Albert Einstein, Teori Relativitas, dan Kopi

Seorang pemuda melihat mantan kekasihnya dari seberang jalan. Di dunia pertama, lelaki itu memutuskan untuk tidak menemui perempuan itu lagi. Di dunia kedua, lelaki itu menemui perempuan dari Fribourg, bermain cinta, meninggalkan pekerjaannya di Berne dan pindah ke Fribourg. Di dunia ketiga, lelaki itu menemui perempuan itu, lalu merasa hampa setelah menemuinya.

Di dunia dimana waktu adalah sesuatu yang bercabang seperti ini, manusia menjalani realitas yang berbeda untuk suatu pilihan yang ada. Sebagai akibatnya, terciptalah realitas (ruang) baru di setiap waktu, di setiap pilihan-pilihan yang mungkin muncul. Dalam satu dimensi waktu yang searah, realitas terpecah menjadi alurnya masing-masing yang heterogen satu sama lain. Sampai di sini, saya harap anda nggak buru-buru pening, ngernyitin kening sembari pegang kepala. Itu cuma salah satu gambaran konsep waktu yang dibayangkan oleh ilmuwan Albert Einstein.

Siapa sih yang tidak kenal dengan beliau. Nama besarnya itu hampir sama dengan Mantan Presiden kita, B.J. Habibie. Sama-sama menjadi simbol kejeniusan manusia abad ke-20. Dalam sejarah, Einstein dikenal dengan teori relativitasnya dalam bidang ilmu fisika. Suatu teori yang menyatakan bahwa dunia yang kita tinggali ini sejatinya tidak terdiri dari tiga dimensi seperti yang kita tahu. Tapi terdiri dari empat dimensi, yaitu 3 dimensi ruang (atas-bawah, depan-belakang, kiri-kanan) dan 1 dimensi waktu.

Kesimpulan ini tidak di dapat Einstein secara tiba-tiba. Ada masa dimana dia dihadapkan oleh persamaan perhitungan matematika dan fisika yang mungkin tidak pernah kita bayangkan. Bahkan mungkin juga tidak pernah dibayangkan oleh ilmuwan-ilmuwan di masa itu. Bukan hanya di dunia nyata, kerumitan yang ia hadapi ternyata mengejarnya sampai di dunia mimpi. Hal ini digambarkan jelas dalam novel “Mimpi-Mimpi Einstein (Einstein’s Dream)” yang ditulis oleh Alan Lightman.

Dalam masa sulit seperti ini, kehadiran teman untuk sekedar curhat biasanya sangat dibutuhkan. Begitupun Einstein, yang akhirnya memutuskan menceritakan kegelisahannya itu pada seorang sahabat: Besso. Sambil ngopi di sebuah kafe dekat tempat kerjanya di lembaga paten, Einstein curhat kepada Besso, “Saat ini saya sedang dihadapkan pada masalah besar yang saya kira tidak pernah dapat diselesaikan. Sekarang saya ingin membaginya dengan anda.” Dan diskusi panjang dimulai.

* * *

Einstein dan Besso
Einstein dan Besso (Sumber: brainathlet.com)

Besso yang seorang lulusan teknik mesin, merupakan teman yang cocok untuk topik diskusi Einstein ini. Tidak sedikit saran yang diberikan oleh Besso dalam upaya pemecahan kerumitan ini. Dan mungkin benar kata Einstein bahwa selalu ada tempat untuk secangkir kopi bersama sahabat. Hingga pada suatu pagi Einstein mengatakan pada Besso, “Terima kasih banyak. Saya telah memecahkan seluruh masalah saya.” Einstein akhirnya menemukan titik terang lewat diskusinya itu. Tepat pada tahun 1905 Einstein mengumumkan teori relativitas yang meliputi gerak brownian, efek fotoelektrik, dan relativitas khusus.

