Alam semesta tempat kita berada adalah sebuah orkestrasi agung dari berbagai entitas, mulai dari partikel subatomik hingga galaksi raksasa. Namun, di balik keragaman dan kompleksitasnya, ada satu konsep fundamental yang mempersatukan hampir semua yang kita amati: jisim. Konsep berjisim adalah inti dari keberadaan, interaksi, dan evolusi realitas fisik kita. Hampir semua objek yang dapat kita sentuh, lihat, atau rasakan, adalah objek yang berjisim. Dari sebutir pasir di pantai hingga bintang yang jauh di angkasa, setiap entitas ini memiliki kualitas intrinsik yang kita sebut jisim.
Jisim bukan sekadar angka atau properti permukaan; ia adalah salah satu pilar utama fisika modern, yang membentuk dasar bagi pemahaman kita tentang gravitasi, inersia, energi, dan struktur materi itu sendiri. Tanpa pemahaman tentang jisim, banyak fenomena alam semesta akan tetap menjadi misteri yang tidak terpecahkan. Artikel ini akan menyelami secara mendalam konsep jisim, menggali berbagai definisinya, perannya dalam berbagai cabang ilmu pengetahuan, serta implikasi filosofisnya terhadap pandangan kita tentang dunia.
Untuk memahami alam semesta yang berjisim, kita harus terlebih dahulu mengerti apa sebenarnya jisim itu. Secara sederhana, jisim dapat didefinisikan sebagai ukuran resistensi suatu objek terhadap perubahan gerak (inersia) atau ukuran jumlah materi yang terkandung dalam suatu objek. Ini adalah properti intrinsik, fundamental, yang dimiliki oleh setiap benda fisik. Jisim merupakan kuantitas skalar, artinya ia hanya memiliki nilai magnitude dan tidak memiliki arah. Satuan SI untuk jisim adalah kilogram (kg).
Dalam fisika, seringkali kita berbicara tentang dua jenis jisim yang tampaknya berbeda tetapi terbukti setara: jisim inersia dan jisim gravitasi. Jisim inersia adalah ukuran resistensi suatu objek terhadap percepatan ketika gaya diterapkan padanya. Semakin besar jisim inersia suatu objek, semakin besar gaya yang dibutuhkan untuk menghasilkan percepatan tertentu. Ini adalah manifestasi dari Hukum Kedua Newton, F=ma (Gaya = jisim × percepatan). Sebuah benda yang berjisim besar akan lebih sulit untuk digerakkan dari keadaan diam, atau dihentikan jika sudah bergerak, dibandingkan dengan benda yang berjisim kecil.
Di sisi lain, jisim gravitasi adalah ukuran kekuatan tarikan gravitasi yang dialami suatu objek dengan objek lain. Dalam konteks Hukum Gravitasi Universal Newton, dua benda dengan jisim gravitasi M1 dan M2 akan saling menarik dengan gaya gravitasi yang sebanding dengan hasil kali kedua jisim tersebut dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak di antara mereka. Semakin besar jisim gravitasi suatu objek, semakin kuat ia akan menarik objek lain dan semakin kuat pula ia akan ditarik oleh objek lain.
Prinsip ekuivalensi, yang merupakan fondasi penting dalam Teori Relativitas Umum Einstein, menyatakan bahwa jisim inersia dan jisim gravitasi adalah identik. Ini berarti bahwa tidak ada eksperimen lokal yang dapat membedakan antara berada dalam medan gravitasi dan mengalami percepatan. Konsep mendalam ini telah mengubah cara kita memahami gravitasi, tidak lagi sebagai gaya misterius yang bekerja dari jarak jauh, melainkan sebagai manifestasi dari kelengkungan ruang-waktu yang disebabkan oleh keberadaan jisim dan energi.
Salah satu kesalahpahaman paling umum dalam fisika adalah mengacaukan jisim dengan berat. Meskipun keduanya terkait erat, mereka adalah konsep yang secara fundamental berbeda. Jisim, seperti yang telah dijelaskan, adalah ukuran materi yang terkandung dalam suatu objek atau resistensinya terhadap perubahan gerak. Ini adalah properti intrinsik yang tidak berubah terlepas dari lokasi objek di alam semesta. Sebuah batu yang berjisim 1 kg di Bumi akan tetap berjisim 1 kg di Bulan, di Mars, atau bahkan di ruang angkasa tanpa gravitasi.
Sebaliknya, berat adalah ukuran gaya gravitasi yang bekerja pada suatu objek. Berat adalah hasil dari interaksi antara jisim objek dengan medan gravitasi di sekitarnya. Formula untuk berat adalah W = mg (Berat = jisim × percepatan gravitasi). Karena percepatan gravitasi (g) bervariasi tergantung pada lokasi (misalnya, g di Bumi berbeda dengan g di Bulan), maka berat suatu objek juga akan bervariasi. Batu yang berjisim 1 kg di Bumi memiliki berat sekitar 9.8 Newton (atau sekitar 1 kgf), tetapi di Bulan, di mana gravitasi jauh lebih lemah, batu yang sama akan memiliki berat yang jauh lebih kecil meskipun jisimnya tetap 1 kg.
Oleh karena itu, ketika seorang astronot melayang di Stasiun Luar Angkasa Internasional, mereka dikatakan "tidak berbobot" karena mereka terus-menerus jatuh bebas mengelilingi Bumi, mengalami keadaan gravitasi mikro. Namun, mereka masih sepenuhnya berjisim; mereka masih memiliki inersia. Jika astronot mencoba mendorong benda yang sangat berjisim di stasiun luar angkasa, mereka akan merasakan resistensi yang signifikan, menunjukkan bahwa jisim benda itu tetap ada meskipun beratnya tidak terasa.
Satuan standar internasional (SI) untuk jisim adalah kilogram (kg). Kilogram adalah satu-satunya satuan dasar SI yang masih didefinisikan berdasarkan artefak fisik (International Prototype Kilogram, atau IPK, yang disimpan di Bureau International des Poids et Mesures di Prancis) hingga revisi tahun 2019. Setelah revisi tersebut, kilogram didefinisikan ulang berdasarkan konstanta Planck, sebuah konstanta fundamental alam semesta, yang jauh lebih stabil dan universal. Definisi baru ini memberikan kestabilan jangka panjang untuk pengukuran jisim dan memungkinkan realisasi kilogram di mana saja di dunia dengan presisi tinggi.
Selain kilogram, ada beberapa satuan jisim lain yang digunakan dalam konteks yang berbeda:
Penting untuk selalu menggunakan satuan yang tepat dan konsisten dalam perhitungan ilmiah dan teknis untuk menghindari kesalahan, terutama ketika berurusan dengan objek yang berjisim dalam skala yang sangat berbeda.
Jisim adalah konsep sentral dalam fisika, baik dalam kerangka klasik Newton maupun dalam teori modern Einstein. Pemahaman kita tentang jisim telah berkembang seiring dengan kemajuan ilmu pengetahuan.
Sir Isaac Newton adalah orang pertama yang merumuskan konsep jisim secara kuantitatif dalam tiga hukum geraknya yang fundamental. Hukum-hukum ini menjelaskan bagaimana benda-benda yang berjisim bergerak dan berinteraksi satu sama lain:
Selain hukum gerak, Newton juga merumuskan Hukum Gravitasi Universal, yang menyatakan bahwa setiap dua partikel yang berjisim di alam semesta saling menarik dengan gaya yang sebanding dengan hasil kali jisim mereka dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak di antara pusat-pusat mereka. Formula ini, F = G(m1m2)/r², memperkenalkan konsep jisim gravitasi dan menjelaskan mengapa apel jatuh ke tanah dan mengapa planet-planet mengorbit matahari.
Pada awal abad ke-20, Albert Einstein merevolusi pemahaman kita tentang jisim dengan Teori Relativitasnya. Dalam Relativitas Khusus, Einstein memperkenalkan persamaan paling terkenal dalam fisika: E=mc². Persamaan ini menyatakan ekuivalensi antara jisim (m) dan energi (E), di mana c adalah kecepatan cahaya dalam ruang hampa (sebuah konstanta yang sangat besar). Ini berarti bahwa jisim dapat diubah menjadi energi, dan sebaliknya. Setiap objek yang berjisim sebenarnya menyimpan sejumlah besar energi, bahkan saat diam.
