More than six thousand light years from the surface of the earth, a rapidly spinning neutron star called the Black Widow pulsar blasts its companion brown dwarf star with radiation as the two orbit each other every 9 hours. Standing on our own planet, you might think you’re just an observer of this violent ballet. But in fact, both stars are pulling you towards them. And you’re pulling back, connected across trillions of kilometers by gravity.
Lebih dari enam ribu tahun cahaya dari permukaan Bumi, bintang neutron yang berputar dengan cepat yang disebut juga pulsar "Black Widow" berputar bersama bintang katai coklat dengan radiasi ketika keduanya saling mengorbit setiap 9 jam. Berdiri di planet kita sendiri, kamu mungkin berpikir kamu hanya seorang pengamat dari tarian brutal ini. Tetapi sebenarnya, kedua bintang sedang menarikmu menuju mereka. Dan kamu menarik mereka juga, terhubung sejauh triliunan kilometer oleh gravitasi.
Gravity is the attractive force between two objects with mass— any two objects with mass. Which means that every object in the universe attracts every other object: every star, black hole, human being, smartphone, and atom are all constantly pulling on each other. So why don’t we feel pulled in billions of different directions? Two reasons: mass and distance.
Gravitasi adalah gaya tarik antara dua benda bermassa— dua benda apapun yang bermassa Yang artinya setiap benda di alam semesta menarik setiap benda lainnya: setiap bintang, lubang hitam, manusia, ponsel canggih, dan atom semuanya selalu saling menarik. Jadi mengapa kita tidak merasa tertarik menuju jutaan arah yang berbeda? Karena dua alasan: massa dan jarak.
The original equation describing the gravitational force between two objects was written by Isaac Newton in 1687. Scientists’ understanding of gravity has evolved since then, but Newton’s Law of Universal Gravitation is still a good approximation in most situations. It goes like this: the gravitational force between two objects is equal to the mass of one times the mass of the other, multiplied by a very small number called the gravitational constant, and divided by the distance between them, squared. If you doubled the mass of one of the objects, the force between them would double, too. If the distance between them doubled, the force would be one-fourth as strong.
Rumus asli mengenai gaya gravitasi antar dua benda ditulis oleh Isaac Newton pada 1687. Pemahaman ilmuwan akan gravitasi telah berkembang sejak dahulu, tetapi Hukum Gravitasi Newton adalah pendekatan yang efektif di segala situasi Isinya seperti ini: gaya gravitasi antara dua benda sejumlah dengan massa benda satu dikali dengan massa benda lainnya, dikali dengan nilai yang sangat kecil yang disebut konstanta gravitasi, dan dibagi dengan jarak antara mereka yang dikuadratkan. Jika kamu melipatgandakan massa suatu benda, maka gaya gravitasi akan menjadi dua kali lipat juga. Jika jarak keduanya dilipatgandakan, gayanya akan menjadi seperempat gaya awal.
The gravitational force between you and the Earth pulls you towards its center, a force you experience as your weight. Let’s say this force is about 800 Newtons when you’re standing at sea level. If you traveled to the Dead Sea, the force would increase by a tiny fraction of a percent. And if you climbed to the top of Mount Everest, the force would decrease— but again, by a minuscule amount.
Gaya gravitasi antara kamu dengan Bumi menarik kamu menuju pusat Bumi, gaya yang mungkin kamu ketahui sebagai gaya berat. Katakanlah gaya ini sekitar 800 Newton ketika kamu di atas permukaan laut. Jika kamu ke Laut Hitam, gaya ini akan meningkat dalam jumlah persen yang kecil. Jika kamu memanjat hingga puncak Gunung Everest, gaya ini akan menurun— tetapi sekali lagi, dalam jumlah yang amat kecil.
Traveling higher would make a bigger dent in gravity’s influence, but you won’t escape it. Gravity is generated by variations in the curvature of spacetime— the three dimensions of space plus time— which bend around any object that has mass. Gravity from Earth reaches the International Space Station, 400 kilometers above the earth, with almost its original intensity. If the space station was stationary on top of a giant column, you’d still experience ninety percent of the gravitational force there that you do on the ground. Astronauts just experience weightlessness because the space station is constantly falling towards earth. Fortunately, it’s orbiting the planet fast enough that it never hits the ground.
Berada di tempat yang lebih tinggi akan membuat pengaruh gravitasi berkurang, tetapi kamu tidak bisa lepas darinya. Gravitasi dihasilkan dari variasi lengkungan ruang waktu— ruang tiga dimensi beserta waktu— yang melengkung di sekitar benda bermassa. Gravitasi Bumi mencapai Stasiun Luar Angkasa International, 400 kilometer di atas Bumi, dengan hampir gaya aslinya. Jika stasiun luar angkasa tetap di atas lajur, kamu akan tetap merasakan 90% dari gaya gravitasi yang kamu rasakan di permukaan Bumi. Astronot merasa tidak berbobot karena stasiun luar angkasa selalu jatuh menuju Bumi. Untungnya, ia mengorbit planet cukup cepat sehingga ia tidak pernah mengenai daratan.
By the time you made it to the surface of the moon, around 400,000 kilometers away, Earth’s gravitational pull would be less than 0.03 percent of what you feel on earth. The only gravity you’d be aware of would be the moon’s, which is about one sixth as strong as the earth’s. Travel farther still and Earth’s gravitational pull on you will continue to decrease, but never drop to zero.
Ketika kamu berada di permukaan Bulan, sekitar 400.000 kilometer, Gaya gravitasi Bumi akan menjadi 0.03% lebih kecil dari yang kamu rasakan di Bumi. Gravitasi satu-satunya yang kamu khawatirkan adalah Bulan, yang 1/6 lebih kuat dari Bumi. Berada lebih jauh sekalipun gaya gravitasi Bumi akan menarik kamu hingga akhirnya menurun, tetapi tidak pernah menjadi nol.
Even safely tethered to the Earth, we’re subject to the faint tug of distant celestial bodies and nearby earthly ones. The Sun exerts a force of about half a Newton on you. If you’re a few meters away from a smartphone, you'll experience a mutual force of a few piconewtons. That’s about the same as the gravitational pull between you and the Andromeda Galaxy, which is 2.5 million light years away but about a trillion times as massive as the sun.
Bahkan jika kita di Bumi, kita akan ditarik oleh benda langit yang jauh dan benda di Bumi terdekat. Matahari mengeluarkan gaya sekitar setengah gaya gravitasi. Jika kamu berada beberapa meter dari ponsel pintar, kamu akan merasa adanya tarikan sebesar piconewton. Begitu juga dengan tarikan gravitasi antara kamu dengan Galaksi Andromeda, yang terpisah 2,5 juta tahun cahaya tetapi sekitar satu triliun kali lebih besar matahari.
But when it comes to escaping gravity, there’s a loophole. If all the mass around us is pulling on us all the time, how would Earth’s gravity change if you tunneled deep below the surface, assuming you could do so without being cooked or crushed? If you hollowed out the center of a perfectly spherical Earth— which it isn’t, but let’s just say it were— you’d experience an identical pull from all sides. And you’d be suspended, weightless, only encountering the tiny pulls from other celestial bodies. So you could escape the Earth’s gravity in such a thought experiment— but only by heading straight into it.
Untuk bisa terlepas dari gravitasi, ada jalan keluarnya. Jika semua benda di sekitar kita menarik kita secara bersamaan, bagaimana gravitasi Bumi berubah jika kamu menembus ke bawah permukaan, katakanlah tanpa menjadi gosong ataupun hancur? Jika kamu melubangi inti Bumi bulat sempurna— yang mustahil, tetapi katakanlah bisa— kamu akan merasakan tarikan yang identik dari segala sisi. Dan kamu akan tergantung, tanpa bobot. hanya merasakan tarikan kecil dari benda langit lainnya. Jadi kamu bisa lepas dari gravitasi Bumi dengan cara seperti itu— tetapi hanya jika kamu menuju pusatnya.