Ketika Hantu Ditinjau Secara Fisika

Ketika Hantu Ditinjau Secara Fisika

Video penampakan kuntilanak kembali menghebohkan jagat maya pada 19 September 2019, diunggah oleh akun instagram @lambe_turah dan ditonton oleh lebih dari 2 juta orang. Penampakan hantu paling populer di Indonesia itu diduga berasal dari Kecamatan Campang Raya, Bandar Lampung. Tapi kalian tau gak sih bagaimana fisika berusaha menjelaskan apa itu hantu?

Kuntilanak, salah satu hantu yang paling populer di Indonesia

Pertama-tama untuk membahas dari sisi sains fisika kita harus tahu dulu hantu itu terbuat dari apa. Ada banyak orang awam yang bilang kalau hantu itu adalah energi. Tapi, pemahaman awam tentang “energi” yang biasanya dikaitkan dengan keberadaan makhluk halus tentu beda dengan pengertian fisikanya.

Menurut paham awam, terutama yang mempercayai hal-hal ghaib, bagi mereka energi adalah sesuatu kekuatan yang dapat mempengaruhi situasi, perasaan, dan keadaan seseorang bersangkutan yang dikenai “energi” itu. Dalam konteks hantu, energi yang dimaksud adalah energi negatif, karena keberadaan makhluk halus yang satu ini disinyalir dapat menciptakan rasa takut, cemas, tidak enak, bagi yang “merasakannya” / melihatnya. Padahal, dalam dunia sains fisika, energi sendiri adalah suatu ukuran kemampuan dalam melakukan kerja, diukur dalam satuan Joule. Pemahaman ini tidak ada kaitannya sama sekali dengan hantu. Bahkan dalam fisika, tidak ada yang disebut energi negatif.

Bayangan yang biasanya muncul dalam pikiran orang ketika mendengar kata energi

Meskipun begitu, tetap saja ada pemahaman yang mencoba menghubungkan hantu dengan energi yang didefinisikan dalam dunia fisika.

Jika ditanyakan apa alasannya, banyak dari antara mereka mengaitkan keberadaan hantu dengan hukum kekekalan energi, yaitu hukum yang mengatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan maupun dimusnahkan, tapi dapat diubah bentuknya.

Mereka berpendapat jika ada seseorang yang meninggal, energi yang tersimpan dalam tubuhnya akan langsung terkonversikan menjadi “energi” yang mereka sebut sebagai hantu.

Padahal proses perubahan energi tidaklah seperti itu. Energi yang tersimpan di tubuh kita nyatanya akan diterima oleh hewan yang mengurai tubuh kita. Selain oleh hewan pengurai (dekomposer), sisa nutrisi dan mineral dalam tubuh kita pun akan diserap oleh tumbuhan yang hidup di sekitar jasad, menyediakan energi bagi tumbuhan untuk hidup.

Salah satu contoh hewan dekomposer, yaitu hewan yang mengurai tubuh manusia yang sudah meninggal

Selain dikatakan energi, banyak juga orang yang berkata bahwa hantu adalah suatu materi yang tidak kelihatan. Tapi, apakah ada bukti untuk pernyataan tersebut? Jawaban singkatnya, tidak.

Dalam sains fisika, materi adalah suatu hal yang menempati ruang dan memiliki massa. Hingga sekarang tidak dikenal satu pun partikel yang dapat menyusun hantu. Tak ada pula seorang pun yang dapat menimbang massa dari hantu.

Secara tidak langsung misteri keberadaan hantu dipatahkan melalui eksperimen fisika partikel terbesar di CERN dengan Large Hadron Collider. LHC sendiri adalah mesin akselerator partikel tercepat dan terbesar di dunia. Dengan menumbukkan partikel yang memiliki kecepatan tinggi, para peneliti dapat mengetahui bagaimana partikel saling berinteraksi. Selain itu, mereka juga dapat mengetahui apa saja penyusun suatu partikel.

Large Hadron Collider (LHC)

Profesor Brian Cox mengatakan jika hantu memang bisa dijelaskan secara fisika, seharusnya materi yang menyusun hantu itu dapat ditemukan setelah atom terpecah menjadi beberapa bagian subatomik.

