Relativitas khusus

Hai teman-teman kali ini kita akan mempelajari tentang konsekuensi waktu dari postulat relativitas khusus, yaitu PEMUAIAN WAKTU. Ternyata sebuah jam yang bergerak terhadap pengamat kelihatannya berdetak lebih lambat daripada saat jam tersebut diam. Berarti, jika seorang pengamat dalam suatu roket mendapatkan selang waktu suatu kejadian adalah t sekon, orang yang diam akan mendapatkan selang kejadian tersebut lebih panjang, yaitu t’. Untuk melihat asal mula pemuaian waktu itu, Mariah kita melihat cara kerja lonceng sederhana yang terlihat dalam gambar dan kita selidiki bagaimana gerak relative mempengaruhi pengukuran. Lonceng ini terdiri dari tongkat yang panjangnya Lo dengan cermin pada ujung dan pangkalnya, suatu pulsa cahaya di pantulkan bolak-balik antara kedua cermin itu, dan piranti khusus dipasang pada salah satu cermin untuk menimblkan suatu “tik” stiap kali pulsa cahaya menumbuknya. Piranti semacam itu dapat berbentuk permukaan fotosensitif pada cemin yang di atur untuk memberi sinyal listrik jika pulsa cahaya tiba.

Gambar diatas menunjukkan pengoperasian lonceng dalam laboratorium. Waktu yang dibutuhkan pulsa cahaya untuk berjalan dari cermin bawah ke atas dan kembali lagi adalah: to = 2Lo/2

Gambar diatas memperlihatkan lonceng yang bergerak dengan cerminnya tegak lurus dengan arah gerak relative ke bumi. Selang waktu antara tik itu adalah t. selama perjalanan pergi pulang-pulang ini seluruh bagian lonceng dalam roket dalam keadaan gerak yang berarti bahwa pulsa cahaya seperti terlihat dari bumi mengikuti lintasan zigzag. Dalam perjalanannya daricermin-bawah ke cermin-atas dalam waktu t/2, pulsa cahaya menempuh jarak horizontal v(t/2) dan jarak total c(t/2). Karena Lo menyatakan jarak vertical antara cermin, (ct/2)2 = Lo2 + (vt/2) 2 t2 (c – v)/4 = Lo2 t2 = 4Lo2/(c – v) = (2Lo) 2/(c2 (1 – v2/c2)) t = 2Lo/(c(1 – v2/c2) 1/2) Tetapi 2Lo/c merupakan selang waktu antara tik pada lonceng di bumi, seperti pada pers, jadi

Keterangan pers: to = selang waktu lonceng yang diam terhadap pengamat t = selang waktu lonceng dalam keadaan gerak relatif terhadap pengamat itu v = kelajuan gerak relative c = kelajuan cahaya dalam ruang hampa jadi dapat disimpulkan bahwa ternyata jam yang bergerak berdetak lebih lambat dari lonceng yang diam.