BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Permasalahan dalam fisika teori mencakup sistem mikroskopik dan makroskopik yang saling berkaitan. Secara mikroskopik, pertanyaan dasar yang
mengemuka adalah bagaimana menyatukan empat interaksi dasar alam semesta yakni interaksi kuat, interaksi lemah, elektromagnet dan gravitasi kedalam satu rumusan
tunggal ”theory of everything”. Fisika partikel berkembang sebagai usaha untuk menjawab pertanyaan dasar tersebut. Secara makroskopik, permasalahan utama yang
ingin dipecahkan adalah memahami evolusi alam semesta. Untuk itulah fisikawan membangun model-model kosmologi yang menggambarkan bagaimana semesta
berawal dan mungkin berakhir.
Teori Relativitas Umum merupakan teori fisika modern yang cukup besar peranannya dalam menerangkan struktur ruang-waktu dan jagad raya. Teori ini adalah
teori yang indah, memiliki daya pikat ramalan terhadap gejala alam yang cukup menarik, namun memiliki persyaratan matematik berupa analisis tensor. Anugraha
Rianto, 2005
Instrumen penting untuk mempelajari alam semesta adalah teori Relativitas Umum Einstein. Pemecahan persamaan medan Einstein menghasilkan solusi yang
memperkaya khazanah kosmologi yaitu solusi lubang hitam yang ditemukan Schwarzschild. Solusi Schwarzschild kemudian diperluas dan menghasilkan solusi
Reissner-Nordstrom RN.
Teori adanya lubang hitam pertama kali diajukan pada abad ke-18 oleh John Michell and Pierre-Simon Laplace, selanjutnya dikembangkan oleh astronom Jerman
bernama Karl Schwarzschild, pada tahun 1916, dengan berdasar pada teori relativitas
Universitas Sumatera Utara
umum dari Albert Einstein, dan semakin dipopulerkan oleh Stephen William Hawking. Pada saat ini banyak astronom yang percaya bahwa hampir semua galaksi
dialam semesta ini mengelilingi lubang hitam pada pusat galaksi.
Pada tahun 1967 John Archibald Wheeler yang memberikan nama Lubang Hitam sehingga menjadi populer di dunia bahkan juga menjadi topik favorit para
penulis fiksi ilmiah. Kita tidak dapat melihat lubang hitam akan tetapi kita bisa mendeteksi materi yang tertarik tersedot ke arahnya. Dengan cara inilah, para
astronom mempelajari dan mengidentifikasikan banyak lubang hitam di angkasa lewat observasi yang sangat hati-hati sehingga diperkirakan di angkasa dihiasi oleh jutaan
lubang hitam.
Lubang hitam merupakan bagian dari alam semesta yang menempati ruang tertentu dan memiliki pemusatan massa yang sangat besar sehingga dapat
mengakibatkan nilai percepatan gravitasi yang dihasilkan akan sangat besar pula. Besarnya nilai percepatan gravitasi yang dihasilkan ini dapat menarik radiasi
elektromagnetik, menyebabkan cahaya terbengkokkan, bahkan membuat setiap sesuatu yang memasukinya tidak dapat keluar lagi. Hal tersebut dapat terjadi karena
sifat pemusatan massa yang memicu percepatan pada titik kecepatan yang mendekati atau sama dengan kecepatan cahaya, yaitu 3×10
8
ms. Sifat pemusatan massa tersebut dapat terbentuk karena obyek pembentuk lubang hitam tidak dapat bertahan dari
kekuatan tekanan gaya gravitasinya sendiri.
Lubang hitam dibatasi oleh horizon peristiwa yang secara klasik ditafsirkan sebagai wilayah dimana tak ada apapun yang mampu keluar dari batas horizon
peristiwa. Namun dengan memasukan unsur fisika kuantum, Hawking mengemukakan bahwa lubang hitam sesungguhnya mengeluarkan radiasi termal dari horizon
peristiwa. Horizon peristiwa tidak hanya terdapat pada lubang hitam melainkan juga pada ruang de Sitter. Horizon peristiwa pada ruang–waktu ini disebut dengan horizon
peristiwa kosmologi untuk membedakannya dengan horizon peristiwa lubang hitam. Horizon peristiwa kosmologi memiliki sifat–sifat termodinamika yang sama dengan
horizon peristiwa pada lubang hitam.
Universitas Sumatera Utara
1.2 Batasan Masalah
Kategori