Bernama Millenium Falcon, kapal antariksa milik Han Solo tersebut bisa bergerak dengan begitu cepat. Bahkan lebih cepat dari cahaya.
Tapi apakah hyperspace drive (atau hyperdrive) ini benar-benar ada? Bisakah kita bergerak lebih cepat dari kecepatan cahaya? Seperti hal lain dalam fisika, jawabannya: rumit. Teknologi seperti ini kemungkinan bisa kita ciptakan hanya jika kita bisa mengetahui bagaimana cara mengatasi beberapa hambatan.
Batas Kecepatan
Hambatan atau masalah pertama untuk menciptakan hyperdrive tentu saja adalah massa. Sebuah kapal antariksa, kru kapal antariksa, dan Wookiees, memiliki massa, sehingga tidak dapat melaju lebih cepat daripada kecepatan cahaya tanpa keajaiban.Teori Relativitas Khusus Einstein menjelaskan akan hal ini. Sederhananya, kapal antariksa seperti Millennium Falcon butuh memperoleh massa yang tak terbatas saat bergerak mendekati kecepatan cahaya. Itu berarti kamu memerlukan energi tak terbatas untuk memindahkannya, bahkan lebih dari jumlah energi yang digunakan untuk meledakkan Alderaan. Tanpanya, kamu tidak bisa ke mana-mana.
Meski begitu, tidak ada persamaan Einstein yang melarang kamu untuk melaju lebih cepat daripada kecepatan cahaya. Seperti yang mungkin kamu ketahui, di dunia nyata ini kita hidup dalam ruang tiga dimensi dan waktu satu dimensi, atau yang dikenal sebagai ruang-waktu.
Ruang-waktu tempat di mana kita hidup ini dapat -- dan bahkan telah -- "bergerak" lebih cepat daripada kecepatan cahaya. Sebagai contoh, diketahui tak lama setelah Big Bang terjadi yang membentuk alam semesta kita, ruang-waktu meluas (atau mengembang) lebih cepat dari kecepatan cahaya.
Dengan begitu, alih-alih menggunakan hyperdrive, ada yang dikenal sebagai Alcubierre drive. Sebuah konsep yang memanfaatkan kelenturan ruang-waktu untuk membuat kapal antariksa bisa bergerak supercepat, bahkan lebih cepat dari cahaya.
Namun, karena masih banyak masalah dengan konsepnya, sejauh ini Alcubierre drive baru sebatas gagasan matematika. Secara teori, teknologi ini akan menyebabkan ruang-waktu berkontraksi di depan kapal luar angkasa, dan akan mengembang di belakangnya.
 |
| Ilustrasi bagaimana Alcubierre drive bekerja. Kredit: Science ABC |
Dilansir Space.com, fisikawan Eric Davis (dari EarthTech International) dan Gerald Cleaver (dari Universitas Baylor) menganalogikan Alcubierre drive dengan papan selancar pada sebuah gelombang air laut.
Bayangkan bahwa papan selancar adalah kapal antariksa, sementara peselancarnya adalah kru kapal antariksa tersebut. Ketika peselancar berdiri di papan selancarnya, gelombang air laut akan bergerak ke arah pantai, membawa papan selancar (dan peselancar) tadi bergerak tanpa harus mengeluarkan energi sedikit pun. Dengan cara yang sama, sebuah kapal luar angkasa bisa diam saja dalam ruang-waktu sementara ruang-waktu yang mengelilinginya melontarkannya, itulah Alcubierre drive.
Cleaver telah melihat beberapa masalah pada Alcubierre drive ini saat ia bekerja sama dengan Richard Obousy (yang saat itu adalah mahasiswa pascasarjana dan sekarang bekerja dengan Icarus Interstellar) dan Jeff Lee (yang juga ada di Baylor).
Masalah utama jelas adalah energi. "Jumlah energi untuk memulai proses (Alcubierre drive) harus setara dengan energi massa planet Jupiter secara keseluruhan," kata Cleaver seperti dilansir IFLScience.com. "Ini adalah masalah teknologi."
Tapi, katakanlah kita bisa mengumpulkan energi sebanyak itu untuk memulai Alcubierre drive, masalah selanjutnya adalah menjaga agar energi ini tetap berjalan. Saat Alcubierre drive mendekati kecepatan cahaya, foton dari latar belakang gelombang mikro kosmik -- radiasi dari sisa awal alam semesta kita -- akan diserap ke dalam kapal antariksa, yang mana itu merupakan hal buruk bagi kapal antariksa dan para kru di kapal.
"Mereka (foton) akan secara radikal mengalami pergeseran biru ke arah gerak menuju bintang tujuan kita," kata Davis, yang berarti bahwa kapal antariksa kita nantinya akan melakukan perjalanan begitu cepat sehingga foton akan dikompres dan frekuensi mereka akan meningkat. "Kemudian mereka akan menjadi radiasi super-intens dan membunuh semua orang yang berada di kapal antariksa."
Bayangkan bahwa papan selancar adalah kapal antariksa, sementara peselancarnya adalah kru kapal antariksa tersebut. Ketika peselancar berdiri di papan selancarnya, gelombang air laut akan bergerak ke arah pantai, membawa papan selancar (dan peselancar) tadi bergerak tanpa harus mengeluarkan energi sedikit pun. Dengan cara yang sama, sebuah kapal luar angkasa bisa diam saja dalam ruang-waktu sementara ruang-waktu yang mengelilinginya melontarkannya, itulah Alcubierre drive.
