Laser Bertenaga Ubur-ubur

Seok-Hyun Yun bersama rekannya, Malte Gather, ahli fisika optik dari Harvard Medical School dan Massachusetts General Hospital di Boston menciptakan laser yang sinarnya berasal dari makhluk hidup.

"Teknologi laser berawal dari ilmu fisika dan kemudian digunakan untuk menciptakan perangkat rekayasa. Ini adalah pertama kalinya kita menggunakan materi hidup untuk menciptakan laser," ujar Seok-Hyun Yun.

Untuk membuat laser dibutuhkan dua perangkat yakni material penguat yang memadat dengan bantuan sinar, dan sarana optik untuk mengoptimalkan sinarnya. Sarana optik laser konvensional biasanya terbuat dari kristal, semikonduktor, atau gas. Tapi laser buatan Yun ini dibuat dari sel manusia dan protein ubur-ubur.

Cahaya yang diciptakan memang lebih sempit dan lebih lemah daripada laser konvensional. "Tapi magnitudnya lebih terang. Ini berasal dari fluoresens ubur-ubur. Cahayanya berwarna hijau," ungkap Yun.

Dalam bidang kedokteran, sinar laser bermanfaat mendiagnosis dan mengobati penyakit, serta untuk membedah. Laser juga bermanfaat untuk mengelas, mengebor, atau menyimpan memori optik dalam industri komputer. [mor]

Melaju Melebihi Kecepatan Cahaya, Mungkinkah?

Pernahkah Anda membayangkan apa rasanya bisa bepergian dengan kecepatan cahaya? ‘Perjalanan Superluminal’ merupakan suatu kiasan yang umum dalam dunia sains fiksi. Namun, teori relativitas khusus Einstein melarangnya terjadi di dunia nyata.

Hal tersebut dikarenakan ketika foton bertabrakan maka energi yang dibutuhkan akan tak terhingga. Jadi, entah datanya salah atau anggapan Einstein ini kemudian tidak berlaku bersamaan dengan hampir semua keyakinan fisika modern yang ada.

Bayangkan skenario terakhir yang terjadi. Seperti apa alam semesta tanpa hukum tempat partikel memiliki kendali bebas untuk melesat dari batas kecepatan cahaya? Akan tampak dan terasa seperti apa lingkungan Anda?

Menurut fisikawan senior Michael Ibison dari Institute for Advanced Studi, Austin, Texas, Amerika Serikat (AS), dunia seperti itu akan sangat ‘menyeramkan’. Pertama, tak jelas akan seperti apa ketika Anda melihat cahaya jika Anda melewatinya.

“Membayangkan akan seperti apa dunia ini secara otomatis membuat Anda bertanya-tanya apa yang terjadi pada kemampuan melihat cahaya pada diri Anda,” ujar Ibison yang telah mempelajari kemungkinan partikel superluminal itu.

“Anda akan berjalan ke dalam cahaya yang biasanya melarikan diri dari Anda,” lanjutnya. Menurut dugaan pria ini, untuk menyerap cahaya, manusia harus memancarkannya sendiri. Konsep sebab dan akibat pada aliran waktu dalam satu arah juga akan pecah di dunia superluminal.

Bayangkan mengendarai pesawat ruang angkasa yang terbuat dari neutrino yang lebih cepat dari cahaya meroket menjauh dari Bumi. Siaran TV yang menyiarkan berita harian juga akan memancar ke luar angkasa dan siaran itu melaju dengan kecepatan cahaya.

“Jika Anda menaiki pesawat ruang angkasa neutrino dan pergi keluar angkasa pada kecepatanneutrino, maka Anda bisa mengejar ketinggalan dengan siaran TV dan akan mulai melihat video berita berjalan mundur,” papar Ibison.

Seiring aliran transmisi surut di belakang Anda, aliran akan berjalan mundur pada kecepatan apa pun yang melebihi di atas kecepatan mereka, yakni kecepatan cahaya. Bagaimana jadinya jika diam berdiri dalam semesta dengan kecepatan tak berbatas? Apa yang akan Anda lihat?

