Harian Einstein Bagian I

Sebelum memahami secara lengkap tentang teori yang diajukan einstein yaitu relativitas. Saya akan mengisi pendahuluan ini dengan serangkaian pertanyaan, agar kita mendapatkan gambaran secara lengkap di kepala.

Apakah usia seorang astronot itu melambat?

Ya

Menurut teori Relativitas Khusus milik Einstein,  semua proses melambat saat sebuah sistem bergerak pada kecepatan tinggi. Hasil berlaku untuk astronot karena mereka bergerak cepat. Jumlah perlambatannya begitu kecil untuk menjadi tak terlihat untuk kecepatan biasa. Dan menjadi sangat berarti ketika kita menemui kecepatan yang hampir mendekati kecepatan cahaya.

Berikut ini adalah daftar kecepatan dan pengurangan usianya :

• Mobil dengan kecepatan 100 mil per jam
  Kehilangan 0,35 detik dalam 1.000.000 tahun (berefek kecil)
• Kecepatan roket saat melepaskan diri dari bumi ( 7 mil per detik )
  Kehilangan 0,022 detik dalam 1 tahun
  (Astronot memiliki usia 0,022 detik lebih muda saat kembali setelah menempuh perjalanan satu tahun)
• Roket berkecapatan  100.000 mil per detik (53% kecepatan cahaya)
  Metabolisme dari Astronot melambat sampai 84% dari normal.
• Roket berkecepatan 185.800 mil per detik (99% kecepatan cahaya)
  Metabolisme Astronot melambat menjadi 4,5% dari normalnya.
  (Satu tahun perjalanan = umur 16 hari) (berefek besar)

Bagaimana bisa teori relativitas khusus dapat mengetahui efek-efek tersebut akan terjadi? Itu karena diperoleh  secara langsung dari perkiraan dasar dari teori yaitu:  Semua gerak pengamat yang seragam harus  mengukur kecepatan cahaya yang sama – 186,000 mil per detik.

Pada awalnya sepertinya mustahil. Katakanlah saya mengirimkan sinyal cahaya dari bumi.  Saya mengukur kecepatan pada 186.000 mil per detik.

Bagaimana dengan pengamat lain yang mengejar sinyal cahaya, katakanlah, dengan setengah kecepatan cahaya.  Bukankah seharusnya pengamat melihat sinyal cahaya melambat menjadi setengahnya? ? Semua akal sehat kita mengatakan ya. Relativitas khusus mengatakan tidak.

Kok bisa? Sesuatu dalam asumsi umum kita akal pasti salah. Tidak banyak ruang untuk mencari kesalahan. Kita dapat menemukan sinyal kecepatan cahaya dengan hanya dua cara, yaitu: dengan sebuah alat ukur untuk menentukan sejauh mana sinyal cahaya berjalan, dan jam untuk mengukur berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk pergi sejauh itu.  Secara Klasik kita mengasumsikan bahwa tidak ada yang dipengaruhi oleh gerak cepat. Setidaknya satu dari asumsi ini pasti salah jika kecepatan cahaya adalah tetap konstan. Ketika kita bekerja melalui rincian kita menemukan bahwa keduanya: alat pengukur tadi menyusut dalam arah gerakan dan waktu menjadi melambat.

Jadi secara tiba-tiba jam yang bergerak menjadi lambat. Bagaimana bisa mendapatkan astronot yang bergerak, diperlambat usianya? Metabolisme seorang astronot adalah jam. Anda dapat menggunakan detak jantung anda untuk menghitung waktu jika anda suka.  Jadi waktu metabolisme harus melambat juga.  Konon, galileo menggunakan denyut nadinya untuk mengukur periode dari lampu berayun saat tidak menghadiri ke katedral massa dan dengan demikian tiba pada hasil yang terkenal yaitu isochrony of pendulum.  yang hanya mengatakan bahwa periode pendulu adalah tetap yang ditetapkan oleh panjangnya. Denyut nadinya adalah jam sederhana sebagai pendulum