Dalam film dan cerita fiksi, kita sering melihat tokoh yang bisa menembus dinding. Vision dari Avengers dapat berjalan melewati tembok tanpa hambatan, atau Harry Potter dan teman-temannya berlari menembus dinding menuju Platform 9¾. Adegan itu tampak logis di dunia sihir atau superhero. Tetapi dalam kenyataan, mencoba hal yang sama hanya akan membuat hidung kita benjol.
Pertanyaan mendasarnya: jika atom yang menyusun segala benda di sekitar kita sebagian besar adalah ruang kosong, mengapa kita tidak bisa berjalan menembus dinding? Jawabannya terletak pada hukum fisika yang rumit, terutama prinsip gaya elektromagnetik dan mekanika kuantum. Mari kita bedah lebih pelan-pelan.
Atom: Dunia Kecil yang Hampir Sepenuhnya Kosong
Atom adalah blok bangunan dasar dari seluruh materi. Setiap atom terdiri dari inti padat (nukleus) yang berisi proton dan neutron, dikelilingi oleh elektron yang bergerak sangat cepat. Ukuran inti atom sangat kecil dibandingkan dengan keseluruhan atom, jika sebuah atom sebesar stadion sepak bola, maka inti atom hanya seukuran kacang di tengah lapangan.
Artinya, sekitar 99,9999999% dari atom adalah ruang kosong. Jadi, secara logika sederhana, tubuh kita yang terdiri dari atom seharusnya bisa meluncur mulus menembus atom-atom dinding, seperti hantu. Tetapi kenyataan jauh berbeda.
Baca juga artikel tentang: Fisikawan Mengungkap Proses Atomik Ultra-Cepat dengan Cahaya X-Ray
Gaya Elektromagnetik: Penghalang Tak Kasatmata
Salah satu alasan utama kita tidak bisa menembus dinding adalah gaya elektromagnetik. Elektron yang mengelilingi inti atom bermuatan negatif. Ketika dua benda mendekat, misalnya tangan kita menyentuh dinding, elektron-elektron di tangan dan di dinding saling tolak-menolak.
Fenomena ini mirip dengan mencoba menekan dua magnet dengan kutub yang sama. Tidak peduli seberapa kuat Anda mendorong, selalu ada gaya tolak yang menahan. Jadi, ketika Anda menyentuh tembok, sebenarnya Anda tidak pernah benar-benar menyentuh permukaan itu. Elektron Anda hanya “melawan” elektron dari dinding, menciptakan ilusi permukaan padat.
Itulah sebabnya kursi bisa menopang tubuh Anda, gelas bisa menampung air, dan tembok terasa keras. Semua berkat interaksi elektromagnetik yang mencegah atom saling menembus.
Mekanika Kuantum: Aturan Aneh di Dunia Partikel
Selain gaya elektromagnetik, hukum kuantum juga berperan. Menurut mekanika kuantum, elektron tidak bisa sembarangan menempati ruang yang sudah “diisi” oleh elektron lain dengan energi yang sama. Aturan ini disebut Prinsip Pauli.
Bayangkan kursi bioskop: setiap kursi hanya bisa ditempati satu orang. Jika semua kursi di barisan depan penuh, penonton berikutnya harus mencari kursi kosong di barisan lain. Begitu pula dengan elektron, mereka tidak bisa duduk di kursi yang sudah ditempati. Prinsip ini menjaga agar atom tidak bertumpang tindih satu sama lain.
Dengan kata lain, alam semesta memiliki “aturan sosial” bagi elektron yang memastikan tubuh kita tidak bisa saling menembus.
Jika Atom Kosong, Mengapa Dunia Terasa Padat?
Gabungan antara gaya elektromagnetik dan prinsip kuantum membuat materi terasa solid. Walaupun atom sebagian besar kosong, interaksi antar elektron memberi efek makroskopis berupa “kekerasan” benda.
