Bulannya Desember, tahunnya 1900. Dunia ilmu terperanjat dan terlompat dari
tempat duduknya. Apa yang terjadi? Seorang ahli fisika Jerman, Max Planck,
umumkan dia punya hipotesa yang berani. Dia bilang radiant energi (energi
gelombang cahaya) tidaklah mengalir dalam arus yang kontinyu, tetapi terdiri
dari potongan-potongan yang disebutnya quanta. Hipotesa Planck yang bertentangan
dengan teori klasik tentang cahaya dan elektro magnetik ini merupakan titik mula
dari teori kuantum yang sejak itu merevolusionerkan bidang fisika dan
menyuguhkan kita pengertian yang lebih mendalam tentang alam benda dan
radiasi.
Dilahirkan tahun 1858 di kota Kiel, Jerman, dia belajar di Universitas Berlin
dan Munich, peroleh gelar Doktor dalam ilmu fisika dengan summa cum laude dari
Universitas Munich selagi berumur baru dua puluh satu tahun. Sebentar dia
mengajar di Universitas Munich, kemudian di Universitas Kiel. Di tahun 1889 dia
jadi mahaguru Univeristas Berlin sampai pensiunnya tiba tatkala usianya mencapai
tujuh puluh. Itu tahun 1928.
Planck, seperti halnya ilmuwan lain, tertarik dengan "radiasi kuantitas
gelap," julukan buat radiasi elektromagnetik dikeluarkan oleh obyek gelap
sempurna apabila dipanaskan. (Suatu obyek gelap sempurna dijelaskan sebagai
sesuatu yang tidak memantulkan cahaya, tetapi sepenuhnya menyerap semua cahaya
yang jatuh di atasnya). Percobaan-percobaan para ahli fisika telah membuat
ukuran yang hati-hati perihal radiasi yang dikeluarkan oleh obyek itu bahkan
sebelum Planck bekerja dalam masalah itu. Hasil karya Planck pertama adalah
penemuannya dalam hal formula secara aljabar yang ruwet yang dengan tepat
menggambarkan "radiasi kuantitas gelap." Formula ini yang kerap digunakan dalam
teori fisika sekarang dengan rapi meringkas data-data percobaan. Tetapi ada satu
masalah: hukum fisika yang sudah diterima meramalkan adanya suatu formula yang
samasekali berbeda.
Planck berkecimpung dalam-dalam terhadap soal ini dan akhirnya tampil dengan
teori baru yang radikal: energi radiant cuma keluar pada pergandaan yang tepat
dari unit elementer yang disebut Planck "kuantum". Menurut teori Planck, ukuran
kuantum cahaya tergantung pada frekuensi cahaya (misalnya pada warnanya), dan
juga berimbang dengan kuantitas fisik yang oleh Planck diringkas dengan "h",
tetapi sekarang disebut "patokan Planck." Hipotesa Planck amatlah berlawanan
dengan apa yang jadi konsep umum fisika. Tetapi, dengan penggunaan ini dia mampu
menemukan keaslian teoritis yang tepat daripada formula yang benar tentang
"radiasi kuantitas gelap."
Teori Planck begitu revolusioner, yang tak syak lagi bisa dianggap suatu
gagasan eksentrik kalau saja Planck bukan seorang ahli fisika yang mantap dan
konservatif. Kendati hipotesanya terdengar aneh, dalam soal khusus ini jelas
merupakan penuntun ke arah formula yang benar.
Pada mulanya, umumnya ahli fisika (termasuk Planck sendiri) melihat
hipotesanya sebagai tak lain dari sebuah fiksi matematik yang cocok. Sesudah
beberapa tahun, hal itu berubah sehingga konsepsi Planck tentang kuantum dapat
digunakan untuk pelbagai fenomena fisik selain untuk "radiasi kuantitas gelap."
Einstein menggunakan konsep ini di tahun 1905 dalam rangka menjelaskan efek
fotoelektrika, dan Niels Bohr menggunakannya di tahun 1913 dalam teorinya
tentang struktur atom. Menjelang tahun 1918 tatkala Planck peroleh Hadiah Nobel,
jelaslah sudah bahwa hipotesanya pada dasarnya benar dan itu mempunyai arti
penting yang fundamental dalam teori fisika.
Sikap anti Nazi Planck yang keras membuat kedudukannya berabe di masa
pemerintahan Hitler. Anak laki-lakinya dihukum mati di awal tahun 1945 akibat
peranannya dalam komplotan para perwira yang punya rencana membunuh Hitler.
Planck sendiri mati tahun 1947, pada umur delapan puluh sembilan tahun.
Perkembangan mekanika kuantum mungkin yang paling penting dari perkembangan
ilmu pengetahuan dalam abad ke-20, lebih penting ketimbang teori relativitas
Einstein. Patokan "h" Planck memegang peranan penting dalam teori fisika dan
sekarang dihimpun jadi dua atau tiga patokan fisika paling dasar. Patokan itu
muncul dalam teori struktur atom, dalam prinsip "ketidakpastian" Heisenberg,
dalam teori radiasi dan dalam banyak lagi formula ilmiah. Perkiraan pertama
Planck mengenai nilai jumlah adalah dalam batas perhitungan 2% yang diterima
sekarang.
Planck umumnya dianggap bapak mekanika kuantum. Kendati dia memainkan peranan
tak seberapa dalam perkembangan teori selanjutnya, adalah keliru mengecilkan
arti Planck. Jalan mula yang disuguhkannya sungguh penting. Dia membebaskan
pikiran orang dari anggapan-anggapan keliru yang ada sebelumnya, dan dia
memungkinkan orang-orang sesudahnya menyusun teori yang jauh lebih jernih
daripada yang sekarang kita miliki.
0 komentar:
Posting Komentar