mencapai batas Chandrasekhar. Jarak ke supernova dapat digambar terhadap kecepatan, dan inilah yang digunakan untuk mengukur sejarah pengembangan alam semesta. Pengamatan ini menunjukkan bahwa alam semesta tidak mengalami perlambatan, yang seharusnya akan terjadi pada alam semesta yang didominasi oleh materi, tetapi justru secara misterius mengalami percepatan. Pengamatan ini dapat dijelaskan dengan membuat postulat tentang adanya sejenis energi yang memiliki persamaan keadaan yang negatif, yaitu energi gelap.

Keberadaan energi gelap, dalam bentuk apapun, juga memecahkan masalah yang disebut "massa yang hilang". Teori nukleosintesis dentuman dahsyat mengatur pembentukan unsur-unsur ringan pada awal alam semesta, seperti helium, deuterium, dan litium. Teori struktur kosmos berskala besar mengatur pembentukan struktur alam semesta, bintang, kuasar, galaksi dan gugus galaksi. Kedua teori ini menunjukkan bahwa kepadatan baryon dan materi gelap yang dingin di alam semesta adalah sekitar 30% dari kepadatan kritikal untuk alam semesta yang tertutup. Ini adalah kepadatan yang diperlukan untuk membuat bentuk alam semesta rata. Pengukuran radiasi kosmik gelombang mikro latar belakang, baru-baru ini menggunakan satelit WMAP, menunjukkan bahwa alam semesta hampir datar. Oleh karena itu, kita tahu bahwa suatu bentuk energi pasti mengisi 70% yang lainnya.

Efek Doppler dan Pergeseran Merah

2007-05-23T14:59:00.000+07:00

Efek Doppler, dinamakan setelah Christian Andreas Doppler, adalah perubahan jelas dalam frekuensi atau panjang gelombang dari sebuah gelombang yang diterima oleh pengamat bergerak relatif sesuai ke sumber gelombang. Untuk gelombang, seperti gelombang suara, yang menjalar dalam medium gelombang, kecepatan pengamat dan sumber diketahui relatif ke medium di mana gelombang disalurkan. Efek Doppler total dapat merupakan hasil dari gerakan sumber atau gerakan pengamat. Tiap efek ini dianalisis secara terpisah.

Pergeseran merah
Pergeseran Merah adalah gejala bahwa frekuensi cahaya kalau diamati, di bawah situasi tertentu, bisa lebih rendah daripada frekuensi cahaya ketika terpancar di sumber. Ini biasanya terjadi kalau sumber menjauh dari pengamat, seperti pada efek Doppler. Secara khusus, istilah pergeseran merah dipakai untuk menjelaskan pengamatan bahwa spektrum cahaya yang terpancar oleh galaksi jauh bergeser ke frekuensi yang lebih rendah (terhadap akhir merah spektrum, dan begitu pula namanya) kalau dibandingkan dengan spektrum bintang yang lebih dekat. Ini diambil sebagai bukti bahwa galaksi menjauh dari satu sama lain, bahwa alam semesta berkembang dan dimulai sejak Ledakan Dahsyat.

Secara umum, pergeseran merah (dan pergeseran biru, pengamatan cahaya frekuensi yang lebih tinggi) diukur dengan

z = (frekuensi terpancar - frekuensi teramati) / frekuensi teramati = (panjang gelombang teramati - panjang gelombang terpancar) / panjang gelombang terpancar.

Pergeseran merah bisa disebabkan oleh tiga sebab:

1. Gerak-gerik sumber. Jika sumber cahaya menjauh dari pengamat, maka pergeseran merah (z > 0) terjadi; jika sumber mendekati pengamat, maka pergeseran biru (z < 0) terjadi. Hal ini berlaku untuk semua gelombang dan diterangkan oleh efek Doppler. Jika sumber bergerak menjauh dari pengamat dengan kecepatan v dan kecepatan ini jauh lebih kecil daripada kecepatan cahaya c, maka pergeseran merah dapat diperkirakan dengan

z ≈ v/c

2. Perluasan ruang. Model yang sekarang dipakai oleh kosmologi menganggap benar perluasan ruang. Cahaya akan mengalami pergeseran merah jika ruang meluas. Dalam arti, memperluas angkasa dan perpindahan sumber adalah perspektif berbeda atas gejala itu juga: daripada sebuah sumber bergerak, seseorang dapat secara alternatif dan sepadan mengambil sebuah sumber diam dan ruang di antara sumber dan pengamat yang memuai.

3. Efek gravitasi. Teori relativitas umum memuat bahwa perpindahan cahaya itu lewat bidang gravitasi yang kuat akan mengalami pergeseran merah atau biru. ' Ini diketahui sebagai Pergeseran Einstein.

Efek ini sangat kecil tetapi dapat diukur di Bumi menggunakan efek Mossbauer. Namun efek ini cukup berarti di dekat lubang hitam dan sewaktu benda mendekat ke cakrawala, perubahan merah menjadi tak terhingga. Pergeseran Merah Gravitasi ditawarkan sebagai keterangan pergeseran merah dari quasars di 1960-an, walaupun ini secara luas tidak disetujui sekarang.

Pergeseran merah yang dilihat di astronomi bisa diukur karena spektrum emisi dan absorbsi untuk atom adalah khas dan diketahui dengan baik.

Hukum Hubble

2007-05-23T14:58:00.000+07:00

Hukum Hubble adalah salah satu hukum dalam astronomi yang menyatakan bahwa pergeseran merah dari cahaya yang datang dari galaksi yang jauh adalah sebanding dengan jaraknya. Hukum ini pertama kali dirumuskan oleh Edwin Hubble pada tahun 1929.

Jika kita menganggap bahwa pergeseran merah ini disebabkan oleh efek Doppler di mana galaksi menjauhi kita maka hal ini membawa kita pada suatu gambaran tentang alam semesta yang mengembang dan, dengan melakukan ekstrapolasi waktu ke belakang, kita sampai pada teori dentuman dahsyat atau Big Bang. Hubble membandingkan jarak ke galaksi dekat dengan pergeseran merah mereka, dan menemukan hubungan yang linear. Perkiraannya tentang suatu konstanta perbandingan ini dikenal dengan nama konstanta Hubble (dan sekarang juga dikenal sebagai "parameter Hubble" karena ternyata hal ini bukanlah sekedar konstanta, melainkan suatu parameter yang tergantung pada waktu yang menandakan perluasan alam semesta yang dipercepat), sebenarnya meleset dengan faktor 10. Lebih jauh lagi, jika seseoarang menggunakan pengamatan Hubble yang asli dan kemudian memakai jarak yang paling akurat dan kecepatan yang sekarang diketahui, ia akan memperoleh suatu grafik scatter plot yang acak tanpa hubungan yang jelas antara pergeseran merah dengan jarak. Sekalipun demikian, hubungan yang hampir linear antara pergeseran merah dan jarak dikuatkan oleh pengamatan setelah Hubble. Hukum ini dapat dinyatakan sebagai berikut:

v = H0 D
di mana v adalah pergeseran merah, biasanya dinyatakan dalam km/s (kecepatan di mana galaksi menjauhi kita, untuk menghasilkan pergeseran merah ini melalui efek Doppler), H0 adalah parameter Hubble (pada pengamat, seperti dilambangkan dengan indeks 0), dan D adalah jarak sekarang dari pengamat ke galaksi, yang diukur dalam megaparsec: Mpc.

Kita dapat menurunkan hukum Hubble secara matematis jika ia menganggap bahwa alam semesta mengembang (atau menyusut) dan menganggap bahwa alam semesta adalah homogeneous, yang berarti bahwa semua titik di dalamnya adalah sama.

Selama sebagian besar dari pertengahan kedua abad ke-20, nilai dari H0 diperkirakan berada di antara 50 dan 90 km/s/Mpc. Nilai dari konstanta Hubble sudah merupakan topik kontroversi yang cukup lama dan pahit antara Gérard de Vaucouleurs yang menyatakan bahwa nilainya adalah 100 dan Allan Sandage yang menyatakan bahwa nilainya adalah 50. Proyek Hubble Key benar-benar melakukan perbaikan penting dalam menentukan nilai ini dan pada bulan Mei 2001 mempublikasikan perkiraanya sekitar 72+/-8 km/s/Mpc. Pada tahun 2003 satelit WMAP menyempurnakan lebih jauh menjadi 71+/-4, menggunakan cara yang sama sekali berbeda, berdasarkan pada pengukuran anisotropi pada radiasi latar belakang gelombang mikro kosmik. Angka ini kemudian dikoreksi lagi pada Agustus 2006. Berdasarkan data dari Observatorium Sinar X Chandra (Chandra X-ray Observatory), nilai konstanta Hubble ditetapkan pada angka 70 (km/s)/Mpc, +2.4/-3.2.

Konstanta Hubble adalah "konstan" dalam arti bahwa konstanta ini dipercaya bisa dipakai untuk semua kecepatan dan jarak pada masa sekarang. Nilai dari H (yang biasa disebut sebagai parameter Hubble untuk membedakannya dengan nilai sekarang, konstanta Hubble) berkurang terhadap waktu. Jika kita menganggap bahwa semua galaksi mempertahankan kecepatannya relatif terhadap kita dan tidak mengalami percepatan atau perlambatan, maka kita memiliki D = vt dan oleh karena itu H = 1/t, di mana t adalah waktu sejak dentuman dahsyat (Big Bang). Rumus ini dapat digunakan untuk memperkirakan usia alam semesta dari H.

Berdasarkan pengamatan akhir-akhir ini, sekarang dipercaya bahwa galaksi dipercepat menjauhi kita, yang berarti bahwa H > 1/t (tetapi tetap saja berkurang terhadap waktu) dan perkiraan 1/H0 (antara 11 dan 20 milyar tahun) sebagai usia alam semesta terlalu kecil.

Ada beberapa catatan tambahan yang dapat dibuat:

Jarak D ke galaksi dekat dapat diperkirakan misalnya dengan membandingkan kecerahan yang tampak dengan kecerahan mutlak yang dianggap benar.
Jika galaksi itu sangat jauh, maka kita harus mengambil D sebagai jarak ke galaksi pada masa sekarang, bukan pada saat cahaya itu dipancarkan. Jarak ini sangatlah sulit untuk ditentukan.

Kecepatan v didefinisikan sebagai laju perubahan D.
Untuk galaksi yang cukup dekat, kecepatan v dapat ditentukan dari pergeseran merah galaksi z menggunakan rumus v ≈ zc di mana c adalah kecepatan cahaya. Akan tetapi, hanya kecepatan karena pengembangan alam semesta yang boleh dipakai: semua galaksi bergerak relatif antara satu dengan yang lain tidak tergantung pada pengembangan alam semesta, dan kecepatan relatif dari galaksi-galaksi ini, yang disebut kecepatan peculiar tidak diperhitungkan oleh hukum Hubble. Untuk galaksi-galaksi yang sangat jauh, v tidak dapat ditentukan dengan mudah dari pergeseran merah z dan bisa lebih besar dari c.

Sistem yang diikat oleh gravitasi, seperti galaksi atau tata surya kita, bukanlah subjek dari hukum Hubble dan tidak mengembang.

Kosmologi dan teori pembentukan alam semesta

2007-05-23T14:47:00.000+07:00

Kosmologi adalah ilmu yang mempelajari struktur dan sejarah alam semesta berskala besar. Secara khusus, ilmu ini berhubungan dengan asal mula dan evolusi dari suatu subjek. Kosmologi dipelajari dalam astronomi, filosofi, dan agama. Lihat juga kosmogoni.

Kosmogoni adalah cabang astrofisika yang mempelajari asal dan struktur alam semesta secara luas (berlawanan dengan penelitian asal benda langit secara khusus). Dengan demikian, kosmogoni adalah catatan bagaimana alam semesta terbentuk; dan oleh karena itu, cerita penciptaan dalam Kitab Kejadian adalah suatu kosmogoni, dan ada banyak yang lain, baik ilmiah maupun mitologis.

Big BangBig Bang (terjemahan bebas: Ledakan Dahsyat atau Dentuman Besar) dalam kosmologi adalah salah satu teori ilmu pengetahuan yang menjelaskan perkembangan dan bentuk awal dari alam semesta. Teori ini menyatakan bahwa alam semesta ini terbentuk dari ledakan mahadahsyat yang terjadi sekitar 13.700 juta tahun lalu. Ledakan ini melontarkan materi dalam jumlah sangat besar ke segala penjuru alam semesta. Materi-materi ini kemudian yang kemudian mengisi alam semesta ini dalam bentuk bintang, planet, debu kosmis, asteroid/meteor, energi, dan partikel lainnya dialam semesta ini.

Para ilmuwan juga percaya bawa Big Bang membentuk sistem tata surya. Ide sentral dari teori ini adalah bahwa teori relativitas umum dapat dikombinasikan dengan hasil pemantauan dalam skala besar pada pergerakan galaksi terhadap satu sama lain, dan meramalkan bahwa suatu saat alam semesta akan kembali atau terus. Konsekuensi alami dari Teori Big Bang yaitu pada masa lampau alam semesta punya suhu yang jauh lebih tinggi dan kerapatan yang jauh lebih tinggi.

