[FISIKA] Time Dilation - Mari berbicara masalah Waktu :)


Halo semua, kembali lagi bersama saya darkrevenant. Kali ini saya ingin berbagi sedikit tentang Sains & Teknologi. Apa yang ingin saya bagikan? Kali ini saya ingin berbagi tentang TIME DILATION. Ini merupakan salah satu topik dalam duni fisika yang sering dibahas terutama dengan hubungannya dengan Teori Relativitas yang ditemukan oleh Einstein.



Kenapa sih kita harus belajar ini? Tujuan dari belajar ini supaya kita tahu, bagaimana waktu itu ternyata dipengaruhi oleh dimensi yang lain dalam dunia ini. Well, it's that true? Yes, it's true. Ini bukan mistis, bukan black magic, tapi ini Sains.

Oke, mari kita langsung aja ke topik bahasan kita kali ini, yaitu Time Dilation. Apa sih time dilation itu? Penjabaran dibawah ini adalah hasil rangkuman saya dan bukan copy paste.
Quote:Time Dilation merupakan suatu keadaan perbedaan berjalannya waktu yang terjadi oleh dua atau lebih pengambat yang berbeda yang dikarenakan karena perbedaan masa gravitasi pada tempat pengamat satu ke pengamat lain.

untuk memudahkan pemahaman, saya gunakan gambar berikut ini :



juga video :



So, bagaimana sebuah time dilation ini dapat terjadi?

Time dilation itu terjadi karena beberapa hal, berikut ini alasannya :
1. Kecepatan dan Percepatan
2. Gravitasi

Teori yang bisa berkaitan dengan ini :

Quote:Dalam relativitas khusus (atau, secara hipotetis jauh dari semua massa gravitasi), jam yang bergerak terhadap sistem inersia pengamatan diukur akan berjalan lebih lambat. Efek ini digambarkan justru dengan transformasi Lorentz.

Dalam relativitas umum, jam pada potensial yang lebih rendah dalam gravitasi lapangan seperti dalam jarak dekat dengan planet yang ditemukan akan berjalan lebih lambat.


Ketika sebuah kecepatan mendekati kecepatan cahaya (300.000.000 m/s) maka pergerakan waktu akan semakin lambat pada kita dan semakin cepat di luar. Kalo susah membayangkannya, lihatlah grafik dibawah ini :



Inilah cikal bakal adanya time travel

Time travel memanfaatkan time dilation yang dilakukan dengan menggunakan kecepatan cahaya. Nah pertanyaannya sekarang, apakah ada device atau apapun itu yang bisa menyamai kecepatan cahaya?

Sampe sekarang masih belum ada. Adapun mungkin hanya sekelas black hole



Untuk mencapai kecepatan cahaya, diperlukan tenaga super massive untuk mencapainya dan rasanya dengan teknologi sekarang ini masih belum mungkin untuk melakukan itu

Kesimpulan dari semuanya ini adalah, ternyata, kitapun bisa mendilatasi waktu sehingga kita bisa lebih muda Bayangkan saja, kalo sekarang kita punya uang dan jalan-jalan di luar angkasa yang jauh dari bumi, dan beberapa bulan kemudian kembali ke bumi. Bumi akan berjalan bertahun-tahun selama kita hanya beberapa bulan di angkasa. Believe it or not, this is the truth

Thread ini diajukan untuk :
Quote:

Interesting Video



General Relativity :







Tambahan Video ilustrasi pada black hole dan pengaruh time dilation :



Quote:Original Posted By islamholic
sementara ini itu kan baru sebatas teori ya gan? udah ada pembuktiannya blm?

karna emg kalo dilihat dari teori relativitas einstein emg benar sih


Kemarin dibuktikan lewat jurnal bro : http://www.sciencemag.org/content/17...4/168.abstract

Tambahan :

Quote:Original Posted By swaziland


udah ada pembuktian yang bener2 di pake kok... GPS..

satelit GPS bergeraknya cepet, soalnya dia harus menyamakan rotasi bumi dan dia jg berevolusi dengan bumi jadi otomatis diameter orbit jauh dia lebih besar dari pada diameter bumi (sekitar 300.000 KM, diameter bumi hanya 12.756 KM), jadi kalo ga cepet ya ketinggalan ntar.

jadi setiap bulannya GPS selalu nyamain waktu lagi sepersekian detik dengan bumi..

kalo mw detailnya
http://relativity.livingreviews.org/...rticlese5.html


Quote:Original Posted By Sparrowhawk
doh waktu ngaskus makin berkurang gini..

sebenernya cerita yang TS tulis itu arahnya sama dengan yang dimaksud pakbosmuda, namun belum lengkap
cerita darkrevenant diatas itu terpotong, karena belum menyinggung paradoxnya. paradoxnya bukan karena umurnya jadi berbeda karena efek dilasi waktu, namun mereka tidak sepakat siapa yang umurnya lebih muda. siapa yang mengalami efek dilasi waktu. bagi si kembar yang pergi, dari sudut pandang dia akan melihat kembarannya di bumi menjauhi dirinya. sehingga 'seharusnya' yang tinggal dibumi itu yang mengalami dilasi waktu. bagi si kembar yang tinggal dibumi, dia juga menganggap yang dalam pesawat itu yang mengalami dilasi waktu. pertanyaannya, yang benar yang mana?





asimetri ini muncul kalau perjalanan kedua orang ini kita gambarkan dalam diagram minkowski.

sebelum kesana, kita tinjau kasus kembar tono dan toni ini. fenomena twin paradox muncul karena si toni baru belajar tentang special relativity, sehingga implementasi dalam perhitungannya menjadi tidak benar. si toni kurang lebih berpikir seperti ini:



Dimana salahnya pemikiran diatas?

nah, jawabannya begini. special relativity hanya konsisten pada objek yang memiliki kerangka acuan yang sama. keduanya pun harus berada dalam kerangka inersia. ada dua nih ya, satu kerangka acuan, satu lagi kerangka inersia. ga ada satu dari ini, maka ketidaksepakatan akan terjadi atau special relativity tidak berlaku. Misalnya, galaxy x bergerak dengan kecepatan v terhadap galaxy kita. maka bagi galaxy x, kitalah yang bergerak. sehingga kita dan penghuni galaxy x ga akan sepakat siapa yang mengalami dilasi waktu. persis seperti apa yang dipikirkan toni diatas.

Nah, balik ke kasus twin paradox ini, mereka memiliki kerangka acuan yang sama, dan juga berangkat dari kerangka inersia yang sama. hal ini disebabkan mereka tadinya bersama2 di bumi. misalkan kedua kembar ini sepakat untuk saling mengirimkan sinyal 1 tahun sekali. Kemudian salah satu dari mereka berangkat ke bintang yang berjarak 3 tahun cahaya dengan kecepatan 0.6c. Anggap situasinya diatur sedemikian rupa sehingga masing2 hanya bisa melihat posisi kembarannya, tanpa mengetahui siapa yang berada di bumi. Toni mengklaim bahwa dirinya yang diam, sebaliknya Tono juga mengklaim kalau dirinya yang diam, toni yang menjauhi dirinya. mana yang benar?
Spoilerfor "ilustrasi":


perhatikan gambar minkowski diagram diatas. garis merah merupakan sinyal yang dikirim oleh A, sedang garis biru merupakan sinyal yang dikirim oleh B. Ada satu hal yang bagaimanapun situasinya, semua pihak akan selalu sepakat. Hal yang selalu bikin orang sepakat gimanapun kerangka acuan maupun kerangka inersia adalah kecepatan cahaya. Toni dan Tono boleh ga sepakat siapa yang lebih tua, tapi keduanya akan selalu sepakat dengan kecepatan cahaya. kecepatan cahaya akan selalu invarian terhadap kerangka acuan manapun. Sehingga, fenomena yang berkaitan dengan cahaya, seperti efek doppler relativistic pun akan juga invarian. Untuk kasus Tono dan Toni, frekuensi sinyal yang diterima mereka adalah:



karena sinyal akan dikirim 1 tahun sekali (fr), maka Tono dan Toni nantinya akan menerima sinyal 2 tahun sekali (fa).

Nah, masuk ke diagram minkowski diatas. diagram itu menggambarkan situasi benda A yang berada pada kerangka acuan, sedangkan benda B bergerak menjauhi A dan kemudian kembali mendekati A. Pada minkowski diagram, kecepatan cahaya digambarkan sebagai garis dengan sudut 45 derajat. Sesuai dengan efek doppler diatas, A mulai menerima sinyal di kelipatan tahun ke dua. Walau A juga memancarkan sinyal tiap tahun, B akan menerima sinyal tiap dua tahun. Begitu juga sebaliknya. keduanya sepakat. Toni dan Tono dua2nya mengklaim bahwa merekalah yang A.

sekarang kita pending sebentar ya perselisihan Tono dan Toni ini. kita liat pada gambar B. gambar B merupakan orang yang sedang bergerak, namun menganggap dirinya yang diam. sesuai dengan dilasi waktu, perjalanan B bolak balik akan memakan waktu 8 tahun. Namun anggap aja kita ga tau ini. Pada awalnya, B akan menerima sinyal tiap 2 tahun sekali, sama seperti yang dialami oleh A. Namun setelah setengah perjalanan, ada hal yang aneh yang dialami oleh B. Anehnya adalah si B tiba2 mendapat sinyal dari A dengan frekuensi 2x yang seharusnya, menjadi setahun 2x. fenomena ini benar2 langsung terasa oleh si B, beda dengan A yang merasakan fenomena ini hampir pada akhir waktu. Biar lebih jelas, perhatiin sinyal garis merah pada gambar A di tahun ke 3, dan cocokin dengan garis merah gambar B. Cocokin juga jumlah garisnya supaya lebih kebayang kalau 2 gambar ini konsisten.

Nah si Toni yang mengklaim dirinya yang diam tentunya mengharapkan kalau fenomena A yang terjadi. Namun nyatanya tidak, Toni akan mendapatkan perubahan frekuensi sinyal yang tadinya 2 tahun sekali menjadi setengah tahun sekali tepat di tengah2. Toni ga akan bisa menjelaskan ini jika tetap mengklaim kalau dirinya yang diam. satu2nya penjelasan adalah, Toni mengubah arah dari menjauhi menjadi menuju Tono sehingga Toni mengalami perubahan frekuensi.



Lihat, untuk menjelaskan perubahan yang tadinya 0.5fr menjadi 2 fr, Toni harus mengubah arah(tanda positif menjadi negatif). Perubahan arah berarti Toni mengalami perubahan kerangka inersia, sehingga perhitungannya harus di adjust ke kerangka acuan awal. Dengan demikian Toni lah yang akan mengalami dilasi waktu.

Secara fisis, kejadian A dan B menjadi asimetri di bagian tengah. B tiba2 mengalami perubahan frekuensi tidak di posisi kurva yang sama dengan A. Gambar B pun juga mengalami diskontinu ketika mencoba menggambar world line A dengan sudut pandang B. kurang lebih begitu Pandhita.

Nah, andaikata mereka ga saling mengirim sinyal. Akankah situasinya berbeda? jawabannya tidak
Toni yang mengklaim bahwa dirinya yang diam akan mengalami fenomena yang aneh lainnya. Apa itu? ada momen dimana Toni yang tadinya melayang2 menjadi tertarik ke lantai oleh suatu 'gaya' tertentu. Toni kemudian menyimpulkan kalau dirinya terkena gaya gravitasi. Toni yang pinter ini mengira jika terkena gaya gravitasi, sehingga dirinya akan terkena gravitational time dilation akibat adanya general relativity. dengan menghitung dari persamaan gravitasi ini:

atau disederhanakan dengan McClaurin series:

dengan g merupakan percepatan gravitasi, sedangkan h merupakan ketinggian benda. Toni melihat Tono berada pada ketinggian h yang sangat besar. sehingga t Tono akan lebih besar dibanding dirinya. Dengan demikian, Toni akan melihat Tono akan menua lebih cepat.
Sebaliknya dengan Tono, tono mengetahui bahwa sebenarnya Toni sedang dipercepat bergerak menuju dirinya sehingga Tono akan melihat Toni menua lebih lambat dibanding dirinya. Jadi Toni mengira dirinya terkena dilasi waktu oleh 'gravitasi', Tono melihat Toni terkena dilasi waktu oleh kecepatan. Walau berbeda, keduanya akan memiliki kesimpulan Toni menjadi lebih muda. Oh ya, jika proses percepatan ini dibikin 1 hari, maka nilai g akan menjadi sangat besar. demikian juga jika percepatan dibikin lama, maka efek dilasinya juga akan berlangsung lebih lama. sehingga total dilasi waktunya akan sesuai dengan apa yang diprediksi pada special relativity.

Jadi kesimpulannya, twin paradox bisa terpecahkan akibat adanya asimetri dari sifat fisis yang bekerja pada mereka. 'Gravitasi semu' vs 'kecepatan' maupun efek doppler. Sehingga pertanyaan terbesarnya adalah.....
Wah bahasan mantep nih gan

suka bgt ane ama ginian


sementara ini itu kan baru sebatas teori ya gan? udah ada pembuktiannya blm?

karna emg kalo dilihat dari teori relativitas einstein emg benar sih
gan yang dimaksud Dilation disini adalah jarak ya atau pelebaran?
kemudian kalau gua tinggal di neptunus gua cepet duluan tua ya?

kemudian kalau disimpulkan kalau orang kerjaannya cuma diam aja berarti cepet tua dong
kalo dak salah ada lagi gan, yaitu dengan cosmic string.
Quote:Original Posted By islamholic
Wah bahasan mantep nih gan

suka bgt ane ama ginian


sementara ini itu kan baru sebatas teori ya gan? udah ada pembuktiannya blm?

karna emg kalo dilihat dari teori relativitas einstein emg benar sih


sudah dibuktikan bro oleh J. C. Hafele, Richard E. Keating dengan Jurnalnya :

Code:
http://www.sciencemag.org/content/177/4044/168.abstract


tapi ya itu.. Selisihnya masih 5 nano second


Cukup susah membuktikan karena dibutuhkan kecepatan yang ekstra tinggi (mendekati kecepatan cahaya) supaya kelihatan hasilnya secara signifikan.


Quote:Original Posted By hilman1
gan yang dimaksud Dilation disini adalah jarak ya atau pelebaran?
kemudian kalau gua tinggal di neptunus gua cepet duluan tua ya?

kemudian kalau disimpulkan kalau orang kerjaannya cuma diam aja berarti cepet tua dong


Perbedaan waktu di satu tempat gan. Iya, tapi masalahnya gan, kecepatan kita berjalan ataupun pakai kendaraan hanya berapa kalo dibandingkan dengan kecepatan cahaya. Jadi pengaruhnya mendekati 0.

Quote:Original Posted By inthehell
kalo dak salah ada lagi gan, yaitu dengan cosmic string.


Yap. Cosmic String mengandalkan kecepatan ekstra tinggi. Pengandaiannya : krack pada ice lake.
jadi kita baru akan terdilasi waktu kalau semakin mendekati kecepatan cahaya?

pertanyaan konyol:
apakah para pembalap atau yang suka touring tampak lebih muda dibanding orang seumurannya yang tidak pernah begitu?
Quote:Original Posted By cumz22
jadi kita baru akan terdilasi waktu kalau semakin mendekati kecepatan cahaya?

pertanyaan konyol:
apakah para pembalap atau yang suka touring tampak lebih muda dibanding orang seumurannya yang tidak pernah begitu?


Iya. Pembalap terdilasi secara waktu. Nah persoalannya jika kita ingin terdilasi secara 'signifikan' diperlukan kecepatan yang ekstra tinggi. Bayangkan saja kecepatan F1 itu sekitar 350 km/jam, sedangkan cahaya 3x10 pangkat 8 m/s (sangat jauh sekali). Ada dilasi, tapi sangat-sangat kecil sekali sehingga mendekati 0 dan dianggap 0.
Quote:Original Posted By darkrevenant
sudah dibuktikan bro oleh J. C. Hafele, Richard E. Keating dengan Jurnalnya :

Code:
http://www.sciencemag.org/content/177/4044/168.abstract


tapi ya itu.. Selisihnya masih 5 nano second


Cukup susah membuktikan karena dibutuhkan kecepatan yang ekstra tinggi (mendekati kecepatan cahaya) supaya kelihatan hasilnya secara signifikan.




Perbedaan waktu di satu tempat gan. Iya, tapi masalahnya gan, kecepatan kita berjalan ataupun pakai kendaraan hanya berapa kalo dibandingkan dengan kecepatan cahaya. Jadi pengaruhnya mendekati 0.



Yap. Cosmic String mengandalkan kecepatan ekstra tinggi. Pengandaiannya : krack pada ice lake.


sebenarnya bisa kita mendapatkan nilai kecepatan cahaya
cari aja gan jurang yang ketinggiannya lebih dari 100.000.000.000
ketika masih dalam loncatan akan tercapai nilai dengan kecepatan cahaya
hukum energi mekanik

oiya sebenarnya kalau kita di black hole
ada gak tuh percepatan gravitasi terhadap kita?
gan , teori ini cuman berdasarkan asumsi einstein kalo ga ada alat yg kecepatannya (velocity=v) melebihi kecapatan cahaya (c)...

misal , asumsikan ada benda dengan v=c atau v>c ....
teori ini jelas nggak bisa kepake ..

*nb : rumus nya ..
wew keren nih bahasannya ada dimensi dipengaruhi dimensi

itu pengaruhnya kek gimana

trus udah ada pembuktiaanya ya

pembuktiannya kek gimana tuh
Quote:Original Posted By darkrevenant
Iya. Pembalap terdilasi secara waktu. Nah persoalannya jika kita ingin terdilasi secara 'signifikan' diperlukan kecepatan yang ekstra tinggi. Bayangkan saja kecepatan F1 itu sekitar 350 km/jam, sedangkan cahaya 3x10 pangkat 8 m/s (sangat jauh sekali). Ada dilasi, tapi sangat-sangat kecil sekali sehingga mendekati 0 dan dianggap 0.


jadi kita terdilasi saat kecepatan kita sama atau lebih dari kecepatan cahaya?

apakah semakin cepat, semakin jauh juga perbedaan 'umur' kita itu?
Quote:Original Posted By hilman1
sebenarnya bisa kita mendapatkan nilai kecepatan cahaya
cari aja gan jurang yang ketinggiannya lebih dari 100.000.000.000
ketika masih dalam loncatan akan tercapai nilai dengan kecepatan cahaya
hukum energi mekanik

oiya sebenarnya kalau kita di black hole
ada gak tuh percepatan gravitasi terhadap kita?


Iya. Nah seperti itu hanya bisa di blackhole karena batasan tempatnya. Masalahnya di bumi masih belum ada tempat sedalam itu Ditambah lagi adanya gaya gesek yang cukup besar sehingga susah untuk mencapai kecepatan segitu.

Quote:Original Posted By f8rz
gan , teori ini cuman berdasarkan asumsi einstein kalo ga ada alat yg kecepatannya (velocity=v) melebihi kecapatan cahaya (c)...

misal , asumsikan ada benda dengan v=c atau v>c ....
teori ini jelas nggak bisa kepake ..

*nb : rumus nya ..


Pembuktiannya ada di jurnal yang ada di atas gan. Bisa dicek

Quote:Original Posted By Jokiez
wew keren nih bahasannya ada dimensi dipengaruhi dimensi

itu pengaruhnya kek gimana

trus udah ada pembuktiaanya ya

pembuktiannya kek gimana tuh


Pembuktiannya cek di jurnal yah

Quote:Original Posted By cumz22
jadi kita terdilasi saat kecepatan kita sama atau lebih dari kecepatan cahaya?

apakah semakin cepat, semakin jauh juga perbedaan 'umur' kita itu?


