Salah satu revolusi idea yang Albert Einstein bawa dalam Teori Relativiti Khusus beliau adalah halaju cahaya menjadi halaju maksimum kepada alam semesta.

Sebelum Einstein, konsep halaju yang dipersembahkan oleh Newton dan Galileo menyatakan bahawa tiada nilai maksimum untuk halaju – semakin banyak tenaga yang kau ada, semakin laju kau boleh pergi.

Konsep halaju cahaya sebagai satu had halaju ni membawa kepada perbincangan yang menarik: tiada informasi boleh bergerak lagi laju dari cahaya, dan kejadian serentak tidak semestinya benar.

Sebagai contoh, kau duduk dengan jarak 3 meter dari kawan kau. Kau nampak kawan kau melambai tangan kepada kau. Untuk situasi tersebut, kau akan cakap yang ia berlaku serentak: kau nampak kawan kau lambai tangan dekat kau.

Untuk menjadikan hal ini lebih menarik, kita akan ciptakan satu eksperimen Gedankan, diambil dari perkataan german yang membawa erti eksperimen yang dibuat menggunapakai imaginasi (thought experiment). Katakan kawan kau duduk dekat matahari (dan tak terbakar) dan kau berada di bumi. Kau ambil satu teleskop dan untuk kes ni, dari teleskop tu kau nampak kawan kau sedang lambai tangan dekat kau.

Soalan yang menarik.

Adakah kawan kau sedang melambai tangan dekat kau, atau telah melambai tangan dekat kau?

Untuk pengetahuan, masa yang diambil oleh cahaya untuk bergerak dari matahari ke bumi adalah 8 minit (8 min 20 saat).

Ini bermakna; bila kau lihat teleskop tersebut, dan kau nampak kawan kau sedang melambai tangan, dia sebenarnya telah melambai tangan 8 minit yang lalu.

Cuma cahaya dari dia baru sampai ke bumi dan kau baru dapat cahaya (information transfer) yang menyebabkan kau nampak dia ‘sedang’ melambai tangan.

Kes ini sebenarnya memecahkan persepsi kita tehadap masa dan realiti: benda yang kita nampak ‘sedang berlaku’, tidak semestinya sedang berlaku. Dan perkara ini sebenarnya memberi satu indikasi baru: masa, sama ada kita sedar atau tidak, adalah terpengaruh dengan cahaya (sebagai sumber informasi) dan jarak, seperti yang telah kita bincangkan dalam kes di atas.

Hal ni adalah asas kepada astrofizik dan astronomi: Bila saintis cakap yang mereka ‘baru jumpa’ lohong hitam atau baru kesan gelombang graviti, itu bukan bermaksud lohong hitam tersebut baru terbentuk, ataupun lohong hitam tersebut baru berinteraksi dengan lohong hitam yang lain, menghasilkan gelombang graviti. Mungkin lohong hitam tersebut dah lama musnah, cuma informasi sewaktu lohong hitam tersebut terbentuk baru kita terima, sekarang.

And that my friend, is some beauty by Einstein.

P/s: Gadenkan eksperimen yang direka adalah hasil ilham penulis untuk memberi pembaca serba sedikit idea yang terkandung di dalam Teori Relativiti Khusus. Ia masih termaktub di dalam Relativity of Simultaneity, sepertimana yang dibincangkan oleh Einstein dan Minkowski dalam Teori Relativiti Khusus dan perbincangan Ruang-Masa.

Rujukan dan bacaan lanjut:

A. Rest et al., (2012). “Light echoes reveal an unexpectedly cool g Carinae during its nineteenth-
century Great Eruption”, Nature, Vol. 482 pp. 375-378. doi:10.1038/nature10775

Henri Poincaré, (1898). “La mesure du temps”, Revue de métaphysique et de morale 6: 1-13
translated by George Bruce Halsted as (1913), “The Measure of Time”, The Foundations of Science (The Value of Science), New York: Science Press, pp. 222-234.

Hermann Minkowski, (2012). “Space and Time: Minkowski’s papers on relativity”,
Minkowski Institute Press, ISBN: 978-0-9879871-3-6

Hilary Putnam, (1967). “Time and Physical Geometry”, The Journal of Philosophy, Vol. 64,
No. 8 pp. 240-247.

Phil Plait, (2013). “Are the Stars You See in the Sky Already Dead?”, Slate, Bad Astronomy Blog. link: http://www.slate.com/blogs/bad_astronomy/2013/08/13/are_the_stars_you_see_in_the_sky_already_dead.html