Implikasi E=mc² sangat mendalam:
Dalam Relativitas Umum, Einstein melangkah lebih jauh, menghubungkan jisim dan energi dengan geometri ruang-waktu itu sendiri. Menurut teorinya, jisim dan energi (dan momentum) membengkokkan atau melengkungkan ruang-waktu di sekitarnya. Gravitasi, kemudian, bukan lagi gaya tarik misterius, melainkan manifestasi dari kelengkungan ruang-waktu ini. Objek yang berjisim, seperti planet, bergerak mengikuti jalur "lurus" dalam ruang-waktu yang melengkung ini, yang bagi kita terlihat sebagai orbit melingkar.
Konsep ini menjelaskan fenomena seperti:
Di tingkat subatomik, pemahaman tentang jisim menjadi lebih kompleks. Dalam Model Standar Fisika Partikel, yang mendeskripsikan partikel fundamental dan gaya-gaya yang mengatur interaksinya, awalnya banyak partikel fundamental (seperti elektron dan quark) dianggap tidak berjisim. Namun, eksperimen menunjukkan bahwa partikel-partikel ini memang memiliki jisim.
Untuk menjelaskan fenomena ini, para fisikawan mengusulkan mekanisme Higgs. Menurut mekanisme ini, seluruh alam semesta dipenuhi oleh sebuah medan yang disebut medan Higgs. Ketika partikel bergerak melalui medan Higgs, mereka berinteraksi dengannya. Tingkat interaksi ini menentukan seberapa besar jisim yang diperoleh partikel tersebut. Partikel yang berinteraksi kuat dengan medan Higgs akan memiliki jisim yang besar, sedangkan partikel yang berinteraksi lemah akan memiliki jisim yang kecil. Partikel yang sama sekali tidak berinteraksi dengan medan Higgs (seperti foton, partikel cahaya) tetap tidak berjisim.
Partikel yang terkait dengan medan Higgs adalah boson Higgs. Penemuan boson Higgs pada tahun 2012 di CERN (Organisasi Eropa untuk Riset Nuklir) melalui eksperimen di Large Hadron Collider (LHC) merupakan tonggak penting dalam fisika, yang memvalidasi Model Standar dan memberikan wawasan krusial tentang asal-usul jisim partikel fundamental.
Namun, perlu dicatat bahwa mekanisme Higgs hanya menjelaskan jisim partikel fundamental. Sebagian besar jisim benda sehari-hari (seperti jisim tubuh Anda) sebenarnya berasal dari energi pengikat (ikatan kuat) di dalam inti atom, bukan dari jisim inheren proton dan neutron itu sendiri. Proton dan neutron sendiri tersusun dari quark, yang memperoleh jisimnya melalui mekanisme Higgs, tetapi sebagian besar jisim proton dan neutron berasal dari energi kinetik quark dan energi medan gluon yang mengikatnya.
Dalam kimia, jisim memainkan peran yang sama pentingnya dalam memahami komposisi, struktur, dan reaksi materi. Setiap atom, molekul, dan ion adalah entitas yang berjisim.
Konsep jisim atom adalah fundamental dalam kimia. Jisim atom rata-rata suatu unsur adalah rata-rata tertimbang jisim semua isotop alami unsur tersebut, yang diukur dalam satuan jisim atom (sma atau u). Misalnya, karbon memiliki isotop karbon-12, karbon-13, dan karbon-14, masing-masing dengan jisim atom yang sedikit berbeda. Jisim atom yang tertera pada tabel periodik adalah nilai rata-rata ini.
Jisim molekul adalah jumlah jisim atom dari semua atom yang membentuk suatu molekul. Misalnya, air (H₂O) memiliki dua atom hidrogen (masing-masing kira-kira 1 sma) dan satu atom oksigen (kira-kira 16 sma), sehingga jisim molekulnya adalah sekitar 18 sma. Pengukuran jisim molekul memungkinkan para kimiawan untuk menentukan rumus kimia senyawa, memahami reaktivitas, dan merancang sintesis.
Antoine Lavoisier, sering disebut sebagai "Bapak Kimia Modern," merumuskan Hukum Konservasi Jisim, yang menyatakan bahwa jisim tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan dalam reaksi kimia biasa. Ini berarti bahwa total jisim reaktan (bahan awal) dalam suatu reaksi harus sama dengan total jisim produk (bahan akhir) setelah reaksi selesai. Hukum ini adalah pilar stoikiometri, cabang kimia yang berkaitan dengan rasio kuantitatif antara reaktan dan produk dalam reaksi kimia.
