Fisikawan telah berhasil mendemonstrasikan percepatan sinar cahaya pada permukaan datar, dimana percepatan tersebut menyebabkan sinar mengikuti lintasan lengkung. Namun, eksperimen baru mendorong batasan dari apa yang dapat ditampilkan di laboratorium. Fisikawan adalah orang pertama yang mendemonstrasikan percepatan berkas cahaya di ruang melengkung. Alih-alih bergerak di sepanjang jalur geodesik (jalur terpendek pada permukaan melengkung), balok dibelokkan dari jalur karena percepatan.
Penelitian yang diterbitkan dalam jurnal Physical Review X, “membuka pintu ke bidang baru penelitian berkas percepatan. Sampai saat ini percepatan sinar hanya dipelajari pada medium dengan geometri datar, seperti ruang bebas datar atau pandu gelombang. Dalam makalah ini, berkas optik mengikuti jalur melengkung dalam medium melengkung,”kata Anatoly Patsik, fisikawan di Institut Teknologi Israel.
Eksperimen yang berhasil, yang dilakukan oleh fisikawan di Institut Teknologi Israel, Universitas Harvard dan Pusat Astrofisika Harvard-Smithsonian, akan meningkatkan potensi penelitian untuk studi laboratorium lebih lanjut tentang fenomena seperti lensa gravitasi. Dengan melakukan eksperimen semacam itu di laboratorium, para ilmuwan akan dapat mempelajari fenomena yang diprediksi oleh teori relativitas umum Einstein dalam kondisi yang terkontrol dengan cermat.
Pertama, para ilmuwan mempercepat sinar laser dengan memantulkannya dari modulator cahaya spasial yang dirancang untuk memodulasi amplitudo, fase, atau polarisasi gelombang cahaya. Pantulan sinar dari perangkat ini membekas di muka gelombang tertentu pada balok, yang berakselerasi sambil mempertahankan bentuknya. Para ilmuwan kemudian mengarahkan laser yang dipercepat ke bagian dalam lampu pijar, yang dicat untuk menyebarkan cahaya dan membuatnya terlihat oleh para peneliti.
Ilmuwan mengamati bahwa bergerak di dalam lampu, berkasnya membelokkan lintasan dari garis geodetik. Dengan membandingkan gerakan ini dengan sinar yang tidak dipercepat, mereka menemukan bahwa jika tidak ada percepatan, sinar tersebut akan mengikuti garis.
Penelitian ini bisa menjadi titik awal untuk penelitian masa depan tentang fenomena yang termasuk dalam teori relativitas umum Einstein. Patsik menyatakan bahwa “Persamaan relativitas umum Einstein antara lain menentukan evolusi gelombang elektromagnetik dalam ruang melengkung. Ternyata evolusi gelombang elektromagnetik di ruang melengkung menurut persamaan Einstein setara dengan perambatan gelombang elektromagnetik di lingkungan material, dijelaskan oleh kerentanan listrik dan magnet, yang dapat berubah di ruang angkasa."
Eksperimen ini harus memberikan dorongan pada pengembangan penelitian tentang topik pelensaan gravitasi dan cincin Einstein, pergeseran biru atau merah gravitasi, dan banyak lagi. Di masa depan, para ilmuwan berencana untuk mempelajari apakah berkas plasma (di mana plasma berosilasi alih-alih cahaya) juga dapat berakselerasi di ruang melengkung.
Ilya Khel
Video promosi:
