- Beranda
- Komunitas
- News
- Sains & Teknologi
[FISIKA] Dualisme Gelombang - Partikel
TS
HaMz
[FISIKA] Dualisme Gelombang - Partikel
Quote:
Original Posted By latar belakang
Gara2 sering nongkrongin discovery science, gw jadi pengen nulis soal topik ini. Tapi sebelumnya gw mau minta ijin nih ama sesepuh2 fisika disini, soalnya TS sendiri cuman orang IT biasa, bukan orang fisika. Jadi ya maap2 kalo banyak salahnya
.
Gara2 sering nongkrongin discovery science, gw jadi pengen nulis soal topik ini. Tapi sebelumnya gw mau minta ijin nih ama sesepuh2 fisika disini, soalnya TS sendiri cuman orang IT biasa, bukan orang fisika. Jadi ya maap2 kalo banyak salahnya
.Quote:
Quote:
Original Posted By Tujuan
Mengenal fenomena dualisme gelombang dan partikel, terutama mengenai kenapa fenomena ini membuat para ilmuwan pusing tujuh keliling selama ratusan tahun, dan kenapa ilmu fisika modern semakin lama semakin gak masuk akal
.
Mengenal fenomena dualisme gelombang dan partikel, terutama mengenai kenapa fenomena ini membuat para ilmuwan pusing tujuh keliling selama ratusan tahun, dan kenapa ilmu fisika modern semakin lama semakin gak masuk akal
.Quote:
Original Posted By Pembahasan
Apa itu partikel? Sebagian besar orang akan menjawab, partikel itu ya benda yang bisa diraba dan bisa dipegang. Kalo pake bahasa yang rada ilmiah ya partikel itu benda yang mempunyai massa dan volume. Apa contoh partikel? Ya saya, kamu, leptop, servernya kaskus, dll, yang semuanya terbentuk dari partikel terkecil yang disebut dengan... atom.
Lalu apa itu gelombang? sebagian besar orang pasti akan membayangkan garis naik turun yang biasa ada di buku IPA anak sekolah. Atau lebih tepatnya, gelombang itu getaran yang merambat. Apa contoh gelombang? Ya cahaya, suara, gelombang di permukaan air, dll.
Nah, terus apa bedanya gelombang ama partikel? Secara intuitif, semua orang pasti menjawab : ya pasti beda lah. Bola jelas beda dengan suara. Gelombang ya gelombang, partikel ya partikel.
Tapi ternyata ilmuwan membuktikan bahwa sebuah partikel kadang bisa bersifat seperti gelombang, kadang seperti partikel, tapi tidak kedua2nya dalam waktu yang sama. Fenomena ini disebut sebagai dualisme gelombang partikel.
Udah mulai ngerasa aneh? Sabar, perjalanan masih jauh.
Eksperimen yang selalu digunakan untuk menunjukkan fenomena dualisme gelombang partikel adalah double slit experiment yang dilakukan pertama kali oleh Thomas Young pada tahun 1803. Eksperimen ini dilakukan dengan cara berikut : sebuah meriam yang menembakkan partikel2 berukuran sangat kecil ditempatkan di depan sebuah papan yang diberi 2 celah kecil. di belakang papan tersebut ada detektor yang menangkap atom2 yang berhasil lolos dari salah satu diantara dua celah tersebut. nah, kira2 pola apa yang terbentuk pada detektor?
masak udah dikasih clue kayak gini masih belum bisa jawab?
yap, secara intuisi, harusnya pola yang terbentuk adalah dua garis sejajar.
kayak gini.
Benarkah begitu?
eng ing eeeeeennggg...
SALAH BESAR MASBEROOOO
lho?? kok garis2nya bisa banyak begitu? kok bisa???
pola garis2 itu artinya ada interferensi gelombang. artinya, ada dua gelombang yang keluar dari dua celah dan saling berinterferensi. err... sebentar2, tadi katanya partikel, kok sekarang jadi gelombang?? nah, coba liat judul artikel ini. udah? nah, lanjut kalo gitu.
