Dunia Tidak Punya Awal dan Akhir

KOMPAS.com — Kajian terbaru fisikawan Kanada dan Mesir menyatakan bahwa dunia tidak mengenal awal dan akhir. Big bangtidak pernah ada.
Ahmed Farag Ali dari Zewail City of Science and Technology di Mesir dan Saurya Das dari University of Leithbridge di Kanada menemukan kenyataan itu ketika berupaya mempelajari singularitas, obyek mampat sangat kecil saat big bang terjadi. Untuk memahami singularitas, fisikawan harus mengawinkan mekanika kuantum—hukum fisika yang berlaku pada obyek sangat kecil—dengan relativitas umum yang diajukan oleh Albert Einstein. Ali dan Das berupaya memahami singularitas dengan sebuah persamaan yang dikembangkan oleh Amal Kumar Raychaudhuri, profesor pembimbing Das saat kuliah S-1 di Presidency University di Kolkata, India.
         Ketika kedua fisikawan itu mengutak-atiknya, mereka menemukan bahwa persamaan itu mendeskripsikan fluida yang tersusun atas partikel kecil. Ali dan Das menduga bahwa fluida yang dideskripsikan dalam persamaan tersusun atas graviton. Graviton sendiri merupakan partikel yang telah lama diduga keberadaannya di alam semesta walaupun belum berhasil ditemukan.Dengan persamaan pula, dua fisikawan itu berusaha memprediksi perilaku fluida hingga jauh ke masa lalu. Yang mengejutkan, lewat studi tersebut, mereka tidak menemukan singularitas. Artinya, dunia tidak punya awal."Dunia akan bertahan selamanya. Dunia tidak punya akhir. Dengan kata lain, tidak ada singularitas," kata Das.
         Diberitakan Nature Middle East, 28 Januari 2015 lalu, Das juga menuturkan bahwa kajiannya juga berhasil memecahkan teka-teki tentang energi gelap, energi yang berkontribusi pada pengembangan alam semesta.Ketika Das menentukan massa tertentu graviton, mereka menemukan bahwa densitas gravitasi fluida sama dengan materi gelap. Kesesuaian itu menjelaskan tentang kekuatan yang dimiliki energi gelap.Hasil riset atau pemodelan Ali dan Das dipublikasikan baru-baru ini di jurnal Physical Letters B. Mengomentari hasil pemodelan itu, Brian Koberlein, pakar komunikasi sains dari Rochester Institite of Technology, mengungkapkan bahwa tidak ada singularitas belum tentu tidak ada big bang. Menurut Koberlein, big bang adalah teori yang sudah sangat kuat sehingga tidak akan goyah. Ia mengatakan, paper terbaru Ali dan Das tidak mendatangkan kemajuan pandangan dalam kosmologi.
Sumber : http://sains.kompas.com/read/2015/02/11/08000021/Riset.Fisika.Terbaru.Dunia.Tidak.Punya.Awal.dan.Akhir

Nasa Temukan 10 Lubang Hitam Raksasa

Lewat teleskop antariksa yang kuat, lembaga antariksa Amerika Serikat (NASA) menemukan tidak hanya satu, tapi 10 lubang hitam raksasa yang tersembunyi di jantung galaksi terjauh. Ini adalah temuan besar pertama bagi laboratorium observasi antariksa NASA.
NASA menyatakan penemuan ini sebenarnya terjadi secara kebetulan ketika para astronom sedang menganalisis gambar hasil teropongan Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR). Teleskop sinar-X ini dirancang khusus untuk berburu lubang hitam.
“Lubang hitam terlihat di latar belakang gambar yang sedang kami amati,” kata David Alexander, seorang profesor di departemen fisika Durham University, yang terlibat dalam penelitian.

Tim astronom lantas memastikan temuan mereka dengan pengamatan dari pusat observasi sinar-X Chandra milik NASA dan satelit XMM-Newton milik Badan Antariksa Eropa. Keduanya ternyata juga melihat cahaya berenergi rendah yang menjadi indikasi keberadaan lubang hitam.
Alexander mengatakan, sepuluh lubang hitam raksasa yang baru saja ditemukan hanyalah awal dari ratusan penemuan lain yang diharapkan segera menyusul. “Semain banyak ditemukan, para ilmuwan akan lebih dapat memahami populasi lubang hitam raksasa,” ujarnya seperti dikutip laman Space, Kamis, 12 September 2013.

Sumber : Tempo, 12 September 2013

Laser

Kata Laser adalah sebuah singkatan dari bahasa Inggris yaitu Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation yang mempunyai arti pengerasan pancaran cahaya berdasarkan emisi terstimulasi .Yang pokok dari emisi terstimulasi ini adalah cahaya (foton) menjalar dengan arah, energi dan fase yang sama (koheren). Pada tahun 1958 laser telah diramalkan oleh Townes dan Schawlow,dan untuk hal tersebut Townes mendapat hadiah Nobel tahun 1981. Baru pada tahun 1960, dua tahun setelah diramalkan dapat direalisasikan oleh Th Maiman, dengan laser terbuat dari rubi.
Radiasi elektromagnet dapat berinteraksi dengan atom atau molekul yang mempunyai tingkat energi dalam keadaan dasar ke tingkat energi yang lebih tinggi karena memperoleh energi. Atom atau molekul yang tereksitasi dapat kembali ke keadaan dasar dengan dua cara yaitu emisi spontan dan emisi terstimulasi. Radiasi emisi spontan adalah Radiasi yang dipancarkan secara langsung oleh atom atau molekul yang tereksitasi ketika menuju posisi level energi yang lebih rendah.
Atom tereksitasi = atom keadaan dasar + foton
Radiasi emisi stimulasi adalah radiasi yang dipancarkan ketika foton lain menumbuk atom atau molekul tereksitasi. Energi foton harus sama dengan selisih level energi transisi atom atau molekul tereksitasi. Foton yang dihasilkan sama dengan foton yang datang dan dapat mestimulasi emisi pada atom tereksitasi yang lain.
Atom tereksitasi + foton = atom keadaan dasar + 2 foton
Probabilitas foton baru untuk menginduksi atom tereksitasi lain adalah sama dengan probabilitas foton untuk diserap oleh atom dalam keadaan dasar. Reaksi rantai dapat terjadi bila jumlah atom dalam keadaan tereksitasi lebih banyak daripada atom berkeadaan dasar. Untuk itu diperlukan paling sedikit tiga level energi. Atom mula-mula dalam keadaan dasar E1, lalu tereksitasi ke keadaan tereksitasi E3 karena energi dari luar. Dari E3 secara spontan jatuh ke keadaan metastabil E2 dalam waktu kira-kira 1ns (10-9s) , keadaan E2 membutuhkan waktu kira-kira 1ms (10-3s) probabilitas untuk ke keadaan dasar rendah. Oleh karena itu secara cepat atom terakumulasi pada keadaan metastabil yang jumlahnya lebih banyak dari pada atom keadaan dasar. Setelah populasi berkebalikan reaksi rantai radiasi emisi stimulus akan terjadi. Untuk memperbesar intensitas foton, cermin dipasang pada kedua ujung, cermin penuh dan pada ujung yang lain cermin sebagian. Foton yang dihasilkan akan dipantulkan bolak-balik sepanjang alat dan menginduksi atom-atom tereksitasi lain agar menghasilkan foton yang lebih banyak. Sebagian foton akan keluar sebagai sinar laser pada ujung yang diberi cermin sebagian.
Prinsip pengerasan cahaya dengan cara emisi terstimulasi tidak begitu saja dapat direlisasikan.Karena atom atau molekul dalam keadaan dasar jika diberi foton akan diabsorbsi bukan digandakan.Banyaknya foton yang diabsorbsi sebanding dengan kerapatannya.Karena absorbsi ini sebagian akan mengemisi secara spontan.Emisi spontan tidak tergantung banyaknya foton, tetapi bergantung populasi. Emisi terstimulasi terjadi jika kerapatan pada tingkat energi yang lebih tinggi lebih besar dari keadaan dasar hal ini disebut keadaan inverse. Keadaan inverse ini dapat diperoleh dengan cara memompa populasi secara optis atau listrik.
Ada beberapa macam laser misalnya : laser rubi dibuat oleh Mainman di tahun 1960, menggunakan silinder rubi (kristal alumunium oksida dicampur 0,1 persen kromium). Atom kromium mempunyai tiga level sistem energi.Juga ada laser Helium-Neon terdiri dari campuran helium (85 persen) dan neon (15 persen) pada tekanan rendah. Dan juga ada laser ion argon serta laser karbondioksida.
Aplikasi laser diterapkan dalam berbagai bidang. Antara lain di kedokteran : pisau bedah yang steril, pemotong pembuluh darah, pemasangan retina,penyembuhan sakit kulit. Untuk aplikasi teknologi : memotong dan mengelas logam,persenjataan untuk peluru kendali, ,telekomunikasi,sumber cahaya yang bisa berinterferensi sehingga terjadi laser disc. Dan pada bidang sains: Mengukur pergerakan benda yang jauh, misal bulan, mengukur laju aliran gas dan zat cair, pemetaan, penentuan jarak yang tepat dan banyak aplikasi yang lainnya.

