Renungan Fisika

 kosong tapi isi

isi tapi kosong

apakah bedaNya?

Dia-lah hakikat kosong dan isi

dimitri mahayana, 26 Oktober 1994

1.  Tarian Elektron

            Dalam kelembutan udara pagi, dapat kita reaspi segenap keindahan mayapada ini. Segar udara mersap ke dalam dada. Lembut sejuk menyentuh udara yang dipenuhi segenap embunnya. Sempurna bias-bias cela’ memerah sang cahaya infra-merah yang menyertai bulatan memerah Surya. Apakah itu semua? Apakah kesegaran? Apakah penglihatan? Dan apakah yang ada di blaik semua yang ada di mayapada yang tampak ini?

Manakala pandangan inderawi mulai mncerap segala peristiwa, mulailah manusia dipaksa untuk mengkonsepsikan bahwa mentari-lah suatu unsur yang penting dalam berbagai peristiwa. Maka fisika memulai pembahasan dalam berbagai hukum-hukum materi. Apaka materi itu? Sesuatu yang memiliki massa dan menempati ruang. Itu definisinya. Kenapa didefinisikan seperti itu? Karena kita dapat mengkonsepsikannya langsung secara mudah dengan indera kita. Ruang hampa tidak memiliki massa walaupun menempati ruang yaitu dirinya sendiri. Dan secara intuitif seolah diyakini bahwa ruang hampa ini tidak berefek atau tidak menimbulkan peristiwa apapun.

Prinsip niscaya rasional, -yaitu hukum sebab akibat-, memaksa ummat manusia untuk melakukan pendakiannya menuju hukum-hukum dan hakikat-hakikat di balik apa yang tampak. Amati seluruh materi yang tampak! Karena secara mudah materi dapat dibagi, maka timbul suatu pertanyaan penting, apakah materi dapat dibagi terus-menerus tanpa batas atau ada batas terkecil di mana materi tidak dapat dibagi lagi. Demokritus dan Dalton menjawab dengan teori atomnya. Ada bagian terkecil dari suatu zat yang tidak bisa dibagi lagi, yaitu atom! Semua zat terbentuk dari beberapa unsur dasar (kira-kira seratus unsur). Tiap unsut murni terdiri dari milyard milyard milyard…atom-atom yang maha kecil, tetapi tidak bisa dibagi lagi. Jika atom-atom dari berbagai unsur murni bergabung, maka terbentuk molekul, yang merupakan zat dengan sifat-difat fisis yang berbeda-beda dari unsur semula.

Teori bahwa atom adalah bagian terkecil suatu benda yang tidak bisa dibagi lagi gagal menjelaskan beberapa hal, terutama ia gagal menjelaskan berbagai efek kelistrikan maupun kemagnetan. Ia gagal pula untuk penjelasan yang memuaskan dalam berbagai sifat kimiawi berbagai unsur dan senyawa. Dari mana datangnya arus listik? Bagaimana menjelaskan penemuan elektron Thomson? Elektron merupakan partikel mikro-mikro yang bermuatan negatif yang bisa muncul misalnya saat kita memanaskan sebuah filamen. Apakah elektron ini juga atom? Kalau elektron ini atom, mengapa ia dapat berasal dari berbagai unsur? Teori atom ini juga gagal menjelaskan dengan baik sifat periodisitas dari berbagai unsur yang telah ditemukan dan disusun oleh Dmitri Mendeleev dan Lothar Meyer.

Rutherford dan Niels Bohr datang dengan tesis utamanya; atom itu terbentuk dari partikel-pertikel yang lebih kecil yaitu inti atom dan elektron. Inti atom bermuatan positif, elektron bermuatan negatif. Elektron mengitari atom dalam orbit-orbit tertentu yang teratur. Jari-jari inti atom Hidrogen diperkirakan berorde seperseratusribu  dari jari-jari atomnya. Dan jari-jari elektron jauh lebih kecil dari jari-jari inti atom Hidrogen. Apa yag ada di antara elektron dan inti atom? Ruang Hampa! Ruang Hampa! Sekali lagi Ruang Hampa! Jadi kira-kira 99,99999999999999999 %  ruang dalam atom itu Hampa!

Apa artinya? Kalau kita menatap dan melihat bahwa kertas ini utuh dan merupakan suatu materi yang malar, ataupun bangunan kita adalah suatu materi yang tersusun kokoh kuat, atauoun melihat bahwa baja itu suatu materi kontinyu maha-kuat, sebenarnya, semua yang kita lihat itu menurut teori Bohr sederhana 99,999999999999 % Ruang Hampa! Sama sekali bukan materi kontinyu menurut bayangan kita. Jadi yang kita anggap garis lurus batas suatu logam itu nafi! Itu hanya imajinasi. Kenyataan sebenarnya tidak ada garis tersebut, dan meteri itu ada di titik-titik ruang tertentu yang maha-kecil saja. Sebenarnya semua yang kita lihat, ini “kosong” tapi nampak seolah-olah “isi” karena adanya keterbatasan penglihatan kita dalam mencerap kenyataan ini. Seadainya mata kita dpat melihat benda yang ukurannya satu juta-juta kali lebih kecil dari apa yang biasa kita lihat sehari-hari maka ia akan bisa menyaksikan “kekosongan” ini.

Lebih lanjut ternyata ditemukan lagi bahwa inti ataom terdiri atas berbagai pertikel yang lebih kecil, seperti netron dan proton. Netron memiliki massa tapi tak bermuatan. Proton memiliki massa dan bermuatan positif. Menjadi pertanyaan berikutnya, kalau proto-proton bermuatan positif, kenapa mereka tak tolak menolak. Jawabnya? Karena adanya gaya kuat! Dewasa ini Prof. Dr. Abdussalam dan kolegannya telah berhasil membuktikan bahwa gaya kuat ini dihasilkan karena ternyata proton maupun netron terdiri dari berbagai partikel yang lebih kecil lagi….! Sampai kapan penemuan-penemuan partikel yang lebih kecil ini akan ditemukan lagi? Semakin lama semakin kecil. Semakin kecil semakin luas kekosongan…….

Adalah suatu pandangan yang amat logis dan tidan bertentangan dengan kenyataan maupun hukum-hukum fisika yang berlaku kita membayangkan dalam sari-sari terkecil suatu benda apapun, yang ada hanyalah titik-titik tertentu dalam ruang yang membawakan efek bagi lingkungan sekitarnya, dari kekosongan yang berisi. Apa isinya? Medan-medan berbagai efek yang ditimbulkan dengan pusat. Berbagai titik-titik tersebut berkarakterisasi memiliki massa, medannya adalah medan gravitasi. Jika memiliki medannya adalah medan listik, dan seterusnya. Menurut pandangan ini, materi yang kelihatannya menurut mata kita adalah sesuatu yang malar, kontinyu ini tidak lain hanyalah suatu kekosongan ruang yang di dalamnya terdapat berbagai efek meda. Efek medan bukanlah suatu materi yang malar, Ia bukanlah materi arti fisik sesuatu yang menempati ruang dan memiliki massa.

Salah satu yang terpenting sebagai penghasil medan-medan ini adalah elektron. Elektron dapat ktia konsepsikan sebagai suatu titik-titik dalam ruang yang memilki gejala medan tertentu. Ia bergerak terus menerus mengitari inti atom. Gerakan elektron memindahkan titik-titik pusat meda tertentu, mengubah energi yang terkandung dalam medan, di buang ke luar atom dalam bentuk cahaya atau mengubah sifat-sfat mikro atom.

Mekanika kuantum datang memberikan analisis yang jauh lebih akurat dan lebih umum. Persamaan Schrodinger, -yang merupakan suatu persamaan differensial parsial yang amat rumit-, memberikan solusinya untuk berbagai persoalan di alam mikro. Spektrum yang dihasilkan oleh atom Hidrogen dapat dijelaskan dengan baik oleh teori Bohr, tapi persamaan Schrodinger memberikan hasil yang lebih teliti.

Satu aspek terpenting dari mekanika kuantum adalah bahwa gterak dari titik massa dipandang sebagai gerak gelombang? Apa itu gelombang? Bayangkan ketika bunyi datang pada anda tanpa melalui rambatan partikel. Tapi apa yang dikatakan  mekanika kuantum? Jiak ada bola datang pada Anda, maka gerak bola ini dipandan sebagai gerak gelombang. Artinya apa? Ada partikel datang pada Anda tanpa melalui adanya partikel yang datang pada Anda. Yang pertama berasal dari kenyataan bahwa ada materi yang datang pada Anda. Yang kedua berasal dari kenyataan bahwa gerak tersebut menurut Mekanika kuantum dapat dipandang sebagai rambatan gelombang. Apa artinya? Terjadi dualisme! Lebih dalam lagi? Teori kontradiksi! Jadi apa kesimpulannya? Pada tahap ini sebenarnya definisi-definisi fisika tradisional yang dikembangkan berdasarkan pengamatan inderawi tidak dapat digunakan lagi.

Perhatikan pengertian materi menurut apa yang telah kita bahas sebelumnya. Pandang materi sebagai suatu ruang di mana di dalamnya terdapat medan-medan. Apa artinya meda? Medan adalah kemampuan untuk menggerakan sesuatu. Artinya medan tiada lain adalah energi. Apa arti medan? Medan adalah usuikan atau gangguan jika dilihat dari keadaan tidak ada medan. Jadi materi dalam pengertian ini langusng identik dengan gelombang itu sendiri. Jadi gerak materi dapat dipandang sebagai gerak gelombang, karena materi dan gelombang itu sama saja.

Jadi inilah salah satu pengertian, “kosong tapi isi, isi tapi kosong” Kosong, tidak ada materi yang malar yang mengisi berbagai ruang seperti yang ada dalam imajinasi kita, bahkan telah menjadi definisi kita! Isi, berisi berbagai medan yang mampu mengubah dan menggerakan berbagai hal lain. pandang tangan Anda. Perluhkan bahwa berbagai tampak luar dari tangan Anda adalah imajinasi, hasil keterbatasan indera kita. Sebenarnya tidak ada materi malar, kosong, Kosong! Yang ada hanyal berbagai interkasi medan atau energi, Isi!