Mekanika kuantum merupakan terobosan nyata dalam sains, yang memungkinkan para ilmuwan menjelaskan banyak fenomena pada level atom dan partikel subatom. Dan sama sekali tidak mengherankan bahwa bidang pengetahuan yang berkembang secara dinamis memiliki dampak besar pada citra realitas modern. Anda dapat memverifikasi ini dengan melihat 17 contoh bagaimana mekanika kuantum telah berubah dan terus mengubah pandangan kita tentang alam semesta.
1. Alam semesta bisa menjadi hologram
Salah satu interpretasi model dunia, yang dikondisikan oleh postulat mekanika kuantum, adalah gagasan bahwa alam semesta tiga dimensi kita hanyalah sebuah hologram. Para peneliti di German-British Observatory melaporkan kemungkinan deteksi riak kecil dalam ruang-waktu, yang dapat memberikan bukti untuk teori pikselisasi kuantum.
2. Seiring kemajuan teknologi, inovasi menjadi kurang akurat
Seiring dengan kemajuan di bidang perkembangan teknologi, kebutuhan akan ketelitiannya pun semakin berkembang. Kesalahan berbagai perangkat, seperti jam dan termometer, dapat dikaitkan dengan fenomena derau kuantum. Kebisingan ini mencegah pengukuran yang sempurna diperoleh. Namun, dengan menghilangkan interferensi ini, Anda dapat membuat teknik dengan akurasi indikator maksimum, mirip dengan jam atom atau termometer kuantum.
Video promosi:
3. Cahaya dapat dikontrol dan dipusatkan untuk melakukan berbagai fungsi
Anehnya, laser, yang penemuannya menjadi mungkin berkat mekanika kuantum, pernah dianggap sebagai subjek yang tidak penting secara praktis. Namun, bertentangan dengan keyakinan ini, perkembangan cakupan teknologi ini telah memastikan munculnya berbagai penemuan, mulai dari pemutar CD hingga sistem pertahanan rudal.
4. Keacakan dapat dihitung dan diprediksi
Menurut para ilmuwan, dari sudut pandang mekanika kuantum, tidak ada yang bisa benar-benar acak. Memiliki informasi lengkap tentang pergerakan dadu, mereka akan dapat secara akurat mensimulasikan lemparan dadu dan memprediksi hasilnya terlebih dahulu. Dengan membuat derau kuantum dan mengukur levelnya, bilangan acak dapat dihasilkan yang dapat digunakan untuk mengenkripsi data.
5. Objek berperilaku berbeda saat diukur
Interpretasi Kopenhagen tentang mekanika kuantum mengasumsikan bahwa partikel mengubah perilakunya selama tindakan pengukuran. Menurut konsep ini, partikel memiliki keadaan yang berbeda, tetapi pada saat mengamatinya, mereka dipaksa untuk mengambil salah satunya. Ini mungkin terdengar aneh, tetapi interpretasi ini didukung oleh konsep matematika runtuhnya fungsi gelombang.
6. Ada lebih dari satu alam semesta
Konsep Multiverse, atau keberadaan pluralitas semua kemungkinan realitas, juga merupakan produk dari berbagai interpretasi fisika kuantum. Hal ini dapat dibuktikan dengan data dari observatorium yang mengorbit yang mengamati fenomena sisa Big Bang, serta model matematika yang menyiratkan alam semesta siklik.
7. Ada lebih banyak dimensi
Teori string, lahir dari mekanika kuantum, pada gilirannya memunculkan spekulasi tentang kemungkinan (atau ketiadaan) banyak dimensi. Menurut para peneliti, Alam Semesta mengandung setidaknya 11 dimensi, yang tampaknya tidak hanya mungkin, tetapi juga kondisi yang diperlukan untuk berfungsinya teori string.
8. Geometri Permata sebagai Pandangan Baru pada Konsep Fisika Kuantum
Fisikawan menemukan objek geometris yang bentuknya mirip dengan permata multifaset. Penemuan ini secara dramatis menyederhanakan kalkulasi interaksi partikel dan menantang pemahaman ilmiah klasik tentang ruang dan waktu sebagai komponen utama realitas.
