sains tentang pelangi

Waktu kecil, hampir pasti kita pernah menggambar pelangi. Garis melengkung tebal berwarna merah, kuning, hijau, menempel kaku di antara gambar gunung dan matahari yang tersenyum. Kita tumbuh dengan anggapan sadar maupun bawah sadar bahwa pelangi adalah objek raksasa di langit. Sebuah benda fisik. Tapi, mari kita berhenti sejenak dan berpikir kritis. Kalau pelangi itu memang sebuah "bangunan" di atas sana, mengapa kita tidak pernah bisa melihatnya dari samping? Mengapa kita tidak pernah bisa melihat atau memotret bagian punggungnya? Selamat datang di ilusi optik paling romantis yang pernah diciptakan oleh alam semesta.

Secara psikologis, otak primata kita memang diprogram untuk terpukau pada hal-hal yang simetris, rapi, dan bercahaya. Hal itu memicu rasa aman sekaligus rasa kagum. Ratusan tahun lalu, nenek moyang kita melihat lengkungan cahaya ini dengan penuh takjub. Ada peradaban yang mengiranya sebagai jembatan para dewa menuju bumi. Ada juga yang meyakininya sebagai wujud ular naga bercahaya yang sedang turun untuk meminum air hujan. Keajaiban mistis itu perlahan mulai dibongkar pada abad ke-17. Seorang pemuda jenius yang sedang karantina karena wabah penyakit bernama Isaac Newton, mengunci dirinya di kamar yang gelap. Dia membiarkan seberkas kecil cahaya matahari masuk melewati kaca prisma. Boom. Cahaya putih yang biasa saja itu pecah menjadi pita warna-warni. Newton membuktikan bahwa cahaya yang jernih sebenarnya adalah tempat persembunyian semua warna. Matahari bertugas sebagai mesin proyektornya. Tapi di alam liar, kita tentu tidak punya kaca prisma raksasa yang melayang di udara. Sebagai gantinya, langit menggunakan air.

Sampai di sini, logika dasar kita mungkin merasa puas. Oke, matahari bersinar, cahayanya menembus rintik hujan, lalu warnanya pecah terurai. Sangat masuk akal. Tapi tunggu dulu, mari kita telaah kejanggalan ini bersama-sama. Hujan itu turun. Saat badai, butiran-butiran air jatuh dengan kecepatan tinggi ke bumi. Mereka bergerak tak beraturan, bertiup ke sana kemari, bertabrakan, dan hancur berantakan. Hujan adalah kondisi cuaca yang luar biasa kacau. Lalu bagaimana mungkin, jutaan butir air yang sedang jatuh dalam kondisi berantakan ini bisa menghasilkan sebuah lengkungan cahaya yang diam, sangat stabil, dan geometris sempurna? Lebih aneh lagi, pernahkah teman-teman menyadari bahwa saat kita berjalan maju mendekati pelangi, ia seakan mundur dengan sendirinya? Ia selalu menjaga jaraknya dari kita. Seolah-olah, pelangi itu adalah lukisan yang memata-matai kita secara personal. Apa sebenarnya yang sedang terjadi di atas sana?

Inilah rahasia kerasnya sains, yang justru terdengar seperti fiksi ilmiah. Pelangi sebenarnya bukanlah sebuah objek. Ia adalah sebuah peristiwa. Sebuah kejadian interaktif yang mensyaratkan satu hal mutlak: kehadiran mata kita. Saat cahaya matahari menghantam satu tetes air hujan yang bulat, cahaya itu melambat dan membelok di dalam air. Proses ini disebut refraction atau pembiasan. Cahaya itu lalu menabrak dinding belakang tetesan air, memantul kembali secara internal (reflection), dan akhirnya keluar dari tetesan air itu sambil menyebar menjadi spektrum warna (dispersion). Fakta sains yang paling krusial adalah ini: dari proses itu, warna merah akan selalu keluar pada sudut pandang tepat 42 derajat menuju mata, dan warna ungu pada sudut 40 derajat. Angka ini mutlak secara fisika. Artinya, pelangi statis yang kita lihat itu adalah ilusi dari pergerakan yang brutal. Jutaan tetes air hujan yang terus berganti, jatuh berurutan melewati sudut 42 derajat persis di depan mata kita. Setiap milidetik, tetesan airnya selalu baru. Namun karena jutaan air baru ini bergantian memantulkan cahaya pada sudut matematika yang persis sama, otak kita menipu kita. Otak kita menjahit rentetan kilatan cahaya yang jatuh itu menjadi satu gambar diam yang utuh. Hal yang paling gila dari fakta ini adalah: kerucut cahaya 42 derajat itu berpusat secara spesifik pada bola mata pengamatnya. Jadi, saat teman-teman berdiri berdampingan sambil berpegangan tangan dengan sahabat atau pasangan melihat pelangi, kalian berdua tidak sedang melihat pelangi yang sama. Cahaya yang memantul ke mata kalian berdua berasal dari kelompok jutaan tetes air yang sama sekali berbeda.

Mengetahui fakta ini sering kali membuat beberapa orang takut kehilangan sensasi keajaibannya. Ada mitos bahwa membedah sains akan membunuh romansa dari suatu hal. Namun bagi saya, justru berlaku sebaliknya. Memahami sains di balik pergerakan cahaya dan air ini membuat dunia kita terasa jauh lebih intim dan magis. Bayangkan saja, alam semesta bekerja dengan perhitungan fisika yang luar biasa presisi, mengatur miliaran rintik hujan yang sedang jatuh serabutan, hanya untuk mengirimkan satu pertunjukan cahaya yang sangat eksklusif, langsung masuk ke dalam retina mata kita. Ya, secara harfiah, setiap dari kita adalah pusat dari pelangi kita sendiri. Tidak ada satu manusia pun di bumi ini yang bisa melihat apa yang kita lihat, persis dari sudut pandang kita. Sebuah pesan psikologis yang indah dari alam yang bisa kita renungkan hari ini: meskipun kita dan orang lain sedang berdiri di bawah langit badai yang sama, cara kita menangkap cahayanya akan selalu menjadi pengalaman kita yang paling personal.