Teori Relativitas menjelaskan perilaku objek dalam ruang dan waktu, yang bisa digunakan untuk memprediksi banyak hal; dari eksistensi lubang hitam (black hole), melengkungnya cahaya oleh pengaruh gravitasi, hingga sifat Planet Merkurius pada orbitnya.
Teori Relativitas bisa dipahami secara sederhana, al:
- bahwa tidak ada kerangka acuan 'mutlak'. Setiap saat ketika kita mengukur kecepatan, momentum, atau pengamatan terhadap waktu sebuah objek, itu selalu dalam kaitannya dengan sesuatu yang lain.
- cepat rambat cahaya di dalam ruang hampa ke segala arah adalah sama untuk semua pengamat, tidak tergantung pada gerak sumber cahaya maupun pengamat.
- Tidak ada kecepatan yang melebihi kecepatan cahaya.
Bukti kebenaran Teori Relativitas dalam kehidupan sehari-hari antara lain:
1. Global Positioning System (GPS)Prinsip kerja GPS yang menggunakan satelit dan stasiun bumi juga dianggap menggunakan efek dari Teori Relativitas. Untuk mendapatkan akurasi lokasi GPS kepada pengguna, satelit akan mengirimkan data ke stasiun bumi dan kemudian stasiun bumi akan meneruskannya ke alat GPS masing-masing.
Tingkat akurasi lokasi ini disebabkan adanya efek relativitas. Satelit berada di luar angkasa dengan jarak sekitar 20,300 km dari bumi dan bergerak dengan kecepatan 10 ribu km/jam. Hal ini menyebabkan adanya perbedaan 'waktu' antara bumi dengan satelit, yang mencapai 4 microsecond. Ditambah dengan efek gravitasi, maka perbedaan itu menjadi 7 microseconds.
Jika tidak ada perbedaan ini, maka efeknya akan sanga terasa. Jika tidak ada relativitas, maka GPS akan menyebutkan jarak Rumah ke sekolah 0,8 km. Padahal, jaraknya sebenarnya bisa mencapai 8 km.
1. Emas Berwarna Kuning
Kebanyakan logam telihat berkilau karena eletron yang ada di atom logam tersebut berada di luar 'orbit'. Hal ini lantaran elektron tersebut memiliki level energi yang berbeda. Sedangkan emas memiliki masa atom yang berat.
Jadi elektron yang ada di dalamnya bergerak sangat cepat dan cukup untuk meningkatkan relativitas massa dan panjangnya secara signfikan. Hasilnya, elektron tersebut memutari inti atom dengan jarak yang lebih pendek.
Elektron yang berada di luar orbit inti atom ini akhirnya menyerap dan memantulkan warna yang memiliki panjang gelombang yang lebih dibandingkan warna biru. Kuning, orange, dan merah memang memiliki panjang gelombang yang lebih panjang dibanding warna biru.
3. Emas Tidak Berkarat
Relativitas yang ada di elektron emas juga menjadi alasan kenapa emas tidak cepat mengalami korosi seperti logam pada umumnya. Emas menjadi satu-satunya logam yang memiliki elektron berada di luar inti atom. Namun, elektron emas tidak mudah bereaksi seperti pada lithium dan kalsium.
Selain itu, elektron emas juga cukup berat dan dekat dengan inti atom. Artinya, elektron yang berada di luar inti atom tidak berada seperti elektron yang ada di jenis-jenis logam lainnya.
4. Merkuri Adalah Logam Cair
Merkuri juga memiliki atom yang berat. Elektron di merkuri juga cukup berat dan cenderung mendekat ke inti atom. Merkuri juga memiliki ikatan atom yang lemah, sehingga merkuri terlihat mencair saat berada di temperatur rendah.
5. Televisi Tabung (TV Jadul)
Pada beberapa tahun lalu, televisi dan monitor masih memiliki tabung sinar katoda. Tabung sinar katoda ini menembakkan elektron ke permukaan fosfor dengan magnet. Setiap elektron akan membentuk pixel yang menjadi warna di layar televisi atau monitor.
Kecepatan pergerakan elektron ini mencapai 30 persen dari kecepatan cahaya. Di titik ini, efek relativitas dapat terdeteksi di prinsip kerja televisi dan monitor tersebut.
6. Cahaya
Jika relativitas tidak membutuhkan syarat ini, maka perubahan di medan listrik akan terjadi secara instan, tidak melalui gelombang magnetik. Alhasil, magnet dan cahaya akhirnya tidak diperlukan
