Argumen paling mendasar yang membuat flat earther ragu dengan bumi bulat adalah air.

…dan bahkan banyak juga non-flat earther yang gagal menjelaskan ini.

Air itu selalu selevel, datar, tingginya selalu sama, iya kan? Tentu saja. Perhatikan saja air yang ada dalam gelas, air dalam bak mandi, air di danau, dan lain-lain.

b2

Sifat air yang selalu berada pada tinggi yang sama ini juga dimanfaatkan biasanya dalam membuat bangunan, agar bangunan tidak miring.

Tapi di bumi yang berbentuk bulat, air melingkupi bumi dalam kondisi yang tidak datar.
Bagaimana mungkin? 

Maka, kita harus kembali menuju alasan mendasar kenapa air di dalam gelas selalu datar.

Jawabannya adalah tekanan hidrostatis. Tekanan hidrostatis adalah tekanan yang diakibatkan oleh gaya berat zat cair.

Persamaan matematis untuk tekanan hidrostatis pada suatu titik adalah

\(P=\rho g z\)

dengan \(\rho = \) massa jenis, \(g = \) percepatan gravitasi, \(z = \) ketinggian.

Seperti ditunjukkan oleh persamaan tersebut, besarnya tekanan hidrostatis hanya bergantung pada ketinggian (massa jenis air dan percepatan gravitasi tetap).

Agar air mencapai kondisi kesetimbangan, tekanan hidrostatis pada tiap titik dengan posisi horizontal yang sama menyesuaikan diri dengan memiliki ketinggian yang sama, karenanya air datar.

b4

(Pembuktikan Matematik)

math

Persamaan ini diturunkan dari gaya berat zat cair yang melingkupi sebuah luasan tertentu.

Perhatikan gambar di atas.

Gaya berat yang dialami oleh permukaan A yaitu sebesar \(mg\)

\(\begin{align*}w&=mg \\
&=\rho V g\\
&=\rho A z g
\end{align*}\)

Sehingga, besar tekanan hidrostatisnya yaitu

\(\begin{align*}
P&=\frac{w}{A} \\
&=\frac{\rho A z g}{A}\\
&=\rho g z
\end{align*}\)

math

Nilai \(z\) merupakan ketinggian yang diukur dari permukaan air radial menuju arah pusat bumi.

Kenapa diukur radial ke arah pusat bumi? Perhatikan pembuktian matematis yang saya berikan. Komponen \(z\) merupakan komponen yang sejajar dengan gaya berat. Sementara gaya berat memiliki arah ke pusat bumi, demikian juga nilai \(z\) .

Dari sini, kamu harusnya sudah bisa menerima kenapa air laut dapat melingkupi bumi yang bentuknya tidak datar.

Ya, karena pada dasarnya, level ketinggian air itu diukur ke arah radial ke pusat bumi. Jika dihitung jaraknya ke pusat bumi, ketinggian level air pada bumi bulat itu tetap sama.

Ah tidak, itu mengada-ada. Nyatanya saya tidak pernah melihat air yang melengkung

Ya, tidak pernah, karena yang kamu lihat itu paling air dalam gelas, air dalam bak mandi, danau, dan sejenisnya. Itu semua tidak cukup besar untuk bisa menunjukkan muka air yang melengkung mengikuti bentuk bumi bulat.

Kamu terjebak dengan definisi intuitif dari level air, bahwa ketinggian air harus selalu rata horizontal. Karena setiap hari begitulah yang kamu lihat.

Padahal air tidak selalu begitu.

Perhatikan ini:

Ini adalah air yang berada di wahana ISS (International Space Station)—ada efek zero gravity. Perhatikan, air dalam kondisi stabil di sana tidak datar loh ya. Padahal sebagaimana kamu lihat tiap hari, air itu selalu datar.

Oh iya, kalau misal kamu tidak percaya dengan keberadaan ISS, kejadian serupa juga bisa dilakukan di pesawat zero gravity kok.

Fisika dapat menjelaskan kenapa air di zero gravity itu tidak membentuk datar. Ya, karena di tempat zero gravity, berat air jadi nol sehingga tidak ada tekanan hidrostatis di sana. Jadi si air tak perlu repot-repot meyamakan ketinggian untuk mencapai tekanan hidrostatis yang sama.

