Kuantum: Ketika Pengukuran Adalah Penciptaan

Alam semesta ini penuh kejutan. Di dalamnya, terdapat aturan-aturan yang begitu asing bagi akal sehat kita, yang terbentuk dari pengalaman sehari-hari di dunia yang terukur dan teratur. Namun, pada kedalaman atom dan partikel subatomik, dalam dunia yang tidak kasat mata, berlaku hukum-hukum fisika yang berbeda. Di tempat itu, mekanika kuantum berkuasa dan realitas menampakkan wajahnya yang paling aneh, laksana lukisan abstrak yang terus berubah setiap kali dipandang.

Visualisasi fungsi gelombang elektron yang runtuh saat dilakukan pengukuran (sumber: Dall-E dari paragraf dalam tulisan ini).

Salah satu misteri terbesar dalam dunia kuantum adalah apa yang disebut sebagai "masalah pengukuran". Bayangkan sebuah elektron yang berperilaku laksana gelombang, menyebar dan berinterferensi. Namun, ketika kita mencoba "menangkap" dan mengukurnya, ia tiba-tiba "memilih" untuk menjadi partikel, terlokalisasi pada satu titik di ruang dan waktu.

Eugen Merzbacher, dalam bukunya Quantum Mechanics, menjelaskan paradoks ini dengan elegan. Ia menggambarkan fungsi gelombang sebagai "amplitudo probabilitas", sebuah konsep yang menghubungkan dunia kuantum probabilistik dengan dunia klasik yang deterministik.

Merzbacher membawa kita menelusuri eksperimen dua celah, sebuah eksperimen klasik yang menggambarkan dualisme gelombang-partikel dengan dramatis. Elektron, yang ditembakkan satu per satu, dapat melewati kedua celah secara bersamaan, sebagaimana layaknya gelombang. Namun, ketika kita mencoba mengukur celah mana yang dilewati, elektron "memutuskan" untuk menjadi partikel dan hanya melewati satu celah saja.

Melalui analogi dan ilustrasi yang tajam, Merzbacher menunjukkan bahwa dalam dunia kuantum, pengukuran bukanlah sekadar pengamatan pasif. Sebaliknya, pengukuran adalah intervensi aktif yang memaksa sistem kuantum untuk "memilih" salah satu dari kemungkinan-kemungkinan yang ada.

Dalam dunia kuantum, realitas bukanlah sesuatu yang statis dan mandiri, melainkan sesuatu yang dinamis dan relasional. Carlo Rovelli, fisikawan teoritis terkemuka, menawarkan perspektif baru tentang mekanika kuantum yang disebut 'Relational Quantum Mechanics'. Menurutnya, sifat-sifat kuantum, seperti posisi atau momentum, bukanlah sifat intrinsik dari suatu sistem, melainkan sifat yang muncul dari interaksi antara sistem tersebut dengan sistem lainnya.

Pierre Martin-Dussaud, dalam makalahnya yang berjudul "Fact-nets: Towards a Mathematical Framework for Relational Quantum Mechanics", memperkenalkan kerangka kerja matematika baru yang disebut fact-nets untuk menggambarkan realitas kuantum relasional ini. Fact-nets adalah graf yang menghubungkan berbagai sistem kuantum melalui "fakta", yaitu hasil dari interaksi antara dua sistem.

Dussaud menjelaskan bahwa fact-nets memungkinkan kita untuk memahami realitas kuantum sebagai jalinan relasi antara sistem, tanpa mengandaikan adanya sifat-sifat intrinsik dari sistem itu sendiri. Dalam kerangka kerja ini, pengukuran adalah sebuah proses yang menciptakan fakta baru, yang pada gilirannya mengubah jaringan relasi antar sistem.

Ternyata, di dunia kuantum, kita tidak hanya mengamati realitas, namun kita juga ikut menciptakannya melalui setiap aksi pengukuran. Dan realitas yang kita hasilkan, bukanlah sebuah entitas yang absolut, melainkan sebuah relasi yang relatif, sebuah jaringan fakta yang terus berubah, yang pada akhirnya menenun kain realitas yang rumit dan menakjubkan.