REPUBLIKA.CO.ID, JAKARTA -- Para ilmuwan telah menunjukkan bahwa teori relativitas umum Einstein benar dengan tingkat akurasi yang luar biasa, meskipun telah ada selama lebih dari satu abad. Tim di belakang penelitian ingin menguji komponen teori relativitas umum Einstein yang disebut prinsip kesetaraan lemah, yang menyatakan bahwa semua benda, terlepas dari massa atau komposisinya, harus jatuh bebas dengan cara yang sama dalam medan gravitasi tertentu ketika interferensi dari faktor-faktor seperti tekanan udara dihilangkan.
Untuk melakukannya, para ilmuwan mengukur percepatan benda jatuh bebas di satelit Prancis yang disebut MICROSCOPE, yang diluncurkan pada 2016. Salah satu tes paling terkenal dari prinsip kesetaraan lemah terjadi selama perjalanan bulan Apollo 15, ketika astronaut David Scott menjatuhkan bulu dan palu geologi pada saat yang sama; tanpa hambatan udara, kedua benda dipercepat menuju permukaan bulan dengan kecepatan yang sama.
Dilansir dari Space, Kamis (15/9/2022), dengan gaya yang sama, MICROSCOPE membawa massa uji jatuh bebas yang terbuat dari paduan platinum dan titanium. Gaya elektrostatik menjaga massa uji dalam posisi relatif yang sama satu sama lain, sehingga setiap perbedaan yang dihasilkan dalam gaya elektrostatik yang diterapkan ini harus merupakan hasil dari penyimpangan dalam percepatan benda.
Hasil penelitian tim yang merupakan puncak dari 20 tahun penelitian mengungkapkan bahwa percepatan pada pasangan benda jatuh bebas berbeda tidak lebih dari satu bagian dalam 10^15, atau 0,0000000000000001, artinya mereka tidak menemukan pelanggaran pada prinsip kesetaraan lemah yang lebih besar dari itu.
Selain menempatkan kendala pada penyimpangan dalam prinsip kesetaraan lemah, temuan ini juga tidak mendukung setiap penyimpangan dalam teori gravitasi Einstein 1915, relativitas umum, secara keseluruhan. Para ilmuwan terus mencari penyimpangan seperti itu karena relativitas umum, deskripsi terbaik yang kita miliki tentang gravitasi, tidak cocok dengan fisika kuantum, model terbaik yang kita miliki tentang realitas pada skala yang sangat kecil.
Tidak ada tanda-tanda penyimpangan, berarti masih belum ada tanda-tanda perluasan ke relativitas umum yang menunggu untuk ditemukan yang dapat menjembatani kesenjangan dengan fisika kuantum.
“Kami memiliki kendala baru dan jauh lebih baik untuk teori masa depan karena teori ini tidak boleh melanggar prinsip kesetaraan pada tingkat ini," kata Gilles Métris, anggota tim MICROSCOPE dan ilmuwan di Observatorium Côte d'Azur di Prancis, dalam sebuah pernyataan dari American Physical Society, yang menerbitkan penelitian tersebut.
MICROSCOPE diluncurkan pada April 2016 dan personel misi merilis hasil awalnya 2017. Analisis data terus berlanjut, bahkan setelah eksperimen berakhir pada 2018.
Fakta bahwa penelitian baru tidak menemukan pelanggaran prinsip kesetaraan lemah menempatkan kendala tertinggi pada elemen relativitas umum ini, dan hasilnya juga meletakkan dasar untuk tes yang lebih sensitif di masa depan.
Itu karena para ilmuwan memasukkan saran bagaimana pengaturan eksperimental yang mereka gunakan dapat ditingkatkan. Peningkatan potensial termasuk mengurangi ketidaksempurnaan dalam lapisan satelit yang dapat memengaruhi pengukuran akselerasi serta mengganti sistem kabel dengan yang menggunakan koneksi nirkabel, tulis mereka.
Satelit yang menerapkan perbaikan ini berpotensi mendeteksi pelanggaran prinsip kesetaraan lemah sekecil 1 bagian dalam 10^17, 100 kali lebih sensitif daripada MICROSCOPE. Tetapi tim memperkirakan peningkatan ini tidak akan layak untuk beberapa waktu, yang berarti bahwa untuk saat ini, percobaan MICROSCOPE akan tetap menjadi ujian terbaik dari prinsip kesetaraan lemah.
“Setidaknya selama satu atau dua dekade, kami tidak akan melihat peningkatan apa pun dengan eksperimen satelit luar angkasa,” kata Manuel Rodrigues, anggota tim MICROSCOPE dan ilmuwan di ONERA, lembaga penelitian Prancis yang berspesialisasi dalam kedirgantaraan, dalam pernyataan yang sama.
Ikuti Whatsapp Channel Republika