Pengertian Fisika Kuantum, Teori, Gelombang dan Partikel

Lebih dikenal dengan sebutan fisika modern karena memang istilah fisika kuantum masih sangat asing di telinga masyarakat. Pada umumnya ilmu fisika yang didapat di bangku sekolah mempelajari tentang fisika klasik. Biasanya yang berhubungan dengan Fisika Newtonian berdasar ilmu dari Isaac Newton dan menjelma sebagai pionir ilmu fisika.

Fisika modern muncul pertama kali setelah diperkenalkan Albert Einstein yang sukses membuka pandangan banyak orang di masanya soal alam semesta. Kondisi yang sama pernah dialami Isaac Newton saat pertama kali mengubah pandangan hukum alam semesta hingga membuatnya menjadi fenomena sampai saat ini.

Pengertian Fisika Kuantum

Fisika kuantum bisa disebut sebagai ilmu pengetahuan, dengan pembahasan perilaku objek dari energi di tingkatan molekuler, atom hingga mikroskopis. Quantum physics juga mempelajari materi energi yang lebih kecil, penamaan kuantum diambil dari terjemahan bahasa latin berupa quantum yang memiliki banyak arti atau pengertian.

Fisika kuantum adalah ilmu pengetahuan yang sulit dipelajari, karena peneliti tidak bisa secara langsung melihat objek yang diteliti. Karena itu juga Quantum physics tidak diajarkan di sekolah, mulai dari sekolah dasar dan jenjang pendidikan yang lebih tinggi hanya fokus pada konsep rumus fisika kuantum dan perumusan matematis tanpa disertai pengamatan langsung.

Mekanika kuantum dan teori medan kuantum adalah istilah lain dari fisika modern, secara mendasar merupakan ilmu yang mempelajari dan mengkaji berbagai benda dengan ukuran yang sangat kecil sebagai penyusun alam semesta. Kajian juga mengarah pada perilaku hingga properti dari benda kuantum.

Pioneer Fisika Kuantum

Apa itu fisika kuantum tak lepas dari kontribusi fisikawan asal Jerman sebelum terkenalnya Albert Einstein, fisikawan tersebut bernama Niels Bohr. Perkembangan Quantum physics dimulai dari makalah ilmiah yang topiknya radiasi benda hitam yang dimuat pada 1900. Niels Bohr menyebutkan bahwa bentuk partikel atom sesungguhnya.

Selain itu beberapa tokoh lain seperti Erwin Schrodinger, Werner Heisenberg dan berbagai ilmuwan lain juga dikenal memiliki peran tersendiri terhadap perkembangan Quantum physics. Hal ini sejalan dengan berbagai konsep dan penjelasan mengenai Quantum physics dengan pandangan dan pengertian yang berbeda, khususnya terhadap ilmu fisika klasik.

Meskipun kebenaran Quantum physics terlihat dari aktivitas benda dan perilakunya serta rumusan matematis, namun satu hal yang harus diketahui dan ingat bahwa konsep Quantum physics tak mampu diamati dengan langsung. Rumusan matematis yang dilakukan bisa berbentuk seperti validasi, guna mendapatkan hasil yang ingin dicapai.

Baca juga: Teori Heliosentris: Pengertian, Sejarah, dan Perbedaannya

Teori Fisika Kuantum

• Benda di seluruh alam semesta asalnya dari kumpulan molekul berisi kumpulan atom, termasuk energi. Fenomena ini membuat benda seakan nyata, meskipun kenyataannya tidak.
• Benda yang berisi energi, dapat bergetar dan terlihat di alam semesta berasal dari ruang hampa.
• Ilmuwan fisika kuantum menganggap realitas sebagai ilusi dan percaya jika satu benda ada dalam dua waktu berbeda secara bersamaan.
• Hukum fisika kuantum juga berlaku pada roh yang terdapat di dalam tubuh dan menguasai tubuh secara sempurna.
• Seorang bisa menjadi kekal jika mampu melakukan perjalanan dengan kecepatan cahaya yang berlaku di masa kini, masa lalu hingga masa depan.
• Teori kesadaran yang membuat banyak orang dan semua di alam semesta saling berhubungan disebut dengan kesadaran kuantum.
• Tubuh manusia yang mati masih memiliki kesadaran yang kekal abadi, bunyi teori biosentrisme..
• Hal yang berkaitan dengan alam semesta, tergantung dari interaksi yang terjadi antara sesama makhluk hidup.

Penerapan Fisika Kuantum

Di Indonesia penerapan fisika kuantum bahkan belum terdengar, hanya beberapa negara maju dan berkembang yang tertarik memahami ini. Bahkan di beberapa negara tersebut, mereka mampu mengembangkan sebuah teknologi dengan konsep Quantum physics di dalamnya. Salah satu bentuk teknologi dari Quantum physics seperti komputer kuantum.

