DEGRASSE TYSON: Kita hidup dalam satu tingkat keberadaan
Namun, ada yang lainnya.
Dimensi tersembunyi dari realitas ini ada dimana-mana.
Yang jauh, melintasi tahun cahaya.
Dibawah kaki kita.
Dan bahkan di dalam dirimu dan tubuhku.
Kita tersusun dari atom.
Ada lebih banyak atom di dalam matamu,
dibanding jumlah bintang-bintang dalam galaksi dari semesta yang diketahui.
Hal yang sama berlaku pada benda padat
yang berukuran lebih besar dari ujung jarimu.
Aku adalah rangkaian dari tiga miliar, miliar, miliar
atom rumit teratur yang disebut Neil Degrasse Tyson.
Kamu adalah rangkaian serupa dengan nama yang berbeda.
Kita tak biasa memikirkan diri kita sedemikian rupa
karena tingkat realitas ini berada di luar jangkauan indera kita.
Namun, kita takkan membiarkannya menghentikan kita.
Kita bisa pergi jauh lebih dalam, ke dalam sesuatu yang menakjubkan.
Cosmos Eps 6 - Deeper, Deeper, Deeper Still Diterjemahkan oleh: @zakwannur
(tiupan angin)
DEGRASSE TYSON: Atom membuat materi berlaku aneh.
Untuk memahami air, kamu harus tahu apa yang atomnya lakukan.
Setiap molekul dari air
tersusun dari dua atom hidrogen kecil
terikat pada satu atom oksigen yang besar.
Itulah mengapa kita menyebutnya H2O.
Jika ia tak terlalu panas atau terlalu dingin,
molekulnya dapat bergerak bergelinding melewati satu sama lain.
Ada sedikit kelekatan di antara molekulnya,
namun tak cukup untuk mengikat mereka menjadi zat padat.
Itulah yang menjadikan sesuatu disebut cairan.
Matahari menghangatkan air.
Dan dengan energi yang lebih,
molekul jadi bergerak lebih cepat.
Itulah yang menyebabkan suhu.
Molekul-molekul tersebut bergerak cukup cepat
sehingga memutuskan ikatan lemah yang menahan mereka dengan tetangganya.
Itulah penguapan.
Udara yang kita hirup terbuat dari
molekul nitrogen dan oksigen
dengan uap air yang berserakan dan karbon dioksida.
Ada yang masuk!
Itu pengembunan.
Sebuah embun adalah kejayaan sesaat dari pengembunan ketika terjadi penguapan.
Dan selama embun bertahan,
embun adalah sebuah alam semesta kecil dengan dunianya sendiri...
makhluk, drama.
Untuk berjelajah ke pelosok
jauh di dalam embun ini,
Kita membutuhkan kapal.
Yang memiliki dua mesin...
sains dan imajinasi.
Itu adalah paramecium bersel tunggal,
salah satu dari banyak prajurit pemburu yang terampil
yang berkeliaran di dalam embun.
Namun mereka, juga, diburu.
Dileptus. Musuh abadi paramecium.
Paramecium bisa saja beruntung dan menyerang langsung.
Kalaupun tidak,
mundur dari serangan
akan menjauhkan jarak antara paramecium dan penyerangnya.
Apa yang bisa kukatakan?
Itulah hidup dalam setetes embun.
Yang kecil itu adalah tardigrade,
hewan yang lebih kecil dari ujung jarum.
Jangan meremehkan mereka.
Tardigrade telah tinggal di planet ini
jauh lebih lama dari kita.
Sekitar 500 juta tahun.
Setiap satu dari kita,
setidaknya ada satu miliar mereka.
Mereka bisa hidup dimana saja di Bumi.
Di puncak yang dingin dari gunung tertinggi,
dalam kawah letusan gunung berapi,
dan di ventilasi laut dalam, di dasar laut.
Tardigrade begitu tangguh,
mereka bisa bertahan hidup telanjang
dalam ruang hampa udara.
Mereka telah selamat dalam lima
kepunahan massal terakhir yang terjadi di planet ini.
Pengunjung dari planet lain bisa dimaklumi
jika berpikir Bumi adalah.. planetnya tardigrade.
Jika kita ingin ke dasar embun ini,
sebaiknya bergerak sekarang.
Setiap daun dan rerumputan kecil dari lumut
memiliki ratusan ribu
mulut mikroskopis yang disebut Stomata.
Tumbuhan bernapas melaluinya,
mengambil karbon dioksida,
dan menghembuskan oksigen yang kita butuhkan untuk hidup.
Tumbuhan bisa bertahan tanpa kita.
Tapi kita dan hewan-hewan lainnya...
kita akan mati tanpa mereka.
Tumbuhan membuat makanan dari cahaya matahari.
Kita sebagai hewan tak dapat melakukannya.
Untuk melihat bagaimana mereka melakukannya,
kita harus pergi lebih dalam,
mengecilkan diri kita seribu kali lebih kecil
untuk masuk ke dalam rumah harta mereka,
tempat dimana mereka menyimpan barang-barang bagus...
klorofil.
Itu adalah molekul
yang merubah cahaya matahari menjadi energi.
Masing-masing persegi panjang itu adalah sel tumbuhan.
Dan wahana hijau kecil tersebut
adalah pabrik energinya.
Jika kita bisa mencuri rahasia perdagangan mereka,
itu akan memicu sebuah revolusi industri baru.
Tapi untuk memata-matai mereka,
kita harus masuk jauh lebih dalam lagi.
DEGRASSE TYSON: Dunia asing apa yang diperlihatkan oleh
kapal imajinasi saat ini?
Ini adalah jagat raya...
yang berada di dalam sebuah embun.
Kita sedang dalam misi memata-matai sebuah industri.
Jika kita dapat menembus rahasia dagang
dari proses manufaktur dalam kloroplas itu,
katakanlah seluruh masa depan kita dipertaruhkan.
Kloropas ini menggunakan sinar matahari
untuk memecah molekul air
menjadi atom hidrogen dan oksigen.
Ia menyatukan hidrogen dan karbon dioksida
untuk menghasilkan gula,
dan melepas oksigen sebagai produk limbah.
Untuk melihat bagaimana hal itu terjadi, kita harus pergi jauh lebih dalam lagi,
bahkan lebih kecil lagi.
Kita berbicara skala atom.
Bingo.
Jalur perakitan ini adalah inti
dari molekul industri yang kompleks.
Pada tingkat molekuler,
sesuatu terjadi terlalu cepat bagi kita untuk melihatnya.
Jadi kita harus memperlambat mereka
sekitar miliaran kali.
Molekul yang besar itu adalah karbon dioksida.
Masing-masingnya terbuat dari satu karbon dan dua atom oksigen.
Ketika sinar matahari tiba pada molekul hijau klorofil,
mereka menggerakkan serangkaian reaksi kimia,
memecahkan molekul air
dan melepaskan elektron yang enerjik.
Dan itu baru tahapan pada setengah hari,
ketika sinar matahari memasok aliran energi yang masuk.
Ada giliran kedua yang bekerja siang dan malam
menggunakan tenaga matahari yang disimpan dalam cadangan.
Energi dari elektron yang terbebas digunakan untuk,
menggabungkan karbon dioksida dengan hidrogen dari air.
Produk akhirnya adalah gula, yang menyimpan energi surya.
Kloroplas adalah pengumpul energi surya yang berusia 3 miliar tahun.
Baterai surya yang berukuran sub-mikroskopis ini
adalah yang menghidupkan semua hutan dan ladang
dan plankton di lautan.
Dan hewan-hewan.
Termasuk kita.
Biosfer bertenaga surya
mengumpulkan dan memproses enam kali lebih banyak daya
dari seluruh peradaban kita.
Pada level kimiawi, kita memahami
bagaimana cara kerja fotosintesis.
Kita bisa menciptakan ulang proses itu di laboratorium.
Tapi kita tidak sebagus yang dilakukan tanaman.
Dan tak mengherankan,
mengingat alam telah melakukan proses ini selama miliaran tahun,
sementara kita baru saja memulainya.
Tapi jika kita bisa mengetahui
rahasia dagang dari fotosintesis ,
segala macam sumber energi
yang sangat kita butuhkan pada hari ini...
batu bara, minyak, gas alam...
akan menjadi tak terpakai.
Fotosintesis adalah tenaga ramah lingkungan yang paling pokok.
Ia tak mencemari udara,
dan faktanya, bebas karbon.
Proses fotosintesis buatan pada skala yang cukup besar
bisa mengurangi efek rumah kaca
yang mendorong perubahan iklim ke arah yang berbahaya.
O ow, tempat ini mulai menguap.
Saatnya kita keluar dari sini.
Sebegitu singkatnya kehidupan dalam sesetes embun.
Ia mengembun pada malam hari yang dingin,
dan menghilang begitu saja ketika hari mulai panas.
Dan apa yang terjadi pada penghuni embun, para tardigrade ?
Mereka baik-baik saja.
Mereka dapat hidup tanpa air selama bertahun-tahun.
Sulit membayangkannya,
namun tanaman telah menutupi permukaan Bumi
sejak ratusan tahun
sebelum mereka bisa melahirkan bunga pertama.
Itu terjadi sekitar seratus juta tahun yang lalu,
tak lama sebelum dinosaurus punah.
Dunia kita pasti tampak agak membosankan saat itu,
hanya didominasi oleh nuansa hijau dan coklat.
Ya, ada pohon-pohon raksasa, pakis, dan kehidupan tumbuhan jenis lain.
Namun tak ada warna ungu seperti pada bunga iris,
atau warna merah dari mawar merah.
Anggrek adalah salah satu spesies tanaman pertama yang berbunga
yang muncul di Bumi, dan mereka adalah yang paling beraneka ragam.
Darwin sangat terpesona
pada anggrek komet dari Madagaskar,
bunga yang serbuk sarinya tersembunyi
di bagian bawah tajinya yang panjang.
Mungkin tak ada pengujian ide yang lebih kuat
daripada kekuatan prediksinya.
