Benda Hitam Memiliki Waktu Hidup yang Lama

Penelitian baru dari Niels Bohr Institute memberi informasi baru yang menambah satu bagian pengetahuan mengenai misteri gelap di angkasa yaitu benda hitam. Penelitian ini dipublikasikan pada jurnal sains Physical Review Letters.

Jagad raya tidak hanya terdiri dari benda langit yang terlihat seperti bintang, planet dan galaksi tapi juga memiliki hal misterius seperti benda hitam. Astronom telah dapat mengukur bahwa benda hitam mempunyai jumlah besar namun tidak ada yang tahu karena tak pernah terlihat. Benda ini tidak memancarkan atau memantulkan cahaya, tidak terlihat, dan merupakan sebuah misteri sehingga para peneliti memiliki banyak teori.

Benda hitam telah membuat pusing peneliti sejak terdeteksi pada dekade 1970-an, dan menyebabkan penelitian intensif pada fenomena tersebut. Benda ini tak terlihat tapi memiliki massa sehingga gaya gravitasinya dapat diukur. Dengan menganalisa galaksi, dapat diukur berat benda hitam yang ternyata merupakan benda dengan massa kolektif terbesar di galaksi.

Seperti bintang yang banyak terdapat di galaksi. Galaksi juga berkelompok bahkan jumlahnya dapat mencapai ribuan. Peneliti fisika astronomi Signe Riemer-Sørensen, PhD dari Niels Bohr Institute, telah menganalisa dua kelompok galaksi yang bertabrakan.

Kelompok galaksi yang bertabrakan dianalisa

Ketika dua kelompok galaksi bertemu baik galaksi maupun benda hitam sebenarnya tidak bertabrakan. Tetapi sekitar 12 persen massa kelompok galaksi adalah awan besar dari gas dan debu . Nah awan inilah yang bertabrakan. Awan gas ini panas dan mengeluarkan sinar-x yang dapat diamati, sehingga dapat dilihat proses pendorongan keluar awan dari kelompok galaksi ketika bertabrakan. Ketika awan bertabrakan awan itu semakin panas dan mengeluarkan sinar-x lebih banyak sehingga menghasilkan gas.

Pengamatan menunjukkan bahwa benda hitam mungkin adalah jenis partikel baru yang belum terdeteksi. Beberapa dugaan mengatakan benda hitam merupakan partikel yang memancarkan sinar-x ketika meluruh. Salah satunya adalah axions, yaitu partikel yang dalam teorinya memiliki dimensi ekstra. Jadi untuk melihat sinar-x benda gelap, peneliti mencari lokasi dimana terdapat konsentrasi benda hitam tinggi tetapi tidak ada gas. Kondisi ini dipenuhi pada dua kelompok galaksi yang bertabrakan dimana awan gasnya telah didorong keluar.

Signe Riemer-Sørensen telah menganalisa satu kelompok galaksi yang bertabrakan. Analisa menunjukkan bahwa kelompok tersebut sangat berat dan memiliki banyak galaksi. Pengukuran gravitasi menunjukkan terdapat benda hitam sekitar 85 persen dari massa kolektifnya, namun tidak ada sinar-X apapun yang terukur.

Ketika benda hitam tidak memancarkan sinar-x secara signifikan maka mungkin untuk menghitung batas atas kecepatan peluruhan dan waktu hidup partikel. Hasilnya jika axion adalah benda hitam maka waktu hidupnya melebihi 3.000.000 milyar tahun. Jika dugaan ini benar maka hanya sedikit benda hitam yang meluruh jika ia terbentuk 13.7 milyar tahun lalu. Kesimpulannya adalah benda hitam memiliki waktu hidup yang sangat sangat sangat lama.

Sumber: University of Copenhagen (http://www.fisikaasyik.com/home02/content/view/27/39/)

Hujan Asam

Pengertian Hujan Asam
Hujan asam adalah suatu masalah lingkungan yang serius yang benar-benar difikirkan oleh manusia. Ini merupakan masalah umum yang secara berangsur-angsur mempengaruhi kehidupan manusia. Istilah Hujan asam pertama kali diperkenalkan oleh Angus Smith ketika ia menulis tentang polusi industri di Inggris (Anonim, 2001). Tetapi istilah hujan asam tidaklah tepat, yang benar adalah deposisi asam.

