Ivan: “Saya juga tidak mengerti teknologi telepon.”
Pyotr: “Itu sederhana. Mirip anjing yang badannya sangat panjang. Kamu tarik ekornya di sini, dan dia meyalak di ujung sana.”
Ivan: “Oh begitu. Sekarang saya mengerti. Lalu bagaimana dengan telepon tanpa kabel?”
Pyotr: “Sama saja. Hanya, sekarang tidak ada anjingnya.”
Page 161 of 180
Ribuan tahun yang lalu, Zeno dari Elea mengumumkan paradoks Achille dan kura-kura. Achille tidak bisa mengejar kura-kura yang berada di depannya. Ini karena setiap saat Achille berada hanya dalam satu posisi, yaitu pada posisi antara posisi awal Achille dan posisi kura-kura. Namun kalau Achille berada dalam satu posisi, maka dia tidak bergerak dan tidak mungkin mengejar kura-kura. Zeno pasti tahu bahwa ini tidak benar, tapi pertanyaan Zeno: di mana kesalahannya?
Akhir abad lalu (tahun 1990-an), orang melakukan pembuktian terhadap pernyataan mekanika kuantum bahwa posisi kuantum suatu partikel tidak akan berubah kalau kita melakukan pengamatan terus menerus. Dilakukan pengukuran terhadap sekelompok ion berilium yang dieksitasi sehingga berpindah dari level energi 1 ke level energi 2 yang lebih tinggi. Pengamatan dilakukan dengan foton. Dalam 256 milidetik, semua ion sudah berpindah. Itu kalau pengamatan dilakukan pada waktu 0 dan waktu 256 milidetik. Pengamatan kemudian dilakukan pada waktu 128 milidetik, dan ternyata setengah dari ion sudah berpindah. Tapi kalau pengamatan dilakukan setiap 4 milidetik, maka tidak ada ion yang berpindah level, walaupun pengamatan dilakukan sampai 256 milidetik. Tidak satu pun. Yang terjadi adalah: pada pengukuran pertama semua ion belum berpindah, karena probabilitas bagi tiap ion untuk berpindah terlalu kecil. Tapi karena diukur, maka setiap ion memiliki kepastian posisi pada level satu. Tidak ada satu ion pun yang ‘mungkin’ ada di level 2. Maka pengukuran kedua jadi sama dengan pengulangan pengukuran ke satu, di mana tidak ada ion yang berpindah karena probabilitiasnya terlalu kecil. Sampai waktu 256 milidetik, tidak ada ion yang berpindah, karena semua ion memiliki kepastian posisi pada level 1 pada saat diukur, dan memiliki probabilitas sangat rendah untuk berpindah pada pengukuran berikutnya. Ion seperti “tahu” kapan dia diamati dan tidak mau berubah, kecuali kalau kita menghentikan pengamatan.
Zeno bakal senyum riang mengetahui bahwa sampai awal milenium ketiga, orang masih menghadapi teka-teki yang sama.
Ivan: “Saya tidak mengerti dengan teknologi televisi. Kejadian di suatu tempat, bisa dilihat di layar di tempat lain, dengan warna dan suara seperti aslinya, tanpa kabel sama sekali!”
Pyotr: “Jadi kalau dengan kabel, kamu bisa mengerti?”
Alhamdulillah, selama di sini, aku hampir nggak pernah kena flu. Betul-betul hal yang patut disyukuri. Apa gara-gara di sini aturan “Dilarang Merokok”-nya ketat sekali yach.
Konon ada seorang kyai yang hobby ngerokok. Tapi karena kasih sayang menghapuskan banyak dosa, maka sang kyai diampuni dosa-dosanya, dan dimasukkan ke surga. Cuman di surga, oom kyai masih resah. Jadi dia manggil oom malaikat. “Oom Malaikat, kalau di surga saya boleh minta apa aja, saya minta rokok donk.” Malaikat langsung menyediakan rokok berbagai cita rasa. Sang kyai dengan suka cita membuka kemasannya, menciuminya, membuka kemasannya, mengambil rokok sebatang, lalu … “Om Malaikat, apinya gimana?” Dan kata malaikat, “Apinya ada di neraka.” Pak Kyai langsung beristighfar.
Kata orang sih memang aku suka bikin bosen. Hehe, udah karakteristik sih. Tapi aku lagi suka mendongeng tentang cahaya. Judulnya kali: cahaya … dari Faraday sampai Feynman. Mungkin dari Newton malahan. Kalau skala waktu kita maju, dan skala waktu tachyon itu mundur, maka skala waktu buat cahaya adalah nol. Buat cahaya, tidak ada bedanya cepat dan lambat, maju dan mundur. Ini diakui baik oleh relativitas khusus maupun mekanika kuantum.
Sebagai partikel, cahaya juga tidak memiliki anti materi. Kalau elektron punya positron, dan proton punya anti-proton, maka foton hanya punya foton. Tumbukan foton dengan energi tinggi bisa saling meniadakan, dan membentuk partikel berlawanan seperti elektron dan positron. Positron yang bertemu elektron akan saling meniadakan dan membentuk dua kilasan foton berenergi tinggi.
Feynman punya cerita menarik soal ini. Dua foton bertemu, membentuk elektron a dan positron b, kemudian positron b bertemu elektron c dan menghasilkan dua foton. Tapi buat QED (elektrodinamika kuantum), yang ada hanya elektron, foton, dan interaksi keduanya. Jadi, kata Feynman, yang sebenarnya terjadi adalah: elektron c bertemu sebuah foton, dan interaksinya melontarkan foton itu, sambil mendorong elektron mundur ke masa lampau (elektron mundur identik dengan positron maju), sampai si elektron tertumbuk lagi dengan foton, yang memantulkan foton dan mendorong si elektron kembali ke skala waktu maju sebagai elektron a. Lucu dan ajaib, terutama pada kenyataan bahwa kita boleh seenaknya mengubah skala waktu buat foton tanpa merasa bersalah. Tapi benda-benda lucu gini menghasilkan Nobel buat Schwinger, Tomogawa, dan Feynman.
Cerita cahaya lagi ah. Kalau nggak tuntas kan nggak enak. Yang bikin bingung bahwa cahaya itu partikel adalah prinsip kekekalan. Cahaya bisa diciptakan, bisa dienyahkan, karena toh massanya nol dan muatannya nol. Bose (orang dari India) yang memang terbiasa berpikir filosofis ala India menyatakan bahwa dengan demikian seharusnya statistika untuk kuantum cahaya (waktu itu belum dinamai foton) harus berbeda dengan kuantum partikel seperti elektron. Dia mengajukan soal ini ke sebuah jurnal ilmiah, tapi dicuekin. Jadi dia kirim ke Einstein untuk diperiksa. Einstein menambahkan komentar, dan menerjemahkannya ke bahasa Jerman, dan mengirimkannya ke redaksi. Nama Einstein adalah jaminan, jadi artikel itu langsung dimuat, dan membuat heboh para fisikawan. Sejak itu materi dipisahkan atas partikel dengan statistika Bose-Einstein (dinamai boson), dan partikel dengan statistika Fermi-Dirac (dinamai fermion). Kuantum cahaya kemudian diakui sebagai materi dengan nama foton. Dan buku-buku IPA harus mengubah definisi materi.
Istighfar, West …
Hari ini ngabur ke Liverpool. Ngeliat yang namanya kota, haha. Kelamaan di dusun Coventry sih. Liverpool nggak lebih gede dari Bandung, tapi arsitekturnya bikin aku merasa lagi di Inggris. Sebagian besar sih kayaknya dari abad 19 aja. Paling banter abad 18. Katedralnya kali rada tua, tapi aku nggak liat katedralnya. Satu lagi: khas kota pelabuhan dan perdagangan. Bentuk bangunannya itu lho. Juga pelabuhannya yang kayaknya udah nggak terlalu berfungsi buat perdagangan (nggak tau ya kalo aku salah milih pelabuhan). Ikutan jreng-jreng-jreng sama Beatles juga. OK, nggak ada yang direnungin hari ini. Hidup tanpa belajar. Sue me !
Cerita apa ya. Urut waktu aja deh. Kemaren malem ikutan welcome party buat MCM student. Talk rada serius sama Khaldoun dan Ilyas. Terus becanda sama Pak Burns dan Pak Singh. Baru dinner. Heran ngeliat orang-orang Cina maunya ngumpul di satu meja, padahal bangsa-bangsa lain pada membaur. Eh, aku liat-liatin, malah diundang bergabung. Ya, ikutan deh. Jadilah aku satu-satunya orang yang nggak bisa bahasa Mandarin di meja bundar itu. Xie-xie aja deh. Kali-kali mereka lupa bahwa aku bisa ngerti pembicaraan mereka biarpun aku nggak ngerti bahasa mereka, haha. Cuman mereka rada gila. Bikin putaran minum bir melulu. Aku sih minum air aja. Cuman minum air terus-terusan kan rasanya ampunnnn. Jadi aku ngabur bentar, beli Pepsi, terus meneruskan putaran minum dengan Pepsi. Ach, pokoknya xie-xie deh. Gantian Ismail (makhluk Comoros, dari meja sebelah) yang ngambek. Dia pikir aku beneran minum red wine. Hohoho. Tapi mereka pada kagum sama baju tenun aku. Jonas (makhluk Mozambique, semeja sama Ismail) malah pesen minta dibeliin. Boleh juga nih mulai mikir-mikir jadi importir.
Berapa kecepatan cahaya ? Entah ya, tapi yang jelas pagi ini dia datang terlalu cepat.
Relativitas khusus dari Einstein tidak menyatakan bahwa tidak ada kecepatan yang melebihi cahaya. Kalau rumusnya dibaca lagi, yang tertulis adalah bahwa gaya yang diperlukan untuk mendorong suatu massa untuk mencapai kecepatan cahaya adalah tak terhingga. Jadi tidak mungkin melakukan percepatan pada partikel di bawah kecepatan cahaya untuk mencapai kecepatan cahaya. Tapi, andaikan, ada partikel yang sudah tercipta dengan kecepatan lebih dari kecepatan cahaya, maka menurut relativitas Einstein, tidak mungkin menurunkan kecepatannya sampai kecepatan cahaya. Para fisikawan mengejar-ngejar Nobel dengan mencoba mendeteksi partikel semacam itu. Mereka menamainya tachyon. Pada peristiwa tumbukan sinar kosmis di atmosfer, dilakukan deteksi kalau-kalau bisa ditangkap sebaran partikel tak dikenal sebelum tumbukan. Yup, harus diperiksa sebelum tumbukan, soalnya benda dengan kecepatan lebih dari kecepatan cahaya, skala waktunya bukan maju seperti waktu kita, tapi malah mundur.
