Science for Everyone

[Ronggolawe]

Sumpah, dulu bini waktu nonton Big Bang Theory Show, nanya ke aku tentang kucing Schrodinger..
Dan susah buanget menjelaskannya..

sebenarnya cukup gampang, kalau prinsip super
posisinya diambil dari Novel/Film Timeline nya
Michael Crichton.

jadi superposisi ini membutuhkan alternatif time
line atau alternatif universe, dimana si kucing me
ngalami paradoks hidup sekaligus mati, sebagai pe
ristiwa dalam 2 timeline/universe yang berbeda, ja
di ada semesta tanpa Eridani 40 (Vulcan Homeworld)
dan ada pula semesta dimana Eridani 40 masih eksis.

nah, hebatnya persamaan Schrodinger ini lintas
timeline/universe... jadi sarana buat "realisasi"
serial Slider

[kandalf]

cara terbaik untuk memahami mengapa eksperimen khayal Schrödinger dianggap paradoks dan apa implikasinya, adalah dengan memahami secara utuh proses dan produk persamaannya. Schrödinger mengajukan paradoks tsb karena dia tidak suka dengan persamaan yang dia buat sendiri.

Jika tidak sabar untuk menelaah apa itu EPR, bisa membaca tautan berikut (yg juga disertai paper asli)
http://www.drchinese.com/David/EPR_Bell_Aspect.htm

Ugh.. Jujur saja,
kemampuan gue memahami persamaan-persamaan fisika teoritis cuma sampai Teori Relativitas Khusus. Semua perkembangan fisika teoritis setelah itu, Relativitas Umum, Mekanika Kuantum, dll.. aku gak sanggup baca rumus-rumus persamaannya.

Jadi akhirnya cuma duduk di pojok menikmati orang yang berusaha menjelaskan persamaannya ke dalam bentuk narasi.

[234]

Paradoks kucing Schrödinger begitu menggelisahkan ketika pertama dicetuskan. Persamaan matematis buatan Schrödinger yang begitu valid tampaknya bertentangan dengan logika nalar. Apa yang sebenarnya terjadi. Salahkah persamaan Schrödinger? Atau justru logika nalar kita yang salah?

Jawaban atas pertanyaan ini sangat mengejutkan dengan konsekuensi mengerikan: di dunia kuantum, pernyataan kedua lah yang di ambil. Persamaan Schrödinger yang kemudian semakin ditegurkan melalui persamaan Mekanika Matrix dari Max Born, Paul Dirac, Pauli, Heissenberg, dan lain-lain semakin meneguhkan kebenaran persamaan Schrödinger.

Saya pribadi ndak akan terkejut apalagi ngeri dgn konsekuensi dr jawaban diatas.

Dlm ranah 'empiris' (bidang sains/fisika?) saya awam dan ndak mampu 'menjelaskan' fenomena sebuah 'paradoks', maklum dapat pelajaran fisika cuman sampe level SMA aja.

Kalo dlm ranah 'teori' (bidang matematika?) menurutku cara paling simpel memahami sebuah paradoks adalah dgn 'membayangkan', misalnya, fungsi akar. Setidaknya fungsi tsb udah tercakup dlm materi matematika (dasar) yg pernah saya pelajari sampe tingkat SMA. Coba aja bayangkan misalnya hasil dari 'akar 4'. Paradoks ndak?

CMIIW.

***

Itu artinya, logika nalar kita yang "salah".

Setuju. Nalar yg udah "terbelenggu" oleh model logika Aristotelian yg meneguhkan prinsip identitas, selalu minta penjabaran,...kalau “yang ada” itu “ada”, maka “yang tidak ada” ya berarti “tidak ada.” Saya menyebutnya sbg, CMIIW, dualism. Bagaimanapun, "logika" ini udah berjasa mengantarkan umat manusia sampe ke jenjang saat ini.

Sebaliknya dlm "logika paradoks", atau saya menyebutnya monism, “ada” dan “tidak ada” itu ya ‘that-which-is’ itu. "Everything is that-which-is. There is nothing other than that-which-is."

Jadi mana dong yg "benar"? (Logika) monism atau dualism? Hadeuh saya terjebak lagi eh menjebakkan diri ding.

Oke monggo dilanjut lagi uraiannya, saya akan terus duduk manis menyimak trit yg sangat menarik ini. *serius*



---------- Post Merged at 04:33 PM ----------

Eh btw ini nanti sampe menyentuh ke persoalan yg berkaitan dgn 'akar -1' alias sesuatu yg 'imajiner' ndak ya...?

[danalingga]

Pantesan kok saya merasa akrab dengan paradoks si kucing ini. Ternyata seperti penjabaran dibawah ini:

Setuju. Nalar yg udah "terbelenggu" oleh model logika Aristotelian yg meneguhkan prinsip identitas, selalu minta penjabaran,...kalau “yang ada” itu “ada”, maka “yang tidak ada” ya berarti “tidak ada.” Saya menyebutnya sbg, CMIIW, dualism. Bagaimanapun, "logika" ini udah berjasa mengantarkan umat manusia sampe ke jenjang saat ini.

Kebetulan dulu sering maen2 dengan paham dualisme dan ada apa setelah dualisme. Tapi "mengerikan" juga yak ketika kata-kata Budha:

Kosong adalah isi, isi adalah kosong

ternyata dapat dijelaskan melalui sebuah persamaan matematik.

[234]

^Itu memang khas (falsafah esoteris) 'timur' kang, tentu saja termasuk diantaranya ya ajaran Buddha itu. Tapi sebaiknya sementara kita nyimak aja dulu deh soale ini forum 'iptek'. Ntar kalo nemu 'sesuatu' lagi saya akan coba 'uthak-athik-gathuk'-kan lagi deh...

[uploader]

Ugh.. Jujur saja,
kemampuan gue memahami persamaan-persamaan fisika teoritis cuma sampai Teori Relativitas Khusus. Semua perkembangan fisika teoritis setelah itu, Relativitas Umum, Mekanika Kuantum, dll.. aku gak sanggup baca rumus-rumus persamaannya.

Jadi akhirnya cuma duduk di pojok menikmati orang yang berusaha menjelaskan persamaannya ke dalam bentuk narasi.

Padahal, saya rasa kalau Anda dapat memahami Teori Relativitas Khusus, itu artinya kemampuan matematika Anda sudah amat baik. Tidak serumit Relativitas Umum tentu saja, tapi transormasi Lorentz yang digunakan di relativitas khusus juga memerlukan kemampuan matematika tingkat lanjut.

Saya berusaha seminim mungkin menghindari penggunaan rumus. Untuk kasus Schrödinger bdi atas, hanya hanya memancing dan memberi latar, mengapa paradoks yang sebenarnya amat sederhana itu ditanggapi serius oleh fisikawan karena berkaitan dg rumus yang sangat valid dan "berguna".

Dan tampaknya, saya harus merevisi ulang tulisan Relativitas Umum saya, karena teori ini formalismenya amat sulit dengan banyaknya besaran tensor yang terlibat. Padahal, ketika Relativitas umum lahir, konon hanya ada 3 orang di dunia saja yang mengerti saking rumitnya (meski bagi yang sudah mempelajari matematika gaussian bukan masalah besar). Dan jauh lebih mudah menjelaskan relativitas umum dalam bentuk persamaan ketimbang kata-kata (asal sudah familiar dengan matematika gaussian).

untuk masalah seperti Higgs boson, perburuan partikel elementer, materi gelap, dll sepertinya saya sudah memiliki intisari sederhananya yang tanpa rumus. Nanti akan saya cantumkan juga di sini.

Saya pribadi ndak akan terkejut apalagi ngeri dgn konsekuensi dr jawaban diatas.

Dlm ranah 'empiris' (bidang sains/fisika?) saya awam dan ndak mampu 'menjelaskan' fenomena sebuah 'paradoks', maklum dapat pelajaran fisika cuman sampe level SMA aja.

Kalo dlm ranah 'teori' (bidang matematika?) menurutku cara paling simpel memahami sebuah paradoks adalah dgn 'membayangkan', misalnya, fungsi akar. Setidaknya fungsi tsb udah tercakup dlm materi matematika (dasar) yg pernah saya pelajari sampe tingkat SMA. Coba aja bayangkan misalnya hasil dari 'akar 4'. Paradoks ndak?

CMIIW.

yang saya sebutkan berada dalam konteks era kelahiran mekanika kuantum. era dimana faham deterministik masih amat kuat sampai-sampai Einstein sendiri tidak suka dengan impilkasi teorinya. Zaman tersebut, dimana filsafat yang menjadi "penafsir" sains pun masih terbelenggu faham newtonian, descartian dan laplacian, gebrakan atas implikasi mekanika kuantum pasti membuat gelisah dan keterkejutan bagi banyak orang.

formalisme fisika klasik yang dianggap sudah solid dan diterima sebagai kebenaran yang tidak terbantahkan, tiba-tiba diberikan alternatif baru yang bertentangan, namun sama-sama tidak terbantahkan. Pada masanya, pasti banyak orang bingung dan tak terpercaya atas adanya dualisme (atau lebih) dalam sains ini, terlebih bagi penganut filsafat auguste comte.

Setuju. Nalar yg udah "terbelenggu" oleh model logika Aristotelian yg meneguhkan prinsip identitas, selalu minta penjabaran,...kalau “yang ada” itu “ada”, maka “yang tidak ada” ya berarti “tidak ada.” Saya menyebutnya sbg, CMIIW, dualism. Bagaimanapun, "logika" ini udah berjasa mengantarkan umat manusia sampe ke jenjang saat ini.

Sebaliknya dlm "logika paradoks", atau saya menyebutnya monism, “ada” dan “tidak ada” itu ya ‘that-which-is’ itu. "Everything is that-which-is. There is nothing other than that-which-is."

Jadi mana dong yg "benar"? (Logika) monism atau dualism? Hadeuh saya terjebak lagi eh menjebakkan diri ding.

Oke monggo dilanjut lagi uraiannya, saya akan terus duduk manis menyimak trit yg sangat menarik ini. *serius*

Dan juga faham deterministik yang meyakini bahwa semesta bekerja dengan penuh kepastian dan ketetapan. Lalu datang tafsiran yang menyatakan bahwa semesta bekerja secara acak, "kebetulan", dan coba-coba. saya rasa perlu keberanian besar untuk mau menerima "kenyataan" ini. Bahkan bagi sebagian orang, untuk sekedar mempelajarinya pun sudah terlarang.

Eh btw ini nanti sampe menyentuh ke persoalan yg berkaitan dgn 'akar -1' alias sesuatu yg 'imajiner' ndak ya...?

Di forum yang lama, saya menulis banyak hal mulai dari mekanisme kerja enzim hingga sains sehari-hari. Matematika termasuk di dalamnya. Bahkan saya sempat membahas Millenium problem dan pengantar atas solusi dari tantangan terakhir Fermat. Namun, untuk membahas matematika, saya masih kesulitan menguraikan dalam bentuk narasi karena matematika sangat bergantung pada simbol-simbol dan formulasi yang justru bakal membingungkan jika diuraikan dalam kata-kata. itu sebabnya kebanyakan yang saya tulis masih berupa Fisika, yang lebih mudah diuraikan karena langsung berkaitan dengan fenomena fisik yang mudah dibayangkan.

mengingat pembaca forum ini beragam, saya kemungkinan hanya akan mencantumkan matematika populer dan sederhana saja, yang tidak menuntut "penurunan rumus". tapi tak menutup kemungkinan suatu hari saya akan sampai ke sana. Atau lebih baik lagi jika Anda juga berkenan untuk berbagi pengetahuan di sini. Untuk itu, saya akan berterima kasih sekali.

[etca]

Menurut saya sih, feel free kalau memang mau mencantumkan penurunan rumus, mekanisme kerja enzim, dll
Bagaimanapun uploader membuat thread ini ingin mengarsipkan segala sesuatunya kan?
Mungkin caranya dispoiler yah.
Jadi biar ga terlihat terlalu complicated dan rumit.

[234]

Atau lebih baik lagi jika Anda juga berkenan untuk berbagi pengetahuan di sini. Untuk itu, saya akan berterima kasih sekali.

Terima kasih kembali. Mohon maaf kalo saya (mungkin) ndak bisa kasih kontribusi tulisan berarti di bidang (iptek) ini.

Seperti yg sudah saya sampaikan (serius, jujur, suwer samber gledek) saya mengenyam dua bidang ilmu tsb (fisika dan matematika) hanya sampe tingkat SMA aja.

Tapi mungkin justru krn itu kali yak (krn otaknya relatif "kosong") jadi relatif lebih "berani"...

Lalu datang tafsiran yang menyatakan bahwa semesta bekerja secara acak, "kebetulan", dan coba-coba. saya rasa perlu keberanian besar untuk mau menerima "kenyataan" ini. Bahkan bagi sebagian orang, untuk sekedar mempelajarinya pun sudah terlarang.

...sebagai 'downloader'.

Menurut saya sih, feel free kalau memang mau mencantumkan penurunan rumus, mekanisme kerja enzim, dll

Sip. Setuju.

Monggo saya tak nggelar tiker lagi...

[uploader]

Menurut saya sih, feel free kalau memang mau mencantumkan penurunan rumus, mekanisme kerja enzim, dll
Bagaimanapun uploader membuat thread ini ingin mengarsipkan segala sesuatunya kan?
Mungkin caranya dispoiler yah.
Jadi biar ga terlihat terlalu complicated dan rumit.

Saya tadinya ingin melakukan secara bertahap. Suatu saat mungkin saya akan sampai ke sana. Untuk sekarang saya lebih memprioritaskan yang populer lebih dulu. Karena itu, jika ada yang berkenan untuk meramaikan, saya akan sangat senang sekali.

***

Sebelum dilanjut, mari sejenak melupakan teori kuantum. Kita melancong sedikit ke ilmu paleo-arkeo-geo-antropo-logi.

Kebanyakan orang yang menolak evolusi adalah karena mereka tidak bisa membayangkan setua apa planet Bumi ini. Usia hidup manusia yang hanya sekitar 60an tahun amat jauh jika dibandingkan dengan umur Bumi yang amat tua, sehingga kadang tidak bisa mempersepsikan kejadian apa saja yang terjadi di Bumi pada rentang waktu yang amat lama itu.

Saat ini, berdasarkan bukti yang ada, usia Bumi ditaksir mencapai 4.54 × 10⁹ tahun dengan margin error sebesar 1%. Terlebih jika melacak lebih jauh ke awal pembentukan jagat raya. Berdasarkan bukti-bukti yang berhasil dikumpulkan dan diverifikasi, usia jagat raya diperkirakan mencapai 13.798 milyar tahun dengan margin error 0.268%.

Dan jika kita menjadikan "ledakan" Big Bang sebagai detik 00:00:01 pada malam tahun baru, maka runtuhnya kerajaan Majapahit terjadi pada detik 23:59:59 pada tanggal 31 Desember di tahun yang sama, atau 1 detik menjelang pergantian tahun berikutnya. Jadi bisa dibayangkan kalau sejarah manusia (era historis) sama sekali tidak ada apa-apanya jika dibandingkan dengan usia bumi terlebih usia alam semesta.

