Teori gravitasi, yang pertama kali dipopulerkan oleh Sir Isaac Newton dan kemudian diterangkan lebih lanjut oleh Albert Einstein dengan Teori Relativitas Umumnya, sudah lama menjadi alat pengukur mendasar dalam bidang fisika. Dalam konteks ini, kita akan mempelajari syarat-syarat penggunaan teori gravitasi untuk mengukur kekuatan interaksi.
Newton dan Hukum Gravitasi Universal
Isaac Newton adalah yang pertama mengembangkan konsep kekuatan gravitasi yang mengantarkan kita pada pemahaman dasar tentang bagaimana benda-benda di alam semesta saling berinteraksi. Hukum Gravitasi Universal-nya menyatakan bahwa setiap objek yang memiliki massa menarik objek lain dengan gaya yang sebanding dengan produk dari massa mereka dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara pusat massa mereka.
Syarat-syarat penggunaan teori gravitasi Newton diantaranya adalah:
- Objek-objek yang diukur harus memiliki massa dan jarak antara objek tersebut dapat diukur.
- Sifat kuadrat pada jarak antara dua objek berarti bahwa pengaruh gravitasi menurun sangat cepat dengan meningkatnya jarak, namun tidak pernah benar-benar hilang.
- Hukum gravitasi berlaku universal, artinya ia berlaku di setiap sudut alam semesta.
Einstein dan Teori Relativitas
Albert Einstein, melalui Teori Relativitas Umumnya, meningkatkan pemahaman kita tentang gravitasi dengan merumuskan bahwa gravitasi adalah efek dari kelengkungan ruang-waktu yang disebabkan oleh massa dan energi sebuah objek.
Dalam hal penggunaan teori relativitas untuk mengukur kekuatan interaksi antar benda, syarat-syaratnya diantaranya adalah:
- Objek tersebut harus menyebabkan kelengkungan dalam ruang-waktu, yang berarti objek tersebut harus memiliki massa dan/atau energi.
- Untuk menjalankan perhitungan dalam teori relativitas umum, matematika yang digunakan sangat kompleks. Oleh karena itu, seringkali ini digunakan dalam konteks yang lebih luas, seperti gerakan planet atau benda-benda astronomi lainnya.
Penutup
Dalam menentukan gaya interaksi antara dua objek, langkah pertama adalah mengidentifikasi apakah kedua objek memenuhi syarat-syarat yang diperlukan untuk menggunakan hukum gravitasi Newton atau Teori Relativitas Einstein. Metode mana yang digunakan tergantung pada konteks dan batas-batas permasalahan yang spesifik.
Jadi, jawabannya apa? Jawabannya tergantung pada masalah yang dihadapi. Untuk penggunaan sehari-hari dan untuk objek-objek yang bergerak jauh lebih lambat dari kecepatan cahaya, hukum gravitasi Newton biasanya memadai. Untuk skenario yang melibatkan kecepatan mendekati kecepatan cahaya, atau dalam gravitasi yang sangat kuat seperti lubang hitam, Teori Relativitas Einstein digunakan.
