Halo Sobat100, it's science time!! Selasa, 6 Oktober 2020 pukul 12.00 waktu Swedia atau 17.00 WIB seperti pada tahun-tahun sebelumnya pengumuman Hadiah Nobel bidang Fisika berlangsung di Royal Swedish Academy of Sciences (Kungl. Vetenskapsakademien, KVA), Sessionssalen, Lilla Frescativägen 4A, Stockholm.

Royal Swedish Academy of Sciences telah memutuskan untuk memberikan Hadiah Nobel dalam Fisika 2020 setengah diberikan kepada Roger Penrose “atas penemuan bahwa pembentukan lubang hitam adalah prediksi yang kuat dari teori relativitas umum” dan setengah lainnya diberikan kepada Reinhard Genzel dan Andrea Ghez "untuk penemuan benda kompak supermasif di pusat galaksi kita".

Roger Penrose menemukan metode matematika yang cerdik untuk mengeksplorasi teori relativitas umum Albert Einstein. Dia menunjukkan bahwa teori tersebut mengarah pada pembentukan lubang hitam, monster dalam ruang dan waktu yang menangkap semua yang masuk ke dalamnya. Bahkan Tidak ada cahaya, yang bisa lolos.

Reinhard Genzel dan Andrea Ghez masing-masing memimpin sekelompok astronom yang memusatkan perhatian pada kawasan di pusat Bima Sakti sejak awal 1990-an. Dengan ketepatan yang meningkat, mereka telah memetakan orbit bintang paling terang yang terdekat dengan pusatnya.

Kedua kelompok ini menemukan sesuatu yang tidak terlihat dan berat, yang memaksa tumpukan bintang - bintang berputar-putar. Massa tak terlihat ini memiliki sekitar empat juta massa matahari (4 x 106 Mmatahari) yang berdempetan di wilayah yang tidak lebih besar dari tata surya kita.

Apa yang membuat bintang-bintang di jantung Bima Sakti berputar dengan kecepatan yang mencengangkan? Menurut teori gravitasi saat ini, hanya ada satu kandidat - yaitu lubang hitam supermasif.

1. Sejarah awal

Ilmuwan pertama membahas kemungkinan benda gelap dengan kecepatan lepas lebih besar dari kecepatan cahaya adalah astronom dan pendeta asal Inggris John Michell, pada tahun 1783, serta matematikawan asal Prancis Pierre-Simon Laplace, dalam karya 1796 dan 1799.

Dalam kontribusi untuk Transaksi Filosofis Royal Society,[1]Michell menghitung bahwa bintang dengan kepadatan yang sama dengan Matahari, tetapi memiliki radius 500 kali lebih besar memiliki tarikan gravitasi yang begitu kuat sehingga cahaya akan terperangkap dan tidak dapat melarikan diri.

Di Exposition du Système du Monde,[2] Laplace membuat saran serupa, terlepas dari Michell. Dia memberikan rincian lengkap dalam risalah matematika dari tahun 1799,[3] di mana ia menganggap bintang dengan kepadatan yang sama dengan Bumi, yaitu empat kali lipat kepadatan Matahari. Dia tiba di radius 250 kali lipat dari Matahari.

Objek yang dipikirkan oleh Michell dan Laplace sekarang akan diklasifikasikan sebagai lubang hitam supermasif dengan massa di antara objek kompak di pusat galaksi kita, subjek Hadiah Nobel tahun ini, dan kandidat lubang hitam di pusat M87, baru-baru ini dicitrakan oleh Event Horizon Telescope (EHT). (silakan klik di sini : Fenomena Black Hole M87)

Perhitungan Michell dan Laplace dibuat dalam kerangka mekanika Newton. Hasilnya mudah diperoleh dengan menyetel energi total partikel uji sama dengan nol, sehingga semua objek hampir tidak bisa lepas dari objek gelap.

Pahami matematika berikut ini 

\(\qquad E_{total} \qquad =0 \\ \qquad EK+EP =0\\ {1\over 2}mv^2 - {GMm\over r}\ \, =0\\ \qquad \qquad \ \ \ mv^2 = {GMm\over r}\) 

dari situ maka radius lebih kecil dari  \({ 2GM\over c^2}\) mencegah partikel cahaya mencapai tak terhingga. Dalam karyanya pada tahun 1799, Laplace secara eksplisit menyajikan formula ini saja.

Dalam karyanya, Michell melangkah lebih jauh, dengan ketertarikan pada penemuan baru bintang biner, berspekulasi bagaimana seseorang dapat menyimpulkan keberadaan benda-benda gelap tersebut. Dia menulis:

"kita tidak dapat memperoleh informasi dari cahaya; Jika ada benda bercahaya lain yang kebetulan berputar mengelilinginya, kita mungkin masih dari gerakan benda-benda yang berputar ini menyimpulkan keberadaan benda-benda pusat dengan beberapa tingkat kemungkinan."

2. Terobosan dalam Teori Relativitas Einstein

Albert Einstein, bapak relativitas umum, tidak mengira bahwa lubang hitam benar-benar ada. Namun, sepuluh tahun setelah kematian Einstein, ahli teori Inggris Roger Penrose menunjukkan bahwa lubang hitam dapat membentuk dan mendeskripsikan propertinya. Pada intinya, lubang hitam menyembunyikan singularitas, batas tempat semua hukum alam yang telah diketahui menjadi tidak berlaku.

Untuk membuktikan bahwa pembentukan lubang hitam adalah proses yang stabil, Penrose perlu memperluas metode yang digunakan untuk mempelajari teori relativitas - mengatasi masalah teori dengan konsep matematika baru. Artikel terobosan Penrose diterbitkan pada Januari 1965 dan masih dianggap sebagai sumbangan terpenting bagi teori relativitas umum sejak Einstein.

3. Gravitasi menahan alam semesta dalam cengkeramannya

Lubang hitam mungkin adalah konsekuensi teraneh dari teori relativitas umum. Ketika Albert Einstein mempresentasikan teorinya pada November 1915, teori itu menjungkirbalikkan semua konsep ruang dan waktu sebelumnya.

Teori tersebut memberikan fondasi yang sama sekali baru untuk memahami gravitasi, yang membentuk alam semesta pada skala terbesar. Sejak itu, teori ini telah memberikan dasar untuk semua studi tentang alam semesta, dan juga memiliki penggunaan praktis di salah satu alat navigasi yang paling umum, GPS.

Teori Einstein menjelaskan bagaimana segala sesuatu dan setiap orang di alam semesta berada dalam cengkeraman gravitasi. Gravitasi menahan kita di Bumi. Gravitasi mengatur orbit planet-planet di sekitar Matahari dan orbit Matahari di sekitar pusat Bima Sakti. Ini mengarah pada kelahiran bintang dari awan antarbintang, dan akhirnya kematian mereka dalam keruntuhan gravitasi.

Gravitasi membawa bentuk ke ruang dan mempengaruhi perjalanan waktu. Massa yang berat membelokkan ruang dan memperlambat waktu. Massa yang sangat berat bahkan dapat memotong dan membungkus sepotong ruang - membentuk lubang hitam.

Deskripsi teoritis pertama tentang apa yang sekarang kita sebut lubang hitam muncul hanya beberapa minggu setelah publikasi teori relativitas umum. Terlepas dari persamaan matematika teori yang sangat rumit, astrofisikawan Jerman Karl Schwarzschild mampu memberi Einstein solusi yang menggambarkan bagaimana massa berat dapat membelokkan ruang dan waktu. Metriknya mengambil bentuk :

\(ds^2 = 1- {2\,G\,M\over c^2r}c^2dt^2- \frac{1}{1-\frac{2\,G\,M}{c^2\,r}} dr^2-r^2 (d \theta^2+\sin^2\theta \: d \phi^2) \)

Penelitian selanjutnya menunjukkan bahwa setelah lubang hitam terbentuk, ia dikelilingi oleh cakrawala peristiwa (Event Horizon) yang menyapu massa di tengahnya seperti selubung. Lubang hitam tetap tersembunyi selamanya di dalam cakrawalanya. Semakin besar massanya, semakin besar lubang hitam dan horizonnya. Untuk massa yang setara dengan Matahari, cakrawala memiliki diameter hampir tiga kilometer dan, untuk massa seperti Bumi, diameternya hanya sembilan milimeter.

4. Solusi yang melampaui kesempurnaan

Konsep 'lubang hitam' telah menemukan makna baru dalam banyak bentuk ekspresi budaya. Tetapi bagi fisikawan, lubang hitam adalah titik akhir alami evolusi bintang raksasa. Perhitungan pertama dari keruntuhan dramatis sebuah bintang masif dilakukan pada akhir tahun 1930-an, oleh fisikawan Robert Oppenheimer.[4] 

Catatan : Oppenheimer kemudian memimpin Proyek Manhattan yang membangun bom atom pertama.

Ketika bintang-bintang raksasa, berkali-kali lebih berat dari Matahari, kehabisan bahan bakar, mereka pertama-tama meledak sebagai supernova. Kemudian runtuh menjadi sisa-sisa yang sangat padat. Begitu berat sehingga gravitasi menarik semua yang ada di dalamnya, bahkan cahaya.

Gagasan tentang 'bintang gelap' telah dipertimbangkan sejak akhir abad ke-18, dalam karya filsuf dan matematikawan Inggris John Michell dan ilmuwan Prancis terkenal Pierre Simon de Laplace. Keduanya beralasan bahwa benda langit bisa menjadi begitu padat sehingga tidak terlihat - bahkan kecepatan cahaya pun tidak akan cukup cepat untuk melepaskan diri dari gravitasi mereka.

Sedikit lebih dari satu abad kemudian, ketika Albert Einstein menerbitkan teori relativitas umumnya. Beberapa solusi untuk persamaan teori relativitas yang terkenal sulit itu menggambarkan bintang gelap seperti itu. Hingga tahun 1960-an, solusi ini dianggap sebagai spekulasi teoretis murni, yang menggambarkan situasi ideal di mana bintang dan lubang hitamnya bulat sempurna dan simetris.[5]

Tapi tidak ada di alam semesta yang sempurna, dan Roger Penrose adalah orang pertama yang berhasil menemukan solusi realistis untuk semua materi yang runtuh, dengan bintik-bintik, lesung pipit, dan ketidaksempurnaan alaminya.

5. Misteri quasar

Pertanyaan tentang keberadaan lubang hitam muncul kembali pada tahun 1963, dengan ditemukannya quasar, benda paling terang di alam semesta. Selama hampir satu dekade, para astronom telah dibingungkan oleh sinar radio dari sumber misterius, seperti 3C273 di konstelasi Virgo. Radiasi dalam cahaya tampak akhirnya mengungkapkan lokasi sebenarnya - 3C273 sangat jauh sehingga sinar bergerak menuju Bumi selama lebih dari satu miliar tahun.[6]

Jika sumber cahaya sangat jauh, itu harus memiliki intensitas yang sama dengan cahaya beberapa ratus galaksi. Itu diberi nama 'quasar'. Para astronom segera menemukan quasar yang sangat jauh sehingga mereka memancarkan radiasi di masa kanak-kanak alam semesta. Dari mana asal radiasi luar biasa ini? Hanya ada satu cara untuk mendapatkan energi sebanyak itu dalam volume terbatas quasar - dari materi yang jatuh ke lubang hitam masif.

6. Permukaan yang terperangkap memecahkan teka-teki itu

"Apakah lubang hitam dapat terbentuk dalam kondisi realistis" adalah pertanyaan yang membingungkan Roger Penrose. Jawabannya, seperti yang dia ingat kemudian, muncul pada musim gugur 1964 saat berjalan-jalan dengan seorang rekan di London, di mana Penrose adalah profesor matematika di Birkbeck College. Ketika mereka berhenti berbicara sejenak untuk menyeberang jalan samping, sebuah ide muncul di benaknya.

Sore itu, dia mencarinya dalam ingatannya. Ide ini, yang dia sebut permukaan yang terperangkap, adalah kunci yang secara tidak sadar dia cari, alat matematika penting yang diperlukan untuk menggambarkan lubang hitam.

Permukaan yang terperangkap memaksa semua sinar mengarah ke pusat, terlepas dari apakah permukaan melengkung ke luar atau ke dalam. Dengan menggunakan permukaan yang terperangkap, Penrose mampu membuktikan bahwa lubang hitam selalu menyembunyikan singularitas, batas tempat waktu dan ruang berakhir. Kepadatannya tidak terbatas dan, hingga saat ini, belum ada teori tentang bagaimana mendekati fenomena paling aneh dalam fisika ini.

Permukaan yang terperangkap menjadi konsep sentral dalam penyelesaian bukti Teorema singularitas Penrose. Metode topologi yang dia perkenalkan sekarang sangat berharga dalam mempelajari alam semesta melengkung kita.[7]

7. Teorema singularitas

Oppenheimer dan Snyder telah menggambarkan kasus simetris bola di mana sebuah benda astronomi berkontraksi ke dalam radius Schwarzschild, membentuk singularitas dengan kepadatan tak hingga. Namun, itu jauh dari jelas bahwa hal ini bisa saja terjadi di dunia nyata dan asumsi simetri bola adalah prasyarat untuk keruntuhan gravitasi.

Penrose sangat menyadari rotasi itu solusi yang ditemukan oleh Kerr tahun sebelumnya.[8]Solusinya mempertahankan banyak simetri dan tidak mengecualikan kemungkinan bahwa penyimpangan dari simetri dapat mencegah singularitas ke bentuk.

Penrose mulai menganalisis situasi tanpa asumsi bola simetri, bahwa hanya dengan asumsi materi yang runtuh memiliki kepadatan energi positif. Untuk melakukan ini, dia harus melakukannya menemukan metode matematika baru dan memanfaatkan topologi. Konsep kunci itulah yang kemudian Penrose perkenalkan adalah permukaan yang terperangkap.

Permukaan yang terperangkap adalah permukaan dua dimensi yang tertutup dengan sifat bahwa semua sinar ortogonal ke permukaan bertemu ketika ditelusuri ke arah masa depan. Hal ini berlawanan dengan permukaan bola di ruang datar, di mana sinar cahaya diarahkan ke luar menyimpang.

Dapat dilihat bahwa pada kasus simetris bola, semua permukaan bola dengan radius lebih kecil daripada radius Schwarzschild adalah permukaan yang terperangkap, yang menyediakan cara yang baik untuk memahami struktur lubang hitam. Dengan memeriksa metrik Schwarzschild, dapat diilustrasikan (Gambar 1), bahwa arah radial menjadi seperti waktu saat seseorang melewati cakrawala.


Gambar 1. Diagram skematik yang menunjukkan interior lubang hitam. Di dalam cakrawala itu arah radial seperti waktu. Waktu berakhir di singularitas.

Ruang dan waktu beralih peran dan arah ke dalam, menuju asal koordinat bola, menjadi waktu. Oleh karena itu, sama sulitnya untuk keluar dari lubang hitam seperti halnya mundur ke masa lalu.

Permukaan yang terperangkap seperti itu juga dapat ditemukan dalam kasus lubang hitam yang berputar. Bahkan, Permukaan yang terperangkap tetap ada, terlepas dari bagaimana solusinya terganggu, dan keberadaannya tidak bergantung asumsi apapun tentang simetri. Setelah menyadari kekuatan gagasan permukaan yang terperangkap, Penrose melanjutkan untuk membuktikan bahwa sekali permukaan yang terperangkap terbentuk, tidak mungkin, di dalam teori relativitas umum dan dengan kerapatan energi positif, untuk mencegah keruntuhan menuju asingularitas (Gambar 2).[9]


Gambar 2. Diagram ini didasarkan pada makalah Penrose dari tahun 1965 dan menunjukkan runtuhnya materi ke dalam lubang hitam. Pada permukaan yang terperangkap, semua kerucut cahaya dimiringkan ke dalam, dan membentuk formasi singularitas tidak bisa dihindari.

Untuk memvisualisasikan ruang-waktu, Penrose memperkenalkan teknik menggunakan transformasi konformal.[10] Transformasi semacam itu dapat mengubah skala tetapi mereka selalu mempertahankan sudut. Ini artinya titik-titik yang sangat jauh di ruang angkasa, dan peristiwa di masa lalu atau masa depan yang tak terbatas, bisa terjadi dibawa dari tak terhingga agar sesuai dengan diagram ukuran terbatas.

Jika sinar cahaya sesuai aslinya ke garis pada 45 derajat, itu akan tetap pada sudut yang sama setelah transformasi konformal. Kemudian diagram itu disebut diagram Penrose, dan diagram ini adalah alat yang sangat diperlukan dalam mempelajari kurva ruang-waktu. Diagram Penrose di mana bintang runtuh membentuk lubang hitam (Gambar 3).


Gambar 3. Diagram Penrose dari sebuah bintang yang runtuh menjadi lubang hitam. Waktu berjalan ke atas dan sinar cahaya memiliki kemiringan 45 derajat.

Penemuan Penrose memicu era baru dalam fisika dan astronomi. Benda gelap aneh itu Michell dan Laplace berspekulasi tentangnya berakar dalam pada gambaran gravitasi modern kita. Itu setelah penemuan Penrose bahwa 'lubang hitam' akhirnya digunakan sebagai nama untuk benda eksotis ini anomali gravitasi.

Catatan : Fisikawan Amerika Robert Dicke adalah orang pertama yang menggunakan istilah selama kuliah di Princeton pada tahun 1960, dan Wheeler kemudian membantu membuatnya populer.[11]

8. Lubang hitam mengatur jalur bintang

Meskipun kita tidak dapat melihat lubang hitam, kita dapat menetapkan sifat-sifatnya dengan mengamati bagaimana gravitasi kolosalnya mengarahkan gerakan bintang-bintang di sekitarnya.

Reinhard Genzel dan Andrea Ghez masing-masing memimpin kelompok penelitian terpisah yang menjelajahi pusat galaksi kita, Bima Sakti. Berbentuk seperti cakram datar berdiameter sekitar 100.000 tahun cahaya, ia terdiri dari gas dan debu dan beberapa ratus miliar bintang; salah satu bintang ini adalah Matahari kita (Gambar 4).


Gambar 4. Bima Sakti, galaksi kita, dilihat dari atas. Bentuknya seperti cakram datar berdiameter sekitar 100.000 tahun cahaya. Lengan spiralnya terbuat dari gas dan debu serta beberapa ratus miliar bintang. Salah satu bintang ini adalah Matahari kita.

Dari sudut pandang kita di Bumi, awan besar dari gas dan debu antarbintang mengaburkan sebagian besar cahaya tampak yang berasal dari pusat galaksi. Teleskop inframerah dan teknologi radio adalah yang pertama kali memungkinkan para astronom untuk melihat melalui cakram galaksi dan menggambarkan bintang-bintang di tengahnya.

Menggunakan orbit bintang-bintang sebagai panduan, Genzel dan Ghez telah menghasilkan bukti paling meyakinkan bahwa ada objek supermasif tak terlihat yang bersembunyi di sana. Lubang hitam adalah satu-satunya penjelasan yang mungkin.

9. Pusat Bima Sakti sebagai laboratorium fisika fundamental

Selama lebih dari lima puluh tahun, fisikawan telah menduga bahwa mungkin ada lubang hitam di pusat Bima Sakti. Sejak quasar ditemukan pada awal 1960-an, fisikawan beralasan bahwa lubang hitam supermasif dapat ditemukan di dalam sebagian besar galaksi besar, termasuk Bima Sakti. Namun, saat ini tidak ada yang dapat menjelaskan bagaimana galaksi dan lubang hitamnya (dengan massa antara beberapa juta hingga miliaran massa matahari) terbentuk.

Seratus tahun yang lalu, astronom Amerika Harlow Shapley adalah orang pertama yang mengidentifikasi pusat Bima Sakti, ke arah konstelasi Sagitarius. Dengan pengamatan ini kemudian para astronom menemukan sumber gelombang radio yang kuat di sana, yang diberi nama Sagitarius A *. Menjelang akhir 1960-an, menjadi jelas bahwa Sagitarius A * menempati pusat Bima Sakti, di mana semua bintang di galaksi mengorbit.

Baru pada tahun 1990-an teleskop yang lebih besar dan peralatan yang lebih baik memungkinkan studi yang lebih sistematis tentang Sagitarius A *. Reinhard Genzel dan Andrea Ghez masing-masing memulai proyek untuk mencoba melihat melalui awan debu ke jantung Bima Sakti. Bersama dengan kelompok penelitian mereka, mereka mengembangkan dan menyempurnakan teknik mereka, membangun instrumen unik dan berkomitmen pada penelitian jangka panjang.

Hanya teleskop terbesar di dunia yang akan cukup untuk memandang bintang-bintang yang jauh - semakin besar semakin baik memang benar dalam astronomi. Astronom Jerman Reinhard Genzel dan kelompoknya awalnya menggunakan Teleskop Teknologi Baru (New Technology Telescope, NTT) di gunung La Silla di Chili. Mereka akhirnya memindahkan pengamatan mereka ke fasilitas Very Large Telescope, VLT, di gunung Paranal (juga di Chili). Dengan empat teleskop raksasa berukuran dua kali NTT, VLT memiliki cermin monolitik terbesar di dunia, masing-masing dengan diameter lebih dari 8 meter.

Di AS, Andrea Ghez dan tim penelitinya menggunakan Keck Observatory, yang terletak di gunung Mauna Kea di Hawaii. Cerminnya berdiameter hampir 10 meter dan saat ini termasuk yang terbesar di dunia. Tiap cermin seperti sarang lebah, terdiri dari 36 segmen heksagonal yang dapat dikontrol secara terpisah untuk memfokuskan cahaya bintang dengan lebih baik.


10. Bintang-bintang menunjukkan jalannya

Betapapun besar teleskopnya, selalu ada batasan pada detail yang dapat mereka selesaikan karena kita hidup di dasar laut dengan atmosfer sedalam hampir 100 kilometer. Gelembung besar udara di atas teleskop, yang lebih panas atau lebih dingin dari sekelilingnya, bertindak seperti lensa dan membiaskan cahaya dalam perjalanannya ke cermin teleskop, mendistorsi gelombang cahaya. Inilah mengapa bintang-bintang berkelap-kelip dan juga mengapa gambar mereka menjadi kabur.

Munculnya optik adaptif sangat penting dalam meningkatkan pengamatan. Teleskop sekarang dilengkapi dengan cermin ekstra tipis yang mengkompensasi turbulensi udara dan mengoreksi gambar yang terdistorsi.

Selama hampir tiga puluh tahun, Reinhard Genzel dan Andrea Ghez telah mengikuti bintang-bintang mereka dalam percampuran bintang yang jauh di pusat galaksi kita. Mereka terus mengembangkan dan menyempurnakan teknologi, dengan sensor cahaya digital yang lebih sensitif dan optik adaptif yang lebih baik, sehingga resolusi gambar telah meningkat lebih dari seribu kali lipat. Mereka sekarang dapat lebih tepat menentukan posisi bintang, mengikuti mereka malam demi malam.

