Kau mau melakukan apa jika bisa bepergian waktu?
Kau mau mengunjungi Mesir kuno, tempat tinggal firaun?
Kau mau menonton pendaratan pertama di bulan?
Atau kau mau menjelajahi masa depan yang jauh?
Albert Einstein menunjukkan kalau ini lebih dari sekadar fiksi ilmiah.
Bagi bapak fisika modern, kemungkinan perjalanan waktu
dalam jangkauan kita.
BELAJAR CARA MELAKUKAN PERJALANAN WAKTU
Jika kita ingin perjalanan waktu,
apa kita perlu membuat mesin waktu?
Bulan Juni, 1951.
Keributan terjadi di New York
saat seorang pria tertabrak dan mati di Times Square yang terkenal.
Segera disadari ada yang aneh soal itu.
Korbannya adalah pemuda yang memakai pakaian khas
tahun 1870-an.
Misteri semakin dalam saat polisi menemukan di sakunya
tak ada apa-apa kecuali benda tua dalam kondisi sempurna.
Token bir senilai lima sen,
sebuah surat tertanggal 1876,
dan uang kertas senilai 70 dolar yang tak lagi digunakan.
Tapi petunjuk terbesar yang mereka temukan
adalah kartu nama dengan nama "Rudolph Fentz."
Petugas yang menangani kasus ini memeriksa setiap rekaman New York
untuk mencari nama itu.
Begitulah cara dia tahu bahwa jawaban pertanyaan ini
dan memperdalam misterinya lebih jauh.
Satu-satunya orang yang terdaftar atas nama itu di New York
hilang pada tahun 1876,
dalam kasus yang tak pernah terpecahkan.
ANAK MUDA MENGHILANG DI DALAM AREA TIMES SQUARE
Rudolph Fentz muda bepergian 75 tahun ke masa depan
dan bertemu takdirnya dalam periode yang sangat berbeda
dari saat dia dilahirkan.
Apa rahasia perjalanan waktu mati bersamanya?
SERIAL NETFLIX ORIGINAL
LAB MISTERI
Hei, bukankah polisi mencari mesin waktunya?
Mesin itu seharusnya ada di New York.
Siapa bilang mesin waktu buatan manusia,
dengan banyak sirkuit dan kabel?
Castanhari, aku menonton semua film dan acara televisi.
Aku tahu apa yang kubicarakan.
Mesin waktu bukan diciptakan oleh manusia,
tapi oleh alam.
Ayolah. Mesin waktu tumbuh di pohon?
Baiklah. Apa waktu untukmu?
Ini.
Sebenarnya, aku tak tahu apa waktu di dalam arloji, atau...
Tidak. Jam dan menit di jammu bukan waktu.
Itu hanya cara manusia
untuk menghitung waktu.
Bahkan, di Mars,
waktu akan berbeda untukmu.
Tepat, Castanhari.
Satu hari di Mars berlangsung 24 jam dan 37 menit.
Di Bumi,
kebanyakan orang berasumsi bahwa sehari memiliki waktu 24 jam,
tapi mereka salah.
Planet Bumi butuh 23 jam dan 56 menit
untuk berputar di sekitar sumbunya.
Ada juga perbedaan waktu saat kita memikirkan tahun.
Mars butuh 687 hari
untuk mengorbit pada Matahari.
Ini setara dengan sekitar dua tahun Bumi.
Tapi angka-angka ini hanya ukuran waktu,
dan penting untuk menggarisbawahi bahwa waktu tidak bergantung
pada ukuran yang ada.
Antara kau dan Briggs, coba kulihat...
Ada sekitar satu meter.
Tapi jika ukuran seperti meter dan inci tidak diciptakan,
ruang ini akan tetap ada.
Cara kerjanya sama.
Ini bukan tentang berapa hari di tahun Mars,
tapi di Mars,
waktu berlalu berbeda dari kita.
Waktu di sana lebih cepat.
Sungguh?
Aku bisa membuktikannya padamu di Bumi
menggunakan jam yang sangat tepat.
Bukan yang ini.
Untungnya, kita punya jam seperti itu di Brasil.
KAMPUS SAO CARLOS - USP
Tepat di sini, di USP Sao Carlos,
salah satu tempat di Bumi Belahan Selatan
di mana jam atom diproduksi.
LABORATORIUM REFERENSI RUANG DAN WAKTU
Jam atom sangatlah tepat
karena diatur sesuai dengan perilaku atom,
seperti Cesium-133, yang ada di ruang hampa ini.
Setelah terkena gelombang mikro, atom-atom ini bergetar cepat,
lebih dari sembilan miliar kali per detik.
Karena jam atom mencatat setiap getaran ini,
mereka bisa memecah satu detik menjadi sembilan miliar bagian.
Karena atom selalu merespons osilasi yang sama,
sedikit lebih dari sembilan miliar osilasi per detik,
akurasinya luar biasa.
Jam biasa bisa saja satu detik di depan atau di belakang per hari.
Tapi jam atom butuh satu juta tahun untuk melakukannya.
Itu sebabnya mereka ideal untuk membuktikan
bahwa perjalanan waktu itu nyata.
Itu yang ditunjukkan beberapa ilmuwan dalam praktiknya.
Dua jam atom disinkronkan di pantai
dan mulai menampilkan waktu yang sama.
Setelah itu, salah satunya ditinggalkan di sana
sementara yang lain dibawa ke puncak Gunung Sunapee,
dengan ketinggian lebih dari 800 meter.
DELAPAN RATUS METER
Beberapa hari kemudian,
para peneliti mengambil jam di atas gunung
dan meletakkannya di samping jam yang tetap di permukaan laut.
Begitu mereka membandingkan waktu di dua alat tersebut,
para ilmuwan menyadari sesuatu yang mengejutkan.
Jamnya tak lagi cocok.
Yang dibawa dari gunung sedikit di depan
daripada yang ada di permukaan laut.
Itu bukti yang mereka butuhkan untuk memastikan
kalau waktu berlalu lebih cepat
untuk jam yang ditinggalkan di gunung.
Ini terjadi karena alasan yang sama waktu berlalu lebih cepat di Mars.
Memahami bahwa waktu berubah tergantung di mana kau berada
sangatlah penting bagi siapa pun yang ingin bepergian.
Tapi kenapa waktu berlalu lebih cepat di Mars?
Karena gravitasinya lebih rendah dari Bumi.
Tapi apa kaitan gravitasi dengan waktu?
Mereka berhubungan. Jika kau mau, aku bisa mengadaptasikan eksperimen
yang kusiapkan kepadamu.
Gravitasi berhubungan dengan ruang dan waktu.
Keduanya saling terkait.
Ruang memiliki tiga dimensi. Tinggi, lebar, dan kedalaman.
Tapi ada hal lain yang harus kita bahas.
sebagai sebuah dimensi... waktu.
Menurut Teori Relatifitas,
Semesta terdiri dari kisi empat dimensi
yang disebut ruang dan waktu.
Banyak acara harian kami menunjukkan ruang dan waktu bekerja sama.
Bayangkan, misalnya,
wanita yang pergi menemui suaminya di sebuah mal.
Masalahnya, dia hanya tahu di mana suaminya,
tapi tak tahu kapan waktunya.
Dia hanya bisa tetap menunggu,
berharap suaminya akan muncul.
Di sisi lain, jika dia tahu kapan suaminya akan tiba,
dia tetap takkan bisa menemukannya
karena dia butuh lokasi suaminya.
Dalam kenyataan kita, ruang dan waktu berjalan seiring.
Untuk memahami bagaimana gravitasi berhubungan dengan itu,
kita perlu bicara tentang massa,
yaitu saat sains membuktikan ukuran itu tak penting.