Teori Relativitas ini menyatakan pengaruh gravitasi pada dimensi ruang (yang diwakili oleh gerak benda-benda selain cahaya) dan pengaruh gravitasi pada dimensi waktu (diwakili oleh gerak cahaya). Kita lalu mengenal bentuk bulat planet-planet dan bintang serta lintasan melingkar revolusinya sebagai akibat dari pengaruh (distorsi) gravitasi atas dimensi ruang. Sedangkan waktu yang digunakan cahaya untuk menempuh jarak tertentu adalah tetap, walaupun melintasi ruang hampa udara. Namun saat melintasi medan gravitasi yang sangat besar, pergerakan cahaya juga mengalami pelengkungan dan waktu yang ditempuh menjadi lebih panjang (lebih lama), seperti saat cahaya melintasi lubang hitam. Peristiwa inilah yang menjadi bukti adanya pengaruh (distorsi) gravitasi terhadap dimensi waktu. Kesimpulan ini yang akhirnya digunakan untuk mengamati gerak benda-benda langit seperti matahari dan bintang-bintang lain, sampai pada tata surya dan galaksi dan proses awal teori penciptaan alam semesta (Big Bang), serta lubang hitam (Black Hole) yang misterius.

Jangan bayangkan bahwa apa yang saya tulis di atas itu dilakukan Einstein dengan melakukan pengamatan di suatu laboratorium, dengan teleskop supercanggih. Tidak, saudara-saudara sekalian. Sekali lagi tidak! Itu semua dilakukan Einstein di ruang kerjanya di lembaga paten, sambil ngopi. Kadang-kadang juga sambil leyeh-leyeh, bahkan tak jarang sampai ketiduran. Yah, maklum saja kan nggak setiap hari juga orang membuat paten untuk suatu temuannya. Sesekali dilakukan di kafe sambil ngopi dan diskusi bareng sobatnya Besso.

Mungkin, waktu ngopi itu Einstein akhirnya kepikiran konsep lubang hitam. Sesekali cobalah seduh kopi hitam di gelas bening pada malam hari, terus tutup semua tirai dan pintu. Dalam gelas, kita bisa melihat serbuk kopi berputar-putar lalu berkumpul di tengah, tepat di inti pusaran air. Di permukaan, kita bisa melihat pusaran air yang yang membentuk lubang ke dalam cangkir, tepat di tengahnya juga. Lalu di saat proses itu berlangsung, matikan lampu ruangan. Mengamati fenomena lubang hitam, setamsil benar dengan dengan peristiwa seduhan kopi ini.

Tapi sekali lagi, ini baru dituangkan Einstein dalam rumusan perhitungan matematis. Belum dibuktikan secara nyata di alam semesta. Kayaknya sih, anda juga nggak bakal setuju kalau misalnya saya cantumkan turunan rumus dan perhitungan yang bisa jadi melibatkan geometris dimensi tiga yang berarti pula melibatkan perhitungan integral lipat tiga itu. Singkatnya, rumusan yang nantinya digunakan untuk menghitung berapa gaya tarik pusaran pada seduhan kopi terhadap partikel kopi dalam dimensi ruang gelas bening itu, dirumuskan sebagai E = mc2.

Siapa yang nggak kenal dengan persamaan itu?

Rumus itu menyatakan, besaran energi (E) adalah hasil kali massa (m) dengan kuadrat kecepatan cahaya (c2). Dan sebaliknya, bahwa sejumlah massa dapat diubah menjadi energi dengan syarat massa tersebut bergerak dengan kecepatan cahaya kuadrat, semakin cepat semakin besar energinya. Cuma mungkin karena distorsi ruang dan waktu, persamaan di masa lalu ini sering diterjemahkan sebagai, E = mc2 it means that energy (E) is equal to me (m) multiplied by the squared of coffe (c) that comsumed. Bahwa energi (E) yang kita peroleh adalah tergantung pada kuadrat jumlah kopi (c2) yang kita (m) konsumsi. Jadi kalau misalnya ada yang pingin punya energi untuk berpikir terus menerus, enggak habis-habis kayak Einstein rumusnya: ngopi aja!

* * *

Setiap teori adalah representasi dari keadaan nyata. Teori Einstein betapapun kompleks dan sempurna, masih belum lengkap jika belum dibuktikan secara nyata. Pada tahun itu, pengamatan pembelokan cahaya di lubang hitam (Black Hole) belum dapat dilakukan. Namun ada satu cara pembuktian, yaitu dengan mengamati gerak cahaya bintang yang menuju bumi saat terjadi gerhana matahari total. Pembuktian ini juga tidak semudah yang dibayangkan.