Analoginya seperti kipas angin yang berputar cepat. Bilah kipas sebenarnya jarang-jarang, tetapi ketika berputar kencang, kipas tampak seperti permukaan padat. Coba masukkan tangan Anda, dan Anda akan merasakan “tembok” berputar itu.
Atom bekerja dengan cara serupa. Elektron yang bergerak cepat dan patuh pada hukum kuantum menciptakan kesan bahwa dunia sekitar kita padat, meski sebenarnya dipenuhi ruang kosong.
Mengapa Kita Bisa Menembus dalam Fiksi?
Di dunia fiksi ilmiah, kemampuan menembus dinding biasanya dijelaskan dengan memanipulasi struktur atom. Jika seseorang bisa membuat elektron tubuhnya tidak bereaksi terhadap elektron dinding. Misalnya dengan mengubah muatan atau keadaan kuantumnya, teori menyatakan ia bisa melintas.
Namun, dalam realitas fisika, itu nyaris mustahil. Untuk mengabaikan gaya elektromagnetik, kita harus melanggar hukum dasar alam. Dan jika tubuh benar-benar dibiarkan “melewati” atom lain, besar kemungkinan kita akan hancur karena tabrakan energi pada skala atom. Jadi, untunglah hukum fisika menjaga kita tetap utuh!
Ada Pengecualian: Tunneling Kuantum
Menariknya, ada fenomena nyata bernama tunneling kuantum, ketika partikel subatomik seperti elektron bisa “menembus” penghalang energi yang seharusnya tidak bisa dilewati. Fenomena ini memungkinkan terjadinya reaksi di dalam bintang dan juga digunakan dalam teknologi modern seperti transistor.
Namun, tunneling kuantum hanya terjadi pada skala partikel yang sangat kecil. Untuk benda sebesar manusia, peluangnya menembus dinding lewat mekanisme ini sangat-sangat kecil, begitu kecil sehingga Anda harus menunggu lebih lama dari usia alam semesta untuk bisa melihatnya terjadi sekali.
Jadi, meskipun atom hampir seluruhnya kosong, kita tidak bisa berjalan menembus tembok karena dua alasan utama:
- Gaya elektromagnetik membuat elektron saling tolak-menolak sehingga benda terasa padat.
- Prinsip mekanika kuantum, khususnya Prinsip Pauli, mencegah elektron tumpang tindih.
Dengan kombinasi ini, alam semesta menjadi tempat yang stabil. Bayangkan jika aturan itu tidak ada, kita mungkin akan terus-menerus jatuh menembus lantai atau tidak bisa duduk di kursi tanpa terperosok. Dunia padat yang kita kenal hanyalah hasil dari hukum-hukum tak kasatmata yang bekerja sempurna.
Ilmu fisika memberi kita pemahaman bahwa kenyataan jauh lebih kompleks (dan menakjubkan) daripada yang terlihat. Meskipun tubuh kita tersusun dari atom kosong, hukum alam menjaga agar kita tidak menembus benda di sekitar.
Jadi, lain kali saat Anda menyandarkan punggung ke dinding, ingatlah: yang menahan Anda bukanlah bata atau beton itu sendiri, melainkan interaksi misterius elektron yang bekerja tanpa henti.
Dan meskipun kita tidak bisa jadi Vision atau Harry Potter, bukankah dunia nyata yang diatur hukum fisika ini jauh lebih mengagumkan?
Baca juga artikel tentang: Era Baru Material: Keberhasilan Sintesis Cincin Lima Atom Bismut untuk Inovasi Katalisis dan Elektronik
REFERENSI:
Capella, Larissa G. 2025. Why can’t we walk through walls if atoms are mostly empty space?. Live Science: https://www.livescience.com/physics-mathematics/why-cant-we-walk-through-walls-if-atoms-are-mostly-empty-space diakses pada tanggal 3 September 2025.
Huang, Eric. 2025. Science: Fascinating Facts You Never Knew about All Things Science!. Words & Pictures.
Savitsky, Zack. 2025. A strange fascination. Science 388 (6749), 810-814.