Secara logika sederhananya, jika hantu adalah suatu materi, harusnya hantu ini dapat berinteraksi dengan materi sekitar yang jelas-jelas dapat kita lihat. Selain itu, harusnya semua orang dapat melihatnya. Tapi kenyataannya tidak semua orang dapat melihatnya, bahkan ketika beberapa orang itu berkumpul di tempat yang sama dan pada waktu yang sama. Hal ini karena hantu bukanlah suatu materi.

Seperi yang kita tahu, alam semesta tersusun atas materi dan energi. Jadi, jika hantu bukan keduanya, maka hantu dapat dikatakan tidak ada.

Lalu, kenapa ada beberapa orang yang dapat melihat atau sekadar merasakan keberadaan hantu?

Sebenarnya ada banyak faktor ilmiah yang dapat membuat seseorang melihat hantu, namun penyebab yang paling umum adalah sebagai berikut :

1. Efek psikologis

Efek psikologis yang dimaksud disini adalah efek yang akan dirasakan seseorang akibat pemikirannya sendiri atau akibat apa yang ia dengar dari orang lain. Contohnya, rumor yang beredar dapat mempengaruhi cara pandang seseorang terhadap sesuatu melalui alam bawah sadarnya. Jika seseorang diberi tahu bahwa tempat A adalah tempat berhantu, ia akan memikirkan hal tersebut secara terus menerus dan akhirnya otak akan menciptakan suatu ilusi yang kemudian ia sebut hantu.

2. Efek Neurologis

Seseorang yang mengidap suatu gangguan neurologis/kejiwaan tertentu seperti skizofrenia seringkali mengalami halusinasi. Halusinasi inilah yang menyebabkan penderitanya melihat atau mendengar hal-hal yang aneh. Penyakit yang disebabkan oleh perpaduan dari genetik, lingkungan, dan ketidakseimbangan senyawa kimia di otak ini membuat otak seseorang tidak dapat berfungsi sebagaimana mestinya. Akibatnya, penderita kesulitan membedakan mana yang realita dan khayalan. Hal ini membuat penderita seringkali salah mempersepsikan khayalannya sendiri sebagai suatu kenyataan.

Selain karena adanya penyakit skizofrenia, ternyata halusinasi juga dapat disebabkan oleh beberapa faktor lainnya. Yang paling umum di antaranya adalah akibat kurang tidur. Oleh karena itu, penting bagi kita untuk tidur cukup untuk menjaga kesehatan otak kita.

Berdasarkan apa yang sudah dijelaskan di artikel ini, bisa kita simpulkan bahwa fisika tidak dapat menjelaskan keberadaan hantu. Itulah kenapa untuk kajian hantu dll ada bidang sendiri bernama “Metafisika” atau bahasa kerennya adalah “Beyond Physics”.

Eeferensi
[1] Radford, Benjamin. 2011. Do Einstein’s Laws Prove Ghosts Exist?. Diakses pada tanggal 2 Agustus 2019

[2] Hamer, Ashley. 2019. Curiosity. According To Professor Brian Cox, Particle Physics Proves Ghosts Don’t Exist. Diakses pada tanggal 2 Agustus 2019

[3] Griffin, Andrew. 2017. Ghosts definitely don’t exist because otherwise the Large Hadron Collider would have found them, claims Brian Cox. Diakses pada tanggal 2 Agustus 2019

[4] Tremblay, Sylvie. 2018.This Is Probably Why You’ve Seen a Ghost, According to Science. Diakses pada tanggal 2 Agustus 2019

[5] Dagnall, Neil. 2016. The top three scientific explanations for ghost sightings. Diakses pada tanggal 2 Agustus 2019

[6] Sandy. 2014. Ilmuwan: Hantu Hanyalah Ilusi Pikiran Manusia. Diakses pada tanggal 2 Agustus 2019

[7] Swari, Risky Candra. 2018.Skizofrenia. Diakses pada tanggal 2 Agustus 2019

[8] Mayo Clinic. 2018. Schizophrenia. Diakses pada tanggal 2 Agustus 2019

Berhasilnya Teleportasi Kuantum Antara 2 Qubit

Berhasilnya Teleportasi Kuantum Antara 2 Qubit

Komputer kuantum adalah salah satu penerapan dari ilmu fisika kuantum. Komputer ini memiliki potensi besar untuk secara efektif dan efisien memecahkan masalah kompleks yang sulit dipecahkan dengan komputer biasa.

Bagaimanapun juga, merancang prosesor kuantum dalam skala besar sangatlah menantang karena rentan terjadinya error di sistem kuantum yang berbeda dengan error pada komputer biasa.

“Penghitungan kuantum diselesaikan dengan bit data yang disebut qubit yang rentan terhadap error,” ujar Professor Schoelkopf, ketua tim dari penelitian ini.

Qubit (singkatan dari quantum bit) sendiri adalah unit dasar informasi dalam komputer kuantum. Bedanya bit biasa dengan qubit adalah informasi yang ada di dalamnya. Bit hanya dapat membawa 1 informasi yakni apakah 1 atau 0, sementara qubit bisa mewakili beberapa informasi secara bersamaan.

Cara untuk menyikapi tantangan ini adalah dengan menggunakan modularitas, suatu strategi yang sering digunakan dalam bidang engineering untuk membuat sistem kompleks.

Peneliti dari Yale University mendemonstrasikan kunci dari pembuatan arsitektur untuk modular komputer kuantum. Mereka menyebut ini “teleportasi dari gerbang kuantum antara dua qubit”, seperti yang telah dipublikasikan dalam jurnal ilmiah berjudul Deterministic teleportation of a quantum gate between two logical qubits.

“Arsitektur modular kuantum terdiri dari beberapa modul yang berfungsi sebagai prosesor kuantum kecil yang jika saling terhubung akan membentuk suatu  prosesor kuantum besar,” ujar Professor Robert Schoelkopf dan Dr. Kevin Chou, beserta rekan kerjanya.

“Dalam arsitektur ini, modul terisolasi satu sama lain secara natural sehingga error pada sistem yang lebih besar dapat dicegah,” tambahnya.

Prinsip utama dibalik proyek baru ini adalah dengan menerapkan teleportasi kuantum, suatu keunikan dari mekanika kuantum.

Teleportasi kuantum adalah proses memindahkan materi/energi dari satu posisi ke posisi lain secara cepat dengan menggunakan prinsip mekanika kuantum, yaitu quantum entanglement.

Teleportasi kuantum ini sebelumnya telah digunakan untuk mentransmisikan 2 keadaan kuantum yang tidak diketahui tanpa mengirimkan keadaan itu sendiri secara fisik. Tetapi, teleportasi kuantum ini hingga kini belum juga direalisasikan sebagai suatu operasi deterministik.

konstruksi dari arsitektur modular dan teleportasi gerbang kuantum

Para peneliti tersebut mendemonstrasikan operasi kuantum (melalui eksperimen), tanpa bergantung dari interaksi langsung dengan menggunakan protokol teoretis yang dikembangkan di tahun 1990-an.

Protokol ini berpedoman pada entanglement, bersamaan dengan operasi lokal dan komunikasi klasik antara 2 sistem. Jika digabung, elemen-elemen ini dapat membedakan karakteristik informasi yang masuk lewat protokol teleportasi itu. Hal ini dapat menentukan informasi mana yang dikirim melalui saluran kuantum dan yang mana yang lewat saluran klasik.

demonstrasi dari teleportasi gerbang kuantum deterministik.
demonstrasi dari teleportasi gerbang kuantum deterministik.

Demonstrasi ini beroperasi pada qubit data yang dikodekan secara logistik. Qubit logis 2 dimensi dikodekan dalam dimensi lebih tinggi dengan sifat simetri. Tujuannya agar dapat terjadinya pendeteksian dan koreksi dari error, terutama pada kejadian photon-loss, yaitu error yang sering terjadi di sistem kuantum.

“Dalam eksperimen sistem kuantum, qubit logis dimonitor oleh qubit tambahan untuk mendeteksi dan memperbaiki error secara langsung,” ujarnya.

Selain secara logis, mereka juga mendemonstrasikan gerbang teleportasi dengan pengkodean Fock untuk menspesifikasikan qubit data. Karena bukan pengkodean logistik, maka cara ini tidak dapat membetulkan kesalahan kuantum. Tapi, dengan menspesifikasikan data,hal ini mempermudah mereka untuk mengekstrak qubit untuk diteleportasikan dengan alat yang ada.

Dr. Kevin Chou dan rekannya menjalankan 2 modul yang masing-masing terdiri atas cekungan microwave superkonduktor (sebagai qubit data) dan sebuah transmon (sebagai qubit komunikasi).

Setiap modulnya dihubungkan dengan JPC untuk hasil pengukuran transmon (qubit komunikasi) yang cepat dan berketelitian tinggi. Pada eksperimen ini, para peneliti berhasil mencapai ketelitian 99.4%.

Sebelum eksperimen, semua sistem berada di kondisi ground. Lalu, mereka menentukan kondisi awal dari qubit komunikasi untuk dikirim ke qubit data melalui pengkodean sebagai kondisi awal dari qubit data. Hal ini didesain agar qubit komunikasi bisa kembali ke posisi ground setelahnya, sehingga bisa melakukan teleportasi berikutnya.

Setelah proses teleportasi dilakukan, para peneliti menganalisa keadaan qubit logis dan mengekstrak fungsi wigner untuk menganalisa keadaan akhir.

Bulatan logical bloch pengkodean kode binomial. secara logis qubit data dikodekan dalam basis kode binomial dan fungsi wigner.
Bulatan logical bloch pengkodean kode binomial. secara logis qubit data dikodekan dalam basis kode binomial dan fungsi wigner.

Dibuatnya 6 kondisi sebelum dan sesudah rotasi untuk quantum process tomography, menghasilkan 1296 pengaturan. Setiap pengaturan terdiri dari 2500 pertengahan. Dan masing-masing error statistik yang diekstrak dari analisis bootstrap menjadi kurang dari 1%. Dengan demikian, eksperimen ini bisa dibilang berhasil.

Referensi.

1] Yale University. 2018. Researchers ‘teleport’ a quantum gate. Diakses dari https://m.phys.org/news/2018-09-teleport-quantum-gate.html pada tanggal 9 September 2018.

[2] News Staff/Source. 2018. Physicists Demonstrate ‘Teleportation’ of Quantum Gate between Two Qubits. Diakses dari http://www.sci-news.com/physics/quantum-gate-teleportation-06382.html pada tanggal 9 September 2018.

[3] Chou, Kevin S. dkk. 2018. Deterministic teleportation of a quantum gate between two logical qubits. Nature research letter.

Professor Brian Cox – Dari Rock ‘n’ Roll ke Fisika Partikel

Professor Brian Cox – Dari Rock ‘n’ Roll ke Fisika Partikel

Masa muda yang urakan dan seakan-akan tidak memiliki masa depan ternyata tidak mencerminkan kenyataan yang terjadi di masa depan. Itulah yang terjadi pada Professor Brian Cox. Di tahun 1988 ketika usianya masih 20 tahun (lahir 1968), Brian Cox adalah pemain keyboard dari band rock Inggris yang bernama “Dare”. Mengeluarkan album rock ‘n’ roll untuk yang pertama kalinya dengan judul Out of the Silence (1988).

Tampilan Brian Cox ketika menjadi pemain key board di band Rock ‘n’ Roll nya yang bernama Dare.
Tampilan Brian Cox ketika menjadi pemain key board di band Rock ‘n’ Roll nya yang bernama Dare

