Darwinisme Quantum

6 Januari 2016
(Sumber: en.wikipedia.org)

Darwinisme Quantum adalah teori yang mengklaim menjelaskan ketimbulan dunia klasik dari dunia quantum sebagai akibat proses seleksi alam Darwinian, di mana banyak status quantum potensial diseleksi demi sebuah status penunjuk stabil. Ini diusulkan pada 2003 oleh Wojciech Zurek dan sekelompok rekan, meliputi Ollivier, Poulin, Paz, dan Blume-Kohout. Teori ini berkembang berkat penggabungan sejumlah topik penelitian Zurek yang ditempuh selama 25 tahun, yakni status penunjuk, einseleksi, dan dekoherensi.

Sebuah studi tahun 2010 diklaim menyediakan bukti penopang awal Darwinisme quantum di mana birat-birat suatu dot quantum “yang menjadi serumpun status induk-anak” mengindikasikan mereka dapat “menstabil ke dalam banyak status penunjuk”.[1] Namun, klaim bukti ini pun terkena kritik dari Kastner (lihat Implikasi di bawah). Pada dasarnya, fenomena de facto dekoherensi yang mendasari klaim Darwinisme Quantum mungkin sebetulnya tidak muncul dalam dinamika uniter saja. Dengan demikian, jikapun ada dekoherensi, ini tidak membuktikan status-status penunjuk makroskopis timbul secara alami tanpa suatu bentuk kekolapsan.

Implikasi
Bersama dengan teori envariansi milik Zurek, Darwinisme quantum berusaha menjelaskan bagaimana dunia klasik timbul dari dunia quantum dan bermaksud menjawab persoalan pengukuran quantum, tantangan penafsiran utama bagi teori quantum. Persoalan pengukuran muncul karena vektor status quantum, sumber semua kebertahuan menyangkut sistem quantum, berevolusi berdasarkan persamaan Schrödinger ke dalam superposisi linier status-status berlainan, memprediksi situasi-situasi paradoks semisal kucing Schrödinger, situasi yang tak pernah dialami di dunia klasik kita. Secara tradisional teori quantum menganggap persoalan ini terpecahkan oleh alihragam non-uniter vektor status ke dalam status definitif pada waktu pengukuran. Ini menjadi sarana amat akurat untuk memprediksi harga status definitif yang akan diukur dalam bentuk probabilitas setiap harga pengukuran potensial. Sifat fisikal transisi dari superposisi quantum status-status menuju status klasik definitif yang terukur bukan dijelaskan oleh teori tradisional melainkan biasanya diasumsikan sebagai aksioma dan menjadi dasar perdebatan antara Bohr dan Einstein perihal kelengkapan teori quantum.

Darwinisme quantum berupaya menjelaskan transisi sistem quantum dari kepotensialan luas status-status bersuperposisi menuju himpunan status-status penunjuk [2] yang banyak berkurang sebagai sebuah proses seleksi, einseleksi, yang dikenakan pada sistem quantum melalui interaksi sinambungnya dengan lingkungan. Semua interaksi quantum, termasuk pengukuran, kecuali interaksi dengan lingkungan semacam lautan foton di mana semua sistem quantum terendam, mengarah pada dekoherensi atau perwujudan sistem quantum di basis tertentu yang ditentukan oleh sifat interaksi di mana sistem quantum tersebut terlibat. Dalam kasus interaksi dengan lingkungan, Zurek dan rekan-rekan memperlihatkan bahwa suatu basis preferensi yang ke dalamnya sistem quantum akan berdekoherensi merupakan basis penunjuk yang mendasari status-status klasik terprediksi. Dalam pengertian inilah status penunjuk realitas klasik terseleksi dari realitas quantum dan eksis di alam makroskopis dalam status yang mampu mengalami evolusi lebih lanjut. Namun, program “einseleksi” bergantung pada asumsi pembelahan status quantum universal menjadi “sistem” + “lingkungan”, di mana berbagai derajat kebebasan lingkungan diasumsikan memiliki fase saling sembarang. Kesembarangan fase ini tidak muncul dari dalam status quantum alam semesta dengan sendirinya, dan Kastner [3] sudah menguraikan bahwa ini membatasi daya jelas program Darwinisme Quantum.

Karena interaksi sistem quantum dengan lingkungannya mengakibatkan perekaman banyak salinan redundan informasi perihal status penunjuknya, maka informasi ini tersedia bagi banyak pengamat yang mampu bersepakat tentang informasi status quantum tersebut. Aspek einseleksi ini, yang Zurek sebut “Lingkungan Sebagai Saksi”, menghasilkan potensi untuk kebertahuan objektif.

Signifikansi Darwinian
Barangkali, yang juga signifikan selain penjelasan quantum teori ini adalah identifikasinya terhadap proses Darwinian selaku mekanisme seleksi yang membentuk realitas klasik kita. Sebagaimana dijelaskan oleh banyak periset, sistem apapun yang mempergunakan proses Darwinian pasti akan berevolusi. Sebagaimana diusulkan oleh tesis Darwinisme Universal, proses-proses Darwinian tidak terbatas pada biologi, melainkan segala sesuatu yang mematuhi algoritma sederhana Darwinian:

  1. Reproduksi/Keturunan; kemampuan untuk membuat salinan dan dengan demikian memproduksi keturunan.
  2. Seleksi; proses yang secara preferensi memilih satu ciri/sifat dibanding ciri lain, menjadikan suatu ciri lebih banyak setelah [berlalunya] cukup generasi.
  3. Variasi; perbedaan pada ciri turun-temurun yang mempengaruhi “Kelayakan/Kesiapan” atau kemampuan bertahan hidup dan bereproduksi, mengakibatkan kelangsungan hidup yang berbeda-beda.

Darwinisme quantum tampaknya cocok dengan algoritma ini dan pantas dinamai demikian:

  1. Banyak salinan terbuat dari status-status penunjuk.
  2. Status penunjuk berevolusi secara sinambung dan terprediksi, dengan kata lain keturunan mewarisi banyak cirinya dari status leluhur.
  3. Interaksi berturut-turut antara status-status penunjuk dan lingkungannya mengungkap mereka berevolusi dan bertahan hidup, yang mana sesuai dengan prediksi fisika klasik di dunia makroskopis.

Dari tinjauan ini Darwinisme quantum menyediakan penjelasan Darwinian di dasar realitas kita, menjelaskan perkembangan atau evolusi dunia makroskopis klasik.

Catatan
[1] New evidence for quantum Darwinism found in quantum dots. Diperoleh pada 2010-05-12.
[2] Wojciech Hubert Zurek, Decoherence, einselection, and the quantum origins of the classical. Reviews of Modern Physics, Vol. 75, Juli 2003.
[3] R.E. Kastner, Einselection of Pointer States: The New H-Theorem?

3 thoughts on “Darwinisme Quantum

  1. Kami harap pembaca Muslim tidak berprasangka buruk atas postingan bertema Darwinian ini.

    Ada frase yang menarik dari analisa Darwinisme Quantum ini yaitu “Lingkungan Sebagai Saksi”. Dari namanya saja kita bisa nilai bahwa program ini tetap memberikan peran pengamat kepada saksi-saksi quantum. Padahal ilmuwan perintisnya berniat menghilangkan fungsi pengamat eksternal (manusia) beserta kesadarannya dari proses kewujudan dunia quantum. Mereka hanya mencoba menerapkan paham Darwinisme pada dunia mikro.

    Sebagai Muslim, kita pasti tertarik dengan ungkapan “Lingkungan Sebagai Saksi”, mau tak mau. Kita harus terus pantau bagaimana kebenaran mungkin muncul dari sela-sela pemikiran yang “batil”. Sebagaimana dijanjikan oleh ALLAH SWT bahwa DIA akan perlihatkan tanda-tanda kekuasaan-NYA dari segenap penjuru dan diri manusia sendiri. Kita tunggu apa ilmuwan kelak akan “terjebak” dalam janji ini.

    Hal ini penting. Kalau kita mau menyimak, sebelumnya sudah ada ungkapan yang sangat-sangat mengena di hati Muslim manapun: “It from Bit”-nya Wheeler. Sekarang pembaca sainstory pasti sudah akrab dengan istilah ini. Perhatikan setiap katanya. Ajaib, bukan? Mirip sekali dengan “Kun Faya Kun”.

    Dalam “Kun Faya Kun” ada proses aktif, yaitu “Kun” (“jadilah”). Sedangkan dalam “It from Bit” tak ada aksi apapun, hanya keadaan yang sudah jadi. Tapi kalau Wheeler mau mengakui peran eksternal (artinya pencipta), bagaimana kok “Bit” bisa menjadi “It”, beliau mungkin akan membalik ungkapan miliknya dan menambah kata aktif: “Bit be It”.

    Dengan komentar ini kami sudah menjelaskan posisi kami. Terlebih pasca postingan “Haruskah Sains Berunding Dengan Agama”, yang membuat sebagian pembaca mungkin bertanya-tanya. Meski kami orang-orang tidak jelas, kami bukanlah kiri atau kekiri-kirian. Kami Muslim, tanpa embel apa-apa, tanpa bias kelompok atau partisan, dan kami independen.

    Memang secara sejarah, Darwinisme boleh dibilang sebagai landasan biologisnya Marxisme. Mengingat gencarnya isu komunisme/marxisme, komentar ini sudah menjelaskan posisi kami.

    Secara pribadi sebetulnya saya berpendapat, seharusnya kemarin itu orang-orang komunis/marxis “dibiarkan” atau “dilapangkan” dulu sebentar, bahkan “dibesarkan” dan diprovokasi oleh agen provokator, seperti yang biasa dilakukan intel fasik kepada saudara-saudara militan Islam. Selain itu, “leluasakan” dulu pemerintah untuk membangun ide “minta maaf kepada komunis”. Terus dan terus, biar makin panas. Nah di hari pemerintah meminta maaf itulah kita umat Islam (dan TNI kalau masih patriotis) punya alasan strategis dan rasional untuk menggulingkan rezim absurd ini, runtuh seruntuh-runtuhnya, kalau bisa juga jaringan media munafik dan konglomerat picik.

    Tapi sekarang celah itu sudah tertutup lagi. Kita akan tetap terjebak dalam kondisi memuakkan ini jika tanpa revolusi. Kecuali ALLAH SWT “memilihkan” azab untuk membukakan jalan perbaikan.

    Pembaca boleh memilih untuk tidak percaya pada penjelasan kami atau artikel yang kami pilihkan.

    Wassalaam wr. wb.

    1. “Lingkungan Sebagai Saksi” Dalam hal ini lingkunganlah yang dimungkinkan berperilaku sebagai pengamat. Sebelum kita mengamati keadaan pasti sistem kuantum tersebut, secara bertahap lingkungan menyeleksi status-status kuantum potensial definitif. Sampai mekanisme seleksi itu berhenti, status potensial ini akhirnya mewujud ke dalam realitas klasik sehingga kita bisa amati. Mekanisme seleksi semacam ini juga disebut dekoherensi. Solusi pengukuran darwinisme kuantum ini, barangkali terlihat sebagai satu diantara sekian solusi yang hendak memunculkan determinisme kembali, salah satunya lagi ialah interpretasi banyak dunia. Alih-alih ingin memasukan peran sadar pengamat dalam pengukuran status kuantum, malah solusi-solusi tersebut seolah ingin memaksimalkan mekanisme deterministik yang tentunya menendang jauh konsep kehendak bebas. Jadi, solusi tersebut tak lebihnya menempatakan subjektifitas/kesadaran pengamat hanya pada sekedar kesan epifenomenal.

      Memunculkan peran eksternal pada “it from bit”, ini bukan sekedar sebentuk pengakuan. Melainkan sejauh apa kita mampu membangun model yang sedekat mungkin untuk mendeskripsikan realitas. Tentunya deskripsi akan realitas itu haruslah dapat diterima secara universal. Sejauh ini, demikianlah yang mampu fisikawan usahakan dalam membangun solusi-solusi atau model untuk menjelaskan persoalan pengukuran kuantum. Memaksakan terwujudnya peran atau intervensi eksternal, ini sama saja dengan berusaha memasukan variabel tersembunyi yang di usulkan Einstein. Sayangnya, teorema Bell sudah menempatkan dinding pembatas, antara dunia klasik lokal dengan dunia kuantum non-lokal. Yang jelas nonlokalitas itu mencegah masuknya peran eksternal apapun, termasuk variabel tersembunyi.

      Sekarang persolanya, jika tetap memaksakan untuk menghadirkan peran eksternal tersebut. Apapun itu, yang jelas malah akan memunculkan determinisme kembali. Hampir mustahil untuk menghadirkan peran pencipta di sini. Kecuali kita melihat dari sudut pandang lain yang di usulkan, semisal implicate and explicate order-nya David Bohm atau baru-baru ini Michio Kaku telah menemukan suatu set matematis yang mendekatkan kita pada bukti akan adanya desainer cerdas. Ini yang menarik untuk sama-sama kita kaji. Barangkali dilain kesempatan anda tertarik untuk menterjemahkan artikel dari Kaku atau Bohm. Saya akan sangat berterimakasih.

      Demi merintis kembalinya peradaban Islam, memang seperti inilah seharusnya. Mau mengkaji secara kritis perkembangan ilmu pengetahuan. Dulu juga banyak ilmuwan-ilmuwan Muslim lahir, dari kemauan mereka untuk menterjemahkan, mengkaji kritis dan mengembangkan filsafat Yunani.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s