Teori Einstein tentang gravitasi

Teori Einstein tentang gravitasi

Sebagaimana telah dibahas di dalam tulisan sebelumnya, pada tahun 1916 Einstein dengan cemerlang menyusun teori relativitas umum sebagai usaha untuk menjelaskan fenomena gravitasi di alam semesta. Teori ini disebut sebagai ciptaan paling brilian yang pernah dihasilkan dari pikiran manusia. Premis dasarnya adalah ruang angkasa yang terlihat kosong sebenarnya terbuat dari anyaman medan ruang dan waktu. Teori ini bukan saja menggabungkan konsep ruang, waktu dan gravitasi tetapi juga sanggup memprediksi fenomena-fenomena alam semesta lain yang sulit masuk diakal seperti black hole atau lubang hitam.

Lebih lanjut keberadaan benda astronomi seperti planet dan bintang memberikan pengaruh terhadap strukture anyaman ruang-waktu tadi. Sebuah planet, misalkan, akan melekukkan anyaman itu, efek lekukan ini disebut sebagai warped space time atau lekukan ruang waktu. Karena benda seperti planet dan bintang berputar pada porosnya, putaran ini diperhitungkan menyeret anyaman tadi. Efek seretan ini disebut sebagai efek frame dragging atau seretan kerangka.

Akibat lekukan anyaman ruang-waktu yang diakibatkan oleh matahari yang bermassa jauh lebih besar dari massa planet dan benda-benda lain dalam tata surya, benda-benda yang bermassa lebih kecil tadi akan bergerak mengikuti bentuk lekukan anyaman di sekitar matahari. Efek ini juga dikenal sebagai efek geodetic. Akibat massa matahari yang sangat besar, efek geodetinya menjangkau bahkan sampai planet Pluto atau Cesna (kandidat planet yang baru saja ditemukan sebagai benda angkasa yang terjauh dari matahari).

Meskipun prediksi teori relativitas umum dalam pembelokan lintasan cahaya, presisi perihelion planet Merkuri, pergeseran warna merah dan melambatnya kecepatan cahaya akibat gravitasi telah dikukuhkan keberadaannya melalui eksperimen, dua efek utama dari teori ini, efek geodetik dan seretan kerangka, belum terbukti secara langsung melalui eksperimen. Sehingga boleh dikatakan bahwa teori relativitas umum adalah teori yang paling sedikit mendapat perhatian oleh para eksperimentalis.

Lebih lanjut Einstein sendiri mengakui bahwa persamaan relativitas umumnya memiliki kelemahan. Suku di sisi kiri persamaannya, yang menggambarkan geometri ruang-waktu, merupakan suku yang kokoh seperti batu granit sementara suku di sisi kanan persamaannya, yang menghubungkan geometri ruang-waktu dengan massa dan energi, adalah suku yang lemah seperti pasir dipantai.

Bukan hanya itu, para ilmuwan melihat teori relativitas umum memiliki masalah dalam teori itu sendiri yang lebih serius. Kenyataan bahwa dari keempat gaya dalam alam semesta ini, gaya inti kuat, inti lemah, elektromagnetik dan gravitasi, gravitasi adalah satu-satunya gaya yang sulit untuk digabungkan dengan ketiga gaya yang lain dalam teori penggabungan agung (GUT). Lebih lanjut, teori gravitasi ini tidak bersesuaian dengan teori mekanika kuantum yang merupakan teori terbesar yang pernah ditemukan di awal abad 20. Para fisikawan banyak berspekulasi tentang skenario teori gravitasi kuantum, tetapi akhirnya spekulasi ini hanya berakhir pada sebatas sebagai spekulasi saja.

Kesulitan-kesulitan yang ditemukan dalam teori gravitasi Einstein ini menguatkan kecurigaan para fisikawan bahwa teori ini sepertinya perlu diamandemen. Untuk menemukan bukti kuat yang dapat mendukung amandemen teori gravitasi Einstein ini dibuatlah eksperimen GP B yang khusus akan menguji premis utama teori ini dalam efek geodetik dan seretan kerangka.