Artikel Sains: Fisika Dibalik Tendangan Pisang Roberto Carlos

Tendangan bebas terbaik Roberto Carlos bukanlah sebuah kebetulan, menurut para ilmuwan. Salah satu gol paling menakjubkan dalam dunia sepak bola internasional bukanlah sebuah kebetulan, menurut klaim para ahli fisika setelah mempelajari sains tendangan bebas yang rasanya tak mungkin.

Roberto Carlos (Brasil) melakukan tendangan dari jarak 35 m ke arah gawang Perancis pada tahun 1997 yang nampaknya mengarah ke sudut lapangan tapi membelok seperti pisang ke dalam jaring gawang. Pembekokannya sangat jelas sampai-sampai penjaga gawang Perancis Fabien Barthez tidak bergerak untuk menjaga gawangnya dari bola karena dalam pikirannya bola itu akan keluar.

Seorang pemain yang berada pada jarak 9 m dari gawang juga menghindar karena pikirnya bola itu akan mengenainya hingga secara mengejutkan bola itu akhirnya mengayun ke kiri dan mendarat di belakang jaring gawang. Tendangan bebas Carlos di Tournai de France ditulis oleh banyak orang sebagai kesempatan yang sangat mujur yang menahan Perancis imbang. Satu teori menyatakan pastilah bola itu dibantu oleh tiupan angin.

Akan tetapi sekarang para ilmuwan menerapkan hukum fisika untuk membereskan masalah itu. Mereka mengkomputasi lintasan bola itu dan menunjukkan bahwa gol Carlos bukanlah kebetulan. Dengan menggunakan bola-bola plastik kecil dan sebuah katapel, tim peneliti Perancis dari École Polytechnique di Palaiseau dekat Paris mengubah kecepatan dan perputaran bola-bola melewati air untuk mengikuti lintasan-lintasan yang berbeda.

Walaupun penelitian mereka langsung mengkonfirmasi efek Magnus yang sudah lama diketahui, yang membuat bola yang berputar memiliki lintasan kurva, penelitian mereka mengungkap wawasan segar tentang bola-bola berputar yang ditembakkan dari jarak yang sama dengan tendangan bebas Carlos. Pergesekan yang didesakkan pada suatu bola oleh atmosfir sekelilingnya cukup memperlambat bola itu sehingga putarannyalah yang memegang peranan yang lebih besar untuk mengarahkan lintasan bola, dengan demikian memperkenankan perubahan arah di saat terakhir yang dalam kasus tendangan bebas Carlos membuat Barthez kehilangan pertahanan.

Para peneliti menyebut penemuan mereka sebagai "spiral bola yang berputar", membandingkan efek spiral tendangan Carlos dengan jarak yang lebih dekat (24 m) tendangan bebas "sirkuler" seperti yang dilakukan David Beckham dan Michael Platini. Seperti yang dikatakan oleh Christophe Clanet dan David Quéré yang merupakan peneliti dari École Polytechnique: "Ketika tendangan berasal dari jarak yang cukup jauh dan dengan tenaga yang cukup untuk mempertahankan kecepatan yang cukup saat mendekati gawang, bola itu bisa memiliki lintasan yang tak terduga."

"Tendangan Carlos dimulai dengan lintasan sirkuler klasik tapi tiba-tiba membengkok dengan cara yang spektakuler dan mengarah kembali ke gawang walaupun sebelumnya keluar dari target."

"Orang-orang sering kali memperhatikan bahwa tendangan bebas Carlos ditendang dari jarak yang cukup jauh, kami menunjukkan dalam laporan kami bahwa ini bukanlah sebuah kebetulan, tapi merupakan suatu kondisi yang diperlukan untuk menghasilkan sebuah lintasan spiral," katanya.

Penelitian ini dipublikasikan di the New Journal of Physics.

 

Artikel Sains: Mati Suri Menurut Fisika Kuantum

Apa yang terjadi ketika seseorang mengalami kondisi hampir mati? Perasaan tenang luar biasa, melihat cahaya terang menyilaukan entah dari mana, jiwa yang terlepas sesaat dari raga, memasuki sebuah dimensi lain, atau berjalan di kegelapan terowongan menuju cahaya di ujungnya. Atau mungkin berkomunikasi dengan roh, yang memintanya kembali ke raganya, untuk hidup kembali.

Pengalaman mati suri (near death experience) memiliki pola yang berbeda untuk setiap orang yang mengalaminya. Juga ragam penjelasan, dari psikologis hingga menurut keyakinan masing-masing.

Teori baru ditawarkan oleh dua ilmuwan fisika kuantum ternama. Menurut mereka, pengalaman hampir mati terjadi ketika zat yang membentuk jiwa manusia terlepas dan meninggalkan sistem syaraf, memasuki alam semesta. Berdasar pada ide ini, kesadaran (consciousness) sejatinya dianggap sebagai sebuah program komputer kuantum dalam otak, yang bisa tetap bertahan di alam semesta bahkan setelah kematian. Ini menjelaskan persepsi sejumlah orang yang pernah mengalami mati suri.

Adalah Dr Stuart Hameroff, Profesor Emeritus pada Departemen Anestesi dan Psikologi dan Direktur Pusat Studi Kesadaran University of Arizona, yang mengembangkan teori kuasi-relijius ini.

Hameroff  seperti dikutip Daily Mail, mendasarkan teorinya pada teori kuantum kesadaran yang ia kembangkan bersama fisikawan Inggris, Sir Roger Penrose yang menyatakan, esensi dari jiwa kita terkandung dalam strukstur yang disebut mikrotubulus (jamak: mikrotubula) yang berada dalam sel-sel otak. Mereka berpendapat, pengalaman kesadaran kita adalah hasil dari efek gravitasi kuantum dalam mikrotubula. Sebuah teori yang mereka sebut sebagai pengaturan pengurangan obyektif (Orch-OR).

Dengan demikian, menurut teori ini, jiwa kita lebih dari sekadar interaksi antar neuron pada otak. Melainkan susunan yang terbangun dari intisari alam semesta, dan mungkin telah ada sejak waktu bermula. Konsep ini agak mirip dengan keyakinan Buddha dan Hindu, bahwa kesadaran adalah bagian integral dari alam semesta. Dan memang mirip dengan filsafat Barat idealis.

Dengan keyakinan itu, Dr Hameroff menyatakan bahwa saat pengalaman hampir mati terjadi, mikrotubula kehilangan kondisi kuantumnya, namun informasi di dalamnya tak lantas hancur. Sebaliknya, ia hanya meninggalkan raga dan kembali ke alam semesta.

"Katakanlah jantung berhenti berdetak, darah berhenti mengalir, mikrotubulus kehilangan keadaan kuantumnya," kata Dr Hameroff. "Tapi informasi kuantum di dalam mikrotubulus tidak rusak, tak bisa dihancurkan. Hanya didistribusikan dan menghilang ke alam semesta."

Jika pasien tersebut sadar, hidup kembali, informasi kuantum itu juga akan kembali ke mikrotubulus. "Sehingga  pasien bisa berkata, 'aku mengalami pengalaman hampir mati'."

Bagaimana jika pasien itu tak pernah tersadar?
"Jika pasien tak sadar dan akhirnya meninggal dunia. Bisa jadi informasi kuantumnya tetap eksis di luar jasadnya, mungkin tanpa batas, sebagai sebuah ruh."

Namun, teori Orch-OR tesebut mendapat kritik keras dari para pemikir empiris, dan terus menjadi perdebatan kontroversial di kalangan ilmuwan. Fisikawan MIT, Max Tegmark adalah salah satu penentangnya. Ia menerbitkan makalah setebal 2.000 halaman yang mengritik teori tersebut, dan kerap dikutip oleh banyak penentang. Meski demikian, Dr Hameroff yakin, penelitian fisika kuantum akan menvalidasi Orch-Or. Apalagi efek kuantum kini digunakan untuk menjelaskan banyak proses biologis, seperti bau, navigasi burung, dan fotosintesis. (umi)

Artikel Sains: Ular Pun Memakai Ilmu Fisika Ketika Memangsa

Banyak orang percaya bahwa ular menyuntikkan bisa beracun ke dalam tubuh korbannya menggunakan taring berlubang. Faktanya, sebagian besar ular dan reptil berbisa lainnya tak mempunyai gigi taring berlubang. Kini para fisikawan mengetahui trik yang digunakan binatang itu untuk memasukkan bisa beracunnya ke dalam kulit korbannya. 

Selama bertahun-tahun, Leo von Hemmen, ahli biofisika di TU Muenchen, dan Bruce Young, ahli biologi di University of Massachusetts Lowell, telah meneliti indra pendengaran ular. Ketika mendiskusikan toksisitas ular, mereka menyadari bahwa hanya sedikit ular yang menginjeksikan bisanya ke tubuh korban menggunakan taring berlubang. Meski sebagian besar reptil berbisa tak memiliki taring berlubang, mereka adalah predator efektif. 

Hanya sekitar sepertujuh dari seluruh ular berbisa, seperti ular derik, mengandalkan trik taring berlubang. Ular lainnya mengembangkan sistem lain, seperti ular mangrove pit viper (Boiga dendrophila). Menggunakan taring kembarnya, ular Boiga melubangi kulit korbannya. Bisa mengalir masuk ke luka di antara gigi dan jaringan. Namun ada cara lain yang lebih mudah, banyak taring mempunyai lekukan untuk mengalirkan bisa ke dalam luka. 

Para ilmuwan penasaran bagaimana metode sederhana seperti itu bisa sangat berhasil dari sudut pandang evolusioner. Bulu burung, misalnya, dapat dengan mudah mengibaskan bisa yang mengalir sepanjang lekukan terbuka. Untuk mengungkap misteri itu, mereka menyelidiki tegangan permukaan dan kekentalan berbagai bisa ular. Pengukuran tersebut memperlihatkan bahwa bisa ular sangatlah kental. 

Tegangan permukaan bisa ular cukup tinggi, hampir sama dengan air. Hal itu menyebabkan energi permukaan menarik tetesan bisa ke lekukan taring, lalu menyebar. Dalam perjalanan evolusi, ular beradaptasi terhadap mangsanya menggunakan kombinasi geometri lekukan taring optimal dan viskositas bisa. “Ular yang memangsa burung mengembangkan lekukan yang lebih dalam agar cairan bisa kental tak tersapu oleh bulu burung,” kata von Hemmen. 

Para ilmuwan juga menemukan jawaban bagaimana ular memasukkan bisanya ke kulit mangsanya dan memicu timbulnya efek mematikan. Dalam soal ini, ular mengembangkan trik dalam evolusinya. Ketika ular menyerang, lekukan taring dan jaringan di sekitarnya membentuk sebuah kanal. Jaringan akan menyerap bisa lewat kanal tersebut. 

Bisa ular memiliki struktur khusus untuk mendukung efek tersebut. Sama seperti saus tomat, yang menjadi lebih cair ketika dikocok, tekanan yang muncul dari isapan itu menyebabkan kekentalan bisa berkurang, membuatnya dapat mengalir dengan mudah melewati kanal dengan cepat karena pengaruh tegangan permukaan. Von Hemmen menyebut karakteristik substansi ini sebagai cairan non-Newtonian. Trik ini sangat praktis bagi ular. Selama tak ada mangsa yang terlihat, bisa dalam lekukan taring akan tetap kental dan lengket. “Ketika ular menyerang, cairan beracun akan mengalir sepanjang lekukan taring, memasuki luka, dan menimbulkan efek mematikan,” katanya. (Kaskus)

Artikel Sains: Mengapa Radiasi Handphone Berbahaya?

