Permata di Jantung Fisika Quantum

Pengungkapan bahwa interaksi partikel, peristiwa terdasar di alam, adalah konsekuensi dari geometri betul-betul memajukan upaya puluhan tahun untuk merumuskan ulang teori medan quantum, kumpulan hukum yang mendeskripsikan partikel-partikel unsur dan interaksi mereka. Interaksi yang tadinya dikalkulasi dengan rumus-rumus matematika sepanjang ribuan suku kini dapat dideskripsikan dengan mengkomputasi volume “amplituhedron” mirip permata, yang menghasilkan ekspresi satu suku sepadan.

Apa Itu Ruang?

Pada 1915, persamaan medan gravitasi Albert Einstein merevolusi pemahaman kita akan ruang, waktu, dan gravitasi. Lebih dikenal sebagai relativitas umum, teori Eisntein mendefinisikan gravitasi sebagai lengkungan di geometri ruang-waktu, menjungkirbalikkan teori klasik Issac Newton dan secara tepat memprediksi eksistensi black hole dan kemampuan gravitasi menekuk cahaya. Tapi seabad kemudian, sifat fundamental ruang-waktu masih diselubungi misteri. Dari mana strukturnya berasal? Seperti apa ruang-waktu dan gravitasi di alam quantum subatom?

Bagaimana Pasangan Quantum Menjahit Ruang-Waktu

Tensor muncul di seluruh fisika—mereka adalah objek matematis yang bisa mewakili banyak bilangan pada waktu bersamaan. Contoh, vektor kecepatan merupakan tensor sederhana: ia menangkap harga untuk kecepatan dan arah gerak. Tensor-tensor lebih rumit, tertaut menjadi jejaring, dapat dipakai untuk menyederhanakan kalkulasi sistem kompleks yang terbuat dari banyak bagian berlainan yang berinteraksi—termasuk interaksi rumit banyak partikel subatom yang menyusun materi.

Wormhole Mengurai Paradoks Black Hole

Seratus tahun setelah Albert Einstein mengembangkan teori relativitas umumnya, fisikawan masih terjebak dalam persoalan ketidakserasian terbesar di alam semesta. Lanskap ruang-waktu melengkung halus yang Einstein deskripsikan menyerupai lukisan karya Salvador Dalí—tanpa sambungan, tidak putus-putus, geometris. Tapi partikel-partikel quantum yang menghuni ruang ini lebih menyerupai karya Georges Seurat: pointilis, diskret, dideskripsikan oleh probabilitas.

Teori String Bertemu Loop Quantum Gravity

Delapan dekade telah berlalu sejak fisikawan menyadari teori mekanika quantum dan teori gravitasi tidak cocok, dan teka-teki penggabungan keduanya belum juga terpecahkan. Dalam beberapa dekade terakhir, para peneliti mengejar persoalan ini dalam dua program terpisah—teori string dan loop quantum gravity—yang umumnya dianggap tidak serasi oleh praktisinya. Tapi sekarang beberapa ilmuwan berargumen, penggabungan kekuatan adalah jalan ke depan.

Bertaruh Pada Masa Depan Gravitasi Quantum

Sudah 80 tahun fisikawan mencari teori gravitasi quantum. Kendati graviton secara individual terlalu lemah untuk dideteksi, mayoritas fisikawan percaya partikel-partikel tersebut menjelajahi alam quantum berbondong-bondong, dan perilaku mereka secara kolektif melahirkan gaya gravitasi makroskopis, sebagaimana cahaya adalah efek makrokopis partikel-partikel bernama foton. Tapi setiap teori perilaku partikel gravitasi berhadapan dengan masalah yang sama: ketika diperiksa lebih cermat, itu tidak masuk akal secara matematis.

Memahami Dimensi

Adakah suatu alasan mengapa saya tidak bisa terus beranjak ke dimensi lebih tinggi? Apa yang begitu istimewa dengan angka tiga sampai kita harus berhenti di situ? Jawabannya adalah, tentu saja, kita hidup di alam semesta yang mempunyai tiga dimensi ruang; kita mempunyai kebebasan untuk bergerak ke depan/ke belakang, ke kiri/ke kanan, dan ke atas/ke bawah, tapi mustahil bagi kita untuk menunjuk ke arah baru yang siku-siku terhadap tiga arah lain tersebut. Dalam matematika, ketiga arah ke mana kita bebas bergerak ini disebut saling tegak lurus, bahasa matematikawan untuk ‘siku-siku terhadap satu sama lain’.

David Bohm, Implicate Order, dan Hologerak

Teori Implicate Order memuat pandangan kosmik ultra-holistik; ia menghubungkan segala sesuatu dengan segala sesuatu yang lain. Secara prinsip, unsur individual apapun dapat mengungkap “informasi rinci mengenai setiap unsur lain di alam semesta”. Tema sentral teori Bohm adalah “keutuhan totalitas eksistensi yang tak terputus sebagai gerak mengalir tak terbagi tanpa batas”.

Kata Whitehead Tentang Persoalan Pikiran-Tubuh

14 September 2013 (Sumber: quantum-mind.co.uk) Anderson Weeker, Persoalan Pikiran-Tubuh dan Monisme Non-Reduktif Whitehead, City University, New York, Journal of Consciousness Studies, 19, No. 9-10, hal. 40-66 Weekes berpandangan, dasar masalah pemikiran Cartesian adalah bahwa kedua sisi, pikiran dan tubuh, tidak saling membutuhkan, sekurangnya dalam bentuk yang sering dipahami. Langkah krusial adalah memahami bahwa pikiran dan … Continue reading Kata Whitehead Tentang Persoalan Pikiran-Tubuh

Black Hole Memang Eksis

12 Februari 2016 (Sumber: plus.maths.org) Akhirnya kita bisa yakin—black hole, monster gravitasi pelahap segala sesuatu yang mendekatinya—betul-betul eksis. Keping bukti krusial datang kemarin, saat fisikawan mengumumkan telah mendeteksi riakan di ruangwaktu yang disebut gelombang gravitasi untuk pertama kalinya. “Ini penemuan terbesar dalam fisika gravitasi eksperimental selama seratus tahun terakhir,” kata Pau Figueras, fisikawan teoritis di … Continue reading Black Hole Memang Eksis