3 Perubahan yang Terjadi Jika Kecepatan Cahaya Melambat, Salah Satunya Waktu

Pernahkah Anda bertanya-tanya hal apa yang akan terjadi jika kecepatan cahaya melambat?

Meski fenomena ini mungkin tak akan terjadi, tetapi peneliti memberikan gambaran saat kecepatan cahaya lebih lambat. 

Game komputer yang dibuat oleh direktur pengembangan pendidikan dan teknologi di ETH Zurich di Swiss, Gerd Kortemeyer bersama rekannya memberikan ilustrasi jika kecepatan cahaya menjadi lambat.

Dalam game tersebut, Anda dapat melihat efek aneh dari perubahan warna dan kecerahan, bahkan perubahan pada panjang objek yang dirasakan, akibat dari kecepatan cahaya yang jauh lebih lambat.

Faktanya, pada kecepatan tercepat sekali pun, manusia masih jauh lebih lambat dibandingkan dengan cahaya.

"Perjalanan tercepat yang pernah dilakukan manusia adalah sekitar 0,0037 persen dari kecepatan cahaya, dan Anda perlu berada di semacam kendaraan luar angkasa untuk mencapai kecepatan itu," jelas peneliti di MIT Game Lab, Philip Tan sepeti dilansir dari Live Science, Sabtu (30/10/2021).

Tetapi dengan melakukan eksperimen, fisikawan telah menentukan bahwa hal-hal yang tidak biasa akan terjadi jika manusia dapat melakukan perjalanan dengan kecepatan mendekati cahaya.

Menurut teori relativitas khusus Albert Einstein yang menjelaskan bagaimana kecepatan memengaruhi massa, waktu, dan ruang. Saat waktu melambat, kita dapat mengukur objek lebih pendek saat kita melesat melewatinya.

Selain itu, efek Doppler yakni pergeseran warna merah atau biru pada frekuensi cahaya akan terlihat di antara perubahan lainnya.

Kortemeyer, Tan dan timnya di MIT Game Lab menciptakan permainan komputer untuk mengilustrasikan seperti apa dunia jika kecepatan cahaya cukup lambat sehingga relativitas khusus terlihat dalam kehidupan sehari-hari.

Dalam game yang dirilis pada tahun 2012 bernama A Slower Speed of Light ini, pemain dapat mengontrol karakter untuk mengumpulkan bola. Setiap kali karakter mengumpulkan salah satu dari 100 bola, kecepatan cahaya akan melambat.

Walaupun ilustrasi telah diciptakan, pada kenyataannya kecepatan cahaya tidak akan melambat seperti yang terjadi di dalam game. Kecepatan cahaya dalam ruang hampa tidak pernah berubah dan selalu konstan untuk setiap pengamat.

Namun, Kortemeyer menjelaskan, bahwa kecepatan cahaya memang berubah tergantung pada bahan yang dilewatinya, tetapi itu tidak mengubah efek relativitas khusus, atau bagaimana kita melihatnya, kata .

Jika kita dapat menyaksikan relativitas khusus, kita akan melihat perubahan warna, waktu, jarak, dan kecerahan. Tim peneliti memasukkan efek-efek tersebut ke dalam game yang diciptakan.

Hal yang terjadi jika kecepatan cahaya melambat

1. Perubahan warna

Ketika kecepatan gerak manusia mendekati kecepatan cahaya, sesuatu yang disebut efek Doppler relativistik menjadi terlihat. Untuk memahami ini, ingatlah bahwa cahaya bertindak sebagai partikel dan gelombang.

Sebagai gelombang, cahaya dicirikan dari panjang gelombangnya, atau jarak dari puncak ke puncak yang menentukan warna, frekuensi, atau berapa banyak puncak yang lewat dalam waktu tertentu.

Serupa dengan cara tersebut, menurut efek Doppler, mendekati sumber suara membuat frekuensi maupun nada tampak meningkat saat puncak gelombang mencapai telinga Anda.

Jika lebih cepat bergerak ke arah sumber cahaya membuat panjang gelombangnya tampak lebih pendek, menggeser warna semu cahaya menuju ujung biru dan ungu dari spektrum warna. Kemudian bergerak menjauh dari suatu objek, menggeser warna yang tampak ke arah ujung merah spektrum.

"Sesuatu yang datang ke arah Anda terlihat lebih biru, atau hal yang menjauh dari Anda terlihat lebih merah," kata Kortemeyer.

2. Perubahan jarak dan waktu

Salah satu efek relativitas khusus yang paling terkenal adalah saat manusia bergerak mendekati kecepatan cahaya, maka waktu melambat.

Pada skenario ini, seseorang yang bergerak dengan kecepatan mendekati cahaya akan memperlambat penuaan. Efek ini disebut dilatasi waktu.

Pelebaran waktu, seperti efek relativitas khusus lainnya terjadi dalam game karena karakter permainan bergerak mendekati kecepatan cahaya.

Efek lain dari relativitas khusus adalah panjang benda yang bergerak mendekati kecepatan cahaya atau benda diam saat Anda melesat melewatinya dengan kecepatan mendekati cahaya, disebut kontraksi panjang.

"Tapi efeknya rumit," kata Kortemeyer.

Objek yang diperbesar mendekati kecepatan cahaya mungkin mengalami kontraksi panjang dan mungkin lebih pendek, menurut pengukuran oleh pengamat stasioner, tetapi sebenarnya akan tampak lebih panjang di mata orang itu karena efek relativitas khusus lain yang disebut efek runtime.

Dengan kata lain, jika kecepatan cahaya jauh lebih lambat, objek yang bergerak mendekati kecepatan itu mungkin tampak lebih panjang atau melengkung ke pengamat yang diam.

3. Perubahan tingkat kecerahan

Kortemeyer menjelaskan, jika seseorang bergerak mendekati kecepatan cahaya maka cahaya terkadang seperti kumpulan partikel yang disebut foton, yang berbetuk seperti tetesan kecil cahaya.

Akibatnya, saat seseorang bergerak menuju sesuatu, objek itu tampak lebih terang daripada saat diam, karena ia berjalan menuju foton-foton tersebut. Hal ini disebut efek lampu sorot.

Menariknya, Kortemeyer dan Tan bukanlah orang pertama yang membayangkan jika dunia memiliki kecepatan cahaya yang lebih lambat.

Pada tahun 1939, fisikawan bernama George Gamow menerbitkan sebuah buku berjudul "Mr. Tompkins in Wonderland," di mana tokoh dalam mengendarai sepeda melalui kota dengan kecepatan cahaya yang melambat, sehingga mengalami efek relativistik.

Berikut video game yang menunjukkan apa yang akan terjadi jika kecepatan cahaya melambat: