PRINSIP-PRINSIP DIFRAKSI SINAR-X

I. PENDAHULUAN

Sejarah mengenai difraksi sinar-x telah berjalan hampir satu abad ketika tulisan ini disusun. Tahun 1912 adalah awal dari studi intensif mengenai difraksi sinar-x. Dimulai dari pertanyaan M. van Laue kepada salah seorang kandidat doktor P.P. Ewald yang dibimbing A. Sommerfeld, W. Friedrich (asisten riset Sommerfeld) menawari dilakukannya eksperimen mengenai 'difraksi sinar-x'.  Pada  saat  itu  eksperimen  mengenai hamburan sinar-x sudah dilakukan oleh Barkla. Laue mengawali pekerjaannya dengan menuliskan hasil pemikiran teoretiknya dengan mengacu pada hasil eksperimen Barkla. Laue berargumentasi, ketika sinar-x melewati sebuah kristal, atom-atom pada kristal bertindak sebagai sumber-sumber gelombang sekunder, layaknya garis-garis pada geritan optik  (optical grating). Efek-efek difraksi  bisa  jadi  menjadi  lebih  rumit  karena  atom-atom  tersebut  membentuk  pola  tiga dimensi. Eksperimen difraksi sinar-x yang pertama dilakukan oleh Herren Friedrich dan Knipping menggunakan kristal tembaga sulfat dan berhasil memberikan hasil pola difraksi pertama yang kemudian menjadi induk perkembangan difraksi sinar-x selanjutnya.

Difraksi sinar-x merupakan proses hamburan sinar-x oleh bahan kristal. Pembahasan
mengenai difraksi sinar-x mencakup pengetahuan yang berhubungan dengan hal-hal berikut
ini:

1.   pembentukan sinar-x

2.   hamburan (scattering) gelombang elektromagnetik

3.   sifat kekristalan bahan (kristalografi)

Dengan demikian, difraksi sinar-x adalah topik lanjut di bidang fisika  (atau kimia) yang memerlukan pengetahuan dasar yang cukup banyak dan komplek. Untuk itulah tulisan ini disusun menurut urutan tersebut di atas dengan asumsi bahwa pembaca sudah memiliki dasar yang cukup mengenai gelombang, optika dan fisika zat padat. Bahasan mengenai prinsip kristalografi diberikan secara ringkas mengingat penekanan pembahasan pada buku ini adalah pada difraksi sinar-x. Pembaca yang berminat disarankan membaca buku-buku mengenai kristalografi seperti Introduction to Crystallography karya Donald E. Sands.

II. SINAR-X

       Penemuan sinar-x memiliki sejarah yang, tentu saja, lebih panjang. Tahun 1895, W.C. Röntgen menghasilkan penemuan yang sangat vital dalam perkembangan sains modern. Röntgen menemukan sejenis radiasi yang keluar dari sebuah tabung muatan (discharge tube), yang karena misteriusnya diberi nama sinar-x. Menariknya, sinar-x ditemukan sebelum ditemukannya elektron oleh J.J. Thomson. Skema tabung sinar-x pertama diperlihatkan pada Gambar 1.1. Sedangkan Gambar 1.2 menunjukkan foto tabung sinar-x sebenarnya. Sinar-x pada tabung muatan ini terbentuk dengan cara pemberian beda tegangan pada elektrodaelektroda tabung yang menghasilkan 'sinar elektron' yang ditumbukkan ke bahan tertentu (pada masa itu dinamakan anticathode, anti-katoda). Anti-katoda menjadi sumber sinar-x, yang pada saat itu belum diketahui mekanisme sebab pembentukannya. Sejalan  perkembangan  ilmu  pengetahuan  diketahui  bahwa  sinar-x  adalah  radiasi elektromagnetik transversal, seperti cahaya tampak, tetapi dengan panjang gelombang yang jauh  lebih  pendek.  Jangkau  panjang gelombangnya tidak terdefinisi  dengan jelas  tetapi diperkirakan  mulai  dari  panjang  gelombang  cahaya  ungu  hingga  sinar  gamma  yang dipancarkan oleh bahan-bahan radioaktif. Pembaca dipersilakan mengacu pada buku-buku Fisika Modern. Dalam kristalografi, panjang gelombang yang digunakan berkisar antara 0.5 hingga 2.5Å (Guinier  1963). Penting untuk diketahui bahwa gelombang elektromagnetik memiliki interpretasi ganda: sebagai gelombang dan sebagai partikel. Pembahasan difraksi sinar-x banyak menggunakan sinar-x yang membawa sifat gelombang. 

         Karena berupa gelombang elektromagnetik, sinar-x menjalar pada medium apapun dengan kecepatan yang hampir tetap, yaitu setara dengan kecepatan cahaya di dalam vakum (≈ 3.0×10⁸ m/s); dengan perbedaan selalu kurang dari 0.01%. Dengan demikian, sinar-x, secara praktis, tidak terdeviasi oleh refraksi. Indeks refraksinya hanya sedikit lebih kecil daripada satu (0.99999, Guinier 1963). Karena selalu menjalar sepanjang garis lurus, sinar-x tidak dapat dibelokkan oleh lensa. Namun, sinar-x dapat dipantulkan oleh cermin - sehingga ada cermin sinar-x. Dari teori mengenai optik geometri diketahui bahwa bila sebuah berkas menjalar yang di udara bertemu dengan permukaan sebuah medium padat dengan indeks n kurang dari satu, maka peristiwa pantulan sempurna (total reflection) bisa terjadi saat sudut datang cukup kecil. Sudut kritis untuk sinar-x berorde 10 - 30' (tugas Anda untuk menghitungnya!).

      Awal ditemukannya difraksi sinar-x (secara teori maupun eksperimen - lihat Pengantar) memberikan ilustrasi bahwa secara prinsip sifat-sifat gelombang sinar-x dan interaksinya dengan material dapat dimanfaatkan untuk mengeksplorasi 'keadaan mikroskopik' materialmaterial yang memiliki keteraturan susunan atom. Dari sinilah kemudian berkembang ilmu analisis sinar-x (X-Ray Analysis), yang meliputi spektroskopi, difraksi, refleksi, polarisasi dan sebagainya. Ada bagian di mana sinar-x menjadi objek eksperimen, ada pula bagian di mana sinar-x dimanfaatkan untuk membantu menunjukkan sifat-sifat material. Salah satu contoh dari  yang  terakhir  adalah  penggunaan sinar-x  dalam difraksi  yang  bertujuan  membantu menunjukkan sifat-sifat  dasar  material  kristal.  Oleh  sebab  itu,  tidak  mengherankan  bila difraksi sinar-x merupakan salah satu metode standar dalam karakterisasi material

III. INTERAKSI SINAR-X DAN MATERIAL
      Ada dua proses yang terjadi bila seberkas sinar-x ditembakkan ke sebuah atom: (1) energi berkas sinar-x terserap oleh atom, atau (2) sinar-x dihamburkan oleh atom. Dalam proses  yang  pertama,  berkas  sinar-x  terserap  atom  melalui  Efek  Fotolistrik  yang mengakibatkan tereksitasinya atom dan/atau terlemparnya elektron-elektron dari atom. Atom akan kembali ke keadaan dasarnya dengan (1) memancarkan elektron (melalui Auger effect), atau (2) memancarkan sinar-x floresen yang memiliki panjang gelombang karakteristik atom tereksitasinya. Pada proses yang kedua, ada bagian berkas yang mengalami hamburan tanpa kehilangan kehilangan energi (panjang gelombangnya tetap) dan ada bagian yang terhambur dengan kehilangan sebagian energi (Hamburan Compton). Hamburan Compton dinamakan juga hamburan tak-koheren.Jadi serapan total sinar-x terjadi karena efek fotolistrik dan hamburan tak-koheren. Namun, hamburan tak-koheren memiliki efek menyeluruh yang dapat diabaikan, kecuali untuk radiasi dengan panjang gelombang pendek yang mengenai material dengan berat atom rendah. 
    Dalam interaksinya dengan material, sinar-x juga dapat mengalami polarisasi linier (seperti halnya cahaya tampak), baik parsial maupun total. Dengan demikian berkas sinar-x terpolarisasi dapat diperoleh dengan cara hamburan dan untuk sudut hamburan 90°, polarisasi lengkap terjadi, yaitu komponen vektor medan listrik tegaklurus bidang yang dibentuk berkas datang dan berkas terhambur.
      Berkas hamburan sinar-x oleh material yang dapat diukur adalah intensitas. Intensitas berkas sinar-x yang mendekati paralel adalah fluks energi yang melewati satu satuan luasan tertentu  per  satuan  waktu.  Untuk gelombang planar monokromatik, intensitas sebanding dengan kuadrat amplitudo getaran. Intensitas radiasi yang dihasilkan oleh sumber titik (atau sumber kuasi-titik) pada arah tertentu adalah energi yang dipancarkan per detik per satuan sudut ruang pada arah itu. Dalam pengukuran intensitas mutlak, cara termudah adalah dengan menentukan jumlah foton teremisi atau tertangkap  (detektor) per satuan waktu, bisa per satuan luas atau per satuan sudut ruang.

Fenomena Terbesar di Luar Angkasa

1. Tabrakan Antar Galaksi 

Ternyata galaksi pun dapat saling memakan satu sama lain. Yang lebih mengejutkan adalah galaksi Andromeda sedang bergerak mendekati galaksi Bima Sakti kita, dan gambar di atas itu adalah simulasi tabrakan antar galaksi.

 2. Quasar

Quasar tampak berkilau di tepian alam semesta yang dapat kita lihat. Benda ini melepaskan energi yang setara dengan energi ratusan galaksi yang digabungkan. Bisa jadi quasar merupakan black hole yang sangat besar sekali di dalam jantung galaksi jauh. Gambar ini adalah quasar 3C 273, yang dipotret pada 1979. menurut seseorang blackhole bima sakti sekaran sedang tertidur dan suatusaat nanti mungkin blackhole itu akan bangun jadi bersiap lah dilahap habis oleh sang Blackhole uang mungkin adalah utusan tuhan 

3. Materi Gelap (Dark Matter)

Para ilmuwan berpendapat bahwa materi gelap (dark matter) merupakan penyusun terbesar alam semesta, namun tidak dapat dilihat dan dideteksi secara langsung oleh teknologi saat ini. Kandidatnya bervariasi mulai dari neotrino berat hingga invisible black hole.

Jika dark matter benar-benar ada, kita masih harus membutuhkan pengetahuan yang lebih baik tentang gravitasi untuk menjelaskan fenomena ini dan sampai sekarang para ilmuwan dunia masih menelitinya.

4. Gelombang Gravitasi (Gravity Waves)

Gelombang gravitasi merupakan distorsi struktur ruang-waktu yang diprediksi oleh teori relativitas umum Albert Einsten. Gelombangnya menjalar dalam kecepatan cahaya, tetapi cukup lemah sehingga para ilmuwan berharap dapat mendeteksinya hanya melalui kejadian kosmik kolosal, seperti bersatunya dua black hole seperti pada gambar di atas. LIGO dan LISA merupakan dua detektor yang didesain untuk mengamati gelombang yang sukar dipahami ini.

5. Energi Vakum

Fisika Kuantum menjelaskan kepada kita bahwa kebalikan dari penampakan, ruang kosong adalah gelembung buatan dari partikel subatomik virtual yang secara konstan diciptakan dan dihancurkan.

Partikel-partikel yang menempati tiap sentimeter kubik ruang angkasa dengan energi tertentu, berdasarkan teori relativitas umum, memproduksi gaya antigravitasi yang membuat ruang angkasa semakin mengembang. Sampai sekarang tidak ada yang benar-benar tahu penyebab ekspansi alam semesta.

6. Mini Black Hole

Jika teori gravitasi braneworld yang baru dan radikal terbukti benar, maka ribuan mini black holes tersebar di tata surya kita, masing-masing berukuran sebesar inti atomik. Tidak seperti black hole pada umumnya, mini black hole ini merupakan sisa peninggalan Big Bang dan mempengaruhi ruang dan waktu dengan cara yang berbeda. tanyakan anda ...? black hole itu bisa nenyerap energi cahaya suara maupun waktu menurut para ilmuan jika kita memasukan jam ke black hole itu dengan sendirinya jam itu akan berhenti berdetak ,dan karna cahaya pundiserap oleh siblack hole jadi tidak ada cahaya yang bisa masuk kesana jadi kelihatanya black hole tu kalau dilihat hitam kelam makanya disebut black hole 

7. Neutrino

Neutrino merupakan partikel elementer yang tak bermassa dan tak bermuatan yang dapat menembus permukaan logam. Beberapa neutrino sedang menembus tubuhmu saat membaca tulisan ini. Partikel phantom ini diproduksi di dalam inti bintang dan ledakan supernova.

Detektor diletakkan di bawah permukaan bumi, di bawah permukaan laut, atau ke dalam bongkahan besar es sebagai bagian dari IceCube, sebuah proyek khusus untuk mendeteksi keberadaan neutrino.

8. Ekstrasolar Planet (Exoplanet)

Hingga awal 1990an, kita hanya mengenal planet di tatasurya kita sendiri. Namun, saat ini astronom telah mengidentifikasi lebih dari 200 ekstrasolar planet yang berada di luar tata surya kita.

Pencarian bumi kedua tampaknya belum berhasil hingga kini. Para astronom umumnya percaya bahwa dibutuhkan teknologi yang lebih baik untuk menemukan beberapa dunia seperti di bumi.

9. Radiasi Kosmik Latar Belakang

Radiasi ini disebut juga Cosmic Microwave Background (CMB) yang merupakan sisa radiasi yang terjadi saat Big Bang melahirkan alam semesta. Pertama kali dideteksi pada dekade 1960 sebagai noise radio yang nampak tersebar di seluruh penjuru alam semesta.

CBM dianggap sebagai bukti terpenting dari kebenaran teori Big Bang. Pengukuran yang akurat oleh proyek WMAP menunjukkan bahwa temperatur CMB adalah -455 derajat Fahrenheit (-270 Celsius).

10. Antimateri

Seperti sisi jahat Superman, Bizzaro, partikel (materi normal) juga mempunyai versi yang berlawanan dengan dirinya sendiri yang disebut antimateri. Sebagai contoh, sebuah elektron memiliki muatan negatif, namun antimaterinya positron memiliki muatan positif.

Materi dan antimateri akan saling membinasakan ketika mereka bertabrakan dan massa mereka akan dikonversi ke dalam energi melalui persamaan Einstein E=mc2. Beberapa desain pesawat luar angkasa 

Apa itu Holografi?

Holografi adalah teknik yang memungkinan cahaya dari suatu benda yang tersebar direkam dan kemudian direkonstruksi sehingga objek seolah-olah berada pada posisi yang relatif sama dengan media rekaman yang direkam. Teknologi holografi ini pertama kali diperkenalkan oleh Dennis Gabor pada tahun 1947 yang kemudian membuatnya dianugerahi penghargaan Nobel Fisika pada tahun 1971. Akan tetapi, dalam perkembangan selanjutnya teknik holografi ini

Contoh hologram yang terdapat dalam film Iron Man 3 yang baru diluncurkan tahun 2013 ini.
Sumber gambar: http://marvel.com/ironman3

mengalami pasang surut hingga kemudian pada tahun 1960, dengan adanya perkembangan teknologi laser, perkembangan teknologi holografi terlihat semakin nyata.

Pada artikel ini akan diulas mengenai sejarah perkembangan holografi, karakteristik hologram, hingga aplikasi teknologi holografi yang mulai berkembang pesat di dunia pada saat ini.

 ***

Sejarah holografi

Teknologi yang menjadi latar belakang terciptanya hologram ini lahir dari seorang fisikawan Hungaria, Dennis Gabor. Gabor lahir pada tanggal 5 Juni 1900 di Budapest, Hungaria. Pada tahun 1924, ia lulus dan mendapatkan gelar diploma dari Technische Hochschule Berlin. Namun kemudian pada tahun 1933, setelah Hitler berkuasa, ia melarikan diri dari Nazi ke Inggris. Di tanah Britania ini Gabor bekerja dalam pengembangan Departemen British Thomson-Houston di Rugby, Warwickshire.

Dennis Gabor, penemu konsep holografi.

Pada tahun 1947, Gabor secara tidak sengaja menemukan holografi. Pada awalnya Gabor sedang berusaha meneliti mikroskop elektron. Ia mengembangkan teori untuk meningkatkan kemampuan mikroskop tersebut. Pada saat ia berusaha membuktikan teorinya tersebut, ia tidak menggunakan pancaran elektron, melainkan menggunakan cahaya. Dengan percobaan itu, Gabor menemukan teori holografi, yaitu ilmu yang memproduksi hologram. Dengan teorinya, ia berhasil menciptakan hologram pertama di dunia. Istilah “hologram” ciptaan Gabor berasal dari Bahasa Yunani: holo dan gramma, yang berarti “pesan menyeluruh”.

Berdasarkan teori hologram Gabor, hologram dapat dibuat melalui proses pembelahduaan selajur sinar laser. Lajur pertama, disebut “acuan”, menyinari selembar lempeng peka foto atau film, sedangkan lajur kedua menyinari objek untuk diholografikan. Cahaya yang dicerminkan objek ini kemudian saling bertabrakan di atas lempengan tadi, dan menciptakan pola gabungan yang kemudian dikembangkan lagi untuk menampilkan gambar 3 dimensi. Pada saat itu, hologram hanya membutuhkan satu ruangan tempat citra tertentu ditembakkan sehingga seolah-olah menjadi bagian dari ruangan itu sendiri. Dengan demikian citra tadi akan menimbulkan kesan nyata dan sangat fantastis. Namun hologram ciptaan Gabor ini tidak tersedia secara komersial hingga pengenalan teknologi laser pada tahun 1960. 

Perkembangan selanjutnya terjadi pada tahun 1979 oleh dua orang ilmuwan Soviet yang berhasil mengadaptasi temuan Dennis Gabor dengan sinehologram. Guy Fihman dan Claudine Eizykman mulai bekerja sama di bidang hologram ketika keduanya menjadi guru besar sinema di Universitas Paris. Dengan alat yang dirancang khusus, mereka membuat dua buah sinehologram berukuran 35 mm dan 70 mm yang dipertunjukkan di College of France, Paris. Teknologi ini kemudian dikembangkan hingga berukuran 126 mm yang kemudian merupakan langkah pertama untuk membuat sinehologram yang dapat ditonton lebih dari dua orang dalam waktu yang bersamaan. Berkat temuannya melalui hologram, Dennis Gabor diangkat menjadi anggota Royal Society London pada tahun 1956 dan anggota kehormatan Akademi Ilmiah Hongaria pada tahun 1964 serta dianugerahi Nobel Fisika pada tahun 1971.

(Kiri) Proses terbentuknya hologram dari seperangkat alat optik; (Kanan) Proses teramatinya hologram oleh pengamat. Sumber gambar: http://www.howstuffworks.com/

Karakteristik hologram

Seperti yang telah disebutkan, holografi merupakan hasil rekonstruksi dari cahaya yang tersebar dari suatu objek tertentu sehingga citra yang direkam akan muncul secara 3 dimensi (yang disebut hologram). Teknologi perekaman citra 3 dimensi ini menggunakan sinar koheren (seperti laser). Setelah pemrosesan, penampakan benda akan terlihat berbeda-beda dari berbagai sudut. Pembuatan hologram tradisional menggunakan proses kimia yang rumit. Akan tetapi, penampakan pada hologram modern dapat dilihat dengan pencahayaan yang biasa dan dapat pula menunjukkan citra 3 dimensi benda besar yang bergerak dengan pewarnaan yang lengkap.

Hasil pencitraan hologram yang fantastis memiliki beberapa karakteristik yang unik. Beberapa di antaranya dijelaskan berikut ini.

1.  Cahaya yang sampai ke mata pengamat yang berasal dari gambar hasil rekonstruksi dari sebuah hologram adalah sama dengan objek aslinya. Seseorang saat melihat gambar hologram dapat melihat kedalaman paralaks dan berbagai perspektif berbeda seperti yang ada pada skema pemandangan yang sebenarnya.
2. Hologram dari suatu objek yang tersebar dapat direkonstruksi dari bagian kecil hologram. Jika sebuah hologram pecah berkeping-keping, setiap bagian dapat digunakan untuk reproduksi keseluruhan gambar. Walau bagaimanapun, penyusutan dari ukuran hologram dapat menyebabkan penurunan perspektif dari gambar, resolusi, dan tingkat kecerahan dari gambar.
3. Dari sebuah hologram dapat direkonstruksi dua jenis gambar: gambar nyata (pseudocopic) dan gambar maya (orthoscopic).
4. Sebuah hologram tabung dapat memberikan pandangan 360 derajat dari objek.
5. Lebih dari satu gambar independen yang dapat disimpan dalam satu pelat fotografi yang sama yang dapat dilihat satu per satu dalam satu kesempatan.

Aplikasi teknologi holografi

Salah satu aplikasi teknologi holografi adalah holographic black hole mobile phone design yaitu ponsel layar sentuh dengan teknologi multi-touch di masa depan. Dalam teknologi ini akan terlihat sentuhan nyata teknologi holografi temuan Dennis Gabor. Teknologi layar holografis ini dirancang oleh Josselin Zaïgouche untuk Apple Inc. dan akan mulai diperkenalkan pada tahun 2020. Selain itu, Apple Inc. juga telah bekerja pada jenis baru dari tampilan layar yang menghasilkan gambar 3 dimensi dan bahkan hologram tanpa membutuhkan kacamata khusus.

Teknologi masa depan ini diprediksi akan menhasilkan generasi baru dari televisi, monitor LCD, dan layar bioskop yang akan memberikan pemirsa dengan pengalaman yang lebih realistis. Sistem ini bergantung pada sebuah layar khusus yang dihiasi dengan kubah pixel berukuran kecil yang membelokkan gambar yang diambil dari sudut yang sedikit berbeda ke kanan dan mata kiri tampilan.

Dengan menampilkan gambar yang diambil dari sudut yang berbeda, akan memberikan citra stereoscopic bahwa otak menafsirkan gambar sebagai 3 dimensi. Teknologi lain yang sedang dikembangkan Apple Inc. ialah penggunaan teknologi pencitraan 3 dimensi untuk melacak  gerakan berbagai pemirsa dan posisi mata mereka sehingga arah gambar yang dibelokkan oleh layar dapat disesuaikan untuk memastikan gambar tetap tajam dalam citra 3 dimensi.

Penemu Lubang Hitam Bukanlah Einstein

Menggunakan teleskop Hubble, astronom menemukan ada dua lubang hitam raksasa di galaksi Markarian 231. yang berjarak 600 juta tahun cahaya dari Bumi. (Space Telescope Science Institute, Baltimore, Maryland)

Lubang hitam hingga kini masih menjadi pertanyaan sekaligus misteri yang terus dipelajari.
Peneliti percaya bahwa lubang hitam terbentuk saat sebuah bintang besar yang mati. Teori lain mengemukakan bahwa lubang hitam merupakan obyek di alam semesta yang mampu menjebak cahaya karena memiliki gaya gravitasi yang sangat besar. Apapun yang melintas di dekatnya, dipastikan tidak akan pernah kembali.
Namun benarkah demikian faktanya? Ini 10 fakta yang perlu kamu ketahui tentang lubang hitam.

Lubang hitam tidak menghisap
Beberapa peneliti berpikir bahwa lubang hitam seperti sebuah vakum di ruang kosmos yang menghisap. Faktanya, lubang hitam sama seperti obyek lain di ruang angkasa. Hanya saja, gaya gravitasi lubang hitam sangat besar.

Jika Matahari digantikan oleh lubang hitam, Bumi tidak akan terhisap melainkan akan mengorbit seperti halnya bumi mengelilingi Matahari.

Einstein Bukan Penemu Lubang Hitam 
Einstein bukan orang yang menemukan lubang hitam walaupun dia lewat teorinya memerkirakan keberadaannya.

Karl Schwarzschild-lah yang pertama kali menggunakan persamaan revolusioner milik Einstien dan menunjukkan bahwa lubang hitam sungguh-sungguh ada. Dari Karl, dikenal radius Schwarzschild, sebuah pengukuran untuk menunjukkan seberapa benda harus termampatkan untuk menjadi lubang hitam.

Jauh sebelum pemikiran itu, seorang ahli dari inggris bernama John Michell juga sudah memerkirakan keberadaan ‘bintang hitam’ yang sangat besar atau begitu padat yang bisa mempengaruhi daya tarik gravitasi
Hingga tahun 1967, sebenarnya belum ada istilah lubang hitam.

Lubang Hitam Bisa Membuatmu Menjadi Spageti
Lubang hitam memiliki kemampuan untuk membuatmu atau benda apapun di antariksa memanjang. Peristiwa memanjangnya obyek oleh lubang hitam kerap disebut spaghettification.

Fenomena tersebut berkaitan dengan gaya kerja gravitasi relatif dengan jarak.
Jika berdiri di atas tanah, kaki akan lebih dekat dengan pusat Bumi daripada kepala. Maka, kakilah yang mengalami gaya gravitasi atau gaya tarik lebih besar. Bila manusia berada di lubang hitam, kejadiannya akan lebih ekstrem.
Gaya tarik yang dialami kaki begitu besar sementara kepala akan tertinggal. Hasilnya, tubuh manusia seolah memanjang. Terjadilah spaghettification.

Lubang Hitam Bisa Membentuk Alam Semesta Baru
Ini terdengar tidak masuk akal. Namun ilmuwan saat ini terus memelajarinya. Bayangkan seperti ini. Ada kondisi-kondisi tertentu di alam semesta yang memungkinkan adanya kehidupan di Bumi. Jika diubah sedikit saja, contoh jarak Bumi ke Matahari lebih dekat, maka akan tercipkehidupan tak akan tercipta.

Lubang hitam bisa melanggar hukum-hukum fisika yang umumnya berlaku. Dengan demikian, lubang hitam bisa membentuk dunia baru.

Lubang Hitam Menarik Ruang di Sekitarnya
Gambaran ruang angkasa adalah seperti lembaran karet lentur dengan pola garis dan dibentangkan. Sementara, lubang hitam adalah bola yang ditaruh di atasnya.

Saat bola ditaruh, lembaran karet akan melengkung di tengah dan bola seolah-olah tenggelam. Semakin besar massa bola, semakin melengkung pula lembaran karet. Lubang hitam punya perilaku seperti bola tersebut. Ketika lubang hitam berada di ruang tertentu, maka ruang tersebut akan melengkung.

Lubang Hitam adalah Pabrik Energi 
Lubang hitam adalah penghasil energi yang lebih efektif dari matahari. Sumber energi lubang hitam adalah benda-benda yang berada di dekatnya. Benda-benda di sekitar lubang hitam yang tertarik akan dipanaskan hingga suhu miliaran derajat Celsius. Massa benda akan diubah menjadi energi panas.

Reaksi inti pada matahari kita mampu mengubah 0,7 persen massa menjadi energi. Sementara liubang hitam mampu mengubah 10 persen massa menjadi energi. Jauh lebih besar kapasitasnya.

Ada lubang hitam berukuran sangat besar di galaksi kita
Peneliti percaya jika ada lubang hitam yang berukuran sangat besar di tengah galaksi Bimasakti, galaksi tempat bumi  berada. Lubang hitam yang berada di tengah galaksi bima sakti, Sagitarius A, punya massa 4 juta kali lebih besar dari Matahari.

Lubang hitam itu kini relatif dorman. Ilmuwan percaya, dua juta tahun yang lalu lubang hitam itu meledak dan ledakannya terlihat dari bumi.

Lubang Hitam Memperlambat Waktu
Saat mencapai perbatasan dengan lubang hitam, benda apapun, termasuk kita, akan bergerak dengan kecepatan tinggi karena gaya tarik lubang hitam. Di situlah waktu akan melambat.

Lubang Hitam Menguap Setiap Saat
Hal ini pertama kali diprediski oleh Stephen hawking pada tahun 1974. Fenomena ini disebut dengan radiasi Hawking. Radiasi Hawking memengaruhi "menguapnya" massa lubang hitam ke lingkungan sekitarnya. Pada akhirnya, tak ada yang tersisa. Lubang hitam akan mati.

Secara Teori, Apapun Bisa Jadi Lubang Hitam
Perbedaan Matahari dan lubang hitam adalah intinya. Inti liubang hitam begitu mampat sehingga gaya gravitasinya sangat besar. Jika saja kita mampu memampatkan Matahari menjadi hanya berdiameter 6 kilometer, maka Matahari akan sangat mampat dan dengan sendirinya menjadi sebuah lubang hitam.

Gelombang Elektromagnetik

Gelombang Elektromagnetik berbeda dengan gelombang umumnya. Bila gelombang yang umum kita ketahui adalah bentuk dr getaran/fibrasi yg menjalar di sebuah medium, maka gelombang elektromagnetik dalam hal perambatannya tidaklah memerlukan sebuah medium perantara. Pengertian tersebut jg meliputi tipe gelombang magnet yg merambat dengan bersama-sama. Teori Maxwell dan teori lain yg menjadi dasar hipotesis mengenai gelombang elektromagnetik, menjelaskan definisinya sebagai berikut:

1. Hukum Gauss & Coulomb : menetapkan bahwasannya muatan listrik yg statis akan menjadikan medan listrik disekitarnya.
2. Hukum Ampere & Biot-Savart : menetapkan bahwa arus listrik yaitu muatan listrik yg mengalir akan menjadikan medan magnet disekitarnya.
3. Hukum Faraday : menetapkan bahwasanya perubahan medan magnet itu bisa menjadikan arus listrik.

Tatanan seluruh bentuk gelombang elektromagnetik dengan didasarkan frekuensi serta panjang gelombangnya disebut sebagai spektrum elektromagnetik. Dilihat dari frekuensinya, maka urutan sprektum gelombang elektromagnetik dr yg paling besar sampai yang paling kecil ialah:

Sinar Gamma [y] => Sinar X => Sinar Ultraviolet => Sinar Tampak [Cahaya] => Sinar Inframerah => Gelombang Mikro => Gelombang Televisi => Gelombang Radio.

Gambar gelombang spectrum elektromagnetik diatas merupakan susunan yg didasar pada panjang gelombangnya dgn satuan m yg melingkupi kisaran energi yg sangatlah rendah. Terlihat pada gambar tersebut mana yang memiliki panjang gelombang tinggi serta frekuensinya rendah seperti pada gelombang radio, dan mana yang memiliki frekuensi tinggi tapi gelombangnya rendah seperti pada Gamma Ray ataupun Radiasi X-ray.

1. Sinar Gamma : mempunyai frekuensi paling tinggi dan panjang gelombang yg paling kecil, dimana dgn begitu ia memiliki daya tembus sangat besar hingga bisa menembus plat besi. Sinar ini merupakan hasil dari inti atom yg tak stabil. Kegunaan dalam dunia medis, memiliki manfaat untuk membunuh sel kanker dan untuk sterilitas berbagai peralatan/perlengkapan kedokteran.
2. Sinar X : umumnya dikenal dengan nama sinar rontgen. Sinar ini merupakan hasil dari sejumlah elektron yg letaknya pada bagian kulit elektron atau bisa juga dari pancaran radiasi yg mencuat saat elektron berkecepatan tinggi membentur ke permukaan sebuah logam. Daya tembusnya juga besar, hingga bisa di aplikasi kan dalam kehidupan sehari-hari di dunia kesehatan. Yang paling umum dipakai untuk memfoto tatanan tulang yg ada didalam tubuh, agar diketahui bagian tulang mana yg bermasalah. Penggunaan sinar ini haruslah dengan sangat hati-hati karena bisa mengionisasi sel hidup kita, terutama dilarang untuk digunakan pada ibu yg hamil.
3. Sinar Ultraviolet : disebut juga ultraungu merupakan hasil dari proses loncatan nyala api listrik oleh atom dan molekul. Karena mempunyai energi kimia maka kita melihat kegunaan nya, yaitu untuk memendarkan barium-platina-sianida; membunuh kuman dan bakteri; serta menghitamkan pelat pada foto. Bisa juga penerapan nya sebagai pembeda diantara uang palsu dan asli. Sumber utama sinar ultraviolet adalah matahari, namun terdapat juga sumber lainnya yaitu: lampu mercury dan busur karbon.
4. Sinar Cahaya : atau sinar tampak merupakan satu-satunya spectrum gelombang elektromagnetik yg bisa terlihat seluruhnya yang terdiri atas 7 spektrum warna yakni: merah=>jingga=>kuning=>hijau=>biru=>nila=>ungu.  Sinar bewarna ungu mempunyai frekuensi paling besar dan panjang gelombang paling pendek, sebaliknya sinar warna merah mempunyai frekuensi paling kecil serta panjang gelombang paling panjang.
5. Sinar Infra merah : Infrared ray mempunyai area dgn cakupan frekuensi 1011 s/d 1014 Hz. Sinar inframerah merupakan hasil dari elektron yang berasal dari sejumlah molekur yg bergetar krn panas. Contohnya adalah panas tubuh manusia, dan bara api ataupun nyala api. Lagi-lagi sumber terbesar salah satu gelombang elektromagnetik ini adalah dari matahari. Sifat istimewa dari jenis sinar ini adalah membawa energi panas yg bila memiliki intensitas yg tinggi bisa jada membakar benda yang dikenainya. Sifat lain yang dimilikinya ialah tak terlihat namun bisa menghitamkan pelat photo, jd bisa dipakai buat penginderaan pd tempat yg gelap. Fungsi lain sinar ini adalah untuk kamera infra merah yg bisa dipakai untuk membikin foto satelit layaknya yg dipakai oleh google earth.
6. Gelombang Mikro : adalah gelombang radio yg mempunyai frekuensi tertinggi yakni 3 GHz atau setara 3 kali 109 Hz, sehingga disebut juga Super High Frekuensi / SHF. Gelombang ini dihasilkan sebuah alat yg memiliki nama tabung klystron. Manfaat gelombang elektromagnetik ini untuk menghantarkan panas yg dipakai pd microwave oven, yaitu untuk memasak manakan agar lebih cepat dan juga ekonomis. Aplikasi lainnya yaitu di antena RADAR (singkatan dari Radio Detection & Ranging), dimana pesawat radar tersebut beroperasi memakai sifat pantulan layaknya seperti hewan kelelawar yg memakai ultrasonik pada penginderaan mereka.
7. Gelombang Televisi : Gelombang jenis ini merambat secara lurus dan tak bisa di pantul kan oleh lapisan dari atmosfir. Dengan demikian dibutuhkanlah statsun relai (penghubung) yg letaknya harus didaerah tinggi sebagai penghubung antara pemancar dan penerima.
8. Gelombang Radio : Gelombang jenis ini dikelompokkan berdasar frekuensi dan panjang gelombangnya. Kalau frekuensi rendah maka panjang gelombangnya tinggi, demikian sebaliknya. 30 KHz merupakan awal frekuensi gelombang ini yg digolongkan menurut lebar frekuensinya. Gelombang ini dihasilkan oleh sejumlah muatan listrik yg dicepatkan memakai sejumlah kawat penghantar pula.  Melalui rankaian elektronika yang bernama osilator muatan-muatan tersebut dibangkitkan. Gelombang ini dipancarkan memakai antena serta diterima oleh antena juga. Secara praktikalnya gelombang radio tidak dapat langsung didengar, gelombang tersebut bisa didengan bila telah dirubah menjadi energi bunyi dengan bantuan alat.

Sifat gelombang elektromagnetik ada lima yaitu:

1. Bisa merambat dlm ruang tanpa adanya medium
2. Termasuk gelombang transversal
3. Tak mempunyai muatan listrik hingga geraknya lurus dalam medan listrik ataupun medan magnet
4. Bisa mengalami reflesi / pemantulan, polarisasi / pengutuban, interterensi / perpaduan, difraksi / pelenturan, dan refraksi / pembiasan.
5. Perubahan yang terjadi antara medan magnet dan medan listrik adalah bersamaan, jadi kedua medan tersebut berbanding lurus dan sefase.