It wasn't for me was five hours (tidak begitu, bagiku cuma 5 jam). See the rules of quantum realm are like they are appear everything is unpredictable (di alam kuantum berbeda dengan disini, semuanya tidak bisa diprediksi). Apa yang dikatakan scoot ini di dalam fisika kuantum disebut the uncertainty principle. PRINSIP ketidak pastian, sesuatu yang membuat EINSTEIN benci terhadap FISIKA KUANTUM. Sehingga Einstein mengeluarkan kalimatnya yang terkenal, TUHAN tidak bermain dadu. Mengapa einstein sebegitunya terhadap FISIKA Kuantum? sampai bawa2 nama Tuhan? Yang pasti fisika kuantum membuat frustasi para ilmuan di ZAMANnya Einstein. Layaknya Dr. Strange yang dibukakan mata batinya oleh the Ancient One.
Mereka Syok.. ternyata alam ini tidak seperti yang mereka pikirkan.
Everything we call REAL,
its made of the things, that cannot themselfes regarded
as a real.
--
Semua yang kita sebut nyata,
berasal dari sesuatu yang dirinya sendiri
tidak bisa disebut NYATA
Niels Bohr
Sesuatu yang janggal, ketidakpastian, misterius di jantungnya alam
Sesuatu yang Alberts Einstein bertahun tahun berusaha membuktikanya SALAH
--
Oke Guys ini adalah bahasan part kedua dari dunia kuantumnya ant-man. Yang belum nonton part satu, harap nonton part satu, agar bisa nyambung dengan bahasan kita hari ini. Kemarin sudah kita bahas, bahwa dunia KUANTUM adalah dunia Sub-atomic, dunia di dalam ATOM. Dan kita sudah bahas modelnya, bahwa atom itu dimodelkan seperti ini.
Di dalamnya ada elektron, proton dan neutron. Di element inilah ant-man mengecil dan masuk di alam kuantum. Kemarin kalian juga sudah melihat fakta mengejutkan bahwa atom itu ternyata KOSONG, karena jarak antara proton, elektron dan neutronnya sangat jauh sekali.
Elektron terdekatnya, akan mengorbit setengah mil jauhnya. Nah sekarang siap2 terkejut lagi, karena partikel2 ini pun belum tentu nyata. Nah sekarang siap2 terkejut lagi, karena partikel2 ini pun, belum tentu nyata.
Masalahnya adalah.. itu bohong.
Bohong untuk kebaikan yang kita ceritakan ke anak kita.
Karena kita tidak mau mereka mengetahui kebenaran yang rumit, dan menakutkan terlalu dini.
Itu membuat mereka mudah belajar. Kalau kalian yakin bahwa partikel2 ini adalah susunan fundamental alam ini. Tapi sepenuhnya ini tidak BENAR.
David Tong
Ahli Fisika Teori
Cambridge University
NAH loh.. apakah pelajaran tentang atom di sekolah selama ini salah? apakah ini sebuah konspirasi? TONTON video ini sampai habis, supaya kalian paham konteksnya. Nanti di fisika kuantum, atom tidak digambarkan seperti ini.. tapi seperti ini...
LEBIH abstrak dan memiliki banyak bentuk. Makanya ketika ant-man masuk ke dunia kuantum, dunianya pun digambarkan secara abstrak. Mengapa seperti itu? ya untuk memahaminya kalian harus mengenal fisika kuantum. Yang akan kita bahas sekarang.... kalian sendiri pasti sering mendengar kata kuantum, karena sering dijadikan embel2 sesuatu supaya tampak keren. TAPI kalian gak keren, kalau kalian tidak tahu darimana asal usul kuantum.
KATA kuantum berasal dari orang ini, MAX PLANCK. Dialah orang pertama penggagas teori kuantum. SEHINGGA mendapatkan hadiah noble di tahun 1918. Namanya juga dijadikan nama terkecil, yaitu skala planck. Bagaimana max planck menemukan teori kuantum? begini ceritanya.
Pada tahun 1900 an, ada salah satu masalah fisika yang sulit dipecahkan. Namanya bencana ULTRAVIOLET. Mengapa disebut bencana ULTRAVIOLET? Mari kita bahas salah satu bab di dalam fisika yang disebut RADIASI BENDA HITAM. Tidak usah difikirkan pada benda hitamnya, tetapi fokus saja kepada benda hitam nya. Kalian tentu tahu, benda yang sangat panas, bisa mengeluarkan radiasi berupa cahaya, NAH kalian tentu sadar, bahwa semakin panas sebuah benda, warna cahaya nya akan bergeser dari merah, ke orange, ke kuning, lalu memutih. Di dalam fisika ini artinya adanya pergeseran panjang gelombang. NAH para ilmuan kala itu mencari hubungan antara RADIASI, temperatur, dan panjang gelombangnya. Hasilnya adalah sebuah rumus, yang dikenal dengan HUKUM
RAYLEIGH - JEANS.
Masalahnya Rumus ini gagal, RUMUS ini meramalkan bahwa radiasi benda panas akan naik terus menuju tak hingga, yaitu mendekati ultraviolet. Ini bencana, karena kalau rumus ini benar kalian tidak mungkin berdiri di bawah sinar matahari, karena langsung gosong akibat radiasinya yang teramat besar. Oleh sebab itu permasalahan ini disebut sebagai bencana ultraviolet. Untungnya rumus ini salah, karena faktanya tidak begitu. Berdasarkan pengukuran ada batas maksimum yang bisa dicapai oleh benda panas. Itu sebabnya kalian tidak melihat warna biru ungu dan seterusnya pada bara api. Karena warna2 ini, termasuk ultraviolete adalah frekuensi tinggi, yang sulit dicapai oleh benda panas yang melindungi kita. Karena matahari saja yang begitu panasnya hanya mengandung 10% ultraviolete. Itupun sepertiganya yang masuk sampai ke bumi. Nah fenomena ini tidak bisa dipecahkan oleh para ilmuan, dengan segala teori klasik pada waktu itu. Sampai kemudian datanglah max planck yang datang dengan gagasanya yang radikal. DIA berpikir, bahwa jangan2 pandangan kita terhadap cahaya selama ini salah. Karena problem ini bisa diselesaikan jika cahaya dipandang sebagai partikel/ paket2 energi, yang oleh max planck disebut sebagai QUANTA. Nah dari kuanta inilah istilah QUANTUM berasal, dan menjadi viral di kalangan ilmuan pada saat itu. Dengan pemahaman seperti itu, akhirnya max planck bisa merevisi rumus ini, dan akhirnya cocok dengan pengukuran. Karena itu max planck akhirnya mendapatkan hadiah nobel. TIDAK disangkai dengan rumus itu, einstein juga menyelesaikan masalahnya.
Einstein pada saat itu juga sedang mengamati efek photo listrik, efek yang menjadi prototype sel surya yang sampai sekarang. Dia mencari tahu, kenapa cahaya bisa menghasilkan listrik, tapi hanya bergantung pada panjang gelombangnya? bukan pada intensitasnya. Misalnya cahaya kuning, walaupun sangat terang, sulit menggerakkan elektron. Tapi cahaya biru, bisa menggerakkan eletron dengan mudah. Terinspirasi dengan quanta nya max planck, ini tidak mungkin terjadi, kecuali cahaya adalah partikel, yang oleh einstein disebut dengan PHOTON. Einstein pun berhasil memecahkan masalahnya dan einstein pun mendapatkan hadiah nobel. Nah penemuan dua orang ini, einstein dan max planck otomatis membuat bingung para ilmuan fisika ketika itu. Karena selama ini cahaya dipandang sebagai gelombang, bukan partikel.
Alberts Einstein pioner awal teori kuantum, dia menunjukkan bahwa cahaya cahaya disebut partikel kuantum yang disebut foton. BBC News.
Ada yang lebih membingungkan lagi, bahwa elektron berperilaku sebaliknya. Yang selama ini dikira partikel, ternyata menunjukkan sifat gelombang. Pada tahun 1924, Louis de Broglie mengajukan hipotesa bahwa elektron dan semua partikel mempunyai sifat gelombang.
Einstain pun menulis ketika itu, kadang2 kita menulis satu teori. Kadang menulis teori lain. Sekarang kita dihadapkan pada masalah baru. Kita memiliki gambaran dua realitas yang bertolak belakang. Secara terpisah, mereka tidak bisa menggambarkan fenomenanya secara utuh. TAPI ketika digabungkan, mereka bisa. Apa yang dikatakan einstein ini dikatakan sebagai dualisme gelombang partikel. Inilah bukti dari teori kuantum. Inilah teori yang paling rumit, dijelaskan secara logika.
It seems as a though we must use sometimes the one theory, and sometimes the other. While at times we may use either. We are faced with a new kind of difficulty. We have two contradictory picture of reality. Separetly neither of them fully explains the phenomena of light. But together they do. Einstein.
Untuk memahami dimana? kebingungan para fisikawan tentang dualisme gelombang partikel, coba kita berpikir dulu sederhana seperti ini. PARTIKEL itu sesuatu yang fisik, sama seperti bola basket, mobil, atau apapun yang jelas fisiknya. Objects2 exist ini bisa diukur eksistensinya secara fisika. Yaitu menggunakan hukum newton yang kalian pelajari di hukum fisika dasar. Nah tapi lain dengan gelombang, gelombang tidak bisa dipandang secara fisik. GELOMBANG adalah gangguan yang merambat di dalam ruang. Sederhananya saja, hape kalian bisa menangkap gelombang elektromagnetik, yang kalian sebut sebagai signal. Apakah signal bisa kalian sebut sebagai sesuatu yang fisik? TIDAK... maka di dalam fisika pun, gelombang tidak bisa dihitung menggunakan hukum newton, jelas itu hal yang berbeda. SINGKATnya, partikel itu MATERI, Gelombang itu (BUKAN MATERI). Konsep ini mirip jasmani dan ruhani di dalam agama. Mana bisa foton, itu materi sekaligus BUKAN materi. Nah untuk menguji apakah cahaya itu materi atau bukan materi, maka yaitu double-slit eksperimen. Double Slit eksperimen, pertama kali dilakukan oleh THOMAS YOUNG. Pada tahun 1800an, untuk membuktikan bahwa cahaya adalah gelombang.
Setelah dilakukan eksperimen, ternyata hasilnya mengejutkan.
Jelas ini tidak masuk akal, mereka adalah partikel yang jelas2 mereka masuk ke dalam satu diantara dua celah. TAPI mengapa mereka membentuk pola seperti gelombang? PERCOBAAN ini tidak dilakukan pada foton, tetapi juga pada elektron. Hasilnya sama, pola interverensi tetap muncul. Para ilmuan berpikir keras untuk memahami tentang fenomena ini. Jawaban tentang fenomena ini tidak masuk akal. Seolah2 mereka menduplikasi diri, lalu masuk di antara dua celah secara bersamaan dan melakukan interferensi dengan dirinya sendiri. Dan kembali menjadi satu ketika mendarat di layar. Tapi para ilmuan belum puas, mereka tidak rela dipermainkan begitu saja oleh PARTIKEL. Kemudian, mereka meletakkan sebuah detektor untuk mendeteksi ke celah mana? partikel ini masuk? lucunya hasilnya adalah... POLA interferensi hilang, dan hanya muncul dua garis. PERSIS seperti butiran pasir tadi. Para ilmuwan pun shock... Pola interferensi hilang ketika detektor dipasang disana, tetapi ketika detektornya dicabut, mereka kembali menunjukkan pola interferensi. Seakan2 partikel2 ini sadar, mereka sedang diawasi atau tidak. JADI situasinya seperti kita nonton toys story, mainanya hidup ketika tidak diawasi manusia. Tapi ketika semua manusia datang untuk menengoknya, semua mainan tidak bergerak. Disinilah para ilmuan otaknya beku, logikanya buntu. Seakan2 ada tirai yang menghangi mereka dari dunia kuantum. Seakan2 partikel2 ini tidak diketahui keadaanya secara pasti. PERSOALANYA adalah foton dan elektron ini menjadi partikel, hanya ketika kita mengamatinya. KETIKA tidak diamati, mereka menjadi gelombang, menjadi sesuatu yang abstrak. Kalau ditarik secara filosopis, keadaan ini menjadi sangat serius, ingat... partikel2 ini adalah penyusun atom, dan atom adalah penyusun alam ini. Sekalipun yang mengamati tadi adalah detektor, menurut para ilmuan ini sama dengan mata kita melihat. Sekarang, kalau partikelnya aja adalah sesuatu yang abstrak, kecuali kita melihatnya, maka konsekuensinya, alam ini tidak bisa kita lihat secara objektif. SESUATU itu nyata, jika kita melihatnya. Einstein sendiri sulit melihat kenyataan ini, sampai mengatakan apakah bulan berada disana? ketika kita tidak melihatnya? Sedangkan Niels Bohr, yang kita sebut sebagai bapaknya mekanika kuantum mengatakan Semua yang kita sebut nyata, berasal dari sesuatu yang tidak NYATA. Nah.. fenomena ini membuat para ilmuan sakit kepala, bagaimana menerjemahkan fenomena ini ke dalam bahasa FISIKA. 18.00
Komentar
Posting Komentar