Setelah berbagai trial and error akhirnya saya berhasil menonton film bagus ini. Sambil tertatih saya mencoba memahami isi cerita. Nah, salah satu bagian yang cukup menarik adalah ketika membahas mengenai persamaan  Dirac. Siapakah dia? Paul Adrien Maurice Dirac, salah satu fisikawan pembangun teori Kuantum.  Dan secara tidak sengaja pula, ternyata esok hari tanggal 8 Agustus adalah hari kelahiran Beliau.

Yang sudah pernah liat Angels and Demons pasti penasaran dengan kata ini: anti-materi. Iya kan? Persis demikian halnya dengan saya. Pencarian itu menghasilkan beberapa artikel di internet dan melihat film The Illusion of Reality. Anti materi ini diteorikan oleh Dirac. Melalui persamaan matematikanya yang indah Dirac merumuskan bahwa setiap materi mempunyai pasangan, yang disebut anti materi itu.  Contoh,  elektron antimaterinya adalah positron. Dan antimateri dari proton adalah antiproton. Namun anti materi ini tidak tersedia di alam. Dan jika materi dan anti materi bertemu maka mereka akan saling meniadakan. Di film digambarkan, bahwa diri kita juga mempunyai pasangan. Jika diri dan pasangan kita bertemu maka mereka berdua akan saling memusnahkan. Pertanyaannya, dimana pasangan saya ya? Hehehe..bercanda.

Tapi saya masih tidak memahami bagaiman sebuah persamaan matematika bisa merumuskan hal di atas? Ada yang bisa menjelaskan tidak ya? Tapi dengan menggunakan bahasa untuk orang awam saja ya?

Cerita tentang apa video di atas ya? Hm, pernah mendengar tentang konduktor? Eksperimen di atas mengenai superkonduktor.

Jika dibuat sebuah perumpamaan, konduktor ibarat jalan biasa dan superkonduktor adalah jalan tol. Sekarang bayangkan diri kita sedang menyetir di jalan biasa. Apa yang kita hadapi di jalan yang ‘biasa’? Mungkin terkadang kita harus berbelok. Dan ketika mobil berbelok maka akan mengeluarkan banyak energi. Bandingkan ketika kita menyetir di jalan tol. Lancar, tentu. Kita bisa mengatakan bahwa elektron mudah berpindah pada peristiwa di jalan biasa. Sebaliknya, pada jalur tol, elektron terkirim sempurna sehingga tidak ada energi yang terbuang.

Dengan demikian superkonduktor dapat menghantarkan arus listrik dengan sempurna. Tentu bagus jika tidak banyak energi yang terbuang, bukan? Tapi, apa sih manfaat superkonduktor itu? Atau, mau diaplikasikan ke mana? Wah, banyak tuh. Salah satunya bisa menjadikan kereta berjalan mengambang di atas rel (bayangkan!), tentu dengan kecepatan tinggi dan hemat energi pula. Namun, untuk sampai pada mimpi kita di atas, dibutuhkan persyaratan yang tidak mudah. Fenomena superkonduktor membutuhkan suhu kamar yang rendah, mendekati 0 kelvin. Dan penelitian kita sekarang belum mencapai pada titik ini (betul, kan mas Dhani?). Tapi mimpi manusia tidak pernah berhenti, karena mimpi itulah yang membuat manusia terus belajar dan belajar.

Artikel terkait:
Wikipedia
Sifat Superkonduktor
Superkonduktor

dokumentasi: supertightstuff.com

Untuk memenuhi permintaan salah seorang murid, maka saya coba tuliskan artikel mengenai segitiga bermuda (Bermuda Triangle). Segitiga Bermuda terletak di wilayah lautan samudra Atlantik. Tepatnya, bisa baca di sini. Ada banyak tahyul dalam kisah misterius dibalik hilangnya banyak pesawat yang melintas di segitiga bermuda. Salah satunya dengan mengkaitkan peranan makhluk luar angkasa. Benarkah?

Ilmu pengetahuan menggambarkan peristiwa di atas melalui berbagai fakta di bawah ini:

Lihat gambar peta di atas ini. Kita tahu bahwa luas lautan Bermuda hampir sama dengan luas laut China Selatan (Thailand, malaysia, Philipina, China Selatan, dan Vietnam).

Sekarang, perhatikan garis lengkung warna merah dan biru. Warna merah adalah air panas dan warna biru adalah air dingin. Pada wilayah Bermuda, terjadi pertemuan antara dua arus laut, dingin dan panas. Persinggungan itu terjadi 2 kali. Sebaliknya, pada laut china selatan, pertemuan 2 arus laut itu hanya terjadi satu kali.

Apa akibat yang ditimbulkan dari pertemuan 2 arus laut itu? Persinggungan antara udara panas dan dingin itu akan menyebabkan arus laut menjadi tidak stabil. Udara panas dengan tekanannya yang rendah dan udara dingin dengan kerapatannya yang tinggi jika bertemu akan menghadirkan angin. Angin yang pertama mungkin belum terbentuk tapi lambat laun angin itu akan mengakibatkan pusaran air (turbulence) yang sangat dahsyat.

Berikutnya adalah, lautan Bermuda ini merupakan jalur sibuk. Lihat pada peta, mobilitas sangat tinggi pada wilayah Amerika dan Eropa serta Amerika Utara dan Amerika Selatan.

Nah, dari fakta di atas, kesimpulan apa yang bisa kita tarik? Kecelakaan yang terjadi di Bermuda adalah suatu hal yang biasa, dikarenakan faktor-faktor di atas tadi, seperti luas lautannya yang sangat luas, dan lautnya yang berbahaya oleh karena adanya pertemuan dua arus, yang bahkan dua kali lebih dari laut china selatan. Dan kenapa banyak pesawat yang hilang? Lihat fakta terakhir (baca=banyaknya orang yang melakukan perjalanan dari Amerika dan Eropa, serta Amerika Utara dan Amerika selatan, yang melintasi jalur lautan Bermuda). Dan kenapa tak ditemukan? Dapatkah kamu bayangkan betapa dahsyatnya pusaran air yang terjadi karena persinggungan 2 arus laut, panas dan dingin tersebut?

Dalam kondisi cuaca yang tak bersahabat seperti di Indonesia, yang tak dilalui oleh pertemuan 2 arus laut itu,  kecelakaan seperti itu pun bisa terjadi. Coba ingat, sebuah peristiwa kecelakaan pesawat di  Indonesia, dimana bangkai pesawat serta seluruh penumpangnya hilang. Pesawat itu akhirnya diketahui jatuh di kedalaman laut yang sangat dalam.

Komik tentang penggagas fisika kuantum ini langsung memincut perhatian saya. Suatu kebetulan yang menarik, karena saya memang sedang mencarinya.

Berawal dari rasa penasaran yang disebabkan oleh obrolan ringan seorang kawan dan partner yang seringkali menyinggung nama fisika kuantum.

Jadi, apa itu kuantum? Kuantum itu asal katanya kuanta, artinya partikel cahaya. Nah, lucu nih, sebelum lebih jauh membahas kuantum, partner meminta saya membaca tulisan ini dulu. Ah, apa hubungannya kopi dengan fisika kuantum? Nah, sudah baca artikel yang di link itu?

Dan, seperti itulah cahaya. Cahaya dikeluarkan dalam bentuk gelombang-gelombang. Gelombang yang dikeluarkan ternyata tidak sembarang, namun dalam paket ukuran tertentu. Seperti kopi tadi hanya bisa dijual dalam ukuran 100 gr, 200, dstnya. Tidak bisa 80 gr misalnya. Nah, itulah yang dimaksud dengan kuantum, paket.

Nah, apa yang membedakan fisika kuantum dengan teori fisika lainnya?

Fisika kuantum adalah perilaku alam pada level atomik (mikrokosmos). Contohnya, masih ingat cerita posisi elektron di sini? Bahwa kita tidak bisa memprediksi posisi elektron. Karena dalam fisika kuantum alam semesta bersifat acak.

Teori fisika lainnya bermain pada level makrokosmos (alam semesta) dan bersifat determinis. Maksudnya semua perilaku alam bisa dijelaskan melalui hubungan aksi-reaksi biasa.

Nah, gambaran berikut dari kawan saya tadi.
Kehidupan kita sehari-hari di bumi terikat dalam hukum gravitasi Newton. Dalam semesta yang lebih besar (makrokosmos) gravitasi Newton harus minggir dan digantikan oleh teori relativitas Einstein. Tapi dalam semesta yang lebih kecil (mikrokosmos), dalam hal ini level atomik, baik gravitasi ataupun relativitas harus menyingkir dan digantikan teori kuantum.

Untuk ke-3 teori di atas walaupun sama-sama valid namun tidak mampu bergerak dengan keserasian. Karena itulah para fisikawan sekarang sedang mencari apa yang disebut dengan Theory of everything. Maksudnya, mereka mencari ‘sesuatu’ yang dapat menggabungkan gravitasi, relativitas, dan teori kuantum.

