Tersembunyi dalam matematika Einstein: perjalanan lebih cepat dari cahaya?

Meskipun teori Einstein menyatakan bahwa tidak ada yang bisa bergerak lebih cepat dari kecepatan cahaya, dua ilmuwan telah memperluas persamaannya untuk menunjukkan apa yang akan terjadi jika perjalanan lebih cepat dari cahaya bisa dilakukan.

Meskipun ada larangan nyata terhadap perjalanan semacam itu oleh Einstein teori relativitas khususPara ilmuwan mengatakan teori tersebut sebenarnya cocok untuk menggambarkan kecepatan yang melebihi kecepatan cahaya.

“Kami mulai memikirkannya, dan kami pikir ini adalah perpanjangan yang sangat alami dari persamaan Einstein,” kata ahli matematika terapan James Hill, yang ikut menulis makalah baru ini dengan rekannya di Universitas Adelaide, Australia, Barry Cox. Makalah ini diterbitkan pada 3 Oktober di jurnal Proceedings of the Royal Society A: Mathematical and Physical Sciences.

Relativitas khusus, diperkenalkan oleh Albert Einstein pada tahun 1905, menunjukkan bagaimana konsep seperti kecepatan semuanya relatif: Seorang pengamat yang bergerak akan mengukur kecepatan suatu benda berbeda dari pengamat yang diam. Lebih lanjut, relativitas mengungkap konsep dilatasi waktu, yang menyatakan bahwa semakin cepat Anda bergerak, semakin banyak waktu yang terasa melambat. Jadi awak pesawat luar angkasa yang cepat dapat melihat bahwa perjalanan mereka ke planet lain akan memakan waktu dua minggu, sedangkan orang yang tertinggal di Bumi akan memakan waktu 20 tahun.

Namun relativitas khusus terpecah ketika kecepatan relatif dua orang, perbedaan antara kecepatan masing-masing, mendekati kecepatan cahaya. Sekarang Hill dan Cox memperluas teorinya untuk mengakomodasi kecepatan relatif tak terhingga. (10 implikasi teratas dari neutrino yang lebih cepat dari cahaya)

Menariknya, baik persamaan Einstein yang asli, maupun teori baru yang diperluas, tidak dapat menggambarkan benda-benda masif yang ada di bumi kecepatan cahaya diri sendiri. Di sini kedua rangkaian persamaan dipecah menjadi singularitas matematis, yang sifat fisiknya tidak dapat didefinisikan.

“Maksud sebenarnya dari melampaui kecepatan cahaya masih belum jelas,” kata Hill kepada LiveScience. “Teori yang kami kemukakan hanya untuk kecepatan yang lebih besar dari kecepatan cahaya.”

Faktanya, singularitas membagi alam semesta menjadi dua: dunia di mana segala sesuatu bergerak lebih lambat dari kecepatan cahaya, dan dunia di mana segala sesuatu bergerak lebih cepat. Hukum fisika di kedua dunia ini mungkin sangat berbeda.

Dalam beberapa hal, dunia tersembunyi di luar kecepatan cahaya tampak aneh. Misalnya, persamaan Hill dan Cox menunjukkan bahwa ketika sebuah pesawat ruang angkasa yang melaju dengan kecepatan superlight dipercepat semakin cepat, maka ia akan kehilangan lebih banyak massa, hingga massanya menjadi nol pada kecepatan tak terhingga.

“Ini sangat mengesankan bahwa keseluruhan permainan akan berbeda ketika Anda melaju lebih cepat dari kecepatan cahaya,” kata Hill.

Terlepas dari singularitasnya, Hill belum siap menerima bahwa kecepatan cahaya adalah tembok yang tidak dapat diatasi. Dia membandingkannya dengan melintasi penghalang suara. Sebelum Chuck Yeager menjadi orang pertama yang melakukannya bergerak lebih cepat dari kecepatan suara pada tahun 1947 banyak ahli mempertanyakan apakah hal itu bisa dilakukan. Para ilmuwan khawatir pesawat akan hancur atau tubuh manusia tidak akan dapat bertahan. Ternyata keduanya tidak benar.

Kekhawatiran untuk melintasi penghalang cahaya mungkin juga tidak berdasar, kata Hill.

“Saya pikir ini hanya masalah waktu saja,” katanya. “Kecerdasan manusia, hal ini akan terjadi, tapi mungkin akan melibatkan mekanisme transportasi yang benar-benar berbeda dari apa yang dibayangkan saat ini.”

Ikuti Clara Moskowitz di Twitter @ClaraMoskowitz atau LiveScience @ilmu hidup. Kami juga aktif Facebook & Google+.

Hak Cipta 2012 Ilmu HidupSebuah perusahaan TechMediaNetwork. Semua hak dilindungi undang-undang. Materi ini tidak boleh dipublikasikan, disiarkan, ditulis ulang, atau didistribusikan ulang.