Mimpi Einstein

Einstein juga ingin mencari teori terpadu yang sama dengan gravitasi Newton maupun elektromagnetisme Maxwell. Usaha pencarian untuk teori medan terpadu dimulai Einstein hanya beberapa tahun setelah Einstein menyelesaikan teori relativitas umumnya. Pada saat itu, ada dua teori mendasar yang menjadi pusat bagaimana fisikawan memahami alam semesta, yang pertama adalah teori relativitas umum Einstein yang menjelaskan fenomena gravitasi beserta hubungannya dengan ruang-waktu. Lalu yang kedua adalah teori elektromagnetisme yang didefinisikan dalam seperangkat empat persamaan yang dikenal sebagai persamaan Maxwell. 

Persamaan Maxwell dapat digunakan untuk menggambarkan berbagai fenomena yang terkait dengan listrik dan magnet termasuk cahaya. Jadi, dari sudut pandang Einstein, ada dua sisi alam yang berbeda di hadapannya yang diwakili oleh dua teori yang berbeda yang harus disatukan. Einstein sangat mengagumi James Clerk Maxwell, dan dia sangat menghormati dan menjunjung tinggi persamaan elektromagnetisme Maxwell. Bersama dengan teori relativitas umum, kedua teori ini merupakan beberapa pencapaian terpenting dan terbesar dalam sejarah perkembangan ilmu fisika.

Teori relativitas umum dan elektromagnetisme pada dasarnya tampak tidak berhubungan satu sama lain. Tapi Einstein tidak begitu yakin akan dengan apa yang 'tampak' tersebut. Sama seperti listrik dan magnet yang sebelumnya tampak tidak berhubungan sama sekali, namun dibuktikan oleh Maxwell bahwa keduanya berasal dari fenomena yang sama. Einstein juga menaruh curiga yang sama terhadap relativitas umumnya dan teori elektromagnetisme Maxwell. Seperti banyak fisikawan hebat sebelumnya, Einstein terinspirasi untuk membuat teori yang lebih kuat dan dapat diterapkan secara luas karena mencakup penyatuan gaya alam yang paling fundamental. Tentu saja, jika upaya ini berhasil maka teori terpadu Einstein ini dapat memprediksi dan menjelaskan lebih banyak fenomena alam daripada apa yang bisa dilakukan oleh teori-teori sebelumnya, termasuk teori relativitas umum Einstein itu sendiri.

Saat ini, kita mengetahui bahwa penyatuan teori medan terpadu adalah upaya untuk menyatukan empat macam gaya fundamental yang ada di alam semesta. Namun, bagi Einstein saat itu, teori medan terpadu hanya sebatas pada penyatuan gravitasi (relativitas umum) dan gaya elektromagnetisme. Hal ini disebabkan oleh karena pada saat itu dua gaya fundamental yang lain yaitu gaya nuklir kuat dan gaya nuklir lemah belum ada. Bahasa yang lebih tepat adalah bahwa keberadaan kedua gaya tersebut belum ditetapkan. Kedua gaya ini beserta teori penjelasannya baru dipahami dengan baik bertahun-tahun lamanya, jauh setelah kematian Einstein. Oleh karena eksistensi dari kedua jenis gaya nuklir ini belum ditetapkan dengan teori yang kokoh pada saat itu, maka dalam membangun teori medan terpadu-nya Einstein sama sekali tidak berpikir untuk melibatkan kedua jenis gaya nuklir tersebut. 

Pikiran Einstein hanya tertuju pada penyatuan antara medan gravitasi yang dirumuskan oleh teori relativitas umum-nya sendiri dengan medan elektromagnetik yang dirumuskan dalam satu set empat persamaan elektromagnetisme Maxwell. Dalam perkembangan fisika modern pendekatan penyatuan medan terpadu Einstein mulai ditinggalkan karena gaya fundamental yang diketahui sekarang ada empat bukan lagi dua. Hingga akhir hayatnya, Einstein tidak berhasil mewujudkan impiannya untuk menyatukan dua gaya fundamental yang teorinya sudah kokoh pada masa itu. 

Ide dan usaha Einstein yang gagal ini pada pada akhirnya menginspirasi dan memotivasi fisikawan dan penelitian modern untuk menyatukan empat gaya fundamental saat ini, yaitu gravitasi, gaya elektromagnetisme, gaya nuklir kuat dan gaya nuklir lemah dalam kerangka teori segalanya atau theory of everything dengan satu persamaan tunggal yang populer disebut the god equation. Sampai saat ini fisikawan baru bisa menyatukan ketiga gaya fundamental selain gaya gravitasi Einstein. Sisanya masih menjadi area penelitian terbuka untuk seluruh fisikawan dunia.

 

Referensi:

1. Hooper, D. 2020. What is Einstein's Unified Field Theory di https://www.thegreatcoursesdailiy.com

2. https://en.wikipedia.org/wiki/classical_unified_field_theories