Schrodinger's Cat Paradox: Pembahasan


Erwin Schrödinger di tahun 1935 memamerkan suatu konsep paradoks berupa eksperimen pikiran bernama Kucing Schrödinger. Eksperimen ini menggambarkan apa yang dilihatnya sebagai masalah interpretasi Kopenhagen mekanika kuantum yang diterapkan pada objek sehari-hari. “Kucing Schrödinger” berada dalam keadaan superposisi, yakni hidup dan mati bersamaan. Bagaimana bisa? Kemusykilan inilah yang menggambarkan fenomena fisika kuantum.

Menurut Intrepretasi Kopenhagen, pengamat menentukan keadaan sebuah zat dalam dunia kuantum. Bila tidak diamati maka suatu zat yang sangat kecil tidak memiliki keadaan sama sekali, tidak bergerak, tidak juga diam, tidak di atas, tidak juga di bawah, dst.

Schrodinger berbeda pendapat, menurutnya meskipun pengamat tidak memiliki pengetahuan mengenai sebuah zat tidak berarti zat tidak mempunyai keadaan sama sekali. Menurutnya sebuah zat mempunyai keadaan yang merupakan superposisi dari sejumlah banyak keadaan yang mungkin. Secara ilmiah ini yang akhirnya dikenal sebagai superposisi kuantum.

𝗣𝘂𝘀𝗶𝗻𝗴? 𝗦𝗮𝗺𝗮 𝗯𝗿𝗼.

Untuk memahami paradoks kucing Schrödinger secara tepat, tentunya kita harus mengerti konsep-konsep abstrak dan struktur matematika fisika kuantum. Paradoks ini muncul karena “linearitas” persamaan Schrödinger dan bagaimana fisikawan memberi arti fisis pada “state vector”, yaitu entitas matematika paling mendasar di fisika kuantum. Namun, dalam artikel ini kita tidak akan mengulik persamaan Schrödinger, tetapi kita akan berusaha mendiskusikan bagaimana paradoks kucing Schrödinger muncul dari bagaimana (sebagian) fisikawan kuantum menerjemahkan hasil-hasil percobaan.

Eksperimen pikiran ini melibatkan kotak baja tertutup, kucing, zat radioaktif (dalam jumlah kecil) dengan kemungkinan yang sebanding untuk meluruh atau tidak meluruh dalam satu jam, alat pengukur radiasi, palu, dan asam sianida (HCN) dalam tabung kaca tertutup. Dalam sistem ini kucing ditempatkan di dalam kotak baja tertutup  yang dilengkapi dengan perangkat mematikan yang terlindung dari kemungkinan campur tangan usil dari si kucing. Perangkat mematikan ini terdiri atas alat pengukur radiasi Geiger Counter yang mana zat radioaktif ditempatkan padanya, zat radioaktif ini punya kemungkinan 50:50 untuk meluruh dan tidak meluruh dalam waktu satu jam. Ketika zat radioaktif ini meluruh Geiger counter akan mengaktifkan relay (semacam sakelar) yang akan melepaskan palu yang akan memecahkan tabung berisi asam sianida yang akan membunuh si kucing di dalam kotak.

Jika kita telah membiarkan sistem ini selama satu jam, kita dapat mengatakan kucing dalam kotak hidup jika zat radioaktif tidak meluruh dan Jika zat radioaktif meluruh maka kucing dalam kotak akan mati. Dengan kata lain kucing di dalam kotak berada dalam dua keadaan sekaligus yaitu mati dan hidup. Jika sistem ini dikaitkan dengan Interpretasi Kopenhagen bisa dikatakan bahwa kucing dalam keadaan hidup dan mati sampai dilakukannya observasi untuk membuka kotak yang menyebabkan runtuhnya salah satu keadaan, yaitu kucing yang hidup atau kucing yang mati. Tentu sangat bertentangan dengan akal sehat bahwa ada kucing yang hidup dan mati dalam waktu bersamaan karena tidak pernah kita temui dalam realitas. Inilah yang coba ditunjukkan oleh Schroedinger bahwa konsep interpretasi Kopenhagen begitu konyol karena tidak berdasarkan pada realitas.

