Inilah Alasan Mengapa Penggaris Standar Dibuat Hanya 30cm

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.