Big-Bang & Alam Semesta yang Mengembang
Pada tahun 1929 Astronom Amerika Serikat, Edwin Hubble melakukan observasi dan melihat Galaksi yang jauh dan bergerak selalu menjauhi kita dengan kecepatan yang tinggi. Ia juga melihat jarak antara Galaksi-galaksi bertambah setiap saat. Penemuan Hubble ini menunjukkan bahwa Alam Semesta kita tidaklah statis seperti yang dipercaya sejak lama, namun bergerak mengembang. Kemudian ini menimbulkan suatu perkiraan bahwa Alam Semesta bermula dari suatu ledakan sangat besar pada suatu saat di masa lampau yang dinamakan Dentuman Besar.

Pada saat itu dimana Alam Semesta memiliki ukuran nol, dan berada pada kerapatan dan panas tak terhingga; kemudian meledak dan mengembang dengan laju pengembangan yang kritis, yang tidak terlalu lambat untuk membuatnya segera mengerut, atau terlalu cepat sehingga membuatnya menjadi kurang lebih kosong. Dan sesudah itu, kurang lebih jutaan tahun berikutnya, Alam Semesta akan terus mengembang tanpa kejadian-kejadian lain apapun. Alam Semesta secara keseluruhan akan terus mengembang dan mendingin.

Alam Semesta berkembang, dengan laju 5%-10% per seribu juta tahun. Alam Semesta akan mengembang terus,namun dengan kelajuan yang semakin kecil,dan semakin kecil, meskipun tidak benar-benar mencapai nol. Walaupun andaikata Alam Semesta berkontraksi, ini tidak akan terjadi setidaknya untuk beberapa milyar tahun lagi.

Berbagai macam energi yang ada di Alam Semesta ini jika ditelusuri adalah berasal dari energi Big Bang, yaitu energi pada saat penciptaan. Jumlah total seluruh energi di Alam Semesta ini adalah tepat nol.

Alam semesta

2007-05-23T14:39:00.000+07:00

Pada pertengahan pertama abad ke 20, kata alam semesta digunakan untuk menjelaskan seluruh ruang waktu kontinu dimana kita berada, dengan energi dan materi yang dimilikinya. Usaha untuk memahami pegertian alam semesta dalam lingkup ini pada skala terbesar yang memungkinkan, ada pada kosmologi, ilmu pengetahuan yang berkembang dari fisika dan astronomi.

Pada pertengahan terakhir abad ke 20, perkembangan kosmologi berdasarkan pengamatan, juga disebut fisika kosmologi, mengarahkan pada pembagian kata alam semesta, antara kosmologi pengamatan dan kosmologi teoritis; yang (biasanya) para ahli menyatakan tidak ada harapan untuk mengamati keseluruhan dari ruang waktu kontinu, kemudian harapan ini dimunculkan, mencoba untuk menemukan spekulasi paling beralasan untuk model keseluruhan dari ruang waktu, mencoba mengatasi kesulitan dalam mengimajinasikan batasan empiris untuk spekulasi tersebut dan resiko pengabaian menuju metafisika.

Achernar

2007-05-22T22:38:00.001+07:00

Terletak sejauh 144 tahun cahaya dari Matahari, bintang yang satu ini menandai ujung selatan rasi Eridanus (“sungai”). Achernar, nama bintang ini berasal dari bahasa arab “Al Akhir al Nahr” yang artinya “muara sungai”. Achernar adalah bintang paling cemerlang nomor sembilan di langit malam. Posisi bintang ini sekitar 32 derajat dari kutub selatan dan karenanya tidak terlalu dikenal oleh mereka yang tinggal di belahan utara katulistiwa.

Achernar adalah bintang biru-putih yang sedang berada dalam tahapan utamanya. Berdasarkan kelas spektral dan luminositasnya, bintang ini digolongkan dalam kelas B3 Vpe. Sebelumnya, Achernar sempat diklasifikasikan secemerlang bintang sub-raksasa. Massanya berkisar pada 6 hingga 8 kali massa Matahari, dengan diameter 14,4 (± 0,4; polar) hingga 24,0 (± 0,8; ekuatorial) kali diameter matahari. Luminositas visualnya setara dengan 1.070 kali matahari dengan luminositas bolometrik (bergantung pada perkiraan radiasi ultraviolet yang dipancarkan) setidaknya 2.900 hingga 5.400 kalinya.

Bintang yang berotasi dengan sangat cepat ini tergolong bintang yang masih sangat muda. Usianya tidak lebih dari beberapa ratus juta tahun. Sambil melontarkan massa dengan besaran ribuan kali massa matahari, Achernar berotasi dengan kecepatan mencapai 225 hingga 300 kilometer per detik sehingga membuatnya tergolong sebagai bintang “Be” (B-emission), dimana ia dilingkupi oleh emisi sirkumstelar (circumstellar emission, CSE) – gas yang melingkupi bintang – yang terus berekspansi akibat massa yang terlontar dari bintang tersebut. Sebagai bintang bermassa besar yang usianya masih sangat muda, Achernar berotasi dengan sangat cepat, dengan periode rotasi hanya dalam hitungan jam.

Achernar juga merupakan bagian dari kelas bintang yang ganjil, Lambda Eridani, yang beranggotakan bintang-bintang yang menunjukkan variasi kecerlangan yang kecil namun sangat teratur (dengan periode 1,25 hari) yang mungkin disebabkan oleh adanya denyutan atau oleh rotasi dan keberadaan bintik gelap (seperti sunspot pada matahari kita). Walaupun Achernar adalah bintang yang masif, ia masih cukup muda untuk melakukan reaksi fusi hidrogen menjadi helium pada intinya, dan ukurannya mungkin cukup kecil untuk kelak berevolusi menjadi bintang kerdil putih semacam Sirius B.

Pada Juli 2003, suatu tim astronom dari European Southern Observatory (ESO) yang beranggotakan Armando Domiciano de Souza, Lyu Abe, Farrokh Vakili, Pierre Kervella, Slobodan Jankov, Emmanuel DiFolco, dan Francesco Paresce mengumumkan bahwa Achernar lebih pepat (datar pada kutub-kutubnya) ketimbang yang sebelumnya diprediksikan, dengan radius pada ekuator lebih dari 50 persen lebih besar daripada kutubnya. Berdasarkan penelitian tim ini, besaran angular pada profil eliptik Archenar adalah 0,00253 ± 0,00006 detik busur (major axis) dan 0,00162 ± 0,00001 detik busur (minor axis). Pada jarak yang terukur, radius bintang pada ekuator diperkirakan sekitar 12 ± 0.4 kali matahari sementara batas atas (upper value) radius pada kutub diperkitakan sekitar 7,7 ± 0,2 kali matahari, atau sekitar 8,4 dan 5,4 juta kilometer. Tim ESO memperkirakan bahwa batas atas tersebut bergantung pada sudut inklinasi (kemiringan) dari sumbu kutub bintang tersebut terhadap garis pandang dari Bumi, sehingga ukuran sebenarnya mungkin lebih kecil.

Di sisi lain, bentuk semacam Archenar tidak dapat direproduksi melalui model interior bintang yang umum, kecuali apabila ada fenomena lain yang ikut ambil bagian, termasuk sirkulasi meridional di permukaan (“aliran utara-selatan”) dan rotasi yang tidak seragam pada kedalaman yang berbeda pada bintang ini. Salah satu efek samping dari kepepatan yang ekstrim pada bintang ini adalah tingginya tingkat kehilangan massa dari permukaan, yang juga turut diperbesar oleh rotasinya yang sangat kencang melalui efek sentrifugal.

Berdasarkan intensitas radiasi ultravioletnya yang tinggi, jarak dari Achernar dimana planet setipe Bumi dapat membentuk, lengkap dengan keberadaan air dalam bentuk cair, adalah antara 54 hingga 73 AU, atau diluar orbit Pluto di tata surya kita. Dalam jarak sedemikian dari bintang induknya, suatu planet akan memiliki periode orbit antara 160 hingga 260 tahun Bumi. Apabila ada kehidupan di planet setipe Bumi yang mengorbit Achernar, itu mestilah organisme primitif bersel satu, bakteri anaerobik (tidak menghasilkan oksigen), dibawah bombardemen yang konstan dari meteorit dan komet, seperti yang pernah dialami Bumi pada satu miliar tahun pertama terbentuknya. Karena ketiadaan oksigen, maka planet itu mungkin tidak memiliki lapisan Ozon (O3), meskipun Achernar melepaskan sejumlah besar radiasi (khususnya ultraviolet) ketimbang matahari. Para astronom mungkin akan kesulitan untuk mendeteksi keberadaan planet seukuran Bumi di sekeliling Achernar apabila menggunakan metode yang dikenal saat ini.

O, ya. Karena bintang ini merupakan bintang paling terang di rasi Eridanus, maka Achernar juga dikenal sebagai Alfa Eridani. Sounds familiar, huh?

Perhitungan Parameter Fisik Bintang

2007-05-22T22:37:00.001+07:00

penentuan terhadap parameter fisik bintang, diantaranya diameter, suhu, hingga kerapatan, jelas berbeda dengan perhitungan serupa pada benda-benda di bumi. Berhubung jaraknya yang sangat jauh dan tak terjangkau secara fisik, perlu metodologi khusus untuk melakukan pengukuran semacam ini.

Untuk mengukur diameter bintang biasa digunakan beberapa cara. Dari kecerlangan dan jarak bintang, kita bisa menghitung luminositasnya (L), sementara dari observasi terhadap kecerlangan pada panjang gelombang yang berbeda, kita bisa menghitung temperaturnya (T). Karena radiasi dari banyak bintang dapat diperkirakan dengan cukup akurat melalui spektrum benda-hitam Planck, besaran yang diperoleh dapat dihubungkan melalui persamaan:

L = 4πR2σT4

Dari sini, kita memperoleh cara untuk menghitung R, radius (jari-jari) bintang. Dalam persamaan diatas, σ adalah konstanta Stefan yang nilainya 5,67 × 10-5 erg/cm2deg4sec. (Radius R disini merujuk pada fotosfer bintang, daerah dimana bintang secara efektif terlihat bulat melalui pengamatan dari luar.) Diameter sudut bintang dapat dihitung melalui efek interferensi. Alternatif lainnya, kita bisa mengamati intensitas cahaya bintang saat ditutupi oleh Bulan, yang menghasilkan difraksi di bagian pinggir dengan pola yang bergantung kepada diameter sudut bintang. Diameter sudut bintang sebesar beberapa milidetik-busur dapat diukur, namun sejauh ini terbatas pada bintang-bintang yang relatif cemerlang dan dekat.

Banyak bintang yang membentuk sistem bintang ganda, dimana dua buah bintang secara berpasangan mengorbit suatu pusat massa bersama. Periode (P) dari sistem bintang ganda berhubungan dengan massa dari kedua bintang (m1 + m2), dan sumbu orbital semimayor a melalui hukum ketiga kepler:

P2=4π2a3/G[m1 + m2]

Dimana G adalah konstanta gravitasi universal. Dari diameter dan massa, nilai rata-rata kerapatan (densitas) bintang dapat dihitung, dan kemudian kita juga bisa mengukur tekanan dan temperatur di pusat bintang. Sebagai contoh, Matahari kita memiliki kerapatan di pusatnya sebesar 158 g/cm3, tekanan diperhitungkan mencapai 1.000.000.000 atmosfir, dengan suhu mencapai 15.000.000 K. Dalam suhu setinggi ini, semua atom akan terionisasi, dan dengan demikian interior matahari terdiri dari plasma dan gas yang terionisasi, dengan inti atom hidrogen dan helium serta elektron sebagai penyusun utamanya. Sekelompok kecil inti hidrogen bergerak dengan kecepatan sedemikian tinggi hingga ketika bertumbukan, terjadi tolakan elektrostatik yang menyebabkan fusi (penggabungan) inti helium dan diikuti oleh pelepasan energi. Sebagian energi dihantarkan oleh neutrino, namun sebagian besar dihantarkan oleh foton ke permukaan matahari. Proses inilah yang memungkinkan Matahari memancarkan sinarnya.

Bintang lainnya, baik yang lebih maupun kurang masif dibandingkan Matahari, memiliki struktur yang kurang lebih sama, namun dalam hal ukuran, tekanan dan temperatur di pusat, dan kecepatan reaksi fusi, semuanya bergantung pada massa dan komposisi bintang bersangkutan. Bintang dan reaksi fusi didalamnya (dan luminositas resultannya) tetap dalam keadaan stabil dan terhindar dari keruntuhan karena adanya keseimbangan antara tekanan ke arah dalam yang dihasilkan oleh tarikan gravitasi dan tekanan ke arah luar yang dipicu oleh foton hasil dari reaksi fusi.

Bintang yang berada dalam keadaan keseimbangan hidrostatik semacam ini disebut sebagai bintang tahapan utama (main-sequence). Dengan memanfaatkan diagram Hertzprung-Russel (H-R), kita bisa menghitung temperatur bintang berdasarkan magnitudo dan spektrumnya. Pengukuran terhadap magnitudo tampak pada pita spektral B dan V (antara 4350 dan 5550 angstrom [Å]) memungkinkan kita menghitung indeks warna (colour index), CI = mB - mV, dimana dari sana kita bisa menghitung suhu pada bintang.

