NARASOMA NOTEBOOK

Jika suatu gas dipanaskan terus - menerus, maka saat sampai pada suhu tertentu gas tersebut akan mengalami ionisasi. Irving Langmuir memberikan istilah "plasma" sebagai sebutan untuk gas - gas terionisasi ini, untuk pertama kalinya tahun 1920. Plasma dianggap sebagai wujud keempat zat, sebab komposisi partikel - partikelnya berbeda dari ketiga zat yang telah dikenal (padat, cair, dan gas). Pada abad ke-20, plasma menjadi cabang ilmu tersendiri dalam dunia fisika, yaitu fisika plasma.

Contoh plasma : ionosfer

Plasma dalam ionosfer (lapisan E) dapat memantulkan gelombang radio dengan frekuensi yang relatif rendah, sehingga kita dapat men dengarkan siaran radio melalui proses pemantulan ini. Sedangkan lapisan yang lebih tinggi (lapisan F) dapat memantulkan gelombang dengan frekuensi yang lebih tinggi.

Pembentukan plasma dapat dilakukan dengan memanaskan gas tertentu, namun harus menggunakan suhu paling sedikit 10.000.000 K. Selain itu bisa dengan melewatkan elektron bertenaga tinggi sekitar 10 eV (elektron volt), itupun keberadaan plasma tidak dapat bertahan lama. Plasma hanya dapat bertahan spersekian juta detik, sebelum menghilang. tentu saja ini menyulitkan bagi para ahli yang ingin menelitinya.

Lalu muncullah ide untuk mengurung plasma dengan menggunakan tabung yang di luarnya dililit kawat berarus. Secara teoritis, medan magnet yang ditimbulkan oleh kawat tadi akan menggencet plasma ke dalam. Tapi timbul masalah terhadap cara ini, seberapapun kuatnya medan magnet yang menggencet plasma, kedua ujungnya tetap berlubang (dari medan magnet).

Ide lain muncul dengan menyatukan kedua ujung tabung tadi, sehingga sekilas nampak seperti donat yang dipenuhi lilitan kawat. Rupanya tehnik inipun belum sepenuhnya sempurna. Akan segera ditemukan bahwa medan magnet disisi luar tabung donat tadi lebih lemah dibandingkan medan magnet di sisi dalam. Hal ini disebabkan karena jumlah lilitan di sisi dalam lebih banyak daripada bagian luarnya. Sehingga ketidak seimbangan itu akan menyebabkan bocornya tabung donat (untuk plasma).

Akhirnya tabung donat mengalami perbaikan, dengan memilinnya sekali akan terbentuk sebuah tabung yang berbentuk garis mobius (ingat simbol infinity?). Sisi dalam bagian kiri akan menjadi sisi luar bagian kanan, begitu pula sebaliknya. Dengan demikian, masalah medan magnet yang tidak seimbang karena jumlah lilitan dapat diatasi.

Sekarang, beberapa cara lain telah dikembangkan. Di antaranya dengan menjadikan plasma sebagai penghantar, dengan kata lain mengaliri plasma itu sendiri dengan arus listrik. Selain itu ada juga istilah tehnik mesin cermin, yaitu mengurung plasma dengan magnet super kuat. Namun ini juga membuat plasma lebih sulit untuk dianalisis.

Jika kita telah dapat ‘mengendalikan’ plasma, maka kemungkinan besar dunia ini akan bertambah makmur oleh karena energi yang dihasilkannya. Bayangkan sebuah sumber energi murah meriah dan tentunya aman untuk dioperasikan.

Sumber :
1. Jurnal Online
2. Ensiklopedi Pengetahuan Populer Fisika

Semenjak tonggak fisika modern didirikan oleh Max Planck tahun 1900, berbagai usulan yang menentang fisika klasik-pun muncul. Tentu saja kemunculan ide – ide ini karena fisika klasik gagal menjelaskan fenomena - fenomena yang terjadi. Yaitu yang berkaitan dengan benda yang benar – benar besar seperti planet dan bintang, ataupun benda yang benar – benar kecil seperti atom, bahkan quarka.

Salah satu ide yang menarik untuk dibahas adalah teori relativitas, yaitu sebuah usulan bahwa segala sesuatu yang berada di jagad raya ini adalah relatif. Dimulai dari Newton yang mengusulkan gerak relatif. Ambillah contoh seorang bus yang bergerak kearah terminal, maka orang – orang yang berada di terminal akan mengatakan bahwa supir berikut busnya yang mendekat. Akan tetapi, menurut si supir, terminal dan semua orang di sanalah yang mendekatinya.

Relativitas ruang diusulkan oleh Henry Poincare, dengan mencontohkan bahwa apabila tiba – tiba dunia ini ( dan semua isinya ) menjadi seribu kali lebih besar, maka kita tak akan dapat mengetahuinya.

Kedua teori di atas tidak begitu terkenal dibandingkan dengan ide kenisbian yang ketiga, yaitu relativitas waktu. Teori ini diusulkan dan dikembangkan oleh Albert Einstein, ilmuwan abad ke-20 yang namanya kesohor ke seluruh dunia. Konsep relativitas waktu berkatitan erat dengan batas kecepatan tertinggi yaitu kecepatan cahaya.

Tahun 1905 menjadi tahun penting peluncuran teori relativitas waktu. Setelah suntuk memikirkannya selama musim semi, mbah Albert seolah mendapat ilham. Beliau mendasari teorinya dengan dua postulat :

~Hukum – hukum fisika berlaku sama untuk setiap kerangka inersial.
~Kecepatan cahaya di ruang hampa adalah konstan.

Teori mbah Albert ini selanjutnya disebut sebagai teori relativitas khusus, karena menerangkan kejadian dalam kerangka inersial / kerangka lembam. Yaitu katika sebuah benda bergerak dengan kecepatan tetap atau diam, seperti yang telah dinyatakan oleh hukum kedua Newton.

Namun, bagaimana jadinya jika kita menggunakan kerangka yang dipercepat?

Hal ini juga dipikirkan oleh mbah Albert secara serius. Bahkan, menurut Paul Strathern mbah Albert sampai makan seadanya, sup telur yang cangkangnya penuh dengan kotoran ayam tanpa dibersihkan lebih dulu. Setelah berpikir keras ( lihat saja rambut beliau ), berdiskusi dengan kawan – kawan, akhirnya beliau menemukannya juga. Teori relativitas dengan kerangka kejadian yang dipercepat, atau lebih dikenal dengan relativitas umum. Teori ini tidak lagi memandang gravitasi sebagai gaya tarik menarik antara dua buah benda, melainkan pelengkungan ruang dan waktu oleh kehadiran massa (adanya materi).

Setelah memasukkan waktu dan gravitasi ke dalam ruang lingkup relativitas, selanjutnya muncul satu ide lagi dari mbah Albert. Yaitu menggabungkan konsep elektromagnetik ke dalam teorinya. Gagasan ini yang nantinya dikenal dengan konsep medan tunggal. Sayangnya mbah Albert keburu wafat sebelum teori terakhirnya ini selesai.

Sumber :
Paul Strathern, judul asli: The Big Idea: Einstein and Relativity, Penerjemah: Fransisca Petrajani, S. Psi., Penerbit : Erlangga, Jakarta, 2002.

Catatan:
Sampai saat tulisan ini ditulis, saya masih kesulitan mendapatkan referensi teori relativitas umum dan teori medan terpadu, terutama hitung – hitungannya. Jadi, bagi yang tahu mohon saya ditulari wangsitnya. Terima Kasih…