Deposisi asam ada dua jenis, yaitu deposisi kering dan deposisi basah. Deposisi kering ialah peristiwa terkenanya benda dan mahluk hidup oleh asam yang ada dalam udara. Ini dapat terjadi pada daerah perkotaan karena pencemaran udara akibat kendaraan maupun asap pabrik. Selain itu deposisi kering juga dapat terjadi di daerah perbukitan yang terkena angin yang membawa udara yang mengandung asam. Biasanya deposisi jenis ini terjadi dekat dari sumber pencemaran.

Deposisi basah ialah turunnya asam dalam bentuk hujan. Hal ini terjadi apabila asap di dalam udara larut di dalam butir-butir air di awan. Jika turun hujan dari awan tadi, maka air hujan yang turun bersifat asam. Deposisi asam dapat pula terjadi karena hujan turun melalui udara yang mengandung asam sehingga asam itu terlarut ke dalam air hujan dan turun ke bumi. Asam itu tercuci atau wash out. Deposisi jenis ini dapat terjadi sangat jauh dari sumber pencemaran.

Hujan secara alami bersifat asam karena Karbon Dioksida (CO2) di udara yang larut dengan air hujan memiliki bentuk sebagai asam lemah. Jenis asam dalam hujan ini sangat bermanfaat karena membantu melarutkan mineral dalam tanah yang dibutuhkan oleh tumbuhan dan binatang.


Proses Terjadinya Hujan Asam
Hujan asam ini disebabkan oleh polusi. Penyebab polusi (polutan) seperti sulfur dioksida dan nitrogen oksida tinggal dalam atmosfir dan akhirnya bereaksi dengan kelembaban dalam udara. Ketika polusi ini jatuh sebagai embun di tanah, inilah yang disebut dengan hujan asam. Sumber dari penyebab polusi ini tidak hanya berasal dari pembakaran sampah, tetapi juga berasal dari pembakaran motor dan pembuangan pabrik kimia.
Secara alami hujan asam dapat terjadi akibat semburan dari gunung berapi dan dari proses biologis di tanah, rawa, dan laut. Akan tetapi, mayoritas hujan asam disebabkan oleh aktivitas manusia seperti industri, pembangkit tenaga listrik, kendaraan bermotor dan pabrik pengolahan pertanian (terutama amonia). Gas-gas yang dihasilkan oleh proses ini dapat terbawa anginhingga ratusan kilometer di atmosfer sebelum berubah menjadi asam dan terdeposit ke tanah.

Beberapa penyebab hujan asam sebagai berikut:

1. Pada dasarnya hujan asam disebabkan oleh 2 polutan udara, Sulfur Dioxide (SO2) dan nitrogen oxides (NOx) yang keduanya dihasilkan melalui pembakaran. Akan tetapi sekitar 50% SO2 yang ada di atmosfer di seluruh dunia terjadi secara alami, misalnya dari letusan gunung berapi maupun kebakaran hutan secara alami sedangkan 50% lainnya berasal dari kegiatan manusia, misalnya akibat pembakaran BBF, peleburan logam dan pembangkit listrik. Minyak bumi mengadung belerang antara 0,1% sampai 3% dan batubara 0,4% sampai 5%. Waktu BBF di bakar, belerang tersebut beroksidasi menjadi belerang dioksida (SO2) dan lepas di udara. Oksida belerang itu selanjutnya berubah menjadi asam sulfat.

2. NOx juga berasal dari aktifitas jasad renik yang menggunakan senyawa organik yang mengandung N. Oksida N merupakan hasil samping aktifitas jasad renik itu. Di dalam tanah pupuk N yang tidak terserap tumbuhan juga mengalami kimi-fisik dan biologik sehingga menghasilkan N karena itu semakin banyak menggunakan pupuk N, makin tinggi pula produksi oksida tersebut.

3. Hujan asam juga dapat terbentuk melalui proses kimia dimana gas sulfur dioxide atau sulfur dan nitrogen mengendap pada logam serta mengering bersama debu atau partikel lainnya.

Dampak Hujan Asam

1. Danau

Kelebihan zat asam pada danau akan mengakibatkan sedikitnya species yang bertahan. Jenis Plankton dan invertebrate merupakan mahkluk yang paling pertama mati akibat pengaruh pengasaman. Apa yang terjadi jika di danau memiliki pH dibawah 5, lebih dari 75 % dari spesies ikan akan hilang (Anonim, 2002). Ini disebabkan oleh pengaruh rantai makanan yang secara signifikan berdampak pada keberlangsungan suatu ekosistem. Tidak semua danau yang terkena hujan asam akan menjadi pengasaman, dimana telah ditemukan jenis batuan dan tanah yang dapat membantu menetralkan keasaman.

2. Tanah

Pada tanah, deposisi asam akan menghilangkan nutrisi yang dibutuhkan dari tanah. Deposisi asam juga dapat membebaskan senyawa-senyawa beracun di tanah seperti almunium dan mercuri yang secara alamiah berada di tanah. Senyawa beracun tersebut dapat mengkontaminasi aliran air sungai dan air tanah sehingga meracuni tumbuh-tumbuhan disekitarnya. Akan tetapi sebagian besar tanah termasuk jenis alkali dapat menetralisir aam secara tidak langsung, tetapi jenis tanah yang bukan alkali seperti di pegunungan yang banyak mengandung granit hanya dapat bertahan sebentar saja dari asam.

3. Tumbuhan dan Hewan

Hujan asam yang larut bersama nutrisi di dalam tanah akan menyapu kandungan tersebut sebelum pohon-pohon dapat menggunakannya untuk tumbuh serta akan melepaskan zat kimia beracun seperti aluminium yang akan bercampur di dalam nutrisi sehingga apabila nutrisi ini di makan oleh tumbuhan akan menghambat pertumbuhan dan mempercepat daun berguguran, selebihnya pohon-pohon akan terserang penyakit, kekeringan, dan mati. Seperti halnya danau, hutan juga mempunyai kemampuan untuk menetralisir hujan asam dengan jenis batuan dan tanah yang dapat mengurangi tingkat keasaman.

4. Kesehatan Manusia

Dampak deposisi asam terhadap kesehatan seseorang terhadap pencemaran yang terjadi. Misalnya balita, orang berusia lanjut, orang dengan status gizi buruk relatif lebih rentan terhadap pencemaran udara dibandingkan dengan orang yang sehat.

Berdasarkan hasil penelitian, sulfur dioxide yang dihasilkan oleh hujan asam juga dapat bereaksi secara kimia di dalam udara, dengan terbentuknya partikel halus sulfat, yang mana partikel halus ini akan mengikat dalam paru-paru yang akan menyebabkan penyakit pernapasan. Selain itu juga dapat mempertinggi resiko terkena kanker kulit karena senyawa sulfat dan nitrat mengalami kontak langsung dengan kulit.

5. Korosi

Hujan asam juga dapat mempercepat proses pengkaratan dari beberapa material seperti batu kapur, pasir besi, marmer, batu pada dinding beton serta logam. Ancaman serius juga dapat terjadi pada bangunan tua serta monumen termasuk candi dan patung. Hujan asam dapat merusak batuan sebab akan melarutkan kalsium karbonat, meninggalkan kristal pada batuan yang telah menguap. Seperti halnya sifat kristal semakin banyak akan merusak batuan.

6. Bangunan

Deposisi asam baik basah maupun kering dapat merusak bangunan, patung, kendaraan bermotor dan benda yang terbuat dari batu, logam atau material lain bila diletakkan di area terbuka untuk waktu yang lama. Kerusakan akibat korosi ini terbilang mahal apalagi bila terjadi pada kota-kota bersejarah. Kuil-kuil di Athena, Yunani dan Taj Mahal di India kini mulai rusak akibat polusi asam.

7. Pertanian

Sebagian besar pertanian tidak terkena dampak yang signifikan dari deposisi asam. Bagian tanah pada lahan pertanian bahkan mampu untuk menyerap dan menetralisir asam. Akan tetapi, lahan pertanian pada dataran tinggi dan pegunungan dapat terkena dampak deposisi asam. Lapisan tanah yang tipis kurang mampu menetralisir asam. Petani dapat mencegah kerusakan tanaman dari asam dengan cara menambahkan serpihan batu kapur (limestone) untuk menetralisir asam atau bila sejumlah besar nutrisi telah hilang karena deposisi asam, petani dapat menambahkan pupuk yang kaya akan nutrisi.