Untuk suhu yang diberikan, ada bintang yang memiliki luminositas lebih besar dari bintang tahapan utama. Besar nilai R2T4 bergantung pada luminositasnya, makin besar luminositas, berarti radiusnya juga lebih besar. Bintang yang radiusnya lebih besar dari bintang-bintang tahapan utama kita golongkan sebagai bintang raksasa atau super-raksasa. Sebaliknya, bintang yang radiusnya lebih kecil kita masukkan kedalam golongan bintang kerdil. Bintang kerdil putih misalnya, memiliki rentang suhu berkisar 10.000 hingga 12.000 K dan secara visual terlihat berwana putih kebiruan.

Klasifikasi spektral didasarkan pada indeks warna. Seperti sudah pernah kita pelajari disini, bintang-bintang dikelompokkan menjadi kelas-kelas spektral O, B, A, F, G, K, dan M, yang masing-masing dibagi lagi menjadi 10 subdivisi (bagian). Kekuatan garis-garis spektrum pada sebuah bintang menunjukkan kelimpahan elemen di atmosfer bintang bersangkutan. Dari sini, masing-masing subdivisi untuk tiap bintang ditentukan. Matahari, misalnya, adalah bintang tahapan utama, yang dikelompokkan sebagai bintang tipe G2 V (V menunjukkan bintang tahapan utama), sementara Betelgeuse yang merupakan sebuah bintang super-raksasa merah, dengan suhu di permukaan sekitar setengah kali Matahari namun dengan luminositas sekitar 10.000 kalinya, dikelompokkan sebagai M2 Iab.

Nukleosintesis pada Masa Awal Kosmos

2007-05-22T22:33:00.000+07:00

Istilah nukleosintesis merujuk pada pembentukan elemen yang lebih berat, inti atom dengan lebih banyak proton dan neutron, dari fusi (penggabungan) elemen yang lebih ringan. Teori Big Bang (dentuman besar) memprediksi bahwa alam semesta di masa awal adalah tempat yang sangat panas. Satu detik setelah dentuman besar, temperatur alam semesta berkisar 10 miliar derajat Kelvin, dan sebagian besar tersusun atas neutron, proton, elektron, anti-elektron (positron), foton, dan neutrino. Saat alam semesta mendingin, neutron dapat meluruh kedalam proton dan elektron, atau bergabung bersama proton untuk membentuk deuterium (isotop hidrogen). Dalam tiga menit pertama usia alam semesta, sebagian besar deuterium bergabung untuk membentuk helium. Sejumlah lithium juga terbentuk pada waktu itu. Proses pembentukan elemen ringan pada masa awal terbentuknya alam semesta ini disebut “Big Bang nucleosynthesis” (BBN).

Kelimpahan deuterium, helium, dan lithium yang diprediksi, bergantung pada kerapatan materi biasa di masa awal alam semesta, seperti ditunjukkan oleh gambar di sebelah kiri (klik untuk memperbesar). Dari sini terlihat bahwa produksi helium relatif kurang sensitif terhadap kelimpahan materi biasa, diatas ambang tertentu. Secara umum, diperkirakan bahwa sekitar 24% dari materi biasa di alam semesta terbentuk dari helium pada proses Big Bang. Angka ini sesuai dengan hasil observasi dan merupakan suatu pencapaian penting dari teori Big Bang.

Namun demikian, model dentuman besar dapat diuji lebih jauh. Untuk memprediksi pembentukan elemen ringan lainnya sesuai dengan hasil observasi, kerapatan rata-rata dari materi biasa semestinya sekitar 4% dari nilai kerapatan kritis (mengenai nilai kerapatan kritis, silahkan baca kembali artikel berikut). Satelit WMAP diluncurkan untuk melakukan pengukuran secara langsung terhadap kerapatan materi biasa di alam semesta, dan membandingkannya dengan prediksi nukleosintesis Big Bang. Hasil pengamatan ini nantinya sangat krusial terhadap model Big Bang. Apabila hasilnya tidak sesuai dengan prediksi, maka hal itu dapat disebabkan oleh: (1) Kesalahan (error) pada data, (2) Pemahaman yang kurang menyeluruh terhadap proses nukleosintesis Big Bang, (3) Kesalahan pengertian mengenai mekanisme yang menghasilkan fluktuasi radiasi latar kosmis, atau (4) Adanya masalah yang lebih fundamental pada teori Big Bang.

Elemen yang lebih berat dari lithium dihasilkan didalam bintang. Seperti sudah berkali-kali dibahas disini, pada tahapan akhir evolusi bintang, bintang yang masif membakar helium menjadi karbon, oksigen, silikon, sulfur, dan besi. Elemen yang lebih berat dari besi diproduksi dalam dua cara: dalam lapisan terluar yang melingkupi bintang super-raksasa, dan dari ledakan supernova. Segala bentuk kehidupan di muka Bumi yang berbasis karbon secara harafiah tersusun dari debu bintang.

Theory Of Everything

2007-05-22T22:29:00.000+07:00

Theory of Everything (ToE), teori segala sesuatu, atau teori super simetri, adalah sebuah harta karun yang masih terpendam; semacam “cawan suci” dalam mitos yang selama ini terus dicari-cari oleh para fisikawan teori. ToE adalah sebuah teori yang menggabungkan 4 gaya dasar alam semesta. Dinamakan 4 gaya dasar/interaksi dasar karena keempat interaksi inilah yang bertanggung jawab atas seluruh gaya-gaya yang dapat diamati di alam semesta. Keempat interaksi tersebut adalah interaksi kuat, interaksi lemah, interaksi elektromagnetik, dan interaksi gravitasi. Kekuatan antara interaksi yang satu dengan interaksi yang lainnya dibedakan oleh nilai yang sangat besar. Interaksi kuat, yaitu interaksi yang menjelaskan gaya antar inti sehingga menghasilkan kemantapan inti atom mempunyai kekuatan sekitar 100 kali interaksi elektromagnetik. Interaksi lemah merupakan penjelas untuk interaksi antar partikel bermuatan sehingga gaya yang dihasilkan dapat tarik-menarik atau tolak-menolak. Interaksi lemah mempunyai kekuatan sekitar 1010 kali interaksi elektromagnetik. Interaksi elektromagnetik adalah interaksi yang menjelaskan peluruhan Beta, partikel-partikel dan inti. Terakhir, interaksi gravitasi yang memiliki kekuatan 1040 kali interaksi elektromagnetik. Interaksi ini mengatur interaksi yang bekerja pada semua benda yang memiliki massa dengan gaya yang selalu tarik menarik.

Keempat gaya dasar itu sampai sekarang masih belum bisa dipadukan kedalam sebuah teori tunggal sehingga menghasilkan suatu Theory of Everything. Padahal ToE adalah teori yang ditunggu-tunggu karena teori ini akan bisa memberikan gambaran utuh tentang alam semesta kita; bagaimana ia berawal dan bagaimana ia kelak akan berakhir. Kita tahu bahwa alam semesta berasal dari suatu dentuman besar (big bang) yang terjadi miliaran tahun lalu. Dentuman besar itu juga melibatkan singularitas. Kita tidak dapat mengetahui apa yang terjadi pada selang waktu antara 0 detik hingga 10-43 detik setelah big bang. Selang waktu inilah yang menjadi tugas ToE. Saat ini kita hanya bisa mengetahui - sebagian melalui bangunan teori-teori - tentang apa yang terjadi sesudahnya.

Pada selang waktu antara 10-43 detik hingga 10-35 detik - mengacu pada model dentuman besar panas, sebuah model yang menjelaskan bahwa pada mulanya memiliki temperatur yang sangat tinggi yang kemudian mendingin dengan cepat - temperatur alam semesta turun dari 1032 derajat Kelvin menjadi 1028 derajat Kelvin, dan tingkat energi turun dari 1028 eV (elektron Volt) menjadi 1024 eV. Pada awal 10-35 detik setelah dentuman besar, energi alam semesta tidak lagi cukup untuk mempertahankan interaksi kuat sehingga interaksi kuat dibekukan (mengalami kehilangan energi). Interaksi lemah yang tersisa juga akan membeku pada satu detik setelah dentuman besar sehingga hanya menyisakan interaksi elektromagnetik dan gravitasi. Selanjutnya, mulai dari 180 detik hingga 100.000 tahun setelah dentuman besar, dan tingkat energi turun lagi hingga 13,6 eV, interaksi elektromagnetik dibekukan karena terbentuknya atom-atom netral. Mulai saat itu, interaksi gravitasilah yang berperan, dan alam semesta, galaksi, bintang, kemudian planet-planet, serta kehidupan mulai terbentuk. Kisah selanjutnya biar menjadi urusannya blog Refleksi :). Kalau disini, kita cukup bicara soal aspek fisikanya saja.

Sangat sukar untuk membuat sebuah teori tunggal secara lengkap. Maka, sebagai gantinya, para ilmuwan telah merumuskan sejumlah teori secara parsial (per-bagian) dari teori penyatuan. Namun, pada akhirnya kita masih tetap berharap untuk bisa menemukan suatu teori penyatuan yang komplit dan konsisten yang memasukkan seluruh teori parsial yang ada. Namun upaya ke arah ini sama sekali tidak mudah. Einstein menghabiskan tahun-tahun terakhir hidupnya dalam upaya yang sia-sia untuk menemukan teori penyatuan. Tapi, ketika itu sang waktu mungkin memang belum siap. Masih sangat sedikit yang kita ketahui tentang daya nuklir pada masa itu. Terlebih, Einstein menolak untuk mempercayai kenyataan mekanika kuantum, meskipun mekanika kuantum terbukti telah memainkan peranan penting dalam pengembangan teori ini. Sampai sekarang terlihat bahwa ketidakpastian merupakan bagian yang penting dan mendasar dari alam semesta tempat kita hidup. Sebuah teori penyatuan yang berhasil harus berada dalam bagian-bagian dari prinsip tersebut.

Harapan-harapan untuk menemukan teori penyatuan kelihatan lebih realistis sekarang, karena kita telah mengetahui lebih banyak tentang alam semesta. Namun kita sebaiknya tidak sampai menjadi kelewat percaya diri dulu. Dari pengalaman-pengalaman sebelumnya, beberapa kali para ilmuwan merasa sudah dekat dengan ujung pencarian tentang hukum-hukum sains, namun penemuan selanjutnya justeru menyadarkan mereka bahwa sesungguhnya mereka masih belum bergerak kemana-mana.

Tapi, sejumlah ilmuwan seperti Stephen Hawking dkk percaya bahwa akhir dari pencarian ini cuma soal waktu saja, dan mungkin saatnya tidak akan terlalu lama lagi. Kita telah memiliki sejumlah teori parsial. Kita sudah punya teori relativitas umum, teori parsial gravitasi, teori parsial interaksi kuat dan lemah, serta teori parsial elektromagnetik. Tiga interaksi yang terakhir dapat dikombinasikan menjadi Grand Unified Theory (GUT). Ini tidak cukup untuk membentuk ToE karena teori tersebut tidak mencakup interaksi gravitasi. Kesukaran untuk menemukan sebuah teori yang menyatukan gravitasi dengan gaya-gaya lain adalah bahwa teori relativitas umum (yang menjelaskan tentang pengaruh medan gravitasi dalam semua proses fisika) merupakan teori klasik. Dalam hal ini, relativitas umum tidak mengambil bagian dalam prinsip ketidakpastian dari mekanika kuantum. Sebaliknya, teori-teori parsial lain bergantung pada cara yang esensial pada mekanika kuantum. Sebagai langkah awal, kita bisa mengkombinasikan teori relativitas umum dengan prinsip ketidakpastian, tetapi proses ini akan menghasilkan beberapa konsekuensi luar biasa yang mungkin bertentangan dengan pemahaman kita selama ini tentang fisika.

Saat ini, kandidat terkuat dari ToE adalah teori superstring (adidawai). Dalam teori ini, segalanya di alam semesta - semua partikel elementer dan interaksi dan bahkan ruang-waktu itu sendiri - dipandang sebagai sebuah dawai yang panjangnya kurang dari 10-33 cm, namun memiliki tegangan yang sangat besar. Dawai ini bergetar dan berputar dalam suatu semesta multi dimensi. Satu dimensi tambahan - selain dimensi panjang, lebar, kedalaman, dan waktu - secara matematis diperlukan untuk menghindari tachyons (partikel yang bergerak lebih cepat dari cahaya) dan ghosts (partikel yang dihasilkan dari probabilitas negatif). Dimensi-dimensi tambahan ini lantas termampatkan dan berpilin dalam bentuk lingkaran-lingkaran kecil yang tidak dapat diamati. Partikel elementer yang berbeda berhubungan dengan dawai yang berosilasi dengan tingkatan yang berbeda pula. [kalau bagian ini terasa absurd, maka bagi Anda, saya ucapkan “Welcome to the jungle” :D]. Teori ini memungkinkan penggabungan medan gravitasi dengan ketiga interaksi lainnya. Namun demikian, sampai sekarang, belum ada satupun teori yang betul-betul dapat diandalkan untuk menggabungkan keempat jenis interaksi itu, karena hingga kini belum ada teori yang secara meyakinkan mampu menjelaskan adanya gravitasi kuantum.

