PINO POKER – Fakta mengejutkan Fisika Quantum, Saat menonton film Ant-Man (2015) atau Avengers: Endgame (2019), fans Marvel Cinematic Universe (MCU) di perkenalkan dengan bidang fisika kuantum. Sejak saat itu, ilmu fisika kuantum jadi hal yang lumrah di bicarakan pada film MCU hingga kerap menjadi bahan perdebatan dengan para fisikawan asli!
1. Dunia fisika kuantum tidaklah mulus!
Sebagai perumpamaan, anggaplah kamu sedang pergi ke toko sepatu. Kamu pasti di haruskan memilih sepasang dengan ukuran yang telah di patok sebelumnya bukan? Nah, dunia sub-atomik kuantum pun juga serupa, dan inilah yang di buktikan oleh Albert Einstein saat memenangkan Penghargaan Nobel pada 1921.
Fakta mengejutkan Fisika Quantum, Dalam penelitiannya pada 1905, “On a Heuristic Point of View Concerning the Production and Transformation of Light“, Einstein membuktikan konsep kuantisasi energi, yaitu bahwa energi hadir dalam kelipatan “kuanta”. Oleh karena itu, bidang ini di namai fisika kuantum.
Kuanta adalah “konstanta Planck” dari Max Planck, Bapak dari Fisika Kuantum! Pada 1900, Planck mencoba memecahkan misteri radiasi benda hitam pada 1900 menggunakan objek langit Matahari, menghasilkan Hukum Planck. Hasilnya, teori tersebut sejalan dengan eksperimen Einstein.
2. Gelombang dan partikel? Lumrah saja di dunia fisika kuantum!
Pada 1906, fisikawan Inggris, Sir J. J. Thomson, menang Penghargaan Nobel atas penemuan elektron sebagai partikel. Tetapi, pada 1937, putranya, Sir George P. Thomson menang Penghargaan Nobel pada 1937 karena menunjukkan sifat elektron sebagai gelombang! Nah, lho. Siapa yang benar? Jawabannya adalah “dua-duanya”!
Dualitas gelombang-partikel adalah landasan fisika kuantum yang berlaku untuk cahaya dan elektron. Terkadang, kita perlu melihat cahaya sebagai gelombang elektromagnetik. Tetapi, cahaya juga dapat di gambarkan dalam bentuk partikel yang disebut “foton”.
3. Satu objek di dua tempat di waktu yang sama? Tidak mustahil!
Selain landasan fisika kuantum, dualitas gelombang-partikel adalah contoh konsep “superposisi”, saat objek kuantum ada dalam beberapa status dalam satu waktu. Sebagai contoh, satu elektron bisa ada di beberapa lokasi di waktu bersamaan. Dengan kata lain, fisika kuantum berbicara mengenai “probabilitas”.
Keadaan objek paling mungkin di tafsir setelah kita melihatnya. Kemudian, peluang-peluang ini di rumuskan menjadi “fungsi gelombang”! Namun, melakukan pengamatan dapat membuat fungsi gelombang “kolaps” dan menghancurkan superposisi, sehingga memaksa objek masuk ke salah satu keadaan dari banyak probabilitas.
4. Fisika kuantum membuka kemungkinan adanya “multiverse“
Gagasan bahwa observasi meruntuhkan fungsi gelombang dan memaksa “pilihan” kuantum di kenal sebagai interpretasi Kopenhagen oleh Niels Bohr dan Werner Heisenberg terhadap fisika kuantum. Gagasan tersebut menciptakan paham multiverse atau alam semesta yang berbeda-beda.
Namun, para pendukung gagasan multiverse mengatakan bahwa tak ada “pilihan” sama sekali. Saat pengukuran dilakukan, realitas terpecah jadi dua salinan dirinya sendiri: satu salinan menghasilkan “A”, satu lagi menghasilkan “B”.
5. Fisika kuantum membantu kita memahami bintang!
Pada 1913, fisikawan Denmark, Niels Bohr, dan fisikawan Selandia Baru, Ernest Rutherford, menggambarkan sebuah model bahwa elektron yang mengorbit di dalam atom juga mengalami kuantisasi. Elektron jadi dalam ukuran yang telah di tentukan, konsep yang disebut “tingkat energi”.
Saat elektron turun dari tingkat energi tinggi ke rendah, foton dengan tingkat energi yang sama dengan ukuran celahnya di keluarkan. Elektron dapat menyerap partikel cahaya dan menggunakan energinya untuk melompat ke tingkat energi yang lebih tinggi. Inilah konsep yang dipakai oleh para astronom.
