Beberapa kali penulis membuat tulisan yang menyebut “gaya gravitasi”, dan tak jarang mendapat tanggapan bahwa “gravitasi bukan gaya”. Kebanyakan tanggapan adalah red herring yang sebenarnya tak ada relevansinya dengan topik yang dibahas, dan hanya bertujuan mencari kejanggalan dari pernyataan saya sekecil apapun itu. Namun ada pula pertanyaan tentang ini yang jujur.
Tulisan ini dibuat untuk menjelaskan masalah tersebut, supaya penulis tidak perlu berulang kali memberi penjelasan.
Saat pertama kali menemukan hukum gravitasi, Newton menyebut gravitasi sebagai gaya. Hukum gravitasi ini dapat menjelaskan segala fenomena alam yang terjadi saat itu. Baru saat Merkurius ditemukan, karena posisinya terlalu dekat dengan Matahari, hukum gravitasi tidak lagi terasa akurat.
Kemudian Einstein menemukan teori relativitas umum, dan merevisi konsep gravitasi: gravitasi bukan gaya, itu adalah efek dari kelengkungan ruang waktu (space time curvature).
Setelah Einstein, gravitasi tidak lagi dianggap sebagai gaya. Tetapi pada kerangka acuan dipengaruhi oleh ruang waktu yang melengkung, gravitasi dapat dianggap sebagai sebuah “gaya fiktif”. Bagi kita yang bergerak relatif terhadap kerangka acuan ini, gravitasi adalah gaya yang ‘real’. Jika kamu jatuh dari atap rumah dan cedera, maka rasa sakitnya ‘real’ dan biaya perawatannya juga ‘real’.
Gaya fiktif adalah gaya yang dirasakan apabila kerangka acuan yang digunakan mengalami percepatan. Sama seperti yang kita rasakan saat menjadi penumpang mobil.
Perdebatan ini bisa dibilang kurang lebih sama dengan gaya sentripetal dan gaya sentrifugal. Sama seperti gravitasi, gaya sentrifugal adalah “gaya fiktif”. Bagi orang yang berada di dalam kerangka acuan yang bergerak melingkar, gaya ini adalah gaya ‘real’, tetapi bagi pengamat di luar, tidak ada gaya ini. Gaya ini ada karena kerangka acuan memiliki percepatan.
Singkatnya, jika penulis menyebutkan “gaya gravitasi”, maka yang dimaksud adalah “gaya fiktif” gravitasi akibat penulis menggunakan non-inertial frame of reference yang mendapat percepatan karena dipengaruhi ruang waktu yang melengkung. Tentunya bukan karena penulis “pro-Newton, anti-Einstein” atau dramatisasi lainnya.
Hukum gravitasi Newton adalah bentuk yang spesifik dari teori relativitas umum. Mekanika Newton tetap berlaku, dan tetap bisa digunakan oleh kita sehari-hari, asalkan kita tahu batasan-batasannya: yaitu tidak melibatkan kecepatan yang sangat tinggi, dan/atau medan gravitasi yang sangat besar.
Perlu diperhatikan pula bahwa target pembaca situs ini bukan mahasiswa S3 astrofisika, tetapi salah satunya adalah pelajar SD, SMP, SMK atau Madrasah yang sama sekali belum pernah atau tidak pernah mendapatkan pelajaran mekanika / fisika dasar. Tidak mungkin penulis menggunakan pembahasan yang menggunakan teori relativitas umum. Mekanika Newton jauh lebih mudah dipelajari dan dipahami, bahkan bagi mereka yang belum/tidak pernah mendapatkan pelajaran ini. Dan untuk hampir semua kasus, mekanika Newton cukup akurat.
Referensi
- Non-inertial reference frame – Wikipedia
- Fictious forces – Wikipedia
- When I say centrifugal, I mean centrifugal! – Phil Plait