Tapi, dapatkah benar-benar ada sebuah teori penyatuan segala sesuatu? Adakah kita memburu sebuah fatamorgana? Ada tiga kemungkinan jawaban atas pertanyaan ini: Pertama, benar-benar ada sebuah teori penyatuan yang lengkap yang akan ditemukan pada suatu saat jika kita benar-benar cukup pandai. Kedua, Tidak terdapat teori yang final tentang alam semesta. Yang ada hanyalah sebuah deretan tak terhingga teori-teori yang mencoba menggambarkan alam semesta yang lebih akurat. Dan ketiga, tidak terdapat teori tentang alam semesta. Kejadian-kejadian tidak dapat diprediksikan dengan suatu teori melainkan berlangsung melalui suatu cara yang acak. Beberapa orang mengargumentasikan kemungkinan yang ketiga dengan dasar bahwa jika terdapat susunan hukum-hukum yang lengkap, hal tersebut akan melanggar kebebasan Tuhan untuk merubah pikiran-Nya dan untuk mengatur dunia. Sepintas ini mirip dengan paradoks lama: Dapatkah Tuhan menciptakan sebuah batu yang sangat besar sehingga Dia sendiri tidak mampu mengangkatnya?

Sejarah tentang bagaimana alam semesta terbentuk - yang apabila kita mengesampingkan peran Tuhan dan agama - merupakan kajian ilmiah yang belum juga sampai pada akhir tujuannya, yakni melalui serangkaian metode-metode ilmiah, pengembangan model dan teori serta penerapan teknologi canggih dalam melakukan observasi membuat kita tahu bagaimana “jalan pikiran Tuhan”, atau dengan kata lain, kita dapat menemukan teori yang berisi penjelasan tentang segala sesuatu di alam ini. Namun mengetahui “jalan pikiran Tuhan” sama artinya dengan memposisikan diri kita sebagai Tuhan, dan ini jelas bertentangan dengan dogma agama apapun.

Ada satu kisah menarik yang berkaitan dengan hal itu. Pada 1981, Hawking diundang oleh mendiang Paus Johanes Paulus II untuk menghadiri sebuah konferensi tentang kosmologi di Vatikan. Gereja Katolik telah membuat kesalahan fatal terhadap Galileo ketika ia memilih untuk mendukung teori heliosentris-nya Copernicus. Kini, setelah ilmu pengetahuan terbukti memihak Galileo, maka pihak Gereja akhirnya memutuskan bahwa akan lebih baik sekiranya mereka mengundang para ilmuwan untuk menjelaskan tentang kosmologi. Dalam kesempatan itu, Hawking menyajikan makalahnya tentang teori superstring. Tapi, mungkin karena khawatir akan di-Galileo-kan gara-gara teorinya itu, Hawking sengaja menyajikannya dalam bentuk matematis sehingga implikasinya pada peranan Tuhan dalam penciptaan alam semesta jadi tidak kelihatan - setidaknya di mata para rahib di Vatikan ;).

Pada akhir konferensi, para peserta diperkenankan mendengarkan pidato dari Sri Paus. Dalam kesempatan itu, Paus menekankan bahwa bukan masalah apabila seseorang tertarik dan telah mempelajari tentang evolusi alam semesta setelah big bang. Namun hendaknya kita tidak menanyakan sampai ke dalam dentuman besar itu sendiri karena itu adalah urusan Tuhan. Pantas saja kalau Hawking yang atheis itu merasa senang bahwa Paus sama sekali tidak mengetahui pokok permasalahan yang barusan ia ungkapkan. Bayangkan, apa reaksi Paus seandainya beliau tahu bahwa para ilmuwan itu bukan cuma sekedar mencampuri pekerjaan Tuhan, tapi malahan hendak mencoba mengetahui pikiran Tuhan!

Menuju Teori Penyatuan

2007-05-22T22:19:00.000+07:00

saya menulis disini tentang Teori Segala Sesuatu—teori impian para fisikawan yang menggabungkan keempat interaksi dasar di alam semesta. Tulisan ini boleh dianggap sebagai lanjutannya, atau mungkin salah satu coretan sekenanya yang cuma membikin pembacanya tambah pusing, terserahlah.

Einstein adalah pencari jawaban yang pertama pada era modern. Ia habiskan tahun-tahun terakhirnya dalam upaya yang sia-sia untuk menemukan teori yang akan menggabungkan mekanika kuantum dengan teori gravitasinya, Relativitas Umum. Usaha untuk menemukan teori gabungan sempat terhenti selama beberapa waktu hingga era 1970-an, saat impian teori gabungan dibangkitkan kembali oleh sejumlah perkembangan baru: Pertama, para fisikawan memaparkan bahwa sebagaimana listrik dan magnetisme yang merupakan aspek dari sebuah daya, begitu pula elektromagnetisme dan daya nuklir lemah (yang mengatur kelemahan nuklir tertentu) merupakan manifestasi dari daya “electroweak” yang utama. Para peneliti juga mengembangkan teori untuk daya nuklir kuat, yang menggabungkan proton dan neutron bersama-sama dalam inti atom. Teori ini, yang disebut kuantum kromodinamika, menyatakan bahwa proton dan neutron terdiri atas partikel-partikel yang bahkan lebih elementer yang disebut quark. Keduanya, teori electroweak dan kuantum kromodinamika, merupakan model standar fisika partikel.

Terdorong kesuksesan ini, para ilmuwan berupaya mencari teori yang lebih mendalam diluar model standar. Panduan mereka adalah perangkat matematis yang disebut simetri, yang membolehkan unsur-unsur dari sebuah sistem mengalami transformasi—analog dengan rotasi atau refleksi pada cermin—tanpa perubahan fundamental. Simetri menjadi syarat mutlak fisika partikel. Dalam usaha mencari teori-teori yang memiliki simetri yang lebih dalam, para teoretikus mulai melakukan lompatan ke dimensi yang lebih tinggi. Sebagaimana halnya astronaut yang tidak terikat dengan permukaan bumi bisa melihat secara langsung simetri global permukaan bumi, begitu pula para teoretikus memahami simetri yang lebih halus yang mendasari interaksi partikel dengan melihat semuanya dari titik pijak dimensi yang lebih tinggi.

Salah satu masalah yang paling bertahan dalam fisika partikel muncul dari definisi partikel sebagai titik. Analog dengan jika suatu bilangan dibagi dengan nol memberikan hasil yang tak tebatas, dan karenanya tidak berarti, demikian juga kalkulasi-kalkulasi yang melibatkan partikel-partikel yang mirip-titik seringkali berakhir dengan ketidakbermaknaan. Dalam mengkonstruksi model standar, fisikawan pun mampu untuk memecahkan masalah tersebut. Tapi gravitasi Einstenian, dengan distorsi ruang dan waktunya, tampak menuntut pendekatan yang lebih radikal.

Pada awal tahun 1980-an, banyak fisikawan mulai percaya teori superstring merepresentasikan pendekatan itu. Teori ini menggantikan partikel-partikel yang mirip-titik dengan putaran energi kecil yang mengeliminasi sejumlah absurditas yang muncul dalam kalkulasi-kalkulasi. Mirip dengan getaran string (dawai) biola yang melahirkan beragam nada, getaran string ini pun bisa memunculkan semua daya dan partikel-partikel dari dunia fisikal. Superstring bisa juga menyingkirkan salah satu momok fisika partikel: kemungkinan bahwa tiada fondasi akhir bagi realitas fisikal kecuali hanya pergantian tak berkesudahan dari partikel-partikel yang makin kecil. Menurut teori superstring, terdapat skala mendasar dimana semua pertanyaan tentang ruang dan waktu diluar skala itu menjadi tidak berarti.

Namun teori ini menyimpan sejumlah masalah. Pertama, tampaknya ada banyak versi yang mungkin, dan kelihatannya para teoretikus tidak mempunyai cara untuk mengetahui mana yang benar. Lebih dari itu, superstring diperkirakan tidak hanya menempati empat dimensi dimana kita hidup (tiga dimensi ruang ditambah dimensi waktu), namun juga enam dimensi tambahan yang entah bagaimana “teringkas”, atau tergulung ke dalam ruang-ruang tak terhingga di alam semesta kita.

Pada 1995, fisikawan Edward Witten memperkenalkan teori-M (M-theory) yang juga disebut-sebut sebagai Revolusi Superstring Kedua. “M” disini, menurut Witten, bisa berarti magis (magic), misteri, atau membran, terserah mana yang sesuai selera :). Teori ini mengkombinasikan 5 teori string yang berbeda (bersama dengan usaha yang telah ditinggalkan untuk menggabungkan Relativitas Umum dan Mekanika Kuantum yang disebut supergravitasi sebelas-dimensi) dalam satu teori. Hal ini disempurnakan dengan merajut suatu jejaring hubungan antara setiap teori yang disebut sebagai dualitas (secara spesifik adalah dualitas-S, dualitas-T, dan dualitas-U). Setiap dualitas menyediakan cara untuk mengubah satu teori string ke teori lainnya.

Diantara semuanya, dualitas-T mungkin yang paling mudah untuk dijelaskan. Ini berkaitan dengan ukuran, dilambangkan dengan R, dari dimensi yang “teringkas” dari teori string. Telah diketahui bahwa apabila kita mengambil teori string Tipe IIA yang memiliki ukuran R, dan mengubah radiusnya ke 1/R, maka kita akan mendapatkan apa yang ekuivalen dengan ukuran R menurut teori Tipe IIB. Dualitas ini, bersama dengan yang lainnya, menciptakan hubungan antara kelima (atau enam, apabila supergravitasi juga ikut dihitung) teori string yang ada.

Sebenarnya, keberadaan dualitas-dualitas tersebut sudah lama diketahui sebelum Witten muncul dengan teori-M nya. Apa yang dilakukan Witten dengan menunjukkan fakta bahwa semua teori itu berhubungan sebenarnya didasari oleh beberapa teori yang kesemuanya telah dikenal. Sebagai tambahan, juga telah diketahui bahwa persamaan yang membutuhkan teori string untuk eksis pada 10 dimensi juga telah diprediksi sebelumnya. Teori-M yang diusulkan (dan karena sesuatu hal masih samar-samar) akan menjadi teori yang mengambil tempat pada dimensi ke-11, walaupun rinciannya masih belum pasti.

Baik teori string maupun teori-M menjadi sasaran skeptisisme. Beberapa ilmuwan (diantaranya yang patut dicatat adalah Peter Woit dan Lee Smolin) masih meragukan teori-M, sebagaimana juga teori string. Salah satu alasannya adalah teori string tidak memberikan gambaran yang “jernih” (dalam artian numerik) yang bisa dibuktikan oleh eksperimen. Pendapat lainnya menyatakan bahwa teori string tidak didefinsikan dengan baik karena sebagian besar terdiri dari persamaan-persamaan matematis dengan pendekatan penguraian (perturbasi). Akibatnya, setiap perhitungan sering berakhir dengan hasil tak terhingga. Sebaliknya, para pendukung teori string juga tidak mau kalah. Mereka berlindung dibalik argumen bahwa fisika partikel, dengan teori string sebagai salah satu cabangnya, telah diuji secara lebih akurat ketimbang teori Relativitas Umum.

Pertanyaannya sekarang, akankah entah teori string, superstring, atau teori-M, menjadi “jalan tol” menuju Theory of Everything, teori segala sesuatu, ataukah cuma menjadi gang buntu?

CATATAN: Ya benar, fisika partikel yang sebenarnya jauh lebih kompleks daripada yang terungkap di tulisan ini. Kita belum lagi bicara tentang sejumlah partikel eksotis yang terlibat dalam teori string maupun teori-M. Akan saya coba untuk melibatkan lepton, quark, neutrino, dkk dalam tulisan-tulisan selanjutnya, tapi nggak janji lah yaw! Lagi pula, ini kan cuma coretan sekenanya?

Albert Einstein dan Teori Relativitas khususnya

2007-05-22T21:57:00.000+07:00

Albert Einstein (14 Maret 1879–18 April 1955) adalah seorang ilmuwan fisika teoretis yang dipandang luas sebagai ilmuwan terbesar dalam abad ke-20. Dia mengemukakan teori relativitas dan juga banyak menyumbang bagi pengembangan mekanika kuantum, mekanika statistik, dan kosmologi. Dia dianugerahi Penghargaan Nobel dalam Fisika pada tahun 1921 untuk penjelasannya tentang efek fotoelektrik dan "pengabdiannya bagi Fisika Teoretis".

Setelah teori relativitas umum dirumuskan, Einstein menjadi terkenal ke seluruh dunia, pencapaian yang tidak biasa bagi seorang ilmuwan. Di masa tuanya, keterkenalannya melampaui ketenaran semua ilmuwan dalam sejarah, dan dalam budaya populer, kata Einstein dianggap bersinonim dengan kecerdasan atau bahkan jenius. Wajahnya merupakan salah satu yang paling dikenal di seluruh dunia. Pada tahun 1999, Einstein dinamakan "Orang Abad Ini" oleh majalah Time. Kepopulerannya juga membuat nama "Einstein" digunakan secara luas dalam iklan dan barang dagangan lain, dan akhirnya "Albert Einstein" didaftarkan sebagai merk dagang.