Sumber : http://www.fisikanet.lipi.go.id/utama.cgi?artikel&1269671886

Medan Magnet Bumi Melemah

Tiga satelit Badan Antariksa Eropa, mengungkap medan magnet bumi yang terus melemah. Fenomena itu menandai pergeseran kutub yang sedang terjadi dan akan berlangsung hingga 2019.

Sampel bebatuan yang dikumpulkan dari dasar Samudera Atlantik mengungkap fenomena alam raksasa yang akan dialami Bumi. Menurut ilmuwan, sampel tersebut membuktikan bahwa medan magnet bumi bertukar antara utara dan selatan setiap 250.000 tahun.

Perubahan medan magnet terakhir dialami 780.000 tahun silam, yang disebut dengan Pertukaran Brunhes-Matuyama. Menurut ilmuwan, perubahan selanjutnya akan terjadi dalam beberapa ribu tahun kedepan, tergolong cepat dalam ranah geologi.

Temuan tersebut didapat melalui citra beresolusi tinggi yang dibuat oleh tiga satelit milik Badan Antariksa Eropa (ESA), atau yang sering disebut sebagai konstelasi Swarm. Diluncurkan 2013 silam, Swarm mengumpulkan data-data yang berkaitan dengan medan magnet bumi.

Medan Magnet Bumi Melemah

Ketiga satelit serupa itu, Alpha, Bravo dan Charlie, memiliki Magnetometer yang bisa mencatat arah dan kekuatan medan magnet. Alat pengukur magnet itu dipasang pada tongkat sepanjang empat meter, agar meminimalisir gangguan dari perlengkapan lain di badan satelit.

Observasi dan penelitian selama enam bulan memastikan tren umum bahwa medan magnet Bumi mulai melemah. Fenomena ini terutama menguat di belahan langit bagian barat. Sebaliknya di selatan Samudera Hindia, medan magnet bumi menguat sejak Januari.

Medan magnet berperan besar menaungi kehidupan di Bumi. Ia melindungi atomosfer Bumi dari hujan partikel bermuatan listrik yang berasal dari Matahari. Partikel tersebut bisa melenyapkan atmosfer sebuah planet, seperi yang terjadi pada planet Mars.

Kutub Bergerak

Medan magnet bumi tercipta ketika logam cair yang mengitari inti bumi berputar dan membentuk arus konveksi yang bergerak sekitar sepuluh kilometer per tahun.

Pertukaran kutub berlangsung di dalam perut bumi. Selama beberapa bulan kedepan, ilmuwan ESA akan menganalisa data yang dikumpulkan untuk mengungkap kontribusi magnetik dari sumber lain, seperti mantel dan kerak bumi, samudera, ionosfer serta magnetosfer.

Saat ini kutub selatan di sekitar Kanada bergerak setiap hari sejauh 90 meter. Menurut ilmuwan, pergeseran itu akan terus berlangsung ke arah utara hingga tahun 2019. Analisa teranyar juga memastikan pergeseran medan magnet di kutub utara ke arah Siberia.



Sumber : http://www.fisikanet.lipi.go.id/utama.cgi?artikel&1403965937

KERETA MAGLEV ( MAGNET LEVITATION)

Richard Trevithick memperkenalkan lokomotif uap pada tanggal 21 Februari 1804, kereta tersebut melaju dengan kecepatan 8km/jam (5mph). Pada tahun 1815 seorang Inggris yang bernama George Stephenson membuat lokomotif uap untuk barang yang pertama di dunia yang digunakan oleh pertambanga Killingworth. Pada tahun 1825, dia memperkenalkan kereta api penunmpang pertama yang dapat melaju dengan 25 km/jam (16mph). Saat ini kereta dapat melayang di atas rel dengan kecepatan 500km/jam (311mph).

Pada saat sekarang ini manusia membutuhkan suatu yang dapat mempercepat kegiatan manusia baik dari segi apapun. Salah satunya yaitu dalam segi transportasi, manusia membutuhkan transportasi yang lebih cepat guna menghemat waktu dalam kehidupan manusia dalam era global sekarang.

Maglev (Magnetically Levitated Trains) atau kereta api yang mengambang secara magnetis. Maglev atau letivasi magnet adalah teknik mengangkat objek menggunakan prinsip magnet dalam Fisika Dasar. Dua kutub magnet yang sama akan tolak menolak dan yang berbeda akan tarik menarik.

Kereta Maglev dapat bergerak dikarenakan dibagian bawah masing-masing kaki kereta Maglev ada 2 bagian magnet yaitu magnet penyokong (Support Magnet) adalah magnet yang menarik kereta agar mengambang dan menggerakkannya. Sedangkan dibagian sisi-sisinya adalah magnet penuntun (Guidance Magnet) menjaga kereta tetap di jalur rel. Magnet penyokong dan penuntun ini di pasang pada kedua sisi sepanjang kaki kereta dan sistem control elektronik memastikan kereta melayang.

Kereta Maglev mengambang kurang lebih 10 cm diatas rel magnetiknya. Dorongan ke depan dilakukan melalui interaksi antara rel magnetik dengan dengan mesin induksi yang juga menghasilkan medan magnetic di dalam kereta. Dengan tidak adanya gesekan dengan rel ini menyebabkan kecepatan setinggi itu bisa dicapai. Selain itu juga suara di dalamnya juga jadi sangat tenang.

Jepang merupakan Negara yang maju dalam bidang teknologi, Jepang adalah penguasa terdepan teknologi untuk kereta api super cepat di dunia. Kereta Jepang Shinkansen melayang 10 cm (3,9 in) diatas relnya. Shinkansen menggunakan rodanya hingga mencapai kecepatan 100 km/jam (62 mph) sebelum dia benar-benar melayang. Pada kecepatan tertentu, helium encer yang sangat dingin digunakan untuk meminimalkan kehilangan energi pada bidang maknit. Sedangkan jenis yang dibuat di Eropa menggunakan maknit biasa, tetapi membuatnya lebih cepat melayang

Sistem kendali pada Shinkansen MLX01 Maglev menggunakan sistem synchronous motor (LSM). Sistem ini diperlukan untuk memasok listrik ke koil pada rel sehingga membuat kereta melayang setinggi 10 cm diatas permukaan rel.

Pada kerete Maglev sistem yang digunakan adalah tenaga elektromaknit antara maknit superkondukting pada badan kereta dengan koil pada bantalan rel. Pada saat maknit melewati dengan kecepatan tinggi, sebuah daya listrik muncul pada koil, yang mengakibatkan terjadinya medan elektromaknit sementara. Hasilnya, terjadi dua tenaga, yang saling mendorong dan menarik maknit superkondukting sehingga kereta melayang diatas bantalan rel. Daya ini pula menyebabkan kereta dapat melaju dengan kecepatan sangat tinggi.

Kereta maglev ketika bergerak dan mengerem di kendalikan oleh sistem SLLMotor. Motor ini tidak terdapat dalam kereta maglev melainkan di relnya sendiri. Fungsinya sama seperti seperti motor rotasi elektronik yg umum hanya saja lilitan dari motor di rubah menjadi bagian dari rel sementara magnet dari motor menjadi bagian dari kereta magnet. Medan magnetik yg menggerakkan kereta magnet dihasilkan oleh lilitan di rel.

Kereta maglev saat berpindah jalur rel menggunakan sistem perpindahan jalur rel baja yang bisa melengkung (bendable steel switches system). Pada saat menikung kereta maglev bisa mencapai kecepatan 200km/jam dan 300-400km/jam ketika bergerak lurus.

Fungsi sistem kontrol (kontrol room) adalah menjaga keselamatan kereta-kereta maglev, mengatur perpindahan jalur rel dll. Kereta maglev berkomunikasi dengan sistem kontrol melalui sistem komunikasi radio. Sistem komunikasi ini dilakukan secara otomatis yg terpasang pada sistem rel dan kereta maglev. Sistem radio memberikan informasi lokasi kereta magnet dan mengaktifkan rel yg akan dan sedang dilalui kereta maglev.

Teknologi maglev ini menyebabkan kereta maglev bisa beroperasi dalam kecepatan 300-400km/jam. Dalam uji coba di Jepang, JR-Maglev Kereta maglev tercepat dunia dengan kecepatan resmi, 581 km/jam (2003, Guiness World Record). Penggunaan energi kereta maglev lebih rendah dari kereta api/listrik, 3x lebih hemat dari mobil dan 5x lebih hemat dari pesawat terbang.Lebih dari itu kereta maglev tidak berisik dan berguncang karena tidak ada suspensi apalagi roda. Perawatan yang murah dan konsumsi energi yang hemat dibanding kereta api/listrik menjadi faktor penting bagi pertumbuhan ekonomi. Kereta maglev terdiri dari 2 gerbong minimal dan tergantung dari jumlah penumpang maksimal bisa 10 gerbong. Kereta maglev bisa juga sebagai kereta kargo dengan kapasitas seberat 15ton/gerbong.

Sumber: http://teguhbaguspribadi-fkh12.web.unair.ac.id/artikel_detail-65892-Kumpulan%20Artikel%20Unik-KERETA%20MAGLEV%20(%20MAGNET%20LEVITATION).html