Double Slit Experiment: Bukan Praktikum Fisika Biasa

Double Slit Experiment: Bukan Praktikum Fisika Biasa

   March 21, 2021       Chandra Nurohman

---

Tulisan ini bukan rujukan ilmiah ya, saya cuma mau berbagi pikiran..

Sebagian dari kita pasti punya pengalaman melakukan praktikum percobaan celah ganda (double slit experiment) waktu sekolah. Itu salah satu praktikum saya di SMA dulu, mungkin ada juga yang sudah mendapatkannya di jenjang SMP. Seminimal-minimalnya pasti pernah dapat soal seperti ini kan?

Percobaan ini dilakukan untuk membuktikan bahwa cahaya punya sifat gelombang. Rather than ditembakkan sebagai bola-bola partikel yang melesat melewati lubang, cahaya merambat seperti ombak. Rambatan itu akan diteruskan melalui dua lubang, kemudian ada bagian yang saling menguatkan menjadi terang dan saling melemahkan menjadi gelap. Jadilah pola gelap terang tertangkap di layar. 

Fakta ini menjadi menarik karena mematahkan hipotesis bahwa cahaya akan melewati salah satu lubang kanan atau kiri. Ternyata partikel cahaya bisa melewati dua-duanya simultaneously. Menurut eksperimen, partikel memang miliki sifat seperti ini, biasa disebut superposisi. Partikel bisa berada pada dua posisi dan dua kondisi yang berbeda pada waktu yang bersamaan. 

Ini seperti meme piring Schrodinger saja, coba rasakan gambar berikut. Piringnya berada pada kondisi broken sekaligus not broken...

Kembali ke masalah celah ganda, fakta yang lebih mencengangkan adalah ketika peneliti memutuskan bergerak satu langkah lebih jauh. Bagaimana kalau sebuah detektor dipasang untuk mengetahui secara pasti cahaya lewat lubang kanan atau kiri. Secara mengejutkan, sifat ketidakpastian dimana cahaya merambat seperti gelombang hilang, sekarang cahaya bisa diketahui lewat kanan atau kiri, dan bayangan di layar berubah menjadi dua titik terang bukan lagi pola gelap terang.

Anehnya, jika detektor dimatikan, pola gelap terang akan kembali terbentuk. Perubahan output antara gelap terang dan dua titik terang ini seolah sangat bergantung pada ada tidaknya aktivitas deteksi. Ini seperti sebuah kelas yang ribut lalu guru killer masuk dan seketika diam, kemudian ketika gurunya keluar kelas itu ribut lagi.

Detektor ini mau dipasang di depan atau belakang lubang hasilnya tetap sama: jika ada observer, sifat partikel menjadi definitif/jelas. Definitif disini maksudnya jelas posisinya dimana dan kondisinya seperti apa.

Yang menjadi perdebatan adalah bagaimana pengukuran menggunakan detektor ini bisa menghilangkan sifat ketidakpastian partikel? Kemudian mana yang berperan menyebabkan perubahan ini, apakah alat detektornya, program interpreternya, atau manusia penelitinya?

Ada beberapa pendapat soal ini. Salah satunya adalah bahwa kesadaran (consiousness) menusia peneliti lah yang mengeliminasi sifat ketidakpastian partikel. Kesadaran inilah yang membuat sesuatu terdeteksi dan terkuantifikasi tepat saat observasi atau pengukuran dilakukan.

Untuk mempermudah, bayangkan guru killer dan kelas ribut tadi. Guru killer adalah observer, murid-murid yang ribut di kelas adalah sifat uncertainty partikel. Keributan (uncertainty) berlangsung selama guru tidak melihat dan tiba-tiba hilang/hening ketika sang guru muncul di depan pintu.

Sekarang, alam semestika ini kan sudah mawujud. Mulai partikel terkecil hingga planet dan galaksi sudah terbentuk. Kalau begitu pasti ada Zat yang lebih besar dari ini semua, yang menciptakan dan mengatur, sebagai observernya kan?