Dalam dunia fisika, selama ini kita kenal istilah neutron dan proton. Namun, tahukah kalian siapa yang menemukannya? Dia adalah Werner Heisenberg ilmuwan asal jerman. Mari kenali ilmuwan hebat ini melalui karya-karyanya.

Kelahiran Werner Heisenberg

Wener Heisenberg merupakan seorang ilmuwan kelahiran Wurzburg, Jerman. Dia lahir pada tanggal 5 Desember 1901. Ia adalah putra dari pasangan Kaspar Ernst August Heisenberg dan Annie Wecklein. Ayahnya merupakan seorang guru bahasa sekunder klasik dan menjadi profesor pada abad pertengahan Yunani dan Modern. Tak banyak sumber yang menceritakan mengenai keluarganya.

Pendidikan Werner Heisenberg

Werner Heisenberg memulai pendidikan di Universitas Ludwig Maximilian di Munich dan Universitas Georg-Agustus sekitar tahun 1920 dan 1923. Ia mengambil bidang fisika dan matematika. Selain belajar, masa mudanya juga dihabiskan menjadi anggota asosiasi Jerman dan Gerakan Pemuda Jerman.

Ketika belajar, Profesornya yang bernama Arnold Sommerfeld sudah mengetahui bahwa muridnya ini memelika ketertarikan pada teori fisika anotomi milik Niels Bohr. Ia sering memperhatikan murid-murid terbaiknya salah satunya Werner Heisenberg.  Maka dari itu, Profesore membawa Werner Heisenberg ke festival Bohr pada bulan juli di tahun 1922.

Setahun kemudian, dirinya mendapatkan gelar doktor di bawah ajaran Komando Sommerfeld. Saat itu, dalam tesisnya ia berusaha mengatasi gagasan turbelenai yang dilihat sebagai pola pergerakan fluida yang ditandau dengan perubahan tekanan dan kecepatan aliran yang tiba-tiba. Secara khusus ia mengatasi masalah stabilitas dengan menggunakannya persamaan tertentu.

Penemuan dan Pemikiran Werner Heisenberg

Mekanika Matriks

Pada tahun 1925, Werner Heisenberg menemukan formulasi matematika. Ia merupakan orang pertama yang menemukab formulasi matematika kuantum yang paling lengkap. Sebelum penemuan dan penelitian yang dilakukannya, model pertama mekanika kuantum sudah didirikan oleh beberapa ilmuwan hebat seperti Albert Einstein,  Niels Bohr dan ilmuwan lainnya. Kemudian sekelompok fisikawan muda mengembangkan teori anti klasik.

Gagasan yang disampaikan Werner Heisenber adalah melalui persamaannya, intensitas pada foton dapat diperkirakan dalam pita-pita spektrum hidrogen yang beraneka ragam. Formulasi yang dibuatnya berdasarkan pada kenyataan bahwa sistem apapun itu bisa dijelaskan dan diukur melalui pengamatan dan pengukiran ilmiah yang disesuaikan dengan teori matriks. Matriks yang dimaksud di sini adalah ekspresi matematis yang menghubungkan data dari suatu fenomena.

Prinsip Ketidakpastian

Fisika kuantum sering sekali membingungkan namun kebingungan itu dapat dijawab dan dijelaskan melalui prinsip ketidakpastian. Pada tahun 1927, fisikawan kelahiran Jerman ini menjelaskan prinsip ketidakpastian yang dibuatnya dengan mengukur posisi serta pergerakan partikel.

Prinsip ketidakpastian mengindikasikan bahwa seseorang tidak bisa mengetahui dengan pasti posisi serta pergerakan partikel. Werner Heisenberg menegaskan bahwa ada batasan mengenai hal tersebut sehingga kita tidak akan tahu pasti posisi dan pergerakan suatu partikel.

Model Neutron dan Proton

Pada tahun 1932, Werner Heisenberg dan Ukraina Dmitri Ivanenko mengusulkan model proton dan neutron untuk nukleus. Usulan ini diajukan setelah penemuan neutron. Model dari proton-elektron memang menyajikan masalah tertentu. Meskipun inti atom itu terdiri dari proton dan neutron namun sifat neutron masih tidak jelas. Dalam dokumennya, Werner Heisenberg membahas dekripsi lebih rinci mengenai neutron dan proton melalui mekanika kuantum. Ia juga mengasumsikan keberadaan elektron nuklir terpisah dari neutron dan proton.

Secara khusus, Werner Heisenberg mengasumsikan neutron adalah senyawa proton elekteon yang tidak ada penjelasan dalam mekanika kuantum. Meskipun kenyataannya, model neutron-proton bisa menyelesaikan banyak masalah dan menguraikan pertanyaan tertentu, hal itu adalah masalah untuk menjelaskan mengenai bagaimana elektron itu berasal dari itu. Walaupun begitu, atas penemuan ini membuat citra atom berubah dan membantu mempercepat penemuan fisika atom.

Karya Werner Heisenberg

Werner Heisenberg telah menuliskan pemikiran dan penelitiannya melalui sebuah buku. Tidak hanya satu buku saja melainkan beberapa buku yang rata-rata membahas mengenai fisika. Pertama, buku mengenai prinsip fisuka teori kuantum. Buku ini diterbitkan untuk pertama kali pada 1930 dan berhasil dicetak ualng pada tahun 1949. Melalui bukunya, ia bermaksud membahas mekanika kuantum dengan bahasa yang sederhana dan mudah dipahami.  Sebab, penjabaran yang sederhana, buku ini telah dikutip lebih dari 1.200 kali dalam referensi dan sumber resmi.

Selanjutnya adalah buku fisika dan filsafat yang ditulis berupa ringkasan pada tahun 1958. Dalam tulisannya, ia berusaha menjelaskan peristiwa-peristiwa revolusi fisika modern yang diambil dari artikel dan karya-karyanya. Buku ini merupakan kompilasi dari semua pembicaraannya mengenai penemuan yang dilakukan oleh dirinya yakni prinsip ketidakpastian dan model atom. Buku selanjutnya adalah fisika dan seterusnya yang ditulis pada tahun 1969. Buku ini menceritakan mengenai eksplorasi atom dan mekanika kuantum yang didasarkan atas pengalamnnya sendiri.

Di dalam buku ini membahas percakapan antara dirinya dan rekan-rekan ilmuwan lain mengenai masalah ilmiah. Termasuk di dalamnya ada percakapan dengan Albert Einstein. Buku itu juga menceritakan kemunculan fisika kuantum dan penjelasan mengenai lingkungan tempat mereka tinggal. Werner Heisenberg menggambarkan secara rinci bentang alam dan karakteristik alam pada saat itu.

Fakta Menarik Werner Heisenberg

1. Memegang Jabatan Penting

Werner Heisenberg pernah menjadi administrator dan juru bicara sains Jerman di Jerman Barat.  Pada tahun 1949, ia juga pernah memegang jabatan presiden pertama dewan riset Jerman. Saat itu ia memiliki tujuan ingin mempromosikan sains negara Jerman di ajang Internasional. Tidak hanya itu, ia juga pernah menjadi presiden pendiri yayasan Humbboldt di tahun 1953. Yayasan tersebut merupakan sebuah organisasi yang mendapatkan dana pemerintah untuk memberikan beasiswa kepada akademisi asing dalam melakukan penelitian di Jerman.

2. Penelitian yang Gagal

Selama ini kita hanya membayangkan keberhasilan dari penemuan dan penelitian yang dilakukan oleh ilmuwan. Kita tidak pernah tahu apakah karya yang dihasilkan mereka pernah mengalami kegagalan atau tidak. Namun, yang namanya percobaan pasti akan menemukan dua jalan yakni sukses atau tidak. Sama seperti halnya penelitian yang dilakukan oleh Werner Heisenberg dan kawan-kawan yang mengalami kegagalan.

Pada tanggal 26 sampai 28 Februari 1942, Werner Heisenberg pernah menawarkan konferensi ilmiah pada pemerintah Reich mengenai perolehan energi yang dihasilkan dari fisi nuklir.  Kemudian, ia menjelaskan mengenai potensi energi ini yang sangat besar. Ia bahkan mengklaim bahwa 250 juta elektron bisa dilepaskan melalui fisi inti atom.

Penemuan fisi menjadi sorotan karena sedari awal Werner Heisenberg telah menawarkan keuntungan yang menggiurkan. Namun, sayangnya penelitian yang dilakukannya mengalami kegagalan dalam memproduksi reaktor dan bom atom. Akibat kegagalan ini ada yang menyatakan bahwa Werner Heisenberg tidak kompoten dan ada juga yang berpendapat bahwa ketidakberhasilan itu disebabkan karena disabotase. 

3. Mendapatkan Nobel Penghargaan

Sama seperti halnya ilmuwan lain, Werner Heisenberg juga mendapatkan Nobel Pengharapan atas karyanya yakni penciptaan mekanika kuantum. Ia dinominasikan oleh Albert Einstein di tahun 1928 bersama ilmuwan lain yakni Max Born dan Pascual Jordan dalam memperebutkan Hadiah Nobel Fisika.

Kontribusi dari karya yang diciptakan Werner Heisenberg adalah bisa menemukan bentuk alotripik hidrogen yakni strukturnya atom berbeda dari zat yang sederhana. Sayangnya kebahagian itu harus redup karena saat yang bersamaan terjadinya kebangkitan partai Nazi.

Wafatnya Weirner Heisenberg

Werner Heisenberg menutup usia pada tanggal 1 februari 1976. Ia meninggal karena mengalami penyakit kanker ginjal dan kandung empedu.  Sungguh akhir yang menyedihkan. Seorang tokoh terkenal dan banyak memberikan manfaat bagi kemajuan dunia harus meninggal dalam keadaan digerogoti penyakit ganas.

Meskipun begitu, jasanya akan selalu dikenang sepanjang zaman. Kabar meninggalnya Werner Heisenberg membuat rekan-rekannya mengalami kehilangan. Mereka memberikan penghormatan terakhir dengan menyimpan lilin di pintu depan rumah Heisenberg. Mereka sengaja berjalan dari Institut Fisika menuju rumah Werner Heisenberg untuk memberikan penghormatan terakhir.

The post Biografi Werner Heisenberg, Ilmuwan Penemu Model Neutron dan Proton appeared first on HaloEdukasi.com.