9. Moda Transportasi Revolusioner Dapat Ditemukan
Ini bukan lagi subjek fiksi ilmiah murni: materi dapat dibongkar menjadi partikel-partikel yang, setelah diangkut, akan dapat mengembalikan penampilan sebelumnya. Hal ini menjadi mungkin dalam eksperimen transfer data, serta molekul besar, tetapi penerapan teknologi tersebut pada manusia dalam waktu dekat belum dipertimbangkan. Saat ini dimungkinkan untuk memindai setiap molekul dalam tubuh manusia dan mengumpulkannya di tempat lain, tetapi, menurut dalil fisika kuantum, sebuah objek berubah di bawah pengaruh tindakan semacam itu. Jadi, salinan persis dari objek yang dipindahkan tidak dapat direproduksi.
10. Listrik bisa digunakan untuk pengobatan
Para ilmuwan baru-baru ini menemukan kristal semikonduktor kecil yang dapat menjadi dasar terobosan di bidang kedokteran dalam waktu dekat. Titik-titik kuantum ini diyakini bersinar saat terkena radiasi ultraviolet. Jika demikian, mereka mungkin melekat pada sel kanker untuk melokalisasi dan menghancurkan yang terakhir.
11. Ada partikel yang memberikan massa bahkan pada bentuk materi terkecil
Para ilmuwan percaya bahwa Higgs boson, juga dikenal sebagai "partikel ilahi", mampu memberikan massa ke partikel fundamental tertentu seperti elektron dan gluon. Dengan menemukan dan mengisolasi Higgs boson, para peneliti akan dapat memahami bagaimana materi dapat diseimbangkan dengan antimateri dan apa yang sebenarnya terjadi pada alam semesta setelah Big Bang.
12. Cahaya dapat membantu mengenali aktivitas hacker
Untuk melindungi informasi sensitif dari ancaman gangguan luar, kriptografi kuantum telah mengembangkan metode pengkodean data dalam partikel cahaya atau foton individu. Rahasia dari metode ini terletak pada keberadaan "kunci" yang terdiri dari nol dan satu, yang memungkinkan program untuk mendeteksi keberadaan peretas secara real time, sementara ia mencoba mengungkapkan data rahasia.
13. Komputer dapat berjalan lebih cepat dari perangkat digital manapun yang ada saat ini
Perkembangan komputer kuantum merupakan bidang terapan mekanika kuantum yang dapat merevolusi komputasi. Dibandingkan dengan komputer digital, yang menyandikan data dalam sistem biner, komputer kuantum menggunakan properti kuantum untuk menyimpan data dan melakukan operasi, sehingga komputasi dan algoritme dapat dilakukan lebih cepat.
14. Fenomena terowongan kuantum dapat digunakan dalam kaitannya dengan gadget modern
Dalam mekanika kuantum, penerowongan kuantum dideskripsikan sebagai proses sebuah partikel menembus penghalang yang biasanya tidak dapat diatasi. Fenomena ini penting untuk pengoperasian berbagai perangkat, seperti sakelar, chip memori flash, dan drive USB.
15. Cairan dapat melawan gravitasi
Beberapa sistem besar mampu menunjukkan efek mekanika kuantum, seperti fenomena superfluiditas. Ini adalah keadaan materi di mana ia bertindak seperti cairan dengan viskositas nol, yang memungkinkannya untuk mendorong dirinya sendiri terlepas dari gravitasi. Di bawah kondisi saat ini, efek ini telah menemukan aplikasi terbesar dalam pembuatan lemari es modern dan pengembangan spektroskopi.
16. Turbulensi udara dapat disesuaikan
Ilmuwan Brasil telah mulai bekerja menciptakan turbulensi kuantum dalam kondisi yang sangat dingin di dalam ruang laboratorium yang berisi gas. Mempelajari turbulensi dalam lingkungan yang terkendali pada akhirnya dapat mengarahkan para ilmuwan ke cara untuk mengelolanya. Dengan demikian, masalah ketidakstabilan pesawat selama penerbangan dapat teratasi.
17. Orang dapat melakukan perjalanan bolak-balik dalam waktu
Penelitian dalam mekanika kuantum telah menyediakan kondisi untuk eksperimen mengenai kemungkinan perjalanan dari dunia kita ke ruang dan waktu alternatif. Berdasarkan hasil eksperimen yang dilakukan pada tahun 2010, para ilmuwan dapat menentukan bagaimana sebongkah logam yang terisolasi dapat bergerak dan pada saat yang sama berdiri. Ini karena kemampuan partikel kuantum untuk bergerak maju mundur melintasi kontinum waktu. Fitur ini mungkin dapat mengarahkan sains untuk menciptakan cara perjalanan waktu dalam waktu dekat.
Penulis: Katrin Straszewski
