Kenapa Apel Jatuh tapi Bulan Tidak?
Apel jatuh ke tanah. Bulan juga ditarik oleh Bumi. Lalu kenapa Bulan tidak ikut jatuh menimpa kita? Pertanyaan sederhana ini mengantar Isaac Newton pada salah satu penemuan terbesar dalam sejarah sains: gravitasi bekerja sama di mana saja, dari kebun apel sampai langit malam.
Kisah apel yang (sebagian) benar
Sekitar tahun 1666, wabah membuat Universitas Cambridge ditutup. Newton pulang ke rumah keluarganya di Woolsthorpe, Inggris. Di sana, menurut cerita yang ia sampaikan sendiri kepada sahabatnya William Stukeley bertahun-tahun kemudian, ia melihat sebuah apel jatuh dan mulai bertanya-tanya: kenapa apel selalu jatuh lurus ke bawah, bukan ke samping atau ke atas?
Gagasan besarnya: tarikan yang sama
Newton menyadari bahwa gaya yang menarik apel ke tanah bisa jadi sama dengan gaya yang menahan Bulan di orbitnya. Gagasan ini ia tuangkan dalam buku Principia (1687): setiap benda bermassa saling tarik-menarik, dan tarikan itu melemah ketika jaraknya makin jauh.
Tiga hukum gerak Newton
- Hukum I (kelembaman): benda diam tetap diam, benda bergerak tetap bergerak lurus, selama tidak ada gaya yang mengubahnya. Itulah kenapa tubuhmu terdorong ke depan saat bus mengerem mendadak.
- Hukum II (F = m × a): makin besar gaya, makin cepat perubahan geraknya; makin berat bendanya, makin besar gaya yang dibutuhkan. Mendorong troli kosong jauh lebih mudah daripada troli penuh belanjaan.
- Hukum III (aksi–reaksi): setiap aksi punya reaksi yang sama besar dan berlawanan arah. Roket menyemburkan gas ke bawah, gas mendorong roket ke atas.
Meriam Newton: kenapa Bulan tidak jatuh
Newton membayangkan sebuah meriam di puncak gunung yang sangat tinggi. Tembakan pelan jatuh tidak jauh. Tembakan lebih kencang jatuh lebih jauh. Kalau pelurunya cukup cepat, permukaan Bumi yang melengkung akan "menjauh" secepat peluru itu jatuh, sehingga peluru terus jatuh tapi tidak pernah menyentuh tanah. Itulah orbit.
Bulan sebenarnya juga sedang jatuh ke arah Bumi setiap saat. Tapi Bulan bergerak menyamping sekitar 1 kilometer per detik, jadi ia selalu "meleset" dan terus mengelilingi Bumi. Satelit dan stasiun luar angkasa bekerja dengan prinsip yang sama.
Sumber
- Newton, I. (1687). Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica.
- Stukeley, W. (1752). Memoirs of Sir Isaac Newton's Life (kisah apel dari Newton sendiri).
- Newton, I. (1728). A Treatise of the System of the World (ilustrasi meriam Newton).