Einsten menyambut gembira paradoks kucing dalam kotak ini, dalam korespondensinya ke Schroedinger ia mengungkapkan bahwa kucing yang dalam keadaan hidup dan mati dalam waktu yang bersamaan tidak dapat digunakan untuk mendeskripsikan realitas, dengan kata lain interpretasi Kopenhagen tak dapat digunakan untuk mendeskripsikan realitas. Einstein dan  Schroedienger adalah sedikit dari beberapa fisikawan yang tidak setuju dengan mekanika kuantum dan berpikir bahwa fisika kuantum tidak lengkap dan membutuhkan penjelasan tambahan. Mereka percaya bahwa realitas ada dengan atau tanpa observasi dan bahwa ada realitas tersembunyi yang belum terungkap untuk menjelaskan keanehan-keanehan kuantum. Paradoks kucing Schroedinger hanyalah satu dari sekian banyak eksperimen pikiran dan paradoks tentang "keanehan" kuantum. Sangat menarik sekali mengetahui dan memahami fenomena-fenomena di skala atomik dengan perilakunya yang kadang di luar pemahaman umum yang berlaku di dunia makro/besar. 

Namun demikian, fisikawan terkenal abad ini, Stephen Hawking, tidak setuju dengan interpretasi ini. Menurutnya, interpretasi adanya dunia paralel ini adalah interpretasi yang tidak penting. Ia pernah mangatakan bahwa interpretasi dunia paralel adalah “trivially true”. Di lain kesempatan, saking tidak pedulinya terhadap pembahasan tentang interpretasi dunia paralel, Hawking mengatakan “When I hear about Schrödinger’s cat, I reach for my gun”.

𝗧𝗲𝗿𝗽𝗲𝗰𝗮𝗵𝗸𝗮𝗻 ?

Pada tahun 2012, Serge Haroche (68) dari Perancis dan David Wineland (68) dari Amerika Serikat memenangkan Hadiah Nobel Fisika. Mereka berhasil menemukan metode eksperimen untuk mengamati dan mengontrol partikel kuantum.

Mereka telah berhasil ”menangkap” Kucing Schrödinger tanpa merusak kondisi kuantumnya. Bagaimana caranya?

Mereka--secara terpisah--menemukan metode untuk mengisolasi partikel-partikel kuantum, yang memungkinkan seseorang mengamati, menghitung, dan bahkan memanipulasinya. Selama ini, mengamati partikel kuantum tunggal, dan kemudian mengendalikan perilakunya, adalah sesuatu yang dianggap mustahil.

𝗣𝗲𝗿𝗻𝗮𝗵 𝗠𝗲𝗻𝗷𝗮𝗱𝗶 𝗚𝗼𝗼𝗴𝗹𝗲 𝗗𝗼𝗼𝗱𝗹𝗲

Pada 12 Agustus 2013, Google Doodle merayakan hari jadi ke-126 pencetus paradoks kucing Schroginger, Erwin Schrodinger.

𝙨𝙪𝙢𝙗𝙚𝙧:

[1] Eka, Samuel. 2019. Fisika Kuantum Sesederhana Seekor Kucing. https:/www,qureta,com/post/fisika-kuantum-sesederhana-seekor-kucing. Diakses pada 1 Oktober 2020.

[2] Encylovepedia. 2018. Paradoks 'Kucing Schrodinger', Masalah Terbesar Dunia Kuantum. https:/www,google,com/amp/s/m,kumparan,com/amp/encylovepedia-sains/paradoks-kucing-schrodinger-masalah-terbesar-dunia-kuantum. Diakses pada 1 Oktober 2020.

[3] Budiyono, Agung. 2015. Sekilas Tentang Kucing Schrödinger (Bagian Pertama). http:/majalah1000guru,net/2015/05/kucing-schrodinger-bagian1. Diakses pada 1 Oktober 2020.

Posting Komentar

0 Komentar