Mari kita letakkan marmer dan bola polistirena di tangki air
dan lihat apa yang terjadi.
Hasilnya tak terlalu mengejutkan.
Lagi pula,
benda yang tampak lebih berat tenggelam ke dasar.
Benar? Tunggu dulu.
Ada yang salah di sini.
Karena jika kita mengukur mereka,
kita lihat mereka punya massa yang sama.
Jadi, kita yang salah karena memikirkan soal massa.
Memiliki massa yang sama bukan berarti memiliki massa jenis yang sama,
itu yang kami pedulikan.
Bola polistirena tidak mengapung karena lebih ringan,
tapi karena kurang padat daripada air.
Kedua benda ini memiliki massa yang sama, tapi ukurannya berbeda
tapi karena terbuat dari bahan dengan kerekatan berbeda.
Antara dua benda dengan massa yang sama,
yang terkecil akan lebih padat, dan itu berlaku untuk yang lain.
Kisi ini adalah perwakilan ruang dan waktu dalam dua dimensi.
Kita bisa lihat bahwa objek besar sangat sedikit menyimpangkannya.
Tapi periksa saat aku menaruh yang lebih kecil.
Benda padat itu mendistorsikan ruang dan waktu
di sekelilingnya.
Ingatlah, keduanya memiliki massa yang sama.
Ayo anggap bola besar ini adalah Matahari, dan yang lebih kecil, Bumi.
Ruang dan waktu terdistorsi
memengaruhi Bumi,
yang tertarik oleh Matahari.
Sekarang mari kita tempatkan bola yang lebih kecil, Bulan,
dengan bola Bumi.
Bumi jauh lebih kecil dari Matahari.
Tapi Bumi juga mendistorsi ruang dan waktu.
Amati bagaimana bola Bulan tertarik pada planet kita.
BUMI DISTORSI RUANG DAN WAKTU
Kita terbiasa berpikir ini hanyalah sebuah "gravitasi,"
tapi sebenarnya itu lengkungan ruang dan waktu.
Gravitasi adalah cara kita merasakan distorsi.
Tapi bukankah kalian berdua bilang benda ini merusak ruang dan waktu?
Saat aku melihat kisi ini, aku hanya melihat ruangnya.
Ingat saat kubilang mereka saling terkait?
Waktu melampaui seluruh kisi ini.
Jadi, mari kita buat perwakilan visual dari ini.
Rangkaian ini mewakili waktu.
Itu ada di seluruh alam semesta.
Setiap tanda di rangkaian ini adalah sebuah momen.
Sekarang lihat apa yang terjadi saat sebuah benda dengan banyak massa
mendekatinya.
Karena waktu terhubung ke angkasa,
itu juga terdistorsikan oleh gravitasi.
Ini adalah pelebaran waktu.
Di area di mana kisi membentang,
waktu melambat.
Makin kuat gravitasi, makin banyak kisinya.
Dengan kata lain, waktu yang lebih lambat berlalu.
Kita melihat itu terjadi dalam praktik dengan jam atom.
Jam yang setara permukaan laut lebih dekat ke inti Bumi
daripada dengan jam yang ada di puncak gunung.
Itu sebabnya lebih dipengaruhi gravitasi.
Waktu berjalan lebih lambat untuk jam di permukaan laut.
Lubang hitam memusatkan
banyak massa dalam ruang kecil.
Kepadatan mereka sangat besar,
jadi gravitasi mereka sangat besar,
jauh lebih kuat dari bintang dan planet.
Amati apa yang lubang hitam lakukan pada ruang dan waktu.
Pelebarannya sangat besar.
Bukankah ini terkait dengan film terbaru,
film dengan astronaut yang mendekati lubang hitam...
Ya, Interstellar. Salah satu film favoritku.
Ini menunjukkan efek pelebaran waktu.
Dalam film itu, dua astronaut berada di sebuah planet
yang mengorbit di lubang hitam.
