Revolusi kuantum
Pada tahun 1900, Max Planck memperkenalkan ide bahwa energi teradiasi dan terserap dalam "kuanta" diskret (atau paket-paket energi). Ide ini secara khusus digunakan untuk menjelaskan sebaran intensitas radiasi yang dipancarkan oleh benda hitam.Tahun 1896, Wilhelm Wien secara empiris menentukan hukum distribusi radiasi benda-hitam, kemudian dikenal dengan nama Hukum Wien. Ludwig Boltzmann secara independen juga mendapatkan hasil ini dengan beberapa pertimbangan dari persamaan Maxwell. Namun, hasilnya hanya valid pada frekuensi tinggi dan mengabaikan radiansi pada frekuensi rendah. Nantinya, Planck memperbaiki model ini menggunakan interpretasi statistik Boltzmann untuk termodinamika dan mengajukan apa yang saat ini disebut sebagai Hukum Planck, yang mengarah pada pengembangan mekanika kuantum.
Pada tahun 1905, Albert Einstein menjelaskan efek fotolistrik dengan menyimpulkan bahwa energi cahaya datang dalam bentuk kuanta yang disebut foton. Sekitar tahun 1900-1910, teori atom dan teori korpuskular cahaya[5] pertama kali diterima sebagai fakta sains; teori ini secara berurutan dapat dilihat sebagai teori kuantum dari zat dan radiasi elektromagnetik.
Diantara mereka yang pertama kali mempelajari fenomena kuantum di alam adalah Arthur Compton, C. V. Raman, dan Pieter Zeeman, masing-measing mereka memiliki nama efek kuantum dari nama mereka. Robert Andrews Millikan mempelajari efek fotolistrik secara eksperimen, dan Albert Einstein mengembangkan teori untuk itu. Pada waktu yang sama, Ernest Rutherford secara eksperimen menemukan model atom nuklir, dan Niels Bohr mengembangkan teori struktur atom miliknya, yang nantinya dikonfirmasi oleh eksperimen Henry Moseley. Tahun 1913, Peter Debye memperluas teori struktur atom Niels Bohr, memperkenalkan orbit elips, konsep yang juga diperkenalkan oleh Arnold Sommerfeld.Teori-teori di atas, meskipun sukses, tetapi sangat fenomenologikal: tidak ada penjelasan jelas untuk kuantisasi. Mereka dikenal sebagai teori kuantum lama.
Tahun 1905 Albert Einstein menerjemahkan hipotesis kuantum Planck dan menggunakannya untuk menjelaskan efek fotolistrik, dimana cahaya sinar pada beberapa benda dapat melepas elektron dari material. Ia memenangkan Hadiah Nobel Fisika tahun 1921 untuk penelitiannya ini. Einstein lebih jauh mengembangkan ide ini untuk menunjukkan bahwa gelombang elektromagnetik seperti cahaya juga dapat dijelaskan sebagai partikel (nantinya disebut foton), dengan kuantum energi diskret yang tergantung dari frekuensinya.
Penanda Revolusi Kuantum
Fisika kuantum dikembangkan pada awal abad 20 pada tahun 1900, dimana perumusan-perumusan dalam Fisika Klasik tidak lagi mampu menjelaskan fenomena-fenomena yang terjadi pada materi yang sangat kecil. Fisika kuantum diawali oleh hipotesa Planck yang menyatakan bahwa besaran energi suatu benda yang beosilasi (osilator) tidak lagi bersifat kontinu, namun bersifat diskrit (kuanta), sehingga muncullah istilah Fisika Kuantum dan ditemukannya konsep dualisme partikel-gelombang. Konsep dualisme dan besaran kuanta ini merupakan dasar dari Fisika Modern. Konsep, hipotesa dan eksperimen menjadikan landasan pengembangan fisika modern serta penerapan fisika modern, dalam berbagai bidang seperti kedokteran, telekomunikasi, dan industri.
Perkembangan dan pemahaman dunia atom mempengaruhi pandangan emosional, sehingga ilmuan mengalami kesulitan dan kebuntuan dalam mengimajinasikan dunia atom. Teori-teori yang diciptakan sebelumnya seakan belum bisa menjawab fakta yang terus terjadi dan mengaami perkembangan. Keadaan ini dilukiskan oleh pengalaman Heisenberg: “Saya ingat pembicaraan saya dengan Bohr yang berlangsung selama berjam-jam hingga larut malam dan mengakhirinya dengan putus asa; dan ketika perbincangan itu berakhir saya berjalan-jalan sendirian di taman terdekat dan mengulangi pertanyaan pada diri saya sendiri berkali-kali: Mungkinkah alam itu absurdsebagaimana yang tampak pada kita dalam eksperimen-eksperimen atom ini?” Kondisi psikologis Heisenberg merupakan salah satu pemicu perkembangan revolusioner dunia atom. Benda atau materi yang diciptakan berkeinginan untuk sesuai dengan fungsi dan kedudukannya dalam suatu fenomena. Absurd yang dimaksud adalah absurditas subatom yang dipandang sebagai benda atau materi sudah tidak memadai lagi. Subatom merupakan kesinambungan pembentuk jaringan dinamis yang terpola, sehingga subatom bukan banda atau materi. Sub-subatom merupakan jaring-jaring pembentuk dasar materi, bukan sebagai blok-blok dasar pembentuk materi.
Mekanika kuantum merupakan paradigma sains revolusioner pada awal abad 20. Lahirnya mekanika kuantum tidak terlepas dari teori-teori yang sudah diciptakan sebelumnya, utamanya teori atom. Mekanika kuantum merupakan bentuk perkembangan teori atom yang berperan untuk merevisi teori-teori yang sudah ada sebelumnya sesuai dengan perkembangan fenomena yang terjadi, terutama dunia mikroskosmik. Menurut Gary Zukaf . Mekanika adalah kajian ilmu tentang gerak, sedangkan kuantum merupakan kuantitas ukuran sesuatu dengan besar tertentu. Mekanika kuantum adalah kajian ilmu tentang fenomena gerak kuantum. Secara sederhana mekanika kuantum menyatakan bahwa partikel pada tingkat subatomik tidak sesuai dengan hukum fisika klasik. Entitas elektron dapat berwujud materi atau energi yang bergantung pada cara pengukurannya.
Kapan terjadi revolusi Fisika Kuantum?
Jawab:
Terjadi pada awal abad 20 sekitar tahun 1900an
Referensi
kuantum. Di akses pada 30 Desember 2016.
EmoticonEmoticon