Oleh: Alexander Iskandar* (Fisikawan)
Telah dijelaskan sebelumnya bahwa ketujuh besaran dasar yang ada merupakan kesepakatan yang dianut oleh seluruh dunia. Nah, perkembangan menarik dari besaran-besaran dasar tersebut bukanlah pada penetapan besaran dasar dari waktu ke waktu, melainkan pada penetapan acuan satuannya.
Beberapa acuan satuan yang dianut sekarang tidaklah praktis, bahkan tidak realistis. Misalnya, dalam SI saat ini 1 ampere didefinisikan sebagai:
1 ampere adalah arus listrik yang mengalir pada dua buah kawat tipis (ukuran penampangnya sangat kecil) dengan panjang tak-hingga dan diletakkan parallel serta berjarak satu 1 meter satu sama lain dalam ruang hampa sehingga diantara kedua kawat tersebut terdapat gaya sebesar 0,0000002 Newton per meter.
Bukan saja acuan ini sangat tidak praktis, namun juga tidak mungkin dibuat. Kita tidak mungkin membuat kawat dengan panjang tak hingga.
Oleh karenanya, diperlukan acuan yang bersifat universal, berlaku dan dapat dibuat ulang di seluruh alam semesta menggunakan konsep Fisika yang berlaku umum di seluruh alam semesta, khususnya Fisika Kuantum dan Teori Relativitas. Oleh karenanya untuk mendefinisikan ulang acuan satuan dari besaran dasar fisis SI, dipergunakanlah tetapan alam yang tidak pernah berubah di alam semesta.
Pada CGPM ke 13 tahun 1967-1968 ditetapkanlah bahwa acuan satuan waktu sebagai:
1 detik adalah waktu selama 9.192.631.770 periode getaran bolak-balik berfrekuensi Δν dari radiasi yang terkait dengan transisi dua keadaan dasar sangat halus (hyperfine levels of the ground state) dari atom Cesium-133.
Atom Cesium di manapun di alam semesta ini akan memiliki transisi yang menghasilkan radiasi dengan frekuensi Δν = 9.192.631.770 Hz (s–1) (sembilan milyar seratus sembilan puluh dua juta enam ratus tiga puluh satu ribu tujuh ratus tujuh puluh) seperti disebutkan di atas. Jadi definisi ini berlaku di seluruh alam semesta. Ini dikenal dengan nama Jam Cesium.
Pada CGPM ke 17 tahun 1983, ditentukan bahwa acuan 1 meter bukanlah batang platinum-iridium di Paris, melainkan
1 meter adalah jarak yang ditempuh oleh cahaya di ruang hampa dalam waktu 1/299.792.458 detik.
Kecepatan cahaya di ruang hampa sebesar 299.792.458 m/s (dua ratus sembilan puluh sembilan juta tujuh ratus sembilan puluh dua ribu empat ratus lima puluh delapan) adalah juga merupakan sebuah tetapan alam yang tidak pernah berubah terhadap ruang dan waktu.
Pada tanggal 16 November 2018 yang lalu, pertemuan CGPM ke-26 memberikan tonggak sejarah baru dalam standardisasi satuan besaran dasar dengan menggantikan acuan satuan dari massa yang selama ini merupakan sebuah silinder terbuat dari logam platinum-iridium yang disimpan di Paris, dengan sebuah definisi acuan yang lebih universal yang berdasarkan sebuah konstanta/tetapan alam lainnya, yaitu konstanta Planck yang merupakan konstanta alam dalam teori Fisika Kuantum. Dengan menggunakan konstanta Planck ini, maka acuan baru untuk massa adalah:
1 kilogram adalah nilai yang diperoleh jika konstanta Planck dalam satuan kg m2/s bernilai 6,62607015 × 10-34 (bila dituliskan dalam bentuk desimal, maka ini sama dengan menuliskan nol koma tiga puluh empat nol dan kemudian menuliskan angka 662607015) dengan meter dan detik ditentukan melalui c and Δν.
Bila Adik-adik tidak mengerti definisi terakhir ini, jangan kuatir karena definisi ini didasarkan pada teori Fisika Kuantum yang memang cukup sulit.
O ya, bila Adik-adik penasaran, definisi 1 ampere yang baru adalah:
1 ampere adalah arus yang diakibatkan mengalirnya 1 per 1,602176634 × 10-19 (dalam bentuk desimal, ini sama dengan menuliskan nol koma sembilan belas nol dan kemudian menuliskan angka 1602176634) muatan listrik elementer (yang dibawa oleh sebuah proton) setiap detik.
Kesepakatan definisi baru dari satuan SI ini akan dinyatakan berlaku di seluruh dunia pada tanggal 20 Mei 2019 (tinggal beberapa hari lagi ya). Pemilhan tanggal 20 Mei ini adalah sebagai peringatan ditandatanganinya kesepakatan sedunia yang berujung pada pembentukan Biro Internasional untuk Ukuran dan Timbangan (BIPM).
Nah, akhirnya jika pada tanggal 20 Mei Adik-adik pergi berbelanja 1 kg jeruk di pasar, maka jangan kuatir, jumlah massa jeruk yang Adik beli akan sama banyak dengan jumlah 1 kg jeruk sebelum adanya perubahan ini. Pendefinisian ulang dilakukan hanya pada cara penetuan acuan satuan saja, bukan besarnya satuan tersebut.
*Alexander Iskandar tercatat sebagai dosen di FMIPA ITB sejak 1990. Ia mendapatkan gelar doktor dalam bidang Fisika dari University of Durham, Inggris, pada tahun 1995. Selain mengajar, ia sering memberi pelatihan bagi guru dan mempromosikan sains terpadu.
