Oleh: Fadhillah Dini Wijayanti, Mahasiswa Pendidikan Fisika, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Film Interstellar (2014) berhasil menghadirkan konsep fisika kompleks tentang dilatasi waktu ke layar lebar. Dengan bimbingan ilmuwan fisika Kip Thorne, film ini menjelaskan bagaimana waktu dapat berjalan berbeda di tempat yang berbeda dengan sebuah konsep yang didasarkan pada Teori Relativitas Einstein.
Apa itu Film Interstellar?
Interstellar adalah film fiksi ilmiah yang diproduksi oleh Warner Bros Pictures dan Paramount Pictures pada tahun 2014. Disutradarai oleh Christopher Nolan dan ditulis bersama saudaranya Jonathan Nolan, film ini menceritakan misi penyelamatan umat manusia di masa depan ketika Bumi tidak lagi layak huni.
Film ini melibatkan Profesor Kip Thorne dari California Institute of Technology sebagai konsultan ilmiah dan produser eksekutif. Thorne memastikan bahwa konsep-konsep fisika yang digunakan dalam film, meskipun dalam konteks fiksi, tetap berdasarkan pada teori ilmiah yang valid.
Plot utama mengikuti Cooper, seorang mantan pilot NASA, yang memimpin misi antariksa melalui lubang cacing (wormhole) untuk mencari planet baru yang dapat dihuni manusia. Salah satu planet yang dikunjungi adalah Planet Miller, yang mengorbit sangat dekat dengan lubang hitam bernama Gargantua.
Apa Itu Dilatasi Waktu?
Dilatasi waktu adalah fenomena fisika di mana waktu berjalan dengan kecepatan berbeda tergantung pada dua faktor: kecepatan gerak dan kekuatan gravitasi.
Berdasarkan Teori Relativitas Khusus Einstein, objek yang bergerak mendekati kecepatan cahaya akan mengalami waktu yang lebih lambat dibandingkan objek yang diam. Persamaan matematisnya adalah:
t = t₀ / √(1 – v²/c²)
Di mana:
• t = waktu menurut pengamat diam
• t₀ = waktu pada objek bergerak
• v = kecepatan gerak
• c = kecepatan cahaya (300.000 km/detik)
Berdasarkan Teori Relativitas Umum Einstein, gravitasi yang sangat kuat juga menyebabkan waktu berjalan lebih lambat. Semakin dekat dengan objek bermassa besar seperti lubang hitam, semakin lambat waktu berjalan.
Kedua teori ini telah dibuktikan melalui berbagai eksperimen, termasuk pengamatan peluruhan partikel muon dan penggunaan jam atom di pesawat terbang.
Perbedaan Waktu Planet Miller dan Bumi
Dalam Interstellar, dilatasi waktu menjadi elemen kunci dalam plot cerita. Planet Miller yang mengorbit lubang hitam Gargantua mengalami perbedaan waktu ekstrem dengan Bumi: 1 jam di Planet Miller = 7 tahun di Bumi.
Ketika Cooper dan Amelia Brand turun ke permukaan Planet Miller untuk misi penelitian, mereka menghabiskan waktu sekitar 1 jam di sana. Namun, ketika kembali ke kapal induk, mereka menemukan bahwa rekan mereka, Romilly, yang menunggu di orbit telah menua 23 tahun.
Momen emosional terjadi ketika Cooper menonton rekaman video dari putrinya, Murphy. Dalam rekaman tersebut, Murphy yang tadinya seorang anak berusia 10 tahun telah tumbuh menjadi wanita dewasa berusia 33 tahun—hampir seusia dengan ayahnya.
Menurut Kip Thorne, perbedaan waktu ekstrem ini disebabkan oleh dua faktor:
1. Gravitasi Ekstrem Lubang Hitam Gargantua
o Tarikan gravitasi Gargantua tiga kali lebih kuat dari Matahari
o Pelengkungan ruang-waktu di sekitar Planet Miller sangat signifikan
o Gravitasi ini memperlambat waktu secara drastis
2. Kecepatan Orbit Planet Miller
o Planet Miller mengorbit Gargantua dengan kecepatan sangat tinggi (mendekati 55% kecepatan cahaya)
o Kecepatan tinggi ini menambah efek dilatasi waktu sesuai Relativitas Khusus
o Kombinasi gravitasi dan kecepatan menciptakan efek waktu yang ekstrem.
Akurasi Ilmiah Film
Meskipun Interstellar adalah film fiksi, banyak ilmuwan yang memberikan apresiasi terhadap akurasi ilmiahnya.
Profesor Kip Thorne menyatakan bahwa visualisasi lubang hitam Gargantua dalam film adalah yang paling akurat yang pernah dibuat hingga saat itu. Bahkan, simulasi komputer yang dibuat untuk film ini menghasilkan paper ilmiah yang dipublikasikan dalam jurnal fisika.
Namun, ada beberapa aspek yang diperdebatkan: pertama, Kelayakan Survival: Beberapa fisikawan mempertanyakan apakah manusia dapat bertahan dari gaya pasang surut (tidal forces) yang ekstrem di dekat lubang hitam
Kedua, Magnitude Efek: Perbedaan waktu 1:7 tahun memerlukan kondisi yang sangat spesifik dan mungkin lebih ekstrem dari yang realistis. Ketiga, Planet di Dekat Lubang Hitam: Keberadaan planet yang stabil mengorbit sangat dekat dengan lubang hitam masih diperdebatkan. Meski demikian, para ilmuwan sepakat bahwa prinsip dasar dilatasi waktu yang digambarkan adalah benar dan sesuai dengan Teori Relativitas Einstein.
