Gravitasi menurut Newton dan Einstein

Menurut Newton Gaya Gravitasi adalah gaya yang di timbulkan karena ada dua benda yang bermassa , gaya gravitasi itu akan berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya.

Kita akan moncoba sedikit melihat dari masa lalu bagaimana seorang newton mendapatkan sebuah persamaan yang sudah banyak kita ketahui bahwa ketika seorang Newton mendapati apel yang jatuh di halaman.Akhirnya dia berfikir kenapa kok apel bisa jatuh ke bumi .. akhirnya, singkat cerita beliau mendapatkan bahwa gaya gravitasi merupakan gaya tarik-menarik antar kedua benda yang bermassa .

coba kita perhatikan video di bawah ini !!!!

Hal ini dalam kasus apel jatuh tadi itu dikarenakan massa bumi yang sangat besar sehingga apel tertarik ke bumi ….. persamaan bias dilihat sperti di bawah :

Dari perumusan tersebut terlihat bhawa gaya gravitasi disebabkan oleh dua massa yang di pisahkan dengan sejauh r , yang gaya akan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antar benda. Newton merupakan fisikawan yang paling mashur yang menjelaskan tentang alam semesta ini dengan ketiga hukum yang ia temukan .

Selanjutnya …. Berawal dari prinsip equivalence massa yang dikemukakan oleh Galelio bahwa dimana massa adalah besaran yang tidak berubah  terhadap kerangka inersia apapun.kerangka inersia apapun.. coba tinjau kasus hukum newton II bahwa F= mi a —- artinya gaya sebanding dengan percepatan dikalikan dengan massa… dan kasus lain yaitu gaya berat  W = me g .. coba kita sibstitusikan persamaan untuk gaya berat ke persaman newton II

F = mi a —- >maka kita akan mendapatkan – >>>>> a = F/mi, dimana F adalah W

a = (me/ mi) g  maka didapatkan besar a setara dengan percepatan gravitasi ..artinya konsekuensinya adalah mi equipalence dengan me

me ≡ mi

terus selanjutnya Einstein mencoba mendefnisikan gaya gravitasi itu sebagai benda yang di percepat secara konstan.. coba liat kasus apel yang jatuh . ketika dari titik awal kita jatuhkan dia akan mempunyai kecepatan yang kecil, dan semakin ke bawah maka akan semakin cepat artinya benda tersebut dipercepat secara konstan..

mari kita  menganalogikan sebuah percobaan misalnya  kita ada di sebuah pesawat ulang-alik menuju luar angkasa dimana pesawat yang kita gunakan itu tidak mempunyai jendela..jadi benar-benar tertutup dan kita tidak tahu apapun di luarsana.. nah jika pesawat tersebut di terbangkan  dari bumi menuju luar angkassa dengan percepatan misalnya a, nah ketika di luar angkasa pesawat diperpcepat terus-menerus misalnya hingga mendapatkan nilai percepatannya 9,8 m/s^2…

maka kita akan mendapatkan bahwa  benda tersebut dipercepat dan menurut einstein  sama halnya dengan gravitasi à sehingga secara teoritis masuk akal apa yang di ungkapkan oleh einstein..

oke sekarang kita mendapatkan sebuah definisi bahwa gaya gravitasi itu sama halnya  suatu benda yang dipercepat ….

Eintein melakukan percobaan khayal pada tatasurya kita..

oke… jika paradigma kita bahwa gaya gravitasi disebabkan oleh dua buah benda yang bermassa yang terpisah sejauh r .. kita  tinjau kasus dimna  bumi berevolusi mengelilingi matahari selama setahun selain itu juga bumi juga berotasi. Jarak bumi ke matahari sekitar 150 juta Km..artinya cahaya yang kita terima di bumi  butuh 8 menit merambat dari matahari sampai bumi…

Coba bayangkan jika matahari tiba-tiba  mati atau hilang secara tiba-tiba ..  konsekuensinya apa ???

Artinya tidak ada gaya gravitasi antar keduanya .. maka bumi akan terlempar karena tidak ada yang menariik di garis edarnya … menurut hukum newton benda tersebut akan bergerak lurus beraturan atau GLB. Nah ketika matahari mati artinya bumi langsung bergerak secara GLB..artinya tidak ada jeda waktu antara matahari yang mati dengan bumi yang bergerak lurus beraturan   dalam satu keadaan, artinya pembawa informasi sampai bumi itu melebihi kecepatan cahaya .. menurut Relativiitas khusus .. tidak ada sesuatu yang bergerak melebihi kecepatan cahaya .. artinya teori gravitasi newton tidak kompatibel dengan Relativitas Khusus..

Dengan dalih tersebut Einstein mencoba melakukan percobaan khayal lagi…misalkan ada sebuah lift yang berada di ruang vakum yang didalam lift tersebut terdapat laser dan detector dan dipercepat dengan percepatan a

ketika laser itu ditembakkan maka kita akan mendapatkan lintasan cahaya seperti di gambar 1, dimana kecepatan cahaya laser adalah kecepatan cahaya yaitu  à  maka kita akan mendapatkan lintasan menjadi misalnya sebut saja x sebagai lintasannya

x = v t —> = c t artinya lintasannya selalu meminimkan waktu tempuh dalam hal ini adalah garis lurus hal ini mengikuti kaedah fermat bahwa cahaya akan selalu meminimkan waktu tempuh jika bergerak dari satu tempat ketempat yang lain..buktinya dari apa yang dikatakan oleh fermat adalah hukum yang dikemukakan oleh sinelius secara matematis..

sekarang kita ingin mencari lintasan vertical dari lift yang bergerak pada gambar 2. 

Dengan percepatan a ..dengan menggunakan persamaan y = (½)a t² , dan kita substitusikan t dari persamaan sebelumnya

maka kita akan mendapatkan y = (½)a (x/c)² —–>artinya y = x² dalam hal ini lintasan y seperti parabola..

tapi yang masih menjadi pertanyaan adalah kenapa cahaya memiliki lintasan seperti setengah parabola.. padahal menurut prinsip fermat cahaya akan selalu meminimkan waktu tempuh dari satu posisi ke posisi yang lainnya. Prinsip lebih kuat karena telah di buktikan secara matematis oleh sinelius…. Artinya apa ????

menurut Einstein bahwa bukan lintasan cahaya yang lengkung tetapi ruangannya-lah yang melengkung karena dari prinsip fermat tadi cahaya akan meminimkan waktu tempuh…dalam artian lintasannya itu adalah linier

akhirnya  Einstein mendapatkan sebuah kesimpulan bahwa  Gravitasi tidak lain adalah akibat dari kelengkungan ruang

coba kita lihat video di bawah ini dengan seksama !!!!!!