Semesta adalah tempat yang sangat besar. Ketika para astronom memandang lebih jauh ke ruang angkasa selama berabad-abad, dan lebih dalam ke masa lalu, mereka memahami betapa kecil dan tidak pentingnya planet kita dan spesies kita jika dibandingkan. Pada saat yang sama, investigasi yang sedang berlangsung ke dalam elektromagnetisme dan bintang-bintang yang jauh membuat para ilmuwan menyimpulkan berapa kecepatan cahaya - dan bahwa itu adalah kecepatan tercepat yang dapat diperoleh.
Dengan demikian, para astronom telah menggunakan jarak yang ditempuh cahaya dalam satu tahun (alias satu tahun cahaya) untuk mengukur jarak pada skala antarbintang dan intergalaksi. Tapi seberapa jauh perjalanan cahaya dalam setahun? Pada dasarnya, ia bergerak dengan kecepatan 299.792.458 meter per detik (1080 juta km / jam; 671 juta mph), yang bekerja sekitar 9.460,5 miliar km (5.878,5 miliar mil) per tahun.
Kecepatan Cahaya:
Menghitung kecepatan cahaya telah menjadi perhatian para ilmuwan selama berabad-abad. Dan sebelum abad ke-17, ada ketidaksepakatan tentang apakah kecepatan cahaya terbatas, atau jika bergerak dari satu titik ke titik berikutnya secara instan. Pada tahun 1676, astronom Denmark Ole Romer menyelesaikan argumen ketika pengamatannya tentang gerakan nyata bulan Jupiter, Io mengungkapkan bahwa kecepatan cahaya terbatas.
Dari pengamatannya, astronom terkenal Belanda Christiaan Huygens menghitung kecepatan cahaya pada 220.000 km / s (136.701 mi / s). Selama dua abad sarang, kecepatan cahaya disempurnakan lebih jauh dan lebih jauh, menghasilkan perkiraan yang berkisar antara sekitar 299.000 hingga 315.000 km / detik (185.790 hingga 195.732 mil / detik).
Ini diikuti oleh James Clerk Maxwell, yang mengusulkan pada tahun 1865 bahwa cahaya adalah gelombang elektromagnetik. Dalam teorinya tentang elektromagnetisme, kecepatan cahaya direpresentasikan sebagai c. Dan kemudian pada tahun 1905, Albert Einstein mengajukan teorinya tentang Relativitas Khusus, yang mendalilkan bahwa kecepatan cahaya (c) konstan, terlepas dari kerangka referensi inersia pengamat atau gerakan sumber cahaya.
Pada 1975, setelah berabad-abad pengukuran yang disempurnakan, kecepatan cahaya dalam ruang hampa dihitung pada 299.792.458 meter per detik. Penelitian yang sedang berlangsung juga mengungkapkan bahwa cahaya bergerak pada panjang gelombang yang berbeda dan terdiri dari partikel subatom yang dikenal sebagai foton, yang tidak memiliki massa dan berperilaku sebagai partikel dan gelombang.
Tahun cahaya:
Seperti telah disebutkan, kecepatan cahaya (dinyatakan dalam meter per detik) berarti bahwa cahaya menempuh jarak 9.460.528.000.000 km (atau 5.878.499.817.000 mil) dalam satu tahun. Jarak ini dikenal sebagai "tahun cahaya", dan digunakan untuk mengukur objek di Alam Semesta yang jaraknya cukup jauh dari kita.
Sebagai contoh, bintang terdekat dengan Bumi (Proxima Centauri) berjarak sekitar 4,22 tahun cahaya. Pusat Galaksi Bima Sakti berjarak 26.000 tahun cahaya, sedangkan galaksi besar terdekat (Andromeda) berjarak 2,5 juta tahun cahaya. Hingga saat ini, kandidat galaksi terjauh dari Bumi adalah MACS0647-JD, yang terletak sekitar 13,3 miliar tahun cahaya.
Dan Latar Belakang Gelombang Mikro Kosmik, radiasi peninggalan yang diyakini sisa dari Big Bang, terletak sekitar 13,8 miliar tahun cahaya. Penemuan radiasi ini tidak hanya mendukung Teori Big Bang, tetapi juga memberi para astronom penilaian yang akurat tentang umur Alam Semesta. Ini memunculkan poin penting lainnya tentang mengukur jarak kosmik dalam tahun-tahun cahaya, yang merupakan fakta bahwa ruang dan waktu saling terkait.
Anda tahu, ketika kita melihat cahaya datang dari objek yang jauh, kita sebenarnya melihat ke masa lalu. Ketika kita melihat cahaya dari sebuah bintang yang berjarak 400 tahun cahaya, kita benar-benar melihat cahaya yang dipancarkan dari bintang itu 400 tahun yang lalu. Karenanya, kami melihat bintang itu terlihat 400 tahun yang lalu, tidak seperti yang terlihat hari ini. Sebagai hasilnya, melihat benda-benda miliaran tahun cahaya dari Bumi adalah untuk melihat miliaran tahun cahaya ke masa lalu.
Ya, cahaya bergerak dengan kecepatan yang sangat cepat. Tetapi mengingat besarnya ukuran dan skala Semesta, masih bisa membutuhkan miliaran tahun dari titik-titik tertentu di Semesta untuk mencapai kita di Bumi. Karena itu mengapa mengetahui berapa lama waktu yang dibutuhkan cahaya untuk melakukan perjalanan satu tahun sangat berguna bagi para ilmuwan. Tidak hanya memungkinkan kita untuk memahami skala Semesta, tetapi juga memungkinkan kita untuk memetakan proses evolusi kosmik.
Kami telah menulis banyak artikel tentang kecepatan cahaya di sini di Space Magazine. Inilah Seberapa Jauh adalah Tahun Cahaya ?, Berapa Kecepatan Cahaya ?, Berapa Banyak Barang dalam Tahun Cahaya ?, Bagaimana Perjalanan Cahaya ?, dan Seberapa Jauh Anda Dapat Melihat di Alam Semesta?
Ingin info lebih lanjut tentang tahun cahaya? Inilah artikel tentang tahun-tahun cahaya untuk HowStuffWorks, dan inilah jawaban dari PhysLink.
Kami juga merekam episode Pemain Astronomi tentang topik ini. Dengarkan di sini, Episode 10: Mengukur Jarak di Semesta.
Sumber:
- NASA - Seberapa Cepat Kecepatan Cahaya?
- NASA: Starchild - Apa itu Tahun Cahaya dan Bagaimana Cara Mengukurnya?
- Wikipedia - Kecepatan Cahaya
- UCR - Bagaimana Kecepatan Cahaya Diukur?