Menurut Ibison, situasi ini analog dengan berdiri di permukaan seiring sebuah jet supersonik melintas. Karena jet bergerak melebihi kecepatan suara, Anda akan melihatnya sebelum mendengarnya.

Jika akhirnya terdengar, suara akan berbentuk ledakan sonic, gelombang kejut yang terbentuk akibat suara dari pesawat yang terikat menjadi satu di belakangnya. Serupa, ia berkata, “Jika ada hal yang melaju melebihi kecepatan cahaya, seperti pesawat yang terbuat dari neutrino, Anda tak akan melihatnya hingga hal itu telah melewati Anda”.

Tiap cahaya yang dipancarkan akan mengikuti di belakangnya dan tak akan melihat pesawatneutrino itu hingga menghilang. “Ketika pesawat yang melewati hambatan suara memancarkan ledakan sonik, pesawat superluminal yang melewati kecepatan cahaya akan memancarkan kilatan cahaya,” katanya. Tak ada yang mengatakan dengan pasti skenario ini adalah nyata.

Menurut ahli fisika partikel Tufts University Hugh Gallagher yang bekerja pada percobaan neutrino Minos, hasil CERN harus direplikasi berkali-kali sebelum ia dan rekan-rekannya meninggalkan prinsip relativitas khusus. “Namun, jika hasilnya benar, maka banyak hal yang tak kita pikirkan mungkin tiba-tiba menjadi layak untuk didiskusikan lagi,” tutup Gallagher. [mdr]

http://www.inilah.com

Fisika Lebih Mudah dengan PesonaEdu

"PesonaEdu sudah puluhan tahun mengembangkan software pendidikan ingin membantu murid-murid sekolah dasar sampai menengah atas agar mudah mempelajari mata pelajaran yang mereka anggap sulit, khususnya Fisika dan Matematika," ujar Pendiri dan Direktur Marketing Pesona Edukasi Hary Sudiyono Candra, Jumat (21/11) di Hotel Aryaduta, Jakarta.

Software PesonaEdu yang bisa diunduh di situs resminya PesonaEdu.com ini diorientasikan membantu para guru dalam mengajar mata pelajaran Matematika dan Fisika. Dua mata pelajaran ini kerap menjadi momok bagi siswa. 

Dalam prakteknya, software ini digunakan dalam ruang kelas dengan alat bantu proyektor. Siswa tinggal menyaksikan layar proyektor sembari mendengarkan penjelasan guru. Tampilan animasi warna-warni yang menarik, diharaplan siswa lebih cepat mengerti.

"Hadirnya PesonaEdu yang sudah dikembangakan puluhan tahun ini sangat membantu murid-murid sekolah di Indonesia karena konten pelajaran yang didesain sedemikan rupa sehingga menjadi menarik bagi anak-anak yang menggunakannya. Ini adalah core of knowledge dan Microsoft bangga mengambil bagian dari kegiatan ini," ujar Vice President Microsoft Indonesia Ari Kunwidodo.

Ia menambahkan, saat ini aplikasi software pendidikan dibuat oleh Independent Sever Vendor (ISV) di tanah air masih sangat sedikit. "Saat ini mungkin hanya ada sekitar 250 an perusahaan yang membuat software pendidikan tapi saat ini kurang dari lima perusahaan yang aktif dan gencar," tambahnya.

Sementara itu Walikota Jakarta Pusat Sylviana Murni mengatakan, PesonaEdu sejalan dengan program e-government. "Saya sangat mendukung PesonaEdu untuk digunakan di seluruh sekolah di Indonesia," ujarnya.

PesonaEdu kini akan ditawarkan kepada sekolah-sekolah di seluruh Indonesia dengan harga Rp 440.000 per paket. PesonaEdu juga sudah tersedia lewat layanan Telkom Speedy. PesonaEdu saat ini sudah digunakan di 23 negara dan menggandeng empat eksklusif distributor di luar negeri.[ito]

Inilah 10 Fakta Aneh Fisika

Matahari panas karena beratnya yang luar biasa, sekitar bermiliar-miliar ton dan membuatnya menjadi inti tekanan kolosal. Tekanan besar menimbulkan temperatur besar. Jika matahari terbuat dari pisang, maka beratnya akan bermiliar-miliar ton dan memiliki efek yang sama dengan matahari.

2. Semua materi pembuat ras manusia dapat masuk dalam kotak gula.

Atom merupakan 99,9999999999999999% ruang kosong. Jika semua atom dipaksa bersatu dan menghilangkan ruang di antaranya seperti kotak gula, maka massanya sekitar 10 kali massa manusia hidup. Hal ini serupa yang terjadi pada bintang netron, massa super padat peninggalan supernova.

3. Peristiwa di masa depan dapat mempengaruhi peristiwa di masa lalu.

Keanehan dunia kuantum didokumentasikan. Tetapi keanehan itu semakin aneh. Menurut eksperimen fisikawan John Wheeler dan peneliti lain pada 2007, perubahan partikel masa kini dapat mengubah partikel pada masa lalu.

4. Hampir sebagian besar semesta menghilang

Kemungkinan terdapat lebih dari 100 miliar galaksi di kosmos. Setiap galaksi memiliki 10 juta bintang. Matahari kita memiliki berat bermiliar-miliar ton. Materi ini merupakan materi terlihat di semesta. 

Materi lain disebut 'materi gelap'. Materi ini masih butuh penjelasan dan tampaknya materi ini merupakan perluasan semesta.

5. Benda dapat bergerak lebih cepat dari cahaya.

Kecepatan cahaya konstan pada ruang hampa adalah 300 ribu km/detik, dan cahaya tak selalu melewati ruang hampa. Dalam air, foton bergerak sepertiga kecepatan awal. Dalam reaktor nuklir, beberapa partikel dipaksa bergerak dalam kecepatan tinggi bahkan lebih cepat dari cahaya.

6. Ada jumlah tak terbatas saat menulis dan membaca

Menurut standar model kosmologi saat ini, jumlah semesta yang dapat dihitung pun tak ada batasnya seperti buih. Namun, jumlah kemungkinan sejarah terbatas karena jumlah peristiwa terjadi juga terbatas.

7. Lubang Hitam tidak hitam

Lubang hitam memang sangat gelap, tapi tak hitam. Mereka bersinar dan memberi sedikit spektrum cahaya, temasuk cahaya yang dapat dilihat.

8. Penjelasan mendasar dari semesta tak termasuk masa lalu, kini atau masa depan

Menurut teori relativitas, tak ada hal seperti masa kini atau masa depan atau masa lalu. Bingkai waktu sangat relatif. Waktu kita sama karena kita bergerak pada kecepatan yang sama. Jika kita bergerak pada kecepatan berbeda, kita akan menemukan bahwa kita menua lebih cepat.

9. Partikel dapat mempengaruhi sisi lain semesta dalam sekejab

Ketika elektron bertemu kembaran antimateri, keduanya akan hancur dalam kilatan energi dan dua foton akan terbang dari ledakan itu. 

Kembaran itu akan mulai berputar pada arah sebaliknya, dan secara instan kembaran di sisi lain semesta juga ikut berputar.

10. Semakin cepat bergerak, semakin berat

Jika Anda berlari dengan cepat, berat Anda akan bertambah. Tak permanen, tapi secara sesaat akan menambah sedikit berat. Menurut teori relativitas, massa dan energi adalah sama. Semakin banyak energi yang dikeluarkan, semakin berat massanya. [mor]

Fenomena Air Mengejutkan Versi Fisika

Orang bijaksana China, Lao Tzu, sempat mengatakan, tak ada yang lebih lunak dan lebih lemah dari air namun tak ada yang lebih baik untuk menyerang benda keras dibanding air. Air mendominasi dua pertiga tubuh manusia dan menyelimuti tiga perempat Bumi yang membuatnya sangat misterius.

Di sisi lain, air akan sangat mengejutkan Anda, bahkan mampu mementahkan pemahaman ilmiah.

