Fisika Quantum — Penemuan yang Melumpuhkan Materialisme Secara Ilmiah

15 Maret 2008
(Sumber: www.harunyahya.com)

Model quantum alam semesta merupakan upaya untuk membersihkan [teori] Big Bang dari implikasi kreasionisnya. Para pendukung model ini mendasarkannya pada observasi fisika quantum (sub-atom). Dalam fisika quantum, partikel-partikel sub-atom teramati timbul dan lenyap secara spontan dalam kevakuman. Menafsirkan observasi ini—bahwa materi dapat bermula dari level quantum, bahwa ini adalah atribut materi—sebagian fisikawan berusaha menjelaskan kemulaan/kelahiran materi dari ketiadaan, pada saat terciptanya alam semesta, sebagai atribut materi dan menyajikannya sebagai bagian hukum alam. Dalam model ini, alam semesta kita ditafsirkan sebagai partikel sub-atom di dalam [partikel sub-atom] yang lebih besar.

Namun silogisme ini sudah tentu mustahil dan biar bagaimanapun tak mampu menjelaskan bagaimana alam semesta mewujud. William Lane Craig, penulis The Big Bang: Theism and Atheism, menjelaskan alasannya:

Kevakuman mekanis quantum yang melahirkan partikel-partikel materil jauh sekali dari gagasan “kevakuman” (artinya kenihilan) standar. Malah, kevakuman quantum adalah lautan partikel yang terus-menerus terbentuk dan larut. Partikel-partikel itu meminjam energi dari kevakuman untuk eksistensi singkat mereka. Ini bukan “nihil”, dan karenanya, partikel materil tidak mewujud dari nihil.[1]

Jadi dalam fisika quantum, materi tidak eksis ketika sebelumnya ia tidak ada. Yang terjadi adalah, energi sekitar mendadak menjadi materi dan mendadak lenyap menjadi energi lagi. Pendek kata, tak ada syarat eksistensi dari kenihilan sebagaimana diklaim.

Menurut Isaac Newton, cahaya merupakan aliran zat yang dikenal sebagai corpuscle. Landasan fisika tradisional Newtonian—yang diakui hingga ditemukannya fisika quantum—adalah bahwa cahaya terdiri dari kumpulan partikel. Namun, James Clerk Maxwell, fisikawan abad 19, menyatakan cahaya memperagakan aksi gelombang. Teori quantum mendamaikan perdebatan terhebat dalam fisika ini.

Pada 1905, Albert Einstein mengklaim cahaya mempunyai quantum, atau paket energi kecil. Paket-paket ini diberi nama foton. Walaupun digambarkan sebagai partikel, foton teramati berperilaku dalam gerak gelombang yang dikemukakan oleh Maxwell pada 1860-an. Karenanya, cahaya adalah fenomena transisional antara gelombang dan partikel [2]—keadaan yang menampakkan kontradiksi besar bila mengacu pada fisika Newtonian.

Tak lama setelah Einstein, Max Planck (fisikawan Jerman) menyelidiki cahaya dan mencengangkan seluruh dunia sains dengan menetapkan bahwa cahaya adalah gelombang dan partikel. Menurut ide ini, yang dia usulkan dengan nama teori quantum, energi tersebar dalam bentuk paket-paket terputus dan diskret, bukannya lurus dan konstan.

Dalam sebuah peristiwa quantum, cahaya memperagakan atribut mirip partikel dan mirip gelombang. Partikel yang dikenal sebagai foton ditemani oleh sebuah gelombang di ruang. Dengan kata lain, cahaya bergerak menelusuri ruang seperti gelombang, tapi berperilaku sebagai partikel aktif ketika menjumpai rintangan. Dalam ungkapan lain, ia mengadopsi bentuk energi sampai menjumpai rintangan, yang seketika itu ia mengemban bentuk partikel, seolah tersusun dari benda-benda materil kecil mirip butiran pasir.

Pasca Planck, teori ini kian diperluas oleh para ilmuwan semisal Albert Einstein, Niels Bohr, Louis de Broglie, Erwin Schrödinger, Werner Heisenberg, Paul Adrian Maurice Dirac, dan Wolfgang Pauli. Masing-masing dianugerahi Hadiah Nobel atas temuan mereka.

Berkenaan dengan penemuan baru sifat cahaya ini, Amit Goswami berkata begini:

Ketika cahaya dipandang sebagai gelombang, ia mampu berada di dua (atau lebih) tempat pada waktu bersamaan, seperti saat menembus celah-celah payung dan menghasilkan pola difraksi; namun ketika kita menangkapnya pada film fotografis, ia tampil secara diskret, titik demi titik, seperti sorot partikel. Jadi, pasti cahaya merupakan gelombang sekaligus partikel. Paradoks, bukan? Yang jadi taruhan adalah salah satu benteng fisika lama: ketidakambiguan deskripsi secara bahasa. Yang juga dipertaruhkan adalah gagasan objektivitas: apakah sifat cahaya—apa itu cahaya—tergantung pada cara kita mengamatinya?[3]

Para ilmuwan tak lagi percaya bahwa materi terdiri dari partikel-partikel mati dan sembarang. Fisika quantum tak memiliki signifikansi materialis, sebab terdapat benda-benda non-materil di intisari materi. Sementara Einstein, Philipp Lenard, dan Arthur Holly Compton menyelidiki struktur partikel cahaya, Louis de Broglie mulai memperhatikan struktur gelombangnya.

Temuan de Broglie sangat luar biasa: dalam risetnya, dia mengamati bahwa partikel-partikel sub-atom juga menampakkan atribut mirip gelombang. Partikel semisal elektron dan proton juga mempunyai panjang gelombang. Dengan kata lain, di dalam atom—yang dideskripsikan sebagai materi absolut oleh paham materialisme—terdapat gelombang-gelombang energi non-materil, berlawanan dengan keyakinan materialis. Seperti cahaya, partikel-partikel kecil di dalam atom ini sesekali berperilaku layaknya gelombang, dan memperagakan atribut partikel pada kali lain. Berlawanan dengan ekspektasi materialis, materi absolut pada atom dapat dideteksi di waktu-waktu tertentu, tapi menghilang di waktu lain.

Temuan besar ini menunjukkan bahwa apa yang kita kira sebagai dunia riil ternyata adalah bayangan. Materi telah menyimpang sepenuhnya dari alam fisika menuju metafisika.[4]

Fisikawan Richard Feynman melukiskan fakta menarik perihal partikel sub-atom dan cahaya ini:

Kini kita tahu bagaimana elektron dan cahaya berperilaku. Tapi bagaimana saya menyebutnya? Jika saya bilang mereka berperilaku seperti partikel, berarti saya memberikan kesan yang salah; begitupun jika saya bilang mereka berperilaku seperti gelombang. Mereka berperilaku dengan cara yang tak dapat ditiru, yang secara teknis boleh disebut cara mekanis quantum. Mereka berperilaku dengan cara yang tak pernah Anda saksikan… Atom tidak berperilaku seperti beban yang bergantung pada pegas lalu terombang-ambing. Tidak pula seperti representasi mini tata surya dengan planet-planet kecil mengorbit. Tidak pula seperti awan atau kabut yang melingkungi nukleus. Ia berperilaku dengan cara yang belum pernah Anda saksikan.

Sekurangnya ada satu penyederhanaan. Dalam hal ini, elektron berperilaku persis seperti foton; mereka berdua ganjil, tapi dengan cara yang sama persis.

Oleh karenanya, untuk memahami bagaimana mereka berperilaku, kita butuh banyak imajinasi, sebab kita akan mendeskripsikan sesuatu yang berbeda dari apapun yang kita ketahui… Tak ada yang tahu bagaimana bisa seperti itu.[5]

Kesimpulannya, para fisikawan quantum menyatakan dunia objektif adalah ilusi.[6] Profesor Hans-Peter Dürr, kepala Max Planck Institute of Physics, meringkas fakta ini:

Apapun itu materi, ia tidak terbuat dari materi.[7]

Semua fisikawan ternama 1920-an, mulai dari Paul Dirac hingga Niles Bohr, Albert Einstein hingga Werner Heisenberg, berupaya menjelaskan hasil-hasil eksperimen quantum ini. Pada akhirnya, sekelompok fisikawan dalam Konferensi Fisika Solvay Kelima yang diadakan di Brussels pada 1927—Bohr, Max Born, Paul Dirac, Werner Heisenberg, dan Wolfgang Pauli—mencapai kesepakatan yang dikenal sebagai Interpretasi Kopenhagen Mekanika Quantum. Nama ini diambil dari tempat kerja pemimpin kelompok, Bohr, yang menyatakan bahwa realitas fisikal yang diusulkan oleh teori quantum adalah informasi yang kita miliki menyangkut sebuah sistem dan estimasi yang kita buat berdasarkan informasi tersebut. Dalam pandangannya, taksiran-taksiran yang dibuat dalam otak kita ini tak ada kaitannya dengan realitas luar.

Pendek kata, dunia internal kita tak ada kaitannya dengan dunia riil luar yang menjadi pokok perhatian utama fisikawan sejak zaman Aristoteles sampai hari ini. Fisikawan membuang ide lama mereka terhadap pandangan ini dan bersepakat bahwa pemahaman quantum cuma melambangkan kebertahuan kita akan sistem fisikal. Dunia materil yang kita rasakan hanya eksis sebagai informasi dalam otak kita. Dengan kata lain, kita tak pernah bisa memperoleh pengalaman materi secara langsung di dunia luar.

Jeffrey M. Schwartz, ilmuwan syaraf dan profesor psikiater dari Universitas California, melukiskan kesimpulan yang timbul dari Interpretasi Kopenhagen ini[8]:

Sebagaimana diungkapkan oleh John Archibald, “Tak ada fenomena sebelum teramati.”[9]

Ringkasnya, semua penafsiran konvensional milik mekanika quantum bergantung pada eksistensi entitas penanggap.[10]

Amit Goswami memperluas pandangan ini:

Umpamanya kita bertanya, “Apakah bulan ada ketika kita tidak sedang menatapnya?” Bila bulan adalah objek quantum (tersusun seluruhnya dari objek-objek quantum), kita harus bilang tidak ada—demikian kata fisikawan David Mermin…

Mungkin asumsi paling penting, dan paling berbahaya, yang kita serap di masa kecil adalah asumsi tentang dunia materil objek-objek yang eksis di luar sana—independen dari subjek, yaitu pengamat. Terdapat bukti tak langsung yang mendukung asumsi demikian. Kapanpun kita memandang bulan, contohnya, kita temukan bulan di tempat yang kita duga, di lintasan yang sudah dihitung secara klasik. Wajar saja kita memproyeksikan bulan senantiasa di ruang-waktu sana, meskipun kita tidak menoleh ke sana. Fisika quantum bilang tidak. Saat kita tidak sedang memandangnya, gelombang kemungkinan (possibility wave) bulan menyebar, walaupun dengan besaran amat kecil. Ketika kita memandangnya, gelombangnya seketika kolaps; dengan begitu gelombangnya tidak berada di ruang-waktu. Jadi lebih masuk akal untuk mengadaptasi asumsi metafisik idealis: tak ada objek di ruang-waktu tanpa subjek sadar yang mengamatinya.[11]

Ini, tentu saja, berlaku pada dunia perseptual kita. Eksistensi Bulan adalah nyata di dunia luar. Tapi ketika kita menatapnya, yang kita jumpai sebetulnya adalah persepsi kita sendiri tentang Bulan.

Jaffrey M. Schwartz memasukkan baris berikut, berkenaan dengan fakta yang didemonstrasikan fisika quantum, ke dalam bukunya, The Mind and the Brain:

Peran pengamatan dalam fisika quantum tak boleh ditekankan terlalu kuat. Dalam fisika klasik [fisika Newtonian], sistem-sistem yang teramati mempunyai eksistensi yang independen dari pikiran yang mengamati dan menyelidikinya. Namun, dalam fisika quantum, hanya dengan tindakan pengamatanlah kuantitas fisik jadi punya nilai aktual.[12]

Schwartz juga merangkum pandangan berbagai fisikawan:

Sebagaimana ditulis oleh Jacob Bronowski dalam The Ascent of Man,

“Satu sasaran ilmu-ilmu eksakta adalah untuk memberi gambaran dunia materil yang tepat. Satu pencapaian fisika abad 20 adalah membuktikan sasaran tersebut tak dapat diraih.” …Heisenberg menyatakan bahwa konsep realitas objektif “dengan demikian telah menguap”. Menulis di tahun 1958, dia mengakui “hukum alam yang kita rumuskan secara matematis dalam teori quantum tak lagi berurusan dengan partikel itu sendiri tapi dengan pengetahuan kita akan partikel unsur.” “Adalah keliru,” ujar Bohr suatu kali, “jika beranggapan bahwa tugas fisika adalah untuk mencaritahu bagaimana keadaan alam. Fisika mengurusi apa yang bisa kita katakan tentang alam.”[13]

Fred Alan Wolf, salah seorang fisikawan tamu dalam film dokumenter What the Bleep Do We Know?, melukiskan fakta yang sama:

Yang menyusun benda bukan benda-benda lain lagi. Melainkan ide, konsep, informasi… [14]

Menyusul eksperimen mengagumkan dan sensitif yang dapat dirancang oleh pikiran manusia selama 80 tahun ini, sekarang tak ada pandangan yang bertentangan dengan fisika quantum, yang telah dibuktikan secara tegas dan ilmiah. Tak ada keberatan yang dapat dilontarkan terhadap kesimpulan-kesimpulan eksperimen. Teori quantum telah diuji dalam ratusan cara yang ditemukan oleh ilmuwan. Ia telah membawakan Hadiah Nobel untuk sejumlah ilmuwan, dan masih terus demikian.

Materi, konsep fisika Newtonian paling fundamental dan pernah dianggap sebagai kebenaran mutlak, telah dihapuskan. Kaum materialis, para pendukung keyakinan lama bahwa materi adalah blok penyusun eksistensi yang tunggal dan definitif, betul-betul dibingungkan oleh fakta kurangnya materi dalam fisika quantum. Mereka kini harus menjelaskan semua hukum fisika dalam ranah metafisika. Goncangan terhadap kaum materialis di awal abad 20 jauh melampaui apa yang dapat diekspresikan dalam tulisan ini. Tapi fisikawan quantum Bryce DeWitt dan Neill Graham melukiskannya:

Tak ada perkembangan sains modern yang dampaknya lebih mendalam terhadap pemikiran manusia dibanding kedatangan teori quantum. Diperas dari pola-pola pemikiran yang usianya berabad-abad, fisikawan dari generasi lalu terpaksa merangkul metafisika baru. Kesengsaraan yang ditimbulkan oleh orientasi ulang ini terus berlanjut hingga sekarang. Pada dasarnya fisikawan menderita kehilangan hebat: pegangan pada realitas.[15]

Kesimpulannya, kebenaran yang disingkap oleh sains adalah ini: materi dan waktu diciptakan oleh pemilik kekuatan amat besar yang berdiri sendiri, oleh Sang Pencipta, Allah.

Catatan
[1] William Lane Craig, Cosmos and Creator, Origins & Design, Spring 1996, vol. 17, hal. 20
[2] George Gilder,http://www.taemag.com/issues/articleid.17078/article_detail.asp
[3] Goswami, The Self-Aware Universe, hal. 31
[4] David Pratt, http://www.theosophy-nw.org/theosnw/science/prat-mat.htm
[5] Richard Feynman, The Character of Physical Law, Modern Library Edition, New York, 1994, hal. 122-123.
[6] Thomas J. McFarlane, The Illusion of Materialism,http://www.integralscience.org/materialism/materialism.html
[7] Peter Russell, The Primacy of Consciousness,http://www.peterussell.com/SP/PrimConsc.html
[8] Jeffrey M. Schwartz, Sharon Begley, The Mind and The Brain: Neuroplasticity and the Power of Mental Force, Regan Books, 2003, hal. 272-273
[9] Ibid. hal. 274
[10] Roger Penrose, The Road to Reality, Alfred A. Knopf, 2006, hal. 1031
[11] Goswami, The Self-Aware Universe, hal. 59-60.
[12] Schwartz & Begley, The Mind and The Brain, hal. 264
[13] Ibid., hal. 274
[14] What the Bleep Do We Know?, film dokumenter yang disutradarai oleh: William Arntz dan Betsy Chasse, menit: 0.22.19 s/d 0.22.28
[15] Nick Herbert, Elemental Mind: Human Consciousness and the New Physics