Categories
Bahasa Indonesia The Mechanism

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?

Categories
Bahasa Indonesia The Mechanism

Fisika Kuantum pada Fotosintesis

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 pertama di mulai dari sini.

Sedikit di antara kita yang paham dunia aneh fisika kuantum — tapi tubuh kita boleh telah memanfaatkan sifat-sifat kuantum untuk dapat bekerja dengan benar.

Oleh Martha Henriques, 18 Juli 2016

Proses fotosintesis terlihat terlalu mudah jika ditinjau dari fisik klasik. Dapatkah fisika kuantum menjelaskan dengan utuh?

Jika ada pokok pembicaraan yang secara sempurna memberi argumen bahwa sains memang sulit dipahami, pokok pembicaraan itu adalah fisika kuantum. Para ilmuwan menjelaskan kepada kita bahwa penghuni ranah kuantum berperilaku yang tidak dapat dicerna akal sehat kita: mereka dapat hadir di dua tempat bersamaan, atau mereka menghilang dari suatu tempat dan muncul di tempat lain seketika itu juga.

Satu hal yang patut kita syukuri adalah perilaku-perilaku aneh di ranah kuantum ini sepertinya tidak berdampak berarti di dunia makroskoopik. Dunia makroskoopik adalah dunia kasat mata yang kita kenal sehari-hari, dunia yang kita pahami diatur oleh fisik “klasik”.

Setidak-tidaknya itulah yang diyakini para ilmuwan sampai beberapa tahun yang lalu.

Categories
My Course The Mechanism

Apakah bulan masih di sana saat kita tidak melihatnya?

rusydi-course-2015-fit301-1-mind-mappingItulah pertanyaan Einstein kepada David Mermin yang kemudian dipublikasikan oleh Mermin di majalah Physics Today, April 1985, halaman 38–47.

Is the moon there when nobody looks?

Seperti pertanyaan mengada-ngada, tapi itulah ilustrasi paling tepat menggambarkan kondisi teori kuantum.

Teori kuantum dibangun berdasarkan hipotesis bahwa partikel memiliki identitas gelombang dan sebaliknya gelombang memiliki identitas partikel. Hipotesis ini bukannya tanpa argumen ilmiah, justru hanya dengan hipotesis ini sejumlah fenomena seperti radiasi benda hitam, efek fotolistrik, dan spektrum atom hidrogen dapat dijelaskan dengan utuh.

Tapi, dibalik kedahsyatannya, teori kuantum masih menyimpan banyak persoalan — terutama pada level filosofi. Teori kuantum tidak memberi kepastian, dia cuma menghitung kemungkinan.

Bahwa bulan itu mungkin ada di sana pada waktu t dan posisi x dengan tingkat kepastian sekian persen.

Categories
My Course The Mechanism

Lima Konsep Dasar Termodinamika dari Gas Ideal

rusydi-course-2015-fit204-1-cover

Setelah membaca tiga bab pertama buku Physical Chemical (edisi ke-9) karya Peter Atkins yang tersohor itu, serta menyimak catatan kuliah dan video kuliah Thermodynamics and Kinetic dari MIT Open Course Wire, saya menyimpulan bahwa saya butuh lima konsep dasar termodinamika untuk kelas yang sedang saya ajar sekarang ini.

Kelima konsep dasar itu adalah (1) pendefinisian sistem dan lingkungan, (2) persamaan keadaan untuk mendeskripsikan sistem, (3) kesetimbangan mekanik, (4) kesetimbangan termal, dan terakhir (5) lintasan perubahan keadaan.

Kelima konsep ini saya gunakan pada gas ideal untuk memberikan ilustrasi bagaimana konsep-konsep dasar tersebut terpakai dalam termodinamika.

Categories
My Course The Mechanism

Pengantar kuliah Termodinamika 2015

rusydi-course-2015-fit204-0-cover

 

Pertama kali saya berkenalan dengan ilmu termodinamika ini adalah pada saat saya tahun kedua kuliah di Fisika Teknik ITB. Mata kuliah Termodinamika termasuk momok karena gaya mengajar Pak Wasigaren, dosen termodinamika, unik dan mencekam, dua kombinasi gaya yang menjadi tantangan tersendiri bagi para mahasiswa.

Begitu Pak Wasi masuk, beliau langsung menyodokkan tangannya kepada kami, dengan gerakan benar-benar seperti orang menyodokkan pisau ke hulu hati, dan bertanya “Kenapa begini” atau “bagaimana caranya…” (merujuk pada PR yang beliau berikan pada pertemuan sebelumnya).

Karena suasana yang mencekam itulah saya jadi penasaran untuk membaca dan mengerjakan soal-soal buku “Thermodynamics: engineering approach” karya Yunus Cengel, buku pegangan kami saat itu.