Beku

Orang logis pasti menganggap butuh waktu lebih lama bagi air panas untuk mencapai suhu nol deraja celcius dan membeku dibanding air dingin. Anehnya pada 1963, siswa SMA Tanzanian Erasto Mpemba menemukan, air panas lebih cepat beku dibanding air dingin dan tak seorang pun mengetahui mengapa begitu.

Salah satu kemungkinan yang ada adalah proses sirkulasi panas yang disebut konveksi. Dalam wadah air, ketika hangat naik ke atas mendorong air yang lebih dingin di bawahnya maka akan tercipta ‘hot pop’. Ilmuwan memperhitungkan, konveksi ini mampu mempercepat proses pendinginan dan segera mencapai titik beku.

Zat licin

Pemeriksaan ilmuwan satu setengah abad belum berhasil memecahkan mengapa permukaan es licin. Ilmuwan sepakat, lapisan tipis air cair di atas es beku menjadi penyebabnya. Hingga kini, tak ada konsensus mengapa es memiliki lapisan itu.

Teori menduga, lapisan ini muncul akibat ski atau terpeleset sehingga terjadi kontak dengan es yang kemudian meleleh. Lainnya menduga, lapisan cair ini ada akibat gerak inheren molekul permukaan. Namun faktanya, hingga kini, misteri ini belum terpecahkan.

Aquanut

Di Bumi, air mendidih menciptakan ribuan gelembung kecil. Di luar angkasa, air mendidih menciptakan satu gelembung besar. Dinamika fluida ini sangat rumit hingga fisikawan tak mengetahui apa yang terjadi pada air mendidih pada kondisi bergravitasi nol hingga eksperimen dilakukan pada 1992.

Fisikawan memutuskan, fenomena ini merupakan hasil ketiadaan dua fenomena yang disebabkan gravitasi, yakni konveksi dan daya pengapungan. Berikut videonya (http://www.youtube.com/watch?v=3GG9ApFyBms&feature=player_embedded)

Cairan melayang

Saat tetes air mendarat di permukaan yang lebih panas dari titik didih, air bisa bergerak cepat di permukaan jauh lebih lama dari dugaan. Efek yang disebut leidenfrost ini terjadi saat lapisan terbawah air menguap dan molekul gas air di lapisan itu tak punya tujuan. Akibatnya, sisa tetes air tak jatuh di permukaan panci panas. Berikut videonya (http://www.youtube.com/watch?v=RHhAgzIVHvo&feature=player_embedded).

Selaput gila

Terkadang, air tampak menolak hukum fisika. Kekuatan tensi permukaan yang membuat lapisan terluar badan air berlaku seperti selaput fleksibel. Tensi permukaan muncul akibat ikatan molekul air saling merenggang. Karenanya, molekul mengalami tarikan ke dalam dari molekul di bawahnya.

Air akan menyatu hingga ada tenaga meruntuhkan ikatan lemah itu. Misalnya, pada klip kertas yang tetap berada di atas air meski besi lebih padat dari air dan seharusnya tenggelam, tensi permukaan mencegahnya.

Salju Mendidih

Saat terdapat gradien suhu besar, sebuah efek mengejutkan akan terjadi. Jika air mendidih bersuhu 100C disiram ke udara yang bersuhu -34C, maka air berubah menjadi salju dan terbang. Hal ini terjadi karena udara dingin ekstrim sangat padat dan tak siap merilis uap air.

Di sisi lain, air mendidih siap merilis uap. Saat air dilempar ke udara, udara terpecah menjadi tetesan dan disinilah letak masalahnya. Banyaknya uap yang melebihi batas udara membuat ‘partisipan’ berubah menjadi partikel mikroskopik di udara dan menciptakan salju. Berikut videonya (http://www.youtube.com/watch?v=ZGjwe-BCfms&feature=player_embedded).

Ruang Kosong

Bentuk padat tiap zat pasti lebih padat dari bentuk cairnya namun hal ini tak berlaku bagi air. Saat air membeku, volumenya meningkat 8%. Perilaku aneh ini membuat bongkahan es bisa mengambang. Serupa benda solid lain, perbedaan yang ada adalah struktur heksagonal kristal es yang menyisakan banyak ruang kosong yang membuat es tak padat.

Tak Ada Duanya

Dalam sejarah salju, tiap struktur cantik ini sangat unik. Alasannya, kepingan salju berawal dari prisma heksagonal sederhana. Kepingan salju turun dipengaruhi suhu, tingkat kelembaban dan tekanan udara yang membuatnya tak pernah ada yang kembar. Menariknya, kepingan salju selalu tumbuh dengan sinkronisasi sempurna.

Asal Usul Air

Asal usul yang menyelimuti 70% permukaan Bumi masih menjadi misteri bagi ilmuwan. Menurut ilmuwan, air yang ada di Bumi 4,5 miliar tahun silam menguap akibat panasnya matahari muda. Artinya, air di Bumi saat ini bukan berasal dari Bumi itu sendiri.

Terdapat teori, 4 miliar tahun silam di masa Late Heavy Bombardment, terdapat benda masif menghantam Bumi dan benda ini berisi air. Selain itu, terdapat teori komet menjadi ‘dalang’ pemberi air bagi planet hunian manusia ini.

Kini muncul masalah baru, air yang ada menguap dari komet utama (Halley, Hyakutake, dan Hale-Bopp) memiliki jenis yang berbeda dari H2O Bumi yang menunjukkan, komet ini bisa jadi bukan sumber semua air yang ada. [mdr]

Inilah Rahasia Ilmu Fisika di Dunia Sepeda

Teori ‘giroskop’ stabilitas sepeda dilebih-lebihkan selama 40 tahun oleh fisikawan David Jones. Sejak itu, penggemar sepeda mengira sepeda bisa tegak lurus (tidak jatuh) berkat efek kastor.

Fisikawan Cornell, University of Wisconsin-Stout, Delft University of Technology, dan University of Twente di Belanda membuat sepeda ‘dua massa luncur’ tanpa efek giroskop dan jejak.

Sepeda akan tetap tegak lurus (tidak jatuh) karena roda berputar memberi cukup gaya giroskop pada stabilitas. Namun, para ahli eksperimen beberapa tahun lalu mendapati, belum ada massa yang cukup jelas pada roda untuk melawan massa sepeda dan pengendara.

Jones menguji teori itu dengan membuat sepeda dengan roda yang berputar berlawanan arah guna menghilangkan efek giroskop dan memastikan giro tak diperlukan untuk menjaga keseimbangan.

Sejak itu, pemahanan konvensional yang muncul adalah, jejak menciptakan efek kastor guna menjaga sepeda (dan sepeda motor) tetap tegak lurus. Kastor merupakan penjaga agar roda depan tak bergoyang-goyang tanpa aturan.

Video ini menjelasakan efek kastor, selama sepeda bergerak pada kecepatan yang cukup, sepeda akan seperti ‘dijalankan hantu’. Model stabilitas sepeda tradisional butuh perhitungan.

Karenanya, fisikawan pun membuat sepeda ‘two mass model’ (TMS) untuk menyerdehanakan dinamika stabilitas sepeda. Melalui model ini, fisikawan mempelajari, efek giroskop dan kastor bisa benar-benar dihilangkan dan sepeda tetap stabil.

Misteri Fisika Terlupakan Sehari-hari

Anda mungkin akan terkejut menemukan kurangnya penjelasan untuk banyak fenomena yang terjadi di keseharian Anda. Beberapa hal paling misterius ini bahkan mungkin tampak biasa di mata Anda.

Kacang

Dalam mangkuk berisi kacang campur, kacang Brazil selalu tampak berada di paling atas. Ini dikenal sebagai ‘efek kacang Brazil’. Fenomena ini memang tampak biasa namun menjadi salah satu misteri terbesar fisika yang belum terpecahkan. Di antara bermacam barang dan mengabaikan gravitasi, benda yang lebih besar selalu berada di atas.

Arus konveksi diduga berperan pada kondensasi partikel yang lebih kecil. Semua kemungkinan ini berkontribusi dalam efek kacang Brazil. Namun hingga kini, tak seorang pun dan tak satu pun simulasi komputer berhasil menjelaskannya. Bahkan, fisikawan, astronom dan geolog hingga kini tak bisa memahami fenomena ini.

