jump to navigation

Interpretasi Mekanika Kuantum 18 February 2009

Posted by Luthfi in cuap-cuap, Pendidikan.
Tags: , , , , , ,
trackback

Selama abad ke-20, teori kuantum telah membuktikan sebagai teori yang sukses, yang menjelaskan realitas dari dunia mesoskopik dan mikroskopik. Sampai sekarang, belum ada metode yang ditemukan untuk membantah prediksi dari teori kuantum. Hal ini sesuai, karena akurasi pengukuran meningkat dengan pertimbangan bahwa ukuran akan berkurang di kecepatan yang tinggi. Nyatanya, teori kuantum memungkinkan dekripsi yang akurat dari berbagai eksperimen fisik dan mungkin belum pernah benar-benar ditentang.
Karena teori kuantum dan mekanika kuantum tidak menghitung untuk satu hasil pengukuran secara deterministik. Menurut salah satu interpretasi mekanika kuantum, yang dikenal dengan Interpretasi Copenhagen, sebuah pengukuran jumlah sistem pada fungsi gelombang akan gagal karena kita yang menjadi penentu hasil, bukan dari sistem itu sendiri. Interpretasi ini mendapat pertentangan dari Einstein, Podolsky, Rosen pada tahun 1935.
EPR Paradoks
EPR mengirimkan surat kepada Erwin Schrödinger, yang dikenal dengan EPR Paradoks pada tahun 1935. Mereka mengklaim bahwa diperlukannya “elemen dari realitas” untuk mengetahui hasil pengukuran sebelum dilakukannya pengukuran. Elemen ini adalah kenyataan-lokal yakni milik suatu titik di ruang dan waktu. Elemen ini hanya bisa dipengaruhi oleh kegiatan yang berada dalam kecepatan cahaya di ruang dan waktu.
Misalkan ada sebuah sumber muatan memberikan elektron di dua posisi berbeda dan diamati spin elektron tersebut dari posisi A dan B yang terpisah. Misalkan pengukuran di A menghasilkan spin ke arah sumbu +z, maka pengukuran di B menghasilkan spin dengan arah sumbu -z. Jika pengamatan A dilakukan pada sumbu x dan z, maka kemungkinan teramati pada sumbu x maupun di z masing-masing sebesar 50%. Hal ini juga sama hasilnya untuk pengamatan di B, akan menghasilkan kemungkinan masing-masing 50% pada sumbu x ataupun pada sumbu z. Hal ini yang didebatkan melalui surat EPR, bagaimana mungkin pengukuran di B akan menghasilkan kebalikan dari hasil pengukuran di A, padahal masing-masing pengukuran memiliki probabilitas yang sama. Lantas bagaimana elektron di A mengirimkan informasi ke elektron di B pada saat yang sama agar elektron di B menghasilkan nilai kebalikan dari elektron di A.
EPR mengasumsikan, pengiriman informasi tersebut tidak bisa serta-merta, karena informasi tersebut tidak dapat dikirim lebih cepat dari kecepatan cahaya tanpa melanggar hubungan sebab-akibat (akibat dari relativitas umum).
Schrödinger’s Cat
Pada tahun yang sama, 7 Juni 1935, Erwin Schrödinger mengirimkan surat ke Einstein untuk menghormati tulisan yang disebut dengan tulisan EPR. Schrödinger menjawab dengan sebuah eksperimen. Dia meletakkan seekor kucing di dalam kotak yang tidak bisa berinteraksi dengan lingkungan luar bersama dengan atom radioaktif sebotol asam. Jika inti atom meluruh, maka akan terdeteksi oleh Geiger-counter dan mengaktifkan pemukul untuk memukul botol asam tersebut dan mengenai kucing hingga mati. Sesaat sebelum kotak tersebut dibuka, nasib hidup-matinya kucing tersebut tergantung dari fungsi gelombang atom tersebut yang bisa pada state meluruh atau pada state yang belum meluruh. Sehingga menurut Schrödinger, nasib kucing tersebut juga dalam state sudah mati atau pada state belum mati. Atau dengan kata lain, ada kemungkinan kucing tersebut sudah mati, belum mati, atau mati tepat saat dibuka kotak tersebut.Hal ini menjadikan jawaban dari Schrödinger tentang asumsi Einstein,Podolsky, dan Rosen mengenai probabilitas ( ketidakpastian Heisenberg) dan asumsi Copenhagen.
Variabel Tersembunyi
Ada beberapa cara untuk menyelesaikan EPR Paradoks. Salah satu yang diusulkan EPR adalah teori kuantum belum lengkap, dengan kata lain masih ada yang belum diketahui dari teori kuantum ini sebagai jenis pendekatan statistik. Harus ada beberapa mekanisme yang bertindak pada variabel ini agar sesuai dengan ketidakpastian Heisenberg.