Para peneliti melacak sekitar tiga puluh bintang paling terang di antara banyak orang. Bintang-bintang bergerak paling cepat dalam radius satu bulan cahaya dari pusat, di dalamnya mereka melakukan tarian yang ramai seperti kawanan lebah. Sebaliknya, bintang-bintang yang berada di luar area ini mengikuti orbit elipsnya dengan lebih teratur (gambar 5).


Gambar 5. Orbit bintang-bintang mengungkapkan bahwa sesuatu yang tidak terlihat dan berat mengatur jalur mereka di jantung Bima Sakti.

Satu bintang, yang disebut S2 atau S-O2, menyelesaikan orbit pusat galaksi dalam waktu kurang dari 16 tahun. Ini adalah waktu yang sangat singkat, sehingga para astronom dapat memetakan seluruh orbitnya. Kita bisa membandingkannya dengan Matahari, yang membutuhkan lebih dari 200 juta tahun untuk menyelesaikan satu putaran mengelilingi pusat Bima Sakti; dinosaurus berjalan di bumi saat kami memulai putaran kami saat ini.

11. Ringkasan

Kesepakatan antara pengukuran kedua tim sangat bagus, yang mengarah pada kesimpulan bahwa lubang hitam di pusat galaksi kita harus setara dengan sekitar 4 juta massa matahari, dikemas ke dalam wilayah seukuran tata surya kita.

Kami mungkin akan segera melihat langsung Sagitarius A *. Ini adalah daftar berikutnya karena, lebih dari setahun yang lalu, jaringan astronomi Event Horizon Telescope berhasil mencitrakan lingkungan terdekat dari lubang hitam supermasif. Terjauh di galaksi yang dikenal sebagai Messier 87 (M87), 55 juta tahun cahaya dari kita, adalah lebih hitam dari mata hitam yang dikelilingi oleh cincin api.

Inti hitam M87 sangat besar, lebih dari seribu kali lebih berat dari Sagitarius A *. Lubang hitam yang bertabrakan yang menyebabkan gelombang gravitasi yang baru ditemukan ternyata jauh lebih ringan. Seperti lubang hitam, gelombang gravitasi hanya ada sebagai kalkulasi dari teori relativitas umum Einstein, sebelum ditangkap untuk pertama kalinya pada musim gugur 2015, oleh detektor LIGO di AS (Hadiah Nobel Fisika, 2017). Silakan baca di sini :Peraih Hadiah Nobel tahun 2017 di bidang Sains

12. Biografi Pemenang Nobel 2020 Bidang Fisika

  • Roger Penrose

Penghargaan Nobel Fisika 2020

Lahir: 1931, Colchester, Inggris Raya

Afiliasi pada saat penghargaan: University of Oxford, Oxford, United Kingdom

penghargaan Nobel diberikan "atas penemuan pembentukan lubang hitam adalah prediksi yang kuat dari teori relativitas umum."

Pembagian hadiah: 1/2 (50% hadiah uang yang sekitar Rp16 miliar diberikan kepada Penrose)

Roger Penrose, fisikawan kelas dewa bersama mendiang Stephen Hawking dulu itu, adalah pelanjut terkemuka studi Einstein tentang relativitas umum. Dengan matematika saja--pensil dan kertas, kapur dan papan tulis--Penrose  membuktikan: bahwa terbentuknya lubang hitam adalah prediksi langsung dari persamaan Einstein. Lubang hitam itu riil, ada dan nyata, kata Penrose tahun 1965 dalam paper monumentalnya. Penrose merasa sedih karena Stephen Hawking tidak bisa ikut menerima Hadiah Nobel ini. 