Gravitasinya sangat kuat
bahwa dua detik di dalamnya setara dengan 20 jam
untuk ilmuwan yang tersisa di kapal.
Dan para astronaut tak menyadari pelebaran waktu terjadi
karena distorsi dalam ruang dan waktu tak hanya memengaruhi waktu,
tapi semua yang ada di area itu.
Jadi, mereka pikir waktu di tempat itu
berjalan dengan kecepatan normal.
Tapi jika ilmuwan melihatnya,
mereka akan melihat astronaut bergerak sangat lambat,
hampir berdiri diam.
Bayangkan melihat aksi singkat,
seperti menjatuhkan sebuah benda,
berlangsung sekitar 20 jam.
Dan jika para astronaut melihat pesawat luar angkasa dengan teropong,
mereka akan melihat 20 jam berlalu dalam dua detik.
Mana yang benar?
Entahlah. Bukan keduanya?
Keduanya.
Setiap orang melihat kebenarannya tergantung lokasi mereka.
Mereka berada di ruang yang terpengaruh oleh gravitasi.
Astronaut lebih terpengaruh daripada ilmuwan.
Di akhir misi, para astronaut kembali ke pesawat luar angkasa
dan mengetahui ilmuwan itu sudah jauh lebih tua sekarang.
Sementara mereka menghabiskan waktu tiga jam di planet ini,
Dua puluh tiga tahun berlalu untuk orang di pesawat luar angkasa.
Jadi, mereka bepergian melewati waktu!
Terima kasih atas sontekannya, Castanhari.
Aku tak punya film di bank dataku.
Itu salah satu cara untuk perjalanan waktu,
menggunakan mesin waktu bernama gravitasi.
Jadi, ada lebih dari satu?
Ya. Ini seperti koin.
Gravitasi di satu sisi, kecepatan di sisi lain.
Tapi bukankah kecepatan butuh koin lagi?
- Menurutku begitu. - Benarkah?
Dr. Tayane, untuk mempermudah penjelasan,
kusarankan kita kirim orang ini ke kereta Einstein yang terkenal.
Einstein juga seorang konduktor?
Adalberto, bayangkan kereta yang bergerak.
Di dalamnya,
ada senter di lantai kereta
memancarkan sinar cahaya.
Cahaya menghantam cermin di langit-langit
dan kembali ke senter.
Jika kau di dalam kereta,
kau akan melihat cahaya naik dan turun seperti biasa,
terlepas dari kecepatan kereta.
Karena dari sudut pandangmu,
semua yang ada di dalam kereta
tak bergerak.
Sekarang berpura-puralah kau menunggu di stasiun,
melihat kereta yang sama lewat.
Saat melihat kereta bergerak,
kau akan melihat cahaya melintasi jalur yang berbeda.
Perbedaan jalur cahaya itu
akan lebih terlihat
jika kereta melewati stasiun
dengan kecepatan di sebelah cahaya.
Kalau begitu, kau akan melihat sinar yang menutupi jarak ini.
Dan mudah mengetahui jalan mana yang lebih panjang.
Ini membuktikan waktu dan kecepatan saling terkait.
Mereka yang di luar melihat cahaya melintasi jalur yang lebih panjang.
Jika jaraknya lebih jauh, butuh waktu lebih lama.
Kecepatan kereta menyebabkan distorsi waktu.
Semakin cepat kecepatannya, semakin besar distorsinya.
Karena itu sisi lain koin kita.
Tunggu. Apa yang kau lakukan, Betinho?
Lihat aku. Apa berhasil? Aku lebih muda sekarang?
Kau di jalur yang benar,
tapi kau harus lebih cepat untuk melihat perbedaannya.
Seperti Usain Bolt?
Lebih cepat.
Sebenarnya, untuk merasakan efeknya, kau harus bergerak secepat kereta
dalam contoh kita.
Secepat kecepatan cahaya.
Tak ada apa pun di alam semesta yang lebih cepat dari cahaya.
