Bagaimana Ilmuwan Mengukur Kecepatan Cahaya?

Oleh : Andi Aditya

Sumber Gambar

Kita tidak mengukurnya.

Namun, kita tahu pasti berapa kecepatan cahaya, yaitu 299792458 m/s, tanpa error.

Bagaimana bisa kita tidak mengukur kecepatan cahaya namun tahu kecepatan pastinya?

Jawabannya adalah, karena kita yang menentukannya. Kitalah yang menentukan bahwa kecepatan cahaya adalah 299792458 m/s.

Dari angka tersebut, dengan menggunakan definisi kita mengenai detik (waktu yang diperlukan untuk 9,192,631,770 periode radiasi yang dipancarkan oleh transisi caesium-133), kita mendefinisikan apa yang kita kenal sebagai meter. Dengan kata lain, yang kita ukur adalah “apa itu meter.”

Jadi begini latar belakangnya, dahulu kita menganggap satu meter sebagai  1/10000000  jarak kutub ke khatulistiwa. Lalu, pada 1889, kita mendefinisikan meter sebagai panjang sebuah batang platinum yang disimpan di sebuah brankas di Paris.

Menggunakan definisi “meter” tersebut dan definisi lama “detik” (ayunan satu pendulum jam Huygens), kita “mengukur” kecepatan cahaya dengan metode cermin serta pengamatan astronomis dan mendapat angka sekitar 299792458. Kemudian, kita “sadar”, bahwa menggunakan sebuah batang sebagai acuan meter adalah hal yang aneh, kita mengubah definisi meter yang bisa ditiru oleh semua orang. Maka, kita mengubah definisi meter, dengan menggunakan kecepatan cahaya.

Definisi meter saat ini ialah

1/299792458  jarak yang dilalui cahaya dalam vakum per detik

Detik yang digunakan adalah detik atomik (caesium-133)

Maka dari itu, hal itu sama persis dengan menentukan bahwa kecepatan cahaya adalah angka yang disebutkan di atas.

Kita memilih angka tersebut dan bukannya angka yang lebih simpel seperti 300000000, karena angka tersebut hanya mengubah sekian persen definisi meter dari definisi sebelumnya, namun membuat semuanya lebih baik dan integer.

Konsekuensi penggunaan definisi adalah, setiap upaya pengukuran kecepatan cahaya adalah hal yang siklikal. Anda harus menggunakan “meter” untuk menentukannya, namun meter sendiri berasal dari kecepatan cahaya.

Untuk itu, jika tetap ingin mengukur kecepatan cahaya, maka diperlukan definisi eksternal dari meter (bukan  1/299792458  jarak yang dilalui cahaya per detik), dan sejauh ini, kita tidak memilikinya.

Maka dari itu, bisa dikatakan semua upaya yang dilakukan untuk “mengukur” kecepatan cahaya, sebenarnya adalah upaya untuk menguji seberapa akurat alat yang kita gunakan.

Sumber Artikel