Fi(k)sikawan
3 minggu lalu · 2220 view · 5 min baca · Saintek 54208_85422.jpg
BahaiTeachings.com

Mekanika Kuantum yang (Mungkin) Berbahaya bagi Keyakinan Anda

Sebagian kita memegang keyakinan bahwa semua yang ada di dunia ini telah ditentukan oleh entitas supranatural. Kelahiran, kematian, jodoh, sakit, semua telah ‘tertulis’ jauh sebelum manusia ada.

Seiring waktu, pandangan ini berpengaruh pada cara sebagian manusia melihat apa yang terjadi di sekeliling mereka. Tak heran, banyak yang berpendapat bahwa munculnya fenomena siang-malam juga ‘diatur’ sedemikian rupa olehNya dengan tingkat presisi yang tinggi—dan tak mungkin muncul dari kebetulan dan untung-untungan.

Pandangan hampir serupa juga diyakini banyak ilmuwan yang juga masih memegang kepercayaan bawaannya. Sikap yang berusaha memadukan pandangan saintifik dan kepercayaan dogmatis diwadahi oleh prinsip bernama determinisme (semua telah ditentukan).

Dengan prinsip ini, penjelasan Fisika atas fenomena yang tampak, seolah-olah, dapat sejalan dengan kepercayaan agama tertentu. Keduanya bertemu di titik ‘kepastian’ dan menjauhi titik yang juga sama: ‘ketidakpastian’.  

Kepastian dalam Fisika

Dalam ranah Fisika Klasik, ‘masa depan’ sebuah objek amatan pasti dapat ditentukan jika informasi ‘masa lalunya’ juga diketahui.

Di kehidupan sehari-hari, Anda bisa mengamati atau membuktikannya sendiri. Batu yang Anda lempar ke atas, kalau tak tersangkut di seng rumah tetangga, akan kembali ke tanah. Tak ada sama sekali peluang batu itu tiba-tiba mendarat di Bulan atau tetap di udara selama berhari-hari.

Kepastian ‘masa depan’ batu itu diatur oleh prinsip alam bernama sebab-akibat. Urutan peristiwa dari awal Anda melempar sampai batu itu mendarat tetap dan pasti. Urutan-urutannya selalu mengikuti titik-titik masa: suatu sebab di masa lalu hanya bisa memengaruhi akibat di masa depan.


Selain prinsip sebab-akibat, prinsip lain bernama keadaan objektif juga memegang peran penting. Prinsip ini menyatakan bahwa selalu ada kondisi di mana sebuah objek amatan tak dipengaruhi pengamat.

Gelas yang ada di atas meja akan tetap di atas meja atau jatuh disenggol kucing, tak peduli pengamat ada atau tidak. Ada keadaan faktual dari sebuah objek amatan dengan atau tanpa pengamat.

Bulan akan terus mengelilingi Bumi dengan atau tanpa manusia yang meneropongnya. Langit akan selalu berwarna biru—saat cerah dan tak berawan—tak peduli kita menatapnya atau tidak.

Fisikawan besar seperti Einstein dan Newton begitu teguh memegang prinsip-prinsip ini. Keduanya bahkan meyakini bahwa alam yang tak diatur oleh prinsip sebab-akibat dan keadaan objektif yang ketat akan benar-benar tak konsisten dan ganjil.

Tapi bukannya tanpa tandingan. Prinsip ini ditantang oleh prinsip lain bernama ‘untung-untungan’ yang termuat dalam teori bernama Mekanika Kuantum.

Dalam teori Mekanika Kuantum, perilaku sebuah objek bisa jadi sangat aneh dan menantang akal sehat. Kepastian tidaklah ada. Yang ada adalah kebolehjadian.

Dan yang paling membuat kita geleng-geleng kepala adalah Mekanika Kuantum, dalam tinjauan tertentu, dapat melenyapkan batas urutan antara sebab dan akibat.

Bahkan teori ini mengimplikasikan bahwa urutan sebab-akibat yang terdefinisi dengan baik bukanlah sifat wajib alam. Tapi, itu hanya salah satu cara alam menampakkan diri—ada banyak cara alam yang lain menampakkan diri; misalnya akibat mendahului sebab (retrokausalitas).

Einstein yang masih hidup saat teori ini baru mekar berucap dengan yakin, “Inilah kelemahan teori tersebut (Mekanika Kuantum). Para teorisnya menyerahkan waktu dan arah proses elementer ini pada peluang.”

