07 December 2012

Ruang Sebagai Perbedaan Kerapatan

Kita hidup di alam materi. Benda-benda di sekeliling kita dan tubuh ini pun adalah materi. Secara praktikal, segala yang ada dan mengada adalah merupakan materi atau akibat dari keberadaan materi. Pikiran ini, misalnya, adalah merupakan akibat dari aktivitas bermilyar neuron yang membentuk otak di dalam batok kepala.

Materi itu sendiri - secara definisi - adalah suatu substansi yang memiliki massa dan volume.

Sekarang mari kita menjelajah jauh, jauh lebih mendasar lagi, menengok bangunan dasar dari materi tersebut, yaitu energi.


***

Tentu pernah melihat atau mendengar sepotong persamaan fisika yang sungguh singkat namun eye-catching, sungguh sederhana tetapi dampaknya luar biasa: E=mc².

Yang satu ini, berbeda dengan rumusan fisika klasik Newtonian tentang gravitasi atau gaya, hampir tidak memiliki nilai kegunaan praktikal dalam kehidupan sehari-hari. Tetapi sesungguhnya ia menjelaskan sesuatu yang sangat mendasar dalam alam raya materi, sesungguhnya ia bergerak begitu dalam hingga ke fundamen dasar pembangun realitas - setidaknya hingga sebelum memasukki gerbang ranah fisika quantum.

Hanya ada dua variabel dan satu konstanta; E adalah energi, m adalah massa, dan c adalah kecepatan cahaya pada ruang hampa. Tetapi apakah kita menyadari makna sesungguhnya dari persamaan yang berasal dari Teori Relativitas milik Albert Einstein tersebut?

Konstanta c (kuadrat) atau kecepatan cahaya yang bernilai 299,792,458 m/s adalah faktor konversi dari persamaan E=m. Artinya, hampir secara filosofis, energi adalah sama dengan massa, massa adalah bentuk lain dari energi. Dan sejak materi hanya memiliki dua saja sifat dasar yang mandiri, massa dan volume, maka energi adalah massa adalah materi.

Lengkapnya, mempertimbangkan faktor konversi c tersebut - materi adalah energi yang dimampatkan, energi yang sangat-sangat terkonsentrasi. Semakin berat massa jenis dari suatu materi, semakin besar energi yang termampatkan dan membentuk materi tersebut.
Bayangkan kita berjalan dari titik A ke titik B di dalam sebuah ruangan. Badan kita, lapisan pakaian di luar kulit, dan setiap sentimeter persegi permukaan kulit badan bergerak maju menembus ruang kosong di muka, yang kita semua tahu, ternyata tidak benar-benar kosong.

Sekalipun ruang hampa udara di luar angkasa sana ternyata masih dihuni oleh molekul-molekul hidrogen. Jauh lebih banyak dari molekul hidrogen, ruang angkasa berkelimpahan akan partikel-partikel kuantum cahaya, alias photon, berbagai gelombang energi lainnya, serta neutrino - yang dilontarkan oleh bermilyar-milyar-milyar bintang dan seluruh benda langit di luar sana.

Kita kembali ke ruangan, dan kita berada di tengah perjalanan dari titik A menuju ke titik B. Perhatikan dengan seksama. Sangat seksama. Badan kita bergerak menabrak molekul-molekul oksigen, hidrogen, karbondioksida, nitrogen, amoniak, molekul air, partikel karbon, butir-butir debu, butir-butir protein, virus, bakteri, berbagai jenis gelombang energi, partikel cahaya, neutrino yang meluncur dari matahari kita, gelombang radio yang menyapu isi ruangan, dan entah ada apa lagi di sana.

Masing-masing dari molekul dan benda-benda tersebut terdiri dari partikel-partikel, yang adalah energi yang termampatkan. Perhatikan sebuah partikel yang terikat bersama dua buah partikel oksigen yang berada di jalur lintasan kita dan akan tertabrak sesaat lagi, sebuah partikel tersebut adalah energi sebesar 2.152 x 10-8 joule yang termampatkan menjadi sebuah partikel karbon.

Demikian pula dengan materi-materi lain yang terdapat di dalam ruangan, termasuk badan kita pun demikian. Sehingga yang sesungguhnya kita lihat adalah sebuah ruangan yang dipenuhi oleh butiran dan gelombang energi, dan di tengah pemandangan tersebut adalah butiran-butiran energi yang mengelompok menjadi satu bergerak membelah lautan butiran-butiran energi yang lain di sepanjang titik A menuju ke titik B: badan kita.

Kita hidup di sebuah lautan energi, di dalam energi. Energi adalah bangunan dasar dari segala eksistensi. Dan materi, termasuk yang memberi batasan terhadap ruang yang terbentuk, adalah energi yang terkonsentrasi dengan sangat rapat.