Sebagai contoh, ketika gas hidrogen (H₂) dan gas oksigen (O₂) bereaksi membentuk air (H₂O), total jisim hidrogen dan oksigen yang bereaksi akan sama dengan total jisim air yang terbentuk. Reaksi kimia hanya mengatur ulang atom-atom, tidak menciptakan atau menghancurkan jisim. Konsep ini sangat penting untuk menyeimbangkan persamaan reaksi dan melakukan perhitungan kuantitatif dalam kimia.
Dalam konteks modern, dengan pemahaman tentang E=mc², kita tahu bahwa dalam reaksi nuklir, jisim memang dapat diubah menjadi energi, sehingga hukum konservasi jisim dalam arti ketat tidak berlaku. Namun, untuk reaksi kimia biasa yang melibatkan energi yang jauh lebih kecil, perubahan jisim sangatlah minimal dan tidak terdeteksi oleh instrumen standar, sehingga hukum konservasi jisim tetap merupakan aproksimasi yang sangat akurat.
Jisim juga terkait erat dengan konsep kepadatan. Kepadatan didefinisikan sebagai jisim per unit volume (ρ = m/V). Objek yang berjisim sama dapat memiliki volume yang sangat berbeda tergantung pada kepadatannya. Misalnya, satu kilogram bulu memiliki jisim yang sama dengan satu kilogram besi, tetapi bulu memiliki volume yang jauh lebih besar karena kepadatannya yang lebih rendah. Kepadatan adalah properti penting dalam material science, teknik, dan bahkan geologi, yang mempengaruhi bagaimana materi berperilaku dan berinteraksi.
Distribusi jisim dalam suatu objek juga krusial. Pusat jisim adalah titik hipotetis di mana seluruh jisim suatu objek dapat dianggap terkonsentrasi. Lokasi pusat jisim mempengaruhi stabilitas objek, bagaimana ia berputar, dan bagaimana ia merespons gaya eksternal. Dalam desain kendaraan, pesawat, atau bangunan, perhitungan pusat jisim adalah fundamental untuk keamanan dan kinerja.
Ketika kita mengamati alam semesta dalam skala besar, peran jisim menjadi semakin monumental. Jisim adalah arsitek utama struktur kosmik, dari pembentukan bintang hingga evolusi galaksi.
Gravitasi, yang secara intrinsik terkait dengan jisim, adalah kekuatan pendorong di balik pembentukan bintang dan galaksi. Awan gas dan debu yang sangat besar di ruang angkasa, meskipun awalnya tersebar, mengandung jisim. Fluktuasi kecil dalam distribusi jisim ini menciptakan wilayah dengan kepadatan yang sedikit lebih tinggi. Gravitasi mulai menarik materi yang berjisim di wilayah-wilayah ini, menyebabkan awan runtuh. Saat runtuh, material ini memanas dan mulai berputar, membentuk protobintang di pusatnya.
Jika protobintang mengakumulasi jisim yang cukup, tekanan dan suhu di intinya akan mencapai titik di mana fusi nuklir dapat dimulai, melepaskan energi yang sangat besar dan menandai kelahiran bintang. Jisim awal dari protobintang ini sangat menentukan nasib akhirnya—apakah ia akan menjadi bintang katai merah, bintang raksasa, atau bahkan supernova.
Dalam skala yang lebih besar, galaksi terbentuk dari aglomerasi jisim yang jauh lebih besar. Miliaran bintang, gas, debu, dan materi gelap berkumpul di bawah pengaruh gravitasi untuk membentuk struktur spiral, elips, atau iregular yang kita kenal sebagai galaksi. Distribusi jisim di dalam galaksi, terutama di pusatnya, menentukan bentuk dan dinamikanya. Misalnya, galaksi Bima Sakti kita memiliki lubang hitam supermasif yang berjisim di intinya, Sagittarius A*, yang mempengaruhi pergerakan bintang-bintang di sekitarnya.
Salah satu misteri terbesar dalam kosmologi modern adalah keberadaan materi gelap dan energi gelap, yang keduanya merupakan manifestasi dari jisim atau energi yang tidak dapat kita lihat secara langsung tetapi mendominasi komposisi alam semesta.