Cara mengatasi Hujan Asam

a. Upaya Pengendalian Deposisi Asam :

b. Bahan Bakar dengan Kandungan Belerang Rendah

c. Mengurangi Kandungan Belerang sebelum Pembakaran

d. Pengendalian Pencemaran Selama Pembakaran

e. Pengendalian Setelah Pembakaran

f. Mengaplikasikan prinsip 3R (Reuse, Recycle, Reduce)

sumber : http://adukasekten.wordpress.com/2010/04/14/pengertian-hujan-asam/

MODEL ATOM THOMSON

1  Model atom Thomson

Karena model atom Dalton dianggap tidak sesuai dengan fakta-fakta, maka J.J Thompson mengajukan model atom lainnya yaitu model atom Thomson. Dalam penelitiannya dia mempelajari bahwa tabung katoda pada kondisi vakum parsial (hampir vakum) yang diberi tegangan tinggi akan mengeluarkan “berkas sinar” dimana Thomson menyebut sinar ini sebagai “berkas sinar katoda” disebabkan berkas sinar ini berasal dari katoda (elektroda negatif). Berkas sinar katoda ini apabila didekatkan dengan medan listrik negatif maka akan dibelokan (berkas sinar katoda ini tertolak oleh medan negatif), berdasarkan hal ini maka Thomson menyatakan bahwa berkas sinar katoda itu adalah partikel-partikel yang bermuatan negatif yang ia sebut sebagai “corpuscle”. Akhirnya Thomson menyimpulkan bahwa setiap atom pasti tersusun atas corpuscle. Corpuscle yang ditemukan oleh Thomson ini kemudian disebut sebagai “electron” oleh G. Johnstone Stoney. Dari asumsi tersebut dia akhirnya meyakini bahwa atom sebenarnya tidak berbentuk masiv (berbentuk bulatan yang pejal) akan tetapi tersusun atas komponen-komponen penyususn atom.

Di alam atom berada dalam keadaan yang stabil dan memiliki muatan yang netral, dengan demikian Thomson lebih lanjut mengasumsikan bahwa didalam atom itu sendiri pasti terdapat bagian yang bermuatan positif. Dari asumsi tersebut maka Thomson mengajukan struktur atom sebagai bulatan awan bermuatan posistif dengan elektron yang terdistribusi random di dalamnya. Dari penemuannya tersebut, Thomson memperbaiki kelemahan dari teori atom dalton dan mengemukakan teori atomnya yang dikenal sebagai Teori Atom Thomson. Yang menyatakan bahwa:

"Atom merupakan bola pejal yang bermuatan positif dan didalamya tersebar muatan negatif elektron"

     Cara yang populer untuk menggambarkan model atom ini adalah dengan menganggap elektron sebagai kismis di dalam roti proton, sehingga model ini diberi nama model roti kismis. Maksudnya muatan-muatan listrik positif tersebut tersebar merata di seluruh bagian bola, kemudian muatan-muatan positif ini dinetralkan oleh elektron-elektron bermuatan negatif yang melekat pada bola seragam bermuatan positif sehingga seperti kismis yang melekat pada kue. 

2. Kelebihan dan Kelemahan Model Atom Thomson

a.      Kelebihan Model Atom Thomson

Membuktikan adanya partikel lain yang bermuatan negatif dalam atom. Berarti atom bukan merupakan bagian terkecil dari suatu unsur.

                                    

b.      Kelemahan Model Atom Thomson

Model Thomson ini tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif dalam bola atom tersebut.
Sumber: http://kimia.upi.edu/utama/bahanajar/kuliah_web/2008/STEVI%20AMIANTI%200603508/Thomson.html

OSILOSKOP

OSILOSKOP

1.      Pengertian

Osiloskop merupakan alat ukur dimana bentuk gelombang sinyal listrik yang diukur akan tergambar pada layar tabung sinar katoda. Dapat juga dikatakan bahwa osiloskop adalah alat ukur yang di gunakan untuk memetakan atau membaca sinyal listrik maupun frekuensi. Osiloskop di gunakan dalam pengukuran rangkaian elektronik seperti stasiun pemancar radio, TV, atau dalam kegunaan memonitor frekuensi elektronik seperti di rumah sakit dan untuk kegunaan-kegunaan lainnya. 

Gambar. 1 Osiloskop

Pengetahuan tentang osiloskop sangatlah penting karena instrumen ini akan terus digunakan pada praktikum Dasar-Dasar Akustik, Akustik Kelautan, Dasar-dasar Instrumentasi dan Instrumentasi Kelautan serta Teknik Deteksi Bawah Air. Dengan praktikum ini akan dapat dipahami fenomena gelombang sinus, istilah-istilahnya serta prinsip superposisi gelombang sinus.

