Jika Atom Terdiri Atas Ruang Kosong, Mengapa Kita Tidak Bisa Menembus Dinding?

Berjalan menembus dinding mungkin terdengar seperti ide yang tidak masuk akal, tapi apakah Anda pernah bertanya-tanya mengapa hal itu tidak mungkin? Jawabannya sebenarnya melibatkan pemahaman tentang struktur atom dan prinsip-prinsip fisika dasar.

Jika kita memperbesar sebuah atom, yang merupakan bangunan dasar dari semua materi, kita akan menemukan bahwa sebagian besar ruang di dalamnya sebenarnya kosong. Atom terdiri dari bagian inti yang terdiri dari proton dan neutron, yang berada di pusat, dikelilingi oleh “awan” elektron yang bergerak dengan cepat di sekitarnya. Meskipun elektron ini sangat kecil, mereka membentuk bagian yang sangat penting dari struktur atom, yang memberinya sifat-sifat kimia dan fisika yang kita kenal.

Mari kita bayangkan suatu atom dengan suatu sistem yang lebih dikenal, seperti tata surya. Atom dapat diibaratkan sebagai tata surya miniatur, di mana inti atom (proton dan neutron) berperan sebagai matahari, dan elektron berfungsi seperti planet-planet yang mengelilingi matahari. Bayangkan inti atom sebagai matahari yang berada di pusat tata surya, dan elektron sebagai planet yang bergerak cepat mengelilinginya. Seperti planet yang bergerak di orbitnya, elektron juga memiliki jalur lintasan yang ditentukan di sekitar inti atom. Meskipun jalur ini tidak terlihat seperti orbit planet, perbandingan ini membantu untuk memvisualisasikan struktur atom. Ketika kita memperbesar skala ini, kita menyadari bahwa sebagian besar ruang di dalam atom sebenarnya kosong, mirip dengan ruang kosong di antara planet-planet dan matahari dalam tata surya.

Konsep utama di sini adalah bahwa elektron dan inti atom hampir seluruhnya adalah ruang hampa, sehingga secara teori tidak ada alasan mengapa dua objek yang mayoritas terdiri dari ruang kosong tidak bisa melewati satu sama lain. Namun, dalam kenyataannya, fenomena fisika tertentu mencegah hal ini terjadi.

Salah satu prinsip penting yang terlibat adalah Prinsip Larangan Pauli. Prinsip ini menyatakan bahwa dua partikel subatomik yang dikenal sebagai fermion, seperti elektron, tidak dapat berada dalam keadaan yang sama dalam sistem yang sama. Dalam konteks ini, berjalan melalui dinding akan berarti elektron dari tubuh kita harus “bertabrakan” dengan elektron yang membentuk struktur atom di dalam dinding. Menurut Prinsip Larangan Pauli, hal tersebut tidak mungkin terjadi.

Meskipun ide bahwa sebagian besar dari kita dan dunia di sekitar kita sebenarnya hampir seluruhnya kosong mungkin sulit dipahami, tapi hal ini menunjukkan betapa anehnya alam semesta kita dan betapa kuatnya hukum-hukum fisika yang mengaturnya. Jadi, meskipun kita secara teknis hampir seluruhnya adalah ruang kosong, kita masih tidak bisa berjalan melalui dinding karena konsekuensi prinsip-prinsip fisika yang mencegahnya.

Berikutnya, kita akan membahas pertanyaan yang sering ditanyakan ketika membahas kekosongan dalam atom.

Apakah benar ruang kosong di dalam atom mencapai 99,99999999%?

Persentase ruang kosong dalam atom bukanlah nilai yang tetap dan dapat bervariasi tergantung pada konteks spesifik dan asumsi yang dibuat. Pernyataan bahwa atom terdiri dari 99,99999999% ruang kosong adalah penyederhanaan dan tidak sepenuhnya akurat. Meskipun benar bahwa atom sebagian besar merupakan ruang kosong dalam hal volume yang ditempatinya, atom bukanlah ruang hampa.

Bagian dalam atom diisi dengan berbagai partikel subatomik, termasuk elektron, proton, dan neutron, serta medan energi. Kesalahpahaman ini muncul karena orang sering menganggap ruang kosong sebagai ruang hampa, tetapi dalam konteks atom, ruang tersebut tidak sepenuhnya tanpa materi atau energi.

Singkatnya, persentase ruang kosong di dalam atom bukanlah nilai yang tetap dan dapat bervariasi tergantung pada konteks dan asumsi yang dibuat. Pernyataan bahwa atom terdiri dari 99.99999999% ruang kosong adalah penyederhanaan dan tidak sepenuhnya akurat.

Referensi :

[1] https://www.iflscience.com/the-human-body-is-99-percent-empty-space-so-why-cant-we-walk-through-walls-47375 diakses pada 9 Maret 2024

[2] What is the percentage of empty space in an atom? (physicsforums.com) diakses pada 12 Maret 2024