Gravitasi: dari Newton, Le Sage, Gauss, hingga Einstein

Kita tinggalkan dulu sejenak Aristarchus dengan trigonometri-nya untuk beranjak ke Gravitasi.

 

Gravitasi adalah salah satu dari empat gaya fundamental yang menjaga keseimbangan alam semesta. Bersama dengan gaya Elektromagnetik mengatur alam semesta dalam skala besar, sementara dua gaya fundamental lainnya yaitu Gaya Nuklir Kuat dan Gaya Nuklir Lemah mengatur alam semesta dalam skala partikel subatomik.

Telah berabad lamanya para fisikawan mencoba menjelaskan apa dan bagaimana Gravitasi bekerja pada alam semesta. Disini saya akan coba mereview kembali beberapa teori terkait Gravitasi, dari Hukum Gravitasi Universal Newton, Teori Gravitasi Le Sage, Hukum gravitasi Gauss, dan Relativitas Umum Einstein.

 

1. Hukum Gravitasi Universal Newton

Dalam Hukum Gravitasi Universal Newton, Gravitasi dijelaskan sebagai gaya tarik antar benda-benda bermassa, dimana gaya yang muncul berbanding lurus dengan massa masing-masing benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara benda-benda bermassa tsb.

Dalam journalnya, Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, rumusan gaya tarik tsb dituliskan sebagai berikut:

F     :  Gaya Gravitasi (N)

m1   : massa benda pertama (kg)

m2   :  massa benda kedua (kg)

r      :  jarak antara benda bermassa (m)

G    : konstanta gravitasi (6,67384(80)x10-11 Nm2kg-2, dengan standar ketidakpastian relativ 1,2×10−4)

Hukum ini digunakan untuk menjelaskan bagaimana massa yang lebih besar menarik massa yang lebih kecil di alam semesta. Tapi ketika berotasi, massa juga menciptakan gaya sentripugal. Gaya tsb lah yang mencegah planet menabrak matahari karena tarikan gravitasinya, tapi malah mengelilingi matahari. Dari keseimbangan antara Gravitasi dan sentripugal benda-benda langit, terciptalah pusat massa yang menjadi pusat orbit benda-benda bermassa dalam sistem yang lokasinya cenderung lebih dekat ke massa yang paling besar. Hal inilah yang membuat matahari terkesan sebagai pusat orbit planet-planet dalam sistem tatasurya.

Namun Hukum Gravitasi Universal Newton hanya mampu menjelaskan interaksi antar massa, dan belum cukup mampu menjelaskan bagaimana blackhole bisa menahan laju cahaya dan bagaimana mekanisme pemuaian alam semesta.

 

2. Teori Gravitasi Le Sage

Sampai jumpa bulan depan aja ya… ^_^