Perubahan yang besar terjadi ketika Brian Cox diterima di Universitas Manchester Inggris pada jurusan Fisika. Meskipun telah berada di universitas, namun kecintaan kepada Rock ‘n’ Rollnya tidak hilang, terbukti dengan dikeluarkannya 3 album yakni Blood from Stone (1991), D:Ream On Volume 1 (1993), In Memory Of… (2011). Bahkan lagunya pernah menjadi lagu terhits di Inggris yang berjudul “Things Can Only Get Better”. Sambil nyambi bermain music Rock ‘n’ Roll di saat masa kuliahnya, kecintaan Brian Cox mulai tumbuh pada bidang fisika partikel. Bidang yang penulis rasa merupakan cabang bidang fisika yang sangat sulit, karena murni teoritis dan sangat matematis (bayangkan intergral rangkap 3 dan juga terdapat cincin yang mengikat integral rangkap 3 tersebut). Berikut contoh rumus fisika partikel (rumus universal yang diprediksi dapat memprediksi segala sesuatu) yang disampaikan Brian Cox dalam acara TEDx

Rumus universal yang diprediksi dapat memprediksi segala sesuatu (1 halaman penuh)
Rumus universal yang diprediksi dapat memprediksi segala sesuatu (1 halaman penuh)
Brian Cox menjelaskan rumus universal yang diprediksi dapat memprediksi segala sesuatu
Brian Cox menjelaskan rumus universal yang diprediksi dapat memprediksi segala sesuatu

Berikut video lengkapnya

Siapa yang dapat menyangka bahwa Brian Cox akan menjadi professor? Bahkan mampu menjelaskan rumus yang sangat kompleks yang panjangnya sehalaman itu? Mengutip perkataan Professor Brian Cox pada acara talkshow The Jonathan Ross Show, “Saya (Brian Cox) mendapatkan nilai D untuk mata pelajaran matematika tingkat lanjut (A-Level/advanced level)” Sehingga karena nilai matematika yang jelek tersebutlah Brian Cox melampiaskan pelariannya pada band Rock ‘n’ Roll.

Sekarang Profesor Brian Cox adalah guru besar di Fakultas Physics and Astronomi Universitas Manchester. Dengan banyak sekali prestasi yang telah diraih, dari lulusan terbaik sarjana Sains (Bachelor of Science) dan master Sains (MPhil) dari Universitas Manchester. Bahkan sampai menamatkan S3 dengan gelar Doctor of Philosophy juga pada Universitas Manchester. Karya tulis S3 nya berjudul “Double Diffraction Dissociation at Large Momentum Transfer” yang dikerjakan di laboratorium terbesar di Dunia yang pernah ada, CERN. Dan penghargaan-penghargaan lain yang sangat bergengsi seperti Lord Kelvin Award, Royal Society University Research Fellowship, International Fellow of The Explorers Club, Institute of Physics Kelvin Prize, Officer of the Order of the British Empire, Queen’s 2010 Birthday Honours, dll.

Dibalik prestasinya yang sangat banyak, ternyata Brian Cox tidak terlalu dikenal oleh masyarakat karena prestasinya tersebut. Profesor Brian Cox terkenal justru karena mampu menjadi presenter TV untuk channel Sains, yakni channel BBC membawakan acara Wonders of Life. Profesor Brian Cox mampu menyampaikan Sains dalam bahasa yang mudah dimengerti dan membuat orang yang menontonnya menjadi menyukai sains. Menurut People Magazines, Sains menjadi seksi karena disampaikan oleh Profesor Brian Cox. Atas prestasinya tersebut (mampu menjadi komunikator sains), Profesor Brian Cox mendapatkan penghargaan Michael Faraday Prize of the Royal Society .

Profesor Brian Cox ketika Mendapatkan Penghargaan Michael Faraday Prize of the Royal Society
Profesor Brian Cox ketika Mendapatkan Penghargaan Michael Faraday Prize of the Royal Society

Diantara banyaknya video Profesor Brian Cox yang ada di youtube, menurut penulis video berikut adalah video yang terbaik dan sangat menginspirasi ! Selamat menonton dan semoga terinspirasi .

A Night With The Star with Brian Cox

Jika tidak bisa, berikut link lainnya

A Night With The Star with Brian Cox

Sumber :

Wikipedia. Brian Cox (Physicist). http://en.wikipedia.org/wiki/Brian_Cox_(physicist). Diakses pada 10.05 WIB tanggal 12-4-2015.