Category: Quantum Physics - ARIEF ONLINE

New Books on Quantum Physics & History

24/6/2019

Good books smell and taste like pizzas. Haven't had the time to read the new books on the top row. Just about to finish reading the one on the bottom row.

Buku "Ayat-ayat Semesta"

24/6/2019

Seneeeeng banget akhirnya bisa dapetin buku ini. Sebagai pecinta buku-buku Fisika Kuantum, gue bisa bilang isi buku ini bagus banget. Bukan cuma sekedar buku cocoklogi lain yang berusaha kaitin agama & sains. Karena penulis buku ini adalah pakar Fisika Teoretis dan buku ini ngebahas hal-hal yang gue suka kayak persamaan Feynman dll dalam aspek filosofis.

Penjelasan Ringkas tentang Model Standar Fisika Partikel

6/11/2016

Sebuah penjelasan ringkas yang sangat bagus tentang Model Standar terkini dalam Fisika Partikel. Di sini dijelaskan tentang partikel-partikel yang tidak umum didengar orang awam, seperti Muon, Gluon, Tau, dll dan kaitannya dengan Proton, Elektron, dan Neutron.

Video Perkenalan Untuk Fisika Kuantum

13/3/2016

Bagi mereka yang selalu haus ilmu pengetahuan, kenapa Kosmologi dan Fisika Kuantum sangat layak dipelajari? Karena kedua ilmu ini dapat membuka mata kita bahwa pada skala kosmos (obyek studi Kosmologi) dan partikel (obyek studi Fisika Kuantum), alam semesta kita ternyata bekerja dengan cara-cara yang jauh di luar dugaan kita.

Terkait Fisika Kuantum, video ini adalah sebuah video yang sangat bagus dalam memperkenalkan semua dasar ilmu ini, mulai dari mengenal apa itu quark, muon, muon neutrino, hingga fenomena-fenomena ganjil yang terjadi di alam semesta pada skala partikel, seperti dualitas partikel-gelombang, dimana ketika diamati manusia, partikel akan berperilaku seperti materi, namun ketika tidak diamati manusia, partikel akan berperilaku berbeda sepenuhnya sebagai gelombang -Seakan-akan partikel sadar akan kehadiran manusia.

Selamat belajar!

Realisme Struktural Ontik dalam Fisika Kuantum dan Pratityasamutpada dalam Buddhisme

31/1/2016

Sebuah ide atau pemikiran dalam bidang filsafat seringkali dapat meramalkan kedatangan sebuah penemuan dalam bidang sains di masa depan. Sebagai contoh, di Yunani abad ke-4 SM terdapat 2 pendapat tentang keberadaan elemen dasar yang membentuk alam semesta.

Aristoteles berpendapat bahwa setiap benda di alam semesta dapat terus dibagi lagi menjadi benda yang lebih kecil tanpa henti, sementara Demokritus berpendapat bahwa pembagian benda tersebut tidak mungkin tanpa hingga. Pada akhirnya, pasti ada bentuk paling kecil yang menyusun semua benda, dimana bentuk tersebut tidak bisa dibagi lagi. Ia menamakan bentuk terkecil itu sebagai atom (dalam bhs. Yunani, "a" = tidak, "tomos" = terbagi).

Sejak penelitian Kimia dan Fisika tentang elemen dasar pembentuk materi dimulai di Barat di abad-19, hasil-hasil eksperimen lab membuktikan bahwa pendapat Demokritus ternyata lebih cocok untuk menerangkan hasil-hasil yang didapat daripada pendapat Aristoteles. Sejak saat itu pula lah telah muncul beberapa teori tentang bentuk dan struktur elemen dasar penyusun materi, mulai dari model atom a la Dalton, Thomson, Rutherford dan Bohr (Silakan lihat :http://www.projectsharetexas.org/…/EvolutionOfAtomicModel.p…).