Semakin cepat, waktu pada kita berjalan semakin lambat gan. Bentar, saya coba tambahkan ilustrasi pada blackhole nanti di atas.
Quote:Original Posted By darkrevenant
Iya. Nah seperti itu hanya bisa di blackhole karena batasan tempatnya. Masalahnya di bumi masih belum ada tempat sedalam itu Ditambah lagi adanya gaya gesek yang cukup besar sehingga susah untuk mencapai kecepatan segitu.



Pembuktiannya ada di jurnal yang ada di atas gan. Bisa dicek



Pembuktiannya cek di jurnal yah



Semakin cepat, waktu pada kita berjalan semakin lambat gan. Bentar, saya coba tambahkan ilustrasi pada blackhole nanti di atas.


itu pembuktian dengan v<c gan ..
memang terbukti benar ...
dan apabila v semakin mendekati c , maka semakin sedikit pula t.gerak alias makin awet muda gan


kalo v>c /v=c , alias ditemukannya alat yg melebihi kecepatan cahaya ???
kalo perhitungan matematis , v=c yg terjadi adalah waktu dan massa jd tak terhingga serta volume atau panjang = 0 (hilang) ..... *dunia imaginer gan , kita terjebak di ruang dan waktu yg khayal kyak di episode squidward kejebak pake mesin waktu itu lho*
itulah kelemahan rumus dilasi waktu ..
Anjrit topik berat

Kalo partikel yang kecepatannya sama dengan kecepatan cahaya masuk bahasan ginian gak?
Quote:Original Posted By f8rz
itu pembuktian dengan v<c gan ..
memang terbukti benar ...
dan apabila v semakin mendekati c , maka semakin sedikit pula t.gerak alias makin awet muda gan


kalo v>c /v=c , alias ditemukannya alat yg melebihi kecepatan cahaya ???
kalo perhitungan matematis , v=c yg terjadi adalah waktu dan massa jd tak terhingga serta volume atau panjang = 0 (hilang) ..... *dunia imaginer gan , kita terjebak di ruang dan waktu yg khayal kyak di episode squidward kejebak pake mesin waktu itu lho*
itulah kelemahan rumus dilasi waktu ..


Yup Betul gan. Masih belum ada yang menyamai karena dibutuhkan tenaga yang super masive untuk melakukan itu. kalopun ada seperti Hadron Colider, itu hanya beberapa mili second saja. Untuk perhitungan kecepatan yang lebih dari cahaya, sampai sekarang masih sekedar wacana karena hampir ga mungkin ada mesin seperti itu. Penjelasan juga ada di sini.

Quote:Original Posted By ahmadrizqita
Anjrit topik berat

Kalo partikel yang kecepatannya sama dengan kecepatan cahaya masuk bahasan ginian gak?


iya masuk gan
semoga dapat segera direalisasikan, untuk membuat teknologi teleportasi
pan enak bisa ke eropa, cuma sekedipan mata

------------------
BTW, saya juga pernah melihat ulasan seperti ini, kalau lubang cacing masuk pembahasan disini?
Quote:Original Posted By f8rz
gan , teori ini cuman berdasarkan asumsi einstein kalo ga ada alat yg kecepatannya (velocity=v) melebihi kecapatan cahaya (c)...

misal , asumsikan ada benda dengan v=c atau v>c ....
teori ini jelas nggak bisa kepake ..

*nb : rumus nya ..


makanya, ada pembatasan hukum relativitas, yang menyatakan bahwa objek apapun yang mempunyai massa tidak mungkin bisa mencapai v=c karena energi yang dibutuhkan untuk mencapai kecepatan itu akan infinite.
Quote:Original Posted By ManiaK.KoplaK
semoga dapat segera direalisasikan, untuk membuat teknologi teleportasi
pan enak bisa ke eropa, cuma sekedipan mata

------------------
BTW, saya juga pernah melihat ulasan seperti ini, kalau lubang cacing masuk pembahasan disini?


Wormhole? Bisa dibahas masuk di sini juga itu.
sip, mantep deh, ane udah cukup puas sama jawaban TS, makasi bang TS, moga menang

nyari trit asik lagi aaah ______