Prinsip Ketidakpastian dan Keacakan Fundamental

Mekanika Kuantum memperkenalkan sebuah perangkat matematis bernama Fungsi Gelombang. Fungsi gelombang ini memuat semua peluang-keadaan sebuah objek amatan.

Dengan menghitung fungsi gelombang objek amatan, maka kita dapat menentukan peluang terbesar di mana lokasi ia berada.

Dalam kasus elektron, fungsi gelombang hanya memberitahu Anda probabilitas lokasi elektron. Jika fungsi gelombangnya besar di titik tertentu, artinya ada kemungkinan besar elektron terdapat di situ. Jika kecil, maka kemungkinan kecil elektron bisa ditemukan di situ.


Ini bisa juga berarti, tanpa pengamat, fungsi gelombang memuat dua kemungkinan sekaligus. Yakni ada di sana di saat tidak ada di sana. Hanya jika pengamat ada, fungsi gelombang akan berubah menjadi deskripsi atas kenyataan ada di sana atau tidak ada di sana.

Fungsi gelombang gelas di atas meja memberitahu Anda probabilitas bahwa gelas itu tetap diam atau jatuh karena disenggol kucing, dan bukan keduanya: diam dan jatuh sekaligus. Tapi akal sehat memberitahu Anda bahwa objek-objek berada dalam kondisi terdefinisi, bukannya dalam kondisi mengambang.

Manakala Anda menatap sebatang pohon, pohon itu sudah pasti berada di depan Anda—entah berdiri atau tumbang, tapi tidak mungkin keduanya: berdiri saat tumbang.

Untuk menyelesaikan selisih antara ‘kemungkinan matematis’ dan pikiran akal sehat kita tentang eksistensi, Bohr dan Heisenberg berasumi bahwa setelah suatu pengukuran atau pengamatan dilakukan oleh seorang pengamat dan pengukur luar, fungsi gelombang “kolaps” secara misterius, dan elektron, pohon, gelas masuk ke dalam sebuah kondisi terdefinisi—yakni, setelah menatap pohon, kita melihat bahwa ia betul-betul berdiri; ketika kita melihat gelas ia betul-betul di sana. Dengan kata lain, proses mengamati menentukan kondisi benda atau objek teramati.

Peran serta pengamat dan dimungkinkannya keadaan mengambang (eksis saat tak eksis) secara teoretis sangat meresahkan. Jika alam benar-benar diatur oleh prinsip yang sulit diterima akal sehat, lantas sandaran apa lagi yang dapat diandalkan manusia?

Mekanika Kuantum, yang dibangun dari prinsip untung-untungan murni, mungkin akan merembes ke mana-mana—seperti tafsiran atas Teori Relativitas Khusus Einstein yang merembes hingga ke masalah moral. Tafsiran atas Mekanika Kuantum juga dapat merembes ke masalah lain yang tak ada hubungannya dengan sains sama sekali.

Barangkali butuh empat tahun serius bagi mahasiswa jenjang S1 untuk memahami aspek matematikanya dengan benar dan enam tahun di jenjang magister dan doktoral untuk menajamkan aspek teoretisnya serta belasan hingga puluhan tahun kolaborasi dengan teknokrat dan dokter untuk membuat prinsip Mekanika Kuantum diterapkan pada alat-alat kesehatan dan teknologi tinggi.

Tapi, bagi kita, sebenarnya bukanlah persoalan penting untuk memahami kerangka matematis yang melibatkan bahasa teknis seperti Representasi Heisenberg, Integral Jejak Feynmann, Proses ortogonalisasi Gram-Schmidt, Ruang Hilbert, Dekomposisi Nilai Eigen dll.

Bukan juga hal utama kita siang malam memikirkan bagaimana keterjeratan informasi dalam kajian Mekanika Kuantum dimanfaatkan dalam pengembangan komputer masa depan.

Yang terpenting bagi kita adalah menerima atau menolak dengan pikiran terbuka implikasi-implikasi dari teori ini dengan pikiran yang sama sehatnya dengan mereka yang mencetuskannya.

Pertanyaannya, apakah prinsip teori ini berbahaya bagi keyakinan Anda? Jika berbahaya, bagaimana cara Anda menghadapinya? Apakah Anda akan menghindarinya atau berdiri bersama Einstein melawan dengan gagah berani?

Semua tergantung Anda. Yang jelas, mendalami Mekanika Kuantum tak akan membuat batin Anda lebih tenang menjalani hidup. Jika Anda mencari ketenangan, beragamalah tanpa melupakan nilai-nilai kemanusiaan. Dan yang terakhir, hindarilah polusi pikiran dari agenda politik.

Artikel Terkait