Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer

Mengenal Astronomi dari Sudut Pandang Matematika dan Fisika



Kajian Materi Olimpiade Astronomi - Satuan, Besaran, dan Pengukuran.

Ketika kita melihat langit yang cerah dipenuhi bintang-bintang, apa yang ada dalam benak kita tentang alam semesta?

Orang zaman dahulu memandang langit itu seperti sebuah kubah raksasa, bintang-bintang menempel di kubah yang berputar, tidak diketahui berapa jauhnya bintang-bintang itu, mungkin umumnya memikirkan bahwa jarak bintang-bintang, planet dan Matahari kira-kira sama yaitu sama dengan jari-jari kubah raksasa itu.

Pemikiran tersebut seperti konsep bumi datar yang merupakan pemikiran kuno.

Tentu saja sekarang, setelah mempelajari astronomi, para ilmuwan mengetahui bahwa pemikiran itu salah. Betapa kecilnya alam semesta ini dalam alam pemikiran orang-orang zaman dahulu, dan mungkin juga menurut orang-orang zaman sekarang yang belum mempelajari astronomi.



Setelah mempelajari astronomi, kita akan menyadari bahwa betapa besarnya alam semesta ini, dan betapa kecilnya Bumi tempat tinggal kita. Bumi ini jauh lebih kecil daripada Matahari, Matahari jauh lebih kecil daripada tata surya ini, ukuran tata surya sangat kecil dibanding ukuran galaksi dan seterusnya.

Sementara itu di antara bintang-bintang yang terlihat dari Bumi ada yang berukuran raksasa, bahkan maharaksasa yang membuat ukuran matahari yang berdiameter 1,4 juta km menjadi nampak sangat kecil.

Sebagai contoh bintang Antares di Rasi Scorpio diameternya lebih dari satu milyar km. Seandainya Matahari kita adalah bintang Antares maka Bumi ini berada di dalam bintang yang kita kitarinya.

Jarak bintang-bintang sangat jauh, bahkan bintang terdekat pun jaraknya ratusan ribu kali jarak Bumi Matahari. Jarak Matahari dan bintang-bintang di dekatnya puluhan ribu kali lebih kecil daripada ukuran galaksi Bimasakti yang terdiri dari ratusan milyar bintang yang merupakan galaksi tempat Bumi dan Matahari ini berada.

Galaksi Bimasakti ini bukan satu-satunya benda yang memenuhi alam semesta, masih banyak galaksi-galaksi lain yang jaraknya jauh lebih besar daripada ukuran galaksi Bimasakti.

Ilmu dasar pendukung Astronomi yang utama adalah fisika dan matematika. Besaran-besaran pokok fisika tentu digunakan juga di dalam astronomi, hanya satuan yang digunakannya bisa berbeda karena skala yang berbeda, bahkan besaran pokok yang sama di dalam astronomi bisa menggunakan satuan yang berbeda.

Sebagai contoh, satuan panjang yang di dalam sistem SI adalah meter, di dalam Astronomi bisa Angstrom, meter, kilometer, satuan astronomi (sa), parsek dan lain-lain bergantung pada besarnya objek yang ditinjau.

Saat menganalisis spektrum bintang, satuan panjang gelombang cahaya yang digunakan mungkin Angstrom atau nano meter, saat membahas ukuran asteroid, meter yang digunakan sebagai satuan, seperti di dalam sistem SI. Saat membahas jarak bintang, digunakan satuan tahun cahaya atau parsek.

Jika kita menggunakan satu satuan untuk semua skala jarak, maka kita harus berurusan dengan angka yang rentangnya sangat lebar, dari 10^­-10 meter hingga 10^22 meter. Para ilmuwan tidak ingin kerepotan dengan angka besar yang bisa membuang banyak waktu, oleh karena itu ada beberapa satuan besaran dalam astronomi.

Kemudian pada pengukuran jarak bintang, dengan menggunakan satuan tahun cahaya agar lebih mudah didengar, diucapkan, dibaca, ditulis, dan diingat. Lagipula tidak enak menyebut jarak dari Bumi ke Sirius itu 81,356 triliun kilometer, pada titik itu kita tidak bisa membayangkan seberapa jauh jarak tersebut.

Demikian juga dengan ukuran waktu yang merentang dari jangka waktu yang sangat singkat, milidetik pada periode rotasi pulsar yang berputar sangat cepat hingga usia galaksi dan alam semesta yang mencapai milyaran tahun.

Ukuran massa merentang dari sudut massa sub atomik hingga massa alam semesta. Untuk massa yang besar, tidak lagi digunakan kilogram tapi lebih sering massa Matahari sebagai satuan.

Jika massa Matahari disimbolkan dengan Msun, dan massa sebuah bintang dituliskan 5 Msun artinya massa bintang itu lima kali massa Matahari, atau bila dirumuskan yaitu :

5 x Msun
5 x 1,99 x 10^30 kg = 9,95 x 10^30kg


Lalu siapakah yang membuat simbol satuan dan besaran untuk astronomi? Ternyata IAU (International Astronomical Union) yang merupakan asosiasi atau perkumpulan astronom profesional.

Tertarik ingin belajar astronomi dari sudut pandang matematika dan fisika?

Sumber dan Referensi :
  • http://staffnew.uny.ac.id/upload/132255132/pendidikan/satuan+waktu-astro.pdf
  • Suplemen Astrofisika untuk SMA. Dr. Chatief Kunjaya, Msc. 2014. Halaman 1-2.

Posting Komentar untuk "Mengenal Astronomi dari Sudut Pandang Matematika dan Fisika"