Untuk menghargainya, sebuah satuan dalam fotokimia dinamai einstein, sebuah unsur kimia dinamai einsteinium, dan sebuah asteroid dinamai 2001 Einstein.

Rumus Einstein yang paling terkenal adalah (lihat E=mc²):

E = mc^2

Gerakan Brown

Di artikel pertamanya di tahun 1905 bernama "On the Motion—Required by the Molecular Kinetic Theory of Heat—of Small Particles Suspended in a Stationary Liquid", mencakup penelitian tentang gerakan Brownian. Menggunakan teori kinetik cairan yang pada saat itu kontroversial, dia menetapkan bahwa fenomena, yang masih kurang penjelasan yang memuaskan setelah beberapa dekade setlah ia pertama kali diamati, memberikan bukti empirik (atas dasar pengamatan dan eksperimen) kenyataan pada atom. Dan juga meminjamkan keyakinan pada mekanika statistika, yang pada saat itu juga kontroversial.

Sebelum thesis ini, atom dikenal sebagai konsep yang berguan, tetapi fisikawan dan kimiawan berdebat dengan sengit apakah atom benar suatu benda yang nyata. Diskusi statistik Einstein tentang kelakuan atom memberikan pelaku eksperimen sebuah cara untuk menghitung atom hanya dengan melihat melalui mikroskop biasa. Wilhelm Ostwald, seorang pemimpin sekolah anti-atom, kemudian memberitahu Arnold Sommerfeld bahwa ia telah berkonversi kepada penjelasan komplit Einstein tentang gerakan Brown.

Efek fotolistrik

Efek fotolistrik adalah pengeluaran elektron dari suatu permukaan (biasanya logam) ketika dikenai, dan menyerap, radiasi elektromagnetik (seperti cahaya tampak dan radiasi ultraungu) yang berada di atas frekuensi ambang tergantung pada jenis permukaan. Istilah lama untuk efek fotolistrik adalah efek Hertz (yang saat ini tidak digunakan lagi).

Tidak ada elektron yang dilepaskan oleh radiasi di bawah frekuensi ambang, karena elektron tidak mendapatkan energi yang cukup untuk mengatasi ikatan atom. Elektron yang dipancarkan biasanya disebut fotoelektron dalam banyak buku pelajaran.

Efek fotolistrik banyak membantu penduaan gelombang-partikel, dimana sistem fisika (seperti foton dalam kasus ini) dapat menunjukkan kedua sifat dan kelakuan seperti-gelombang dan seperti-partikel, sebuah konsep yang banyak digunakan oleh pencipta mekanika kuantum. Efek fotolistrik dijelaskan secara matematis oleh Albert Einstein yang memperluas kuanta yang dikembangkan oleh Max Planck

Teori relativitas

Teori relativitas Albert Einstein adalah sebuat set yang terdiri dari dua teori fisika: relativitas umum dan relativitas khusus. Kedua teori ini diciptakan untuk menjelaskan bahwa gelombang elektromagnetis tidak sesuai dengan teori gerakan Newton.

Gelombang elektromagnetis dibuktikan bergerak pada kecepatan yang konstan, tanpa dipengaruhi gerakan sang pengamat. Inti pemikiran dari kedua teori ini adalah bahwa dua pengamat yang bergerak relatif terhadap masing-masing akan mendapatkan waktu dan interval ruang yang berbeda untuk kejadian yang sama, namun isi hukum fisik akan terlihat sama oleh keduanya.

Relativitas khusus

Relativitas khusus atau teori relativitas khusus adalah teori fisika yang diterbitkan pada 1905 oleh Albert Einstein. Teori ini menggantikan pendapat Newton tentang ruang dan waktu dan memasukan elektromagnetisme sebagaimana tertulis oleh persamaan Maxwell. Teori ini disebut "khusus" karena dia berlaku terhadap prinsip relativitas pada kasus "tertentu" atau "khusus" dari rangka referensi inertial dalam ruangwaktu datar, di mana efek gravitasi dapat diabaikan. Sepuluh tahun kemudian, Einstein menerbitkan teori relativitas umum (relativitas umum) yang memasukan efek tersebut.

Relativitas umum
Relativitas umum (general relativity dalam bahasa Inggris) adalah sebuah teori geometri mengenai gravitasi yang diperkenalkan oleh Albert Einstein pada 1915. Teori ini menyatukan teori Einstein sebelumnya, relativitas khusus, dengan hukum gravitasi Newton. Hal ini dilakukan dengan melihat gravitasi bukan sebagai gaya, tetapi lebih sebagai manifestasi dari kurvatur ruang dan waktu.

Secara lebih spesifik, teori ini mengasumsikan bahwa suatu benda bermassa, "melengkungkan" ruang dimana benda itu berada, kelengkungan ini setara dengan gravitasi. Hal ini sejalan dengan gerak benda dalam ruang lengkung dan telah bertahan dari banyak eksperimen yang menguji teori ini sejak teori ini dikemukakan oleh Albert Einstein.

Relativitas umum menjadi penting ketika kita memandang sebuah sistem dengan jari-jari jauh lebih kecil daripada massa atau pun massa jauh lebih besar daripada jari-jari. Kasus pertama berlaku pada obyek-obyek yang mengalami keruntuhan gravitasi seperti bintang netron atau sebuah lubang hitam yang memiliki massa sebanding dengan massa sebuah bintang (meskipun ada juga lubang hitam yang lebih besar) tetapi dengan radius yang kecil. Kasus kedua berlaku pada kosmologi, yakni jika ruang diisi dengan materi dengan kerapatan yang sama dimana-mana, maka jika kita mencuplik ruang tersebut dengan jari-jari yang makin besar dan terus membesar, massa akan bertambah dengan laju yang sebanding dengan R3.

Blackhole

2007-05-22T21:51:00.000+07:00

Lubang hitam adalah sebuah pemusatan massa yang cukup besar sehingga menghasilkan gaya gravitasi yang sangat besar. Gaya gravitasi yang sangat besar ini mencegah apa pun lolos darinya kecuali melalui perilaku terowongan kuantum. Medan gravitasi begitu kuat sehingga kecepatan lepas di dekatnya mendekati kecepatan cahaya. Tak ada sesuatu, termasuk radiasi elektromagnetik yang dapat lolos dari gravitasinya, bahkan cahaya hanya dapat masuk tetapi tidak dapat keluar atau melewatinya, dari sini diperoleh kata "hitam". Istilah "lubang hitam" telah tersebar luas, meskipun ia tidak menunjuk ke sebuah lubang dalam arti biasa, tetapi merupakan sebuah wilayah di angkasa di mana semua tidak dapat kembali. Secara teoritis, lubang hitam dapat memliki ukuran apa pun, dari mikroskopik sampai ke ukuran alam raya yang dapat diamati.

Teori Lubang Hitam pertama kali diperkenalkan oleh astronom Jerman bernama Karl Schwarzschild, pada tahun 1916, dengan berdasar pada teori relativitas umum dari Albert Einstein, dan semakin dipopulerkan oleh Stephen William Hawking. Pada saat ini banyak astronom yang percaya bahwa hampir semua galaksi dialam semesta ini mengelilingi lubang hitam pada pusat galaksi.

Galaksi

2007-05-22T21:48:00.000+07:00

Bintang selalu berada dalam kelompok-kelompok yang disebut galaksi, bersama dengan gas, debu, dan "materi gelap"; ~10-20% galaksi terdiri dari bintang, gas, dan debu. Galaksi terjaga oleh gaya gravitasi dan bagian galaksi yang mengorbit ke suatu pusat.

Ada beberapa bukti bahwa lubang hitam mungkin ada di pusat beberapa, atau kebanyakan galaksi. Galaksi ber-evolusi dari protogalaksi.

Supernova

2007-05-22T15:50:00.001+07:00

Supernova adalah ledakan dari suatu bintang di galaksi yang memancarkan energi yang teramat besar. Peristiwa supernova ini menandai berakhirnya riwayat suatu bintang. Bintang yang mengalami supernova akan tampak sangat cemerlang dan bahkan kecemerlangannya bisa mencapai ratusan juta kali cahaya bintang tersebut semula.

Energi yang dipancarkan oleh supernova amatlah besar. Bahkan pancaran energi yang dipancarkan saat supernova terjadi dalam beberapa detik saja dapat menyamai pancaran energi sebuah bintang dalam kurun waktu jutaan hingga miliaran tahun. Pancaran energi supernova dapat dihitung berdasarkan sifat-sifat pancaran radiasinya.

Supernova biasa terjadi dikarenakan habisnya usia suatu bintang. Saat bahan-bahan nuklir pada inti bintang telah habis, maka tidak akan dapat terjadi reaksi fusi nuklir yang merupakan penyokong hidup suatu bintang. Dan bila sudah tidak dapat dilakukan fusi nuklir ini, maka bintang akan mati dan melakukan supernova.

Jenis-jenis Supernova
Berdasarkan pada garis spektrum pada supernova, maka didapatkan beberapa jenis supernova :

Supernova Tipe Ia
Pada supernova ini, tidak ditemukan adanya garis spektrum Hidrogen saat pengamatan.
Supernova Tipe Ib/c
Pada supernova ini, tidak ditemukan adanya garis spektrum Hidrogen ataupun Helium saat pengamatan.
Supernova Tipe II
Pada supernova ini, ditemukan adanya garis spektrum Hidrogen saat pengamatan.
Hipernova
Supernova tipe ini melepaskan energi yang amat besar saat meledak. Energi ini jauh lebih besar dibandingkan energi saat supernova tipe yang lain terjadi.

Berdasarkan pada sumber energi supernova, maka didapatkan jenis supernova sebagai berikut.

Supernova Termonuklir (Thermonuclear Supernovae)
Berasal dari bintang yang memiliki massa kecil
Berasal dari bintang yang telah berevolusi lanjut
Bintang yang meledak merupakan anggota dari sistem bintang ganda.
Ledakan menghancurkan bintang tanpa sisa
Energi ledakan berasal dari pembakaran Karbon (C) dan Oksigen (O)
Supernova Runtuh-inti (Core-collapse Supernovae)
Berasal dari bintang yang memiliki massa besar
Berasal dari bintang yang memiliki selubung bintang yang besar dan masih membakar Hidrogen di dalamnya.
Bintang yang meledak merupakan bintang tunggal (seperti Supernova Tipe II), dan bintang ganda (seperti supernova Tipe Ib/c)
Ledakan bintang menghasilkan objek mampat berupa bintang neutron ataupun lubang hitam (black hole).
Energi ledakan berasal dari tekanan

Tahapan terjadinya Supernova
Suatu bintang yang telah habis masa hidupnya, biasanya akan melakukan supernova. Urutan kejadian terjadinya supernova adalah sebagai berikut.

Pembengkakan
Bintang membengkak karena mengirimkan inti Helium di dalamnya ke permukaan. Sehingga bintang akan menjadi sebuah bintang raksasa yang amat besar, dan berwarna merah. Di bagian dalamnya, inti bintang akan semakin meyusut. Dikarenakan penyusutan ini, maka bintang semakin panas dan padat.
Inti Besi
Saat semua bagian inti bintang telah hilang, dan yang tertinggal di dalam hanyalah unsur besi, maka kurang dari satu detik kemudian suatu bintang memasuki tahap akhir dari kehancurannya. Ini dikarenakan struktur nuklir besi tidak memungkinkan atom-atom dalam bintang untuk melakukan reaksi fusi untuk menjadi elemen yang lebih berat.
Peledakan
Pada tahap ini, suhu pada inti bintang semakin bertambah hingga mencapai 100 miliar derajat celcius. Kemudian energi dari inti ini ditransfer menyelimuti bintang yang kemudian meledak dan menyebarkan gelombang kejut. Saat gelombang ini menerpa material pada lapisan luar bintang, maka material tersebut menjadi panas. Pada suhu tertentu, material ini berfusi dan menjadi elemen-elemen baru dan isotop-isotop radioaktif.
Pelontaran
Gelombang kejut akan melontarkan material-material bintang ke ruang angkasa.

Dampak dari Supernova
Supernova memiliki dampak bagi kehidupan di luar bintang tersebut, di antaranya:

Menghasilkan Logam
Pada inti bintang, terjadi reaksi fusi nuklir. Pada reaksi ini dilahirkan unsur-unsur yang lebih berat dari Hidrogen dan Helium. Saat supernova terjadi, unsur-unsur ini dilontarkan keluar bintang dan memperkaya awan antar bintang di sekitarnya dengan unsur-unsur berat.
Menciptakan Kehidupan di Alam Semesta
Supernova melontarkan unsur-unsur tertentu ke ruang angkasa. Unsur-unsur ini kemudian berpindah ke bagian-bagian lain yang jauh dari bintang yang meledak tersebut. Diasumsikan bahwa unsur atau materi tersebut kemudian bergabung membentuk suatu bintang baru atau bahkan planet di alam semesta.

