“Einstein.. berhentilah untuk mendikte apa yang Tuhan ingin lakukan ..”
— Neils Bohr, Fisikawan Denmark, Pencetus Teori Atom Mutakhir (1930).
Pengantar
Beberapa hasil pemikiran yang dicetuskan oleh Albert Einstein berpuluh-puluh tahun lalu, dalam bentuk serangkaian teori, berimbas sangat kuat membentuk dunia modern yang kita kenal saat ini. Penerapan teorinya dalam bentuk lanjut berperan dalam mengembangkan teknologi GPS (Global Positioning System) yang menjadi sistem navigasi pesawat terbang dan kapal laut, sel surya untuk menghasilkan energi ramah lingkungan, dan satelit buatan yang mengitari bumi.
Sebagai gambaran, untuk satelit buatan yang menjadi bagian sistem GPS, tanpa diikutsertakannya teori Relativitas Umum yang membahas tentang medan gravitasi kuat yang menyebabkan diperlambatnya waktu maka bisa dipastikan pengukuran jam atom dalam satelit menjadi tidak akurat karena munculnya konsep waktu yang bersifat relatif terhadap berbagai kerangka acuan yang terlibat.
Konsep tersebut bertolak belakang dengan konsep ruang-waktu mutlak yang diyakini oleh Newton. Ketidakakuratan waktu antara stasiun pengontrol di bumi dengan satelit berhubungan erat dengan resolusi lokasi satelit dan layanan navigasi yang diberikannya. Resolusi lokasi bisa diartikan sebagai derajat akurasi dan lokalisasi objek terkait penentuan posisinya dalam ruang-waktu.
Einstein dan Mekanika Kuantum
Dalam sebuah film dokumenter yang ditayangkan stasiun TV BBC London berjudul: Unfinished Symphony, Michio Kaku, seorang profesor kenamaan bidang fisika teoritis di City College of New York, menyatakan butuh siklus ribuan tahun untuk bisa menghadirkan sosok seperti Einstein yang sangat berperan dalam mengungkap misteri besar alam semesta kepada umat manusia.
Seperti tokoh Neo dalam film the Matrix, Einstein mampu melihat kode-kode penyusun alam semesta dan merekayasa balik dalam pikirannya untuk melihat alur informasi dan proses-proses yang terjadi di dalamnya secara utuh. Kalau ada istilah hacker dalam bidang keamanan dan jaringan komputer (Internet), maka bisa dikatakan Einstein itu lebih hebat karena ia mencoba meretas server-nya alam semesta. Server yang membuat kita merasakan realitas saat ini, yang mampu menghadirkan beragam fenomena fisis di sekitar kita yang dapat diindera.
Walaupun dalam pemikiran terkait ruang-waktu alam semesta ia bertolak belakang dengan Newton, ternyata pada satu titik mereka memiliki persamaan, yaitu menyukai hukum fisika yang bersifat deterministik. Ketika teori Mekanika Kuantum baru seumur jagung, ia menyatakan ketidakpuasannya pada cetak biru teori tersebut dengan mengatakan “Tuhan tidak bermain dadu dengan alam semesta“.
Ia sendiri memang termasuk sebagai salah satu perintis hadirnya teori Mekanika Kuantum berkaitan dengan penelitian efek fotolistrik yang dilakukannya, namun sepertinya ia tidak setuju dengan arah perkembangan teori tersebut. Ia tidak setuju dengan probabilistik yang terkandung di dalamnya. Ia meyakini bahwa pasti masih ada yang terlewatkan.
Terlepas dari ketidakpuasan Einstein, teori Mekanika Kuantum menjalani takdirnya sendiri. Ia membuka gerbang baru, menjadi fondasi bagi pengembangan bidang elektronika mikro mutakhir yang mendasari penemuan transistor dan mikroskop elektron. Penelitian-penelitian ilmiah yang awalnya terlihat abstrak, bak sulap, mampu mengeluarkan perangkat-perangkat digital dari kertas jurnal-jurnal ilmiah. Setelah diambil alih oleh industri lahirlah produk elektronik komersial semacam PC yang didalamnya terdapat komponen CPU, disusun oleh jutaan transistor yang jumlahnya berlipat ganda mengikuti hukum Moore.
Cahaya dan Gravitasi
Lebih lanjut, ketidakpuasannya itu mendorong Einstein hingga akhir hayatnya berusaha keras menemukan Teori Medan Terpadu (Unified Field Theory). Sebuah teori yang pada masanya hanya untuk menggabungkan dua buah gaya dasar alam semesta, yaitu elektromagnetik dan gravitasi. Apabila diamati, memang ada keterkaitan di antara keduanya, namun belum dapat dijelaskan secara utuh dan cahaya dapat dijadikan sebagai petunjuk jejak yang diberikan oleh alam semesta.
Cahaya merupakan gelombang elektromagnetik yang berada pada frekuensi tampak, dan lintasan cahaya ternyata dipengaruhi oleh medan gravitasi. Itu dibuktikan oleh observasi Sir Arthur Eddington, seorang fisikawan berkebangsaan Inggris, pada 29 Mei 1919 yang mengamati perubahan posisi bintang-bintang saat terjadi gerhana matahari total dan sekaligus merupakan sebuah upaya untuk menguji kebenaran teori Relativitas Umum.
Eksperimen tersebut menyimpulkan bahwa lintasan cahaya melengkung ketika melewati medan gravitasi kuat matahari. Kalimat tersebut tampak sederhana, namun diperlukan usaha lebih lanjut untuk menjelaskannya ke dalam bentuk persamaan matematis yang diabadikan ke dalam hukum-hukum fisika yang konsisten.
Terkait pemaparan di atas, secara pribadi saya berpikir memang tidak diperlukan hadirnya unsur probabilistik atau ketidakteraturan dalam hukum fisis alam semesta. Kita hanya tidak tahu keadaan sistem secara lengkap. Kita kekurangan informasi tentang sistem terkait. Mengambil kajian dalam sistem pelemparan dadu, banyak masukan informasi fisis yang menentukan, misalnya titik berat dadu, arah dan sudut putaran dadu, kecepatan angin yang menerpa dadu, keadaan media di mana dadu tersebut terjatuh, dan sebagainya. Jadi, kita bukan fokus pada hasil akhirnya, bukan dadu tersebut menghasilkan angka 1 atau 6, tetapi bagaimana keadaan fisis sistem tersebut.
Penutup
Einstein benar, bahwa teori Mekanika Kuantum saat ini belumlah lengkap. Hukum sebab-akibat dan tarik-menarik menunjukkan bahwa ada keteraturan dalam alam semesta. Apa yang kita anggap tidak pasti hanyalah salah satu indikasi bahwa kita kekurangan informasi (pengetahuan) dan kekurangan alat pendeteksi (teknologi).
Pada skala – skala tertentu, kita bisa mengetahui masa depan, karena kita memiliki 90% informasinya. Pada prakiran cuaca, kita memiliki satelit untuk memantau pergerakan udara dan tekanannya di permukaan bumi secara waktu nyata (real time). Kita juga memiliki citra pergerakan awan – awan dan lingkaran badai, itu sebabnya kita bisa cepat melakukan evakuasi. Sebenarnya, itu hanya menandakan bahwa pada derajat tertentu kita sudah bisa mengetahui masa depan, walau untuk rentang waktu yang singkat.