pemuaian waktu

Dapatkah waktu memuai ? Untuk membuktikan bahwa sang waktu dapat memuai diperlukan perhitungan yang rumit tapi menarik.Okey, sekarang kita pakai postulat relativitas khusus untuk menyelidiki bagaimana gerak relatif mempengaruhi pengukuran selang waktu.
Sebuah lonceng yang bergerak terhadap pengamat kelihatannya berdetik lebih lambat daripada jika lonceng itu diam terhadap pengamat.Untuk lebih jelas melihat asal pemuaian waktu, marilah kita lihat cara kerja lonceng sederhana seperti yang terlihat pada gambar 1.2 dan kita selidiki bagaimana gerak relatif mempengaruhi pengukuran.Fokus kita yang terpenting adalah disini kita membandingkan selang waktu antara lonceng yang diam dengan lonceng yang bergerak.
Bagian-bagian lonceng

Simulasi lonceng yang bergerak diam

Waktu proper to yang dibutuhkan pulsa cahaya untuk dapat bolak-balik


Nah sekarang dua buah lonceng identik kita bandingkan selang waktunya, yang satu diam terhadap pengamat dan yang satu lagi bergerak terhadap pengamat dan pengamatnya itu kita sendiri.Kita cari berapa selang waktu yang diukur oleh pengamat antara yang diam terhadap pengamat dan yang bergerak terhadap pengamat.Pada lonceng yang dalam keadaan diam terhadap pengamat seperti yang telah dijelaskan diatas didapat waktu proper


Sedangkan waktu yang dibutuhkan pulsa cahaya untuk dapat bolak-balik pada lonceng yang bergerak terhadap pengamat adalah :Kita harus mengetahui dulu bagaimana lintasan yang dilalui jam yang bergerak tersebut

Selama perjalanan pulsa cahaya kita melihat sebagai pengamat ternyata membentuk lintasan zig-zag (Gambar 1.3 ).Dalam menempuh jarak horizontal membutuhkan waktu untuk 1 kali zig-zag sebesar t maka waktu untuk setengah zig-zag t/2, pulsa cahaya menempuh jarak horizontal vt/2 dan jarak total ct/2.Karena Lo menyatakan jarak vertikal antara cermin,




Karena 2Lo /C merupakan selang waktu to antara tik pada lonceng di bumi, seperti pada persamaan 1.1 maka persamaan diatas menjadi

Lonceng yang bergerak kelihatannya berdetik lebih lambat dari lonceng yang diam untuk pengamat karena cahaya menempuh lintasan zig-zag.
Arti persamaan diatas :
to = selang waktu pada lonceng yang diam relatif terhadap pengamat
t = selang waktu pada lonceng dalam keadaan gerak relatif terhadap pengamat
v = kelajuan gerak relatifc = kelajuan cahaya ( 3 x 108 )m/s
t selalu lebih besar dari to : t > to

Dikutip dari : KONSEP FISIKA MODERN, ARTHUR BEISER