PS: Big Bang sering dianggap (dan ditampilkan) sebagai "ledakan" dalam arti harfiah, kenyataannya, Big Bang merupakan pemuluran (ekspansi) dimensi ruang-waktu yang tak diiringi dengan gegap gempita suara atau cahaya. Istilah Big Bang sendiri awalnya diciptakan tahun 1949 oleh Fred Hoyle, astronom Inggris yang menganggap model alam semesta yang memiliki awal sebagai sebuah lelucon karena dia menganggap alam semesta selalu ajeg dan tidak pernah berubah. Namun istilah yang awalnya berupa sindiran ini telanjur populer digunakan media.

bacaan tambahan
http://www.talkorigins.org/faqs/dalr...age_earth.html
http://www.usatoday.com/story/tech/c...erson/1722705/
http://www.universetoday.com/75805/h...-is-the-earth/
http://pubs.usgs.gov/gip/geotime/age.html
http://arxiv.org/archive/astro-ph.CO
http://www.esa.int/Our_Activities/Sp...mic_detectives

[RAP]

Seru nih.... seru....
Temen ku bikin buku ttg teori big bang tersebut, skrg msh dalam proses...
Beberapa chapter udh dikirim ke emailku...
Jujur ngak terlalu ngerti.... bahasanya n istilah2nya terlalu sulit buat aku si ibu rumah tangga.
Kalo memungkinkan tak bujuk untuk discuss disini deh....
Soalnya ini memang bidangnya

Mudah2an dia mau berbagi..... tapi jgn heran ya.... usianya diatasku jauhloh..., agak kaku lagi...
mudah2an mau....

[danalingga]

Pak Moderator, mungkin perdebatannya bisa dipecah ke thread baru.
Sayang juga nanti isi artikel yg bagus2 jadi tenggelam karena perdebatan yg panjang.

[kandalf]

Pak Moderator, mungkin perdebatannya bisa dipecah ke thread baru.
Sayang juga nanti isi artikel yg bagus2 jadi tenggelam karena perdebatan yg panjang.

Sudah dipecah ke http://www.kopimaya.com/forum/showth...a-Alam-Semesta

[mbok jamu]

Jangan berdebat di sini dong, ini trit bagus, ntar mbok jadi males baca.

[uploader]

Terkait topik di sebelah, mengenai bagaimana sebuah teori yang baik baru bisa diganti dengan yang lebih baik, dan syaratnya apa biar bisa mengganti teori tersebut, saya mempunyai kisah menarik mengenai perkembangan teori kinetik gas. Teori klasik yang bertahan hingga saat ini karena amat baik dalam menjelaskan berbagai fenomena terkait fluida gas, namun ketika teori baru yang lebih baik muncul, teori ini harus dilengserkan. Namun "kematian" teori ini tidak begitu saja. Buktinya teori ini masih diajarkan hingga sekarang. Dan perkembangan teori ini, bersamaan dengan teori atom dan radiasi benda hitam, menjadi pemicu utama lahirnya Teori Mekanika Kuantum.

Tamatnya Teori Kinetik Gas

Ketika belajar Fisika di SMA (bahkan hingga pengantar mata kuliah Fisika di bangku kuliah), ketika memasuki materi tentang kalor (thermodinamika) dan fluida, materi mengenai teori kinetik gas muncul sebagai bahan ajar. Namun tak banyak yang tahu kalau teori ini sebenarnya sudah kadaluwarsa.

Teori kinetik gas beranjak dari teori yang lebih umum yang disebut teori kinetik. Teori kinetik menjelaskan sifat dan perilaku sistem fisika berdasarkan hipotesis kalau mereka terdiri dari sejumlah besar partikel (misalnya molekul atau atom) yang bergerak. Itu mengapa ia disebut kinetik yang bahasa Yunaninya berarti gerak (kinesis).

Teori kinetik gas berkaitan secara historis maupun konseptual dengan teori mekanika statistik dan termodinamika. Ini mengapa kita menemukan bahasan teori kinetik gas dalam buku paket SMA di dekat pembahasan mengenai termodinamika. Teori kinetik gas berperan penting dalam membentuk fisika modern dan relevan dengan filsafat sains dalam banyak hal.

Pendahulu teori kinetik gas adalah teori statis gas yang diberikan oleh Newton untuk menjelaskan hukum Boyle. Teori kinetik gas pertama diajukan oleh Daniel Bernoulli tahun 1738 namun masih belum kuat. Bernoulli mengusulkan bahwa gas merupakan kumpulan molekul yang saling bergerak acak. Hasil tumbukan para molekul ini dinamakan tekanan, sedangkan panas merupakan energy yang dilepas selama bergerak oleh molekul tersebut. Tahun 1820 John Herapath dan JJ Waterston tahun 1845 mengajukan teori kinetik gas namun masih tetap diabaikan.