Air itu selalu mengalir dari atas ke bawah lho, lalu bagaimana mungkin air tidak tumpah di bumi bulat?

Pertanyaan menarik.

Alasan paling utama, karena air tertarik oleh gaya gravitasi. Kalau jawaban ini belum memuaskan, silahkan lanjut membaca.

Sepertinya di sini kita perlu review kembali mengenai definisi mendasar dari istilah atas dan bawah, agar lebih jelas. Atas dan bawah pada dasarnya merupakan persepsi yang terbentuk akibat gaya gravitasi. Sehingga, istilah bawah merupakan arah dari gaya gravitasi. Istilah atas di kutub utara sama dengan istilah bawah di kutub selatan.

Lebih lengkapnya begini,

Silahkan posisikan diri kamu hand walking, tangan di bawah dan kaki di atas, lalu tutup mata kamu. Tanpa melihat ke sekitar, kamu akan bisa merasakan kalau tubuh kamu terbalik atas-bawah.

Lalu, mari kita bermain-main lagi ke tempat zero gravity lagi, tempat dimana kamu seakan-akan tidak mengalami gaya gravitasi. Karena tidak mengalami gaya gravitasi, persepsi kamu atas konsep atas-bawah menjadi kabur. Tidak ada beda yang kamu rasakan ketika kamu membolak-balik tubuhmu (sambil tutup mata ya).

Begitulah, jadi intinya atas-bawah itu terbentuk atas persepsi gaya gravitasi. Arah bawah searah dengan arah gaya gravitasi.

Maka, jika ditanya kenapa air tidak tumpah di bumi bulat…

Sesuai sifat air yang mengalir dari atas ke bawah, dia akan mengalir ke bawah (arah pusat bumi), menempel di bumi dan justru tidak tumpah.

Ah, masih ngga make sense

Mungkin ini bisa menjadi tambahan agar lebih make sense.

Perhatikan video ini:

Si pilot membawa air dalam gelas, lalu berputar-putar arah tanpa ada air yang tumpah dari gelas.

Yang terjadi adalah, pilot dan air di dalam gelas tersebut berputar sehingga mengalami gaya sentrifugal. Intinya dia dapet gaya lah. Gaya inilah yang mendorong air sehingga ia tidak tumpah.

Ini bisa kita analogikan dengan apa yang terjadi di Bumi. Jika air dalam gelas tersebut mengalami gaya sentrifugal, air di bumi mengalami gaya gravitasi. Inilah yang menahan air sehingga tetap melekat di gelas dan di bumi, tidak tumpah.

Catatan: jangan salah tangkap ya, saya tidak sedang menganalogikan putaran pilot dengan putaran bumi. Saya menganalogikan gaya sentrifugal pilot (air dalam gelas) dan gaya gravitasi bumi untuk menunjukkan kalau airnya bisa tidak jatuh.

Jangan samakan dengan ini,

Ini kasus berbeda.

Sebenarnya, jika tidak ada gravitasi, begitulah yang akan terjadi pada air di bumi. Tapi berhubung bumi memiliki gaya gravitasi yang lebih besar daripada gaya sentrifugal yang dirasakan air, air itu tetap berada di bumi.

Sementara pada bola kasti tersebut, tidak ada gaya yang cukup besar untuk menahan air tetap berada di bola tersebut.

Tambahan…

Ini tak berhubungan dengan air yang melengkung di permukaan bumi. Ini hanya tambahan sedikit untuk menunjukkan bahwa ada kondisi dimana air yang diam tidak selalu datar.

Ini contoh fenomena kohesi air yang lebih besar daripada adhesi dengan gelas, sehingga terbentuk cembungan di permukaan air.

Dalam kondisi ini, gaya kohesi dapat mengimbangi gaya dari tekanan hidrostatis bagian air yang mencembung.

Air di atas daun talas pun sama. Gaya kohesi lebih besar daripada adhesi air-daun talas, sehingga air cenderung membentuk butiran yang dibatasi oleh tegangan permukaan padanya.

Demikian, jadi air yang selalu datar itu bukan sifat mendasar air, ada yang lebih mendasar lagi. Untuk memahaminya, kita perlu merujuk ke hal dasar itu.

Semoga itu dapat menjawab.

Kalau ada sanggahan, masukan, pertanyaan, atau apapun, silahkan sampaikan di kolom komentar.

KEMBALI KE DAFTAR ISI