Postulat Einstein
Albert
Einstein (1879-1955, warga jerman-amerika serikat). Seorang filsuf dan pencipta
damai yang ramah. Ia adalah guru intelektual bagi dua generasi fisikawan teori
yang meninggalkan sidik karyanya dalam hampir setiap bidang kajian fisika
modern.
Pada masalah yang dimunculkan percobaan Michelson-Morley ini ternyata baru berhasil terpecahkan dengan teori relativitas khusus yang membentuk landasan bagi konsep-konsep baru tenteng ruang dan waktu. Teori ini didasarkan pada dua postulat berikut :
1. Asas relativitas : hukum-hukum fisika tetap bersama persamaannya dalam semua system lembam (inersial).
2. Ketidakubahan laju cahaya : laju cahaya memiliki nilai c yang sama dalam semua system lembam.
Postulat pertama pada dasarnya menegaskan bahwa tidak ada satupun percobaan yang dapat digunakan untuk mengukur kecepatan terhadap ruang mutlak,yang dapat kita ukur hanyalah laju relatif dari dua system lembam. Dengan demikian,pernyataan tentang keberadaan ruang mutlak tidak lagi bermanfaat. Mungkin saja terdapat suatu Sistem Acuan Semesta Agung,tetapi tidak ada satupun percobaan yang dapat kita lakukan untuk menyingkapkan keberadaannya (atau hubungan kita dengannya). Karena itu,kita dapat saja mengabaikan keberadaan ruang mutlak ini dengan alasan bahwa ia hanya menambah kerumitan yang tidak ada manfaatnya.
Postulat kedua kelihatannya tegas dan pula seolah-olah sederhana. Percobaan Michelson-Morley memang tampaknya menunjukkan bahwa laju cahaya dalam arah lawan-turut dan silang adalah sama. Dan postulat kedua semata-mata menegaskan fakta ini,bahwa laju cahaya adalah sama bagi semua pengamat,sekalipun mereka dalam keadaan gerak relatif. Sebagai contoh,andaikan dua pesawat roket dan saling mendekati dengan laju relatif c/2,ketika salah satu pesawat roket itu membakan seberkas cahaya menuju pesawat roket yang lainnya. Pesawat roket kedua ini tidak akan mengukur bahwa laju berkas cahaya yang mendekatinya adalah c + (c/2) sebagaimana diperkirakan berlaku menurut relativitas Galileo,yakni (persamaan v’x = vx – u), tetapi malahan tetap c.
Dalam pasal berikut,kita akan menyelidiki beberapa akibat dari kedua postulat Einstein diatas dan menambah transformasi matematika yang taat asas dengan ketidakubahan laju cahaya.
2.3 Akibat Postulat Einstein
Tinjauan dua pengamat O dan O’. O menembakan seberkas cahaya menuju sebuah cermin berjarak L darinya dan kemudian mengukur selang waktu 2 ∆t yang dibutuhkan berkas tersebut untuk menempuh jarak kecermin dan kemudian terpantulkan kembali ke O. dimana L=c. ∆t. pengamat O’ sedang bergerak dengan laju tetap u seperti tampak pada gambar 2.4. Menurut pandangan O,titik pengiriman dan penerimaan berkas cahaya ini sama, dan O’ bergerak menjauhinya (O) dalam arah tegak lurus. Gambar 2.5 memperlihatkan percobaan yang sama dari sudut pandang O’,yang menurutnya O sedang bergerak dengan kecepatan –u.
Gambar 2.4. Pengamat O mengirimkan dan me-nerima seberkas cahaya yang dipantul-kan oleh sebuah cermin. Pengamat O’ sedang bergerak dengan laju u.
Gambar 2.5. Percobaan yang diperlihatkan pada gambar pertama, sebagaimana dilihat oleh O’. Pengamat O memancarkan seberkas cahaya di titik A dan menerima pantulannya di B.
