indotim.net (Selasa, 05 Maret 2024) – Hai, pernahkah kamu menyaksikan film-film spektakuler seperti Interstellar, Doctor Strange, atau Ant-Man? Ternyata, di balik cerita-cerita menarik tersebut, terdapat banyak konsep fisika kuantum yang turut terlibat.
Tak hanya konsep fisika sederhana atau fisika klasik seperti yang kita pelajari di bangku sekolah dasar. Namun film tersebut juga menampilkan fenomena-fenomena yang bisa dijelaskan dengan cabang fisika lainnya, yaitu fisika kuantum. Penasaran apa itu fisika kuantum? Yuk, simak artikel ini sampai selesai!
Sejarah Fisika Kuantum
Sebelum memahami fisika kuantum, penting untuk memahami sejarah fisika kuantum secara ringkas. Konsep fisika kuantum (quantum physics) ditemukan setelah para ilmuwan menyadari bahwa ada fenomena-fenomena yang tidak dapat dijelaskan dengan menggunakan pendekatan fisika masa lalu (fisika klasik).
Tepatnya menjelang abad ke-19, seorang ilmuwan bernama Max Planck menemukan bahwa fisika klasik tidak mampu menjelaskan distribusi energi dalam spektrum yang dipancarkan oleh benda hitam.
Pengertian Fisika Kuantum
Fisika Kuantum memperluas pandangan kita tentang alam semesta, melampaui konsep-konsep fisika klasik yang didasarkan pada hukum Newton yang sering kita pelajari di sekolah. Fisika Kuantum membahas fenomena di tingkat atom dan sub-atom, memperkenalkan konsep-konsep seperti superposisi dan entanglement yang mungkin terasa asing bagi pemahaman kita sehari-hari.
Berbeda dengan fisika klasik yang mempelajari fenomena mikroskopis, fisika kuantum merupakan cabang dari ilmu fisika yang mempelajari hal-hal mikroskopis seperti karakteristik atau sifat materi dan energi atom, subatomik bahkan yang lebih kecil dari sub atomik. Demikian dikutip dari buku berjudul The Physics of Quantum Mechanics yang ditulis oleh James Binney dan David Skinner.
Adapun Kepala Pusat Riset Fisika Kuantum, Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN), Ahmad Ridwan Tresna Nugraha seperti yang dimuat di laman resmi brin.go.id, fisika kuantum merupakan cabang ilmu fundamental yang memberikan pemahaman atas cara kerja alam semesta.
Ilmu fisika kuantum memberikan kontribusi yang besar dalam riset perangkat energi terbarukan dan berpotensi menjadi pionir di masa mendatang. Fisika kuantum juga dikenal dengan istilah mekanika kuantum.
Manfaat Fisika Kuantum
Fisika kuantum, meskipun penuh dengan konsep fisika dan persamaan matematika yang rumit, memiliki manfaat yang luas dalam berbagai bidang. Salah satunya terlihat dalam bidang komputer di mana fisika kuantum mampu memanfaatkan prinsip superposisi untuk menyelesaikan masalah kompleks yang belum dapat diselesaikan dengan pendekatan klasik.
Dalam dunia kedokteran, prinsip fisika kuantum digunakan dalam alat MRI (Magnetic Resonance Imaging) untuk menghasilkan gambaran tubuh dengan resolusi tinggi. Selain itu, fisika kuantum juga sangat berperan dalam pengembangan alat sensor serta perangkat elektronik canggih lainnya. Informasi ini diambil dari buku Quantum Computation and Quantum Information yang ditulis oleh Nielsen & Chuang.
Tokoh Fisika Kuantum
Setelah memahami fisika kuantum, kita akan membahas tokoh-tokoh ilmuwan yang berperan penting dalam penemuan serta pengembangan konsep fisika kuantum. Beberapa tokoh tersebut meliputi:
Pada bagian sebelumnya, kita telah membahas peran penting Max Planck (1858-1947) dalam fisika kuantum. Sekarang, mari kita fokus pada tokoh ilmuwan lain yang berkontribusi besar dalam perkembangan bidang ini.
Albert Einstein (1879-1955)
Albert Einstein dikenal sebagai salah satu fisikawan terbesar sepanjang masa. Kontribusinya yang paling terkenal adalah teori relativitasnya, namun Einstein juga turut berperan dalam fisika kuantum dengan menyumbangkan pemikiran dan teori yang inovatif.
Einstein, salah satu ilmuwan paling terkenal dalam sejarah fisika, juga memberikan kontribusi besar dalam pengembangan fisika kuantum. Teori relativitasnya membuka jalan bagi perkembangan fisika kuantum seperti yang kita kenal saat ini.
Planck juga dikenal sebagai bapak fisika kuantum sebab penemuannya menjadi cikal bakal bagi perkembangan konsep fisika kuantum.
Sebelumnya kita membahas tentang kontribusi besar Niels Bohr dalam pengembangan mekanika kuantum melalui model atom Bohr. Sekarang, mari kita kenali lebih dalam tentang tokoh ilmuwan lainnya yang juga berjasa dalam fisika kuantum.
-
Niels Bohr (1885-1962)
Niels Bohr, fisikawan Denmark yang namanya tak lekang oleh zaman. Perannya besar dalam menyusun fondasi mekanika kuantum tidak bisa diragukan lagi. Model atom Bohr yang ia ciptakan tak hanya sebuah teori, tetapi terbukti mengintegrasikan konsep-konsep mekanika kuantum ke dalam deskripsi struktur atom sebagaimana yang kita pelajari sebelumnya.
Melanjutkan kontribusi besar dari Teori Bohr, pengembangan lebih lanjut dalam teori kuantum telah membawa pemahaman yang mendalam tentang fenomena atom dan sifat-sifatnya. Di dalam dunia fisika kuantum, tokoh terkenal seperti Albert Einstein, Niels Bohr, dan Erwin Schrödinger telah memberikan sumbangan yang sangat berharga.
Pada bagian sebelumnya, kita telah membahas Werner Heisenberg, fisikawan Jerman yang terkenal dengan prinsip ketidakpastian Heisenberg. Prinsip ini menyatakan bahwa kita tidak dapat mengetahui secara bersamaan posisi dan momentum suatu partikel dengan ketepatan yang mutlak.
Erwin Schrödinger (1887-1961)
Erwin Schrödinger adalah fisikawan Austria yang dikenal dengan persamaan gelombang Schrödinger dalam mekanika kuantum. Persamaan ini berperan penting dalam teori kuantum yang mendasari banyak aplikasi fisika modern.
Konsep ini adalah dasar dari teori ketidakpastian dalam mekanika kuantum yang telah mengubah pandangan kita terhadap dunia subatom secara signifikan.
Demikian artikel ini membahas fisika kuantum mulai dari sejarah, pengertian, manfaat, hingga tokoh-tokoh ilmuwan dalam fisika kuantum. Dengan begitu, pembaca diajak untuk mengeksplorasi konsep-konsep menarik dalam fisika kuantum yang seringkali diilhami oleh karya-karya sinematik seperti Interstellar, Doctor Strange, atau film science-fiction lainnya.