Berdasarkan teori evolusi seleksi alamnya,
Darwin memperkirakan
di suatu tempat di pulau Madagaskar, pastilah hidup serangga terbang
dengan lidah yang luar biasa panjang,
yang cukup panjang untuk dapat mencapai serbuk sari itu.
Tak seorang pun pernah melihat monster semacam itu di sana,
namun Darwin tetap bersikeras
bahwa hewan dengan gambaran seperti itu pastilah ada.
Hanya sedikit orang yang mempercayainya pada saat itu.
Namun tak lebih dari 50 tahun kemudian
Darwin terbukti benar.
Pada tahun 1903, ngengat elang besar, yang disebut Morgan's sphinx
ditemukan di Madagaskar.
Tertarik dengan aroma Anggrek Komet,
ngengat menjilat serbuk sari anggrek komet dengan lidahnya yang sangat panjang,
persis yang diprediksi oleh Darwin.
Lebih menakjubkan lagi, Morgan's sphinx ditemukan
ketika lebih dari 90% hutan hujan Madagaskar telah hancur.
Pada beberapa tahun setelah prediksi Darwin yang terkenal itu,
spesies ngengat ini bisa saja telah punah
bersama dengan spesies lainnya...
setiap dari mereka adalah susunan unik dari puisi kehidupan,
tertulis dalam atom yang berevolusi ribuan tahun.
(Menarik napas)
Ah, aroma bunga lilac
Salah satu aroma yang membangkitkan berbagai kenangan
dari festival lilac di Juni yang berlalu.
Tapi bagaimana itu bisa terjadi?
Bagaimana suatu bau bisa memutar film di dalam kepala mu?
Ini bukanlah sesuatu yang dapat kita lihat.
Mungkinkah itu semacam gelombang energi, seperti cahaya?
Atau ia semacam partikel mikroskopis?
Bau, sebenarnya adalah molekul.
Setiap bau yang dapat kita cium, ntah itu berasal dari roti panggang,
bensin, atau ladang bunga lilac,
adalah sekumpulan molekul.
Molekul-molekul ini memiliki bentuk tertentu.
Ketika aku menghirupnya
mereka merangsang seperangkat sel reseptor tertentu di dalam hidungku.
Suatu sinyal listrik kemudian mengalir ke otakku,
yang kemudian mengidentifikasi aroma itu sebagai bunga lilac.
Aroma lain dibawa oleh molekul berbeda lainnya
dengan bentuk yang berbeda pula.
Tapi ketika aku mencium bunga atau asap dari api unggun
atau bau oli dari mesin motor,
aku biasanya dibanjiri oleh berbagai kenangan.
Mengapa hal sederhana seperti aroma bunga
bisa memicu kenangan yang kuat?
Ini berhubungan dengan bagaimana otak kita berevolusi.
Indera penciuman kita akan bereaksi
ketika saraf penciuman dalam otak kita dirangsang.
Saraf itu terletak sangat dekat dengan amigdala,
sebuah struktur yang merupakan bagian yang menangani pengalaman emosional kita
Ia juga sangat dekat dengan Hipokampus,
yang membantu kita membentuk ingatan.
Jaringan neuron yang membawa sinyal aroma
dari hidungku menuju otakku telah terbentuk dengan baik
selama ratusan juta tahun evolusi.
Ini adalah mekanisme bertahan hidup
yang dapat memperingatkan kita pada bahaya, atau menyelamatkan kita.
Jika kamu dapat mendeteksi predator
sebelum ia cukup dekat untuk menyerang,
atau mendeteksi kebakaran, sebelum ia menjebakmu di hutan,
kamu memiliki peluang yang lebih baik untuk bertahan hidup
dan mewarisi gen mu kepada generasi selanjutnya.
Aroma menyenangkan dari ladang bunga ini
membentuk kombinasi sinyal saraf yang unik.
Hanya kombinasi yang tepat itu lah yang dapat menjadi kunci
dimana memori tentang lilac disimpan di dalam otakku.
Penasaran bunga itu untuk siapa..
Mungkin kita akan mengetahuinya nanti.
Sebelumnya, ada alam tersembunyi lainnya yang menunggu kita.
(Degrasse Tyson menarik napas)
(membuang napas)
(menarik napas)
(membuang napas)
(menarik napas)
(membuang napas)
Tanaman bernapas dengan lembut,
menghirup molekul karbon dioksida
dan membuang molekul oksigen.
Dan aku melakukan hal yang sebaliknya.
Tak seperti kepingan salju dan sidik jari,
atom dan molekul yang sejenis
benar-benar identik satu sama lain.
Dari setiap napas yang kita tarik,
kita menghirup molekul sebanyak bintang yang ada
dalam galaksi di alam semesta yang teramati.
Dan setiap napas yang kita buang beredar di udara,
dan bercampur secara bertahap di seluruh benua,
menjadi tersedia bagi yang lainnya untuk bernapas.
Bernapas bersamaku.
(Tarik napas, buang napas)
Kita baru saja menarik sekitar 100 juta molekul
yang pernah mengalir di paru-paru setiap orang
yang pernah hidup sebelum kita.
Bayangkan... Reinkarnasi atom semacam ini
adalah rantai penghubung lainnya antara kita dengan nenek moyang kita yang jauh,
termasuk mereka yang pertama kali membawa kita
pada penjelajahan alam semesta yang tak terlihat sebelumnya.
Alam semesta tersebut nyata adanya, senyata dirimu dan aku,
dan mereka disekeliling kita.
Ada suatu masa ketika kita terbangun
dengan cara baru dalam berpikir dan melihat.
Ini terjadi sekitar 2.500 tahun yang lalu
di pulau-pulau Yunani yang terletak
diantara kerajaan timur dan barat.
Disana, para pedagang, turis dan pelaut, berbaur bebas
bertukar cerita tentang raja-raja hebat dan dewa/tuhan.
Dalam kota-kota di Ionia seperti Miletus, di wilayah Turki saat ini,
unsur yang paling mendasar
tentang bagaimana cara kita hidup, muncul untuk pertama kalinya.
Di sini, untuk pertama kalinya, sandiwara berbagai aspek kehidupan
diciptakan dan dipentaskan oleh aktor profesional
dengan harapan dapat menyentuh sesuatu
yang ada di dalam hati penonton,
atau sekedar membuat mereka tertawa...
Lakon pertama, drama dan komedi, dipentaskan.
Disini pula lahir ide radikal baru:
Pemerintahan oleh rakyat.
Kecurigaan pertama pada pemerintahan yang cacat dari demokrasi,
dan gagasan bahwa rakyat jelata
dapat memiliki hak-hak khusus,
sampai kepada kita dari tempat dan masa itu.
(Gemuruh petir)
Tapi menurutku, inovasi yang paling revolusioner dari semua hal
yang datang dari dunia kuno ini adalah
ide bahwa peristiwa alam bukanlah hukuman ataupun hadiah
dari tuhan/dewa yang plin-plan.
Cara kerja alam dapat dijelaskan
tanpa melibatkan hal supranatural.
Orang pertama yang mengemukakan pemikiran ini
adalah seorang pria bernama Thales.
Ketika petir menggelegar atau Bumi berguncang,
itu bukan karena sesuatu yang kamu lakukan telah membuat marah
tuhan/dewa yang banyak mintanya.
Bukan, itu karena proses alami
yang dapat kita pahami.
Meskipun tak ada satupun buku yang ia tulis tersisa saat ini,
Thales menyalakan api yang masih menyala sampai hari ini:
Gagasan tentang semesta yang teratur,
alam semesta yang diatur dengan keteraturan hukum alam
yang sesungguhnya dapat kita pahami.
Ini adalah petualangan epik yang bermula dari pemikiran Thales.
Hanya satu abad setelah kematian Thales,
seorang jenius lainnya hadir.
Dan dia, lebih dari yang lainnya,
adalah yang pertama menemukan keberadaan
dari semesta tersembunyi yang mengelilingi kita.
Democritus dari Abdera adalah ilmuwan sejati,
pria yang memiliki semangat untuk mempelajari jagat raya
dan bersenang-senang.
Dia adalah pria yang pernah berkata, "hidup tanpa pesta
adalah seperti jalanan tak berujung yang tanpa akhir."
Maksudmu, begitu?
Semuanya?
Gerombolan atom dalam kekosongan?
Ya.
(Tertawa)
Oke, pikirkanlah.
Dunia pastilah terbuat
dari partikel yang tak terhitung jumlahnya dan terikat dalam kekosongan.
Jika tidak, maka tak ada yang bisa bergerak atau tumbuh, dibagi atau diubah.
Tanpa atom
dan ruang kosong bagi mereka untuk bergerak,
dunia akan menjadi padat, tetap dan mati.
Jadi janganlah bersedih teman-teman..
Bayangkan saja kemungkinan tak terbatas
yang bisa muncul dari pengaturan berbeda dari atom-atom tersebut.
Bersulang untuk atom-atom
dalam cangkir ini dan dalam anggur ini...
Dan tawa yang dimungkinkan karenanya.
(Seluruhnya tertawa)
DEGRASSE TYSON: Tersebar dalam cangkir tanah liat,
butiran mineral mikroskopis,
berbagai jenis kristal,
masing-masing dengan susunan arsitektur atom yang khas.
Struktur mineral sangatlah indah,
tapi mereka memiliki gerakan terbatas.
Sebutir kuarsa adalah jaringan dari tiga atom yang sama.
Berulang, tanpa variasi, begitu seterusnya.
Bahkan jaringan mineral yang relatif rumit seperti topas,
tersusun dari sepuluh atom atau lebih,
hanya dapat mengulang struktur atom yang identik
terus menerus.
Untuk mengangkat materinya ke dalam bentuk lain,
untuk melepasnya dari jaringan yang terus berulang,
kamu membutuhkan atom yang bisa mengikat ke segala arah
dengan atom seperti dirinya,
begitu juga dengan atom jenis lainnya.
Perhatikan atom karbon...
unsur penting bagi kehidupan di Bumi.
Mengapa?
Karbon istimewa karena ia dapat terikat dengan
empat atom sekaligus dalam waktu yang sama.