Menurut pandangan O’ ini berkas cahaya dikirim dari titk A dan diterima di titik B setelah selang waktu 2∆t’ kemudian jarak AB baginya adalah 2u ∆t’. menurut O,berkas cahaya menempuh jarak 2L dalam selang waktu 2∆t, sedangkan menurut O’, berkas cahaya itu menempuh lintasan AMB yang berjarak 2 QUOTE 14L2 +(u∆t ')2"> 14L2 +(u∆t ')2"> dalam selang waktu 2∆t’. menurut Relativitas Galileo, ∆t=∆t’, dan mengukur laju cahaya sehingga laju cahaya menurut pengukuran O’ adalah QUOTE 14c2+u2"> 14c2+u2"> . Menurut postulat Einstein kedua ini tidaklah mungkin karena baik O maupun O’ kedua-duanya harus mengukur laju cahaya yang sama, yakni c. oleh kaeran itu, ∆t dan ∆t’ haruslah berbeda. Hubungan antara ∆t dan ∆t’ dapat kita cari dengan mengambil kedua pengukuran laju cahaya sama denga c. Menurut O, c = 2L/2∆t, jadi L=c∆t. menurut O’, c= 2 QUOTE 14L2+(u∆t )22∆t', "> 14L2+(u∆t )22∆t', "> jadi c∆t’ = QUOTE 14L2 +(u∆t ')2. "> 14L2 +(u∆t ')2. "> dengan mengabungkan keduanya kita mendapati :
c ∆t’ = QUOTE 14(c∆t)2+(u∆t')2"> 14(c∆t)2+(u∆t')2">
dan pemecahannya bagi ∆t’ adalah
∆t’ = QUOTE 14∆t1- u2/c2"> 14∆t1- u2/c2">
Hubungan diatas merangkumkan efek yang dikenal sebagai pemuluran waktu (time dilation). Menurut persamaan (2.4), pengamat O’ mengukur selang waktu yang lebih lama daripada yang diukur O. ini adalah suatu hasil umum relativitas khusus,yang dapat kita jelaskan sebagai berikut. Tinjauan suatu kejadian yang lamanay ∆t. seorang pengamat O yang diam terhadap kejadian itu (awal dan akhir kejadiian yang berlangsung pada titik yang sama dalam ruang,menurut O) mengukur selang waktu ∆t,yang dikenal sebagai waktu sejati (propertime). Seorang pengamat O’ yang sedang bergerak dengan kecepatan u terhadap O akan mengukur selang waktu ∆t’ yang lebih lama bagi kejadian yang sama ini. Selang waktu ∆t’ selalu lebih lama daripada ∆t,tidak perduli seberapa besar atau arah u.
Perlu ditekankan bahwa efek ini nyata,tidak hanya berlaku bagi jam-jam yang didasarkan pada berkas-berkas cahaya tetapi juga bagi waktu itu sendiri. Semua jam akan berjalan lebih lambat menurut seorang pengamat yang berada dalam keadaan gerak relative,termasuk jam biologis. Begitupun pertumbuhan usia dan peluruhan system hayati mengalami perlambatan karena efek pemuluran waktu.
Efek pemuluran waktu ini dapat diamati dalam berbagai macam percobaan. Sebagai contoh, kita tinjau penciptaan dan peluruhan partikel elementer moun. (moun dapat daihasilkan dalam tumbukan berenergi tinggi antara partikel-partikel lain). Dalam kerangka diam moun,penciptaan mound an peluruhannya kemudian (menjadi sebuah elektron dan partikel-partikel yang disebut neutrino) berlangsung pada titik yang sama dalam ruang. Oleh karena itu, waktu hidupnya sebagaimana diukur dalam kerangka acuan itu adalah selang waktu sejati ∆t. selang waktu ini dapat diukur dalam laboratorium,dan didapati sekitar 2 x 10-6 s. moun juga dihasilkan ketika partikel berenergi tinggi yang disebut sinar kosmik bertumbukan dengan atom pada atmosfer teratas. Moun juga tercipta ini kemudian segera menghambur menuju tanah dengan laju yang hampir sama dengan laju cahaya. Jika atom ini hidup selama 2 x 10-6 s dalam karangka acuan kita ditanah dan mereka bergerak dengan laju mendekati 3 x 108 m/detik, maka mereka paling jauh hanya dapat menempuh jarak sekitar 600m, suatu jarak yang amat pendek bila dibandingkan dengan ketinggian atmosfer yang melebihi 100 km. oleh karena itu seharusnya kita tidak akan pernah melihat moun ini pada permukaan bumu, namun kenyataannya mereka masih teramati berada dalam jumah yang besar. Penjelasannya terletak pada efek pemuluran waktu. Moun memeng hanya hidup selama 2 x 10-6 s dalam kerangka acuan mereka sendiri, tetapi bila dipandang dari kerangka acuan kita, yang melaju moun itu dengan laju tinggi, maka selang waktu ini menjadi lebih lama.
Marilah sekarang kita kembali kepercobaan semula dengan pengamat O dan O’. misalkan sekarang bahwa O’ bergerak sejajar dengan berkas cahaya. Andaikan kita meninjau
percobaannya dari sudut pandang O’. maka untuk perjalanan berkas cahaya menuju cermin dalam selang waktu QUOTE 14∆"> 14∆"> t’1i, O’ mengamati bahwa berkas cahaya itu menempuh jarak L’ – u QUOTE 14∆"> 14∆"> t’1 ,karena baginya, dalam selang waktu itu, cermin telah bergerak menuju sumber sejauh u QUOTE 14∆"> 14∆"> t’1. Karena pengamat O’ juga mengukur laju cahaya adalah c, maka ia berkesimpulan bahwa
C QUOTE 14∆"> 14∆"> t’1 = L - u QUOTE 14∆"> 14∆"> t’1
Begitu pula, berkas cahaya yang dipantulkan kembali ke sumbernya, dalam selang waktu QUOTE 14∆"> 14∆"> t’2 ; menempuh jarak L’ + u QUOTE 14∆"> 14∆"> t’2 , oleh karena itu,
C QUOTE 14∆"> 14∆"> t’2 = L’+ u QUOTE 14∆"> 14∆"> t’2
Jika kita mengambil 2 QUOTE 14∆"> 14∆"> t’ sebagai selang waktu total bagi perjalanan bolak-balik berkas cahaya (sebagaimana diamati oleh O’), maka
2 QUOTE 14∆"> 14∆"> t’= QUOTE 14∆"> 14∆"> t’1 + QUOTE 14∆"> 14∆"> t’2
= QUOTE 14L'c+u + L'c-u=L'2cc²-u²"> 14L'c+u + L'c-u=L'2cc²-u²">
Kita mengetahui bahwa O mengukur laju c yang sama bagi berkas cahaya itu, yang menurutnya menempuh jarak 2L dalam waktu 2 QUOTE 14∆t"> 14∆t"> . Begitu pula, kita mengetahui bahwa QUOTE 14∆t'"> 14∆t'"> = QUOTE 14∆t /1-u2c2. "> 14∆t /1-u2c2. "> dengan menggabungkan hasil-hasil ini, kita peroleh
142∆t1-u2c2=L'2cc²-u²=LL'21-u²/c²">
L’= c QUOTE 14∆t 1-u²/c²"> 14∆t 1-u²/c²">
L’= L QUOTE 141-u²/c²"> 141-u²/c²">
Jadi, panjang L’ menurut O’ lebih pendek daripada panjang L menurut O. hasil ini dikenal sebagai penyusutan panjang (length contraction).
Penyusutan panjang merupakan suatu hasil umum, dan tidak ada sangkut pautnya dengan pengukuran panjang yang kita lakukan secara langsung. Panjang objek yang diukur daalam suatu kerangka pengamatan dimana objeknya diam, dikenal sebagai panjang sejati (proper length), sedangkan panjang yang diukur dalam kerangka pengamatan yang bergerak dengan laju tetap terhadap kerangka diam objek akan menjadi lebih pendek sebanyak yang diberikan oleh persamaan (2.5). penyusutan panjang hanya terjadi sepanjang arah gerak- semua komponen panjang lainnya (tegak lurus arah gerak) tidak terpengaruh.
