Energi Dan Gelombang

Materi, energi dan gelombang memiliki hubungan yang tidak terpisahkan, karena masing-masing keberadaannya dipengaruhi oleh yang lainnya. Energi memiliki sifat partikel (materi) dan materi memiliki sifat gelombang.
Setiap hari alam semesta secara alamiah sudah menyediakan berbagai macam gelombang, seperti gelombang laut, gelombang suara sampai gelombang cahaya yang selalu dipancarkan oleh matahari.
Diluar yang alamiah, rekayasa teknologi manusia mampu menciptakan gelombang-gelombang tertentu yang bisa dimanfaatkan untuk keperluan mansuia, mulai dari gelombang radio, TV, oven microwave, hand phone sampai gelombang sinar X dan sinar gamma. Untuk beberapa keperluan manusia membuat stasiun-stasiun pemancar gelombang yang bisa memancarkan bermacam-macam gelombang.
Bukan hanya pada ilmu  fisika kita mengenal gelombang. Saat ini sudah banyak dipelajari bahwa manusia baik secara fisik (lahir) maupun non fisik (batin) juga selalu memancarkan dan menerima gelombang. Gelombang yang ada dalam diri manusia diyakini mampu diolah dan didayagunakan untuk mencapai kesuksesan. Bahkan sudah banyak orang-orang sukses yang membenarkan bahwa ada sejenis gelombang-gelombang tertentu yang keluar dan masuk dalam diri mereka, yang membuat mereka mampu melewati batas dan menjadi orang sukses.
Hanya sayangnya, belum ada dasar ilmiah dan teknologi yang mampu menjangkau keberadaan gelombang-gelombang non fisik (batin) dari manusia. Misalnya gelombang pikiran atau gelombang hati (energi batin). Untuk itulah, dalam kesempatan ini saya ingin mengurai pengetahuan umum tentang gelombang. Dengan harapan bahwa logika dan cara kerja gelombang dalam ilmu fisika bisa kita terapkan menjadi dasar untuk mengembangkan gelombang tubuh dan jiwa kita.

Logika Gelombang
Gelombang dalam ilmu fisika dimaknai sebagai energi yang merambat, atau perambatan energi akan memunculkan gelombang. Perambatan/perpindahan/perjalanan gelombang tidak merubah medium yang dilewatinya, namun hanya memindahkan energinya.
Gelombang memiliki bermacam-macam sifat dan bentuk, perbedaan frekuensi dan panjang gelombang. Untuk lebih mudahnya kita lihat pembagian kategori gelombang dalam ilmu fisika :

Gelombang menurut arah getarnya :

  • Gelombang Transversal : gelombang yang arah getarnya tegak lurus terhadap arah rambatannya. Contoh: gelombang pada tali , gelombang permukaan air, gelombang cahaya, gelombang elektomagnetik, dll.
  • Gelombang Longitudinal : gelombang yang arah getarnya sejajar atau berimpit dengan arah rambatannya. Contoh: gelombang bunyi (suara) dan gelombang pada pegas.

Gelombang menurut amplitudo dan fasenya :

  • Gelombang Berjalan: gelombang yang amplitudo dan fasenya sama di setiap titik yang dilalui gelombng.
  • Gelombng Diam (stasioner) adalah gelombang yang amplitudo dan fasenya berubah (tidak sama) di setiap titik yang dilalui gelombang.

Gelombang menurut medium perantaranya :

  • Gelombang mekanik adalah sebuah gelombang yang dalam perambatannya memerlukan perantara (medium), yang menyalurkan energi untuk keperluan proses perambatan sebuah gelombang. Suara merupakan salah satu contoh gelombang mekanik yang merambat melalui perubahan tekanan udara dalam ruang (rapat-renggangnya molekul-molekul udara). Tanpa udara, suara tidak bisa dirambatkan. Di pantai dapat dilihat ombak, yang merupakan gelombang mekanik yang memerlukan air sebagai mediumnya. Contoh lain misalnya gelombang pada tali.
  • Gelombang Elektromagnetik adalah gelombang yang didalam perambatannya tidak memerlukan medium perantara. Contoh : cahaya, sinar gamma (γ), sinar X, sinar ultra violet, cahaya tampak, infra merah, gelombang radar, gelombang TV, gelombang radio.

Gelombang elektromagnetik dianggap tidak memerlukan medium perantara, bukannya karena tidak ada, tetapi karena para ilmuwan sampai sekarang ini belum menemukan seperti apa medium perantara gelombang elektromagnetik. Untuk sementara ini, beberapa ilmuwan menamakan medium itu dengan ether.

Penemuan gelombang elektromagnetik membawa perubahan yang sangat besar dalam pengetahuan manusia. Sekalipun belum diketahui medium perantaranya, namun telah mampu dimanfaatkan secara luas dalam berbagai bidang kehiudpan manusia.
Gelombang eletromagnetik merupakan radiasi elektromagnetik, atau kombinasi medan listrik dan medan magnet yang berosilasi dan merambat lewat ruang dan membawa energi dari satu tempat ke tempat yang lain. Cahaya merupakan salah satu bentuk radiasi elektromagnetik.

Karena ether masih menjadi misteri, maka banyak orang yang berspekulasi dalam menterjemahkan ether. Namun, kebanyakan bersifat metafisik atau supranatural yang digunakan untuk menjelaskan kejadian-kejadian (fenomena-fenomena) tertentu yang belum bisa diilmiahkan.
Gelombang suara, sekalipun tidak tampak oleh mata manusia, bukan termasuk gelombang alektromagnetik karena sudah diketahui medium perantaranya yaitu udara.
Suatu saat, mungkin akan muncul Ilmu Pengetahuan dan Teknologi yang mampu menguak misteri seputar ether, sehingga akan membuka lebih banyak rahasia medium perantara gelombang elektromagnetik.

Dr Alexander Graham Bell penemu telepon jarak jauh yang juga seorang ahli dalam ilmu getaran dan gelombang mengungkapkan dasar dari pengertian gelombang seperti berikut ini : (dikembangkan dari buku “Law of success” karya Napoleon Hill)
Anggap saja anda memiliki sebatang logam di sebuah ruang yang gelap, yang bisa digetarkan dalam setiap frekuensi yang anda inginkan.
Ketika getaran masih lambat, getaran dapat dirasakan oleh indra peraba kita.
Lalu ketika semakin tinggi maka akan muncul suara bernada rendah.
Bertambah lagi sampai 32.000 getaran per detik  akan berubah menjadi suara yang melengking.

Ketika mencapai 40.000  getaran perdetik, suara menjadi hilang dan gelombang sudah tidak bisa diterima oleh indra kita.                                                                                                                                              Pada putaran yang lebih tinggi lagi akan muncul gelombang panas. Lalu hilang lagi.                                 Lebih tinggi akan muncul cahaya, dengan beberapa warna merah, jingga, kuning, hijau, biru, ungu.           Dan diatasnya lagi akan muncul sinar ultra violet yang sudah tidak bisa dilihat lagi oleh mata kita.            Lalu sinar X, sinar Gamma, dan sinar kosmis, yang semuanya tidak bisa diraba oleh indra manusia

Sinar kosmis tidak termasuk gelombang elektromagnetik karena panjang gelombangnya lebih kecil dari 0,0001 nm. Jadi, gelombang yang panjangnya dibawah 0,0001 nm, belum mampu dikenali melalui alat-alat bantu yang dimiliki manusia sekarang ini. Mungkin di masa datang ada alat yang mampu mengungkap gelombang yang lebih pendek lagi. Yang akan berdampak pada munculnya temuan-temuan baru dalam rekayasa teknologi .

Oh ya, dalam ilmu gelombang ukuran 1 getaran (siklus) per detik dinamakan 1 Hertz (Hz) dan diistilahkan sebagai frekuensi gelombang. Nama ini diambil dari penemunya yaitu Heinrich Rudolf Hertz (22 Februari 1857 – 1 Januari 1894) adalah fisikawan Jerman yang menemukan pengiriman energi listrik dari 2 titik (point) tanpa kabel.

Dalam kategori gelombang radio, ada yang disebut gelombang mikro (microwave) yaitu gelombang elektromagnetik dengan frekuensi super tinggi (Super High Frequency, SHF), yaitu diatas 3 GHz (3×109 Hz). Jika gelombang mikro diserap oleh sebuah benda, akan muncul efek pemanasan pada benda tersebut. Jika makanan menyerap radiasi gelombang mikro, makanan menjadi panas dan masak dalam waktu singkat. Proses inilah yang dimanfaatkan dalam oven microwave. Gelombang mikro juga dimanfaatkan pada RADAR (Radio Detection and Ranging). RADAR digunakan untuk mencari dan menentukan jejak suatu benda dengan gelombang mikro dengan frekuensi sekitar

1010 Hz.

Sinar X dan sinar gamma terbentuk pada tingkat energi atom (nuklir), yang gelombangnya bisa membakar manusia dan mutasi genetika.
Sinar X dinamakan juga sinar Rontgen yang banyak digunakan pada dunia medis untuk photo Rontgen. Melihat ke dalam tubuh manusia tanpa melalu operasi. Sehingga ketika ada patah tulang, bisa dilihat dengan memanfaatkan sinar Rontgen.
Kalau cahaya tidak mampu menembus tembok, maka sinar X mampu melakukannya.
Sinar Gamma memiliki kemampuan yang lebih tinggi lagi. Sedangkan sinar alpha dan beta (partikel alpha dan beta) bukan merupakan radiasi elektromagnetik.

Sinar dengan panjang gelombang besar, yaitu gelombang radio dan infra merah, mempunyai frekuensi dan tingkat energi yang lebih rendah. Sinar dengan panjang gelombang kecil, ultra violet, sinar x atau sinar rontgen, dan sinar gamma, mempunyai frekuensi dan tingkat energi yang lebih tinggi.
Semakin besar frekuensi akan memiliki tingkat energi yang lebih tinggi, dan menghasilkan  gelombang yang semakin pendek, namun memiliki kekuatan dan dampak yang hebat.

Mungkin belum banyak penelitian tentang apakah gelombang-gelombang elektromagnetik  dengan frekuensi rendah seperi gelombang radio, TV dan HP kita yang memenuhi alam sekitar kita mempunyai pengaruh negative (radiasi elektromagnetik). Sampai sekarang ini para ilmuwan mengatakan tidak ada. Karena sampai tingkat gelombang cahaya belum ada radiasi gelombang yang berbahaya bagi manusia.
Namun, bukan mustahil  akan ditemukan kemungkinan dampak negative dari gelombang elektromagnetik yang sudah terbiasa kita manfaatkan sehari-hari.

Pemanfaatan Gelombang

Rekayasa teknologi yang mengembangkan gelombang terus mengalami perubahan, mulai dari gelombang listrik, radio, TV hitam putih kemudian menjadi TV berwarna, internet, telepon seluler dan seterusnya.
Tahun 1990an, kebanyakan manusia mungkin belum bisa membayangkan, bahwa pada tahun 2000an sebagian besar manusia sudah memanfaatkan telepon seluler. Di mana manusia bisa berkomunikasi dengan manusia lain dengan mudah dan bisa di mana saja.
Banyak kemustahilan di masa lalu yang sekarang menjadi nyata. Dan tentu akan banyak kemustahilan sekarang ini yang di masa datang akan menjadi nyata. Karena Ilmu pengetahuan dan rekayasa teknologi masih terus berkembang, dan masih menyimpan banyak misteri, atau selalu ada misteri-misteri baru yang selalu muncul seiring dengan penemuan-penemuan ilmiah yang terbaru.

Perubahan besar dalam teknologi nirkable sekarang ini sebenarnya dimulai dari ditemukannya gelombang radio. Di mana suara manusia (gelombang suara/audio) mampu diubah menjadi gelombang radio (gelombang elektromagnetik), kemudian dipancarkan dan sampai ke pesawat radio kita lalu diubah lagi menjadi gelombang audio, sehingga kita bisa mendengarkan siaran dari jarak jauh.
Gelombang suara manusia tanpa bantuan alat pengeras suara memiliki frekuensi 100 — 1000 Hz. Sedangkan kemampuan telinga manusia menerima suara yang memiliki frekuensi 20 – 20.000 Hz.

Gelombang suara dirubah menjadi gelombang radio dengan cara meningkatkan frekuensi gelombang menjadi gelombang elektromagnetik dengan cara modulasi gelombang. Sehingga dari 100 — 1000 Hz dimodulasi menjadi sekitar 100 MHz, atau tergantung keinginan besaran frekuensi gelombang yang kita inginkan. Gelombang elektromagnetik inilah yang sampai di rumah kita, diterima oleh pesawat radio kita dan dirubah lagi menjadi gelombang audio/suara oleh pesawat radio kita.

Dalam gelombang-gelombang radio kita mengenal 88 FM yang berarti 88 MHz atau 88 juta Hz, ata