Categories
Astro & Cosmos

Bagaimana Fisika Menjelaskan Dark Matter

Dalam ulasan sebelumnya (artikel “Melacak Sejarah dan Komposisi alam Semesta”), 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.

Categories
Astro & Cosmos

Melajak Sejarah dan Komposisi Alam Semesta

Berbicara tentang antariksa tidak pernah habisnya. Alam Semesta kita begitu menakjubkan, mulai dari bintang yang lahir dan mati, planet-planet yang mengitari Matahari, sinar kosmik, dan hal-hal misterius lainnya yang masih misteri dalam ilmu sains manusia. Ada dua cabang ilmu dasar yang mempelajari alam semesta, yaitu astronomi dan kosmologi. Astronomi mempelajari benda-benda angkasa di luar Bumi dan merupakan salah satu ilmu tertua dalam peradaban manusia. Setelah manusia mengenal metoda ilmiah, ilmu fisika, dan teknologi obsevasi berkembang, kosmologi kemudian lahir sebagai ilmu yang mempelajari asal-muasal, komposisi, dan perkembangan Alam Semesta.

Tidaklah sulit untuk mencari objek astronomi, dua contoh yang paling dekat dengan kehidupan kita sehari-hari adalah Matahari dan Bulan. Matahari adalah keluarga bintang yang memancarkan cahaya hasil dari reaksi nuklir fusi. Seperti bintang lainnya,  Matahari pada suatu saat akan kehabisan bahan bakar untuk reaksi nuklirnya dan kemudian mati. Sementara Bulan adalah keluarga satelit yang mengorbit pada sebuah planet karena pengaruh gravitasi dari planet tersebut. Contoh planet adalah Bumi yang kita tinggali sekarang.

Tidak perlu instumen canggih untuk mencari benda-benda angkasa hanya sekedar untuk memulai belajar astronomi. Tapi bagaimana dengan kosmologi?

Categories
Astro & Cosmos

Horizon Si Kaki Langit

Tulisan terdahulu, “Langit Malam Yang Gelap“, menyisakan satu pertanyaan menarik: Bagaimana mungkin cahaya dari bintang-bintang di belakang horizon tidak pernah sampai ke Bumi?

Ini menarik. Dalam Teori Dentuman Besar (Bigbang) ada benda yang bergerak dua sampai tiga kali kecepatan cahaya. Dan benda itu adalah horizon, atau si kaki langit. Dengan demikian, berlahan tapi pasti, benda-benda yang sekarang berada di belakang horizon akan masuk ke dalam pandangan kita.

Apa itu horizon?

Horizon adalah batas terjauh yang bisa teramati oleh kita. Dalam konteks kosmologi, horizon benar-benar seperti kaki langit, di mana semua pengamatan canggih kita tidak sanggup mengintip apa yang ada di belakang garis horizon tersebut.

Categories
Astro & Cosmos

Langit Malam Yang Gelap

“Kenapa malam gelap?” Sepertinya ini adalah sebuah pertanyaan rutin tiap anak-anak, termasuk kita. Jawaban yang terbayang dalam benak kita adalah: Matahari hanya menyinari permukaan yang mengadapnya langsung, sedangkan yang membelakanginya akan gelap dan itu disebut malam. Namun, apakah benar demikian?

Dalam kosmologi, yaitu sains yang mempelajari evolusi alam semesta, dianut sebuah prinsip bahwa alam semesta dalam skala besar bersifat isotropik dan homogen. Isotropik berarti tidak ada arah pilihan di alam semesta; ke arah mana pun mata memandang semua terlihat sama. Homogen berarti tidak ada lokasi pilihan di alam semesta; dari mana pun mata memandang semua terlihat sama. Nah, dengan demikian kita bebas memilih lokasi dan arah pengamatan terhadap alam semesta. Kita pilih Bumi, misalnya.

Categories
The Mechanism

Hujan es, bagaimana mungkin?

Kamis, 5 Maret 2009 kemarin, sebagian Bandung mengalami hujan es. Di awali angin kencang dan petir bersahut-sahutan sekitar pukul 2 siang, kemudian diikuti gerimis yang baru berhenti menjelang maghrib. Saya ingat karena pukul 2 siang itu ditelepon isteri untuk janjian bertemu di perpustakaan pusat ITB. Tidak terjadi hujan es di daerah Sadang Serang (rumah kami di Bandung), Dago, dan sekitar kampus ITB.

Terakhir kali saya mengalami hujan es 13 tahun yang silam, tahun pertama saya merantau di Bandung. Besar-besar, menyakitkan kepala, tapi tetap tidak menghalangi diri untuk menari-nari di antara butiran es itu. Setelah hujan es selesai, halaman kos kami penuh dengan es batu. Kakak saya mengambil beberapa biji, dibersihkan, dan kami membuat pesta teh es.

Bagaimana hujan es dapat turun di kota yang terletak di daerah tropis? Tentu saja dapat, toh buktinya sudah ada hehehe. Yang jelas, proses hujan, di mana pun dan apapun bentuknya ketika sampai di tanah, selalu di mulai sebagai salju seperti tulisan sebelumnya Salju… salju… salju….

Sederhananya, sebagaimana yang ditulis oleh koran USAToday dalam arsip howstuffworks.com, bermula dari angin badai yang terjadi karena adanya perbedaan tekanan yang signifikan antara udara hangat (warm air, temperatur di atas 0° C) dan dingin (cold air, 0° C) — oleh karena itu, badai mengandung angin hangat dan dingin. Angin badai ini bergerak membentuk seperti roti sandwich, udara hangat diapit oleh udara dingin, seperti pada ilustrasi berikut.