Order of Magnitude

[oleh: Reinard Primulando, Pendiri 102FM]

Tono sedang jatuh cinta kepada Tini. Untuk membuat Tini terkesan, Tono pun mulai membual.

Tono: Eh Tin, kemarin aku menang kejuaraan angkat besi lho…
Tini: (Agak tak percaya karena postur Tono yang kurus) Serius? Emang loe bisa ngangkat sampe berapa kilo?
Tono: Sepuluh ribu kilo, Tin!
Tini: Eh, kalo mau nge-bohong mikir dulu dong! Mana mungkin loe bisa ngangkat sampe segitu berat!


Cerita di atas mungkin tidak akan pernah terjadi di dunia nyata. Mengapa? Karena kita punya kemampuan untuk mengira-ngira berbagai hal di sekitar kita, mana yang mungkin dan mana yang mustahil. Kemampuan seperti itu mutlak harus dikuasai oleh seorang fisikawan yang handal. Lebih tepatnya kemampuan itu adalah kemampuan untuk mengira-ngira seberapa ‘besarnya’ (order of magnitude) suatu besaran fisika. Contohnya diameter dari sebuah atom, kisaran berat dari inti atom, dan bermacam contoh lainnya.

Ketika seorang fisikawan melakukan perhitungan dan mendapatkan hasil, ia akan menimbang apakah hasil yang didapatkannya itu masuk akal atau tidak. Jika tidak, maka kemungkinan terdapat kesalahan dalam perhitungan atau asumsi yang ia gunakan dan fisikawan tersebut akan mengecek ulang perhitungannya. Contoh sederhananya, misalkan ketika ujian fisika kita dihadapkan pada soal seperti ini:

Rudi mengikuti perlombaan lari 100 meter. Ia berhasil menyelesaikan perlombaan tersebut dalam waktu 10 detik. Berapakah kecepatan rata-rata Rudi dalam km/jam?

Jika kita salah menggunakan rumus hubungan kecepatan-jarak-waktu dan secara tidak sengaja menulis v = s . t, maka kita akan mendapatkan Rudi berlari dengan kecepatan (100).(10) = 1000 m/s atau 3600 km/jam. Kalau kita tidak berpikir lebih lanjut (atau lagi buru-buru soalnya waktu ujian hampir habis) mungkin kita langsung saja menuliskan jawaban itu. Tapi kalau kita berpikir sedikit kita tahu bahwa Rudi tidak mungkin berlari secepat itu karena mobil yang sedang ngebut di jalan tol saja kecepatannya sekitar 100 km/jam, maka kita tahu bahwa terdapat kesalahan dalam perhitungan kita dan segera memperbaikinya.

Jadi lain kali, kalau ada ujian fisika jangan lupa dipikir-pikir dulu apa jawaban kita masuk akal atau tidak.
OK? :)

Nah, sekarang kita akan sedikit bermain-main dengan angka beberapa besaran panjang dalam orde yang berbeda. Sambil membaca tabel berikut ini coba bayangkan kita sedang berpetualang dari ukuran yang sangat kecil, lebih kecil dari ukuran atom hingga ukuran yang sangat besar, seukuran alam semesta. Selamat bertualang!

Faktor (meter) Istilah Nilai Contoh
10-35 1,6 x 10-35 m Panjang Planck, batas ketika fisika yang dikenal saat ini tidak berlaku lagi
10-18 Batas maksimum ukuran quark dan elektron
10-15 1 fermi atau femtometer (fm) Ukuran proton
10-14 Ukuran dari inti atom
10-13
10-12 1 pikometer (pm) 5 pm Panjang gelombang terpendek dari sinar-X
10-11 25 pm Radius atom Hidrogen
53 pm Radius Bohr
10-10 1 angstrom
10-9 1 nanometer (nm) Diameter carbon nanotube
10-8 10 nm Panjang gelombang terpendek dari sinar UV
45 nm Ukuran kira-kira dari transistor pada processor Intel Core 2
90 nm Ukuran dari virus HIV
10-7 Ukuran kromosom
380-740 nm Panjang gelombang cahaya tampak
10-6 1 mikrometer atau mikron 1-10 mikron Diameter bakteria
6-8 mikron Diameter sel darah merah manusia
10-5 10 mikron Ukuran tetes air awan dan kabut pada umumnya
80 mikron Diameter rata-rata dari rambut manusia
10-4 200 mikron Ukuran dari bakteri Paramecium
10-3 1 milimeter (mm) 5 mm Ukuran rata-rata dari semut merah
10-2 1 centimeter (cm) 4,27 cm Ukuran dari bola golf
10-1 1 centimeter (cm) 22 cm Diameter bola kaki
100 1 meter (m) 1,7 m Ukuran rata-rata manusia
8,95 m Rekor cabang olahraga lompat jauh
101 52 m Tinggi dari air terjun Niagara
55 m Tinggi dari menara miring Pisa
102 105 m Panjang dari lapangan sepak bola pada umumnya
137 m Tinggi dari Tugu Monas
340 m Jarak yang ditempuh oleh bunyi selama 1 detik
103 1 kilometer (km) 8,85 km Tinggi dari Gunung Everest
104 10,91 km Kedalaman palung terdalam, Palung Mariana
27 km Tinggi dari Gunung Olympus Mons, Mars, gunung tertinggi di tata surya
31,3 km Rekor tertinggi dari terjun payung dibuat oleh Joseph Kittinger
105 116 km Jarak Jakarta-Bandung
975 km Diameter dari asteroid Ceres
106 3480 km Diameter Bulan
6400 km Panjang Tembok Cina
107 12756 km Diameter Bumi
40,07 km Panjang khatulistiwa Bumi
108 142984 km Diameter Jupiter
299792,458 km Jarak yang ditempuh oleh cahaya selama satu detik
384000 km Jarak Bumi-Bulan
109 1,39 juta km Diameter matahari
4,2 juta km Total jarak terjauh yang pernah ditempuh oleh sebuah mobil (jenis Volvo P-1800S keluaran tahun 1966)
1010
1011 150 juta km 1 AU, jarak rata-rata Matahari-Bumi
900 juta km Diameter dari Betelgeuse, bintang di rasi Orion
1012 3 milyar km Diameter dari VY Canis Majoris, bintang terbesar yang berhasil diukur hingga tahun 2007
5,9 milyar km Jarak Matahari-Pluto
1013 15,91 milyar km Jarak yang ditempuh Voyager 1, satelit yang menempuh jarak terjauh dari Bumi
1014
1015 9,46 . 1015 m 1 tahun cahaya, jarak yang ditempuh oleh cahaya selama 1 tahun
1016 4,22 tahun cahaya
= 3,99 . 1016 m
Jarak ke Proxima Centauri, bintang terdekat setelah matahari
10,4 tahun cahaya
= 9,84 . 1016 m
Jarak ke planet ekstrasolar terdekat, Epsilon Eridani b
1017 20,4 tahun cahaya
= 1,93 . 1017 m
Jarak ke planet ekstrasolar terdekat yang mendukung kehidupan, Gliese 581 c
65 tahun cahaya
= 6,15 . 1017 m
Jarak yang telah ditempuh oleh gelombang siaran televisi yang dapat menembus atmosfer bumi
1018 200 tahun cahaya
= 1,9 . 1018 m
Jarak ke HIP 56948, bintang kembaran matahari terdekat
1019
1020 100000 tahun cahaya
= 9,5 . 1020 m
Diameter dari piringan galaksi Bima Sakti
1021 170000 tahun cahaya
= 1,6 . 1021 m
Jarak ke Large Magellanic Cloud, galaksi satelit dari Bima Sakti
1022 2,36 juta tahun cahaya Jarak ke galaksi Andromeda
5,2 juta tahun cahaya Diamater grup galaksi lokal
1023 30-60 juta tahun cahaya Jarak ke gugus galaksi Virgo
1024 200 juta tahun cahaya Diameter local supercluster
1025
1026 13,7 milyar tahun cahaya Ukuran alam semesta transparan (jarak yang ditempuh oleh Cosmic Microwave Background semenjak last scattering)
1053 Ukuran dari alam semesta berdasarkan teori inflasi alam semesta

Fiuh!!! Tau gak?
Waktu yang diperlukan untuk mengetik tabel di atas dalam kode HTML (manual) mencapai sekitar 3 jam lebih! (tebak, ini membual atau bohong2an?)

Nah, kalau fasilitas internet Anda tidak miskin bandwith, silakan saksikan video dari YouTube berikut yang bertemakan Powers of Ten
[klik di sini untuk tautan ke YouTube]

6 thoughts on “Order of Magnitude

  1. Waktu yang diperlukan untuk mengetik tabel di atas dalam kode HTML (manual) mencapai sekitar 3 jam lebih

    Pasti bohong :d
    Btw, artikel di situs ini bagus-bagus. Tetap semangat menulis, ya!

  2. #Julian,

    He.he. Anda salah… :d
    Kami memang butuh waktu sampai segitu lama karena terlalu lama mencoba model tabel html yg kira-kira bagus untuk disimpan di sini.
    [Padahal mah baru tau cara bikin tabel html yg bener] :p

  3. Fisika itu memang mantap…
    Kita berbicara soal sense akan besaran fisis…

    Dari artikel ini kita jadi bisa merenungkan berbagai rahasia tersembunyi dalam skala panjang. Dibanding alam semesta yang maha luas, manusia hanya setitik debu belaka. Dibanding dengan ukuran yang lebih kecil dari panjang Planck, maka kita tidak tahu apa-apa soal itu (karena fisika yang kita kenal tidak berlaku dalam regime tersebut).

    Jadi apalah artinya diri kita ini… :( ( Halah! :d

  4. wuih… gak nyangka yach umur semesta kita tua bgt… jd inget… kiamat [-(
    infonya cool abizz… gak rugi kog ngetiknya ampe 3 jam lebih… ;)

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

*

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>