Werner Heisenberg dan Prinsip Ketidakpastian

Werner Heisenberg | Wikimedia Commons

Werner Heisenberg dilahirkan di Jerman pada 1901. Ia dikenal sebagai seorang jenius. Werner Heisenberg menerima gelar doktor dalam bidang fisika teoretis di Universitas Munich pada 1923, ketika usianya baru menginjak 22 tahun. Dari 1923 hingga 1927, dia bekerja di Kopenhagen bersama fisikawan besar asal Denmark, Niels Bohr.

Pada 1925, Werner Heisenberg membuat tulisan penting pertamanya tentang mekanika kuantum. Ia mengajukan sebuah rumus fisika baru, rumus yang konsep dasarnya berbeda dengan rumus yang dibuat Newton. Teori barunya ini dapat diterapkan pada semua sistem fisika.

Teori mekanika kuantum Werner Heisenberg tidak berbeda jauh dengan teori mekanika klasik di satu bagian, dan sangat berbeda jauh di bagian yang lain. Jika sebuah sistem makroskopik dirumuskan secara matematis, teori mekanika kuantum akan sama dengan teori mekanika klasik.

Werner Heisenberg | Wikimedia Commons

Namun jika sudah melibatkan sistem-sistem atomik, prediksi-prediksi mekanika kuantum akan sangat berbeda dengan prediksi-prediksi mekanika klasik. Hal itu membuktikan bahwa berbagai percobaan yang melibatkan mekanika kuantum akan memiliki perhutangan yang tepat.

Werner Heisenberg kemudian berhasil merumuskan sebuah “prinsip ketidakpastian” pada 1927 dari teori yang dibuatnya. Prinsip ini secara umum dianggap sebagai salah satu prinsip paling mendasar dari ilmu pengetahuan modern. Prinsip ketidakpastian memberikan batasan teoretis tertentu dalam membuat pengukuran-pengukuran ilmah. Prinsip ketidakpastian menetapkan bahwa ilmu fisika hanya sanggup membuat prediksi-prediksi statistik.

Misal, seorang ilmuwan dapat memprediksi satu dari ratusan atom radium dapat memancarkan sinar gamma, tetapi ia tidak dapat mengatakan dengan pasti apakah ada atom radium yang benar-benar akan melakukan hal itu.

Werner Heisenberg | Interdisciplinary Physics

Namun prinsip tersebut tidak selamanya dapat menjadi dasar dalam perhitungan-perhitungan seorang ilmuwan. Terkadang sebuah sistem yang melibatkan metode statistik dapat memberikan dasar yang baik ketika proses pengambilan tindakan. Prinsip ketidakpastian menjadi sebuah perubahan paling mendasar dalam filosofi dasar ilmu pengetahuan.

Sejumlah penerapan-penerapan praktis dari teori mekanika kuantum adalah dibuatnya peralatan-peralatan modern, seperti mikroskop electron, laser, dan transistor. Teori mekanika kuantum juga memiliki penerapan luas dalam bidang fisika nuklir dan energi atom. Teori ini menjadi dasar pengetahuan tentang spektroskopi, dan juga digunakan secara luas dalam ilmu astronomi, maupun kimia. Seperti dalam penerapan teoretik tentang sifat-sifat helium cair, susunan internal bintang-bintang, feromagnetisme, dan radioaktivitas.

***

Referensi: