Dijelaskan: Untuk apa Hadiah Nobel Fisika 2020 dianugerahkan?

Akademi Ilmu Pengetahuan Kerajaan Swedia menganugerahkan setengah dari Hadiah Nobel Fisika 2020 kepada Roger Penrose dan setengah lainnya secara bersama-sama kepada Reinhard Genzel dan Andrea Ghez.

Pemenang Hadiah Nobel Fisika 2020 ditampilkan di layar: Roger Penrose, Reinhard Genzel dan Andrea Ghez. (Kantor Berita TT/Fredrik Sandberg via Reuters)

Pada hari Selasa, Akademi Ilmu Pengetahuan Kerajaan Swedia memutuskan untuk memberikan setengah dari Hadiah Nobel Fisika 2020 kepada Roger Penrose dan setengah lainnya bersama-sama kepada Reinhard Genzel dan Andrea Ghez untuk memajukan pemahaman lubang hitam, objek paling misterius di alam semesta. .

Sebelumnya pada hari Senin, tiga ahli biologi berbagi Hadiah Nobel dalam bidang kedokteran untuk penemuan vaksin virus hepatitis C.

Apa itu lubang hitam?

Lubang hitam terbentuk ketika bintang runtuh dan dapat didefinisikan sebagai ruang di alam semesta dengan kecepatan lepas yang begitu kuat sehingga cahaya pun tidak dapat menghindarinya.

Kecepatan lepas adalah kecepatan di mana suatu benda harus melakukan perjalanan untuk menimpa planet atau gaya gravitasi benda. Misalnya, agar pesawat ruang angkasa meninggalkan permukaan bumi, ia harus bergerak dengan kecepatan sekitar 40.000 km per jam.

Karena cahaya tidak dapat keluar, lubang hitam tidak terlihat dan hanya dapat dilacak dengan bantuan teleskop luar angkasa atau alat khusus lainnya. Dan alasan mengapa cahaya tidak dapat melarikan diri terutama karena gravitasi di dalam lubang hitam sangat kuat sebagai akibat dari banyak materi yang terjepit ke dalam ruang kecil.

Ekspres Dijelaskansekarang aktifTelegram. Klik di sini untuk bergabung dengan saluran kami (@ieexplained) dan tetap update dengan yang terbaru

Apa yang dikatakan karya pemenang penghargaan tentang lubang hitam?

Penrose telah dianugerahi hadiah untuk penemuan bahwa pembentukan lubang hitam adalah prediksi yang kuat dari teori relativitas umum, sementara Genzel dan Ghez telah dianugerahi hadiah untuk penemuan objek kompak supermasif di pusat galaksi kita.

Karya Penrose telah menunjukkan bahwa lubang hitam adalah konsekuensi langsung dari teori relativitas umum Albert Einstein. Einstein sendiri tidak percaya bahwa lubang hitam itu ada dan mempresentasikan teorinya pada November 1915, memberikan cara baru untuk melihat dan memahami gravitasi yang membentuk alam semesta pada skala terbesar. Gravitasi juga membentuk ruang dan mempengaruhi perjalanan waktu. Gravitasi inilah, yang begitu besar di dalam lubang hitam yang mampu membengkokkan ruang dan memperlambat waktu.

Penrose menggunakan teori relativitas umum Einstein untuk membuktikan bahwa proses pembentukan lubang hitam adalah proses yang stabil. Dia membuktikan bahwa lubang hitam ada dan menjelaskannya secara rinci pada tahun 1965, sepuluh tahun setelah Einstein meninggal.

Genzel dan Ghez, di sisi lain, telah menemukan bahwa benda tak kasat mata dan sangat berat mengatur orbit bintang-bintang di pusat Bima Sakti. Objek yang sangat berat ini memiliki massa yang setara dengan 4 juta massa matahari dan dikemas ke dalam area seukuran tata surya kita.

Pada dasarnya, pekerjaan mereka memberi tahu kita bahwa di pusat galaksi kita, Bima Sakti terletak sebuah objek supermasif yang tak terlihat, di mana lubang hitam memberikan penjelasan yang masuk akal. Fisikawan telah mencurigai keberadaan lubang hitam di pusat galaksi kita selama lebih dari 50 tahun sekarang.

Untuk melihat ke tengah Bima Sakti, Genzel dan Ghez mengembangkan metode dan menggunakan beberapa teleskop terbesar di dunia.

Dengan mengamati orbit bintang-bintang yang paling dekat dengan pusat Bima Sakti, fisikawan berpikir bahwa lubang hitam kemungkinan besar bersembunyi di Sagitarrius A*, sumber gelombang radio yang mengelilingi semua bintang di Bima Sakti. . Dengan kata lain, keberadaan lubang hitam di pusat galaksi kita adalah apa yang diyakini para fisikawan sebagai penyebab tarikan bintang-bintang, menyebabkan mereka bergerak dengan kecepatan yang memusingkan.

Dari mana penelitian tentang lubang hitam dimulai?

Sementara pekerjaan yang dilakukan oleh Penrose telah menetapkan bahwa lubang hitam adalah konsekuensi kuat dari teori relativitas dan bahwa mereka terbentuk secara alami di daerah yang sangat padat, dengan demikian membuktikan bahwa pembentukannya adalah proses yang stabil, teori tersebut berhenti berlaku di pusat lubang hitam yang disebut singularitas– batas di mana semua hukum alam yang diketahui rusak. Ini pada dasarnya berarti bahwa sejauh mana teori relativitas umum berlaku untuk struktur lubang hitam memerlukan penyelidikan lebih lanjut dan pertanyaan tentang struktur internal lubang hitam masih tetap ada.

Bagikan Dengan Temanmu: