Resonansi dan Resonansi Ganda

Resonansi didefinisikan sebagai frekuensi (getaran) selaras dari dua materi yang berbeda.

Contoh sederhana dari pengalaman sehari-hari akan menjelaskan apa yang disebut para ahli fisika sebagai “resonansi atomik”. Bayangkan, Anda bermain ayunan bersama anak Anda di taman bermain. Si kecil duduk di atas ayunan dan Anda mendorongnya untuk memulai ayunan. Untuk menjaga ayunan terus mengayun, Anda harus mendorongnya dari belakang. Namun, waktu memberikan dorongan ini sangat penting. Setiap kali ayunan mendekat, Anda harus memberikan dorongan tepat pada waktunya: ketika ayunan berada pada titik tertinggi dari gerakan-nya menuju Anda. Jika Anda mendorong terlalu awal, hasilnya adalah tabrakan yang mengganggu irama ayunan; jika Anda terlambat mendorong, usaha tersebut akan sia-sia karena ayunan telah bergerak menjauh. Dengan kata lain, frekuensi dorongan harus selaras dengan frekuensi ayunan menuju Anda.

Seperti halnya dua benda atau lebih yang bergerak dapat beresonansi, resonansi juga dapat terjadi ketika satu benda bergerak menyebabkan gerakan pada benda lain. Resonansi jenis ini sering terlihat pada alat musik dan disebut “resonansi akustik”. Ini dapat terjadi, misalnya, di antara dua biola yang telah disetel selaras. Jika salah satu dari biola ini dimainkan di dalam satu ruangan dengan biola yang lain, senar biola kedua akan bergetar walaupun tidak ada seorang pun yang menyentuhnya. Karena kedua alat musik telah disesuaikan dengan teliti sampai pada frekuensi yang sama, getaran pada satu biola menyebabkan getaran pada biola yang lain.

Resonansi dalam kedua contoh di atas adalah bentuk resonansi yang sederhana dan mudah untuk dipahami. Ada bentuk resonansi lain dalam ilmu fisika yang tidak sederhana, dan dalam kasus inti atom, resonansi dapat begitu rumit dan peka.

Setiap inti atom memiliki tingkat energi alamiah yang telah berhasil diketahui setelah penelitian panjang para ahli fisika. Tingkat energi ini sangat berbeda antara satu atom dan atom yang lain, namun dalam beberapa kejadian yang sangat jarang dapat diamati adanya resonansi di antara beberapa inti atom. Ketika resonansi tersebut terjadi, gerakan inti atom saling selaras seperti halnya pada contoh ayunan dan biola. Hal yang penting dari kejadian ini adalah resonansi mendorong reaksi nuklir yang mempengaruhi inti atom.

Ketika menyelidiki bagaimana karbon dibuat oleh raksasa merah, Edwin Salpeter menyarankan adanya resonansi antara inti atom helium dan berilium yang mendorong reaksi tersebut. Resonansi ini, menurutnya, membuat atom-atom helium lebih mudah berfusi menjadi berilium, dan ini menyebabkan reaksi di raksasa merah. Namun, penelitian selanjutnya gagal untuk mendukung gagasan ini.

Fred Hoyle adalah ahli astronomi kedua yang menjawab pertanyaan ini. Hoyle mengembangkan gagasan Salpeter lebih lanjut, dengan memperkenalkan gagasan “resonansi ganda”. Hoyle menyebutkan harus terdapat dua resonansi: satu yang menyebabkan dua helium berfusi menjadi berilium, dan satu lagi menyebabkan helium ketiga bergabung dengan formasi yang tidak stabil ini. Tak seorang pun percaya kepada Hoyle. Gagasan resonansi selaras yang terjadi sekali saja sudah sulit untuk diterima; apalagi resonansi tersebut terjadi dua kali, sama sekali tidak terpikirkan. Hoyle menekuni penelitiannya selama bertahun-tahun, dan pada akhirnya dia membuktikan bahwa gagasannya benar: Sungguh-sungguh terjadi resonansi ganda pada raksasa merah. Tepat pada saat dua atom helium beresonansi untuk bergabung, atom berilium muncul dalam satu per-juta-miliar detik yang diperlukan untuk menghasilkan karbon.

Categories: fisika, kimia, sains | Tags: | Leave a comment

Post navigation

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

Blog at WordPress.com.

%d bloggers like this: