Bulannya
Desember, tahunnya 1900. Dunia ilmu terperanjat dan
terlompat dari tempat duduknya. Apa yang terjadi? Seorang
ahli fisika Jerman, Max Planck, umumkan dia punya hipotesa
yang berani. Dia bilang radiant energi (energi gelombang
cahaya) tidaklah mengalir dalam arus yang kontinyu, tetapi
terdiri dari potongan-potongan yang disebutnya quanta.
Hipotesa Planck yang bertentangan dengan teori klasik
tentang cahaya dan elektro magnetik ini merupakan titik mula
dari teori kuantum yang sejak itu merevolusionerkan bidang
fisika dan menyuguhkan kita pengertian yang lebih mendalam
tentang alam benda dan radiasi.
Dilahirkan tahun 1858 di kota Kiel, Jerman, dia belajar
di Universitas Berlin dan Munich, peroleh gelar Doktor dalam
ilmu fisika dengan summa cum laude dari Universitas Munich
selagi berumur baru dua puluh satu tahun. Sebentar dia
mengajar di Universitas Munich, kemudian di Universitas
Kiel. Di tahun 1889 dia jadi mahaguru Univeristas Berlin
sampai pensiunnya tiba tatkala usianya mencapai tujuh puluh.
Itu tahun 1928.
Planck, seperti halnya ilmuwan lain, tertarik dengan
"radiasi kuantitas gelap," julukan buat radiasi
elektromagnetik dikeluarkan oleh obyek gelap sempurna
apabila dipanaskan. (Suatu obyek gelap sempurna dijelaskan
sebagai sesuatu yang tidak memantulkan cahaya, tetapi
sepenuhnya menyerap semua cahaya yang jatuh di atasnya).
Percobaan-percobaan para ahli fisika telah membuat ukuran
yang hati-hati perihal radiasi yang dikeluarkan oleh obyek
itu bahkan sebelum Planck bekerja dalam masalah itu. Hasil
karya Planck pertama adalah penemuannya dalam hal formula
secara aljabar yang ruwet yang dengan tepat menggambarkan
"radiasi kuantitas gelap." Formula ini yang kerap digunakan
dalam teori fisika sekarang dengan rapi meringkas data-data
percobaan. Tetapi ada satu masalah: hukum fisika yang sudah
diterima meramalkan adanya suatu formula yang samasekali
berbeda.
Planck berkecimpung dalam-dalam terhadap soal ini dan
akhirnya tampil dengan teori baru yang radikal: energi
radiant cuma keluar pada pergandaan yang tepat dari unit
elementer yang disebut Planck "kuantum". Menurut teori
Planck, ukuran kuantum cahaya tergantung pada frekuensi
cahaya (misalnya pada warnanya), dan juga berimbang dengan
kuantitas fisik yang oleh Planck diringkas dengan "h",
tetapi sekarang disebut "patokan Planck." Hipotesa Planck
amatlah berlawanan dengan apa yang jadi konsep umum fisika.
Tetapi, dengan penggunaan ini dia mampu menemukan keaslian
teoritis yang tepat daripada formula yang benar tentang
"radiasi kuantitas gelap."
Teori Planck begitu revolusioner, yang tak syak lagi bisa
dianggap suatu gagasan eksentrik kalau saja Planck bukan
seorang ahli fisika yang mantap dan konservatif. Kendati
hipotesanya terdengar aneh, dalam soal khusus ini jelas
merupakan penuntun ke arah formula yang benar.
Pada mulanya, umumnya ahli fisika (termasuk Planck
sendiri) melihat hipotesanya sebagai tak lain dari sebuah
fiksi matematik yang cocok. Sesudah beberapa tahun, hal itu
berubah sehingga konsepsi Planck tentang kuantum dapat
digunakan untuk pelbagai fenomena fisik selain untuk
"radiasi kuantitas gelap." Einstein menggunakan konsep ini
di tahun 1905 dalam rangka menjelaskan efek fotoelektrika,
dan Niels Bohr menggunakannya di tahun 1913 dalam teorinya
tentang struktur atom. Menjelang tahun 1918 tatkala Planck
peroleh Hadiah Nobel, jelaslah sudah bahwa hipotesanya pada
dasarnya benar dan itu mempunyai arti penting yang
fundamental dalam teori fisika.
Sikap anti Nazi Planck yang keras membuat kedudukannya
berabe di masa pemerintahan Hitler. Anak laki-lakinya
dihukum mati di awal tahun 1945 akibat peranannya dalam
komplotan para perwira yang punya rencana membunuh Hitler.
Planck sendiri mati tahun 1947, pada umur delapan puluh
sembilan tahun.
Perkembangan mekanika kuantum mungkin yang paling penting
dari perkembangan ilmu pengetahuan dalam abad ke-20, lebih
penting ketimbang teori relativitas Einstein. Patokan "h"
Planck memegang peranan penting dalam teori fisika dan
sekarang dihimpun jadi dua atau tiga patokan fisika paling
dasar. Patokan itu muncul dalam teori struktur atom, dalam
prinsip "ketidakpastian" Heisenberg, dalam teori radiasi dan
dalam banyak lagi formula ilmiah. Perkiraan pertama Planck
mengenai nilai jumlah adalah dalam batas perhitungan 2% yang
diterima sekarang.
Planck umumnya dianggap bapak mekanika kuantum. Kendati
dia memainkan peranan tak seberapa dalam perkembangan teori
selanjutnya, adalah keliru mengecilkan arti Planck. Jalan
mula yang disuguhkannya sungguh penting. Dia membebaskan
pikiran orang dari anggapan-anggapan keliru yang ada
sebelumnya, dan dia memungkinkan orang-orang sesudahnya
menyusun teori yang jauh lebih jernih daripada yang sekarang
kita miliki.
0 Comments:
Post a Comment
Budayakan Meninggalkan Komentar Setelah Membaca Sebuah Artikel :)