  • Reinhard Genzel

Penghargaan Nobel Fisika 2020

Lahir: 24 Maret 1952, Bad Homburg vor der Höhe, Jerman

Afiliasi pada saat pemberian penghargaan: University of California, Berkeley, CA, AS, Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Garching, Jerman

hadiah Nobel diberikan "untuk penemuan benda kompak supermasif di pusat galaksi kita."

Pembagian hadiah: 1/4

 

  • Andrea Ghez


Peraih Nobel Fisika 2020

Lahir: 1965, New York, NY, AS

Afiliasi pada saat pemberian penghargaan: University of California, Los Angeles, CA, AS

hadiah Nobel diberikan "untuk penemuan benda kompak supermasif di pusat galaksi kita."

Pembagian hadiah: 1/4

Andrea Ghez merupakan perempuan keempat dalam sejarah yang memperoleh Nobel Fisika sesudah Marie Curie (1903), Maria Goeppert-Mayer (1963) dan Donna Strickland (2018).

Tentang hal itu, Panitia Nobel mencatat: She said she feels particularly passionate about the teaching side of her profession.

“I take very seriously the responsibility of being the fourth woman to win the Nobel Prize. I hope I can inspire other young women into the field. It’s a field that has so many pleasures, and if you’re passionate about the science, there’s so much to be done,” Ghez said. dikutip dari tulisan Jansen Sinamo.

Penulis : Lina
Editor   : Rosyid 

DAFTAR PUSTAKA

  1. ^ Michell, J., 1783, “On the Means of Discovering the Distance, Magnitude, &c. of the Fixed Stars, in Consequence of the Diminution of the Velocity of Their Light, in Case Such a Diminution Should be Found to Take Place in any of Them, and Such Other Data Should be Procured from Observations, as Would be Farther Necessary for That Purpose”, Philosophical Transactions of the Royal Society of London, vol. 74. pp. 35–57.
  2. ^ Laplace, P. S., 1796, “Exposition du Système du Monde, Part II”.
  3. ^ Laplace, P. S., 1799. “Beweis des Satzes, dass die anziehendeKraft bey einem Weltkörper so gross seyn könne, dass das Licht davon nicht ausströmen kann”, Allgemeine Geographische Ephemeriden, vol. 4. pp. 1-6.
  4. ^ Oppenheimer, J. R. and Snyder, H., 1939, “On continued gravitational contraction”, Physical Review, vol. 56, no. 5. pp. 455–459. doi: 10.1103/PhysRev.56.455.
  5. ^ Penrose, R., 1963, “Asymptotic properties of fields and space-times”, Physical Review Letters, vol. 10, no. 2. pp. 66–68. doi: 10.1103/PhysRevLett.10.66.
  6. ^ Schmidt, M., 1963, “3C 273: A star-like object with large red-shift”, Nature, vol. 197, no. 4872. p. 1040. doi: 10.1038/1971040a0.
  7. ^ Penrose, R., 1965, “Gravitational collapse and space-time singularities”, Physical Review Letters, vol. 14, no. 3. pp. 57–59, 1965. doi: 10.1103/PhysRevLett.14.57.
  8. ^ Kerr, R. P., 1963, “Gravitational Field of a Spinning Mass as an Example of Algebraically Special Metrics”, Physical Review Letters, vol. 11, no. 5. pp. 237–238. doi: 10.1103/PhysRevLett.11.237.
  9. ^ Penrose, R., 1965, “Gravitational collapse and space-time singularities”, Physical Review Letters, vol. 14, no. 3. pp. 57–59, 1965. doi: 10.1103/PhysRevLett.14.57.
  10. ^ Penrose, R., 1963, “Asymptotic properties of fields and space-times”, Physical Review Letters, vol. 10, no. 2. pp. 66–68. doi: 10.1103/PhysRevLett.10.66.
  11. ^ Herdeiro, C. A. R, and Lemos, J. P. S., 2018, “The black hole fifty years after: Genesis of the name”, Gazeta de Fisica, 41(2), 2. arXiv: 1811.06587.