Apa yang ditunjukkan gambar ini kepada Anda sekarang adalah semacam kartun yang menunjukkan sejarah alam semesta. Di sebelah kiri Anda melihat ledakan besar (Big Bang). Kemudian waktu berjalan melintasi layar hingga saat ini di sebelah kanan. Apa yang ingin ditunjukkannya kepada Anda, di tengah adalah epik di mana bintang pertama dan galaksi pertama terbentuk di alam semesta.
Dengan teleskop yang kita miliki hari ini, kita dapat melihat kembali ke waktu hingga sekitar di sini (lihat panah pada gambar). Ketika alam semesta baru berusia beberapa ratus juta tahun, yang pada skema besar itu masih merupakan bayi alam semesta, itu sudah sangat lama sekali. Bahkan ketika kita melihat ke luar sana kita sudah melihat lubang hitam supermasif ini. Kita melihat galaksi yang memiliki monster di pusatnya, dan itu membuat masalah menjadi lebih rumit. Karena tidak ada banyak waktu antara awal alam semesta dan terbentuknya lubang hitam supermasif ini.
Anda tahu, itu salah satu hal yang membuat lubang hitam jenis ini sebagai sains yang sangat menarik. karena Anda tahu kami melihat hal-hal ini, dan setiap kali kami menemukan sesuatu yang baru, itu membuka lebih banyak pertanyaan yang ingin kami coba jawab.
Saya akan memberi tahu Anda lebih banyak tentang mekanisme bagaimana lubang hitam sebenarnya berfungsi. Saya membuat kartun kecil tentang beberapa konsep penting yang harus kita bicarakan. Lubang hitam benar-benar merupakan salah satu penyelesaian dari persamaan medan Einstein yang telah disebutkan di awal. Istilah spesifik yang kami miliki untuk solusi itu, kami menyebutnya singularitas. Karena ini adalah anomali matematika.
Semacam ini, di mana Anda dapat memiliki jumlah massa tak terbatas hampir di titik ruang yang sangat kecil. Sehingga kami berpikir bahwa lubang hitam itu sendiri mungkin sekecil ini. Hal yang sangat kecil sekali di pusat ini. Itulah yang saya beri label singularitas di sini. Apa yang kita anggap sebagai lubang hitam lebih umum sebenarnya adalah apa yang kita sebut cakrawala peristiwa (event horizon) yang merupakan jenis bola yang telah saya ilustrasikan di sini.
Pentingnya hal ini dan signifikansinya bahwa cakrawala peristiwa adalah batas ini, titik tidak dapat kembali untuk cahaya. Jika sesuatu semakin dekat ke lubang hitam, maka cakrawala peristiwa ini tidak akan mundur. Bahkan hal yang kita tahu dapat bergerak secepat cahaya tidak dapat melarikan diri setelah melampaui cakrawala peristiwa.
Yang benar-benar aneh adalah, jika Anda seorang astronot atau Anda mengenal seseorang yang kebetulan berada di dekat lubang hitam, Anda akan dapat melintasi cakrawala peristiwa dan masuk ke dalamnya. Anda sebagai orang yang masuk tidak akan melihat apa-apa. Untuk seseorang yang bepergian yang dekat di sana tidak ada yang istimewa tentang cakrawala peristiwa. Anda tidak akan melihat apa pun. Kecuali untuk pengamat lebih jauh yang melihat Anda melalui teleskop atau teropong yang melihat Anda melakukan perjalanan menuju lubang hitam
Mereka akan melihat Anda melambat, melambat, dan melambat. Mereka akan melihat Anda tidak pernah bisa melintasi cakrawala peristiwa. Sementara pada kenyataannya Anda sebagai pengelana akan berada di dalam dan tidak akan menyadarinya. Sesuatu hal yang menjadi aneh bukan.
Hal penting lainnya untuk ditunjukkan di sini adalah orbit stabil terdalam. Jika radius acara cakrawala ada di sini, orbit paling stabil dalam sekitar tiga kali lebih jauh. Seperti namanya, ini adalah materi terdekat seperti gas dan debu dan hal-hal yang mengorbit di sekitar itu dalam piringan akresi (the accretion disk) sedekat mungkin dengan lubang hitam supermasif sebelum jatuh. Jika jika semakin dekat maka pasti akan jatuh ke dalamnya.
Jika Anda melihat slide, Anda mungkin telah memperhatikan tiga kata kecil (mass, spin, charge) yang saya taruh di sudut kiri bawah. Ini adalah hal yang sedikit lebih maju, hal yang sedikit lebih aneh, tapi saya pikir saya bisa meregangkan Anda sedikit. Salah satu hal lain yang pada dasarnya aneh tentang lubang hitam adalah Anda dapat menggambarkan setiap lubang hitam yang diberikan hanya dengan tiga angka. Angka pertama adalah massanya. Angka kedua adalah spin. Yang kita sebut spin adalah ukuran seberapa cepat itu berputar. Angka ketiga adalah muatannya. Maksud saya seperti muatan listrik, atau listrik statis, dan semua hal semacam ini.
Katakanlah saya mengambil cangkir ini di sini. Sekarang untuk menggambarkan cangkir air, saya akan membutuhkan lebih dari tiga angka, saya perlu menjelaskan seberapa tinggi cangkir itu, seberapa lebar cangkir itu, seberapa besar cangkir itu, saya harus menjelaskan cangkir itu terbuat dari apa. Hal itu cukup rumit untuk menggambarkan sesuatu, jauh lebih dari sekedar tiga angka. Fakta bahwa lubang hitam hanya dijelaskan oleh tiga angka, ini menciptakan masalah mendasar.