Peristiwa Supernova yang teramati

Supernova 1994DAda satu bintang yang melakukan supernova di ruang angkasa tiap satu detik kehidupan di bumi. Hanya saja, untuk menemukan bintang yang akan melakukan supernova tersebut amatlah sulit. Banyak faktor yang memengaruhi dalam pengamatan supernova. Walaupun begitu, ada beberapa peristiwa supernova yang telah teramati oleh manusia, di antaranya:

Dahulu kala, sebuah bintang meledak di tempat yang amat jauh dari bumi. Ledakan itu tampak seperti sebuah titik terang. Ini terjadi di bagian luar dari galaksi NGC 4526, dan dinamakan Supernova 1994D. Sinar yang dipancarkannya selama beberapa minggu setelah ledakan tersebut menunjukkan bahwa supernova tersebut merupakan Supernova Tipe Ia.

Bintang

2007-05-22T14:58:00.000+07:00

Bintang merupakan benda langit yang memancarkan cahaya. Terdapat bintang semu dan bintang nyata. Bintang semu adalah bintang yang tidak menghasilkan cahaya sendiri, tetapi memantulkan cahaya yang diterima dari bintang lain. Bintang nyata adalah bintang yang menghasilkan cahaya sendiri. Secara umum sebutan bintang adalah objek luar angkasa yang menghasilkan cahaya sendiri (bintang nyata).
Menurut ilmu astronomi, definisi bintang adalah:

Semua benda masif (bermassa antara 0,08 hingga 200 massa matahari) yang sedang dan pernah melangsungkan pembangkitan energi melalui reaksi fusi nuklir.

Oleh sebab itu bintang katai putih dan bintang netron yang sudah tidak memancarkan cahaya atau energi tetap disebut sebagai bintang. Bintang terdekat dengan Bumi adalah Matahari pada jarak sekitar 149,680,000 kilometer, diikuti oleh Proxima Centauri dalam rasi bintang Centaurus berjarak sekitar empat tahun cahaya.

Sejarah Pengamatan
Bintang-bintang telah menjadi bagian dari setiap kebudayaan. Bintang-bintang digunakan dalam praktek-praktek keagamaan, dalam navigasi, dan bercocok tanam. Kalender Gregorian, yang digunakan hampir di semua bagian dunia, adalah kalender matahari, mendasarkan diri pada posisi Bumi relatif terhadap bintang terdekat, Matahari.
Astronom-astronom awal seperti Tycho Brahe berhasil mengenali ‘bintang-bintang baru’ di langit (kemudian dinamakan novae) menunjukkan bahwa langit tidaklah kekal. Pada 1584 Giordano Bruno mengusulkan bahwa bintang-bintang sebenarnya adalah matahari-matahari lain, dan mungkin saja memiliki planet-planet seperti bumi di dalam orbitnya,[1] ide yang telah diusulkan sebelumnya oleh filsuf-filsuf Yunani kuno seperti Democritus dan Epicurus.[2] Pada abad berikutnya, ide bahwa bintang adalah matahari yang jauh mencapai konsensus di antara para astronom. Untuk menjelaskan mengapa bintang-bintang ini tidak memberikan tarikan gravitasi pada tata surya, Isaac Newton mengusulkan bahwa bintang-bintang terdistribusi secara merata di seluruh langit, sebuah ide yang berasal dari teolog Richard Bentley.[3]
Astronom Italia Geminiano Montanari merekam adanya perubahan luminositas pada bintang Algol pada 1667. Edmond Halley menerbitkan pengukuran pertama gerak diri dari sepasang bintang “tetap” dekat, memperlihatkan bahwa mereka berubah posisi dari sejak pengukuran yang dilakukan Ptolemaeus dan Hipparchus. Pengukuran langsung jarak bintang 61 Cygni dilakukan pada 1838 oleh Friedrich Bessel menggunakan teknik paralaks.
William Herschel adalah astronom pertama yang mencoba menentukan distribusi bintang di langit. Selama 1780an ia melakukan pencacahan di sekitar 600 daerah langit berbeda. Ia kemudian menyimpulkan bahwa jumlah bintang bertambah secara tetap ke suatu arah langit, yakni pusat galaksi Bima Sakti. Putranya John Herschel mengulangi pekerjaan yang sama di hemisfer langit sebelah selatan dan menemukan hasil yang sama.[4] Selain itu William Herschel juga menemukan bahwa beberapa pasangan bintang bukanlah bintang-bintang yang secara kebetulan berada dalam satu arah garis pandang, melainkan mereka memang secara fisik berpasangan membentuk sistem bintang ganda.

Radiasi
Energi yang dihasilkan bintang, sebagai hasil samping dari reaksi fusi nuklir, dipancarkan ke luar angkasa sebagai radiasi elektromagnetik dan radiasi partikel. Radiasi partikel yang dipancarkan bintang dimanifestasikan sebagai angin bintang (yang berwujud sebagai pancaran tetap partikel-partikel bermuatan listrik seperti proton bebas, partikel alpha dan partikel beta yang berasal dari bagian terluar bintang) dan pancaran tetap neutrino yang berasal dari inti bintang.
Hampir semua informasi yang kita miliki mengenai bintang yang lebih jauh dari Matahari diturunkan dari pengamatan radiasi elektromagnetiknya, yang terentang dari panjang gelombang radio hingga sinar gamma. Namun tidak semua rentang panjang gelombang tersebut dapat diterima oleh teleskop landas Bumi. Hanya gelombang radio dan gelombang cahaya yang dapat diteruskan oleh atmosfer Bumi dan menciptakan ‘jendela radio’ dan ‘jendela optik’. Teleskop-teleskop luar angkasa telah diluncurkan untuk mengamati bintang-bintang pada panjang gelombang lain.
Banyaknya radiasi elektromagnetik yang dipancarkan oleh bintang dipengaruhi terutama oleh luas permukaan, suhu dan komposisi kimia dari bagian luar (fotosfer) bintang tersebut. Pada akhirnya kita dapat menduga kondisi di bagian dalam bintang, karena apa yang terjadi di permukaan pastilah sangat dipengaruhi oleh bagian yang lebih dalam.
Dengan menelaah spektrum bintang, astronom dapat menentukan temperatur permukaan, gravitasi permukaan, metalisitas, dan kecepatan rotasi dari sebuah bintang. Jika jarak bisa ditentukan, misal dengan metode paralaks, maka luminositas bintang dapat diturunkan. Massa, radius, gravitasi permukaan, dan periode rotasi kemudian dapat diperkirakan dari pemodelan. Massa bintang dapat juga diukur secara langsung untuk bintang-bintang yang berada dalam sistem bintang ganda atau melalui metode mikrolensing. Pada akhirnya astronom dapat memperkirakan umur sebuah bintang dari parameter-parameter di atas.

Fluks pancaran
Kuantitas yang pertama kali langsung dapat ditentukan dari pengamatan sebuah bintang adalah fluks pancarannya, yaitu jumlah cahaya atau energi yang diterima permukaan kolektor (mata atau teleskop) per satuan luas per satuan waktu. Biasanya dinyatakan dalam satuan watt per cm2 (satuan internasional) atau erg per detik per cm2 (satuan cgs).

Luminositas
Di dalam astronomi, luminositas adalah jumlah cahaya atau energi yang dipancarkan oleh sebuah bintang ke segala arah per satuan waktu. Biasanya satuan luminositas dinyatakan dalam watt (satuan internasional), erg per detik (satuan cgs) atau luminositas matahari. Dengan menganggap bahwa bintang adalah sebuah benda hitam sempurna, maka luminositasnya adalah,

dimana L adalah luminositas, σ adalah tetapan Stefan-Boltzmann, R adalah jari-jari bintang dan Te adalah temperatur efektif bintang.
Jika jarak bintang dapat diketahui, misalnya dengan menggunakan metode paralaks, luminositas sebuah bintang dapat ditentukan melalui hubungan

dengan E adalah fluks pancaran, L adalah luminositas dan d adalah jarak bintang ke pengamat.

Magnitudo
Secara tradisi kecerahan bintang dinyatakan dalam satuan magnitudo. Kecerahan bintang yang kita amati, baik menggunakan mata bugil maupun teleskop, dinyatakan oleh magnitudo tampak (m) atau magnitudo semu. Secara tradisi magnitudo semu bintang yang dapat dilihat oleh mata bugil dibagi dari 1 hingga 6, di mana satu ialah bintang paling cerah, dan 6 sebagai bintang paling redup. Terdapat juga kecerahan yang diukur secara mutlak, yang menyatakan kecerahan bintang sebenarnya. Kecerahan ini dikenal sebagai magnitudo mutlak (M), dan terentang antara +26.0 sampai -26.5. Magnitudo adalah besaran lain dalam menyatakan fluks pancaran, yang terhubungkan melalui persamaan,

dimana m adalah magnitudo semu dan E adalah fluks pancaran.Magnitudo
Secara tradisi kecerahan bintang dinyatakan dalam satuan magnitudo. Kecerahan bintang yang kita amati, baik menggunakan mata bugil maupun teleskop, dinyatakan oleh magnitudo tampak (m) atau magnitudo semu. Secara tradisi magnitudo semu bintang yang dapat dilihat oleh mata bugil dibagi dari 1 hingga 6, di mana satu ialah bintang paling cerah, dan 6 sebagai bintang paling redup. Terdapat juga kecerahan yang diukur secara mutlak, yang menyatakan kecerahan bintang sebenarnya. Kecerahan ini dikenal sebagai magnitudo mutlak (M), dan terentang antara +26.0 sampai -26.5. Magnitudo adalah besaran lain dalam menyatakan fluks pancaran, yang terhubungkan melalui persamaan,

dimana m adalah magnitudo semu dan E adalah fluks pancaran.

Satuan pengukuran
Kebanyakan parameter-parameter bintang dinyatakan dalam satuan SI, tetapi satuan cgs kadang-kadang digunakan (misalnya luminositas dinyatakan dalam satuan erg per detik). Penggunaan satuan cgs lebih bersifat tradisi daripada sebuah konvensi. Seringkali pula massa, luminositas dan jari-jari bintang dinyatakan dalam satuan matahari, mengingat Matahari adalah bintang yang paling banyak dipelajari dan diketahui parameter-parameter fisisnya. Untuk Matahari, parameter-parameter berikut diketahui:
massa Matahari:
kg [5]
luminositas Matahari:
watt [5]
radius Matahari:
m [6]
Skala panjang seperti setengah sumbu besar dari sebuah orbit sistem bintang ganda seringkali dinyatakan dalam satuan astronomi (AU = astronomical unit), yaitu jarak rata-rata antara Bumi dan Matahari.

Klasifikasi
Artikel utama: Klasifikasi bintang
Berdasarkan spektrumnya, bintang dibagi ke dalam 7 kelas utama yang dinyatakan dengan huruf O, B, A, F, G, K, M yang juga menunjukkan urutan suhu, warna dan komposisi-kimianya. Klasifikasi ini dikembangkan oleh Observatorium Universitas Harvard dan Annie Jump Cannon pada tahun 1920an dan dikenal sebagai sistem klasifikasi Harvard. Untuk mengingat urutan penggolongan ini biasanya digunakan kalimat "Oh Be A Fine Girl Kiss Me". Dengan kualitas spektrogram yang lebih baik memungkinkan penggolongan ke dalam 10 sub-kelas yang diindikasikan oleh sebuah bilangan (0 hingga 9) yang mengikuti huruf. Sudah menjadi kebiasaan untuk menyebut bintang-bintang di awal urutan sebagai bintang tipe awal dan yang di akhir urutan sebagai bintang tipe akhir. Jadi, bintang A0 bertipe lebih awal daripada F5, dan K0 lebih awal daripada K5.
Kelas Warna Suhu Permukaan °C Contoh
O Biru > 25,000 Spica
B Putih-Biru 11.000 - 25.000 Rigel
A Putih 7.500 - 11.000 Sirius
F Putih-Kuning 6.000 - 7.500 Procyon A
G Kuning 5.000 - 6.000 Matahari
K Jingga 3.500 - 5.000 Arcturus
M Merah <3,500 Betelgeuse

Pada tahun 1943, William Wilson Morgan, Phillip C. Keenan, dan Edith Kellman dari Observatorium Yerkes menambahkan sistem pengklasifikasian berdasarkan kuat cahaya atau luminositas, yang seringkali merujuk pada ukurannya. Pengklasifikasian tersebut dikenal sebagai sistem klasifikasi Yerkes dan membagi bintang ke dalam kelas-kelas berikut :
0 Maha maha raksasa
I Maharaksasa
II Raksasa-raksasa terang
III Raksasa
IV Sub-raksasa
V deret utama (katai)
VI sub-katai
VII katai putih
Umumnya kelas bintang dinyatakan dengan dua sistem pengklasifikasian di atas. Matahari kita misalnya, adalah sebuah bintang dengan kelas G2V, berwarna kuning, bersuhu dan berukuran sedang.
Diagram Hertzsprung-Russell adalah diagram hubungan antara luminositas dan kelas spektrum (suhu permukaan) bintang. Diagram ini adalah diagram paling penting bagi para astronom dalam usaha mempelajari evolusi bintang.

Penampakan dan Distribusi
Karena jaraknya yang sangat jauh, semua bintang (kecuali Matahari) hanya tampak sebagai titik saja yang berkelap-kelip karena efek turbulensi atmosfer Bumi. Diameter sudut bintang bernilai sangat kecil ketika diamati menggunakan teleskop optik landas bumi, hingga diperlukan teleskop interferometer untuk dapat memperoleh citranya. Bintang dengan ukuran diameter sudut terbesar setelah Matahari adalah R Doradus, dengan 0,057 detik busur.

Telah lama dikira bahwa kebanyakan bintang berada pada sistem bintang ganda atau sistem multi bintang. Kenyataan ini hanya benar untuk bintang-bintang masif kelas O dan B, dimana 80% populasinya dipercaya berada dalam suatu sistem bintang ganda atau pun multi bintang. Semakin redup bintang, semakin besar kemungkinannya dijumpai sebagai sistem tunggal. Dijumpai hanya 25% populasi katai merah yang berada dalam sebuah sistem bintang ganda atau sistem multi bintang. Karena 85% populasi bintang di galaksi Bimasakti adalah katai merah, maka tampaknya kebanyakan bintang di dalam Bimasakti berada pada sistem bintang tunggal.
Sistem yang lebih besar yang disebut gugus bintang juga dijumpai. Bintang-bintang tidak tersebar secara merata mengisi seluruh ruang alam semesta, tetapi terkelompokkan ke dalam galaksi-galaksi bersama-sama dengan gas antarbintang dan debu. Sebuah galasi tipikal mengandung ratusan miliar bintang, dan terdapat lebih dari 100 miliar galaksi di seluruh alam semesta teramati.[7]
Astronom memperkirakan terdapat 70 sekstiliun (7×1022) bintang di seluruh alam semesta yang teramati[8]. Ini berarti 70 000 000 000 000 000 000 000 bintang, atau 230 miliar kali banyaknya bintang di galaksi Bimasakti yang berjumlah sekitar 300 miliar.
Bintang terdekat dengan Matahari adalah Proxima Centauri, berjarak 39.9 triliun (1012) kilometer, atau 4.2 tahun cahaya. Cahaya dari Proxima Centauri memakan waktu 4.2 tahun untuk mencapai Bumi. Jarak ini adalah jarak antar bintang tipikal di dalam sebuah piringan galaksi. Bintang-bintang dapat berada pada jarak yang lebih dekat satu sama lain di daerah sekitar pusat galasi dan di dalam gugus bola, atau pada jarak yang lebih jauh di halo galaksi.
Karena kerapatan yang rendah di dalam sebuah galaksi, tumbukan antar bintang jarang terjadi. Namun di daerah yang sangat padat seperti di inti sebuah gugus bintang atau lingkungan sekitar pusat galaksi, tumbukan dapat sering terjadi[9] . Tumbukan seperti ini dapat menghasilkan pengembara-pengembara biru yaitu sebuah bintang abnormal hasil penggabungan yang memiliki temperatur permukaan yang lebih tinggi dibandingkan bintang deret utama lainnya di sebuah gugus bintang dengan luminositas yang sama. Istilah pengembara merujuk pada jejak evolusi yang berbeda dengan bintang normal lainnya pada diagram Hertzsprung-Russel.

Evolusi
Struktur, evolusi, dan nasib akhir sebuah bintang sangat dipengaruhi oleh massanya. Selain itu, komposisi kimia juga ikut mengambil peran dalam skala yang lebih kecil.

Terbentuknya bintang
Bintang terbentuk di dalam awan molekul; yaitu sebuah daerah medium antarbintang yang luas dengan kerapatan yang tinggi (meskipun masih kurang rapat jika dibandingkan dengan sebuah vacuum chamber yang ada di bumi). Awan ini kebanyakan terdiri dari hidrogen dengan sekitar 23–28% helium dan beberapa persen elemen berat. Komposisi elemen dalam awan ini tidak banyak berubah sejak peristiwa nukleosintesis Big Bang pada saat awal alam semesta.
Gravitasi mengambil peranan sangat penting dalam proses pembentukan bintang. Pembentukan bintang dimulai dengan ketidakstabilan gravitasi di dalam awan molekul yang dapat memiliki massa ribuan kali matahari. Ketidakstabilan ini seringkali dipicu oleh gelombang kejut dari supernova atau tumbukan antara dua galaksi. Sekali sebuah wilayah mencapai kerapatan materi yang cukup memenuhi syarat terjadinya instabilitas Jeans, awan tersebut mulai runtuh di bawah gaya gravitasinya sendiri.
Berdasarkan syarat instabilitas Jeans, bintang tidak terbentuk sendiri-sendiri, melainkan dalam kelompok yang berasal dari suatu keruntuhan di suatu awan molekul yang besar, kemudian terpecah menjadi konglomerasi individual. Hal ini didukung oleh pengamatan dimana banyak bintang berusia sama tergabung dalam gugus atau asosiasi bintang.
Begitu awan runtuh, akan terjadi konglomerasi individual dari debu dan gas yang padat yang disebut sebagai globula Bok. Globula Bok ini dapat memiliki massa hingga 50 kali Matahari. Runtuhnya globula membuat bertambahnya kerapatan. Pada proses ini energi gravitasi diubah menjadi energi panas sehingga temperatur meningkat. Ketika awan protobintang ini mencapai kesetimbangan hidrostatik, sebuah protobintang akan terbentuk di intinya. Bintang pra deret utama ini seringkali dikelilingi oleh piringan protoplanet. Pengerutan atau keruntuhan awan molekul ini memakan waktu hingga puluhan juta tahun. Ketika peningkatan temperatur di inti protobintang mencapai kisaran 10 juta kelvin, hidrogen di inti 'terbakar' menjadi helium dalam suatu reaksi termonuklir. Reaksi nuklir di dalam inti bintang menyuplai cukup energi untuk mempertahankan tekanan di pusat sehingga proses pengerutan berhenti. Protobintang kini memulai kehidupan baru sebagai bintang deret utama.

Deret Utama
Bintang menghabiskan sekitar 90% umurnya untuk membakar hidrogen dalam reaksi fusi yang menghasilkan helium dengan temperatur dan tekanan yang sangat tinggi di intinya. Pada fase ini bintang dikatakan berada dalam deret utama dan disebut sebagai bintang katai.

Akhir sebuah bintang
Ketika kandungan hidrogen di teras bintang habis, teras bintang mengecil dan membebaskan banyak panas dan memanaskan lapisan luar bintang. Lapisan luar bintang yang masih banyak hidrogen mengembang dan bertukar warna merah dan disebut bintang raksaksa merah yang dapat mencapai 100 kali ukuran matahari sebelum membentuk bintang kerdil putih. Sekiranya bintang tersebut berukuran lebih besar dari matahari, bintang tersebut akan membentuk superraksaksa merah. Superraksaksa merah ini kemudiannya membentuk Nova atau Supernova dan kemudiannya membentuk bintang neutron atau Lubang hitam.

Astrometri

2007-05-22T14:44:00.000+07:00

Astrometri adalah cabang dari astronomi yang memusatkan perhatian pada posisi bintang dan benda langit lainnya, jarak dan pergerakan mereka. Sebagian astrometri melibatkan pembuatan tangga jarak kosmik.
Astrometri adalah salah satu sub-bidang ilmu yang paling tua, kembali ke zaman Hipparchus, yang menyusun katalog bintang yang pertama. Hipparchus juga menciptakan skala kecerahan yang masih dipergunakan sampai sekarang. Astrometri modern dirintis oleh Friedrich Bessel dengan 'Fundamenta astronomiae'nya, yang menghitung posisi rata-rata sebanyak 3222 bintang yang diteliti antara 1750 dan 1762 oleh James Bradley.
Selain fungsi pokok menyediakan astronom dengan bingkai referensi untuk melaporkan pengamatan mereka, astrometri juga penting bagi bidang seperti mekanika langit, dinamika bintang dan astronomi galaksi. Astrometri juga merupakan alat mendasar dalam menentukan waktu, yaitu bahwa UTC, yang pada dasarnya adalah waktu atomik, disinkronkan dengan rotasi Bumi yang ditentukan dari pengamatan yang sangat teliti.
Perkembangan-perkembangan dalam astrometri :
Sundial efektif dalam mengukur waktu.
Astrolabe diciptakan untuk mengukur sudut di langit.
Penerapan Astrometri menyebabkan berkembangnya ilmu geometri bola.
Pengukuran secara teliti dari gerakan planet oleh Tycho Brahe membuktikan asas Copernican, bahwa Bumi mengelilingi Matahari.
sextant secara dramatis memperbaiki pengukuran sudut-sudut di langit.
Astronom mulai meningkatkan ketepatan setting lingkaran di teleskop mereka, yang mengizinkan mereka untuk melakukan metode paralaks secara lebih teliti lagi dalam menentukan jarak ke bintang dekat. Ini adalah astrometri tradisional.
Hal lainnya adalah penggunaan bintang variabel Cepheid untuk mengukur jarak ke galaksi lain. Dengan mengukur variabilitas kecemerlangan Cepheids di galaksi, Edwin Hubble dapat menentukan jarak mereka.
Hubble memakai Cepheid untuk mengetahui dan menyesuaikan jarak dengan pergeseran merah yang diperlihatkan oleh galaksi-galaksi jauh.
Dari 1989 sampai 1993, Badan Antariksa Eropa (ESA) menggunakan satelit Hipparcos dalam melakukan pengukuran astrometrik yang menghasilkan katalog posisi lebih dari satu juta bintang hingga ketepatan 20-30 milidetik busur.

Astronomi Bola Langit

2007-05-22T08:52:00.000+07:00

Astronomi bola adalah cabang astronomi yang memusatkan perhatian pada penentuan posisi atau arah obyek-obyek langit pada bola langit pada satu waktu dan satu lokasi pengamatan. Pada dasarnya astronomi bola bersandar pada geometri bola.

Geometri bola adalah geometri dua dimensi dari permukaan bola. Geometri bola adalah salah satu contoh geometri non-Euklidean.
Pada geometri bola, titik didefinisikan seperti pada geometri datar, tetapi "garis lurus" didefinisikan sebagai "lintasan terpendek antara dua titik" yang disebut geodesik. Pada permukaan bola, geodesik adalah bagian dari sebuah lingkaran besar sehingga dengan demikian sebuah sudut dibentuk oleh dua buah lingkaran besar.
Geometri bola melahirkan sebuah konsep trigonometri baru yang disebut sebagai trigonometri bola yang berbeda dari trigonometri biasa (sebagai contoh, dalam sebuah segitiga bola, jumlah semua sudutnya lebih dari 180 derajad).
Ilmu geometri bola banyak digunakan dalam navigasi dan astronomi bola. Penentuan arah kiblat misalnya, banyak menggunakan konsep-konsep geometri bola.

Dalam geometri bola, lingkaran besar adalah lingkaran pada permukaan sebuah bola yang memiliki keliling yang sama dengan keliling bola tersebut. Dengan kata lain, lingkaran besar pada sebuah bola adalah lingkaran yang memiliki pusat yang sama dengan pusat bola tersebut. Sebuah lingkaran besar adalah lingkaran yang dibentuk oleh perpotongan sebuah bidang yang melewati pusat sebuah bola dengan permukaan bola tersebut. Lingkaran besar adalah lingkaran terbesar yang dapat dibuat pada sebuah permukaan bola. Sebuah lingkaran besar pada sebuah bola pasti akan memotong bola tersebut menjadi dua bagian sama besar.
Lingkaran apapun pada permukaan bola yang tidak memotong bola menjadi dua bagian sama besar disebut sebagai lingkaran kecil. Lingkaran besar dan lingkaran kecil dapat melewati dua buah titik yang sama pada permukaan bola.
Pada kasus Bumi, contoh sederhana dari sebuah lingkaran besar adalah lingkaran ekuator Bumi. Semua bujur Bumi juga dapat dianggap sebagai lingkaran besar dengan asumsi Bumi adalah sebuah bola. Semua lingkaran lintang, selain lintang 0 derajat, adalah lingkaran kecil. Jarak terpendek yang menghubungkan dua buah tempat di permukaan Bumi pasti dibentuk oleh sebuah busur lingkaran besar Bumi. Jarak terpendek ini disebut sebagai sebuah geodesik Bumi.
Pada kasus bola langit, lingkaran ekliptika dan lingkaran ekuator langit adalah sebuah lingkaran besar dari bola langit.

Ekliptika adalah jalur yang dilalui oleh suatu benda dalam mengelilingi suatu titik pusat sistem koordinat tertentu. Ekliptika pada benda langit merupakan suatu bidang edar berupa garis khayal yang menjadi jalur lintasan benda-benda langit dalam mengelilingi suatu titik pusat sistem tata surya.
Seandainya bumi dijadikan sebagai titik pusat sistem koordinat, maka ekliptika merupakan bidang edar yang dilalui oleh benda-benda langit seperti planet dan matahari untuk mengelilingi bumi. Dan bila matahari dijadikan sebagai titik pusat sistem koordinat, maka ekliptika merupakan bidang yang terbentuk sebagai lintasan orbit bumi yang berbentuk elips dengan matahari berada pada titik pusat elips tersebut.

