Di tahun 1925 Werner Heisenberg mengajukan rumus baru di
bidang fisika, suatu rumus yang teramat sangat radikal, jauh berbeda dalam
pokok konsep dengan rumus klasik Newton. Teori rumus baru ini --sesudah
mengalami beberapa perbaikan oleh orang-orang sesudah
Heisenberg--sungguh-sungguh berhasil dan cemerlang. Rumus itu hingga kini bukan
cuma diterima melainkan digunakan terhadap semua sistem fisika, tak peduli yang
macam apa dan dari yang ukuran bagaimanapun.
Dapat dibuktikan secara matematik, sepanjang pengamatan
hanya dengan menggunakan sistem makroskopik melulu, perkiraan kuantum mekanika
berbeda dengan mekanika klasik dalam jumlah yang terlampau kecil untuk diukur.
(Atas dasar alasan ini, mekanika klasik --yang secara matematik lebih sederhana
daripada kuanturn mekanika-- masih dapat dipakai untuk kebanyakan perhitungan
ilmiah). Tetapi, bilamana berurusan dengan sistem dimensi atom, perkiraan tentang
kuantum mekanika berbeda besar dengan mekanika klasik. Percobaan-percobaan
membuktikan bahwa perkiraan mengenai kuantum mekanika adalah benar.
Salah satu konsekuensi dari teori Heisenberg adalah apa yang
terkenal --dengan rumus "prinsip ketidakpastian" yang dirumuskannya
sendiri di tahun 1927. Prinsip itu umumnya dianggap salah satu prinsip yang
paling mendalam di bidang ilmiah dan paling punya daya jangkau jauh. Dalam
praktek, apa yang diterapkan lewat penggunaan "prinsip ketidakpastian"
ini adalah mengkhususkan batas-batas teoritis tertentu terhadap kesanggupan
kita membuat ukuran-ukuran ilmiah. Akibat serta pengaruh dari sistem ini sangat
dahsyat. Apabila hukum dasar fisika menghambat seorang ilmuwan --bahkan dalam
keadaan yang ideal sekalipun-- mendapatkan pengetahuan yang cermat dari suatu
penyelidikan, ini disebabkan karena sifat-sifat masa depan dari sistem itu
tidak sepenuhnya bisa diramalkan. Menurut "prinsip ketidakpastian,"
tak akan ada perbaikan pada peralatan ukur kita yang akan mengijinkan kita
mengungguli kesulitan, ini.
"Prinsip ketidakpastian" ini menjamin bahwa
fisika, dalam keadaannya yang lumrah, tak sanggup membikin lebih dari sekedar
dugaan-dugaan statistik. Seorang ilmuwan yang menyelidiki radioaktivitas,
misalnya, mungkin mampu menduga bahwa satu dari setriliun atom radium, dua juta
akan mengeluarkan sinar gamma dalam waktu sehari sesudahnya.
Tetapi, Heisenberg sendiri tidak bisa menaksir apakah ada
atom radium yang khusus yang akan berbuat begitu. Dalam banyak hal yang
praktis, ini bukannya satu pembatasan yang ketat. Bilamana menyangkut jumlah
besar, metoda statistik sering mampu menyuguhkan basis pijakan yang dapat
dipercaya untuk sesuatu langkah. Tetapi, jika menyangkut jumlah dari ukuran
kecil, soalnya jadi lain. Di sini "prinsip ketidakpastian" memaksa
kita menghindar dari gagasan sebab-akibat fisika yang ketat. Ini mengedepankan
suatu perubahan yang amat mendasar dalam pokok filosofi ilmiah. Begitu
mendasarnya sampai-sampai ilmuwan besar Einstein tak pernah mau terima prinsip
ini. "Saya tidak percaya," suatu waktu Einstein berkata, "bahwa
Tuhan main-main dengan kehancuran alam semesta."
Tetapi, ini pada hakekatnya sebuah pertanda bahwa ahli-ahli
fisika yang paling modern merasa perlu menerimanya.
Jelaslah sudah, dari sudut teori kuantum, dan pada tingkat
lebih lanjut bahkan lebih besar dari "teori relativitas," telah
merombak konsep dasar kita tentang dunia fisik. Tetapi, konsekuensi teori ini
tidaklah semata bersifat filosofis.
Diantara penggunaan praktisnya, dapat dilihat pada peralatan
modern seperti mikroskop elektron, laser dan transistor. Teori kuantum juga
secara luas digunakan dalam bidang fisika nuklir dan tenaga atom. Ini membentuk
dasar pengetahuan kita tentang bidang "spectroscopy" (alat
memprodusir dan meneliti spektra cahaya), dan ini digunakan secara luas di
sektor astronomi dan kimia. Dan juga dimanfaatkan dalam penyelidikan teoritis
dalam masalah yang topiknya beraneka ragam seperti kualitas khusus cairan
belium, dasar susunan intern binatang-binatang, daya penambahan kekuatan
magnit, dan radio aktivitas.
Werner Heisenberg lahir di Jerman tahun 1901. Dia terima
gelar doktor dalam bidang fisika teoritis dari universitas Munich tahun 1923.
Dari tahun 1924 sampai 1927 dia kerja di Kopenhagen bersama ahli fisika besar
Denmark, Niels Bohr. Kertas kerja penting pertamanya tentang ihwal kuantum
mekanika diterbitkan tahun 1925 dan rumusnya tentang "prinsip
ketidakpastian" keluar tahun 1927. Heisenberg meninggal tahun 1976 dalam
usia tujuh puluh empat tahun. Dia hidup bersama isteri dan tujuh anak.
Dari sudut arti penting kuantum mekanika, para pembaca
mungkin heran apa sebab Heisenberg tidak ditempatkan lebih tinggi dari nomornya
sekarang. Tetapi perlu diingat, Heisenberg bukanlah satu-satunya ilmuwan
penting yang berhubungan dengan pengembangan kuantum mekanika. Sumbangan
pikiran penting telah diberikan oleh beberapa pendahulu yang tenar seperti Max
Planck, Albert Einstein, Niels Bohr, dan ilmuwan Perancis Louis Broglie.
Sebaris tambahan masih bisa ditulis di sini seperti ilmuwan Austria Erwin Schrodinger,
ahli Inggris P.A.M. Dirac. Semua mereka ini turut memberi sumbangan yang amat
membantu bagi teori kuanturn pada tahun-tahun tak lama sesudah Heisenberg
menerbitkan kertas kerjanya yang bermakna besar laksana sperma buat kesuburan
ilmu pengetahuan. Namun begitu, saya pikir Heisenberg-lah tokoh yang paling
utama dalam pengembangan mekanika kuantum ini dan atas dasar itulah dia layak
diberi tempat urutan tinggi dalam buku ini.
0 comments:
Post a Comment