Refleksi: September 2004
Minggu 19 September 2004

Nova

Dua buah bintang dengan massa yang hampir sama akan berevolusi hampir secara sejajar. Tetapi bintang yang lebih masif akan lebih cepat menghabiskan bahan bakar nuklirnya, lebih cepat menjadi raksasa merah, dan menjadi yang pertama mencapai kemunduran akhir kerdil putih. Karenanya, seharusnya ada banyak (dan kenyataannya memang demikian) kasus bintang ganda dimana satu komponennya adalah bintang raksasa merah, dan pasangannya berupa kerdil putih.

Sejumlah pasangan semacam itu sedemikian dekatnya hingga bersentuhan. Sebagian atmosfer mengalir dari bintang raksasa merah yang bengkak ke kerdil putih yang masif lewat suatu daerah tertentu dari permukaan kerdil putih. Hidrogen menumpuk menekan hingga tekanan dan suhunya terus meninggi karena gravitasi yang kuat dari kerdil putih. Demikian seterusnya hingga sejumlah atmosfer yang "dicuri" dari raksasa merah mengalami reaksi termonuklir, dan kerdil putih meletup sesaat menjadi lebih cemerlang.

Bintang ganda semacam itu biasa disebut sebagai nova. Secara umum, nova memiliki asal-usul yang berbeda dari supernova. Nova hanya terdapat pada sistem bintang ganda dan dimotori oleh fusi hidrogen, sedangkan supernova terjadi pada bintang tunggal dan dimotori oleh peleburan silikon (lihat catatan sebelum ini).

- Diposting oleh Dhani @ 01:32

Sabtu 18 September 2004

Supernova (2)

Proses terbentuknya supernova biasanya berawal dari pembangkitan pusat besi yang masif oleh fusi silikon. Dibawah tekanan yang sangat tinggi, elektron bebas didalam interior bintang dipaksa untuk menyatu dengan proton inti besi, dimana muatan listrik yang sama dan berlawanan saling meniadakan. Bagian dalam inti bintang akan berubah menjadi suatu nukleus atom raksasa tunggal, mengisi volume yang jauh lebih kecil daripada elektron dari inti besi sebelumnya. Pusat itu meledak ke dalam dengan kuatnya, bagian eksterior menyatu kembali dan suatu ledakan supernova dihasilkan. Supernova dapat lebih cemerlang daripada keseluruhan cahaya yang dihasilkan oleh semua bintang lain dalam galaksi dimana supernova terbentuk.

Terbentuknya supernova temasuk fenomena yang jarang terjadi. Pada umumnya, terjadinya supernova dalam sebuah galaksi adalah berkisar sekali dalam satu abad. Sepanjang hidup sebuah galaksi -- sekitar 10 milyar tahun -- 100 juta bintang akan meledak. Ini jumlah yang sangat banyak, tetapi itu baru berarti hanya satu diantara 1000 bintang yang akan berakhir sebagai sebuah supernova.

Salah satu supernova yang terkenal dicatat oleh para astronom China pada 4 Juli 1054. Dalam catatan itu disebutkan bahwa sebuah bintang baru -- mereka menyebutnya "bintang tamu" -- yang sebelumnya tidak pernah terlihat mendadak muncul di rasi Taurus dan bersinar dengan sangat terang. Konon sinarnya begitu terang sehingga dapat terlihat di siang hari, sementara di malam hari orang bisa membaca hanya dengan mengandalkan sinarnya. Objek ini terlihat hingga tiga bulan sebelum akhirnya lenyap begitu saja. Sisa-sisa peristiwa itu masih dapat kita lihat saat ini melalui teleskop sebagai sebuah nebula yang dikenal sebagai Nebula Kepiting (Crab Nebula).

Astronom lain dari beberapa kebudayaan, termasuk diantaranya astronom Arab, juga mencatat kejadian ini. Satu hal yang menarik bahwa peristiwa ini tidak tercatat pada semua kronik Eropa barat masa itu. Hal ini mungkin bisa dipahami mengingat dogma gereja masa itu menyatakan bahwa langit bersifat kekal dan tidak pernah berubah, karenanya, bagi astronom Eropa masa itu jelas lebih enak diam ketimbang dibakar hidup-hidup (inkuisisi).

Baru pada 1572, Tycho Brahe, seorang astronom Eropa melaporkan adanya sebuah supernova lain. Ia menyebutnya nova stella, yang artinya "bintang baru". Supernova lainnya tercatat pada 1604 oleh Johannes Kepler. Sayangnya, tidak ada supernova yang teramati di galaksi kita sejak penemuan teleskop, dan selama berabad-abad para astronom dibuat penasaran oleh pencarian terhadap objek ini.

- Diposting oleh Dhani @ 01:34

Minggu 12 September 2004

Supernova (1)

Ketika galaksi kita mulai memadat dari proses pemuaian jagat raya, sekitar 10-20 milyar tahun lalu, sebagian besar generasi pertama bintang-bintang masih terbuat dari hidrogen dan helium. Kedua unsur ini memang merupakan satu-satunya elemen yang terbentuk dalam jumlah besar selama proses dentuman besar (big bang) yang diyakini menandai awal terciptanya alam semesta. Proses fusi dalam bintang-bintang ini terus mengubah hidrogen menjadi helium. Ketika persediaan hidrogen habis, maka helium mulai terbakar untuk membentuk elemen yang lebih berat. Reaksi penyatuan ini akan terus berlangsung untuk memberi tenaga kepada bintang sampai seluruh intinya berubah menjadi besi. Besi tidak dapat melewati proses fusi untuk membentuk elemen yang lebih berat sehingga bahan bakar nuklir di bintang itu pun habislah.

Kecepatan bintang membakar persediaan nuklir tergantung pada masanya. Sebagai bintang bermassa sedang, Matahari kita masih belum sampai separuh jalan dalam fase pertama evolusi bintang. Matahari telah membakar hidrogen selama 5 milyar tahun dan masih akan berpijar mantap hingga 5 milyar tahun berikutnya. Sebaliknya, bintang-bintang bermassa besar (sekitar 10 kali massa matahari) akan membakar persediaan hidrogennya dengan kecepatan hingga 1000 kali kecepatan proses serupa pada bintang sekelas Matahari. Bintang semacam ini akan menghabiskan bahan bakarnya dalam tempo kurang dari 100 juta tahun.

Nasib yang disediakan bagi masing-masing tipe bintang ini di akhir hidupnya juga berbeda. Bintang sekelas Matahari akan mengakhiri hidupnya dalam sebuah proses evolusi yang lambat. Ketika persediaan hidrogennya mulai berkurang, teras bintang akan menyusut. Penyusutan itu akan menghasilkan lebih banyak energi yang menyebabkan terhentinya penyusutan, dan bintang bersangkutan akan mulai mengembang. Bintang itu akan terus membengkak hingga menjadi sebuah bintang raksasa merah (red giant). Helium yang terbentuk dalam proses fusi bintang itu semasa hidupnya akan membeku dan membuatnya lebih mengembang. Menjelang habisnya helium, bintang tersebut akan menjadi labil. Ia akan melepas lapisan luarnya dan sisanya akan runtuh kedalam. Bintang itu akan mulai berkontraksi dan menjelma menjadi bintang kerdil putih (white dwarfs), yang berukuran kira-kira sebesar Bumi namun dengan kerapatan yang sangat tinggi. Bintang tersebut akan mengalami tahapan ini sampai suatu saat produksi energi benar-benar terhenti dan bintang itu akan menemui ajalnya sebagai sebuah bintang mati yang dingin dan gelap.

Bintang-bintang bermassa besar akan mengakhiri hidupnya secepat ia membakar persediaan hidrogennya.Dalam tempo beberapa detik setelah bahan bakar nuklirnya habis, sebuah reaksi nuklir yang lebih eksotik segera berlangsung untuk mengantarkannya sebagai sebuah supernova. Proses tersebut akan kita bahas dalam catatan selanjutnya.

- Diposting oleh Dhani @ 01:02

Sabtu 11 September 2004

Bukan Karena Ketiadaan Gravitasi

Kenapa para astronaut nampak melayang-layang di dalam pesawat antariksanya? Kebanyakan dari kita akan menjawab "karena di ruang angkasa tidak ada gravitasi". Ini jawaban yang keliru, karena daerah orbit pesawat antariksa sebenarnya masih berada dalam pengaruh gaya gravitasi Bumi. Jawaban yang tepat sebenarnya adalah karena para astronaut itu sedang berada dalam kondisi jatuh bebas. Lho?

Untuk memahami kondisi ini, kita bisa mengingat-ingat sejenak pengalaman kita saat berada di dalam lift. Ketika lift bergerak naik, kita merasa berat badan kita bertambah. Itu karena kita mendapat gaya yang berlawanan dengan arah gravitasi. Sebaliknya, ketika lift bergerak turun, kita malahan merasakan badan kita makin ringan. Tentu itu juga karena kita memperoleh gaya yang searah dengan gaya gravitasi. Sekarang, andaikata kita berada dalam lift yang jatuh dari ketinggian, dengan kecepatan tinggi, apa yang akan terjadi? Jawabnya: Kita akan melayang di dalam lift!

Berikutnya, coba kita ingat-ingat lagi apa yang terjadi saat kita menjatuhkan sebuah benda ke tanah. Kita melihat benda itu akan tiba di tanah tepat dibawah titik dimana benda itu dijatuhkan, atau dengan kata lain, benda itu jatuh dalam lintasan lurus. Seandainya lagi, kita menjatuhkan sebuah benda dari suatu ketinggian yang lebih tinggi, misalnya dari daerah sub orbit. Kita akan melihat bahwa benda itu, tetap akan memiliki kecenderungan untuk jatuh tepat dibawah titik dimana benda itu dijatuhkan. Namun, karena Bumi berotasi pada sumbunya, maka dalam selang watu antara ketika benda itu dilepaskan hingga akhirnya menumbuk permukaan tanah, titik dimana benda itu akan jatuh telah bergeser mengikuti arah rotasi Bumi. Disini, benda itu jatuh dalam lintasan melengkung.

Ketika sebuah benda jatuh dari ketinggian yang lebih tinggi lagi -- katakanlah di wilayah orbit pesawat antariksa, maka benda akan jatuh dalam lintasan melengkung yang sama dengan lengkungan permukaan Bumi. Walhasil benda itu akan jatuh dalam lintasan yang tidak berkesudahan. Apa yang dialami para astronaut mirip dengan mereka yang berada pada lift yang jatuh dari ketinggian. Pada saat mengorbit Bumi, pesawat antariksa yang mereka kendarai sebenarnya dalam kondisi jatuh bebas, namun dengan kelengkungan yang sama dengan lengkung permukaan Bumi. Akibatnya, merekapun melayang-layang dalam pesawatnya.

- Diposting oleh Dhani @ 13:46

Minggu 05 September 2004

Seputar Kecerdasan Buatan

Tidak mudah menjelaskan apa itu AI (Artificial Intelligence, kecerdasan buatan). Ada yang berpendapat, AI adalah kemampuan komputer untuk menyelesaikan tugas, namun ada juga yang menyatakan kemampuan belajarnya yang lebih penting. Tapi sebagian besar sepakat, kemampuan komputer untuk berkomunikasi dengan manusia yang paling penting.

Sebutlah Alan Turing, ahli Matematika berkebangsaan Inggris yang dijuluki bapak komputer modern dan pembongkar sandi NAZI dalam era Perang Dunia II. Tahun 1950 ia menetapkan definisi AI: Kalau komputer tidak dapat dibedakan dengan manusia saat berbincang melalui terminal komputer, maka bisa dikatakan komputer itu cerdas. Ia punya intelegensi. Inilah AI.

