Matematikawan merombak rumus fisikawan abad ke-20 demi melacak pergerakan mikroplastik hingga virus tak beraturan di udara dengan jauh lebih akurat.
Ilustrasi dibuat oleh AI. Ringkasan
- Rumus koreksi Cunningham (1910) selama seabad berasumsi bahwa semua partikel mikroskopis berbentuk bola sempurna.
- Duncan Lockerby menciptakan correction tensor untuk menghitung gaya hambat pada partikel dengan bentuk tak beraturan.
- Membantu penyempurnaan model polusi udara, penyebaran penyakit, hingga prediksi asap kebakaran hutan.
UDARA yang kita hirup saban hari bukan cuma racikan nitrogen dan oksigen. Setiap kali menarik napas, ada jutaan partikel mikroskopis yang ikut "menumpang" masuk, mulai dari debu, serbuk sari, hingga virus dan serpihan mikroplastik.
Partikel nakal ini sering kali lolos sampai ke paru-paru mendalam atau menyusup ke aliran darah. Sayangnya, memprediksi ke mana mereka akan melayang di atmosfer bukanlah perkara gampang.
Sejak tahun 1910, para ilmuwan mengandalkan Cunningham correction factor, sebuah rumus dinamika fluida ciptaan matematikawan Inggris Ebenezer Cunningham untuk menghitung gaya hambat partikel kecil di dalam gas.
Namun, ada satu asumsi besar yang terkesan kemalasan matematis: rumus tersebut menganggap semua partikel di udara berbentuk bola sempurna.
Padahal, jika kita mengintip serpihan mikroplastik atau struktur virus di bawah mikroskop, bentuk mereka jauh dari kata bulat, lebih mirip bongkahan batu acak yang tak beraturan.
Asumsi berusia seabad ini sering kali mengacaukan model simulasi pergerakan polutan.
Memang, pada dekade 1920-an, fisikawan peraih Nobel Robert Millikan sempat menyempurnakan formula tersebut. Namun, ada koreksi mendasar yang terlewat.
Duncan Lockerby, matematikawan dari University of Warwick, Inggris, memutuskan untuk membedah ulang rumus uzur ini.
Dipublikasikan dalam Journal of Fluid Mechanics, Lockerby memperkenalkan konsep bernama correction tensor.
Tensor, matriks matematika yang biasa dipakai dalam teori relativitas umum, kali ini dimanfaatkan untuk mengukur hambatan udara pada partikel dengan bentuk apa saja.
"Motivasinya sederhana: jika kita bisa memprediksi pergerakan partikel berbentuk apa pun secara akurat, kita dapat meningkatkan model polusi udara, penularan penyakit, hingga kimia atmosfer secara signifikan," ujar Lockerby.
Temuan ini amat krusial mengingat nano-partikel tak beraturan kerap mengusung risiko penyakit berat seperti kanker dan gangguan pernapasan.
Untuk membuktikannya di dunia nyata, Lockerby menguji tensor ini menggunakan sistem generator aerosol baru di School of Engineering, University of Warwick.
Dengan begitu, simulasi pergerakan asap kebakaran hutan atau polusi kota di masa depan tak lagi mengandalkan imajinasi bahwa semua benda di langit berbentuk bola.
Disadur dari Popular Mechanics - Scientists Tracked Particles Floating Through the Air—And Solved a 100-Year-Old Mystery yang diakses pada Agustus 2026.
إرسال تعليق