Dilatasi waktu

Dilatasi waktu adalah konsekuensi dari teori relativitas khusus di mana dua pengamat yang bergerak relatif terhadap satu sama lain akan mengamati bahwa jam pengamat lain berdetak lebih lambat dari jamnya. Peristiwa ini bukanlah akibat dari kesalahan jam atau faktor teknis lainnya, tetapi merupakan sifat dasar dari pembengkokan ruang-waktu yang dijelaskan dalam teori relativitas.^[1]

Kebingungan yang sering muncul dalam mempelajari efek ini adalah efek ini berlaku dua arah: jika pengamat A mengamati bahwa jam pengamat B berdetak lebih lambat karena efek ini, maka pengamat B juga akan mengamati bahwa jam pengamat A berdetak lebih lambat. Hal ini sangat berlawanan dengan intuisi: jika A mengamati jam B berdetak lebih lambat maka B akan mengamati jam A berdetak lebih cepat.

Salah satu contoh nyata adanya dilatasi waktu dirasakan oleh para astronaut di dalam satelit ISS. Karena satelit ISS mengorbit Bumi pada kecepatan sekitar 27.580 kilometer/jam (dibandingkan dengan rotasi Bumi yang berkisar sekitar 1.675 kilometer/jam), maka dilatasi waktu yang berdasarkan kecepatan dan/atau percepatan akan berlaku. Perbedaan waktu yang dihasilkan adalah sekitar 0,014 detik lebih lambat di ISS setiap 12 bulan di Bumi berlalu. Ketika suatu benda mencapai kecepatan cahaya (299.792.458 meter/detik), maka benda tersebut tidak akan terpengaruh oleh waktu yang terus berlalu, menandakan bahwa waktu benar-benar berhenti terhadap benda itu.

Ketika percepatan meninggi, maka berat benda akan semakin besar, akan tetapi ketika benda tersebut semakin mendekati kecepatan cahaya, maka massanya yang akan semakin besar, menandakan bahwa untuk menambah kecepatan dengan percepatan yang konstan membutuhkan banyak sekali energi. Karena cahaya merupakan partikel yang tidak bermassa, cahaya mampu menembus batas kecepatan cahaya tanpa harus menambah massanya.

Secara singkatnya, kita bisa "pergi" ke masa depan tanpa memakan waktu banyak terhadap kita, akan tetapi kita tidak bisa pergi ke masa lalu dikarenakan tidak ada satupun benda di alam semesta yang bisa melampaui kecepatan cahaya sejauh ini.

Paradoks multidunia

Sebagai contoh, andaikan jika perjalanan waktu ke masa lalu itu mungkin, lalu seorang yang bernama Bapak A membawa lukisan Mona Lisa yang asli ke masa sebelum Leonardo da Vinci melukisnya pada tahun 1503 lalu mempublikasikannya kepada seluruh dunia bahwa lukisan tersebut merupakan karya Bapak A, maka lukisan Mona Lisa yang sama persis yang dilukis oleh da Vinci dan oleh Bapak A, kedua-duanya adalah "ada". Hal itu disebut dengan interpretasi multidunia dimana ada alam semesta (atau dunia) paralel yang terdiri dari 2 (atau lebih) nukleus runtuh dan tidak runtuh.

Faktor Lorentz

faktor Lorentz sebagai fungsi kecepatan (dalam satuan c=1)

Secara kuantitatif, jika menurut pengamat A jamnya menyatakan selang waktu sebesar $\Delta t_{0}\,$ , maka selang waktu ini akan teramati oleh pengamat B sebesar $\Delta t\,$ dengan hubungan matematis yang dapat dinyatakan dalam persamaan berikut:

\Delta t=\gamma \Delta t_{0}=\left({1 \over {\sqrt {1-{v^{2} \over c^{2}}}}}\right)\Delta t_{0}

di mana $\gamma \,$ adalah faktor Lorentz yang besarnya lebih dari 1 dan bergantung pada kecepatan relatif dua pengamat $v\,$ .

Referensi

^ Bailey, J.; et al. (1977). "Measurements of relativistic time dilatation for positive and negative muons in a circular orbit". Nature. 268 (5618): 301. Bibcode:1977Natur.268..301B. doi:10.1038/268301a0.

[Bailey-1] Bailey, J.; et al. (1977). "Measurements of relativistic time dilatation for positive and negative muons in a circular orbit". Nature. 268 (5618): 301. Bibcode:1977Natur.268..301B. doi:10.1038/268301a0.

[1]