Busa

Sedang mencuci, cukuran, atau minum soda atau bir? Saat melakukan kegiatan itu, kadang Anda bisa menemukan busa dan kita sering mendapatkannya. Menurut profesor fisika Douglas Durian di UCLA, 95% bagian busa adalah udara dan 5% cairan. Gas pada busa memisahkan cairan untuk membentuk matriks gelembung kecil.

Sayangnya, hingga kini tak ada rumus yang bisa menjelaskan mengenai sifat busa. “Fisika busa belum bisa dipahami dengan baik,” ujarnya pada NASA Science.

Es

Penyelidikan satu setengah abad belum bisa menentukan mengapa es bisa membuat Anda terjatuh. Ilmuwan sepakat, lapisan tipis air cair di atas es solid menyebabkan kelicinannya. Namun, hingga kini tak ada konsensus mengapa es memiliki lapisan itu.

Teoris berpendapat, hal ini timbul akibat adanya kontak dengan permukaan es yang membuatnya meleleh. Mungkin Anda mengharapkan ada pihak yang disalahkan, namun hingga kini, para ilmuwan angkat tangan untuk hal ini.

Sereal

Sereal cenderung berkumpul menjadi satu atau menyingkir di pinggir mangkuk. Ilmuwan menjulukinya ‘efek cheerios’. Fenomena semacam ini juga berlaku untuk benda apa pun yang mengambang. Dominic Vella dari Cambridge University dan Laksminarayanan Mahadewan dari Harvard University menjadi orang pertama yang menjelaskan ini.

Menurut mereka, efek ini merupakan hasil geometri permukaan cairan. Tensi permukaan membuat permukaan susu mengumpul di tengah mangkuk karena molekul air dalam susu tertarik kaca, permukaan susu mencekung di ujung mangkuk. Hasilnya, jika tidak mengumpul di tengah, sereal akan berada di pinggir mangkuk.

Magnet

Profesor fisika Jearl Walker dari Cleveland State University menjelaskan, medan magnet secara alami memancar keluar dari partikel listrik yang menyusun atom, terutama elektron. Untuk memahami magnetisme sederhana masih bisa dilakukan namun tidak untuk yang lebih dalam.

Meski fisikawan memiliki ‘mekanik kuantum’ yang bisa menjelaskan perilaku partikel secara akurat termasuk magnetisme namun secara intuitif, tak mungkin memahami arti sebenarnya teori itu. “Itu hanyalah fitur semesta dan penjelasan matematika sebagai upaya menyelesaikan ‘tugas rumah’ alam dan mencari jawabannya,” ujar Walker.

Listrik Statis

Guncangan statis sangat misterius. Hal yang diketahui, hal ini terjadi saat ada arus negatif atau positif berlebihan muncul di tubuh dan menyetrum saat Anda menyentuh sesuatu. Atau, listrik statis bisa terjadi saat listrik statis terkumpul di sesuatu yang kemudian Anda sentuh. Penyebabnya hingga kini masih tak jelas.

Penjelasan umum menyatakan, dua obyek yang bergesekkan memukul electron di atom dari salah satu obyek dan membuat obyek itu menjadi terlalu positif atau negatif. Kedua obyek kemudian saling menyetrum. Namun mengapa electron mengalir dari satu obyek ke lainnya? Hal ini tak pernah bisa dijelaskan.

Pelangi

Pelangi terbentuk dari cahaya matahari di tetes air di atmosfer. Tetes air ini berperan sebagai prisma yang memisahkan cahaya menjadi komponen cahaya dan mengirimnya pada sudut 40-42 derajat berlawanan matahari.

Secara ilmiah, pelangi tak lagi misterius karena penjelasan munculnya pelangi telah muncul sejak abad 17 oleh fisikawan Isaac Newton. Namun, bayangkan seberapa mistis pelangi sebelumnya. Di zaman Yunani kuno misalnya, pelangi dianggap sebagai jalan yang dibuat utusan Tuhan untuk menjembatani Bumi dan langit.