2.      Fungsi Osiloskop

Beberapa fungsi osiloskop antara lain untuk:

a.       Mengukur besar tegangan listrik dan hubungannya terhadap waktu.

b.      Mengukur frekuensi sinyal yang berosilasi.

c.       Mengecek jalannya suatu sinyal pada sebuah rangkaian listrik.

d.      Membedakan arus AC dengan arus DC.  

e.       Mengetahui noise pada sebuah rangkaian listrik.

TEORI TERBENTUKNYA TATA SURYA

a. Teori nebula (Kant dan Laplace)

Teori Nebula pertama kali dikemukakan seorang filsuf Jerman bernama Imanuel Kant. Menurutnya, tata surya berasal dari nebula yaitu gas atau kabut tipis yang sangat luas dan bersuhu tinggi yang berputar sangat lambat. Perputaran yang lambat itu menyebabkan terbentuknya konsentrasi materi yang mempunyai berat jenis tinggi yang disebut inti massa di beberapa tempat yang berbeda. Inti massa yang terbesar terbentuk di tengah, sedangkan yang kecil terbentuk di sekitarnya Karena terjadi proses pendinginan, inti-inti massa yang lebih kecil berubah menjadi planet-planet, sedangkan yang paling besar masih tetap dalam keadaan pijar dan bersuhu tinggi yang disebut matahari.

Teori nebula lainnya dikemukakan oleh Pierre Simon Laplace. Menurut Laplace, tata surya berasal dari bola gas yang bersuhu tinggi dan berputar sangat cepat. Karena perputaran yang sangat cepat, sehingga terlepaslah bagian-bagian dari bola gas tersebut dalam ukuran dan jangka waktu yang berbeda-beda. Bagian-bagian yang terlepas itu berputar dan akhirnya mendingin membentuk planet-planet, sedangkan bola gas asal dinamakan matahari.

b. Teori planetesimal (Moulton dan Chamberlain)

Moulton dan Chamberlain, berpendapat bahwa tata surya berasal dari adanya bahan-bahan padat kecil yang disebut planetesimal yang mengelilingi inti yang berwujud gas bersuhu tinggi. Gabungan bahan-bahan padat kecil itu kemudian membentuk planet-planet, sedangkan inti massa yang bersifat gas dan bersuhu tinggi membentuk matahari.

c. Teori pasang surut (Jeans dan Jeffreys)

Astronom Jeans dan Jeffreys, mengemukakan pendapat bahwa tata surya pada awalnya hanya matahari saja tanpa mempunyai anggota. Planet-planet dan anggota lainnya terbentuk karena adanya bagian dari matahari yang tertarik dan terlepas oleh pengaruh gravitasi bintang yang melintas ke dekat matahari. Bagian yang terlepas itu berbentuk seperti cerutu panjang (bagian tengah besar dan kedua ujungnya mengecil) yang terus berputar mengelilingi matahari, sehingga lama kelamaan mendingin membentuk bulatan-bulatan yang disebut planet.

d. Teori bintang kembar (Lyttleton)

Teori bintang kembar dikemukakan astronom Inggris bernama Lyttleton. Teori ini menyatakan bahwa pada awalnya matahari merupakan bintang kembar yang satu dengan lainnya saling mengelilingi, pada suatu masa melintas bintang lainnya dan menabrak salah satu bintang kembar itu dan menghancurkannya menjadi bagian-bagian kecil yang terus berputar dan mendingin menjadi planet-planet yang mengelilingi bintang yang tidak hancur, yaitu matahari.

e. Teori awan debu (Weizsaecker dan Kuiper)

Weizsaecker dan Kuiper, berpendapat bahwa tata surya berasal dari awan yang sangat luas yang terdiri atas debu dan gas (hidrogen dan helium). Ketidakteraturan dalam awan tersebut menyebabkan terjadinya penyusutan karena gaya tarik menarik dan gerakan berputar yang sangat cepat dan teratur, sehingga terbentuklah piringan seperti cakram. Inti cakram yang menggelembung menjadi matahari, sedangkan bagian pinggirnya berubah menjadi planet-planet.

Ahli astronomi lainnya yang mengemukakan teori awan debu antara lain, F.L Whippel dari Amerika Serikat dan Hannes Alven dari Swedia. Menurutnya, tata surya berawal dari matahari yang berputar dengan cepat dengan piringan gas di sekelingnya yang kemudian membentuk planet-planet yang beredar mengelilingi matahari.

Sumber :http://www.sentra-edukasi.com/2011/09/teori-terbentuknya-tata-surya.html