PENGARUH TEMPERATUR DAN SIFAT SUPERSIMETRI LUBANG HITAM SFERIS SKRIPSI RAHMADANI

Transkripsi

1 PENGARUH TEMPERATUR DAN SIFAT SUPERSIMETRI LUBANG HITAM SFERIS SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains RAHMADANI DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011

2 PERSETUJUAN Judul : PENGARUH TEMPERATUR DAN SIFAT SUPERSIMETRI LUBANG HITAM SFERIS Kategori : SKRIPSI Nama : RAHMADANI Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi : SARJANA (S1) FISIKA Departemen : FISIKA Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Diluluskan di Medan, Maret 2011 Komisi Pembimbing Pembimbing II, Pembimbing I, Tua Raja Simbolon, S.Si, M.Si Drs. Mimpin Sitepu, M.Sc NIP NIP Diketahui/Disetujui oleh: Departemen Fisika FMIPA USU Ketua Dr. Marhaposan Situmorang NIP

3 PERNYATAAN PENGARUH TEMPERATUR DAN SIFAT SUPERSIMETRI LUBANG HITAM SFERIS SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dari ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Maret 2011 RAHMADANI

4 PENGHARGAAN Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala rahmat dan karunianya yang telah memberikan hikmat dan kesehatan kepada penulis sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Skripsi berjudul Pengaruh Temperatur Dan Sifat Supersimetri Lubang Hitam Sferis, disusun untuk menyelesaikan Program Sarjana S-1 pada Departemen Fisika. Pada kesempatan ini penulis banyak mengucapkan terimakasih kepada Bapak Drs. Mimpin Sitepu, M.Sc dan Bapak Tua Raja Simbolon, S.Si, M.Si selaku dosen pembimbing skripsi yang telah banyak memberikan bimbingan. Ucapan terimakasih juga penulis sampaikan kepada Bapak Dr. Sutarman selaku Dekan FMIPA USU, ketua dan sekretaris Departemen Fisika FMIPA USU Bapak Dr. Marhaposan Situmorang dan Ibu Dra. Justinon, MS, serta Dosen, staff dan karyawan Departemen Fisika FMIPA USU. Teristimewa juga saya ucapkan terimakasih yang begitu besar kepada kedua orang tua saya yang sangat saya cintai, Bapak Saidina Abbas dan Ibu S.M. Br Hutagaol untuk semua dukungan yang telah diberikan dalam penyelesaian tugas akhir saya ini baik dalam dukungan, moril dan dana. Tidak lupa juga saya berterimakasih kepada adik saya Fitri, Am.Pd dan kepada seluruh keluarga saya yang sudah banyak membantu saya ucapakan terimakasih. Ucapan terima kasih juga saya sampaikan kepada seluruh rekan-rekan stambuk 2006 Fisika FMIPA USU terutama kepada Novianti, Anderson, Chandra, Hakim, Erikson, Deri, Indra, Handri, Roslina, Doddi, Fahri, Riri, Trisnopensia, Derlina yang telah banyak memberikan semangat dan motivasi serta membantu selama saya di Fisika. Dan Kepada adik-adik junior stambuk 2009 yang tidak bisa saya sebutkan namanya saya ucapkan terimakasih karena selama ini sering memberikan dukungan. Akhir kata, Penulis menyadari sepenuhnya bahwa skripsi ini masih banyak kesalahan dan kekurangan disebabkan keterbatasan pengetahuan yang penulis miliki. Namun demikian, penulis telah berusaha semaksimal mungkin dengan harapan semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi siapa saja yang membacanya. Dan penulis juga sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi penyempurnaan skripsi ini sehingga jadi lebih bermanfaat bagi semua pembaca. Penulis

5 PENGARUH TEMPERATUR DAN SIFAT SUPERSIMETRI LUBANG HITAM SFERIS ABSTRAK Dalam penyelesaian tugas akhir ini dibahas solusi Reissner-Nordstrom yang merupakan solusi lubang hitam sferis yang dihasilkan dari perluasan metrik Schwarzschild. Metrik Schwarzschild ini dihasilkan dari persamaan Medan Einstein yang dimiliki lubang hitam sesuai dengan relativitas dan sifat termodinamikanya. Berdasarkan sifat termodinamikanya lubang hitam diklasifikasikan menjadi lubang hitam dingin, lubang hitam hangat dan lubang hitam supersimetri. Pada lubang hitam supersimetri dimasukkan unsur supersimetri dalam konteks N=2 dan Supergravitasi dalam empat dimensi.

6 EFFECT OF TEMPERATURE AND THE PROPERTIES OF BLACK HOLES SPHERICAL SUPERSYMMETRY ABSTRACT In this final settlement discussed Reissner-Nordstrom solution which is a spherical black hole solutions resulting from the expansion of the Schwarzschild metric. Schwarzschild metric is derived from Einstein's field equations that have a black hole in accordance with the relativity and the nature termodinamikanya. Based on the nature of black holes termodinamikanya black holes are classified into cold, warm black hole and black hole supersymmetry. On the black hole supersymmetry inserted element in the context of supersymmetry N = 2 and supergravity in four dimensions..

7 DAFTAR ISI Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Halaman i ii iii iv v vi viii ix BAB I BAB II BAB III Pendahuluan 1.1. Latar Belakang Masalah Batasan Masalah Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Sistematika Penulisan 4 Tinjauan Pustaka 2.1. Pengertian Lubang Hitam Persamaan Medan Einstein Solusi Schwarzschild Orbit-Orbit Dalam Ruang-Waktu Schwarzschild Termodinamika Lubang Hitam Supersimetri dan Supergravitasi Supersimetri Supergravitasi 26 Metode Penelitian 3.1. Rancangan penelitian Teknik Analisis Data Diagram alir Penelitian 28

8 BAB IV BAB V Hasil dan Pembahasan 4.1. Ruang de Sitter Solusi Reissner-Nordstrom Klasifikasi Lubang Hitam berdasarkan sifat termodinamika Lubang Hitam Dingin Lubang Hitam Hangat Lubang Hitam Supersimetri Analisis 35 Kesimpulan dan Saran 5.1. Kesimpulan Saran 39 Daftar Pustaka Lampiran

9 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1. Analogi antara parameter termodinamika dan parameter lubang Hitam 20 Tabel 2.2. Analogi antara hukum-hukum termodinamika dan hukum-hukum mekanika lubang hitam 22

10 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1. Kelengkungan ruang di sekitar lubang hitam 5 Gambar 2.2. Diagram ruang-waktu 7 Gambar 2.3. Lubang hitam Schwarzschild bermassa M beradius r s. 16 Gambar 2.4. Lubang hitam Schwarzschild di koordinat Kruskal-Szekeres tidak memiliki "koordinat singularitas" maka merupakan ruangwaktu nyata dimana r = 0 adalah singularitas yang garis tebal putus-putus dalam gambar 17 Gambar 2.5. Sebuah sketsa kasar dari lubang hitam Kerr yang dikelilingi oleh sebuah Ergosphere. Ergosphere adalah wilayah di dalam yang tidak stasioner. Momentum sudut lubang hitam Kerr dilambangkan oleh J 18