Laju Cahaya

Berapa cepatkah cahaya berjalan? Galileo menanyakan pertanyaan ini pa da dirinya sendiri dan dia telah mencoba menjawabnya secara experimental dalam bukunya, Dua Ilmu Pengetahuan Baru (1638), yang ditulis dalam bentuk percakapan di antara tiga orang yang bernama Salviati, Sagredo, dan Simplicio. Berikut ini sedikit cuplikan percakapan perihal laju reaksi dalam buku tersebut :

Simplicio : pengalaman setiap hari memerlihatkan bahwa penjalaran cahaya adalah sesaat, karena bila kita melihat sepotong artileri yang ditembakkan pada suatu jarak jauh, maka cahayanya akan mencapai mata kita tanpa selang waktu, tetapi bunyinya akan mencapai kuping kita hanya setelah interval waktu.

Sagredo : baiklah simplicio, satu-satunya hal yang dapat saya simpulkan dari pengalamn kecil ini adalah bahwa bunyi di dalam mencapai telinga kita, berjalan lebih lambat dari pada cahaya. Pengalaman tersebut tidak memberitahukan kepada saya, apakah datangnya cahaya adalah sesaat atau apakah, datangya cahaya sesaat atau apakah, walaupun sangat cepat sekali, datanya cahaya memerlukan waktu……….

Salviati : yang berbicara dengan suara Galileo, kemudian menjelaskan sebuah metode yang mungkin untuk mengukur laju cahaya. Pada malam hari, dia dan seorang pembantunya berdiri dan saling berhadapan dan mempunyai jarak yang tertentu terhadap satu sama lain. Masing-masing membawa sebuah lentera yang dapat ditutup dan dibuka. Galileo memulai eksperimen tersebut dengan membuka lenteranya. Bila cahaya telah mencapai sang pembantu, maka pembantu tersebut membukakan lenteranya, maka cahayanya dilihat oleh Galileo. Galileo mencoba mengukur waktu di antara saat dia membuka lenteranya sendiri dan cahaya dari lentera pembantunya mencapai dia. Tetapi metode tersebut ternyata gagal.

          Pada tahun 1675, OleRoemer, sarjana Astronomi Denmark mendapatkan laju cahaya

2 x 10⁸ m/det. Kemudian, kira-kira tahun 1725, James Bradley seorang sarjana Astronomi Inggris mendapatkan laju cahaya kira-kira 3 x 10⁸ m/det. Pada tahun 1849, Hippolyte Louis Fizeau seorang Fisikawan Perancis mendapatkan laju reaksi  sebesar 3,13 x 10⁸ m/det. Tahun 1926, Michelson dari Amerika mendapatkan laju cahaya 2,998 x 10⁸ m/det. Inilah sekelumit tentang sejarah pengukuran laju cahaya.

          Laju cahaya menurut standar internasional yang telah ditentukan oleh berbagai instansi adalah sebagai berikut. Menurut US National Bureau of Standards, C = 299792.4574 + 0.0011 km/det; The British National Physical Laboratory, C = 299792.4590 + 0.0008 km/det; Konferensi ke-17, penetapan ukuran dan berat standard “satu meter adalah jarak tempuh cahaya dalam ruang vacuum selama jangka waktu 1/299792458 detik.”

          Sekarang, ternyata kita bisa menghitung laju cahaya dengan tepat berdasarkan informasidari Al-Qur’an yang diturunkan 14 abad silam. Perhitungan ini ditemukan oleh ahli fisika asal Mesir, Dr. Mansour Hassab Elnaby. Dalam Al-Qur’an Surat Yunus ayat 5 :

          “Dialah Allah yang menciptakan matahari bersinar dan bulan bercahaya, dan ditetapkannya tempat-tempat bagi perjalanan bulan itu agar kamu mengetahui bilangan tahun dan perhitungan (waktu).”

          Kemudian dalam Surat Al-Anbiya’: 33, Allah kembali menegaskan :

          “Dialah yang menciptakan malam dan siang, matahari dan bulan, masing-masing beredar dalam garis edarnya.”

          Begitu pula dalam Al-Qur’an Surat As-Sajadah ayat 5 :

          “Dia mengatur urusan dari langit ke bumi , kemudian (urusan) itu naik kepadaNya dalam satu hari yang kadarnya seribu tahun menurut perhitunganmu.”

Berdasarkan ayat tersebut, khususnya surat As-Sajadah ayat 5, dapat disimpulkan bahwa jarak yang dicapai sang urusan selama satu hari sama dengan jarak yang ditempuh bulan selama 1000 tahun atau 12000 bulan. C.t = 12000 L

Dimana  :    C = Kecepatan sang urusan

                   t  = Waktu selama satu hari

                   L = Panjang rute edar bulan selama satu bulan

Berbagai sistem kalender telah diuji, namun sistem kalender bulan sidereal menghasilkan nilai C sama persis dengan nilai C yang sudah diketahui melalui pengukuran. Ada dua sistem kalender bulan :

Ø Sistem sinodik didasarkan atas penampakan semu gerak bulan dan matahari dari bumi.

1 hari                   = 24 jam

1 bulan       = 29.53059 hari

Ø Sistem sidereal didasarkan atas pergerakan relative bulan dan matahari terhadap bintang dan alam semesta.

1hari           = 23 jam 56 menit 4.0906 detik

                  = 86164.0906 detik

Ada dua tipe kecepatan bulan

Ø  Kecepatan relative terhadap bumi

Dihitung dengan rumus V_e = 2

          Dimana       : R = jari-jari revolusi bulan =384264 km

                               T = periode revolusi bulan = 655.71986 jam

          Jadi V_e = 2 * 3.14162 * 384264 / 655.71986

                    = 3682.07 km/jam

Ø  Kecepatan relative terhadap bintang atau alam semesta, Einstein mengusulkan bahwa kecepatan jenis kedua ini dihitung dengan mengalikan yang pertama dengan  cosinus  α

V = V_e * cos α

Dimana α adalah sudut yang dibentuk oleh revolusi  bumi selama satu bulan sidereal. α = 26.92848^o

Jadi       : C.t   = 12000 L

                        = 12000 v.T

                        = 12000 ( V_e * cos ) T

                C    = 12000 ( V_e * cos ) T/t

                       = 12000*3682.07*0.89157*655.71986/86164.0906

                       = 299792.5 km/det.

Dari perhitungan di atas, nilai laju cahaya apabila dibandingkan dengan nilai yang sudah diketahui menunjukkan sangat tepat sehingga dapat disimpulkan bahwa ternya Al-Qur’an juga dapat memberikan petunjuk terkait dengan laju cahaya. Oleh karenanya, kajian secara serius dan konsisten tehadap Al-Qur’an ke depan diharapkan mampu menghasilkan ide-ide baru dalam pengembangan ilmu pengetahuan.