Cahaya bergerak dengan kecepatan sekitar 299.792 kilo meter per detik.
Lihatlah.
Antara Brasilia dan Beijing, Tiongkok,
berjarak 16.898 kilometer.
Dalam satu detik,
cahaya bisa bolak-balik di ruangan ini
hampir sembilan kali.
Jarak itu mungkin tampak besar bagi kita,
tapi kecil bagi alam semesta.
Jarak antara planet dan bintang sangat besar
sehingga ilmuwan menciptakan konsep tahun cahaya
untuk mengukur jarak cahaya dalam setahun.
Jaraknya hampir sepuluh triliun kilometer.
Jadi, cahaya dari bintang yang berjarak sepuluh tahun cahaya
butuh sepuluh tahun untuk mencapai kita.
Kau harus berlari secepat itu
untuk merasakan efek perjalanan waktu.
Makin cepat, waktu makin lambat.
Itu yang terjadi
pada pria yang pergi ke masa depan?
Sebenarnya, Rudolph Fentz tak pernah ada.
Dia karakter dari cerita yang sangat populer
yang menjadi legenda urban.
Tapi orang tak sadar bahwa konsep di balik cerita itu
bisa jadi mungkin secara ilmiah.
Dengar, aku berani berkata
ada penjelajah waktu di Bumi.
Mereka sangat sulit ditemukan.
SIRIUS CAMPINAS, SAO PAULO
Ini adalah Sirius, akselerator partikel terbesar
di Amerika Latin,
dibuat menjadi salah satu yang terbaik di dunia.
Di Sirius, elektron dipercepat mendekati kecepatan cahaya,
mereka tetap di sana, berjalan di ruang hampa,
selama berjam-jam.
Tujuannya adalah menghasilkan jenis cahaya khusus
yang digunakan dalam berbagai eksperimen oleh ilmuwan di seluruh dunia.
Di dalam akselerator partikel ini,
kecepatan elektron hampir mendekati 99.999998% kecepatan cahaya.
Karena itu, mereka berputar hampir 600.000 kali per detik
di sekitar mesin yang memiliki panjang 500 meter.
Tapi bepergian dengan mendekati kecepatan cahaya
membuat elektron memandang ruang secara berbeda.
Bayangkan jika kau bisa bepergian dengan kecepatan itu.
Jarak yang tampak besar bagimu akan menjadi sangat kecil.
Itulah yang terjadi pada elektron.
Bagi mereka, akselerator besar ini
hanya memiliki keliling sekitar 3,5 inci.
Mirip dengan cincin ini.
Tapi bukan hanya jarak yang menjadi lebih pendek di bawah kecepatan itu.
Waktu juga menjadi lebih lambat.
Bergerak dengan mendekati kecepatan cahaya,
elektron menganggap waktu berjalan
enam ribu kali lebih lambat dari kita.
Jika kau bisa memasuki akselerator ini,
waktu akan berlalu secara berbeda.
Seolah-olah kau melakukan perjalanan waktu.
Bagi siapa pun yang bergerak dengan kecepatan elektron,
waktu menjadi 6.000 kali lebih pendek daripada di luar.
Dengan kata lain, dengan berjalan satu detik pada kecepatan ini,
setelah kau melihat jam yang ada di sini,
kau akan melihat sudah bepergian satu jam dan 40 menit ke masa depan.
Tepat, Castanhari.
Itu membuktikan kita bisa mengamati pelebaran waktu dengan mempercepat objek.
Bagaimana kalau kita memperluas skalanya?
Bayangkan kita di masa depan,
dan penjelajah luar angkasa bertugas bepergian
ke bintang lain lalu kembali ke Bumi.
Untuk itu, mereka menggunakan pesawat tercepat di galaksi,
mampu mencapai kecepatan setengah cahaya.
Tujuannya adalah Proxima Centauri,
bintang yang terdekat dengan Matahari,
berjarak sekitar empat tahun cahaya dari Matahari.
