Waktunya Para Biolog Menggunakan Fisika Kuantum

Ini adalah saduran saya dari artikel Quantum physics is invading biology di majalah Cherwell, sebuah koran-mahasiswa independen di Oxford University.

Penafian: tulisan ini belum saya edit, kemungkinan masih ada kekeliruan, baik itu teks maupun konteks.

Telah datang masa untuk menggunakan ide-ide mekanika kuantum pada permasalahan biologis.

Biasanya, fisika kuantum itu seperti teman kita yang “kita tahu dia benar, tapi kita berusaha mengabaikannya selama mungkin.” Kita berusaha menjaga ide-ide delusi kita sebab sejauh ini ide-ide tersebut memberikan hasil yang oke. Kita merasa semua baik-baik saja sampai pada satu masa sesuatu salah terjadi dan teman kita itu akan berkata, “Kan sudah saya beri tahu…”

Sayangnya untuk para biolog, masa itu mungkin sudah datang.

Continue reading “Waktunya Para Biolog Menggunakan Fisika Kuantum”

Hidrogen Berwujud Solid Metalik

Ini adalah saduran saya dari artikel Science Magazine berjudul “Diamond vis turns hydrogen into a metal, potentially ending 80-year quest.”

Penafian: tulisan ini belum saya edit, kemungkinan masih ada kekeliruan, baik itu teks maupun konteks.

Akhirnya fisikawan memiliki hidrogen dalam wujud metal, sebuah pencarian 80 tahun lebih.

Dua jarum berlian menggencet hidrogen dengan tekanan melebihi tekanan di dalam pusat Bumi.

Bulan Oktober yang lalu, Isaac Silvera (fisikawan dari Harvard University) mengundang sejumlah kolega ke labnya untuk melihat sesuatu yang mungkin tidak akan pernah ada di mana pun di alam semesta ini. Apa yang mereka melihat menjadi buah bibir dan besok paginya muncul antrian. Sepanjang hari ratusan orang antri untuk melihat di bawah mikroskop sebuah titik perak kemerahan yang terperangkap di antara dua ujung jarum berlian. Silvera menutup labnya pada pukul 6 p.m. untuk pulang. “Butuh beberapa pekan kegembiraan ini hilang,” katanya.

Kegembiraan itu menghebohkan karena Silvera dan postdoc-nya Ranga Dias menemukan petunjuk bahwa hidrogen berubah wujud menjadi metal solid setelah digencet dengan tekanan yang melebihi tekanan di pusat Bumi. Pada wujud ini, hidrogen memiliki kemampuan untuk mengantarkan arus listrik. “Jika ini benar, ini jelas sesuatu yang fantastis,” kata Reinhard Boehler, seorang fisikawan dari Carnegie Institution for Science, Washington D.C. “Ini adalah sesuatu yang kami sebagai sebuah kominitas telah dan sedang berusaha untuk mendapatkannya selama berdekade-dekade.”

Continue reading “Hidrogen Berwujud Solid Metalik”

Fisikawan Lebih Cocok Menguasai Ranah Teknologi Komputer

Ini adalah saduran saya dari artikel Wired berjudul “More over, coders — physicists will soon rule Silivon Valey.”

Penafian: tulisan ini belum saya edit, kemungkinan masih ada kekeliruan, baik itu teks maupun konteks.

Move Over, Coders—Physicists Will Soon Rule Silicon Valley

Sekarang ini bukanlah waktu yang tepat bagi seorang fisikawan.

Setidaknya itulah yang dikatakan Oscar Boykin. Dia lulus dari jurusan fisika di Georgia Institute of Technology dan menyelesaikan PhD di UCLA pada tahun 2002. Tapi empat tahun yang lalu, para fisikawan di Large Hadron Collider di Swiss menemukan partikel Higgs boson, sebuah partikel subatom yang diprediksi tahun 1960-an. Seperti Boykin katakan, semua orang memang mengharapkan kehadiran partikel ini. Kehadiran partikel ini tidak merusak model teoretis kita tentang alam semesta. Kehadiran partikel ini bahkan tidak mengubah apapun atau memberi sesuatu yang baru kepada para fisikawan. “Fisikawan baru akan senang ketika mereka menyadari ada yang salah dengan fisika mereka, dan sekarang kita pada kondisi tidak terlalu banyak yang salah dengan fisika kita,” kata Boykin. “Saat ini adalah waktu yang tidak menggembirakan hati fisikawan.” Ditambah lagi, gaji fisikawan tidak terlalu bagus.

