Mohon tunggu...
Ricky Hamanay
Ricky Hamanay Mohon Tunggu... Penulis - a cosmology aficionado

a spectator of the cosmic dance

Selanjutnya

Tutup

Pendidikan Pilihan

Teori Kuantum Modern: Matriks Heisenberg dan Persamaan Schrodinger

25 Juli 2021   12:19 Diperbarui: 10 Januari 2023   16:57 2345
+
Laporkan Konten
Laporkan Akun
Kompasiana adalah platform blog. Konten ini menjadi tanggung jawab bloger dan tidak mewakili pandangan redaksi Kompas.
Lihat foto
source: shutterstock

Di jalur yang lain, Einstein sebagai orang pertama yang menerima teori kuanta Planck sebagai sesuatu yang riil dan bukan sekadar formula matematis tanpa arti fisis, menggunakan konsep kuanta tersebut untuk menyelesaikan teka-teki efefotolistrik. [Einstein adalah orang pertama yang menerapkan konsep kuanta Planck dan diikuti oleh Niels Bohr belakangan. Bohr menerapkannya pada pembahasan struktur atom, sehingga Ia menjadi orang pertama yang menggunakan konsep kuanta planck untuk struktur atom]. Dalam penjelasan efekfotolistrik, Einstein mengatakan bahwa gelombang cahaya merupakan kumpulan paket-paket (kuanta) energi diskrit yang disebut foton. Dalam perumusannya, Einstein mengusulkan bahwa energi foton sebanding dengan frekuensi foton (cahaya), dan berbanding terbalik dengan panjang gelombang cahaya (foton). Secara perumusan, Energi foton sama dengan frekuensi cahaya dikalikan dengan konstanta Planck, atau sama dengan konstanta Planck dibagi dengan panjang gelombang cahaya.

Karena momentum terkait dengan energi dan kecepatan (dalam hal ini kecepatan cahaya), maka diperoleh hubungan bahwa panjang gelombang foton sama dengan konstanta Planck dibagi dengan momentum. Dan menurut Broglie, perumusan ini bukan hanya berlaku pada partikel foton tapi berlaku umum pada semua jenis partikel. Dengan kata lain, semua partikel bersifat sebagai gelombang.

Dipandu oleh formulasi matematika dalam kasus (gelombang) optik, Schrodinger menyatakan hipotesis de Broglie tentang perilaku gelombang materi dalam sebuah bentuk persamaan atau rumus matematika yang dapat disesuaikan dengan berbagai masalah fisis. Hasilnya, Schrodinger berhasil merumuskan persamaan gelombang untuk materi  yang dikenal sebagai persamaan Schrodinger - kadang disebut sebagai mekanika gelombang. Persamaan ini menggambarkan perubahan atau evolusi waktu dari fungsi gelombang dari sebuah sistem kuantum.

Jadi, ada dua persamaan (rumus) mekanika kuantum, yang pertama disebut mekanika matriks; oleh Heisenberg, dkk., dan yang kedua disebut mekanika gelombang; oleh Schrodinger. Walaupun berbeda secara formulasi, kedua persamaan ini menghasilkan perhitungan dan prediksi yang sama mengenai sistem kuantum. Dengan kata lain, keduanya setara.

Pendekatan Schrodinger ini lebih familiar, sebab menafsirkan dinamika atau perilaku partikel kuantum dalam persamaan gelombang yang sudah diterima dan dipahami secara luas. Lebih daripada itu, persamaan gelombang juga mewakili suatu keadaan fisis yang dapat dibayangkan secara konkrit, berbeda dengan mekanika matriks yang cenderung abstrak karena mewakilkan keadaan fisis secara kabur. Oleh karenanya, persamaan Schrodinger lebih diterima secara luas, dan digunakan lebih banyak sebagai rujukan dalam pekerjaan mekanika kuantum pada masa itu. Bahkan hingga saat ini, ketika kita membicarakan mekanika kuantum, maka istilah persamaan Schrodinger-lah yang lebih dulu terbayang di benak orang.

Persamaan Schrodinger memainkan peran penting dalam mekanika kuantum sebagaimana peran persamaan gerak Hamilton maupun Newton dalam mekanika klasik. Persamaan Schrodinger bahkan lebih fundamental dari persamaan gerak Newton. Artinya, bisa dikatakan bahwa persamaan Schrodinger adalah generalisasi (bentuk umum) dari persamaan gerak Newton, karena persamaan Newton maupun Hamilton dapat diturunkan dari persamaan Schrodinger. Singkatnya, perilaku dari semua objek, baik klasik maupun kuantum memenuhi persamaan Schrodinger. Atas kontribusinya dalam pengembangan teori kuantum, Schrodinger menerima hadiah nobel fisika tahun 1933.

Daftar Pustaka:

Beiser, A., Concepts of Modern Physics 6th edition, McGraw Hill, New York, 2013.
Hardhienata, Hendradi., Tutorial Mekanika Kuantum, 2014.
Purwanto, Agus., Fisika Kuantum, edisi kedua, Penerbit Gava Media, Yogyakarta, 2016.
https://en.wikipedia.org

HALAMAN :
  1. 1
  2. 2
Mohon tunggu...

Lihat Konten Pendidikan Selengkapnya
Lihat Pendidikan Selengkapnya
Beri Komentar
Berkomentarlah secara bijaksana dan bertanggung jawab. Komentar sepenuhnya menjadi tanggung jawab komentator seperti diatur dalam UU ITE

Belum ada komentar. Jadilah yang pertama untuk memberikan komentar!
LAPORKAN KONTEN
Alasan
Laporkan Konten
Laporkan Akun