Anda tentu tahu, atau setidaknya pernah mendengar tentang laser, susunan berkala unsur-unsur pada tabel kimia, radioaktivitas, reaksi kimia, kestabilan DNA dan juga kecanggihan smartphone Anda. Semua hal hebat tersebut dapat dijelaskan dengan baik oleh sebuah teori sains yang dikenal dengan nama teori kuantum. Dan pada hari ini kita harus kembali berterima kasih kepada Neils Bohr. Sebab dialah tokoh kunci pendiri teori revolusioner ini.
Para ilmuwan sepakat bahwa teori kuantum merupakan gagasan paling cemerlang yang pernah dibuat oleh manusia. Dalam waktu yang relatif singkat, teori ini dengan sukses melahirkan begitu banyak rintisan konsep sains dan teknologi modern. Gagasannya juga berhasil mengubah cara kita dalam memandang dunia fisik.
Kehebatan teori kuantum bermula dari perubahan mengejutkan yang terjadi pada paruh awal abad ke-20, yang tentunya dicetuskan oleh Neils Bohr. Meski awalnya sempat ditolak keras, Bohr justru mampu membawa pandangan baru yang radikal dalam menjelaskan berbagai fenomena fisis dan meruntuhkan gambaran realitas yang telah dilukis oleh Newton ratusan tahun silam. Konsekuensi yang diterimanya dalam membangun teori ini adalah ‘prinsip ketidakpastian’, ‘dualisme gelombang partikel’, dan ‘kekekalan materi dan energi’. Sesuatu sangat sulit diterima kala itu. Pun hingga sekarang.
Neils Bohr 1922. Sumber : www.nobelprize.org
Mari kita kembali menelisik ke belakang kisah singkat perjalanan Bohr.Bohr dilahirkan pada tanggal 7 Oktober 1885 di Kota Kopenhagen, Denmark. Ada banyak hal menarik dalam kisah hidup Bohr yang dapat kita petik sebagai pelajaran hidup. Selama hidupnya, Neils Bohr tidak dikenal sebagai pemikir cepat. Bohr sering ketinggalan dari adiknya, Harald, yang bisa lebih cepat menyelesaikan gelar pendidikan tinggi dibandingkan dirinya. Bohr juga ketinggalan dalam hal olahraga dan seni. Namun demikian, ibunya menuturkan bahwa kemampuan Bohr dalam berkonsentrasi, sudah ada sejak dia masih sangat muda.
Semua cerita kebesaran Bohr bermula pada tahun 1912 di laboratorium Rutherford, seorang fisikawan besar Inggris, di Manchester. “Orang besar Denmark” ini mulai mengawali penyelidikan dalam menguak fisika kuantum. Sebelumnya, Bohr bekerja di laboratorium Cavendish di bawah bimbingan J.J Thomson (kala itu Thomson terkenal dengan penemuan elektron dan mencetuskan model atom berbentuk mirip semangka, dengan elektron yang terpendam seperti biji dalam muatan positif yang tersebar. Para Ilmuwan Inggris menyebutnya model “Pudding Plum” atau “Puding Natal”). Roti kismis. Anda mungkin masih ingat pelajaran kimia ketika SMA dahulu bukan?
Beberapa bulan kemudian Bohr berhenti karena ia kecewa sekali dengan model atom Thomson tersebut. Bohr kemudian bertemu Rutherford di laboratorium Cavendish. Bohr sangat terkesan dengan cerita Rutherford yang penuh semangat. Dari hasil percobaan yang telah dilakukan bersama murid-murid risetnya, Rutherford berkesimpulan bahwa inti atom pastilah sangat kecil, masif dan memiliki muatan positif yang sangat besar. Ini sangatlah bertentangan dengan konsep Thomson. Percobaan-percobaan ini dan penafsiran Rutherford menandai awal konsep modern tentang model inti atom.
Ketika Bohr tiba di Manchester, tengah ramai dibicarakan masyarakat ilmiah tentang model atom Rutherford. Meski demikian Bohr sendiri tidak terkungkungi model Rutherford. Intuisinya mengatakan, mekanika klasik (yang digagas oleh Newton) tidak bisa diterapkan pada struktur atom yang dipahami kala itu.
Awal musim kemarau tahun 1912, Bohr menyodorkan sebuah makalah berjudul “Susunan Atom dan Molekul” kepada dunia. Makalah ini menuntaskan persoalan kestabilan atom untuk sementara. Hingga ilmuwan seluruh dunia terbentur oleh pemahaman sifat partikel dan gelombang yang menyatu (dualitas partikel-gelombang).
Bukan Bohr namanya bila tidak berani bermimpi besar. Dan kala itu memang tak ada seorang pun yang berani bermimpi seperti dirinya. Mimpinya pun terwujud tepatnya pada musim semi di tahun 1927.
Pada tahun itu, Bohr menemukan pemahaman dualitas partikel-gelombang (sebuah pemahaman di mana atom atau partikel lebih kecil seperti elektron dsb memiliki sifat ganda yang tak dapat dipisahkan. Bersifat sebagai sebuah partikel/benda masif dan bersifat gelombang juga), yang diyakininya sebagai pemahaman pokok dan akhir teori kuantum. Bohr telah mengajukan sudut pandang yang baru kala itu. Menurutnya, meskipun prilaku partikel dan gelombang saling berdiri sendiri. Keduanya diperlukan untuk pemahaman lengkap terhadap sifat kesuluruhan objek yang diamati. Ia menamakannya dengan prinsip ‘saling melengkapi’.