Ada 10 temuan yang membuktikan bahwa teori Albert Einstein benar tentang alam semesta, namun ada 1 yang membuktikan bahwa dia keliru.

Fisikawan legendaris  yang lahir pada 14 Maret 1879, memasuki dunia saat planet kerdil Pluto belum ditemukan.  Ide penerbangan luar angkasa adalah mimpi yang jauh.

Dilansir dari laman  Live Science, berikut adalah 10 pengamatan baru-baru ini yang membuktikan bahwa Einstein benar tentang sifat alam semesta seabad yang lalu — dan satu lagi yang membuktikan bahwa dia salah.

Gambar pertama lubang hitam. Teori relativitas umum Einstein menggambarkan gravitasi sebagai konsekuensi dari pembengkokan ruang-waktu. Pada dasarnya, semakin masif suatu benda, semakin melengkung ruang-waktu.

Ini akan menyebabkan benda-benda yang lebih kecil jatuh ke arahnya. Teori ini juga memprediksi keberadaan lubang hitam — objek masif yang melengkungkan ruang-waktu sedemikian rupa sehingga cahaya pun tidak dapat menghindarinya.

Ketika para peneliti menggunakan Event Horizon Telescope (EHT) menangkap gambar lubang hitam untuk pertama kalinya, mereka membuktikan Einstein benar tentang beberapa hal yang sangat spesifik.

Ia benar, bahwa setiap lubang hitam memiliki titik tidak bisa kembali yang disebut horizon peristiwa, yang harus kira-kira melingkar dan dengan ukuran yang dapat diprediksi berdasarkan massa lubang hitam. Gambar lubang hitam terobosan EHT menunjukkan prediksi ini tepat.

'Gema' lubang hitam. Para astronom sekali lagi membuktikan kebenaran teori lubang hitam Einstein ketika mereka menemukan pola aneh sinar-X yang dipancarkan di dekat lubang hitam yang berjarak 800 juta tahun cahaya dari Bumi.

Selain pancaran sinar-X yang diharapkan dari bagian depan lubang hitam, tim juga mendeteksi prediksi "gema bercahaya" dari sinar-X, yang dipancarkan di belakang lubang hitam tetapi masih terlihat dari Bumi karena jalannya. Lubang hitam membengkokkan ruang-waktu di sekitarnya.

Gelombang gravitasi. Teori relativitas Einstein juga menggambarkan riak-riak besar dalam jalinan ruang-waktu yang disebut gelombang gravitasi. Gelombang ini dihasilkan dari penggabungan antara objek paling masif di alam semesta, seperti lubang hitam dan bintang neutron.

Dengan menggunakan detektor khusus yang disebut Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO), fisikawan mengonfirmasi keberadaan gelombang gravitasi pada tahun 2015, dan terus mendeteksi lusinan contoh gelombang gravitasi lainnya di tahun-tahun berikutnya. Teori ini pun  sekali lagi membuktikan bahwa Einstein benar.

Mitra lubang hitam goyah. Mempelajari gelombang gravitasi dapat mengungkap rahasia benda masif dan jauh yang melepaskannya. Dengan mempelajari gelombang gravitasi yang dipancarkan oleh sepasang lubang hitam biner yang bertabrakan perlahan pada tahun 2022, fisikawan mengonfirmasi bahwa benda-benda masif itu bergoyang.

Dengan kata lain - mendahului - dalam orbitnya saat mereka berputar semakin dekat satu sama lain. Ini pun  alih-alih yang diprediksi oleh Einstein.

Bintang spirograf 'menari'. Para ilmuwan melihat teori presesi Einstein beraksi lagi setelah mempelajari bintang yang mengorbit lubang hitam supermasif selama 27 tahun. Setelah menyelesaikan dua orbit penuh lubang hitam, orbit bintang terlihat "menari" ke depan dalam pola roset daripada bergerak dalam orbit elips tetap.

Gerakan ini mengonfirmasi prediksi Einstein tentang bagaimana sebuah benda yang sangat kecil harus mengorbit di sekitar benda yang relatif sangat besar.

Bintang neutron yang 'menyeret bingkai'. Bukan hanya lubang hitam yang membengkokkan ruang-waktu di sekitarnya; sekam bintang mati yang sangat padat juga bisa melakukannya. Pada tahun 2020, fisikawan mempelajari bagaimana bintang neutron mengorbit di sekitar katai putih (dua jenis bintang mati yang runtuh) selama 20 tahun sebelumnya.

Para peneliti menemukan penyimpangan jangka panjang dalam cara kedua objek mengorbit satu sama lain. Menurut mereka, pergeseran ini kemungkinan disebabkan oleh efek yang disebut frame dragging.

Pada dasarnya, katai putih telah cukup menarik ruang-waktu untuk sedikit mengubah orbit bintang neutron dari waktu ke waktu. Ini, sekali lagi, menegaskan prediksi dari teori relativitas Einstein.

Sebuah kaca pembesar gravitasi. Menurut Einstein, jika suatu benda cukup masif, ia harus membelokkan ruang-waktu sedemikian rupa sehingga cahaya jauh yang dipancarkan di belakang benda tersebut akan tampak diperbesar (dilihat dari Bumi). Efek ini disebut pelensaan gravitasi, dan telah digunakan secara ekstensif untuk menahan kaca pembesar ke objek di alam semesta yang dalam.

Contoh paling terkenal adalah gambar medan dalam pertama James Webb Space Telescope menggunakan efek pelensaan gravitasi gugus galaksi yang berjarak 4,6 miliar tahun cahaya untuk memperbesar cahaya dari galaksi yang jauhnya lebih dari 13 miliar tahun cahaya.

Letakkan cincin Einstein di atasnya. Salah satu bentuk pelensaan gravitasi begitu jelas sehingga fisikawan mau tidak mau mencantumkan nama Einstein di atasnya. Ketika cahaya dari objek yang jauh diperbesar menjadi lingkaran cahaya yang sempurna di sekitar objek besar di latar depan.

Para ilmuwan menyebutnya "cincin Einstein". Benda-benda menakjubkan ini ada di seluruh ruang angkasa, dan telah dicitrakan oleh para astronom dan ilmuwan warga.

Pergeseran alam semesta. Saat cahaya bergerak melintasi alam semesta, panjang gelombangnya bergeser dan membentang dalam beberapa cara berbeda, yang dikenal sebagai pergeseran merah. Jenis pergeseran merah yang paling terkenal adalah karena perluasan alam semesta.

Einstein mengusulkan sebuah angka yang disebut konstanta kosmologis untuk menjelaskan perluasan yang tampak ini dalam persamaannya yang lain. Namun, ia juga meramalkan jenis "pergeseran merah gravitasi", yang terjadi ketika cahaya kehilangan energi saat keluar dari depresi ruang-waktu yang diciptakan oleh benda-benda masif, seperti galaksi.

Pada tahun 2011, sebuah studi tentang cahaya dari ratusan ribu galaksi jauh membuktikan bahwa pergeseran merah gravitasi benar-benar ada, seperti yang dikatakan Einstein. ***

Atom bergerak. Teori Einstein tampaknya juga berlaku di alam kuantum. Relativitas menunjukkan bahwa kecepatan cahaya konstan dalam ruang hampa, artinya ruang harus terlihat sama dari segala arah.

Pada tahun 2015, para peneliti membuktikan bahwa efek ini berlaku bahkan pada skala terkecil, ketika mereka mengukur energi dua elektron yang bergerak ke arah yang berbeda di sekitar inti atom.

Perbedaan energi antara elektron tetap konstan, tidak peduli ke arah mana mereka bergerak, membenarkan bagian dari teori Einstein itu.

Salah tentang 'aksi menyeramkan di kejauhan?' Dalam fenomena yang disebut keterikatan kuantum, partikel-partikel yang terhubung tampaknya dapat berkomunikasi satu sama lain melintasi jarak yang sangat jauh lebih cepat daripada kecepatan cahaya, dan hanya "memilih" keadaan yang akan dihuni setelah mereka diukur. Einstein membenci fenomena ini, yang terkenal mencemoohnya sebagai "aksi seram di kejauhan."

Ia menegaskan bahwa tidak ada pengaruh yang dapat bergerak lebih cepat daripada cahaya, dan bahwa objek memiliki keadaan apakah kita mengukurnya atau tidak.

Namun dalam eksperimen global besar-besaran saat  jutaan partikel terjerat diukur di seluruh dunia, para peneliti menemukan bahwa partikel-partikel itu tampaknya hanya mengambil keadaan pada saat mereka diukur, dan tidak lebih cepat.

Morgan Mitchell,  profesor optik kuantum di Institute of Photonic Sciences di Spanyol menyatakan ada yang salah dari teori Einstein. Apakah itu?

“Kami menunjukkan bahwa pandangan dunia Einstein yang menyatakan bahwa benda-benda memiliki sifat apakah Anda mengamatinya atau tidak, dan tidak ada pengaruh yang bergerak lebih cepat dari cahaya, tidak mungkin benar – setidaknya salah satu dari hal-hal itu pasti salah” ujar Mitchell. ***

Ikuti tulisan menarik Slamet Samsoerizal lainnya di sini.