Tahun 1990, industriwan terkemuka, Dr. Hugh G. Loebner menyediakan hadiah sebesar AS$ 100.000 bagi siapa saja yang berhasil menciptakan AI menurut deskripsi Alan Turing. Setiap tahun, dalam kompetisi Loebner tentang AI, 10 orang juri duduk di depan terminal komputer dan "berbincang" tentang topik tertentu dengan 10 "orang" (bisa manusia, bisa komputer). Mereka harus menebak mana yang komputer dan mana yang manusia. Hadiah sebesar itu akan diberikan kepada perancang program komputer yang dikira manusia. Tapi hingga sekarang belum ada yang berhasil memenangkan hadiah itu.

Di dunia sains komputer, dikenal ada dua aliran: neat (rapi), dan scruffy (acak). Aliran yang rapi biasanya brgerak di bidang bahasan yang sudah jelas. Tentunya yang sudah mereka pahami. Sedangkan aliran yang acak cenderung menjelajahi bidang-bidang bahasan yang masih baru, belum dikenal, atau masih teka-teki. Ilumwan yang scruffy terkadang tidak dapat menerangkan bagaimana karya ciptanya itu bisa berfungsi karena ia memang menjelajahi wilayah yang masih "remang-remang". Istilah neat dan scruffy ini belakangan banyak muncul di dunia AI.

Expert System adalah salah satu contoh program komputer yang menganut aliran neat, karena cara kerjanya serba pasti. Beberapa pertanyaan diajukan oleh program, kita jawab, lalu program itu memberikan solusi. Jadi, program itu berfungsi sebagai semacam "tenaga ahli". Expert System banyak digunakan oleh lembaga keuangan untuk membuat prediksi.

Sebaliknya dengan Neural Networks. Ini program yang belajar sendiri. Sirkuitnya didesain mirip dengan sambungan saraf manusia. Program ini mempelajari data mentah, bahkan menyimpulkan sendiri dimana data yang dibutuhkan itu bisa dicari berdasarkan pengalamannya. Bisa dikatakan program ini bekerja mulai dari nol. Neural Networks Banyak digunakan oleh lembaga perbankan untuk melacak pola belanja nasabahnya dan menemukan keanehan yang mungkin terjadi sehingga mereka terhindar dari tindakan pemalsuan maupun penipuan.

Ada lagi Genetic Algorithm yang mulai bekerja tidak dari nol, melainkan sudah dibekali dengan beberapa prinsip dasar. Prinsip-prinsip ini lantas terus dikombinasikan sampai dihasilkan program-program yang kemudian saling "dikawinkan" lagi. Dari proses itu akan diperoleh solusi, misalnya bagaimana membuat Neural Networks yang baik, atau bagaimana memprediksi gejolak di bursa saham.

Sementara itu, banyak teknologi baru yang kini muncul berkat prinsip logika kabur (fuzzy logic). Maksudnya, komputer mengambil keputusan tidak berdasarkan hitam-putih, melainkan abu-abu. Ini salah satu cara komputer untuk belajar menyamai cara berpikir tidak pasti, yang justeru amat manusiawi.

Program AI yang dianggap maju umumnya didesain dengan pendekatan scruffy. Hal ini dikarenakan pendekatan inilah yang paling mendekati konsep berpikir manusia. Namun demikian, hampir mustahil untuk membuat program AI yang betul-betul meniru cara berpikir manusia. Berbeda dengan pola "berpikir" komputer yang selalu runtut berdasarkan fakta-fakta yang diketahuinya, tindakan berpikir manusia juga melibatkan emosi dan intuisi yang hampir tidak mungkin dituangkan dalam algoritma AI yang paling canggih sekalipun.

- Diposting oleh Dhani @ 10:44