Jelas bahwa alam semesta yang berjisim jauh lebih kompleks daripada yang terlihat. Pemahaman kita tentang jisim terus berkembang, terutama ketika kita menjelajahi batas-batas fisika dan kosmologi.
Lubang hitam adalah objek yang sangat berjisim dan padat sehingga gravitasinya begitu kuat sehingga tidak ada apapun, termasuk cahaya, yang bisa lepas setelah melewati "cakrawala peristiwa" (event horizon). Mereka terbentuk dari sisa-sisa bintang masif yang runtuh setelah kematiannya, atau sebagai lubang hitam supermasif di pusat galaksi. Jisim adalah kunci utama dalam mendefinisikan lubang hitam; jisimnya menentukan ukuran cakrawala peristiwa dan kekuatan tarik gravitasinya.
Di jantung lubang hitam, teori Relativitas Umum memprediksi adanya singularitas, sebuah titik dengan kepadatan tak terhingga di mana semua jisim lubang hitam terkonsentrasi. Di titik ini, hukum fisika seperti yang kita kenal tampaknya runtuh, dan ruang-waktu terdistorsi secara ekstrem. Studi tentang lubang hitam memberikan wawasan unik tentang sifat jisim di kondisi paling ekstrem di alam semesta.
Meskipun jisim seringkali dibahas dalam konteks ilmiah yang rumit, perannya dalam kehidupan kita sehari-hari sangatlah nyata dan mendasar. Banyak aspek teknologi dan interaksi kita dengan dunia fisik bergantung pada pemahaman dan manipulasi jisim.
Setiap kali kita membeli barang di toko kelontong—beras, gula, daging—kita seringkali membeli berdasarkan jisimnya. Timbangan dan neraca adalah alat esensial dalam perdagangan untuk memastikan keadilan dan akurasi. Dari timbangan dapur sederhana hingga timbangan industri yang presisi tinggi, semua dirancang untuk mengukur jisim suatu objek. Dalam manufaktur, kontrol kualitas seringkali melibatkan pengukuran jisim komponen untuk memastikan standar produk terpenuhi.
Industri farmasi sangat bergantung pada pengukuran jisim yang sangat akurat. Dosis obat-obatan, yang seringkali diukur dalam miligram atau bahkan mikrogram, harus presisi untuk efektivitas dan keamanan pasien. Demikian pula, dalam laboratorium kimia dan biologi, penimbangan sampel adalah langkah pertama yang krusial dalam banyak eksperimen.
Dalam teknik sipil, desain jembatan, bangunan, dan infrastruktur lainnya sangat bergantung pada perhitungan jisim. Insinyur harus memperhitungkan jisim material yang digunakan, beban yang akan ditanggung struktur (termasuk jisim orang atau barang), dan bagaimana jisim ini didistribusikan untuk memastikan stabilitas dan keamanan. Jisim adalah faktor kunci dalam menentukan gaya gravitasi yang bekerja pada struktur dan resistensinya terhadap gaya eksternal seperti angin atau gempa bumi.
Di bidang teknik mesin dan otomotif, jisim adalah variabel krusial. Jisim kendaraan mempengaruhi konsumsi bahan bakar, kinerja percepatan dan pengereman, serta stabilitas saat berbelok. Desainer berupaya mengurangi jisim kendaraan (melalui penggunaan material ringan) untuk meningkatkan efisiensi dan mengurangi emisi, sambil tetap memastikan kekuatan struktural dan keamanan. Dalam penerbangan, jisim total pesawat (termasuk penumpang dan bahan bakar) harus berada dalam batas yang aman untuk lepas landas, terbang, dan mendarat.
Dalam bidang kesehatan, jisim tubuh adalah indikator penting. Indeks Massa Tubuh (IMT atau BMI) dihitung berdasarkan jisim dan tinggi badan seseorang, memberikan gambaran tentang apakah seseorang memiliki berat badan kurang, normal, berlebih, atau obesitas. Pengukuran jisim adalah rutin dalam pemeriksaan kesehatan dan manajemen penyakit.
Dalam biologi, konsep biomassa mengacu pada total jisim organisme hidup di area atau ekosistem tertentu. Biomassa adalah ukuran penting dalam studi ekologi, memahami aliran energi dalam rantai makanan, dan menilai produktivitas suatu habitat. Pertumbuhan organisme hidup, dari sel hingga seluruh tubuh, adalah proses akumulasi jisim.
Siklus materi dalam ekosistem, seperti siklus karbon atau nitrogen, melibatkan transfer jisim di antara berbagai komponen lingkungan. Fotosintesis, misalnya, adalah proses di mana tumbuhan mengakumulasi jisim dari karbon dioksida di udara dan air.
Jisim juga memainkan peran dalam olahraga (misalnya, jisim atlet dalam tinju atau angkat besi), dalam pembuatan alat musik (jisim senar atau badan instrumen mempengaruhi suara yang dihasilkan), dan bahkan dalam seni (seniman pahat harus mempertimbangkan jisim patung mereka untuk stabilitas). Hampir setiap interaksi fisik yang kita miliki dengan lingkungan melibatkan objek yang berjisim.
Peran jisim tidak hanya terbatas pada skala galaksi atau planet, tetapi juga pada skala paling fundamental, yaitu asal-usul alam semesta itu sendiri. Teori Big Bang, model kosmologi yang paling diterima saat ini, menjelaskan bagaimana alam semesta kita yang berjisim dan berenergi berkembang dari keadaan yang sangat panas dan padat.
Di saat-saat awal setelah Big Bang, alam semesta sangat kecil, sangat panas, dan sangat padat. Pada fase ini, jisim dan energi saling dipertukarkan dengan sangat cepat sesuai dengan E=mc². Partikel fundamental yang berjisim, seperti quark dan lepton, terbentuk dari energi murni. Ada juga periode di mana materi dan antimateri terbentuk dalam jumlah yang hampir sama. Ketika materi dan antimateri bertemu, mereka saling memusnahkan dan melepaskan energi.
Untungnya, ada sedikit kelebihan materi dibandingkan antimateri—sekitar satu partikel materi untuk setiap miliaran pasangan materi-antimateri yang musnah. Kelebihan kecil ini adalah yang tersisa setelah musnahnya semua antimateri, dan inilah yang membentuk semua jisim yang kita lihat di alam semesta saat ini, termasuk bintang, planet, dan kita sendiri. Ini adalah kisah tentang bagaimana kelebihan jisim yang sangat kecil pada akhirnya menjadi fondasi bagi struktur kosmik yang besar.
Beberapa menit setelah Big Bang, alam semesta cukup dingin bagi quark untuk bergabung membentuk proton dan neutron, yang merupakan partikel berjisim penyusun inti atom. Kemudian, selama periode yang dikenal sebagai nukleosintesis Big Bang, proton dan neutron ini mulai bergabung untuk membentuk inti atom paling ringan, yaitu hidrogen dan helium, serta sejumlah kecil lithium. Proses ini mendefinisikan komposisi awal alam semesta, yang sebagian besar terdiri dari hidrogen dan helium, bahan baku dasar untuk bintang-bintang dan galaksi yang akan terbentuk kemudian.
Distribusi awal jisim dan energi inilah yang mengatur bagaimana alam semesta akan berkembang. Fluktuasi kuantum kecil pada kepadatan jisim di alam semesta awal, yang kemudian diperkuat oleh gravitasi, menjadi benih bagi struktur-struktur besar yang kita lihat sekarang, seperti gugus galaksi dan filamen kosmik. Tanpa jisim, tidak akan ada gravitasi, dan tanpa gravitasi, tidak akan ada struktur di alam semesta.
Meskipun kita telah membuat kemajuan luar biasa dalam memahami jisim, masih banyak pertanyaan yang belum terjawab. Batas-batas pengetahuan kita tentang jisim terus bergeser seiring dengan penemuan-penemuan baru.
Sebagaimana telah dibahas, sebagian besar jisim dan energi di alam semesta kita berasal dari materi gelap dan energi gelap, yang sifat dan asal-usulnya masih menjadi misteri. Para ilmuwan di seluruh dunia sedang melakukan eksperimen dan observasi untuk mendeteksi partikel materi gelap secara langsung atau untuk memahami sifat fundamental energi gelap. Apakah materi gelap terdiri dari partikel-partikel fundamental baru yang belum kita temukan (seperti WIMPs - Weakly Interacting Massive Particles)? Apa sebenarnya energi gelap itu, dan bagaimana ia memicu percepatan ekspansi alam semesta? Jawaban atas pertanyaan-pertanyaan ini akan mengubah pemahaman kita tentang jisim dan nasib alam semesta.
Teori Relativitas Umum Einstein sangat berhasil dalam mendeskripsikan gravitasi pada skala besar, tetapi ia tidak konsisten dengan mekanika kuantum, teori yang mendeskripsikan fisika pada skala mikroskopis. Salah satu tujuan besar fisika adalah mengembangkan teori gravitasi kuantum yang dapat menyatukan kedua kerangka kerja ini. Dalam teori gravitasi kuantum, konsep jisim dan ruang-waktu mungkin akan dilihat dari perspektif yang sama sekali baru.
Misalnya, dalam Teori String, partikel-partikel fundamental tidak lagi dianggap sebagai titik, tetapi sebagai "string" yang bergetar. Jisim partikel akan muncul dari mode getaran string ini. Teori-teori seperti ini berusaha untuk memberikan penjelasan yang lebih fundamental tentang bagaimana jisim itu sendiri muncul dari struktur alam semesta yang paling dasar.
Meskipun Model Standar fisika partikel sangat sukses, ia tidak menjelaskan semua hal. Ada beberapa fenomena yang tidak dapat dijelaskan, seperti keberadaan neutrino yang berjisim (yang awalnya dianggap tidak berjisim dalam Model Standar murni), asal-usul materi gelap, atau asimetri materi-antimateri yang memungkinkan keberadaan jisim. Penemuan fisika baru di luar Model Standar mungkin akan memberikan pemahaman yang lebih dalam tentang jisim dan interaksinya.
Penelitian di akselerator partikel generasi berikutnya, teleskop ruang angkasa yang lebih canggih, dan detektor yang lebih sensitif terus mendorong batas-batas pemahaman kita. Setiap penemuan baru tentang partikel yang berjisim atau interaksi gravitasi akan memperkaya perspektif kita tentang fondasi fundamental realitas.
Dari partikel terkecil yang berinteraksi dengan medan Higgs, hingga bintang-bintang raksasa yang melengkungkan ruang-waktu, dan galaksi-galaksi yang terikat oleh misteri materi gelap, konsep jisim adalah benang merah yang menganyam seluruh kain alam semesta. Jisim bukan hanya sebuah properti yang pasif; ia adalah entitas dinamis yang membentuk, menggerakkan, dan mendefinisikan hampir segala sesuatu di sekitar kita.
Pemahaman kita tentang jisim telah berkembang pesat, dari intuisi awal tentang "keengganan untuk bergerak" hingga kesadaran bahwa jisim adalah bentuk energi, dan bahwa ia membengkokkan struktur ruang-waktu itu sendiri. Setiap objek yang berjisim adalah sebuah cerita tentang interaksi, energi, dan keberadaan. Tanpa jisim, alam semesta kita akan menjadi tempat yang sangat berbeda, mungkin tanpa bintang, tanpa planet, dan tentu saja, tanpa kehidupan.
Meskipun kita telah mencapai pemahaman yang luar biasa, perjalanan untuk sepenuhnya menguraikan semua misteri jisim masih berlanjut. Pertanyaan tentang materi gelap, energi gelap, dan sifat fundamental gravitasi terus mendorong para ilmuwan untuk menjelajahi batas-batas pengetahuan kita. Namun, satu hal yang pasti: keberadaan kita, alam semesta kita yang luas, dan semua interaksi yang kita amati, adalah manifestasi dari esensi fundamental yang berjisim ini. Jisim adalah fondasi yang kokoh, namun juga penuh teka-teki, yang terus mengundang kita untuk merenung dan menjelajahi lebih jauh tentang hakikat realitas.
Oleh karena itu, setiap kali kita mengangkat suatu benda, merasakan tarikan gravitasi, atau sekadar mengamati dunia di sekitar kita, kita sedang berinteraksi dengan salah satu properti paling fundamental dan misterius di alam semesta—jisim. Keberadaan yang berjisim adalah inti dari segala-galanya, sebuah konsep yang tak henti-hentinya memukau dan menantang pemahaman kita tentang cosmos yang agung ini.