Planet yang lahir dari matematika 'dihapus' oleh Einstein

Pada abad ke-19, para astronom menghitung lokasi sebuah planet di tata surya dan menamakannya Vulcan, tetapi belum ada yang benar-benar mengamatinya.

Merkurius, planet terdekat dengan Matahari di tata surya. Foto: NASA — Merkurius, planet terdekat dengan Matahari di tata surya. Foto: *NASA*

Ratusan tahun yang lalu, para ilmuwan memperhatikan bahwa orbit Uranus sedikit berbeda dari prediksi teori gravitasi Newton. Pada Juli 1846, astronom dan matematikawan Prancis Urbain Le Verrier mengemukakan bahwa perbedaan tersebut dapat dijelaskan oleh planet lain dan membuat prediksi tentang orbit benda langit yang tidak dikenal ini.

Le Verrier tidak terlalu tertarik untuk menemukan planet baru itu dengan teleskop, karena ia sudah menemukannya secara matematis. Tugas pengamatan diberikan kepada astronom Jerman Johann Gottfried Galle. Pada tanggal 23 September 1846, Galle mengamati lokasi di mana Le Verrier memperkirakan planet baru itu akan muncul. Namun, yang mengejutkannya, Galle tidak melihat planet misterius itu, melainkan menemukan Neptunus dalam radius satu derajat dari lokasi tersebut.

Kemudian, Le Verrier diminta untuk mengamati planet lain, Merkurius. Karena sangat dekat dengan Matahari, Merkurius adalah salah satu planet yang paling sulit diamati di tata surya. Le Verrier ditugaskan untuk menerapkan fisika Newton untuk menentukan orbit planet tersebut.

Namun, Le Verrier tidak berhasil. Ia berusaha keras, tetapi orbit Merkurius yang eksentrik membingungkan. Menurut teori Newton, planet-planet bergerak dalam orbit elips mengelilingi Matahari, tetapi pengamatan menunjukkan bahwa orbit Merkurius berfluktuasi lebih besar daripada pengaruh gravitasi planet-planet yang dikenal.

Seperti halnya Uranus, Le Verrier percaya bahwa penyebabnya adalah planet lain yang mengubah jalur Merkurius. Pada akhirnya, ia menamai planet misterius itu Vulcan, diambil dari nama dewa api Romawi.

Tak lama kemudian, para astronom mulai melaporkan pengamatan terhadap Vulcan. Laporan pertama dibuat oleh astronom amatir Edmond Modeste pada tanggal 26 Maret 1859. Berdasarkan pengamatan Modeste, Le Verrier menghitung orbit planet baru tersebut. Ia percaya bahwa planet itu akan melakukan transit (planet yang melewati antara bintang induknya dan pengamat, mirip dengan Merkurius yang transit antara Matahari dan Bumi) 2-4 kali per tahun.

Le Verrier menyempurnakan perhitungannya berdasarkan pengamatan lain, tetapi Vulcan belum pernah diamati secara pasti. Banyak pengamatan terhadap planet tersebut dapat dijelaskan oleh bintik matahari, planet-planet yang sudah dikenal, dan bintang-bintang di dekatnya.

Meskipun demikian, Vulcan bertahan selama 70 tahun. Pada tahun 1879, media bahkan melaporkan bahwa Vulcan akan melintasi Matahari berdasarkan perhitungan astronom Theodor von Oppolzer. Namun, tidak ada yang melihat planet tersebut. Orang-orang mencarinya selama sebagian besar gerhana matahari sekitar waktu itu, tetapi tidak dapat mengamatinya.

Pada akhirnya, planet yang lahir dari perhitungan matematika Le Verrier "dihapus" oleh teori fisika baru: Relativitas Umum. Teori Einstein dapat memprediksi lintasan Merkurius tanpa campur tangan planet lain.

Relativitas umum menyatakan bahwa gravitasi adalah hasil dari kelengkungan ruang-waktu yang disebabkan oleh benda-benda masif, dengan benda-benda yang lebih dekat dengan benda-benda masif akan lebih terpengaruh. Oleh karena itu, teori ini dapat menjelaskan osilasi orbit Merkurius, planet yang paling dekat dengan Matahari. Planet-planet yang lebih jauh di tata surya kurang terpengaruh karena jaraknya yang lebih jauh dari Matahari.

Dengan demikian, teori Einstein dapat menjelaskan orbit Merkurius, Bumi, Mars, Jupiter, dan banyak planet lainnya tanpa perlu merujuk pada planet lain. Munculnya teori baru ini juga menjadikan Vulcan sebagai bagian dari masa lalu.

Thu Thao (Menurut IFL Science )

Tautan sumber