Ia dapat tersambung dengan banyak jenis atom lainnya,
begitu pun dengan atom karbon lainnya.
Ia dapat melingkar seperti cincin
dan terangkai menjadi rantaian,
membangun molekul yang jauh lebih rumit dari kristal apapun.
Tak ada atom lain yang fleksibel sepertinya.
Bahkan atom yang memiliki sifat kimia yang mirip,
seperti silikon,
tak dapat membentuk berbagai molekul menakjubkan
seperti pada karbon.
Molekul berbasis karbon kita sebut protein,
molekul kehidupan,
terdiri dari ratusan ribu atom.
Atom karbon adalah tulang punggung molekul
yang menciptakan setiap makhluk hidup di Bumi,
termasuk kita.
Itulah bedanya antara batu dan benda hidup.
Kehidupan dapat membuat molekul besar
dengan ukuran dan kerumitan yang menakjubkan,
membebaskan materi untuk berimprovisasi,
berkembang,
dan bahkan mencintai.
DEGRASSE TYSON: Santai saja, ayah.
Dia tak benar-benar pernah menyentuhnya.
Dalam kejadian sehari-hari di dunia kita,
pada skala atom,
objek material tak pernah benar-benar bersentuhan.
Setiap atom memiliki inti kecil di pusatnya,
dikelilingi oleh garis gaya awan elektron.
Ketika atom-atom saling berdekatan,
awan elektron dari anak lelaki
mendorong awan elektron pada anak gadis.
Lebih dari 99,9% materi dari atom apapun
terkonsentrasi pada intinya.
Inti tersebut dikelilingi oleh awan elektron
yang menghasilkan medan kekuatan tak terlihat,
dan bekerja seperti peredam kejut.
Konfigurasi dari awal elektron
menentukan sifat suatu unsur.
Dalam berbagai hal yang biasa terjadi di Bumi ini,
inti atom tak pernah saling bersentuhan.
Kita memiliki sensasi sentuhan,
tapi itu benar-benar hanyalah medan gaya yang tak terlihat
tumpang tindih dan saling mendorong satu sama lain.
Inti atom sangatlah kecil
dibanding dengan keseluruhan atom.
Jika atom diumpamakan sebesar gereja ini,
intinya hanyalah sebesar debu itu.
Satu atom sebagian besarnya terdiri dari ruang kosong.
Untuk memahami sifat materi,
kita harus pergi lebih dalam lagi,
ke sebuah tempat yang 100.000 kali lebih kecil dari atom:
Inti atom.
Atom yang paling sederhana dan paling banyak
di jagat raya ini adalah hidrogen.
Inti atomnya adalah proton tunggal,
yang membuat hidrogen menjadi unsur nomor satu.
Awan yang mengelilinginya
adalah dunia dimana hanya satu elektron tunggal
yang diizinkan untuk berputar.
Apa yang terjadi ketika kamu memiliki satu inti dengan dua proton?
Proton saling mendorong.
Untuk tetap dapat menahannya di dalam inti,
kamu membutuhkan partikel lain yang disebut neutron.
Tugasnya untuk menjaga proton
agar tak keluar dari garis.
Mereka menahan proton
dengan tenaga nuklir yang menarik dan sangat kuat
Sebuah inti dengan dua proton adalah elemen nomor dua,
yang dikenal sebagai helium.
Satu inti dengan enam proton adalah unsur nomor enam,
yaitu karbon,
pembentuk dasar dari kehidupan.
Inti dari atom emas memiliki 79 proton.
Mereka menarik 79 elektron
dalam orbitalnya.
Cahaya yang berinteraksi dengan elektron itulah
yang membuat emas menjadi berkilauan.
Setiap penambahan proton dalam inti atom
membutuhkan neutron yang sebanding untuk mengikat mereka bersama sama...
Sampai batas tertentu.
Ada batas atas untuk jumlah maksimal neutron
yang dapat kamu tambahkan pada inti atom
sampai akhirnya inti tersebut menjadi tak stabil.
Aku tahu satu tempat
dimana inti dari atom-atom yang berbeda
sebenarnya saling bersentuhan.
Matahari tampak seperti benda padat,
tapi sebenarnya tidak.
Begitu panasnya hingga seluruh atomnya
selalu berada dalam bentuk gas.
Ikatan yang menyatukan atom
yang membuat padatan dan cairan di Bumi
tak cukup kuat untuk menahan
panasnya Matahari yang sangat panas.
Lengkungan gas pijar tersebut
yang membuat Bumi tampak kerdil
dikendalikan oleh garis medan magnet
yang berasal dari bawah permukaan Matahari.
Kenapa Matahari sangat panas?
Karena gaya gravitasinya yang sangat kuat
meremaskan atom-atomnya secara bersamaan.
Energi gravitasi diubah
menjadi energi atom yang bergerak.
Energi inilah yang disebut panas.
Semakin jauh kita masuk ke dalam Matahari,
semakin kuat remasannya
dan semakin tinggi suhunya.
Dalam inti dari Matahari,
atom bergerak begitu cepat
hingga ketika mereka bertabrakan, mereka melebur.
Inti atom-atom mereka saling bersentuhan.
