Mengenal Rumus Cara Menghitung Kecepatan Cahaya

Cara menghitung dan mengukur kecepatan cahaya
Kalau di tanya berapa jauh jarak satu tahub cahaya itu. Bukan berarti satu sinarmenempuh perjalanan selama 1 tahun kemudian jaraknya menjadi sangat jauh sehingga tidak bisa dihitung lagi. Cahaya mempunyai kecepatan, sama menyerupai frekuensi radio juga mempunyai kecepatan dalam jarak tempuh. Kita sering membaca pelajaranastronomi, ukuran galaksi atau jarak dari satu bintang ke bumi dan lain. Umumnya dihitung berdasarkan jarak dalam satuan tahun cahaya. Kecepatan cahaya atau lintasan cahaya sanggup dihitung dalam satuan km. Karena cahaya sama sepertifrekuensi dan mempunyai kecepatan. Kecepatan cahaya ialah hitungan paling jauh dan paling cepat dalam jarak tempuh. Astronom mengunakan kecepatan cahayasebagai satuan kedua untuk mempersingkat dalam jumlah angka.

Untuk pembanding pada gambar.


Jarak matahari ke bumi sekitar 149 juta km, mewakili 1 AU. Dalam satuan unit astronomi (AU)
1 tahun cahaya = 63.240 AU. Atau 64.240 AU X 149 juta km.

Berapa jarak 1 tahun cahaya. Satuan dari tahun cahaya merupakan simbol ly di dunia astronomi, ukurannya sekitar 10 triliun km. Angka tersebut diambil dari jarak tempuh perjalanan cahaya diruang hampa selama satu tahun Julian (365 hari). Hemm angkanya jadi banyak. Makara cahaya akan melintas sejauh 10 triliun km selama 1 tahun.

Satuan lebih singkat dari ly ialah Parsecs. Mengunakan simbol pc atau setara 3kali kecepatan cahaya.
1pc = 3,26 ly (tahun cahaya) = 30,9 triliun km. Digunakan sebagai meperkirakan atau menghitung jarak sebuah objek dengan benda angkasa terdekat dalam sudut tringulasi / segitiga. Makara tahun cahaya bisa dihitung dan mewakili satuan ukuran jarak dan bukan ukuran waktu saja. Karena sanggup ditentukan dengan persamaan lain menyerupai jarak dalam km atau mil. 1 tahun cahaya ialah jarak yang hampir sama 10 triliun km. Sedangkan kecepatan cahaya dalam hitungan detik = 300 ribu km perdetik. Sekarang lebih gampang di mengerti jika kecepatan cahaya dimasukan dalam hitungan lintasan perdetik. Jarak tempuh cahaya tidak hanya sebagai satuan jarak. Dapat mewakili satuan waktu, contohnya kita melihat sebuah objek menyerupai satu bintangdilangit, jaraknya 1 tahun cahaya. Maka cahaya yang ditangkap oleh mata kita ialah "Cahaya yang gres hingga ke mata ialah cahaya yang melaksanakan perjalanan selama 1 tahun". Nama tahun atau Year hanya mewakili dalam astronomi dalam mewakili satuan unit dalam jarak perjalanan cahaya. Atau diasumsikan jarak yang amat sangat jauh, jarak yang tidak lazim dan tidak standar serta sangat cepat. Karena itulah nama cahaya dibuat dalam satuan untuk memudahkan perhitungan jarak atau perhitungan jarak paling jauh ketika inidengan angka lebih kecil.

Cahaya merupakan ukuran paling cepat yang dapatdipakai sebagai alat pengukur jarak.
1 tahun cahaya sanggup di ukur dengan satuan unit dibawah ini
1 light-year = 9.460.730.472.580.800 meter sebagai angka yang tepat
1 light-year = 9.460.730.472.580 kilometer (9,46 triliun km)
1 light-year = 5,878625 triliun mil
1 light-year = 63241077 astronomical unit (AU) atau 63241077 kali jarak dari bumi ke matahari
1 light-year = 0,306601 parsecs

Contoh saja.
Jarak matahari ke bumi 149.600.000km
Cahaya dari matahari ke bumi gres hingga 8 menit, atau mempunyai perbedaan waktu 480 detik untuk hingga ke bumi. Cahaya dari matahari melaksanakan perjalanan 311.666km / perdetik.
Perjalanan satu tahun cahaya dihitung dalam satu tahun.
1 tahun cahaya = 9 triyun km
1 tahun cahaya melaksanakan perjalanan = 9.000.000.000.000 km dibagi 311.666 km/detik Total waktu detik setahun = 28.877.067 detik
1 tahun cahaya memerlukan waktu tempuh = 28.877.678 detik = 481.284 menit= 8.021 jam = 334 hari atau mendekati 1 tahun (365 hari)
Makara satu tahun cahaya ialah waktu perjalanan sebuah cahaya selama satu tahun setara 9 triliun km
Karena perjalanan sebuah cahaya membutuhkan waktu. Sebagai pola seseorang mengambil foto matahari, maka gambar yang di sanggup ialah gambar 8 menityang kemudian dari waktu di matahari. Bila matahari dianggap sebagai lampu. Ketika lampu dari matahari dinyalakan, maka sinar menyala gres terlihat 8 menit kemudian di bumi. Untuk memperkirakan berapa waktu tempuh jika mengunakan peralatan dari bumi.

1 tahun cahaya harus ditempuh dengan 50 juta tahun waktu bumi, jika seseorang mengendarai kendaraan beroda empat dengan kecepatan 80km perjam. Satelitt Voyager yang bergerak dengan kecepatan 70 ribu km perjam gres mencapai jarak 1 tahun cahaya dalam waktu 80 ribu tahun
Bila ada mahluk hidup memperlihatkan tanda sinar pada jarak 1 juta tahun cahaya (10 triliun km) jauhnya ke bumi. Maka cahaya gres terlihat di bumi 1 tahun kemudian di bumi Contoh dibawah ini dari galaksi Bimasakti. Diperkirakan tata surya kita ada di titik bawah. Mengapa diperkirakan, alasannya ialah insan belum bisa mengambil gambar galaksi Bimasakti secara utuh. Dan kita berada di dalamnya.


Manusia hanya bisa memperkirakan dengan serpihan gambar yang dilihat di posisi bumi. Angka yang tertulis tersebut ialah jarak dalam puluhan tahun cahaya. Makara posisi bumi memang amat sangat jauh, walau ada benda angkasa lain menyerupai planet dan matahari diluar tata surya kita. Jarak antara planet bintang dan benda angka lainnya dalam hitungan ribuan tahun cahaya. Jarak tata surya (termasuk bumi) kita mempunyai jarak 28 ribu tahun cahaya ke titik tengah galaksi. Bila insan di bumi hanya bisa melihat dengan terang bintang matahari.

Konstanta Kecepatan Cahaya dalam Al-Qur'an

Cahaya adalah bab dari gelombang elektromagnetik sekaligus sebagai bahan tercepat di jagat raya ini, dengan kecepatan gerak sebesar 299279.5 km/det yang dalam perhitungan dibulatkan menjadi 300000 km/det. Nilai kecepatan yang diberi simbol c ini telah diukur-dihitung dan ditentukan serta menjadi konsensus Internasional, oleh aneka macam institusi berikut: 

- US National Bureau of Standards, c = 299792.4574 + 0.0011 km/det.
- The British National Physical Laboratory, c = 299792.4590 + 0.0008 km/det.
- Konferensi ke-17 perihal Penetapan Ukuran dan Berat Standar, dimana “Satu meter ialah jarak tempuh cahaya dalam ruang vacum selama jangka waktu 1/299792458 detik”.

Selain beberapa institusi di atas, seorang Fisikawan Muslim dari Mesir yang berjulukan DR. Mansour Hassab El-Naby menemukan sebuah cara istimewa untuk mengukur kecepatan cahaya ini. Menurut Dr. El-Naby, nilai c tersebut bisa ditentukan/dihitung dengan sempurna berdasar gosip dari dokumen yang sangat tua.

Perhitungan ini ialah memakai gosip dari kitab suci yang diturunkan 14 masa silam, Al-Quran, kitab suci umat Islam. Dalam Al-Quran dinyatakan:

”Dialah (Allah) yang membuat matahari bersinar dan bulan bercahaya dan ditetapkanya tempat-tempat bagi perjalanan bulan itu semoga kamu  mengetahui bilangan tahun dan perhitungan (waktu)” (Qs. Yunus:5)

”Dialah (Allah) yang membuat malam dan siang, matahari dan bulan. Masing-masing beredar dalam garis edarnya “  (Qs.Al Anbiya’:33).

”Dia mengatur urusan dari langit ke bumi, kemudian (urusan) itu naik kepada-Nya dalam satu hari yang kadarnya seribu tahun berdasarkan perhitunganmu.” (Qs. As Sajadah :  5)

Berdasar ayat-ayat tersebut diatas, terutama ayat yang terakhir (Qs. As Sajadah :5) sanggup disimpulkan bahwa jarak yang dicapai Sang Urusan selama satu hari sama dengan jarak yang ditempuh bulan selama 1000 tahun, dan alasannya ialah satu tahun ialah 12 bulan, maka waktu tersebut menjadi 12000 bulan. Secara matematis sanggup dituliskan sebagai:

c . t = 12000 . L

dimana :

c = kecepatan Sang Urusan
t = waktu selama satu hari
L = panjang rute edar bulan selama satu bulan 

Panjang rute edar bulan selama satu bulan ialah panjang kurva yang dibuat oleh bulan selama melaksanakan revolusi pada sistem periode bulan sideris. Periode bulan bergotong-royong ada dua jenis, sideris dan sinodis. Berbagai sistem kalender telah diuji, namun sistem kalender bulan sideris menghasilkan nilai c yang persis sama dengan nilai c yang sudah diketahui melalui pengukuran Dua macam sistem kalender bulan tersebut ialah sebagai berikut: 

1. Sistem sinodis, yang didasarkan atas penampakan semu gerak bulan dan matahari dari bumi, dimana:

1 hari = 24 jam
1 bulan = 29.53059 hari

2. Sistem sideris, yang didasarkan atas pergerakan relatif bulan dan matahari terhadap bintang dan alam semesta, dimana:

1 hari = 23 jam 56 menit 4.0906 detik = 86164.0906 detik
1 bulan = 27.321661 hari

Ada perbedaan antara periode bulan sideris dan sinodis. Pada periode sinodis, satu bulan penuh ialah 29.5 hari dimana posisi bulan kembali ke posisi semula sempurna pada garis lurus antara matahari dan bumi, dan rutenya berupa lingkaran. Sementara pada periode bulan sideris satu bulan penuh ditempuh selama 27.3 hari dan rutenya bukan berupa lingkaran, melainkan berbentuk kurva yang panjangnya L. Nilai L ini secara matematis sanggup dituliskan sebagai:

L = v . T 

 

Dimana:
v = kecepatan gerak bulan
T = periode revolusi bulan
= 27.321661 hari

Sudut yang dibuat oleh revolusi bulan selama satu bulan sideris, adalah:

a =  27.321661 hari / 365.25636 hari x 360º
a =  26.92848º

Gambar

Sebuah catatan yang perlu diketahui ialah perihal kecepatan bulan (v). Ada dua tipe kecepatan bulan, yaitu: 

1. Kecepatan relatif terhadap bumi yang bisa dihitung dengan rumus berikut:

­­ve = 2 . p . R / T 

dimana
R = jari-jari revolusi bulan = 384264 km
T = periode revolusi bulan = 655.71986 jam

Jadi
ve = 2 x 3.14162 x 384264 km / 655.71986 jam
= 3682.07 km/jam

2. Kecepatan relatif terhadap bintang atau alam semesta. Kecepatan ini yang akan diharapkan untuk memilih perhitungan kecepatan cahaya (sang urusan). Menurut Albert Einstein, kecepatan jenis kedua ini sanggup dihitung dengan mengalikan kecepatan jenis pertama dengan Cos a, sehingga secara matematis:

v = ve x Cos a 

Dimana:
a = sudut yang dibuat oleh revolusi bumi selama satu bulan sideris,
= 26.92848º

Selanjutnya dengan mengingat beberapa parameter yang sudah diketahui berikut ini:

L = v . T,
v = ve . Cos a,
ve = 3682.07 km/jam,
a = 26.92848º,
T = 655.71986 jam, dan
t = 86164.0906 det,

maka nilai kecepatan sang urusan akan menjadi:

c.t = 12000 . L
c.t = 12000 . v.T
c.t = 12000 .(ve.Cos a).T
c = 12000.ve.Cos a.T/t
c = 12000 x 3682.07 km/jam x 0.89157 x 655.71986 jam/86164.0906 det
c = 299792.5 km/det

Jadi:

c = 299792.5 km/det

Kita bandingkan c (kecepatan sang urusan) hasil perhitungan ini dengan nilai c (kecepatan cahaya) sebagaimana yang sudah diketahui!

Nilai c hasil perhitungan => c = 299792.5 km/det

Nilai c hasil pengukuran:
1. US National Bureau of Standards, c = 299792.4574 + 0.0011 km/det
2. The British National Physical Laboratory, c = 299792.4590+0.0008 km/det
3. Konferensi ke 17 perihal Ukuran dan Berat Standar “Satu meter ialah jarak tempuh cahaya dalam ruang hampa selama 1/299792458 detik”

Allah SWT berfirman di dalam Al-Quran surat ke 32 (As Sajdah) ayat : 1-5:

” Alif Lam Mim. Turunnya kitab ini tanpa keraguan padanya, dari Rabb semesta. Tetapi mengapa mereka mengatakan:”Ia (Muhammad saw) mengada-adakannya”. Sebenarnya ini ialah kebenaran dari Rabbmu, semoga kau memberi peringatan kepada kaum yang belum tiba kepada mereka orang yang memberi  peringatan sebelummu; semoga mereka menerima petunjuk Allah yang membuat langit dan bumi dan apa yang ada di antara keduanya dalam enam periode,kemudian Dia bersemayam di atas ‘Arsy. Tidak ada bagi kau selain daripada -Nya seorang penolongpun dan tidak (pula) seorang pemberi syafa’at. Maka apakah kau tidak memperhatikan?  Dia mengatur urusan dari langit ke bumi, kemudian (urusan) itu naik kepada-Nya dalam satu hari yang kadarnya seribu tahun berdasarkan perhitunganmu” 

Kesimpulan:

“Perhitungan ini menandakan keakuratan dan konsistensi nilai konstanta c hasil pengukuran selama ini dan juga memperlihatkan kebenaran Al-Qur’anul karim sebagai wahyu yang patut dipelajari dengan analisis yang tajam alasannya ialah penulisnya ialah Sang Pencipta Alam Semesta. Wallahu‘alam bish-showwab”

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Referensi: 

El-Naby, M.H., 1990, A New Astronomical Quranic Method for The Determination of
The Greatest Speed c [ http://www.islamicity.org/Science/960703A.HTM]
-  Fix, John D. 1995, Astronomy, Journey of the Cosmic Frontier, 1st edition, Mosby-
Year Book, Inc., St Louis, Missouri
-  The Holy Alquran online, [ http://islam.org/mosque/quran.htm]
-  Zuhdi, M. Presentasi kecepatan cahaya.

Sumber:  efrialdy.wordpress.com