Kalau anda pernah melihat
penggaris yang dipakai di
sekolah dasar dan menengah,
kemungkinan besar penggaris
itu panjangnya 30 sentimeter.
Tigapuluh sentimeter itu lebih
kurang sama dengan 12 inci
atau 1 kaki (foot, ini satuan
panjang ala Kerajaan Inggris).
Dalam bidang komputer dan
elektronika, panjang 30
sentimeter memiliki arti khusus.
Arti khusus yang penting dan
menjadi pegangan dalam
merancang dan membangun
rangkaian mikroelektronika dan
rangkaian terpadu (integrated
circuit, IC).
Tigapuluh sentimeter lebih
kurang adalah jarak yang
ditempuh oleh gelombang
elektromagnetik dalam waktu
satu per milyar detik. Perioda
satu per milyar detik
berkorespondensi dengan
frekuensi 1 milyar daur (cycle)
per detik (giga hertz, GHz), jadi
lebih kurang pada orde/skala
yang sama dengan kecepatan
komputer saat ini.
Faktor 30 sentimeter menjadi
penting dalam merancang
sebuah rangkaian elektronika
yang beroperasi pada frekuensi
GHz. Dalam rangkaian elektronika
skala GHz, daur arus listrik dalam
rangkaian akan menghasilkan
gelombang elektromagnetik
yang memiliki panjang pada
sekitar skala sentimeter. Jika
rangkaian elektronika tersebut
berukuran juga pada skala
sentimeter, maka insinyur yang
merancang rangkaian tersebut
harus mempertimbangkan faktor
waktu yang diperlukan untuk
perambatan gelombang
elektromagnetik dalam
rangkaian.
Problem serupa, yakni
memperhitungkan faktor waktu
yang diperlukan untuk
perambatan gelombang
elektromagnetik, muncul dalam
banyak teknologi sehari-hari:
radar, telekomunikasi seluler dan
satelit, jaringan serat optik
(optical fiber), global positioning
system, perpetaan, geodesi, dan
banyak lagi.
Dalam fisika partikel eksperimen,
problem ini muncul ketika
fisikawan harus
mempertimbangkan waktu
tempuh sinyal dalam serat optik
dari detektor yang terletak 100
meter di bawah tanah ke
komputer yang membaca dan
menyimpan data di permukaan
tanah. Sebagai contoh,
akselerator LHC beroperasi
dengan frekuensi 40 MHz atau
periode 25 per milyar detik.
Setiap 25 per milyar detik, terjadi
beberapa tumbukan/interaksi di
dalam detektor.
Dengan
menggunakan aturan 30
sentimeter, kita tahu bahwa
selama 25 per milyar detik,
cahaya akan menempuh jarak
7.5 meter. Padahal jarak dari
bawah tanah ke permukaan
tanah adalah 100 meter lebih!
Sebelum sinyal dari detektor
mencapai permukaan tanah dan
direkam dalam komputer,
detektor sudah menerima data
kembali!
Padahal detektor di bawah tanah
pada umumnya memerlukan
konfirmasi (handshake) dengan
komputer yang terletak di
permukaan: apakah sinyal/
informasi yang dikirimkan sudah
sampai atau belum. Dengan
pertimbangan itu, maka detektor
di bawah tanah dirancang untuk
menyimpan sementara data-data
tumbukan/interaksi partikel
dalam sebuah tempat
penyimpanan sementara (buffer
memory). Sehingga bila karena
suatu sebab kiriman informasi
dari bawah tanah ke permukaan
terganggu, detektor di bawah
tanah akan menerima kabar dari
komputer di permukaan bahwa
informasi yang dikirim belum
diterima, dan bisa dikirimkan
kembali.
Kok bicara fisika partikel
eksperimen kedengarannya
seperti teknik elektro atau
instrumentasi! Ini semua karena
kebutuhan: untuk membangun
alat eksperimen fisika partikel
diperlukan kerjsama antara
fisikawan dengan insinyur: baik
insinyur teknik tenaga listrik,
teknik elektronika, teknik mesin,
teknik pendinginan, teknik
komputer, teknik sipil, dll. Tanpa
kerjasama tersebut, tidaklah
mungkin alat dan fasilitas
eksperimen fisika partikel bisa
dibangun.
*Catatan: Penggunaan ukuran 30
sentimeter untuk memberikan
ilustrasi/gambaran tentang
kecepatan cahaya dan jarak yang
ditempuh, dipopulerkan oleh
Laksamana Pertama
(Commodore/Rear Admiral) Grace
Hopper, seorang sesepuh dalam
bidang komputer dan
informatika. [fenz-
capri.blogspot.com]
.jpg)
