Ensiklopedia Fisika Kuantum

Joko Priyono
Bergiat di Lingkar Diskusi Eksakta, Penulis Buku Sains, Kemajuan, dan Kemanusiaan.

Percaya atau tidak, perkara fisika kuantum suatu saat pasti akan menjadi kebutuhan pemahaman di banyak orang. Ini tak terlepas dari situasi dan kondisi perubahan zaman yang terus menunjukkan keberadaannya menjadi salah satu penopang penting dalam kemajuan demi kemajuan terhadirkan.

Sean Carrol mulanya meluapkan kejengkelannya dalam penggunaan akan istilah kuantum di kalangan publik. Istilah kuantum memang telah populer, namun diletakkan pada judul buku yang sebenarnya sama sekali tak ada hubungannya dengan fisika kuantum. Sederet fakta itu tersebutkan dan sengaja disebut olehnya, mulai dari Kesuksesaan Kuantum, Kepemimpinan Kuantum, Kesadaran Kuantum, dan Sentuhan Kuantum.

Lalu, ada Yoga Kuantum, Cara Makan Kuantum, Psikologi Kuantum, Pikiran Kuantum, Kejayaan Kuantum, Teologi Kuantum, Kegembiraan Kuantum, Puisi Kuantum, Pengajaran Kuantum, Keyakinan Kuantum, dan Cinta Kuantum. Tentu saja, melihat itu, di benak kepala penulis terlintas ujaran: ahli fisika menangis melihat itu!

Sebab itu, Carrol dengan kemampuan dari pengalaman dalam konsentrasi di bidang fisika kuantum, agaknya mencoba dengan sepenuhnya menjelaskan babak demi babak dalam lintasan sejarah pengetahuan dalam fisika kuantum. Fisika kuantum dikenal juga sebagai mekanika kuantum, secara kesejarahan dimulai saat 1901, Max Planck mengutarakaan gagasannya akan kuanta, terartikan bahwa energi terdiri dari paket-paket. Baru kemudian muncul Albert Einstein dengan Relativitas Khusus (1905) dan Relativitas Umum (1915).

Nama demi nama muncul dan dikenal publik. Pertemuan terlaksana sebagai bagian dinamika perkembangan di sana. “Mekanika kuantum dibangun dalam beberapa puluh tahun, dan versi modern yang sering kita temukan sekarang mulai muncul sejak sekitar tahun 1927. Pada tahun itu juga, di Konferensi Solvay kelima di Belgia, banyak ahli fisika tersohor dari berbagai belahan dunia berkumpul untuk berdiskusi tentang status dan arti sebenarnya teori kuantum” (hlm. 19).

Di buku ini, kita tak mendapat informasi detail terkait keberadaan Konferensi Solvay. Kita pernah menjumpai buku karya J.P. McEvoy dan Oscar Zarate yang diterjemahkan Penerbit Mizan pada 1997. Di buku berjudul Mengenal Teori Kuantum For Beginners itu dijelaskan bahwa pertemuan tersebut tak terlepas dari sosok industriawan Belgia, Ernest Solvay (1838-1922) sebagai penyeponsor pertemuan perdana fisika internasional untuk membahas fisika kuantum di Brussel. Kehadiran tokoh ternama mengesahkan bahwa urusan sains tak bisa diselesaikan segelintir orang.

Teori Banyak-Dunia

Sean Carrol mengutarakan perihal teori banyak dunia yang disebut sebagai salah satu pendekatan yang paling menjanjikan dalam menjawab teka-teki yang diberikan oleh isu pengukuran. “Salah satu hal terbaik di teori Banyak-Dunia adalah sederhananya formulasi dasar teori itu: ada satu fungsi gelombang yang berubah berdasarkan persamaan Schrödinger. Sisanya hanya merupakan komentar tambahan” (hlm. 165). Itu tak terlepas dari tawaran beberapa ilmuwan dengan masing-masing pendekatan dalam metodologinya.

Pendekatan demi pendekatan menjadi wajah perkembangan dalam fisika kuantum. “Teori dawai, gravitasi kuantum simpal, dan gagasan lain memiliki pola yang sama: dimulai dengan sekelompok variabel klasik, dan kemudian terkuantisasi” (hlm. 253). Sebelumnya, lewat sebuah bukunya berjudul Tujuh Pelajaran Singkat Fisika (Gramedia, 2018), ahli fisika berkebangsaan Italia, Carlo Rovelli sedikit mengutarakan perihal keberadaan gravitas kuantum simpal. Terlebih, ia termasuk ilmuwan yang menekuni penelitian itu.

Dijelaskan bahwa gravitasi kuantum simpal merupakan usaha memadukan relativitas umum dan mekanika kuantum, dimana usaha tersebut penuh kehati-hatian dalam menggunakan hipotesis-hipotesis yang terkandung dalam kedua teori tersebut, ditulis ulang agar bisa cocok. Ada satu hal perlu diperhatikan: suatu perubahan besar lebih lanjut dalam cara kita memandang struktur realitas, yang bagi Rovelli menyebut dengan konsekuensi radikal.

Pada aras lingkup besar, mekanika kuantum membawa pada pergultan diri tiap individu yang coba dan terus bertahan menekuninya. Kita diajak untuk merenungi keberadaan akal budi dan zat adalah dua hal yang berbeda. Itu kemudian membawa pada relasi antara mekanika kuantum dengan kehendak bebas. Carrol memberikan penekanan, “mekanika kuantum juga tidak ikut-ikutan dalam pertanyaan tentang kehendak bebas”. Alhasil, mekanika kuantum tak sesederhana sebagaimana penggunaan istilah “kuantum” dalam berbagai judul buku, seminar motivasi, dan sebagainya.

Buku ini mengesahkan sebagai karya untuk merunut perubahan dan perkembangan terjadi dalam fisika, peralihan dari mekanika klasik menuju ke mekanika kuantum. Sebagaimana sebuah ensiklopedi, di dalamnya termuat nama, istilah, hingga tautan waktu untuk memancing pembaca masuk dan menemukan kejutan demi kejutan dalam ilmu pengetahuan. Walakin, perlu disadari buku ini sangatlah sulit bagi pembaca yang tak pernah bersinggungan dengan seluk-beluk fisika. Penulis berlatar belakang kajian fisika di masa kuliah saja mendapati kewalahan dan ingin berteriak sekencangnya.

Namun, di tengah perjalanan zaman, kendati mekanika kuantum itu sejauh ini jarang disadari akan implikasinya di kehidupan, ia terus tumbuh dan berkembang dengan pergulatan, perdebatan, dan kejutan yang terus dihadirkan. Ia pasti akan membantu untuk mencari jawaban berbagai gejala di kehidupan, baik itu: kestabilan DNA, mikrochip, kerja laser, susunan berkala unsur-unsur beserta proses reaksi kimia, hingga penembusan partikel alfa ke inti atom. Kita perlu satu hal: jangan menyerah, sebagaimana judul lagu dari grup musik d’Masiv.

Judul : Yang Jauh Tersembunyi: Fisika Kuantum dan Teori Banyak-Dunia

Penulis : Sean Carrol

Penerjemah : Sandoko Kosen

Penerbit : Kepustakaan Populer Gramedia

Terbit : Pertama, Oktober, 2021

Tebal : xv + 304 halaman

ISBN : 978-602-481-648-3