The fundamentals of space-time: Part 2 - Andrew Pontzen and Tom Whyntie

Translator: Tiara Candra Reviewer: Prameswari Rahmanu

Light: it's the fastest thing in the universe,

Cahaya adalah benda tercepat di semesta, tapi kita bisa menghitung kecepatannya.

but we can still measure its speed

Jika kita memperlambat pergerakannya,

if we slow down the animation,

we can analyze light's motion using

kita dapat menganalisis laju cahaya dengan diagram ruang dan waktu,

a space-time diagram,

which takes a flipbook of animation panels,

menggunakan sebuah flipbook panel animasi,

and turns them on their side.

dan mengubah ke sisi sebaliknya.

In this lesson, we'll add the single experimental fact

Pada pelajaran ini, kita akan menambah fakta eksperimental tunggal

that whenever anyone measures just how fast light moves,

yang mana setiap kali seseorang mengukur seberapa cepat laju cahaya,

they get the same answer:

299,792,458 meters every second,

mereka dapat jawaban yang sama: 299.792.458 meter per detik,

which means that when we draw light

yang artinya ketika kita menggambar cahaya

on our space-time diagram,

pada diagram ruang-waktu,

it's world line always has to appear at the same angle.

garis dunia selalu tampak pada sudut yang sama.

But we saw previously that speed,

Tapi kita sebelumnya lihat bahwa kecepatan

or equivalently world line angles,

atau sudut garis dunia yang sama

change when we look at things from

berubah ketika kita melihat sesuatu

other people's perspective.

dari sudut pandang orang lain.

To explore this contradiction,

Untuk mendalami kontradiksi ini,

let's see what happens if I start moving

mari lihat yang terjadi jika aku bergerak

while I stand still and shine the laser at Tom.

sementara aku berdiri dan menyorotkan laser ke Tom.

First, we'll need to construct the space-time diagram.

Pertama, kita perlu menyusun diagram ruang-waktu.

Yes, that means taking all of

Benar, yang artinya

the different panels showing the different moments in time

tiap panel menunjukkan momen yang berbeda

and stacking them up.

dan menyusunnya ke atas.

From the side, we see the world line

Dari sini, kita lihat garis dunia

of the laser light at its correct fixed angle,

dari sinar laser pada sudut tetap, sama seperti sebelumnya.

just as before.

So far, so good.

Sejauh ini tidak ada kesulitan.

But that space-time diagram represents Andrew's perspective.

Tapi diagram ruang-waktu ini mewakili pandangan Andrew.

What does it look like to me?

Bagaimana diagram itu dari pandanganku?

In the last lesson, we showed

Dari pelajaran terakhir, kita lihat

how to get Tom's perspective moving all the panels

cara membuat perspektif Tom menggerakkan seluruh panel

along a bit until his world line is completely vertical.

sedikit demi sedikit hingga garis dunianya benar-benar vertikal.

But look carefully at the light world line.

Tapi perhatikan garis dunia cahaya.

The rearrangement of the panels

Penyusunan ulang panel

means it's now tilted over too far.

berarti memiringkannya terlalu jauh.

I'd measure light traveling faster than Andrew would.

Aku akan mengukur laju cahaya lebih cepat daripada Andrew.

But every experiment we've ever done,

Tapi setiap percobaan yang kami lakukan

and we've tried very hard,

dan kami coba dengan susah payah

says that everyone measures light to have a fixed speed.

menyimpulkan setiap orang mengukur cahaya untuk mendapatkan kecepatan tetap.

So let's start again.

Mari mulai kembali.

In the 1900s, a clever chap named Albert Einstein

Pada tahun 1900-an, seorang pria pintar bernama Albert Einstein

worked out how to see things properly,

mengetahui cara melihat sesuatu dengan tepat,

from Tom's point of view,

dari sudut pandang Tom,

while still getting the speed of light right.

dan tetap menemukan laju cahaya yang tepat.

First, we need to glue together the separate panels

Pertama, kita perlu merekatkan panel yang terpisah

into one solid block.

menjadi satu blok padat.

This gives us our space-time,

Ini memberikan kita ruang-waktu,

turning space and time into

mengubah ruang dan waktu menjadi

one smooth, continuous material.

satu bahan halus yang berkelanjutan.

And now, here is the trick.

Dan sekarang, inilah triknya.