Baru bab 1 ini, ya, kita lanjutkan kapan-kapan :).

dokumentasi: http://www.alltooflat.com/geeky/scientists/?idx=11

“Ada langit, di atas sana, keseluruhannya berbintikkan bintang-bintang, dan kami biasa berbaring tertelentang sambil menatap ke atas kepada mereka, dan memperbincangkan tentang apakah mereka dibuat, atau sekedar ada. (Mark Twain, Huckleberry Finn)

Seperti juga manusia, bintang pun mengalami evolusi -lahir, berkembang dan mati. Nah, bagaimana bintang dilahirkan?

Bintang-bintang baru lahir setiap saat. Pada malam hari, coba arahkan pandangan kita ke langit. Apa yang terlihat? kegelapan yang sangat luas dan menakjubkan, ditaburi bintang-bintang yang bercahaya gemerlapan. Di antara bintang-bintang itu ada sebuah daerah yang sangat gelap, tempat di mana tak satupun bintang bersinar. Di sanalah tempat awan raksasa ruang angkasa berdiam, bukan awan yang ada di langit, seperti yang bisa dilihat kasat mata dari bumi atau ketika kita naik pesawat udara. Awan raksasa itu terbentuk dari partikel-patikel yang sangat kecil (bisa atom, molekul, dan lainnya dan tentu saja energi) yang mengambang di dalamnya. Partikel-partikel kecil itu bergerak-gerak, sebagian di antaranya berkumpul dan menyatu membentuk gumpalan materi yang sangat besar. Materi itu apa?

Materi adalah sesuatu yang menempati ruang dan memiliki massa. Massa adalah sesuatu yang dipengaruhi gravitasi. Gravitasi adalah salah satu dari 4 energi dasar yang mempengaruhi massa. Singkatnya, materi, ruang, waktu, dan energi saling mendefiniskan.

Gumpalan-gumpalan besar itu berputar, menarik lebih banyak lagi partikel. Namun gumpalan yang berputar itu tidak semakin besar, justru sebaliknya mengerut semakin kecil. Penjelasan sederhananya seperti ini. Misalkan kamu menarik temanmu. Apa yang terjadi? Jarak kamu dan dia semakin pendek, atau semakin mengecil, bukan?

Bersamaan dengan semakin mengecil ukurannya, bola itu semakin panas dan semakin terang cahayanya. Kemudian meledak dan melontarkan lapisan luarnya yang terdiri dari gas-gas yang panas membara ke semua arah. Sisanya berubah menjadi sebuah bintang. Dan hei, bisa jadi itu matahari (matahari adalah sebuah bintang juga, bukan?).

Namun tidak ada yang abadi, pun bintang yang kita lihat. Di akhir kehidupannya, bintang itu akan meledak, yaitu ketika tidak ada lagi partikel-partikel kecil untuk digabungkan menjadi partikel-partikel besar. Bintang akan mengembang semakin besar dan besar, sampai mencapai ukuran yang tak seorangpun sanggup membayangkannya. Kemudian meledak serta melontarkan semua atom-atom besar yang telah dibentuk oleh bintang itu di dalam perutnya ke angkasa, menyisakan sebentuk awan baru yang sangat indah, penuh dengan warna-warni dan materi-materi baru. Awan-awan tersebut akan bercampur dengan awan-awan lain, dari bintang-bintang lain yang juga telah meledak. Setelah mendingin, semua gas dari awan-awan itu akan membentuk awan raksasa, yang kelak menjadi tempat lahirnya sebuah bintang baru.

Btw, tahukah kamu bahwa elemen-elemen yang membentuk tubuh kita adalah berasal dari bintang? Hmm, ingin tahu? Minggu depan ya.

Untuk blog Pipi mustinya ini, tapi dia lagi sombong. Saat ini lagi ingin nulis tentang tempat kelahiran dan habitatnya aja. Hmm, it seems she missed her hometown.

Sumber: Dari buku George’s Secret Key to the universe-Lucky & Stephen Hawking.

dokumentasi: gamespot.com

Kemarin kita sudah bermain-main dengan mesin waktu. Nah, ada lagi, pernah tidak mendengar kisah misterius hilangnya banyak pesawat di segitiga bermuda? Wahana yang hilang tersebut tak dapat dilacak keberadaannya, sekonyong-konyong hilang ditelan bumi. Apa penyebabnya? Adakah hantu atau sulapan dibelakangnya?

Ilmuwan menghubungkan kehilangan wahana pesawat atau hilangnya benda-benda kosmik di angkasa dengan adanya lubang hitam (black hole). Apa sih black hole itu?

Alkisah, ada sebuah kelompok bintang yang mempunyai massa lebih besar dari matahari. Seperti juga evolusi yang terjadi pada makhluk hidup (lahir, berkembang dan mati), bintang pun mengalami fase yang serupa. Memasuki usia tua, ditandai dengan usainya pembakaran hidrogen maka ia akan berkontraksi dan memuai menjadi bintang maha raksasa. Selanjutnya mendingin dan kemudian menjadi raksasa merah. Akibat tidak dapat bertahan dari kekuatan tekanan gaya gravitasinya sendiri maka ia akan menghasilkan ledakan dahsyat yang disebut sebagai supernova dan kemudian bintang neutron. Kata buku Kosmos “Namun bintang yang lebih masif, yang tersisa, setelah tahap supernovanya, dengan,misalnya,lima kali massa Matahari, mempunyai sediaan nasib yang bahkan lebih menakjubkan lagi-gravitasinya akan menjadikannya suatu lubang hitam.”

Perumpamaan lagi.
Kalau kemarin kita mempunyai mesin waktu, sekarang kita punya mesin gravitasi ajaib (yang ada di dalam kantong Doraemon *smile*. Dan kita sedang kongkow bersama teman-teman. Sekarang, lakukan hal berikut ini (jangan biarkan teman-teman Anda tahu ya). Set tombolnya pada 1 g (percepatan yang dialami oleh sebuah benda yang jatuh di bumi, hampir 10 m per detik setiap detik) dan semuanya berperilaku seperti biasa. Sekarang, turunkan mendekati 0 g. Teman-teman kita akan mengambang dan melayang-layang di udara. Teh atau cairan lain yang tumpah membentuk gumpalan bulat yang berdenyut di udara: tekanan permukaan cairan mengalahkan gravitasi. Bola-bola teh ada di mana-mana. Nah, apa yang terjadi jika kita memutar tombol di 1 g kembali? Kita akan membuat hujan teh. Bagaimana kalau sekarang ke angka 3 atau 4 g? Semua orang menjadi tak bergerak. Namun apa yang akan terjadi jika kita kemudian memindahkan teman kita dari pengaruh mesin gravitasi sebelum kita menyetel gravitasi yang lebih tinggi? Berkas cahaya dari suatu lampu bergerak dalam garis yang lurus sempurna (sedekat yang bisa kita lihat) pada beberapa g. Pada 1000 g, berkas itu masih bergerak lurus, namun pohon-pohon menjadi datar dan gepeng, pada 100.000 g, batuan hancur oleh beratnya sendiri. Dan pada 1 miliar g, berkas cahaya, yang selalu bergerak lurus di langit, mulai melengkung. Di bawah percepatan gravitasi yang sangat kuat, bahkan cahaya pun terpengaruh. Jika gravitasi dinaikkan lagi cahaya akan tertarik balik ke tanah di dekat kita. Artinya, jika gravitasi cukup tinggi, tak sesuatu pun, tidak juga cahaya, dapat keluar. Tempat ini dinamakan lubang hitam. Jika kerapatan dan gravitasi menjadi cukup tinggi, lubang hitam mengedip dan raib dari alam semesta. Itu sebabnya dinamakan hitam: tidak ada cahaya yang dapat lepas darinya.
Dan keberadaan lubang hitam tidak tampak dari luar, namun presensi gravitasionalnya dapat diketahui dengan gamblang.

Maka, Hawking membuat sebuah candaan, katanya tuhan bermain dadu. Karena setiap ilmuwan hampir merasa berhasil menemukan rahasia alam semesta, maka tuhan akan melemparkan dadunya ke tempat yang tidak kita ketahui, yaitu dengan melemparkan dadu-dadu tersebut ke dalam lubang hitam. Tuhan mengajak kita terus belajar dan senantiasa menemani kita dengan candaan-NYA yang agung dan indah.

sumber: Buku Kosmos-Carl Sagan

dokumentasi: http://siradel.blogspot.com/2011/04/jalan-lolos-dari-black-hole-ditemukan.html

Lanjutan Time Tunnel.
(Masih dengan topik dan obrolan bersama orang-orang yang sama).

Skenario penciptaan alam semesta.
Masih ingat ada 4 pelaku yang saling mempengaruhi satu sama lain dalam penciptaan alam semesta? Yaitu ruang, waktu, energi, dan materi. Seperti Einstein bilang “semua di alam ini tidak ada yang konstan. Yang konstan hanya kecepatan cahaya. Seperti bunyi rumus Einstein yang terkenal itu: e=m.c^2. Artinya, energi =massa dikalikan kuadrat kecepatan cahaya.
Singkatnya, materi tak akan terbentuk kalau tidak ada ruang, waktu, dan energi. Hmm.

Kemudian 4 pelaku itu menggumpal dan timbullah big bang (ledakan besar). Big bang ini mengawali terciptanya ruang dan berjalannya waktu. Ruang dan waktu ini yang membentuk energi, dan yang kemudian membentuk massa (materi).

Setelah big bang, sebagian besar alam semesta tersusun atas neutron, proton, elektron, anti-elektron (positron), foton, dan neutrino.

Nah, kalau di tulisan Time Tunnel bercerita tentang kemungkinan adanya semesta paralel dengan paradoks perjalanan waktunya. Tulisan ini adalah sebaliknya, berisi sanggahan terhadap semesta paralel dan perjalanan waktu.

Kisah di atas adalah awalnya. Di tulisan pertama sudah dijelaskan bahwa semua unsur di alam semesta terdiri dari atom. Yang membedakan hanya susunan elektronnya saja. Dan elektron mempunyai sifat yang unik, yaitu bisa berada di 2 tempat sekaligus. Alih-alih berpraduga seperti fisikawan di tulisan pertama, kali ini kita diajak bermain-main dengan probabilitas.

Permisalan (bahasa apa permisalan itu? hehe). Perumpamaan maksudnya. Jika sebuah mata uang dilempar maka probablitas muncul gambar kepala atau angka bisa 2 atau 3 kali. Tapi seandainya yang dilempar mata uang dalam jumlah yang banyak, probabilitasnya tidak bisa diukur seperti itu. Bingung? Sama.

Jadi begini..hahaha. Sejujurnya perlu waktu lama untuk berpikir di bagian ini. Biar sudah diterangkan berkali-kali oleh 2 teman diskusi itu, tetap aja prosesornya lambat memproses.

Artinya, satu elektron memang bisa memiliki keadaan kuantum yg berbeda dalam satu waktu (dalam hal ini berada di dua tempat yg terpisah di waktu yg sama), tapi kalau sekumpulan elektron tidak bisa.
Iya, tapi kenapa? Itu juga pertanyaan yang berdengung-dengung di telinga saya.

Ternyata, karena di sini ada prinsip ketidakpastian Heisenberg. Seperti perumpamaan mata uang itu. Kalau kita melempar mata uang, kita punya peluang mendapat kepala atau angka. Kepala dan angka bisa kita ibarakan sebagai poisisi elektron. Jadi sebelum mata uang kita lempar, kita tidak tahu posisi elektron kita. Misalnya kalau yg keluar kepala, elektron kita akan muncul di semesta paralel A, kalau angka di semesta paralel B. Tapi kalau sekumpulan elektron, seperti yg membentuk unsur, asumsi itu tidak bisa dipakai.

Atau dengan kata lain:
Kita tidak mungkin bisa memastikan dimana elektron berada. Apabila kita bisa mencari informasi keberadaan (posisi) elektron dengan sangat teliti, maka kita akan kehilangan kepastian mengenai momentumnya, yang artinya sulit menentukan di mana elektron itu berada pada waktu berikutnya. Sebaliknya, jika kita mengukur momentumnya dengan sangat teliti, maka kita akan kehilangan kepastian mengenai keberadaan elektron.

Pertanyaan berikutnya: “Kenapa nggak bisa?” Hehehe, bukan saya kalau nggak ngeyel. Pasti 2 orang itu sabar sekali menghadapi saya ya? Atau sebaliknya? ^-^ Tapi sepertinya sih tidak. Karena kalau tidak sabar tidak akan ada tulisan ini kan?

Sederhananya: tubuh kita tersusun atas atom, dan atom tersusun atas elektron. kalau masing-masing elektron yang menyusun tubuh kita itu bisa berada di mana-mana dalam satu waktu, ya praktis tubuh kita hancur donk. Sebagian elektron (mata uang) yg membentuk kita di semesta A, sebagian lagi di semesta B, sebagian di C, dst …. tercerai berai lah.

Seperti di awal, maka waktu tidak pernah bergerak mundur.

Oh iya ya. Nah, lebih mudah kan memahaminya? Untuk itu saya memilih menyerap inti sari dari berbagai sumber bacaan yang kita baca dengan menuangkannya dalam sebuah diskusi dan kemudian menuliskannya kembali.

Menyenangkan bukan mengetahui dan belajar hal-hal yang baru? Seize the day

Mas Dhani, is your turn giving a comment here. Tulisan mas Dhani diobrolan kita saya kutip di sini ya. Many thanks as usual for partner and best friend.