Sebagai ilustrasi, kita anggap spin elektron ke arah x dan z besarnya tertentu adalah benar. Pada state yang benar ini, elektron yang ke arah B akan selalu berlawanan spin dengan yang ke arah A. Misal di A spin arah (+x,-z) maka di B spin berarah (-x,+z). Dan di A (-x,+z) maka di B (+x,-z). Oleh karena itu, jika pengukuran di B searah/paralel dengan pengukuran di A, maka akan menghasilkan probabilitas pasangan (+) dan (-) yang sama.
Jika kita asumsikan besarnya x dan z adalah tertentu, maka “variabel yang tersembunyi” harus tertentu pula. Justru hal ini yang berkebalikan dengan yang diutarakan EPR bahwa variabel tersebut tidak dapat ditentukan.
Dunia Paralel
Semenjak dipublikasikannya teori Relativitas Umum pada tahun 1916 oleh Albert Einstein, menyebabkan perlu adanya pemahaman tentang ruang dan waktu. Yang awalnya alam semesta terdiri dari tiga dimensi;panjang,tinggi,lebar; maka kini ditambahkan dimensi waktu. Menurut Einstein, materi di alam semesta ini bisa mempengaruhi bentuk dari dimensi ruang-waktu. Oleh karenanya, timbul teori tentang dunia paralel. Yakni adanya dua dunia yang tersusun dari entitas yang sama sekali berbeda berada pada satu ruang yang sama. Keadaan ini disebabkan adanya teori relativitas umum yang menyebutkan bahwa bentuk alam semesta sebanding dengan besarnya rapat materi yang ada di alam semesta. Akibatnya materi dan bentuk alam semesta, ruang waktunya melengkung. Sehingga memungkinkan adanya entitas yang berbeda berada pada satu ruang dan waktu yang sama.
Dunia Hologram
Sebuah hologram adalah suatu potret tiga dimensional yang dibuat dengan sinar laser. Untuk membuat hologram, obyek yang akan difoto mula-mula disinari dengan suatu sinar laser. Lalu sinar laser kedua yang dipantulkan dari sinar pertama ditujukan pula kepada obyek tersebut, dan pola interferensi yang terjadi (bidang tempat kedua sinar laser itu bercampur) direkam dalam sebuah pelat foto.Ketika pelat itu dicuci, gambar terlihat sebagai pusaran-pusaran garis-garis terang dan gelap. Tetapi ketika foto itu disoroti oleh sebuah sinar laser lagi, muncullah gambar tiga dimensional dari obyek semula di situ.
Pada tahun 1982, Alain Aspect menemukan bahwa dalam lingkungan partikel subatomik, seperti elektron, mampu berkomunikasi dengan seketika satu sama lain tanpa tergantung pada jarak yang memisahkan mereka. Tidak ada bedanya apakah beda 10 kaki atau 10 milyar km satu sama lain. Menurut David Bohm, fenomena tersebut menyiratkan bahwa realitas obyektif itu tidak ada; bahwa sekalipun tampak pejal (solid), alam semesta ini pada dasarnya merupakan khayalan, suatu hologram raksasa yang terperinci. Alasan mengapa partikel subatomik tersebut bisa berhubungan satu dengan lainnya tanpa terpengaruh jarak yang memisahkan, bukan karena mereka mengirimkan isyarat misterius bolak-balik satu sama lainnya karena keterpisahan mereka adalah ilusi. Pada tingkat realitas yang lebih dalam, partikel seperti itu bukanlah entitas individual melainkan perpanjangan dari sesuatu yang esa dan fundamental. Partikel-partikel seperti itu bukanlah “bagian-bagian” yang terpisah melainkan faset dari suatu kesatuan yang lebih dalam dan lebih mendasar, dan akhirnya bersifat holografik dan tidak terbagi-bagi. Oleh karena itu, maka alam semesta ini adalah suatu proyeksi,suatu hologram. Pada tingkat realitas yang lebih dalam, segala sesuatu di alam semesta ini saling berhubungan secara tak terbatas. Sehingga, ruang dan waktu harus dipandang sebagai proyeksi dari hal yang lebih tinggi.
Dengan realitas yang lebih tinggi, realitas merupakan superhologram yang terdapat masa lampau, masa kini, dan masa depan berlangsung secara serentak.
Dengan adanya teori dunia paralel maupun dunia hologram, memungkinkan manusia untuk bepergian antar dimensi waktu, dengan mesin waktu.

Advertisements

Comments»

1. panji - 3 April 2014

mas luthfi, tulisannya keren.. aku ijin copas ke blogku ya.. aku mhs teknik, tpi lebih suka fsika teoritis kya QM, GR & SR, dsb. selama ini aku masih berkutat di permukaannya aja sih, belum smpe ke jantung teoriny. soalnya matematikanya abstrak banget..hhehe.. baru2 ini aku rncananya mau blajar tensor sma pers schrodinger 1 dimensi, semoga kesampaian deh.. mungkin kpan2 aku bkal dtg lagi buat nanya2 sesuatu yg brhubungan dgn QM 🙂

Luthfi - 29 September 2015

yup semoga lancar ^^


Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: