Fisika Kuantum: Pengertian, Teori dan Penerapan

Istilah mengenai fisika kuantum sering muncul dalam teori-teori yang diangkat dalam film-film fiksi ilmiah Hollywood, seperti film keluaran rumah produksi Marvel atau DC.

Apabila di sekolah sering diajarkan materi fisika konvensional seperti yang dikenalkan oleh Isaac Newton, Maka, fisika kuantum hadir sebagai fisika modern yang diperkenalkan oleh Albert Einstein.

Secara sederhana fisika kuantum merupakan ilmu atau science yang mempelajari tentang benda-benda yang memiliki ukuran yang sangat kecil atau bahkan tidak bisa dilihat secara kasat mata.

Untuk lebih jelasnya, pembahasan tentang fisika kuantum akan diuraikan dalam penjelasan di bawah ini!

Pengertian Fisika Kuantum

Fisika kuantum adalah ilmu yang mempelajari tentang perilaku materi dan energi yang berada di tingkat molekuler, atom, nuklir, tingkat mikroskopis, hingga materi yang lebih kecil lagi.

Objek yang diteliti dalam fisika kuantum biasanya tidak bisa dilihat secara langsung dengan mata telanjang, objek umumnya hanya bisa dirasakan melalui besaran ukuran yang terdeteksi saja.

Itulah yang membuat ilmu tentang fisika kuantum dianggap sulit dipelajari dan belum secara menyeluruh dibahas dalam lingkup pendidikan sekolah yang pada umumnya baru mempelajari materi fisika klasik yang mempelajari benda-benda solid. 

Siapa Bapak Fisika Kuantum?

Fisika kuantum dipelopori oleh seorang fisikawan berkebangsaan Jerman yang bernama Max Planck Ernst Ludwig Planck. Ia lahir di Kiel, Scheswid, Jerman pada tanggal 23 April 1858.

Planck berperan besar sebagai pencetus teori kuantum. Tepat pada tahun 1900, ia mengenalkan konsep tentang kuantum energi, dimana menurutnya energi tidak bisa diketahui secara akurat, tetapi hanya bisa dinyatakan sebagai diskrit paket energi yang dinamai quanta.

Mengapa Fisika Kuantum Sangat Sulit?

Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya, bahwa fisika kuantum adalah ilmu yang mempelajari tentang perilaku materi dan energi yang berada di tingkat molekuler, atom, nuklir, tingkat mikroskopis, hingga materi yang lebih kecil lagi.

semua yang menjadi objek penelitian fisika kuantum umumnya tidak bisa dilihat dengan mata telanjang, maka peminat ilmu ini tidak sebanyak ilmu fisika umum yang memiliki objek solid yang bisa diteliti.

Fisika kuantum membahas objek-objek yang tidak kasat mata, penelitian ini lebih sulit dibandingkan dengan materi yang ada dalam fisika klasik yang mempelajari hukum benda solid yang dekat dengan kehidupan sehari-hari manusia.

Teori Fisika Kuantum

Pada umumnya, teori fisika kuantum merupakan berbagai fenomena anomali yang tidak sesuai dengan hukum yang ada pada fisika klasik.

Berikut ini adalah beberapa kesimpulan terkait teori hal-hal anomali yang dipaparkan oleh para ahli fisika kuantum.

• Seluruh benda yang terdapat di alam semesta adalah sekumpulan atom, semua benda yang bisa dilihat secara fisik umumnya adalah energi yang bergetar. fenomena tersebutlah yang membuat beragam benda seperti nyata, walaupun pada kenyataanya hal tersebut tidak tepat.
• Seluruh benda di alam semesta muncul dari ruang hampa dan merupakan sebuah energi yang tampak dan juga bergetar.
• Para ahli fisika kuantum menyebutkan bahwa sebuah realitas yang nyata sebenarnya hanya sebuah ilusi saja.
• Para ilmuwan juga mengungkapkan bahwa sebuah benda bisa berada dalam dua dimensi berbeda pada waktu bersamaan.
• Seorang manusia bisa menjadi abadi, jika bisa melakukan perjalanan melalui kecepatan cahaya.
• Interaksi yang dilakukan makhluk hidup sejatinya bisa mempengaruhi semua hal yang terdapat di alam semesta.

Penerapan Fisika kuantum

Di Indonesia fisika kuantum masih kurang populer untuk dipelajari sehingga penerapannya pun masih sulit untuk ditemui.

Tetapi di negara maju, fisika kuantum sudah mulai diminati para ilmuwan, mereka mengembangkan teori-teori dan teknologi menggunakan konsep fisika kuantum.

Salah satu hasil yang paling nyata adalah hadirnya komputer kuantum yang memakai prinsip fisika kuantum yang sumber energinya didapatkan dari reaktor dari teori-teori fisika modern yang ada.

Salah satu penerapan fisika kuantum yang sempat menggemparkan dunia adalah teori lubang hitam atau black hole yang sempat diangkat dalam film fiksi ilmiah “Interstellar” (2014).

Fenomena Fisika Kuantum

Quantum Teleportation

Fenomena Quantum teleportation adalah perpindahan materi dari satu titik ke titik lainnya tanpa disertai perpindahan jarak antara dua titik tersebut.

Transportasi kuantum biasanya hanya bisa mentransfer informasi kuantum dari penerima yang lokasinya agak jauh dari pengirim informasi tersebut.

Quantum Entanglement

Quantum Entanglement merupakan sebuah kondisi dimana partikel saling terjerat, fenomena ini akan menjadi fisika kuantum di masa depan.

Dalam ilmu kuantum fenomena saling terjerat ini akan menampakkan dirinya pada skala sub atom yang wujudnya sangat kecil.

Quantum Tunneling

Dalam fenomena quantum tunneling objek yang berskala kuantum akan bisa menembus penghalang tanpa mempunyai energi yang dibutuhkan. Fenomena ini terjadi saat partikel bisa melewati penghalang dengan energi yang lebih tinggi.

Fakta Menarik Terkait Fisika Kuantum

1. Dunia Fisika kuantum tidaklah mulus, artinya saat sedang berada di toko baju, seseorang diharuskan untuk memilih baju yang sesuai dengan ukurannya, nah dalam dunia subatomik kuantum juga menerapkan hal serupa.
2. Dalam teori fisika kuantum, keberadaan gelombang dan partikel sudah lumrah.
3. dalam ilmu fisika kuantum keberadaan sebuah objek dalam waktu yang sama di dua tempat yang berbeda bisa saja terjadi.
4. Multiverse sangat mungkin ada dalam teori-teori fisika kuantum.
5. Fisika kuantum bisa membantu manusia dalam mempelajari dan memahami bintang-bintang.
6. Matahari tidak akan bisa bersinar tanpa adanya proses fusi nuklir yang terdapat dalam teori fisika kuantum.
7. Fisika kuantum bisa dipelajari untuk mencegah keruntuhan bintang-bintang yang sudah mati.
8. Fisika kuantum bisa menyebabkan black hole atau lubang hitam menguap.
9. Ilmu fisika kuantum bisa menjelaskan luasnya alam semesta.
10. Hingga saat ini, fisika kuantum masih menjadi ilmu yang penuh misteri dan sulit untuk dimengerti.

Nah, itu dia pembahasan lengkap tentang fisika kuantum dari mulai pengertian hingga fakta menarik tentang fisika kuantum yang benar-benar menjadi salah satu ilmu yang sangat misterius.

Semoga informasi tersebut bisa bermanfaat!