Matahari adalah reaktor fusi nuklir,
yang terbentuk dari gravitasinya sendiri.
Keseimbangan antara tarikan gravitasi ke dalam
dan dorongan keluar dari gas nya yang panas.
Keseimbangan itu telah berlangsung selama miliaran tahun,
memberikan stabilitas yang memungkinkan
evolusi kehidupan di Bumi.
Dalam inti Matahari,
fusi hidrogen menjadi helium
melepaskan energi nuklir dalam bentuk foton.
Partikel cahaya ini
perlahan-lahan naik ke permukaan,
dimana mereka terlihat sebagai sinar matahari.
Helium adalah sisa pembakaran dari tungku nuklir matahari.
Matahari adalah bintang berukuran sedang.
Intinya bersuhu hangat sekitar sepuluh juta derajat...
cukup panas untuk melebur hidrogen, tapi
terlalu dingin untuk meleburkan helium.
Ada banyak bintang di galaksi
yang bersuhu lebih panas,
karena mereka berukuran lebih besar dan punya gravitasi yang lebih besar.
Bintang seperti itu meleburkan helium menjadi unsur yang lebih berat,
seperti karbon dan oksigen.
Di usia tua mereka,
mereka secara perlahan menyebarkan unsur-unsurnya ke ruang angkasa.
Bintang lainnya, yang lebih besar lagi,
hidup singkat dan mati muda
dalam ledakan supernova maha dahsyat.
Dalam galaksi kita, supernova semacam itu
terjadi sekitar satu kali dalam satu abad.
Ledakan ini jauh lebih panas dari inti Matahari...
cukup panas untuk merubah unsur seperti besi
menjadi unsur lainnya yang lebih berat
dan memuntahkannya ke ruang angkasa .
Awan Magellan Besar
adalah galaksi tetangga dari Bima Sakti kita.
Ia terlihat di langit belahan Bumi bagian Selatan.
Ketika supernova terjadi,
kecerahannya menyaingi
kecerahan galaksinya sendiri.
Namun semua cahaya itu hanyalah sekitar satu persen
dari energi yang terlepas dalam ledakan tersebut.
Sisa energinya dibawa oleh partikel paling umum
dan partikel paling misterius yang ada di jagat raya.
Ada triliunan partikel itu yang melewatimu sekarang,
namun melacak salah satu dari mereka
akan membawa kita ke satu tempat teraneh di Bumi.
DEGRASSE TYSON: Membuntuti neutrino liar
adalah olahraga yang paling langka.
Jarak yang harus ditempuh seseorang untuk melacaknya
tak kalah menakjubkan.
Selamat datang di Super Kamiokande,
ruang bawah tanah pendeteksi neutrino di Jepang.
Kita berada setengah mil (=800 meter) di bawah permukaan Bumi.
Mungkin kamu heran, "Oke, siapa orang waras
yang mau mengubur observatorium astronomi sejauh itu dibawah tanah?"
Mereka adalah yang berburu sesuatu yang paling sulit di pahami di alam semesta:
Neutrino.
Susunan detektor cahaya yang sangat besar ini
mengelilingi 50.000 ton air terdistilasi
adalah perangkap yang dirancang untuk menangkap neutrinos saja.
Partikel lainnya, seperti sinar kosmis...
kebanyakan proton dan elektron yang menghujani Bumi dari luar angkasa...
tak dapat menembus bebatuan di atas kita
Tapi itu bukanlah masalah bagi neutrino.
Sebuah neutrino bisa menembus baja dengan ketebalan 100 tahun cahaya
sama sekali tanpa melambat.
Neutrino tidak berinteraksi dengan materi lain.
Itulah mengapa diperlukan banyak detektor
hanya untuk menangkap salah satunya.
Pada kesempatan langka ketika neutrino
bisa berbenturan dengan partikel dari materi biasa,
ia akan menghasilkan kilatan cahaya remang yang berbentuk cincin.
Kita sedang menunggu
sebuah partikel yang massanya nyaris tak ada.
Elektron yang sangat kecil saja
punya massa satu juta kali massa neutrino.
Itu dia!
Saat supernova di Awan Magellan Besar
mencapai puncaknya di tahun 1987,
seperti inilah kelihatannya di dalam sini.
Ingat, Awan Magellan Besar
berada di belahan Bumi bagian Selatan,
jadi neutrino tidak datang melewati
setengah mil bebatuan yang ada di atas kita,
namun mereka harus melewati ribuan mil bebatuan dan
besi di bawah kita untuk mencapai detektor ini.
Namun hal terkeren adalah neutrino itu
mencapai Bumi tiga jam lebih awal daripada
cahaya dari supernova.
Jika tak ada yang bergerak lebih cepat dari cahaya,
bagaimana mungkin neutrino bisa?
Ini adalah bintang mati yang berjalan.
Ia terlihat normal, tapi sebenarnya jauh di dalamnya
sesuatu yang dahsyat sedang terjadi.
Bintang biru yang maha besar ini
telah mulai meledak di dalam.