Kesatuan Astronomi Antar Bangsa

2007-05-22T08:44:00.000+07:00

Kesatuan Astronomi Antarabangsa (bahasa Inggeris: International Astronomical Union, bahasa Perancis: L’union astronomique internationale) singkatannya IAU atau UAI; adalah satu kesatuan yang menggabungkan persatuan-persatuan astronomi kebangsaan daripada seluruh dunia. Ia diiktiraf di peringkat antarabangsa oleh ahli-ahli astronomi/falak sebagai satu badan astronomi rasmi yang berwibawa untuk menamakan bintang-bintang, planet-planet, asteroid-asteroid, dan jasad-jasad cakrawala dan fenomena-fenomena berkaitan. Ia juga merupakan ahli kepada Majlis Antarabangsa bagi Sains (ICSU).

Kumpulan-kumpulan kerja termasuklah Kumpulan Kerja Untuk Tatanama Sistem Planet (WGPSN), yang mengekalkan konvensyen(adat kebiasaan) penamaan astronomi dan tatanama planet bagi jasad-jasad planet. IAU juga bertanggungjawab kepada sistem Telegram Astronomi yang dihasilkan dan diagih-agihkan bagi pihaknya oleh Pusat Biro Telegram Astronomi. Pusat Planet Minor (MPC), satu cara pembersihan bagi semua jasad bukan planet atau bukan jasad bukan bulan di dalam sistem solar, juga beroperasi di bawah IAU.Kesatuan Astronomi Antarabangsa (bahasa Inggeris: International Astronomical Union, bahasa Perancis: L’union astronomique internationale) singkatannya IAU atau UAI; adalah satu kesatuan yang menggabungkan persatuan-persatuan astronomi kebangsaan daripada seluruh dunia. Ia diiktiraf di peringkat antarabangsa oleh ahli-ahli astronomi/falak sebagai satu badan astronomi rasmi yang berwibawa untuk menamakan bintang-bintang, planet-planet, asteroid-asteroid, dan jasad-jasad cakrawala dan fenomena-fenomena berkaitan. Ia juga merupakan ahli kepada Majlis Antarabangsa bagi Sains (ICSU).
Kumpulan-kumpulan kerja termasuklah Kumpulan Kerja Untuk Tatanama Sistem Planet (WGPSN), yang mengekalkan konvensyen(adat kebiasaan) penamaan astronomi dan tatanama planet bagi jasad-jasad planet. IAU juga bertanggungjawab kepada sistem Telegram Astronomi yang dihasilkan dan diagih-agihkan bagi pihaknya oleh Pusat Biro Telegram Astronomi. Pusat Planet Minor (MPC), satu cara pembersihan bagi semua jasad bukan planet atau bukan jasad bukan bulan di dalam sistem solar, juga beroperasi di bawah IAU.

Astronomi

2007-05-19T10:40:00.000+07:00

Astronomi, yang secara etimologi berarti "ilmu bintang" (dari Yunani: άστρο, + νόμος), adalah ilmu yang melibatkan pengamatan dan penjelasan kejadian yang terjadi di luar Bumi dan atmosfernya. Ilmu ini mempelajari asal-usul, evolusi, sifat fisik dan kimiawi benda-benda yang bisa dilihat di langit (dan di luar Bumi), juga proses yang melibatkan mereka.

Selama sebagian abad ke-20, astronomi dianggap terpilah menjadi astrometri, mekanika langit, dan astrofisika. Status tinggi sekarang yang dimiliki astrofisika bisa tercermin dalam nama jurusan universitas dan institut yang dilibatkan di penelitian astronomis: yang paling tua adalah tanpa kecuali bagian 'Astronomi' dan institut, yang paling baru cenderung memasukkan astrofisika di nama mereka, kadang-kadang mengeluarkan kata astronomi, untuk menekankan sifat penelitiannya. Selanjutnya, penelitian astrofisika, secara khususnya astrofisika teoretis, bisa dilakukan oleh orang yang berlatar belakang ilmu fisika atau matematika daripada astronomi.

Astronomi adalah salah satu di antara sedikit ilmu pengetahuan di mana amatir masih memainkan peran aktif, khususnya dalam hal penemuan dan pengamatan fenomena sementara. Astronomi jangan dikelirukan dengan astrologi, ilmusemu yang mengasumsikan bahwa takdir manusia dapat dikaitkan dengan letak benda-benda astronomis di langit. Meskipun memiliki asal-muasal yang sama, kedua bidang ini sangat berbeda; astronom menggunakan metode ilmiah, sedangkan astrolog tidak.

Cabang-cabang astronomi

Astronomy dipisahkan ke dalam cabang. Perbedaan pertama di antara 'teoretis dan observational' astronomi. Pengamat menggunakan berbagai jenis alat untuk mendapatkan data tentang gejala, data yang kemudian dipergunakan oleh teoretikus untuk 'membuat' teori dan model, menerangkan pengamatan dan memperkirakan yang baru.

Bidang yang dipelajari juga dikategorikan menjadi dua cara yang berbeda: dengan 'subyek', biasanya menurut daerah angkasa (misalnya Astronomi Galaksi) atau 'masalah' (seperti pembentukan bintang atau kosmologi); atau dari cara yang dipergunakan untuk mendapatkan informasi (pada hakekatnya, daerah di mana spektrum elektromagnetik dipakai). Pembagian pertama bisa diterapkan kepada baik pengamat maupun teoretikus, tetapi pembagian kedua ini hanya berlaku bagi pengamat (dengan tak sempurna), selama teoretikus mencoba menggunakan informasi yang ada, di semua panjang gelombang, dan pengamat sering mengamati di lebih dari satu daerah spektrum.

Sejarah Singkat

Pada bagian awal sejarahnya, astronomi memerlukan hanya pengamatan dan ramalan gerakan benda di langit yang bisa dilihat dengan mata telanjang. Rigveda menunjuk kepada ke-27 rasi bintang yang dihubungkan dengan gerakan matahari dan juga ke-12 Zodiak pembagian langit. Yunani kuno membuatkan sumbangan penting sampai astronomi, di antara mereka definisi dari sistem magnitudo. Alkitab berisi sejumlah pernyataan atas posisi tanah di alam semesta dan sifat bintang dan planet, kebanyakan di antaranya puitis daripada harfiah; melihat Kosmologi Biblikal. Pada tahun 500 M, Aryabhata memberikan sistem matematis yang mengambil tanah untuk berputar atas porosnya dan mempertimbangkan gerakan planet dengan rasa hormat ke matahari.

Penelitian astronomi hampir berhenti selama abad pertengahan, kecuali penelitian astronom Arab. Pada akhir abad ke-9 astronom Muslim al-Farghani (Abu'l-Abbas Ahmad ibn Muhammad ibn Kathir al-Farghani) menulis secara ekstensif tentang gerakan benda langit. Karyanya diterjemahkan ke dalam bahasa Latin di abad ke-12. Pada akhir abad ke-10, observatorium yang sangat besar dibangun di dekat Teheran, Iran, oleh astronom al-Khujandi yang mengamati rentetan transit garis bujur Matahari, yang membolehkannya untuk menghitung sudut miring dari gerhana. Di Parsi, Umar Khayyām (Ghiyath al-Din Abu'l-Fath Umar ibn Ibrahim al-Nisaburi al-Khayyami) menyusun banyak tabel astronomis dan melakukan reformasi kalender yang lebih tepat daripada Kalender Julian dan mirip dengan Kalender Gregorian. Selama Renaisans Copernicus mengusulkan model heliosentris dari Tata Surya. Kerjanya dipertahankan, dikembangkan, dan diperbaiki oleh Galileo Galilei dan Johannes Kepler. Kepler adalah yang pertama untuk memikirkan sistem yang menggambarkan dengan benar detail gerakan planet dengan Matahari di pusat. Tetapi, Kepler tidak mengerti sebab di belakang hukum yang ia tulis. Hal itu kemudian diwariskan kepada Isaac Newton yang akhirnya dengan penemuan dinamika langit dan hukum gravitasinya dapat menerangkan gerakan planet.

Bintang adalah benda yang sangat jauh. Dengan munculnya spektroskop terbukti bahwa mereka mirip matahari kita sendiri, tetapi dengan berbagai temperatur, massa dan ukuran. Keberadaan galaksi kita, Bima Sakti, dan beberapa kelompok bintang terpisah hanya terbukti pada abad ke-20, serta keberadaan galaksi "eksternal", dan segera sesudahnya, perluasan Jagad Raya dilihat di resesi kebanyakan galaksi dari kita.

Kosmologi membuat kemajuan sangat besar selama abad ke-20, dengan model Ledakan Dahsyat yang didukung oleh pengamatan astronomi dan eksperimen fisika, seperti radiasi kosmik gelombang mikro latar belakang, Hukum Hubble dan Elemen Kosmologikal. Untuk sejarah astronomi yang lebih terperinci, lihat sejarah astronomi.

Astronomi di Indonesia

[sunting]
Masyarakat tradisional

Seperti kebudayaan-kebudayaan lain di dunia, masyarakat asli Indonesia sudah sejak lama menaruh perhatian pada langit. Keterbatasan pengetahuan membuat kebanyakan pengamatan dilakukan untuk keperluan astrologi. Pada tingkatan praktis, pengamatan langit digunakan dalam pertanian dan pelayaran. Dalam masyarakat Jawa misalnya dikenal pranatamangsa, yaitu peramalan musim berdasarkan gejala-gejala alam, dan umumnya berhubungan dengan tata letak bintang di langit.

Nama-nama asli daerah untuk penyebutan obyek-obyek astronomi juga memperkuat fakta bahwa pengamatan langit telah dilakukan oleh masyarakat tradisional sejak lama. Lintang Waluku adalah sebutan masyarakat Jawa tradisional untuk menyebut tiga bintang dalam sabuk Orion dan digunakan sebagai pertanda dimulainya masa tanam. Gubuk Penceng adalah nama lain untuk rasi Salib Selatan dan digunakan oleh para nelayan Jawa tradisional dalam menentukan arah selatan. Joko Belek adalah sebutan untuk Planet Mars, sementara lintang kemukus adalah sebutan untuk komet. Sebuah bentangan nebula raksasa dengan fitur gelap di tengahnya disebut sebagai Bimasakti.

[sunting]
Masa modern

Pelaut-pelaut Belanda pertama yang mencapai Indonesia pada akhir abad-16 dan awal abad-17 adalah juga astronom-astronom ulung, seperti Pieter Dirkszoon Keyser dan Frederick de Houtman. Lebih 150 tahun kemudian setelah era penjelajahan tersebut, misionaris Belanda kelahiran Jerman yang menaruh perhatian pada bidang astronomi, Johan Maurits Mohr, mendirikan observatorium pertamanya di Batavia pada 1765. James Cook, seorang penjelajah Inggris, dan Louis Antoine de Bougainville, seorang penjelajah Perancis, bahkan pernah mengunjungi Mohr di observatoriumnya untuk mengamati transit Planet Venus pada 1769[1].

Ilmu astronomi modern makin berkembang setelah pata tahun 1928, atas kebaikan Karel Albert Rudolf Bosscha, seorang pengusaha perkebunan teh di daerah Malabar, dipasang beberapa teleskop besar di Lembang, Jawa Barat, yang menjadi cikal bakal Observatorium Bosscha, sebagaimana dikenal pada masa kini.

Penelitian astronomi yang dilakukan pada masa kolonial diarahkan pada pengamatan bintang ganda visual dan survei langit di belahan selatan ekuator bumi, karena pada masa tersebut belum banyak observatorium untuk pengamatan daerah selatan ekuator.

Setelah Indonesia memperoleh kemerdekaan, bukan berarti penelitian astronomi terhenti, karena penelitian astronomi masih dilakukan dan mulai adanya rintisan astronom pribumi. Untuk membuka jalan kemajuan astronomi di Indonesia, pada tahun 1959, secara resmi dibuka Pendidikan Astronomi di Institut Teknologi Bandung.

Pendidikan Astronomi di Indonesia secara formal dilakukan di Departemen Astronomi, Institut Teknologi Bandung. Departemen Astronomi berada dalam lingkungan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) dan secara langsung terkait dengan penelitian dan pengamatan di Observatorium Bosscha.

Lembaga negara yang terlibat secara aktif dalam perkembangan astronomi di Indonesia adalah Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (LAPAN).

Selain pendidikan formal, terdapat wadah informal penggemar astronomi, seperti Himpunan Astronomi Amatir Jakarta, serta tersedianya planetarium di Taman Ismail Marzuki, Jakarta yang selalu ramai dipadati pengunjung.

Perkembangan astronomi di Indonesia mengalami pertumbuhan yang pesat, dan mendapat pengakuan di tingkat Internasional, seiring dengan semakin banyaknya pakar astronomi asal Indonesia yang terlibat dalam kegiatan astronomi di seluruh dunia, serta banyaknya siswa SMU yang memenangi Olimpiade Astronomi Internasional maupun Olimpiade Astronomi Asia Pasific.

Demikian juga dengan adanya salah seorang putra terbaik bangsa dalam bidang astronomi di tingkat Internasional, yaitu Profesor Bambang Hidayat yang pernah menjabat sebagai vice president IAU (International Astronomical Union).