Inkosistensi Waktu: Absolut, Relatif atau Tak Ada?

Di dunia kita sehari-hari, waktu adalah absolut. Tapi di dunia makrokosmos (galaksi, alam semesta) waktu adalah relatif. Dan ternyata di dunia mikrokosmos (subatomik) waktu bahkan tidak ada (tidak terdeteksi).

Waktu di Dunia Kita: Absolut

Di dunia kita, waktu tampak absolut. Waktu berjalan terus tanpa bisa dihalangi. Waktu tidak bisa dipercepat, diperlambat, dihentikan atau dimundurkan. Kita tidak bisa mendahului orang lain untuk pergi ke hari esok, memperlambat gerak, atau kembali ke hari kemarin.

Secara fisika, semua orang sepakat dengan standar waktu. Jika saya berdiri di pinggir jalan dan teman saya di dalam mobil mengamati gerak mobil tersebut dengan kecepatan tetap (v) dan menempuh jarak (d) maka saya dan teman saya itu akan sepakat bahwa waktu yang diperlukan adalah t=d/v. Stopwatch yang kami gunakan menunjukkan angka yang sama. Tidak ada yang aneh. Prinsip inilah yang digunakan dalam Mekanika Klasik yang dipelopori Sir Isaac Newton (1642-1727).

Waktu di Alam Makrokosmos: Relatif

Tapi ketika saya berada dunia makrokosmos, waktu akan bertingkah aneh. Di dunia yang melibatkan jarak yang sangat jauh (orde tahun cahaya), benda yang besar (seukuran planet/bintang), dan kecepatan yang sangat tinggi (mendekati kecepatan cahaya) maka waktu menjadi tidak absolut lagi alias relatif.

Jika saya bepergian dengan suatu pesawat luar angkasa bergerak dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya dan teman saya tetap berada di Bumi, maka ketika saya kembali ke Bumi, kami tidak sepakat dengan hasil pengukuran waktu berapa lama saya pergi meninggalkan bumi. Jam yang kami pakai menunjukkan angka yang berbeda. Bukan karena jam tangan saya terpengaruh oleh gerak yang sangat cepat, tapi karena memang waktu yang saya arungi tidak sama dengan waktu yang teman saya alami. Aneh?

Ya, inilah yang ditemukan oleh Albert Einstein: Teori Relatifitas Khusus (1905). Hukum gerak dalam mekanika klasik menjadi tidak berlaku ketika melibatkan kecepatan yang mendekati kecepatan cahaya. Dan di dunia modern ini, dilatasi waktu telah dapat dibuktikan. Salah satu aplikasinya sudah kita rasakan manfaatnya yaitu dalam perhitungan penentuan posisi dengan sistem GPS.

Waktu di Alam Subatomik: Tak Ada?

Jika saya bisa mengecil dan masuk ke alam subatomik (seukuran elektron) maka disana lebih aneh lagi. Pada tingkat subatomik, waktu tidak bisa diamati.

Menurut Mekanika Kuantum, perpindahan elektron dari satu orbit ke orbit yang lain bahkan tidak memerlukan waktu. Elektron berpindah dari satu orbit ke orbit yang lain secara seketika. Inilah yang tersirat dalam lompatan kuantum-nya Niels Bohr (1913). Prinsip-prinsip mekanika klasik dan relatifitas tidak berlaku di alam subatomik.

 

Pertanyaan Besar...

Alam semesta yang besar dan luas ini tersusun atas atom dan benda-benda subatomik (elektron, proton, neutron, quark, dll) tapi mengapa waktu tampak tidak konsisten di alam subatomik, di alam kita, dan di alam semesta nan luas?

Sesungguhnya penciptaan langit dan bumi lebih besar daripada penciptaan manusia
akan tetapi kebanyakan manusia tidak mengetahui. (40:57)

Kata Kunci:
classical mechanics, special relativity, time dilation, quantum mechanics, quantum leap