Tulisan ini merupakan sambungan dari posting sebelumnya yaitu "Tentang Elektrodinamika Benda - Benda Bergerak". Yang juga merupakan salah satu dari empat karya besar Albert Einstein.
 |
| Albert Einstein 1905 |
Oleh A. Einstein
27 September, 1905
Hasil penelitian sebelumnya mengarah pada kesimpulan yang sangat menarik, yang akan diungkapkan di sini.
Saya mendasarkan penyelidikan ini pada Persamaan Maxwell-Hertz untuk ruang hampa, bersamaan dengan pernyataan Maxwellian akan energi elektromagnetik ruang ditambah prinsip bahwa :-
Hukum - hukum di mana keadaan sistem fisik berubah tidak bergantung pada salah satu dari dua sistem koordinat alternatif, dalam gerak lurus beraturan sejajar relatif satu dengan yang lain di mana perubahan - perubahan keadaan itu teracu (prinsip relativitas).
Dengan prinsip - prinsip itu* sebagai dasar, saya simpulkan antara lain hasil berikut (§ 8):-
Misalkan sebuah sistem gelombang datar cahaya, teracu pada sistem koordinat (x, y, z), mempunyai energi l; dan misalkan arah sinar (normal-gelombang) membentuk sudut Φ dengan sumbu-x sistem. Jika kita memasukkan sistem koordinat baru (ξ, η, ζ) yang bergerak lurus seragam yang terhubung dengan sistem (x, y, z) dan titik pusatnya bergerak sepanjang sumbu-x dengan kecepatan υ, maka cahaya ini -diukur dalam sistem (ξ, η, ζ)- mempunyai energi
dimana c menyatakan kecepatan cahaya. Kita akan menggunakan hasil ini dalam analisis selanjutnya.
Misalkan terdapat sebuah benda diam dalam sistem (x, y, z), dan andaikan enegrinya -teracu pada sistem (x, y, z) adalah
Anggap benda ini memancarkan gelombang datar cahaya dalam arah yang membentuk sudut Φ dengan sumbu-x dengan energi 1/2L jika diukur relatif tehadap (x, y, z), dan pada saat yang bersamaan ia juga memancarkan cahaya dengan besar yang sama namun berlawanan arah. Sementara benda itu tetap diam relatif terhadap sistem (x, y, z). Prinsip energi harus diterapkan pada proses ini, dan senyatanya begitu (dengan prinsip relativitas) dengan keterhubungannya pada kedua sistem koordinat. Jika kita menyebut energi benda setelah pemancaran cahaya itu masing - masing E1 dan
dan
Dengan pengurangan, dari persamaan - persamaan itu kita dapatkan
Selisih dari kedua bentuk H - E yang terdapat pada pernyataan ini mempunyai arti fisis yang sederhana. H dan E adalahnilai energi dari benda yang sama yang teracu pada dua sistem koordinat dalam gerak relatif satu sama lain, benda itu diam dalam salah satu sistem (sistem (x, y, z)). Jadi jelas bahwa selisih H - E berbeda dengan energi kinetik benda, teracu pada sistem yang lainnya (ξ, η, ζ), hanya dengan menambahkan konstanta C, yang bergantung pada sebarang pilihan konstanta tambahan dari energi - energi H dan E. Dengan demikian kita bisa menempatkan
karena C tidak berubah selama pemancaran cahaya. Maka kita punya
Energi kinetik benda diukur dari (ξ, η, ζ) berkurang sebagai akibat dari pemancaran cahaya, dan jumlah pengurangan itu bebas dari sifat - sifat benda. Lebih lanjut, selisih
Dengan mengabaikan besaran orde empat dan yang lebih besar dari itu kita dapatkan
Dari persamaan ini langsung diperoleh bahwa : -
Jika benda mengeluarkan energi L dalam bentuk radiasi, massanya akan berkurang sebanyak
. Kenyataan bahwa energi yang hilang dari benda menjadi energi radiasi jelas bukan hal yang tabu, karena itu kita langsung menuju gagasan yang lebih umum bahwaMassa benda adalah ukuran energi yang dikandungnya; jika energinya berubah sebanyak L maka massanya berubah dalam arti yang sama sebanyak
, energi diukur dalam erg dan massa dalam gram.Bukan tidak mungkin bahwa untuk benda yang kandungan energinya bervariasi dari tingkat rendah sampai tingkat tinggi (misalnya garam radium), teori ini akan lolos uji.
Jika teori ini dihubungkan dengan kenyataan, radiasi membawa inersia antara benda - benda yang memancarkan dan menyerapnya.
Catatan Kaki :
* Tentu saja prinsip kekonstanan kecepatan cahaya tercakup dalam persamaan Maxwell.
Sumber teks Bahasa Inggris :
http://www.fourmilab.ch/etexts/einstein/E_mc2/www/