Seperti tikus yang berusaha kabur dari kapal tenggelam, neutrino
diproduksi dalam inti bintang yang meledak
berlomba-lomba keluar dalam kecepatan mendekati cahaya,
melewati massa diatasnya,
hanya dalam beberapa detik.
Namun gelombang kejut dari gas yang meledak
bergerak kesusahan dari pusat bintang
pada 1/10.000 kecepatan cahaya.
Hingga akhirnya mencapai
permukaan bintang,
menjadikannya supernova 1978a.
(gemuruh ledakan)
Butuh berjam-jam bagi ledakan ini
untuk mencapai permukaan bintang dan membukanya lebar
memperlihatkan inti bintang yang sangat panas.
Neutrino mengawalinya tanpa bisa dibatasi.
Itulah mengapa kilatan cahaya yang sampai di Bumi
jadi lebih lambat dari hujan neutrino.
Sebelum ada yang menangkap neutrino liar,
ia telah ada dalam pemikiran seorang fisikawan teoritis.
Seperti ketika Charles Darwin mengetahui
pasti lah ada makhluk dengan hidung yang sangat panjang
terbang di suatu tempat di Madagaskar,
seorang fisikawan abad ke-20 yang bernama Wolfgang Pauli...
hampir putus asa mencari suatu partikel
yang dapat menyokong salah satu pilar dari fisika modern
yaitu hukum kekekalan energi.
Jadi, mengapa aku tak takut?
Karena hukum sains berbeda secara mendasar
dari usaha-usaha lainnya yang dilakukan manusia.
Agar suatu ide bisa menjadi hukum ilmiah,
ia harus tak gagal uji.
Itu sebabnya aku berani mempetaruhkan wajah ini
pada hukum kekekalan energi.
Sekarang, jika kamu ingin mencobanya di rumah
pastikan tidak memberikan dorongan pada bola meriamnya.
Itu akan menambahkan energi,
dan bolanya pasti akan kembali dan mencelakakanmu.
Kamu hanya perlu melepaskannya, seperti ini.
Dengan mengangkat bola,
Kamu memberikannya energi gravitasi,
yang berpotensi untuk jatuh dan dipercepat.
Bola meriam akan mengayun lebih cepat
ketika ia berada di bagian bawah busurnya,
dan pada saat itu,
ia mengubah segala energi gravitasinya
menjadi energi gerak.
Ketika mengayun, bola meriam ini secara konstan mengubah
salah satu dari dua jenis energi ini menjadi energi lainnya,
tapi total energinya tetap.
Itu contoh dari hukum kekekalan energi.
Ketika bolanya dilepaskan,
ia tak akan mendapat energi yang lebih dibanding ketika ia baru dilepaskan.
Ia tak akan berayun lebih tinggi dan mematahkan hidungku.
Pembukuan energi ini selalu terjaga seimbang.
Tak bisa dicurangi.
Jadi pada abad ke-20,
ketika fisikawan pertama kali menghitung energi atom secara rinci,
mereka terkejut ketika menemukan
pelanggaran semu dari hukum kekekalan energi ini.
Mereka menemukan dalam beberapa atom radioaktif,
inti dapat dengan spontan mengeluarkan eletron.
Ini mengubah atom menjadi unsur lainnya.
Para fisikawan pun bingung.
Energi dari elektron yang lepas,
ditambah energi dari unsur baru,
hasilnya kurang dari energi dalam inti aslinya.
Padahal hukumnya mengatakan,
"Engkau takkan bisa merusak atau menciptakan energi."
Jadi kemana energi yang hilang itu pergi?
Pada tahun 1930...
Wolfgang Pauli memprediksi
pastilah ada partikel yang belum ditemukan,
sesuatu yang menyeimbangkan energi yang hilang.
Saat itu, Pauli mengeluhkan
bahwa partikel hantu itu mungkin sangat lah kecil,
cepat dan begitu lincah
sehingga sulit dideteksi.
Ternyata, itu adalah kegagalan langka dari imajinasinya
karena sains selalu mencari
cara untuk menyelidiki lebih dalam lagi.
Satu generasi kemudian,
Neutrino Pauli terdeteksi untuk pertama kalinya
pada radiasi dari reaktor nuklir.
Dan akhirnya kita menemukannya dengan susah payah.
Para ilmuwan hari ini
yang berusaha menemukan cara menggunakan neutrino-neutrino itu
untuk dapat kembali ke awal waktu.
Kita akan pergi sejauh mana mereka telah pergi
untuk melewati batasan yang telah ada sebelumnya
DEGRASSE TYSON: Dinding pembatas ini bukanlah hal baru.
Nenek moyang kita telah berusaha melewatinya
segera setelah mereka membayangkannya.
Suatu fajar pada jutaan hari yang lalu, pada abad ke-13 Sebelum Masehi,
Bangsa Mesir membangun kuil ini di Abu Simbel
untuk menghormati Firaun Ramses II,
terpahat disini empat patung besar.
Berkuasa bahkan di atas kekuasaan raja
yaitu Ra-Harakhti berkepala elang,
Dewa Matahari.
Kuil ini dirancang
sehingga cahaya dari matahari terbit
hanya masuk ke dalam makam suci ini setiap dua hari setahun.
Ketika sinar memasuki kuil,
mereka membuat patung para dewa berkilau
dengan cahaya keemasannya
sebelum memasuki makam suci..
Namun, satu dewa selalu tetap dalam kegelapan.
Ptah, dewa penciptaan,
seperti layaknya asal-usul alam semesta
haruslah selamanya tersembunyi.
Rasakan sinar Matahari di wajahmu.
Energinya yang menghangatkanmu
memulai perjalanannya sekitar sepuluh juta tahun yang lalu
pada inti dari Matahari.
Tak seperti neutrino,
foton membutuhkan waktu yang lebih lama
untuk keluar dari inti hingga mencapai permukaan.
Mengapa?
Karena mereka bertabrakan miliaran kali per detik
dengan atom Matahari, setiap tabrakan
menghempaskan mereka ke arah yang acak.
Namun ketika mereka akhirnya mencapai permukaan,
mereka bebas
untuk bergerak tanpa henti, pada kecepatan cahaya,
hanya dalam waktu 8 menit 20 detik,
dari Matahari hingga sampai padamu.
Cahaya berumur 10 juta tahun menyinari wajahmu.
Apa yang terjadi
ketika cahaya itu meninggalkan inti Matahari?
Kalender Kosmis memadatkan
seluruh sejarah alam semesta selama 13,8 miliar tahun
ke dalam satu tahun.
Setiap bulannya mewakili sekitar satu miliar tahun.
Setiap harinya, sekitar 40 juta tahun.
Semesta begitu tua, sehingga pada kalender kosmis,
10 juta tahun lalu hanya membawa kita mundur sejauh...
pukul 6 sore saat senja terakhir
dari hari terakhir di akhir tahun.
Dan bagaimana dengan kita?
Manusia bahkan belum berevolusi.
Sepuluh juta tahun yang lalu,
nenek moyang kita adalah kera anthropoid,
berayun diantara pepohonan di Afrika.
Bagi kita, sepuluh juta tahun tampaknya begitu lama,
tapi itu hanya seperti periode suatu sore
pada skala waktu jagat raya.
Matahari mulai meleburkan hidrogen
4.500 juta tahun yang lalu...
31 Agustus pada kalender kosmis.
Galaksi Bima Sakti kita,
berumur sekitar 10 miliar tahun.
Galaksi pertama terbentuk sekitar miliaran tahun lebih dulu.
Sesuatu mencegahku untuk pergi lebih jauh ke masa lalu.
Apakah ini?
Ini adalah sifat alami dari cahaya dan waktu.
Karena cahaya bergerak dengan kecepatan terbatas,
untuk melihat ke luar angkasa,
adalah sama dengan melihat ke masa lalu.
Jadi semakin jauh kita melihat,
semakin tua cahayanya.
Ini adalah sejauh yang dapat dilihat dari sejarah jagat raya
yang dapat kita lihat cahayanya.
Ini adalah gambaran bayi jagat raya
ketika ia masih berumur 380.000 tahun.
Itu adalah 15 menit pertama dari 1 Januari
pada kalender kosmis.
Jika kita melihat ke segala arah sejauh yang bisa kita lihat,
menggunakan teleskop gelombang mikro,
ini lah yang kita lihat,
pancaran sisa dari Big Bang (Ledakan Dahsyat).
Bayangkan semua materi dan energi
dari alam semesta yang teramati
dipadatkan menjadi sesuatu
yang tak lebih besar dari ini.
Ini adalah ukuran alam semesta
ketika ia berusia sepertriliun dari sepertriliun
dari sepertriliun detik pertama.
Semua materi dan energi dari ratusan miliar galaksi
yang sekarang terhampar sejauh miliaran tahun cahaya,
dulunya terkurung
dalam sesuatu berukuran sebesar kelerang.
Bisa kamu bayangkan seberapa padatnya isi kelereng itu?
Terlalu padat bagi berbagai cahaya untuk bisa bergerak melewatinya,
namun tak ada halangan bagi neutrino.
Big Bang pasti lah telah menghasilkan neutrino dalam jumlah yang luar biasa,
yang meluncur tanpa hambatan,
melewati berbagai macam materi yang tak terbayangkan.
Sesuatu yang membuat mereka nyaris sulit di deteksi
adalah apa yang memungkinkan neutrino berlayar melewati tirai ini
yang menyembunyikan awal mula waktu.
Dimana mereka sekarang?
Mereka ada di sini, mereka ada di sana,
di mana-mana di seluruh jagat raya.
Neutrino sejak awal berada di dalam dirimu.
Dari sebuah kelereng...
Menjadi jagat raya.
Inilah jalan dimana kita telah ditempatkan oleh Thales dam Democritus
sekitar 2.500 tahun yang lalu...
sebuah jalan dengan pencarian tak berujung,
yang terjal, perburuan sistematis untuk mencari dunia baru
dan memperdalam pemahaman kita tentang alam.
Siapa diantara kalian yang akan mengambil obor itu
dan membawa kita menyusuri hamparan jalan berikutnya?
=== Diterjemahkan oleh: Zakwan Oebit