Hal itu adalah hal yang banyak dipikirkan, dan ditulis oleh Stephen Hawking. Misalnya saya ambil cangkir saya di sini dan saya mengambil bola lampu. Saya pikir Anda dua objek ini memiliki massa yang sama. Katakanlah saya memiliki lubang hitam di dekat saya, dan saya memasukkan keduanya di lubang hitam. Jika saya memasukkan gelas saya ke dalam lubang hitam, massa lubang hitam akan bertambah sebesar massa gelas ini. Jika saya memasukkan bola lampu ke dalamnya, massanya akan bertambah dengan jumlah yang kira-kira sama dengan massa lampu.
Bagi saya sebagai pengamat, jika saya kemudian melihat lubang hitam, saya berkata, oh baiklah lubang hitamnya sedikit lebih besar. Tetapi tidak ada tempat bagi saya untuk mengetahui apa yang masuk, apakah itu cangkir, atau apakah itu bola lampu. Tentu saja fisikawan tidak terlalu peduli dengan cangkir dan cahaya bola lampu, tetapi mereka peduli dengan sifat materi lainnya. Fakta bahwa begitu sesuatu masuk ke dalam lubang hitam semua informasi itu terhapus dan hilang adalah teka-teki mendasar. Itu adalah sesuatu yang fisika modern tidak cukup mampu menjelaskannya.Itu perlunya mengembangkan teori baru dan mencari tahu tentang pembuatan dasar dan cara kerja alam semesta kita.
Saya punya pertanyaan singkat untuk Anda sekarang. Pertanyaannya adalah, jika Anda akan melakukan perjalanan mendekati lubang hitam untuk mempelajarinya, jenis lubang hitam apa yang akan Anda pilih, apakah Anda akan memilih lubang hitam bermassa bintang kecil, atau apakah Anda akan memilih lubang hitam supermasif. Katakanlah tujuan Anda adalah untuk sedekat mungkin dengan singularitas dan dapat memberi tahu kisahnya.
Jelas lubang hitam adalah tempat yang cukup tak termaafkan. Saya khawatir harapan hidup kita mungkin tidak bagus begitu kita mendekatinya, tetapi katakanlah bagaimana Anda memilih yang mana yang bisa Anda dapatkan sedekat mungkin dengan ke singularitas sebelum sesuatu yang buruk akan terjadi pada Anda. Beri saya jawaban Anda, lubang hitam kecil atau lubang hitam besar. Jika Anda bisa mengetik mengapa menurut Anda itu akan menjadi luar biasa.
Lubang hitam kecil pada awalnya tampak pilihan yang lebih baik.Lubang hitam kecil memang memiliki tarikan gravitasi yang lebih sedikit. Karena massanya lebih sedikit, sehingga gravitasi lebih lemah. Jadi orang akan berpikir, ya itu tebakan terbaik saya. Benar gravitasi akan kurang kuat pada lubang hitam kecil.
Saya cenderung tidak memberi tahu Anda pengaruh negatif dari lubang hitam di ukuran cakrawala peristiwa. Uukuran seberapa besar cakrawala peristiwa itu sebanding dengan massa yang ada di dalamnya. Jadi Anda benar bahwa Anda tahu dalam satuan kilometer misalnya cakrawala peristiwa dari lubang hitam kecil lebih kecil dari cakrawala peristiwa dari lubang hitam besar.
Trik dalam pertanyaan ini, yang cukup penting juga adalah seberapa besar perubahan gravitasi. Jadi jika saya jatuh ke dalam lubang hitam kecil, katakanlah saya akan berjalan kaki terlebih dahulu, tidak ada gravitasi yang kuat, tidak terlalu kuat dibandingkan dengan lubang hitam besar. Tetapi karena itu kecil, gravitasi berubah cukup besar. Anda tahu konsep jarak, jika saya masuk akan ada lebih banyak gravitasi di kaki saya daripada di kepala saya. Saya akan meregang sedikit keluar dari bentuk dengan cepat, dengan panjang yang sangat tidak nyaman.
Sedangkan pada lubang hitam supermasif akan baik-baik saja bagi Anda. Saya pikir dalam hal Anda mengatakan lubang hitam supermasif, menurut saya itu adalah jawaban yang benar. Karena saat Anda masuk, memang gravitasi lebih kuat tetapi bervariasi dalam skala yang lebih kecil. Sehingga gravitasi menarik kaki saya dan kepala saya akan sangat mirip. Saya secara keseluruhan masuk dengan cepat mengisi semua tarikan itu. Setidaknya saya tidak akan meregang dari bentuk awal, yang merupakan proses yang kami sebut spagetifikasi, yang merupakan peregangan.
Apa pun yang akan terjadi saat Anda mendekati lubang hitam. Jadi jawabannya, jika Anda mau untuk bertahan dengan lubang hitam supermasif, Anda bisa masuk ke dalam cakrawala peristiwa sebelum Anda mulai diregangkan dengan cara yang tidak nyaman. Sedangkan pada lubang hitam kecil Anda bahkan tidak akan bisa sampai ke cakrawala peristiwa.
Pemateri: Prof Amélie Saintonge
Judul Asli: A Beginner's Guide to Black Holes
Sumber: https://www.youtube.com/@TheRoyalInstitution
Komentar
Posting Komentar