Aplikasi Fisika Modern dengan Penggunaan Energi Matahari

Salah satu ilmu pengetahuan nan sampai saat ini sangat diperlukan buat dapat diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari ialah ilmu fisika. Dalam ilmu fisika modern, kita dapat menerapkan berbagai teori ke dalam bentuk pelaksanaan nan juga modern.

Fisika modern sendiri ialah salah satu cabang atau bagian ilmu fisika nan mempelajari konduite materi dan energi pada skala atomik atau subatomik dan partikel nan bergerak pada kecepatan tinggi.

Pada teori tertentu, ada pula konduite partikel nan bergerak dengan kecepatan cahaya atau mendekati kecepatan cahaya. Teori tersebut dinamakan dengan teori relativitas khusus.

Ilmu fisika modern ini dikembangkan pada awal abad ke- 20 dengan rumusan dalam fisika klasik nan sudah tak mampu menjelaskan berbagai kenyataan nan terjadi pada materi atomik atau subatomik. Teori-teori dalam fisika modern diawali dengan adanya hipotesa Planck mengenai besaran energi suatu benda nan berisolasi, nan tak lagi bersifat kontinu.

Sifat benda tersebut kemudian dinyatakan kuanta sehingga muncullah istilah fisika kuantum nan disusul pula dengan munculnya konsep dualisme partikel-gelombang. Kedua konsep tersebutlah nan pada akhirnya menjadi dasar dari konsep fisika modern.

Berikut ialah beberapa teori nan dipelajari dalam konsep fisika modern.

1. Teori Relativitas Khusus
2. Teori Partikel dan Gelombang, beserta sifatnya
3. Struktur atomik
4. Mekanika kuantum
5. Teori Kuantum atau Hidrogen.
6. Atom berelektron jamak
7. Molekul Fisika
8. Mekanika Statistik
9. Inti Atomik
10. Transformasi Nuklir
11. Fisika Partikel

Jika kita berada dalam suatu ruangan tertutup, maka kita tak akan mengetahui apakah ruangan tersebut bergerak atau tidak. Hal ini disebabkan oleh adanya konsep mobilitas dalam kerangka universal nan menganggap bahwa tak ada gerakan mutlak nan terjadi di alam.

Semua mobilitas nan terjadi di lingkungan kita bersifat relatif. Itulah sebabnya mengapa ada konvoi eksklusif nan terlihat saat kita sedang terdiam atau sebaliknya, saat kita terdiam orang melihat kita seperti sesuatu nan bergerak sebab mereka sendiri nan sebenarnya bergerak.

Dalam pembahasan teori relativitas khusus, ada nan dinamakan dengan kerangka acuan universal, yakni kerangka nan bergerak dengan kecepatan kontinu atau tetap terhadap kerangka acuan lainnya. Hal ini didasarkan pada dua postulat berikut ini.

1. Prinsip relativitas nan sama dalam setiap kerangka acuan nan bergerak. Prinsip ini beranggapan bahwa hukum fisika bisa dinyatakan dalam persamaan nan sama pada setiap kerangka acuan nan bergerak dengan kecepatan kontinu terhadap kerangka acuan nan lainnya.

2. Kelajuan cahaya di dalam ruang hampa sama besarnya bagi semua pengamat. Hal ini tak bergantung pada situasi mobilitas si pengamat.

Dalam dinamika relativitas, dibicarakan mengenai besaran bergerak maju massa, momentum, gaya, dan energi nan keseluruhannya dilihat dari sudut pandang teori relativitas khusus. Terdapat interaksi nan paling terkenal nan didapatkan dari hasil penelitian Albert Einstein, ykani interaksi antara massa dan energi.

Hubungan tersebut didapatkan dengan cara menurunkan secara langsung energi kinetik suatu benda nan bergerak menjadi kerja nan dibutuhkan buat membawa benda tersebut dalam keadaan diam sehingga memiliki kecepatan tertentu.

Dalam fisika klasik, buat memiliki energi dan momentum, suatu partikel harus memiliki massa diam. Akan tetapi, dalam teori dinamika relativitas, hal tersebut tidaklah berlaku.

Perbedaan fundamental antara fisika klasik dan fisika moder ialah prinsip nan mendasari kedua teori tersebut. Teori klasik menggunakan pendekatan terhadap pemecahan dengan mendasarkan segala prinsip pada hukum mekanika gerak.

Fenomena alam nan digambarkan dalam fisika klasik selalu bersifat konkrit melalui rasio akal sehat. Selain itu, kecepatan partikel nan diteliti pun dianggap lebih kecil dibandingkan dengan kecepatan cahaya.

Dalam fisika klasik juga tak dilakukan pengklasifikasian atau restriksi besaran energi seperti nan terdapat pada fisika modern. Sementara itu, teori nan dipelajari dalam fisika klasik ialah sebagai berikut.

1. Mekanika klasik (Hukum mobilitas Newton)
2. Elektrodinamika klasik (Persamaan Maxwell)
3. Termodinamika klasik
4. Teori relativitas khusus
5. Teori relativitas umum

Sejak zaman prasejarah manusia telah memanfaatkan sinar matahari buat berbagai keperluan. Sebelum ada lampu, penerang bangunan di siang hari berasal dari cahaya matahari. Para petani juga sangat membutuhkan sinar matahari. Sinar matahari digunakan oleh tumbuhan buat tumbuh dan berkembang. Penerapan fisika modern lebih juga telah memungkinkan kita memanfaatkan energi sinar matahari sepanjang hari.

Salah satu hambatan pemanfaatan energi matahari ialah keterbatasan waktu penyinaran. Umumnya energi matahari masih dipakai secara langsung, yaitu pada siang hari di saat matahari sedang bersinar. Padahal manusia menggunakan energi secara terus menerus selama 24 jam. Ketika sedang tidur pun, sebagian kita menggunakan kipas angin atau air conditioner nan memerlukan energi buat menjalankannya.

Para pakar fisika modern merancang sel-sel pengumpul sinar matahari buat menangkap dan menampung energi matah