Batasan Alcubierre Drive
Namun, menciptakan Alcubierre drive tidak semudah membodohi orang-orang dengan rangkaian video Bumi datar di YouTube. Masih ada banyak masalah yang perlu diketahui para fisikawan sebelum kita bisa menggunakan Millennium Falcon sungguhan untuk lolos dari sisi gelap.Cleaver telah melihat beberapa masalah pada Alcubierre drive ini saat ia bekerja sama dengan Richard Obousy (yang saat itu adalah mahasiswa pascasarjana dan sekarang bekerja dengan Icarus Interstellar) dan Jeff Lee (yang juga ada di Baylor).
Masalah utama jelas adalah energi. "Jumlah energi untuk memulai proses (Alcubierre drive) harus setara dengan energi massa planet Jupiter secara keseluruhan," kata Cleaver seperti dilansir IFLScience.com. "Ini adalah masalah teknologi."
Tapi, katakanlah kita bisa mengumpulkan energi sebanyak itu untuk memulai Alcubierre drive, masalah selanjutnya adalah menjaga agar energi ini tetap berjalan. Saat Alcubierre drive mendekati kecepatan cahaya, foton dari latar belakang gelombang mikro kosmik -- radiasi dari sisa awal alam semesta kita -- akan diserap ke dalam kapal antariksa, yang mana itu merupakan hal buruk bagi kapal antariksa dan para kru di kapal.
"Mereka (foton) akan secara radikal mengalami pergeseran biru ke arah gerak menuju bintang tujuan kita," kata Davis, yang berarti bahwa kapal antariksa kita nantinya akan melakukan perjalanan begitu cepat sehingga foton akan dikompres dan frekuensi mereka akan meningkat. "Kemudian mereka akan menjadi radiasi super-intens dan membunuh semua orang yang berada di kapal antariksa."
 |
| Millenium Falcon di dalam hyperspace. Kredit: Lucasfilm |
Pilihan lainnya adalah EmDrive, sebuah konsep yang diuji oleh peneliti NASA yang bisa melakukan perjalanan melintas jauh lebih cepat (walau tidak secepat cahaya). EmDrive bekerja dengan cara sederhana, yaitu memproduksi gelombang mikro (microwave) elektromagnetik dan mengunakan material logam untuk memantulkan gelombang tersebut.
Sederhananya, EmDrive membangkitkan dorongan dengan pentalan di sekitar energi elektromagnetik (dalam hal ini, foton microwave) dalam ruang tertutup, berbentuk kerucut. Sementara foton bertabrakan dengan dinding ruangan, mereka entah bagaimana menggerakkan perangkat tersebut ke depan, meskipun faktanya tidak ada yang terlepas dari ruangan.
Sebaliknya, ion drive yang sekarang banyak digunakan pada beberapa pesawat ruang angkasa NASA menciptakan dorongan yang dihasilkan oleh pengionan bahan bakar, biasanya gas xenon, dan menembakkan keluar balok dari muatan atom.
Dengan kata lain, jika EmDrive bisa dikembangkan lebih lanjut, maka kapal antariksa masa depan dapat meluncur melalui ruang angkasa tanpa perlu membawa banyak bahan bakar. Dalam perjalanan ruang angkasa, cahaya sangat penting untuk perjalanan cepat dan hemat biaya untuk jarak jauh. Bayangkan saja, dari Bumi ke Mars yang berjarak rata-rata 55 juta kilometer nantinya hanya menghabiskan waktu 70 menit.
Lagi-lagi, teknologi saat ini belum mampu untuk mendukung keberadaan semua gagasan di atas. Walaupun sebenarnya sangat mungkin untuk kita ciptakan. Hanya waktu dan kemajuan teknologi dan peradaban umat manusia yang bisa menjawabnya.
Sederhananya, EmDrive membangkitkan dorongan dengan pentalan di sekitar energi elektromagnetik (dalam hal ini, foton microwave) dalam ruang tertutup, berbentuk kerucut. Sementara foton bertabrakan dengan dinding ruangan, mereka entah bagaimana menggerakkan perangkat tersebut ke depan, meskipun faktanya tidak ada yang terlepas dari ruangan.
Sebaliknya, ion drive yang sekarang banyak digunakan pada beberapa pesawat ruang angkasa NASA menciptakan dorongan yang dihasilkan oleh pengionan bahan bakar, biasanya gas xenon, dan menembakkan keluar balok dari muatan atom.
Dengan kata lain, jika EmDrive bisa dikembangkan lebih lanjut, maka kapal antariksa masa depan dapat meluncur melalui ruang angkasa tanpa perlu membawa banyak bahan bakar. Dalam perjalanan ruang angkasa, cahaya sangat penting untuk perjalanan cepat dan hemat biaya untuk jarak jauh. Bayangkan saja, dari Bumi ke Mars yang berjarak rata-rata 55 juta kilometer nantinya hanya menghabiskan waktu 70 menit.
Lagi-lagi, teknologi saat ini belum mampu untuk mendukung keberadaan semua gagasan di atas. Walaupun sebenarnya sangat mungkin untuk kita ciptakan. Hanya waktu dan kemajuan teknologi dan peradaban umat manusia yang bisa menjawabnya.
Sumber:
- Bobrick, A., & Martire, G. (2021). Introducing physical warp drives. Classical and Quantum Gravity, 38(10), 105009.
- Hambling, D. (2014). Nasa validates 'impossible' space drive. Wired Science.
- Howell, E. (2017). Why Don't We Have a 'Star Wars' Hyperdrive Yet?. SPACE.com.
- Tajmar, M., & Fiedler, G. (2015). Direct thrust measurements of an emdrive and evaluation of possible side-effects. In 51st AIAA/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference (p. 4083)