Sejak Fisika Kuantum mulai dikembangkan di awal abad-20 oleh Max Planck dan Einstein, 2 ilmuwan Jerman, ada lagi teori-teori baru tentang bentuk elemen dasar penyusun materi setelah teori Bohr. Teori Brane menyatakan bahwa elemen terkecil penyusun materi justru berbentuk untaian benang sangat kecil yang berdimensi tinggi (4 dimensi atau lebih). Karena kita tinggal di dunia 3 dimensi, untaian benang ini dipersepsikan sebagai sebuah titik di dunia kita. Salah satu perubahan paradigma mendasar yang dilakukan oleh Teori Brane adalah bahwa kita sebenarnya tidak akan pernah bisa mengetahui dan menentukan posisi persis sebuah atom, melainkan hanya bisa memperkirakan kemungkinan-kemungkinan posisinya melalui sebuah fungsi matematis yang mengatur perilaku dasar untaian benang yang dijelaskan oleh teori ini. Silakan baca lebih lanjut soal teori Brane disini:https://en.m.wikipedia.org/wiki/Brane.

Setelah teori Brane, masih ada lagi 1 teori baru tentang elemen dasar pembentuk materi, yaitu Realisme Struktural Ontik (Ontic Structural Realism) yang akan saya singkat sebagai RSO. Pada dasarnya, RSO menjelaskan bahwa elemen terkecil yang menyusun semua materi sebenarnya adalah sebuah ilusi. Menurut RSO, di alam semesta ini justru sebenarnya tidak ada elemen dasar penyusun materi. Alam semesta justru terdiri dari sifat-sifat dasar ("property"), yang diantaranya adalah rasa, bau, warna, dan lain-lain, dimana sifat-sifat itu bisa dijelaskan oleh sebuah fungsi Fisika dan matematis.

Dalam pandangan RSO, hal yang selama ini kita pandang sebagai elemen dasar pembentuk alam semesta sebenarnya tak lain adalah ilusi yang muncul ketika sifat-sifat dasar yang membentuk alam semesta saling bersilangan. Dalam pandangan RSO, sebagai contoh, ketika Anda melihat ada sebuah bola hijau di depan Anda, bola itu sebenarnya tidak ada. Bola itu tak lain adalah ilusi yang muncul di otak Anda ketika sifat hijau dan sifat bulat (ingat, dalam bahasa Inggris ataupun Indonesia, "bulat" adalah kata sifat) bertemu di satu tempat yang sama di depan mata Anda.

RSO sendiri muncul akibat kegagalan teori-teori terdahulu untuk menjelaskan beberapa perilaku anomali atom di tingkatan kuantum dalam beberapa eksperimen Fisika. Ketika pertama kali tahu membaca tentang teori ini, saya serta merta teringat dengan konsep Anatta dan Pratityasamutpada dalam filosofi Buddhisme, salah satu filsafat Timur. Buddhisme memandang bahwa segala sesuatu tidak memiliki inti diri (Anatta). Dengan kata lain, segala sesuatu tidak memiliki elemen penyusun.

Alih-alih demikian, Buddhisme memandang bahwa semua makhluk di dunia muncul sebagai akibat pertemuan (Pratityasamutpada) dari 12 sebab dasar yang saling tergantung (Nidana), yaitu: 1. Ketidaktahuan / kebodohan
2. Bentuk-bentuk perbuatan / Karma
3. Kesadaran
4. Batin dan Jasmani
5. Enam indera
6. Kesan-kesan
7. Perasaan
8. Keinginan / kehausan
9. Kemelekatan
10. Proses tumimbal lahir
11. Kelahiran kembali
12. Kelapukan, kematian, sakit

Semua makhluk akan selalu muncul dan terlahir di dunia selama 12 sebab dasar ini selalu ada. Karena tujuan Buddhisme adalah mencapai Nirvana dan menghentikan proses reinkarnasi makhluk ke alam dunia yang dipandang penuh kesengsaraan ini, maka tujuan praktek-praktek Buddhisme adalah menghapus 12 Nidana ini dari diri seseorang. Dari semua filsafat dan agama yang pernah saya pelajari hingga kini, setahu saya, hanya Buddhisme lah yang punya pendapat tentang bentuk dari elemen dasar yang membentuk materi. Agama saya, Islam, setahu saya pun tidak punya pandangan tertentu terkait hal ini.

Walaupun konsep RSO dalam Fisika Kuantum dan konsep Pratityasamutpada dalam filosofi Buddhisme tidak sama persis, tapi bagi saya keduanya menarik karena bertolak dari cara pandang yang sama: Tidak ada elemen dasar yang membentuk semua materi di alam semesta dan semua penampilan ragawi adalah ilusi. Keduanya adalah cara alternatif dan unik dalam memandang semua yang terbentuk di alam semesta. Tentu saja kita tidak tahu apakah RSO ini memang benar. Hanya penelitian-penelitian saintifik mendatang dan waktu saja lah yang dapat membuktikannya.

Wallahu a'lam bish shawaab.

Pengantar Theory of Everything

24/11/2014

Apakah Grand Unified Theory (GUT) alias Theory of Everything (ToE) yang sebentar lagi filmnya akan keluar itu?

ToE adalah sebuah persamaan tunggal yang masih dicari para ilmuwan dan dipercaya dapat menjelaskan cara kerja semua hal di alam semesta ini mulai dari tingkat terkecil hingga terbesar. Beberapa ilmuwan bahkan meyakini bahwa ToE juga dapat menjelaskan hal-hal supranatural, termasuk kehendak bebas milik manusia. Kehendak bebas tidak akan lagi misterius, melainkan dapat diprediksi. Yang jelas, ToE akan mencakup segala persamaan dalam bidang-bidang ilmu alam yang kita miliki saat ini.

Dugaan tentang kemungkinan adanya ToE muncul pada abad ke-20 ketika para ilmuwan Fisika berhasil menemukan bahwa sebetulnya hanya ada 4 gaya fundamental yang mengatur kerja alam semesta:

- Gaya gravitasi
- Gaya elektromagnetik
- Gaya nuklir lemah, yakni gaya yang mengakibatkan peluruhan radioaktif pada segala benda
- Gaya nuklir kuat, yakni gaya yang mengikat elemen-elemen penyusun sebuah atom

Keempat gaya di atas kemudian berinteraksi sehingga membentuk begitu banyak gaya dan energi yang kita kenal hingga saat ini di alam semesta.

Hingga saat ini para ilmuwan sudah berhasil menemukan persamaan yang menjelaskan cara kerja setiap gaya fundamental tersebut. Oleh karena itu kemudian mereka berfikir bahwa mungkin keempat persamaan tersebut sebenarnya bisa dirangkum dalam sebuah persamaan tunggal yang dikenal sebagai Grand Unified Theory (GUT) atau Theory of Everything (ToE).

Tetapi merumuskan persamaan tunggal yang dikenal sebagai ToE ini tidak sesederhana kelihatannya. Apa sebabnya?

Masalahnya terletak pada landasan yang berbeda yang digunakan dalam perumusan gaya gravitasi, elektromagnetik, nuklir kuat, dan nuklir lemah. Sementara rumus gaya elektromagnetik, nuklir kuat dan nuklir lemah dibangun di atas Fisika Kuantum sebagai landasannya, gaya gravitasi hingga kini hanya dapat dijelaskan dengan menggunakan Fisika Relativitas. Gaya gravitasi seolah-olah bekerja dalam "dimensi" yg berbeda.

Pemikir-pemikir terbaik dunia, termasuk Hawking, hingga kini masih berupaya mencari jembatan yang dapat menghubungkan dua ranah yang berbeda tersebut.

Beberapa ilmuwan mencoba menjelaskan gaya gravitasi dalam Fisika Kuantum sebagai gaya yang timbul akibat peristiwa tukar menukar elemen sub-atomik yang diberi nama 'graviton'. Sementara beberapa ilmuwan lainnya berpendapat bahwa persamaan yang menghubungkan gaya gravitasi dengan ketiga gaya fundamental lainnya hanya dapat ditemukan dalam dimensi yang lebih tinggi, yakni dunia 11 dimensi, bukan dunia 4 dimensi seperti yang kita tinggali saat ini (3 dimensi ruang dan 1 dimensi waktu).

Dunia 11 dimensi ini dijelaskan keberadaannya oleh para ilmuwan melalui M-Theory, dimana mereka meyakini bahwa sebetulnya elemen dasar yang membentuk materi di alam semesta kita ini (atom) adalah sebuah benda berwujud membran 11 dimensi. Ketika memasuki dunia kita yang hanya terdiri dari 4 dimensi ini, membran tersebut berubah menjadi atom 4 dimensi, dimana sebenarnya masih ada 7 dimensi lain dari atom tersebut yang sulit dibayangkan akal manusia.

Anti Materi, Benda Termahal di Muka Bumi Saat Ini

29/6/2014

Benda apakah yang memiliki nilai paling mahal per gram bobotnya? Yang saya ketahui hingga saat ini, benda tsb adalah anti-materi dengan nilai US$ 62,5 milyar per gramnya.

Anti-materi adalah lawan dari materi, substansi dasar yang membangun benda fisik apa saja di alam semesta. Ketika anti-materi bertemu dengan materi, keduanya akan lenyap dengan menghasilkan ledakan yang lebih dahsyat daripada bom atom.

Anti-materi juga merupakan bukti pencapaian terkini teknologi manusia. Hingga saat ini, anti-materi dihasilkan melalui lab-lab fisika kuantum, seperti CERN di Jenewa, yang berharga trilyunan dollar. Meski demikian, para ilmuwan juga memperkirakan bahwa anti-materi dapat ditemui di beberapa tempat di alam semesta, seperti di pusat beberapa galaksi.

12 Partikel Dasar Pembangun Materi

26/5/2014

Lee Smolin, ahli Fisika Teori, pernah bilang bahwa pada dasarnya Alam Semesta yang kita diami terbuat dari 12 partikel dasar dan 4 kekuatan utama. Untuk kekuatan-kekuatan utama yang dia maksud, saya sudah tahu lewat buku-buku Hawking. Tapi baru hari ini saya belajar soal 12 partikel dasar pembangun Alam Semesta kita lewat tautan di bawah.

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Elementary_particle

Empat Energi Dasar Alam Semesta Kita

15/3/2014

Saya masih ingat bahwa sewaktu sekolah dulu, ilmu Fisika mengajari saya bahwa ada begitu banyak energi di alam ini. Menurut Fisika Modern, ternyata ragam energi tidak sebanyak itu.

Setelah banyak baca buku Fisika Kuantum belakangan ini, barulah saya faham bahwa salah satu penemuan terbesar di abad-21 adalah para ilmuwan berhasil menemukan bahwa ternyata HANYA ada 4 energi yg mengendalikan Alam Semesta: Gravitasi, Nuklir Kuat, Nuklir Lemah, dan Elektromagnetik.

Lebih lanjut, para ilmuwan merasa bahwa sebetulnya perilaku 4 energi ini pun dapat dijelaskan oleh sebuah rumus tunggal.

Kerja keras para ilmuwan Fisika kini dicurahkan untuk mencari rumus tunggal yang kelak dapat merangkum semua rumus Fisika yang sudah kita kenal ini. Di bidang Fisika, ini sering disebut dgn Theory of Everything atau Grand Unified Theory.

Kalau hal tersebut terjadi, maka di masa depan anak-anak kita bisa jadi hanya akan perlu belajar satu rumus itu saja dan implementasi rumus tersebut dalam keadaan yang berbeda-beda.

A Briefer History of Time

15/9/2012

Perjalanan menuju masa depan dimungkinkan karena waktu berjalan dengan kecepatan yang berbeda-beda di alam semesta, termasuk di berbagai bagian Bumi. Ini adalah salah 1 penemuan Einstein yang dirangkum dalam teori Relativitasnya.

Akan tetapi, tampaknya perlu waktu lama bagi masyarakat umum untuk menganggap ini sebagai sesuatu yang lumrah. Sama seperti orang zaman dulu yang perlu waktu lama untuk faham dan yakin bahwa Bumi ini bundar, tidak datar.

Bagi yang tertarik untuk mgetahui penemuan-penemuan terkini di bidang Fisika yang bisa mengubah cara pandang Anda, silakan cari buku 'A History of Time' karya Stephen Hawking yang ditujukan untuk orang awam ini di Kinokuniya, Jakarta. Harga Rp.350 ribu.