Fisika itu Indah

Suatu judul yang dapat dianggap spektakuler, karena selama ini mata pelajaran fisika merupakan momok bagi setiap pelajar. Mungkinkah momok itu indah ? dengan yakin seorang tokoh fisika bernama Paul Dirac yang berlatar belakang pendidikan jurusan teknik ini menyatakan bahwa : fisika itu indah bukan hanya konsepnya tetapi juga penulisan rumus-rumusnya. Hal ini ia tuangkan dalam suatu persamaan yang melukiskan gerak partikel secara relativistik yang dikenal dengan nama persamaan Dirac. Persamaan ini sangat sederhana karena dapat dituliskan hanya dengan 3 huruf saja : p = m dengan m adalah massa partikel yang komponen energi dan momentumnya dituliskan dalam bentuk vektor dimensi-empat dikalikan dengan suatu matrik yang sering disebut dengan matrik Dirac, p (catatan : rumus di atas ditulis dalam Natural Unit, yaitu suatu sistem satuan dengan besar kecepatan cahaya sama dengan satu). Berkat perumusan persamaan inilah, Paul Dirac meraih Nobel Fisika pada tahun 1933

Dari persamaan ini dilahirkan suatu konsep positron yaitu elektron yang bermuatan positif dan sering disebut anti elektron. Konsep elektron anti-elektron ini kemudian dikembangkan lebih umum lagi yaitu menjadi konsep partikel anti-partikel yang merupakan salah satu dasar dari teknologi semikonduktor. Persamaan gelombang Schrodinger yaitu suatu persamaan gelombang dalam mekanika kuantum yang mempunyai pengaruh sangat besar dalam perkembangan teknologi canggih akhir-akhir ini, diturunkan dari persamaan dirac. Benar-benar fantastis, dari persamaan dirac yang sederhana itu menghasilkan suatu perkembangan teknologi yang begitu cepat.

Banyak sekali keindahan fisika yang dapat kita lihat, mulai dari zaman Galileo, Newton sampai sekarang ini. Melalui konsep sederhana tentang kekekalan momentum dan energi kita dapat menerangkan banyak sekali fenomena alam misalnya gerakan planet-planet, peristiwa tumbukan dsb. Dari rumus gaya tarik antar planet yaitu : terlihat sangat istimewa terletak pada suku r2. Mengapa harus r2 bukannya r2, r3 atau r1, dst ? Menurut penelitian tebaru, dengan nilai tepat pada r2 diperoleh ketelitian mencapai 11 angka. Bukan main ?..!!!!

Pada abad ke 18 telah dikenal konsep 3 buah gaya yaitu gaya listrik, gaya magnet dan gaya gravitasi. Kita akan semakin melihat betapa indahnya fisika pada proses terciptanya konsep penyatuan gaya. Dimulai dari Oersted pada tahun 1820 yang menemukan bahwa listrik mempunyai hubungan yang erat dengan magnet. Hal ini diperjelas dengan rumus yang diciptakan oleh Maxwell dikenal sebagai Hukum Maxwell. Penemuan Maxwell ini membuktikan bahwa sebenarnya gaya listrik dan gaya magnet itu merupakan manifestasi dari suatu gaya yaitu gaya elektromagnet. Kunci rahasia dari terpisahnya gaya elektromagnet menjadi gaya listrik dan gaya magnet adalah terletak pada gerakan yang dipercepat. Perumusan Maxwell tersebut membuat para fisikawan berpikir pada suatu konsep bahwa kemungkinan di alam semesta ini sebenarnya merupakan manifestasi dari sebuah gaya saja. Saat ini dikenal empat buah gaya yang merupakan gaya fundamental yang mengatur alam semesta ini yaitu : Gaya gravitasi, gaya elektromagnet, gaya lemah (weak force) dan gaya kuat (strong force).

Para ahli fisika telah berhasil menyatukan gaya elektromagnet dengan gaya lemah yang dinamakan dengan gaya elektrolemah (electroweak force). Saat ini mereka sedang memikirkan tentang penyatuan gaya elektrolemah ini dengan gaya kuat dengan teori yang dinamakan Grand Unification Theory (GUT). Sayang sekali teori ini belum dapat dibuktikan kebenarannya dengan suatu eksperimen, karena memerlukan mesin pemercepat (accelerator) dengan energy yang sangat tinggi sekali. Dari pandangan yang menyatakan bahwa di alam ini dikontrol oleh satu gaya yang mempunyai bermacam-macam manifestasi seperti halnya sinar matahari yang mempunyai 7 warna pelangi, maka para fisikawan mencoba menggabungkan teori GUT dengan gaya gravitasi yang dinamakan Theory of Everyting. Ide konsep penyatuan gaya ini sungguh indah dan elegan, coba kita bayangkan biala alam semesta yang demikian kompleks ini ternayata diatur oleh satu gaya yang memiliki bermacam-macam manifestasi. Jalan kearah penyatuan semua gaya ini memang masih jauh, karena harus dibuktikan dulu bahwa teori GUT itu benar. Untuk pembuktian hal tersebut dibutuhkan pembanguan mesin raksasa yang memerlukan dana besar dan waktu yang cukup lama. Namun hal ini bukannya tidak mungkin. Kita tunggu saja hasilnya atau mungkin diantara kita akan ikut berperan serta.

Sumber : BPK Penabur