What you do is stretch your block of space-time

Apa yang Anda lakukan adalah meregangkan blok ruang-waktu

along the light world line,

sepanjang garis dunia cahaya

then squash it by the same amount,

kemudian meremasnya dengan jumlah yang sama,

but at right angles to the light world line,

tapi pada sudut kanan garis dunia cahaya

and abracadabra!

dan abrakadabra!

Tom's world line has gone vertical,

Garis dunia milik Tom menjadi vertikal,

so this does represent the world from his point of view,

ini mewakili dunia dari sudut pandangnya,

but most importantly,

tapi yang terpenting,

the light world line has never changed its angle,

garis dunia cahaya tidak berubah sudutnya,

and so light will be measured by Tom

dan cahaya yang akan diukur oleh Tom

going at the correct speed.

berjalan dengan kecepatan yang tepat.

This superb trick is known as

Trik luar biasa ini dikenal sebagai

a Lorentz transformation.

Transformasi Lorentz.

Ya, lebih dari sekedar trik.

Yeah, more than a trick.

Slice up the space-time into

Memotong ruang-waktu menjadi

new panels and you have

panel baru dan kamu dapat

the physically correct animation.

animasi fisik yang benar.

I'm stationary in the car,

Aku diam di dalam mobil,

everything else is coming past me

semuanya melewatiku

and the speed of light

dan kecepatan cahaya

works out to be that same fixed value

berhasil menjadi nilai yang tetap sama

that we know everyone measures.

yang kita tahu semua mengukurnya.

On the other hand,

Di sisi lain,

something strange has happened.

sesuatu janggal terjadi.

The fence posts aren't spaced a meter apart anymore,

Pagar tidak berjarak satu meter lagi,

and my mom will be worried

dan ibuku akan menjadi khawatir

that I look a bit thin.

karena aku terlihat sedikit kurus.

But that's not fair. Why don't I get to look thin?

Ini tidaklah adil. Mengapa aku tidak terlihat kurus?

I thought physics was supposed to be the same

Kupikir hukum fisika seharusnya sama

for everyone.

untuk semua orang.

Yes, no, it is, and you do.

Iya, tidak, sekarang kamu melakukannya.

All that stretching and squashing

Semua peregangan dan pemerasan

of space-time has just muddled together

dari ruang-waktu mencampuradukan

what we used to think of separately

apa yang tadinya kita pikir terpisah

as space and time.

sebagai ruang dan waktu.

This particular squashing effect

Efek memeras ini

is known as Lorentz contraction.

dikenal dengan Kontraksi Lorentz.

Okay, but I still don't look thin.

Tapi aku tak tampak kurus.

No, yes, you do.

Tidak, iya, kamu kurus.

Now that we know better about space-time,

Sekarang kita lebih paham tentang ruang-waktu.

we should redraw

Ayo kita gambar ulang

what the scene looked like to me.

bagaimana pemandangan itu bagiku.

To you, I appear Lorentz contracted.

Bagimu, aku seperti Kontraksi Lorentz.

Oh but to you, I appear Lorentz contracted.

Oh, tapi bagimu, aku seperti Kontraksi Lorentz.

Yes.

Benar.

Uh, well, at least it's fair.

Baiklah, setidaknya ini adil.

And speaking of fairness,

Dan berbicara keadilan,

just as space gets muddled with time,

seperti ruang bercampur dengan waktu,

time also gets muddled with space,

waktu juga bercampur dengan ruang,

in an effect known as time dilation.

efek ini dikenal sebagai dilatasi waktu.

No, at everyday speeds,

Tidak, dalam laju harian,

such as Tom's car reaches,

seperti dengan mobil Tom,

actually all the effects are much, much smaller

sebenarnya semua efeknya jauh lebih kecil

than we've illustrated them.

dari yang diilustrasikan.

Oh, yet, careful experiments,

Namun, pada eksperimen yang cermat,

for instance watching the behavior of tiny particles

misalnya mengamati perilaku partikel kecil

whizzing around the Large Hadron Collider

berputar di sekitar Large Hadron Collider

confirmed that the effects are real.

memastikan bahwa efeknya nyata.

And now that space-time is

Kini ruang-waktu ini

bagian realitas yang dikonfirmasi secara eksperimental,

an experimentally confirmed part of reality,

we can get a bit more ambitious.

kita bisa menjadi sedikit lebih ambisius.

What if we were to start playing

Bagaimana jika kita mulai bermain

with the material of space-time itself?

dengan materi ruang-waktu itu sendiri?

We'll find out all about that in the next animation.

Kita akan mengetahui semuanya di animasi berikutnya.