Boykin tidak lagi seorang fisikawan. Dia sekarang seorang software engineer di Lembah Silikon. Dan ini adalah sesuatu yang bagus untuk dia.

Continue reading “Fisikawan Lebih Cocok Menguasai Ranah Teknologi Komputer”

Fisika Kuantum pada Penciuman

Berikut ini adalah saduran saya dari artikel situs BBC yang berjudul Organisms might be quantum machines. Karena artikel asli panjang, versi saduran ini saya bagi menjadi tiga bagian. Bagian pertama adalah Fisika Kuantum pada Fotosintesis. Bagian kedua adalah Fisika Kuantum pada Migrasi Burung. Dan, bagian ketiga adalah Fisika Kuantum pada Penciuman.

Saduran bagian ketiga di mulai dari sini.

Ada satu bidang yang sepertinya sangat nyata untuk mendemonstrasikan realita kuantum di dunia biologi: indra penciuman.

Kenapa hidung kita dapat mengenali bau?

Bagaimana hidung kita mampu membedakan dan mengenali berbagai macam bau masih misteri berdasarkan teori konvensional indra penciuman. Belum ada yang benar-benar tahu apa yang terjadi ketika sebuah molekul bau masuk ke lubang hidung. Entah bagaimana ceritanya, sang molekul berinteraksi dengan sebuah sensor — disebut sebuah reseptor molekular — yang sudah ada di bagian dalam kulit hidung kita.

Sebuah hidung manusia yang terlatih dapat membedakan ribuan macam bau. Namun, bagaimana informasi bau ini dibawa dalam bentuk molekul bau masih belum diketahui. Banyak molekul yang memiliki bentuk identik, yang ketika satu atau dua atomnya diubah posisinya, memiliki bau yang berbeda. Molekul vanillin berbau vanila, tapi molekul eugenol berbau cengkih. Sejumlah molekul yang geometrinya adalah cerminan dari molekul yang lain — seperti tangan kanan dan kiri kita — juga memiliki bau berbeda.

Continue reading “Fisika Kuantum pada Penciuman”

Fisika Kuantum pada Migrasi Burung

Berikut ini adalah saduran saya dari artikel situs BBC yang berjudul Organisms might be quantum machines. Karena artikel asli panjang, versi saduran ini saya bagi menjadi tiga bagian. Bagian pertama adalah Fisika Kuantum pada Fotosintesis. Bagian kedua adalah Fisika Kuantum pada Migrasi Burung. Dan, bagian ketiga adalah Fisika Kuantum pada Penciuman.

Saduran bagian kedua di mulai dari sini.

Efek-efek kuantum dalam dunia biologi bukan hanya terdapat pada tumbuhan atau makhluk hidup lain yang mengubah matahari menjadi sumber tenaga. Efek-efek kuantum juga menjawab sebuah teka-teki ilmiah yang telah membingungkan ilmuwan semenjak abad ke-19: bagaimana burung-burung tidak tersesat saat melakukan migrasi.

Bagaimana burung yang bermigrasi tahu kemana dia harus terbang?

Seekor burung melakukan migrasi biasanya untuk menghindari musim dingin. Misalnya burung robin eropa yang akan bermigrasi beribu kilometer ke arah ke arah selatan Eropa atau utara Afrika. Perjalanan mereka ini menempuh daerah yang tidak mereka kenal dan berbahaya bahkan tanpa membawa kompas (jika mereka mampu membawa dan membacanya). Jika mereka sudah salah arah dari awal, seekor burung robin yang berangkat dari Polandia dapat jadi mencapai Siberia, alih-alih Maroko.

Oh, mungkin mereka punya kompas biologis seperti kita memiliki jam biologis yang membantu kita menyadari kapan siang dan malam tanpa mengetahui posisi matahari sekalipun. Tapi, sebuah kompas biologis tidaklah mudah membayangkan seperti membayangkan jam biologis.

Kenapa? Continue reading “Fisika Kuantum pada Migrasi Burung”