Banyak organisasi termasuk industri handphone seringkali mengesampingkan akibat radiasi handphone kepada otak. Hasil-hasil studi jangka pendek yang dimanfaatkan untuk meyakinkan para konsumen bahwa dengan menggunakan handphone tidak ada hubungannya dengan kanker atau tumor otak, yang hanya berkembang beerapa dekade setelah terekspose.

Wajar saja, tidak ada seorangpun mengetahui secara pasti sejauh mana sebuah handphone dapat membahayakan seseorang. Media baru Howe Recently melaporkan sebuah studi yang memperlihatkan radiasi handphone yang penuh dengan energi dapat digunakan untuk memasak telur.

Dalam sebuah percobaan, peneliti menyimpan sebuah telor di dalam sebuah cangkir porselen (karena mudah untuk menyerap panas), dan meletakkan dua buah handphone yang saling berhadapan dengan telor di dalam cangkir porselen tersebut. Peneliti kemudian memanggil salah satu handphone kemudian menyimpannya berhadapan dalam keadaan salurannya tersambungkan untuk jangka waktu beberapa lama.

Selama 15 menit pertama, tidak terjadi perubahan apa-apa. Namun, setelah 25 menit kemudian kulit telor mulai memanas dan setelah 40 menit kemudian permukaan kulit telor menjadi keras dan merekah. Para peneliti menemukan protein yang berupa putih telur menjadi keras meskipun kuning telurnya masih dalam bentuk cairan. Setelah 65 menit telur matang dengan sempurna.

Penelitian memperlihatkan bagaimana menakutkannya radiasi handphone. Kita harus berusaha untuk menghindari penggunaan handphone. Meskipun tidak seorangpun telah membuktikan radiasi dari handphone dapat menyebabkan sesuatu yang secara klinis signifikan. Lagipula, tidak seorangpun yang dapat menyanggah resiko tersebut.

Anak-anak harus dilarang menggunakan handphone karena otak mereka masih berkembang dan terutama rawan terhadap radiasi.

Vladimir Lagovski dan Andrei Moiseynko dari Koran Komsomolskaya Pravda di Moskow memutuskan untuk mempelajari langsung bagaimana bahayanya handphone. Tidak ada sihir dalam memasak telur dengan handphone. Rahasianya terletak dalam gelombang radio yang radiasinya dipancarkan oleh handphone.

Kedua orang wartawan tersebut membuat alat berupa microwave sederhana seperti terlihat pada gambar di atas. Mereka menelpon dari satu handphone ke handphone yang lainnya dan membiarkan keduanya tetap saling terhubungkan. Mereka memasang sebuah pita rekaman di sebelah handphone untuk menirukan suara agar telepon tetap aktif.

Sumber: serupedia.com

Artikel Sains: Layanan Pengenalan Peneropongan Cakrawala UPI

Forward dari teman Fisika UPI :

Salam ASTRO

Alhamdulillah, di tahun 2011 ini CAKRAWALA UPI memulai memberikan layanan untuk sekolah dan masyarakat umum. Kontribusi CAKRAWALA UPI terhadap dunia pendidikan dan masyarakat harus tetap terjaga.

Peneropongan malam

Mulai tahun 2011 ini UKK CAKRAWALA telah menyediakan paket layanan untuk siswa sekolah dan masyarakat. Layanan yang kami sediakan diantaranya adalah bimbingan olimpiade astronomi, ekstrakurikuler “Earth and Space for Student”, dan layanan peneropongan benda langit (pada malam hari).

Bagi pihak sekolah (siswa, guru, kepala sekolah, dsb) atau masyarakat yang berminat terhadap layanan yang kami sediakan dapat menghubungi kontak :

e-mail : cakrawala_upi@yahoo.com

phone : 08996923008 a.n Whisnu Trie Seno Ajie

untuk melihat brosur layanan CAKRAWALA UPI bisa download disini