Fisika Kuantum
Fisika kuantum juga disebut sebagai fisika modern. Nah, yang selama ini kita pelajari di sekolah itu merupakan fisika klasik atau biasa disebut juga sebagai Fisika Newtonian. Dinamakan fisika Newtonian karena tentu saja berdasarkan nama Isaac Newton yang merupakan pionir dalam bidang Fisika yang kita kenal selama ini. Sedangkan, Fisika kuantum pertama kali diperdengarkan oleh Albert Einstein yang tentu saja mengubah pandangan manusia tentang alam semesta, sama seperti saat Isaac Newton mengubah pandangan manusia mengenai hukum-hukum alam semesta pada saat itu.
Jika Fisika klasik membahas tentang hukum-hukum pada benda solid yang dapat kita lihat sehari-hari, maka fisika kuantum lebih membahas pada benda-benda yang sangat kecil yang tidak mampu dilihat dengan mata telanjang.
Pengertian Fisika Kuantum
Fisika kuantum merupakan studi mengenai perilaku materi dan energi pada tingkat molekuler, atom, nuklir, dan juga tingkat mikroskopis, dan bahkan lebih kecil lagi. Kuantum merupakan terjemahan langsung dari “quantum” yang berasal dari bahasa latin yang artinya “berapa banyak”. Maksudnya adalah mengacu pada unit diskrit materi dan energi yang diprediksi dan diamati dalam fisika kuantum.
Pada penelitian-penelitian fisika kuantum, peneliti tidak dapat melihat objek yang ditelitinya, hanya dapat merasakan kehadirannya melalui besaran ukuran-ukuran tertentu yang terdeteksi. Oleh karena itulah, fisika kuantum lebih sulit dipelajari dan tidak dipelajari lebih lanjut lagi di sekolah-sekolah karena lebih fokus pada konsep dan perumusan matematis, tanpa adanya pengamatan secara langsung yang tentu saja sulit untuk dimengerti bagi sebagian besar orang.
Sumber gambar: getty images
Fisika kuantum terkadang disebut juga sebagai mekanika kuantum atau disebut sebagai teori medan kuantum. Fisika kuantum mengkaji benda-benda yang sangat kecil penyusun alam semesta. Fisika kuantum mengkaji perilaku dan properti benda-benda kuantum tersebut dan efeknya alam semesta.
Dari sudut pandang fisika kuantum, semua yang kita lihat, bukanlah seperti yang kita lihat. Sebagai contoh, benda padat yang kita lihat, yang dapat kita rasakan padat dan keras, sebenarnya hanyalah kumpulan dari molekul-molekul penyusun dan molekul adalah kumpulan dari atom-atom. Atom-atom yang dikatakan sebagai benda penyusun terkecil ternyata terdiri lagi dari partikel sub atom, yang tidak mempunyai kepadatan sama sekali. Pada hakikatnya, partikel sub atom tersebut merupakan kumpulan atau gelombang-grelombang informasi dan konsentrasi energi. Jadi dapat dikatakan bahwa 99,9 % penyusun atom adalah ruang kosong.
Dari penjelasan diatas, dapat dikatakan bahwa seluruh dunia dan benda fisik termasuk diri kita sendiri terdiri dari kehampaan. Jadi, yang membedakan antara satu benda dengan benda yang lainnya ialah perbedaan frekuensi getaran energinya. Hal ini memang sulit untuk diterima, tetapi hal ini bagaimanapun merupakan kebenaran
Pioner Fisika Kuantum
Sebelum Einstein, Max Planck telah memberikan kontribusinya dalam perkembangan fisika kuantum pada makalah ilmiahnya (scientific paper) tentang radiasi benda hitam yang dipublikasikan pada tahun 1900. Pioner, pioner lainnya selain kedua ilmuwan tersebut ialah Niels Bohr sebagai yang menggagas bentuk atom sesunggauhnya seperti yang kita kenal selama ini, Warner Heisenrberg, Erwin Schrodinger, dan banyak lagi ilmuwan lainnya.
Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya, yang mereka nyatakan merupakan konsep-konsep mengenai hukum-hukum kuantum yang sangat berbda dengan fisika klasik. Konsep-konsep hukum fisika kuantum ini tidak dapat diamati, akan tetapi dapat dikethui kebenarannya berdasarkan perilaku benda-benda lainnya maupun perumusan matematis yang dapat divalidasi.
Apa saja Yang Istimewa mengenai Fisika Kuantum?
Fisika kuantum hanya mengamati gejala fisika dalam tingkat subatomik, dan biasanya berhubungan dengan probabilitas. Contohnya, gelombang cahaya dapat berperilaku sebagai gelombang dan bersamaan pula berperilaku sebagai partikel; materi dapat berpindah dengan instan melewati jarak yang sangat jauh; setiap subatomik partikel memiliki pasangannya baik negatif maupun positif.
Penerapan Fisika Kuantum
Ilmu-ilmu Fisika kuantum tidak terlalu dipakai di Indonesia karena lebih fokus pada konsep, oleh karena itu tidak ada jurusan fisika kuantum di Indonesia. Akan tetapi di negara-negara maju bidang ini diminati karena mereka juga sudah mengembangkan teknologi yang memakai konsep-konsep pada fisika kuantum. Salah satunya adalah Komputer kuantum dengan memakai prinsip fisika kuantum pada perhitungan prosesornya dan reaktor fusi untuk menciptakan bintang kecil buatan sebagai sumber energi. Selain itu, beberapa waktu ini telah viral beredarnya hasil observasi lubang hitam (black hole) untuk yang pertama kalinya. Lubang hitam merupakan suatu singularitas yang tidak dapat dijelaskan dengan fisika klasik, fisika kuantum membantu menjelaskan fenomena adanya lubang hitam.
Sumber gambar: eso.org
Contoh Soal Fisika Kuantum dan Pembahasan
Manakah diantara berikut ini yang merupakan ruang lingkup pada fisika kuantum..
A. energi objek tinggi
B. objek sangat cepat
C. objek kecil dan cepit
D. objek sangat kecil
E. objek dapat dilihat
Pembahasan:
Perhatikan gambar diatas, fisika kuantum atau mekanika kuantum membahas objek dengan ukuran subatomik yang tidak dapat dilihat, bahkan dengan peralatan canggih sekalipun, namun dapat diketahui keberadaannya berdasarkan interaksinya dengan lingkungannya.
Jadi, jawaban yang benar adalah D.
Kontributor: Ibadurrahman
S2 Teknik Mesin FT UI
Materi StudioBelajar.com lainnya: