Beautiful Equations
dengan nama Alloh, Sang Maha Pengasih Sang Maha Penyayang
dalam
ilmu fisika, persamaan atau rumus matematis akan bermakna apabila dapat
dibuktikan kebenarannya melalui eksperimen. setiap rumus pasti memiliki
prediksi, dan prediksi itulah yang akan diuji dengan eksperimen.
seindah apapun bentuk rumus, namun bila tidak sesuai dengan eksperimen,
maka rumus tersebut tidak ada fedahnya.
dari sekian banyak rumus,
terdapat beberapa rumus fisika yang dianggap ‘Indah’. selain karena
faedahnya yang sangat penting, rumus-rumus tersebut memiliki bentuk yang
sederhana, menarik, namun mencakup banyak aspek. berikut beberapa rumus
diantaranya.
1. relativitas umum, albert einstein
e
= mc kuadrat adalah rumus paling legendaris dimuka bumi. sosok einstein
yang awal mulanya hanya pegawai kantor paten, tiba-tiba menjadi ilmuwan
terpenting sepanjang sejarah sejak mem-publish rumus ini. rumus ini
menjelaskan bahwa materi dan energi adalah dua hal yang sama, artinya
materi dapat diubah menjadi energi dan juga sebaliknya. eksperimen
pembuktian kebenaran rumus ini diwakili oleh dampak bom atom di
hiroshima dan nagasaki, 1945.
sebagai
gambaran, 0,5 gram dapat berubah menjadi energi sebesar 45 juta juta
joule (dua belas nol) yang setara 15 kTon TNT. aplikasi positif dari
rumus ini adalah pembangkit listrik tenaga nuklir dan juga menjelaskan
bagaimana bintang dapat memancarkan sinarnya. meski rumus ini besar
perannya, bentuknya amat ringkas dan sederhana.
2. gravitasi, isaac newton
rumus
ini adalah kontribusi penting dari isaac newton selain hukum newton
untuk menjawab pertanyaannya sendiri mengapa apel jatuh ke bawah dan
bumi mengelilingi matahari. rumus ini mengisyaratkan bahwa besarnya gaya
tarik antar dua benda adalah berbanding lurus dengan massa (bobot)
kedua benda tersebut dan berbanding terbalik dengan jarak keduanya.
semakin
besar bobot kedua benda, gaya tarik semakin besar. semakin jauh jarak
kedua benda, gaya tarik semakin kecil. kedua benda tersebut dapat
berupa, apel dengan bumi, atau bumi dengan matahari, dan bulan dengan
bumi, dan lain-lain. pembuktian rumus ini, setelah beberapa dekade,
adalah tepatnya prediksi kemunculan komet Halley.
3. relativitas khusus (waktu), albert einstein
kira-kira
sepuluh tahun sebelum teori relativitas umum, einstein merumuskan teori
relativitas khusus-nya di tahun 1905. rumus ini mengisyaratkan bahwa
waktu tiap orang tidak sama, bergantung pada seberapa cepat dia
bergerak. semakin cepat seseorang bergerak maka waktu yang dia alami
semakin lebih lambat daripada orang yang diam.
andaikata,
seseorang bergerak dengan kecepatan cahaya maka waktu bagi dia adalah
nol, dengan kata lain dia tidak mengalami perubahan waktu. pembuktian
kebenaran teori ini, adalah pada global positioning system (gps). gps
tidak akan tepat, tanpa peran relativitas khusus ini.
4. fungsi gelombang partikel elektron, paul dirac
rumus
ini mengungkap dinamika partikel yang bernama elektron. salah satu
prediksi yang tersirat dari rumus ini adalah keberadaan anti-partikel.
konsep anti-partikel menyatakan bahwa setiap partikel memiliki lawan
partikel yang bila keduanya bertemu, akan saling meniadakan.
contoh,
bila elektron adalah partikel yang bermassa kecil dan bermuatan
negatif, maka terdapat anti-partikel nya yang disebut dengan positron
(elektron yang positif). positron ini memiliki sifat-sifat yang serupa
dengan elektron kecuali muatan listriknya. keberadaan positron dan
anti-partikel yang lain kini telah terungkap dalam eksperimen fisika
partikel.
5. termodinamika lubang hitam, stephen hawking
lubang
hitam (black hole) adalah suatu tempat di alam semesta yang memiliki
kerapatan massa yang amat tinggi, tingkat gravitasinya amat kuat, cahaya
sekalipun tak mampu keluar dari gravitasinya. keberadaannya di alam
semesta didukung dengan hasil-hasil pengamatan benda-benda angkasa. dan
menurut para ilmuwan, pusat galaksi bima sakti ini adalah lubang hitam
yang amat besar.
lubang
hitam menghisap benda-benda yang ada disekitarnya dengan gravitasi yang
tinggi sekali, menekan dan memampatkannya ke dalam inti. semakin banyak
benda yang terhisap ke dalamnya, luas permukaannya semakin besar. rumus
ini, mengisyaratkan bahwa lubang hitam itu tidak hitam sama sekali,
melainkan memacarkan radiasi yang besarnya sebanding dengan luas
permukaan lubang hitam tersebut.
segala puji bagi Alloh, Tuhan Semesta Alam
sumber: http://mnurqomarudin.blogspot.com/2013/11/beautiful-equations-bbc.html#more.