Perlu ditekankan bahwa, seperti halnya dengan pemuluran waktu, efek ini juga nyata,yang terjadi bagi semua pengamat dalam keadaan gerak relative. Bagi seorang pengamat yang berada dalam sebuah pesawat roket yang melewati bumi,kita akan tampak baginya seperti gambar dibawah 2.8, namun kita sama sekali tidak merasakan efek ini, tentu saja karena tidak ada yang berubah bagi kita dalam kerangka acuan.begitu pula,pengamatan kita terhadap pesawat roket yang sedang melewati kita.
Gambar pengamatan tentang objek yang bergerak ini adalah hal yang ideal- karena mata kita tidak dapat melihat penyusutan panjang ini seperti yang kita perlihatkan dalam gambar, begitu pula dengan kamera yang memotretnya. Untuk memahami mengapa demikian, ingatlah bahwa retina mata kita atau film kamera, hanya member tanggapan terhadap suatu deretan bayangan yang jatuh mengenai permukaan retina atau film pada saat yang sama.
Cahaya dari sisi alasnya menempuh jarak lebih pendek daripada sisi depannya, sehingga cahaya yang dipancarkan lebih dulu dari sisi depan akan mencapai film kamera pada saat yang sama dengan cahaya yang dipancarkan pada waktu yang belakangan dari sisi alasnya. Jadi, ketika kubus berada langsung di atas kepala kita, kita “melihat” sisi bawah dan sisi depannya secaras erempak. Satu-satunya jalan agar hal ini dapat terjadi adalah jika kubus tampak sedikit berputar.
Karena jam yang berada dalam system koordinat yang sedang bergerak relative berjalan dengan laju (rate) berbeda, makakonsep kita tentang waktu “mutlak” tidak lagi berlaku. Begitu pula, dua peristiwa yang terjadi secara serempak dalam satu kerangka acuan tidak akan lagi serempak dalam kerangka acuan lain yang sedang bergerak.
Pada masalah yang dimunculkan percobaan Michelson-Morley ini ternyata baru berhasil terpecahkan dengan teori relativitas khusus yang membentuk landasan bagi konsep-konsep baru tenteng ruang dan waktu. Teori ini didasarkan pada dua postulat berikut :
1. Asas relativitas : hukum-hukum fisika tetap bersama persamaannya dalam semua system lembam (inersial).
2. Ketidakubahan laju cahaya : laju cahaya memiliki nilai c yang sama dalam semua system lembam.
Postulat pertama pada dasarnya menegaskan bahwa tidak ada satupun percobaan yang dapat digunakan untuk mengukur kecepatan terhadap ruang mutlak,yang dapat kita ukur hanyalah laju relatif dari dua system lembam. Dengan demikian,pernyataan tentang keberadaan ruang mutlak tidak lagi bermanfaat. Mungkin saja terdapat suatu Sistem Acuan Semesta Agung,tetapi tidak ada satupun percobaan yang dapat kita lakukan untuk menyingkapkan keberadaannya (atau hubungan kita dengannya). Karena itu,kita dapat saja mengabaikan keberadaan ruang mutlak ini dengan alasan bahwa ia hanya menambah kerumitan yang tidak ada manfaatnya.
Postulat kedua kelihatannya tegas dan pula seolah-olah sederhana. Percobaan Michelson-Morley memang tampaknya menunjukkan bahwa laju cahaya dalam arah lawan-turut dan silang adalah sama. Dan postulat kedua semata-mata menegaskan fakta ini,bahwa laju cahaya adalah sama bagi semua pengamat,sekalipun mereka dalam keadaan gerak relatif. Sebagai contoh,andaikan dua pesawat roket dan saling mendekati dengan laju relatif c/2,ketika salah satu pesawat roket itu membakan seberkas cahaya menuju pesawat roket yang lainnya. Pesawat roket kedua ini tidak akan mengukur bahwa laju berkas cahaya yang mendekatinya adalah c + (c/2) sebagaimana diperkirakan berlaku menurut relativitas Galileo,yakni (persamaan v’x = vx – u), tetapi malahan tetap c.
Dalam pasal berikut,kita akan menyelidiki beberapa akibat dari kedua postulat Einstein diatas dan menambah transformasi matematika yang taat asas dengan ketidakubahan laju cahaya.
2.3 Akibat Postulat Einstein
Tinjauan dua pengamat O dan O’. O menembakan seberkas cahaya menuju sebuah cermin berjarak L darinya dan kemudian mengukur selang waktu 2 ∆t yang dibutuhkan berkas tersebut untuk menempuh jarak kecermin dan kemudian terpantulkan kembali ke O. dimana L=c. ∆t. pengamat O’ sedang bergerak dengan laju tetap u seperti tampak pada gambar 2.4. Menurut pandangan O,titik pengiriman dan penerimaan berkas cahaya ini sama, dan O’ bergerak menjauhinya (O) dalam arah tegak lurus. Gambar 2.5 memperlihatkan percobaan yang sama dari sudut pandang O’,yang menurutnya O sedang bergerak dengan kecepatan –u.
Gambar 2.4. Pengamat O mengirimkan dan me-nerima seberkas cahaya yang dipantul-kan oleh sebuah cermin. Pengamat O’ sedang bergerak dengan laju u.
Gambar 2.5. Percobaan yang diperlihatkan pada gambar pertama, sebagaimana dilihat oleh O’. Pengamat O memancarkan seberkas cahaya di titik A dan menerima pantulannya di B.
Menurut pandangan O’ ini berkas cahaya dikirim dari titk A dan diterima di titik B setelah selang waktu 2∆t’ kemudian jarak AB baginya adalah 2u ∆t’. menurut O,berkas cahaya menempuh jarak 2L dalam selang waktu 2∆t, sedangkan menurut O’, berkas cahaya itu menempuh lintasan AMB yang berjarak 2 QUOTE 14L2 +(u∆t ')2"> 14L2 +(u∆t ')2"> dalam selang waktu 2∆t’. menurut Relativitas Galileo, ∆t=∆t’, dan mengukur laju cahaya sehingga laju cahaya menurut pengukuran O’ adalah QUOTE 14c2+u2"> 14c2+u2"> . Menurut postulat Einstein kedua ini tidaklah mungkin karena baik O maupun O’ kedua-duanya harus mengukur laju cahaya yang sama, yakni c. oleh kaeran itu, ∆t dan ∆t’ haruslah berbeda. Hubungan antara ∆t dan ∆t’ dapat kita cari dengan mengambil kedua pengukuran laju cahaya sama denga c. Menurut O, c = 2L/2∆t, jadi L=c∆t. menurut O’, c= 2 QUOTE 14L2+(u∆t )22∆t', "> 14L2+(u∆t )22∆t', "> jadi c∆t’ = QUOTE 14L2 +(u∆t ')2. "> 14L2 +(u∆t ')2. "> dengan mengabungkan keduanya kita mendapati :
c ∆t’ = QUOTE 14(c∆t)2+(u∆t')2"> 14(c∆t)2+(u∆t')2">
dan pemecahannya bagi ∆t’ adalah
∆t’ = QUOTE 14∆t1- u2/c2"> 14∆t1- u2/c2">
Hubungan diatas merangkumkan efek yang dikenal sebagai pemuluran waktu (time dilation). Menurut persamaan (2.4), pengamat O’ mengukur selang waktu yang lebih lama daripada yang diukur O. ini adalah suatu hasil umum relativitas khusus,yang dapat kita jelaskan sebagai berikut. Tinjauan suatu kejadian yang lamanay ∆t. seorang pengamat O yang diam terhadap kejadian itu (awal dan akhir kejadiian yang berlangsung pada titik yang sama dalam ruang,menurut O) mengukur selang waktu ∆t,yang dikenal sebagai waktu sejati (propertime). Seorang pengamat O’ yang sedang bergerak dengan kecepatan u terhadap O akan mengukur selang waktu ∆t’ yang lebih lama bagi kejadian yang sama ini. Selang waktu ∆t’ selalu lebih lama daripada ∆t,tidak perduli seberapa besar atau arah u.
Perlu ditekankan bahwa efek ini nyata,tidak hanya berlaku bagi jam-jam yang didasarkan pada berkas-berkas cahaya tetapi juga bagi waktu itu sendiri. Semua jam akan berjalan lebih lambat menurut seorang pengamat yang berada dalam keadaan gerak relative,termasuk jam biologis. Begitupun pertumbuhan usia dan peluruhan system hayati mengalami perlambatan karena efek pemuluran waktu.
Efek pemuluran waktu ini dapat diamati dalam berbagai macam percobaan. Sebagai contoh, kita tinjau penciptaan dan peluruhan partikel elementer moun. (moun dapat daihasilkan dalam tumbukan berenergi tinggi antara partikel-partikel lain). Dalam kerangka diam moun,penciptaan mound an peluruhannya kemudian (menjadi sebuah elektron dan partikel-partikel yang disebut neutrino) berlangsung pada titik yang sama dalam ruang. Oleh karena itu, waktu hidupnya sebagaimana diukur dalam kerangka acuan itu adalah selang waktu sejati ∆t. selang waktu ini dapat diukur dalam laboratorium,dan didapati sekitar 2 x 10-6 s. moun juga dihasilkan ketika partikel berenergi tinggi yang disebut sinar kosmik bertumbukan dengan atom pada atmosfer teratas. Moun juga tercipta ini kemudian segera menghambur menuju tanah dengan laju yang hampir sama dengan laju cahaya. Jika atom ini hidup selama 2 x 10-6 s dalam karangka acuan kita ditanah dan mereka bergerak dengan laju mendekati 3 x 108 m/detik, maka mereka paling jauh hanya dapat menempuh jarak sekitar 600m, suatu jarak yang amat pendek bila dibandingkan dengan ketinggian atmosfer yang melebihi 100 km. oleh karena itu seharusnya kita tidak akan pernah melihat moun ini pada permukaan bumu, namun kenyataannya mereka masih teramati berada dalam jumah yang besar. Penjelasannya terletak pada efek pemuluran waktu. Moun memeng hanya hidup selama 2 x 10-6 s dalam kerangka acuan mereka sendiri, tetapi bila dipandang dari kerangka acuan kita, yang melaju moun itu dengan laju tinggi, maka selang waktu ini menjadi lebih lama.
Marilah sekarang kita kembali kepercobaan semula dengan pengamat O dan O’. misalkan sekarang bahwa O’ bergerak sejajar dengan berkas cahaya. Andaikan kita meninjau
percobaannya dari sudut pandang O’. maka untuk perjalanan berkas cahaya menuju cermin dalam selang waktu QUOTE 14∆"> 14∆"> t’1i, O’ mengamati bahwa berkas cahaya itu menempuh jarak L’ – u QUOTE 14∆"> 14∆"> t’1 ,karena baginya, dalam selang waktu itu, cermin telah bergerak menuju sumber sejauh u QUOTE 14∆"> 14∆"> t’1. Karena pengamat O’ juga mengukur laju cahaya adalah c, maka ia berkesimpulan bahwa
C QUOTE 14∆"> 14∆"> t’1 = L - u QUOTE 14∆"> 14∆"> t’1
Begitu pula, berkas cahaya yang dipantulkan kembali ke sumbernya, dalam selang waktu QUOTE 14∆"> 14∆"> t’2 ; menempuh jarak L’ + u QUOTE 14∆"> 14∆"> t’2 , oleh karena itu,
C QUOTE 14∆"> 14∆"> t’2 = L’+ u QUOTE 14∆"> 14∆"> t’2
Jika kita mengambil 2 QUOTE 14∆"> 14∆"> t’ sebagai selang waktu total bagi perjalanan bolak-balik berkas cahaya (sebagaimana diamati oleh O’), maka
2 QUOTE 14∆"> 14∆"> t’= QUOTE 14∆"> 14∆"> t’1 + QUOTE 14∆"> 14∆"> t’2
= QUOTE 14L'c+u + L'c-u=L'2cc²-u²"> 14L'c+u + L'c-u=L'2cc²-u²">
Kita mengetahui bahwa O mengukur laju c yang sama bagi berkas cahaya itu, yang menurutnya menempuh jarak 2L dalam waktu 2 QUOTE 14∆t"> 14∆t"> . Begitu pula, kita mengetahui bahwa QUOTE 14∆t'"> 14∆t'"> = QUOTE 14∆t /1-u2c2. "> 14∆t /1-u2c2. "> dengan menggabungkan hasil-hasil ini, kita peroleh
142∆t1-u2c2=L'2cc²-u²=LL'21-u²/c²">
L’= c QUOTE 14∆t 1-u²/c²"> 14∆t 1-u²/c²">
L’= L QUOTE 141-u²/c²"> 141-u²/c²">
Jadi, panjang L’ menurut O’ lebih pendek daripada panjang L menurut O. hasil ini dikenal sebagai penyusutan panjang (length contraction).
Penyusutan panjang merupakan suatu hasil umum, dan tidak ada sangkut pautnya dengan pengukuran panjang yang kita lakukan secara langsung. Panjang objek yang diukur daalam suatu kerangka pengamatan dimana objeknya diam, dikenal sebagai panjang sejati (proper length), sedangkan panjang yang diukur dalam kerangka pengamatan yang bergerak dengan laju tetap terhadap kerangka diam objek akan menjadi lebih pendek sebanyak yang diberikan oleh persamaan (2.5). penyusutan panjang hanya terjadi sepanjang arah gerak- semua komponen panjang lainnya (tegak lurus arah gerak) tidak terpengaruh.
Perlu ditekankan bahwa, seperti halnya dengan pemuluran waktu, efek ini juga nyata,yang terjadi bagi semua pengamat dalam keadaan gerak relative. Bagi seorang pengamat yang berada dalam sebuah pesawat roket yang melewati bumi,kita akan tampak baginya seperti gambar dibawah 2.8, namun kita sama sekali tidak merasakan efek ini, tentu saja karena tidak ada yang berubah bagi kita dalam kerangka acuan.begitu pula,pengamatan kita terhadap pesawat roket yang sedang melewati kita.
Gambar pengamatan tentang objek yang bergerak ini adalah hal yang ideal- karena mata kita tidak dapat melihat penyusutan panjang ini seperti yang kita perlihatkan dalam gambar, begitu pula dengan kamera yang memotretnya. Untuk memahami mengapa demikian, ingatlah bahwa retina mata kita atau film kamera, hanya member tanggapan terhadap suatu deretan bayangan yang jatuh mengenai permukaan retina atau film pada saat yang sama.
Cahaya dari sisi alasnya menempuh jarak lebih pendek daripada sisi depannya, sehingga cahaya yang dipancarkan lebih dulu dari sisi depan akan mencapai film kamera pada saat yang sama dengan cahaya yang dipancarkan pada waktu yang belakangan dari sisi alasnya. Jadi, ketika kubus berada langsung di atas kepala kita, kita “melihat” sisi bawah dan sisi depannya secaras erempak. Satu-satunya jalan agar hal ini dapat terjadi adalah jika kubus tampak sedikit berputar.
Karena jam yang berada dalam system koordinat yang sedang bergerak relative berjalan dengan laju (rate) berbeda, makakonsep kita tentang waktu “mutlak” tidak lagi berlaku. Begitu pula, dua peristiwa yang terjadi secara serempak dalam satu kerangka acuan tidak akan lagi serempak dalam kerangka acuan lain yang sedang bergerak.