Berapa lama perjalanan ini?
Tergantung pengamatnya.
Bagi orang-orang di Bumi, pesawat akan sampai
sekitar 8,5 tahun untuk pergi ke bintang,
dan 8,5 tahun untuk kembali.
Karena itu, perjalanannya butuh waktu selama 17 tahun.
Namun, kita tak boleh lupa bahwa semakin cepat kecepatannya,
waktu akan semakin lambat.
Untuk penjelajah,
perjalanan yang sama akan memakan waktu sekitar 14,5 tahun
karena saat mereka bepergian dengan kecepatan tinggi,
waktu berjalan berbeda bagi mereka.
Begitu mereka kembali ke Bumi, penjelajah akan menyadari
bahwa mereka telah pergi dua tahun lebih ke masa depan.
Tapi dua tahun itu tak hilang.
Bahkan, mereka ditarik.
Begitulah cara mereka melakukan perjalanan waktu.
Itulah sisi kecepatan koin Dr. Tayane.
Tapi sisi koin mana yang kita pakai untuk pergi ke masa lalu?
Tidak ada. Secara hipotesis itu mustahil.
Kita tahu semakin cepat tubuh,
semakin lambat waktu berlalu.
Secara teori, jika tubuh mencapai kecepatan cahaya,
waktu akan berhenti untuk mereka.
Jadi, jika waktu menjadi nol begitu kau mencapai kecepatan cahaya,
kecepatan itu harus lebih cepat untuk membuat waktu mundur.
Tapi kecepatan cahaya adalah yang terhebat,
dan kembali ke masa lalu mustahil,
itu menurut Teori Relativitas.
Mungkin kita bisa pergi ke masa lalu dengan metode berbeda,
menggunakan lubang cacing.
Castanhari, kau ungkit itu lagi?
Para ilmuwan percaya mungkin ada sebuah terowongan
yang mereka sebut lubang cacing
yang menghubungkan dua titik di alam semesta.
Dalam kondisi yang tepat,
lubang itu bisa berfungsi sebagai terowongan waktu.
Bayangkan dua sisi lubang cacing.
Satu di masa kini dan satu lagi, di masa lalu.
Seseorang bisa pergi dari sisi lain dan kembali ke masa lalu.
Tapi ini sebuah hipotesis.
Sejauh yang kami tahu, kau tak bisa memengaruhi masa lalu.
Tidak, aku bisa jelaskan. Ini ruang. Jika kau lipat dan...
Kurasa sudah cukup jelas.
Aku akan kembali ke dalam
untuk menyelesaikan eksperimen tata surya yang aku buat.
Aku tahu sulit membicarakan perjalanan waktu
karena kita sangat terpengaruh
dengan buku, film, dan acara televisi menggambarkannya
yang sulit untuk melihat
bahwa ide ini mungkin menurut sains.
Namun, dengan pikiran
mengesampingkan perjalanan waktu
dan fokus pada apa yang ditunjukkan sains,
kita melihat konsep ini, seaneh kedengarannya,
itu sangat mungkin.
Kita tahu berkat ilmuwan genius seperti Karl Schwarzschild,
Hendrik Lorentz,
Roy Kerr,
dan banyak orang lain yang membuka pintu
ke dunia baru dengan teori mereka.
Banyak yang sangat maju dan baru sekarang terbukti.
Pada April 2019, ada terobosan ilmiah bersejarah,
foto asli lubang hitam pertama.
Sains meramalkan dengan sangat akurat
bagaimana fenomena kosmis ini akan terlihat
seabad penuh sebelum bisa terungkap.
Semua ilmuwan ini berubah dan yang terpenting, memperluas
cara kita melihat kenyataan.
Ini berkat mereka yang kita sekarang tak hanya mengerti,
tapi juga terbukti
bahwa sangat mungkin melakukan perjalanan waktu.
Terjemahan subtitle oleh Eka Sulis