Para ilmuwan berpikir, hmmm.. mungkin karena meriam partikelnya itu ngeluarin lebih dari satu partikel secara bersamaan. Oke, coba kita modifikasi meriamnya sehingga kita yakin cuman ada satu partikel yang ditembakkan dalam satu waktu. Hasilnya, tetep keluar banyak garis. Oke, gimana kalo jeda antar tembakan diperlama. Hasilnya? tetep keluar banyak garis. Jejak2 interferensi akan hilang hanya jika kecepatan partikel dikurangi, atau ukurannya diperbesar.
Ini menjelaskan kenapa kita gak pernah melihat fenomena ini dalam kehidupan sehari2, karena ukuran partikelnya terlalu besar. Hingga saat ini, partikel terbesar yang berhasil membentuk interferensi adalah sebesar molekul berukuran 114 atom.
Balik lagi ke eksperimen double slit, kalo emang yang keluar dari kedua celah itu ternyata gelombang, lah partikelnya ilang kemana? Masak partikelnya jadi ada di 2 tempat secara bersamaan?
Okeee gimana kalo kita pasang detektor di dekat kedua celah supaya bisa tahu si partikel ini sebenernya lewat mana sih? Hasilnya, ternyata partikelnya memang melewati salah satu celah. Hmm.. kalo gitu kapan si partikel berubah jadi gelombang? Ah yaudahlah coba kita cek detektor interferensinya.
Lho..
Lho..
KOK HASILNYA BALIK LAGI JADI GINI ?????
*dafuq*
kok interferensinya ilang? lah kan gw cuman pasang detektor di dekat kedua celah, kok hasilnya jadi berubah sih? Oke2, coba detektornya kita jauhin dari celah.... daaannnn.. eng ing eeeengg... nah lo kok interferensinya nongol lagi.
ini artinya kalo ga ada yang liat, si partikel akan berlaku seperti gelombang, tapi kalo ada yang liat, si partikel akan berlaku seperti partikel. wow.
alatnya rusak kali bang. weits, inget yah, sejak pertama kali diadakan 200 tahun yang lalu, eksperimen ini sudah diulang ribuan kali oleh berbagai ilmuwan dari seluruh dunia, dan semuanya menghasilkan hasil yang konsisten.
Nah, kalo emang partikel itu bisa berubah menjadi gelombang, apanya yang bergetar (inget pelajaran SD : gelombang adalah getaran yang merambat)? Para ilmuwan mengajukan teori, bahwa yang bergetar itu adalah "kemungkinan bahwa partikel tersebut ada di posisi tertentu". Jadi ketika dalam bentuk gelombang, entah bagaimana partikel itu bisa hilang dan muncul begitu saja. Ga ada yang tau pasti kemana dan bagaimana partikel itu hilang dan muncul (teori sih ada), yang bisa kita lakukan cuman menghitung berapa kemungkinan suatu partikel itu ada pada suatu tempat. Kalo kemungkinannya mendekati 1, ya berarti besar kemungkinannya bahwa partikel tersebut benar2 ada di posisi tersebut ketika kita lihat, begitu juga sebaliknya.
Jadi, kalo menurut newton kan kalo ada suatu benda didorong ke atas, dan ga ada gaya lain yang menghambat, maka benda tersebut PASTI akan bergerak keatas. Nah, menurut mekanika kuantum, BESAR KEMUNGKINANnya benda tersebut bergerak ke atas. Mungkin gak benda itu bergerak ke kanan? Mungkin aja, tapi kemungkinannya sangat sangat sangat sangat kecil sekali.
udah mulai bingung? selamat datang di dunia kuantum.
Walaupun teori mekanika kuantum itu luar bisa gak masuk akal, entah bagaimana dia bisa menjelaskan eksperimen double slit dengan sempurna. Einstein sendiri secara personal gak suka dengan teori kuantum dengan pernyataannya yang sangat terkenal (tapi gak banyak yang paham, haha) "Tuhan tidak sedang bermain dadu", karena di teori kuantum itu ga ada yang pasti, adanya cuman kemungkinan2.
Nah, dari sini penjelasan gw bisa nyebar kemana2 nih, mulai dari uncertainty principle-nya heisenberg, sampe soal quantum entanglement yang katanya bisa menteleport partikel. Ntar mungkin suhu2 fisika yang lebih jago bisa ngejelasin, hehe :P.
Apa itu partikel? Sebagian besar orang akan menjawab, partikel itu ya benda yang bisa diraba dan bisa dipegang. Kalo pake bahasa yang rada ilmiah ya partikel itu benda yang mempunyai massa dan volume. Apa contoh partikel? Ya saya, kamu, leptop, servernya kaskus, dll, yang semuanya terbentuk dari partikel terkecil yang disebut dengan... atom.
Lalu apa itu gelombang? sebagian besar orang pasti akan membayangkan garis naik turun yang biasa ada di buku IPA anak sekolah. Atau lebih tepatnya, gelombang itu getaran yang merambat. Apa contoh gelombang? Ya cahaya, suara, gelombang di permukaan air, dll.
Nah, terus apa bedanya gelombang ama partikel? Secara intuitif, semua orang pasti menjawab : ya pasti beda lah. Bola jelas beda dengan suara. Gelombang ya gelombang, partikel ya partikel.
Tapi ternyata ilmuwan membuktikan bahwa sebuah partikel kadang bisa bersifat seperti gelombang, kadang seperti partikel, tapi tidak kedua2nya dalam waktu yang sama. Fenomena ini disebut sebagai dualisme gelombang partikel.
Udah mulai ngerasa aneh? Sabar, perjalanan masih jauh
.Eksperimen yang selalu digunakan untuk menunjukkan fenomena dualisme gelombang partikel adalah double slit experiment yang dilakukan pertama kali oleh Thomas Young pada tahun 1803. Eksperimen ini dilakukan dengan cara berikut : sebuah meriam yang menembakkan partikel2 berukuran sangat kecil ditempatkan di depan sebuah papan yang diberi 2 celah kecil. di belakang papan tersebut ada detektor yang menangkap atom2 yang berhasil lolos dari salah satu diantara dua celah tersebut. nah, kira2 pola apa yang terbentuk pada detektor?
Spoiler for *bocoran*:
masak udah dikasih clue kayak gini masih belum bisa jawab?
Spoiler for jawaban:
yap, secara intuisi, harusnya pola yang terbentuk adalah dua garis sejajar.
kayak gini.
Benarkah begitu?
Spoiler for ternyataaaaaa:
eng ing eeeeeennggg...
SALAH BESAR MASBEROOOO
lho?? kok garis2nya bisa banyak begitu? kok bisa???
pola garis2 itu artinya ada interferensi gelombang. artinya, ada dua gelombang yang keluar dari dua celah dan saling berinterferensi. err... sebentar2, tadi katanya partikel, kok sekarang jadi gelombang?? nah, coba liat judul artikel ini. udah? nah, lanjut kalo gitu.
Para ilmuwan berpikir, hmmm.. mungkin karena meriam partikelnya itu ngeluarin lebih dari satu partikel secara bersamaan. Oke, coba kita modifikasi meriamnya sehingga kita yakin cuman ada satu partikel yang ditembakkan dalam satu waktu. Hasilnya, tetep keluar banyak garis. Oke, gimana kalo jeda antar tembakan diperlama. Hasilnya? tetep keluar banyak garis. Jejak2 interferensi akan hilang hanya jika kecepatan partikel dikurangi, atau ukurannya diperbesar.
Ini menjelaskan kenapa kita gak pernah melihat fenomena ini dalam kehidupan sehari2, karena ukuran partikelnya terlalu besar. Hingga saat ini, partikel terbesar yang berhasil membentuk interferensi adalah sebesar molekul berukuran 114 atom.
Balik lagi ke eksperimen double slit, kalo emang yang keluar dari kedua celah itu ternyata gelombang, lah partikelnya ilang kemana? Masak partikelnya jadi ada di 2 tempat secara bersamaan?
Okeee gimana kalo kita pasang detektor di dekat kedua celah supaya bisa tahu si partikel ini sebenernya lewat mana sih? Hasilnya, ternyata partikelnya memang melewati salah satu celah. Hmm.. kalo gitu kapan si partikel berubah jadi gelombang? Ah yaudahlah coba kita cek detektor interferensinya.
Lho..
Lho..
KOK HASILNYA BALIK LAGI JADI GINI ?????