Teknologi komputer kuantum ini sudah menggunakan prinsip Quantum physics, khususnya dalam perhitungan prosesornya hingga reaktor fusi guna menciptakan hal buatan yang dipakai sebagai sumber energi. Hingga adanya penelitian tentang lubang hitam, meskipun hasilnya tidak diketahui namun berhasil menarik minat banyak manusia bumi.

Fakta Menarik Terkait Fisika Kuantum

• Dunia Fisika Kuantum Tidak Mulus

Dunia subtomik kuantum berdasarkan pembuktian Albert Einstein yang membuat dirinya memenangi penghargaan Nobel di tahun 1921. Einstein menemukan konsep kuantisasi energi berlipat setelah melakukan penelitian di tahun 1905. Dan hasilnya dituangkan dalam On a Heuristic Point of View Concerning the Production and Transformation of Light. 

Kuanta adalah konstanta Planck yang asalnya dari Max Planck selaku pencipta, sosok yang juga disebut-sebut sebagai bapak ilmu fisika kuantum. Max Planck berusaha memecahkan misteri terkait radiasi benda hitam di tahun 1900. Saat itu Planck menggunakan objek langit Matahari, karena aksinya itu tercipta pula Hukum Planck.

• Gelombang dan Partikel Merupakan Hal Lumrah dalam Dunia Fisika Kuantum

Berdasarkan penemuan Sir J.J Thomson di tahun 1906 hingga membuatnya diberi penghargaan Nobel atas penemuan elektron sebagai partikel. Disusul 1937, putra J.J Thomson yang bernama Sir George P. Thomson meraih penghargaan Nobel berkat penemuan sifat elektron yang ternyata berupa gelombang.

Kedua hasil temuan tersebut ternyata benar dengan adanya dualitas gelombang serta partikel, kondisi yang merupakan sebuah landasan dari terciptanya fisika kuantum. Meskipun perlu memahami jika cahaya sejatinya sebuah gelombang elektromagnetik. Menjadi contoh soal fisika kuantum dan pembahasannya.

• Satu Objek dalam Dua Tempat di Waktu Sama Tidak Mustahil

Kemungkinan dua benda yang berada di dua tempat berbeda dalam satu waktu bukanlah hal yang mustahil, ini bahkan menjadi landasan fisika kuantum. Konsep superposisi, di mana adanya dualitas antara gelombang dan partikel. Kondisi ini muncul jika sebuah objek kuantum berada dalam beberapa status di waktu yang sama.

Fungsi gelombang yang ada bergejolak sebagai akibat adanya pengamatan dari sebuah objek yang dapat dilihat dan muncul. Bahkan mampu menghancurkan superposisi, kondisi ini memaksa objek masuk ke dalam salah satu keadaan dari sekian banyak kemungkinan yang ada.

• Multiverse dalam Fisika Kuantum

Fisika kuantum membuat adanya teori mengenai dunia berbeda semakin bisa diterima dengan akal, klaim ini muncul dengan landasan bahwa observasi mampu menghancurkan fungsi gelombang hingga membuat adanya pilihan kuantum. Kondisi ini biasa disebut dengan interpretasi Copenhagen yang dinyatakan oleh Niels Bohr dan Werner Heisenberg.

Pendukung gagasan ini tak memiliki pilihan, meskipun begitu mereka mempercayai hasil pemahaman dari kedua tokoh di atas soal multiverse. Dilihat saat pengukuran, realitas yang pecah menjadi beberapa buah, kemudian muncul salinan diri sendiri. 

• Ilmu Fisika dalam Memahami Bintang

Fisika kuantum termasuk ke dalam ilmu pengetahuan yang membantu dalam memahami bintang, Niels Bohr ditemani fisikawan asal Selandia Baru, Ernest Rutherford menggambar model dengan penjelasan bahwa elektron mengorbit di dalam sebuah atom akan mengalami kuantitasi. Konsep ini dinamakan dengan tingkat energi.

Elektron terbilang unik karena mampu menyerap partikel cahaya dan karena keunikannya ini elektron menjadikan energi sebagai kuatan mendapatkan tingkatan energi yang lebih banyak atau besar. Karena memang berguna, para astronom sering kali menerapkan konsep ini.

Demikian penjelasan mengenai fisika kuantum, mulai dari pengertian, tokoh yang mengusung konsep ini hingga fakta-fakta menarik di dalamnya. Sampoerna Academy memberi wawasan luas kepada para siswa, termasuk ilmu pengetahuan yang tidak dijadikan sebagai mata pelajaran di sekolah negeri maupun swasta karena tidak ada sumber daya manusia yang mumpuni menjelaskannya.

Sampoerna Academy menerapkan kurikulum berstandar internasional, sehingga para siswa tak hanya mendapatkan pembelajaran lewat teori. Namun para siswa diberikan kesempatan untuk mempraktekkan langsung teori dari pelajaran yang didapat. Kondisi ini diyakini mampu membuat potensi siswa keluar dan menjadi generasi pintar selanjutnya.

Referensi
Idntimes.com – Quantum physics