Pola ini akan berulang pada tahapan berikutnya, ketika kita meninjau bagian yang lain, sedikit lebih dekat ke ranah praktikal, yaitu alam partikel.

***

Segala benda yang ada dan terlihat oleh mata kita tersusun oleh materi-materi dasar yang sangat kecil, yang pada gilirannya tersusun oleh materi-materi yang jauh lebih kecil lagi, demikian seterusnya. Molekul dan ion terdiri atas beberapa atom, dan atom berisi proton, neutron, elektron, yang masing-masing terbangun atas quark - yang sudah berada dalam "perbatasan" antara partikel dan gelombang.

Di sini kita akan mencermati bangunan materi hingga tahapan yang tidak terlampau jauh dan membingungkan, kita akan cermati hingga tahap atom.


Kita kembali lagi ke ruangan di mana kita telah bergerak dari titik A menuju titik B. Di sana angkatlah tangan, lalu lihat bagian persendian jari yang berbatasan dengan punggung tangan. Lihatlah kerutan-kerutan kecil yang membentuk bangunan segitiga, persegi, dan poligon di sana, yang ketika diamati lagi ternyata terdapat kerutan yang jauh lebih kecil lagi di dalamnya. Itu adalah lapisan stratum corneum, lapisan terluar dari lapisan epidermis kulit manusia.

Di bawah mikroskop, lapisan stratum corneum adalah jaringan hidup dan jaringan mati yang bertumpukkan membentuk semacam ngarai liar yang berantakan, lebih mirip dengan pemandangan di permukaan sebuah planet asing di luar tata surya kita.

Jaringan-jaringan yang membentuk permukaan yang berantakan tersebut terdiri atas individual-individual sel yang saling mengikatkan diri satu dengan lainnya. Ada yang terikat dengan erat, ada pula yang terikat dengan longgar, membentuk rongga, membentuk jarak antara.

Lebih jauh lagi kita telusuri, sel-sel kulit manusia adalah individu-individu yang sesungguhnya terbangun atas molekul-molekul. Ada empat molekul organik yang pada umumnya membentuk hampir seluruh bagian dari tubuh manusia, termasuk kulit - individu sel kulit - yang sedang kita amati. Karbohidrat, protein, lipid, dan asam nukleat. Ditambah lagi dengan banyak sekali molekul-molekul inorganik lainnya yang akan kita temukan juga di dalam dan di sekitar sel-sel tadi, dengan air sebagai yang paling dominan.

Seperti sudah kita ketahui, molekul adalah sekelompok partikel yang terikat menjadi satu. Molekul air terdiri atas dua buah partikel hidrogen dan sebuah partikel oksigen. Dan demikian pula dengan molekul-molekul yang telah disebutkan di atas tadi, adalah terdiri dari partikel-partikel yang berikat-ikatan membentuk molekul dan kemudian sel, di mana di dalamnya - sebagai bagian dari proses metabolisme dan reproduksi - berkeliaran berbagai rupa molekul dan partikel yang sangat beraneka ragam jenisnya. Beberapa yang paling umum di antaranya adalah; hidrogen, karbon, nitrogen, oksigen, sodium, fosfor, sulfur, klorin, potasium, kalsium, besi, yodium.

Energi, termampatkan menjadi materi partikel, berkelompok menjadi molekul, membangun sel, membentuk jaringan, sepotong kecil stratum corneum, di sepojok titik di permukaan kulit kita di ujung persendian jari.

***

Jika sebelumnya kita melulu berkonsentrasi pada materi, sekarang kita beralih sejenak untuk meninjau hal yang lain. Setiap kali kita mengamati lebih dekat suatu materi, ternyata ia selalu terbentuk oleh materi-materi yang lain yang saling berikatan.

Pada setiap tahapannya, selain menemukan materi-materi yang lebih kecil, kita juga akan menemukan jarak antara materi-materi penyusun tersebut. Kita menemukan ruang. Demikian seterusnya berlapis-lapis hingga kita sampai pada partikel-partikel, yang pada akhirnya pun  adalah sama dengan energi yang termampatkan.

Kita tidak akan pernah menemukan kekosongan. Ruang yang tercipta, entah itu di level kehidupan praktikal manusia sehari-hari, antar-jaringan, antar-selular, antar-molekul, atau antar-partikel, adalah hasil dari perbedaan kerapatan materi-materi di sekitarnya.

Yang membangun benda-benda fisik adalah energi, dan ruang yang terbatasi olehnya adalah sekadar energi yang tidak serapat energi yang termampatkan menjadi materi.

No comments:

Post a Comment

Popular Nonsensical Matters