Spoiler for ternyataaaaaa:
*dafuq*
kok interferensinya ilang? lah kan gw cuman pasang detektor di dekat kedua celah, kok hasilnya jadi berubah sih? Oke2, coba detektornya kita jauhin dari celah.... daaannnn.. eng ing eeeengg... nah lo kok interferensinya nongol lagi.
ini artinya kalo ga ada yang liat, si partikel akan berlaku seperti gelombang, tapi kalo ada yang liat, si partikel akan berlaku seperti partikel. wow.
alatnya rusak kali bang. weits, inget yah, sejak pertama kali diadakan 200 tahun yang lalu, eksperimen ini sudah diulang ribuan kali oleh berbagai ilmuwan dari seluruh dunia, dan semuanya menghasilkan hasil yang konsisten.
Nah, kalo emang partikel itu bisa berubah menjadi gelombang, apanya yang bergetar (inget pelajaran SD : gelombang adalah getaran yang merambat)? Para ilmuwan mengajukan teori, bahwa yang bergetar itu adalah "kemungkinan bahwa partikel tersebut ada di posisi tertentu". Jadi ketika dalam bentuk gelombang, entah bagaimana partikel itu bisa hilang dan muncul begitu saja. Ga ada yang tau pasti kemana dan bagaimana partikel itu hilang dan muncul (teori sih ada), yang bisa kita lakukan cuman menghitung berapa kemungkinan suatu partikel itu ada pada suatu tempat. Kalo kemungkinannya mendekati 1, ya berarti besar kemungkinannya bahwa partikel tersebut benar2 ada di posisi tersebut ketika kita lihat, begitu juga sebaliknya.
Jadi, kalo menurut newton kan kalo ada suatu benda didorong ke atas, dan ga ada gaya lain yang menghambat, maka benda tersebut PASTI akan bergerak keatas. Nah, menurut mekanika kuantum, BESAR KEMUNGKINANnya benda tersebut bergerak ke atas. Mungkin gak benda itu bergerak ke kanan? Mungkin aja, tapi kemungkinannya sangat sangat sangat sangat kecil sekali.
udah mulai bingung? selamat datang di dunia kuantum
.Walaupun teori mekanika kuantum itu luar bisa gak masuk akal, entah bagaimana dia bisa menjelaskan eksperimen double slit dengan sempurna. Einstein sendiri secara personal gak suka dengan teori kuantum dengan pernyataannya yang sangat terkenal (tapi gak banyak yang paham, haha) "Tuhan tidak sedang bermain dadu", karena di teori kuantum itu ga ada yang pasti, adanya cuman kemungkinan2.
Nah, dari sini penjelasan gw bisa nyebar kemana2 nih, mulai dari uncertainty principle-nya heisenberg, sampe soal quantum entanglement yang katanya bisa menteleport partikel. Ntar mungkin suhu2 fisika yang lebih jago bisa ngejelasin, hehe :P.
Spoiler for Analisis & Kesimpulan:
Fenomena dualisme gelombang dan partikel ini menunjukkan bahwa selalu ada hal baru untuk ditemukan dalam fisika. Konon sebelum Thomas Young melakukan eksperimen double slit, banyak ilmuwan fisika yang mengklaim bahwa hukum newton telah berhasil menjelaskan SEMUA fenomena alam. kalaupun ada penemuan baru, sifatnya hanyalah pengembangan dari hukum newton. Dan ternyata klaim ini dimentahkan dengan telak.
Fenomena ini juga menunjukkan bahwa kebenaran itu gak selalu sejalan dengan common sense. Ada joke yang gw lupa baca dimana, masalah dari teori fisika baru itu bukan apakah teori itu gila apa enggak, tapi apakah teori itu cukup gila apa kurang gila
. Sama ketika galileo menyatakan bahwa bumi mengelilingi matahari yang ditertawakan oleh orang2 pada jaman itu, karena menurut common sense pada saat itu, matahari "terlihat" mengelilingi bumi.Dan yang paling seru adalah, fenomena ini bisa dibawa ke topik filosofis dan agama, bahwa keadaan dari partikel ternyata ditentukan oleh ada / tidak adanya pengamat / kesadaran. Sejauh manakah peran pengamat / kesadaran dalam membentuk kenyataan? dum dum dum.
0
14.9K
39
Guest
Tulis komentar menarik atau mention replykgpt untuk ngobrol seru
Urutan
Terbaru
Terlama
Guest
Tulis komentar menarik atau mention replykgpt untuk ngobrol seru
Komunitas Pilihan