Pada 29 Mei 1919 tim pengamat dari observatorium Greenwich (Inggris) mencoba mengamati efek pembelokan cahaya. Namun hasilnya, yang di dapat tentu perlu dibuktikan ulang, sebagai bentuk validitas data. Seorang Fisikawan lain yang getol mengejar pembuktian atas teori Einstein ini adalah Erwin Finlay-Freundlich. Pada 10 Oktober 1912 ia mencoba mengamati gerhana matahari total di Brazil. Namun karena faktor cuaca yang menyebabkan penampakan gerhana matahari tak selalu bagus. Alhasil, sepuluh tahun pengamatan dan hasilnya kurang memuaskan.

Baru pada rentang sepuluh tahun setelahnya, tepatnya pada 9 Mei 1929 gerhana matahari total kembali terjadi, para ilmuwan tak menyia-nyiakan kesempatan ini. Dan langit yang dipilih alam untuk pembuktian teori relativitas yang masyur itu adalah langit tanah surga kopi, Takengon Tanoh Gayo, Aceh Tengah, Indonesia.

Dengan paparan hanya selama 14 hingga 90 detik, Kelompok yang dipimpin Erwin Finlay-Freundlich ini berhasil mengabadikan foto dengan luas cakupan 3×3 derajat hingga 7,5 x 7,5 derajat. Dan berhasil mengabadikan tujuh buah lempeng foto Gerhana Matahari Total paling presisi sepanjang sejarah. Di Tanah Takengon, Tanoh Gayo itu kopi dalam bentuknya yang paling murni menjadi saksi atas kebenaran teori yang menyokong keberadaan alam semesta beserta asal muasalnya itu. Teori Relativitas Eintein terbukti benar. Matahari ternyata memang melengkungkan ruang-waktu sedemikian sehingga —bahkan seberkas cahaya— tidak bisa memilih selain bergerak dalam lingkungan kosmos tersebut.

Foto Gerhana Matahari Total 9 Mei 1929 yang diambil oleh tim Observatorium Postdam di Takengon Aceh
Foto Gerhana Matahari Total 9 Mei 1929 yang diambil oleh tim Observatorium Postdam di Takengon Aceh (Sumber: lintasgayo.co)

* * *

“Di suatu dunia, waktu berjalan lingkaran. Orang-orang di dalamnya tak henti mengulang takdirnya tanpa perubahan sedikitpun. Di tempat lain. Orang mencoba menangkap waktu, yang berwujud burung bulbul ke dalam guci.. Di tempat lain tak ada waktu, yang ada hanyalah peristiwa-peristiwa yang membeku.” (Einstein’s Dream)

Tahun 2016 ini adalah adalah tahun istimewa selain fakta bahwa tahun ini merupakan tahun kabisat, yang berulang setiap empat tahun sekali. Dalam semesta pembuktian teori relativitas Einstein, tahun ini lagi-lagi menjadi tahun pembuktian kebenaran Teori Relativitas. Tepatnya pada 12 Februari 2016 para Ilmuwan di Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory (Observatorium LIGO) berhasil mengonfirmasi keberadaan Gravitasi Einstein.

Pada 9 Maret 2016 lalu, peristiwa besar Gerhana Matahari Total bisa dilihat secara langsung di sebagian langit beberapa kota di Indonesia. Walaupun tidak persis total di Takengon, demi memperingati peristiwa sejarah 87 tahun yang lalu tidak ada salahnya kita mengenangnya. Kalaupun kita tidak sempat menyaksikan secara langsung, paling tidak kita masih bisa menyeduh kopi sebagai bentuk penghormatan dan pengingat bahwa kopi, bagaimanapun telah mengiringi Albert Einstein, salah satu ilmuwan terbesar dunia pada Teori Relativitasnya.

“Orang-orang seperti kita, yang percaya pada fisika, mengetahui bahwa perbedaan antara masa lalu, masa kini, dan masa hanyalah sebuah ilusi yang terus menerus ada.“ Maka, biarkanlah kopi menjadi bukti, bahwa kenikmatan bagaimanapun pernah mewujud ada.

Imam B. Carito

Belum jadi apa-apa. Masih pengen jadi sesuatu. Suka membaca, masih belajar menulis. Suka kopi item, kopi susu dan kopi tahlil.