Tahun 1850, Joule mengajukan hukum kekekalan energi yang mendukung teori kinetik. Perkembangan lebih lanjut diberikan oleh James Clerk Maxwell yang menjelaskan banyak sifat gas. Salah satu kekuatan dari Maxwell adalah kemampuan teorinya untuk memprediksi fenomena transport seperti konduksi, difusi, dan viskositas panas. Usaha Maxwell kemudian diperluas oleh Boltzmann.

Pada awalnya molekul tersebut di asumsikan saja keberadaannya

Teori kinetik dibangun berdasarkan ontologi atomistik. Ia berangkat dari anggapan kalau atom itu ada, padahal belum terbukti kalau atom itu ada di masanya. Baru ketika teori kinetik semakin berkembang, para filsuf sains dan ilmuan percaya bahwa atom itu ada. Pada pertengahan abad ke-19, yang diperdebatkan kemudian bukan lagi apakah atom itu ada atau tidak, tetapi bagaimana bentuk atom. Maxwell berasumsi kalau atom adalah bola elastis keras yang kemudian di revisi menjadi benda yang merupakan pusat gaya. Kelvin menganggap atom berbentuk cincin berputar dalam fluida sejati. Sementara itu, perkiraan ukurannya mulai pula diselidiki. J Loschmidt (1865) adalah yang pertama menghitung jumlah molekul per satuan volume yang kemudian sekarang disebut bilangan Avogadro.

Walau begitu, teori kinetik gas kemudian kehilangan dukungan karena atom dan molekul tak kunjung terbukti ada. JB Stallo (1884) mengkritik habis-habisan teori kinetik dengan menyebutnya “beriman pada hantu” dan “menghabis-habiskan tenaga pada teori yang memuakkan bagi masyarakat ilmuan yang cerdas”.

Eksistensi atom dan molekul akhirnya tak terbantahkan lagi ketika Jean Perrin (1913) melakukan eksperimen jenius untuk fenomena gerak Brown. Ia menyatakan kepastian empiris dari atom dan molekul dalam bukunya Les Atomes. Hal ini ditarik dari penjelasan Einstein (yang juga dibuat secara independen oleh Smoluchowski) atas gerak Brown sebagai hasil dari gerak molekul yang hanya dapat dijelaskan oleh teori kinetik dan atomisme. Tetapi, eksperimen Perrin pun memberikan kontradiksi yaitu memperkuat teori kinetik sekaligus meruntuhkannya.

Eksperimen Perrin
Eksperimen Perrin dilakukan pada gerak Brown, sebuah gerakan yang terlihat ketika partikel-partikel berada dalam suatu cairan. Partikel-partikel ini lebih padat dari pada cairan tempatnya berada, tapi ketika kesetimbangan tercapai, masih ada partikel yang tetap melayang (tidak tenggelam). Hal ini dapat dijelaskan bila jumlah rata-rata partikel yang melayang per satuan volume diasumsikan berada dalam gerak yang acak, menurun berdasarkan ketinggian. Berdasarkan asumsi ini, jumlah partikel dalam lapisan datar tipis dalam cairan yang datang dari bawah akan lebih banyak dari jumlah yang datang dari atas dan akan ada tekanan resultan yang mendorong partikel untuk naik. Kesetimbangan akan tercapai ketika tekanan ke atas ini seimbang dengan berat partikel.

Lalu mengapa saat kesetimbangan tetap ada bintik-bintik yang masih bergerak? Bintik-bintik kecil dalam fluida yang bergerak ini dianggap sebagai sebuah gerakan acak, sehingga sesuatu gaya harusnya bekerja pada bintik-bintik kecil ini untuk menyebabkan gerakan tersebut. Karena ini tak dapat dilihat dengan mata atau memakai lensa, sesuatu tersebut pastilah sangat kecil (Perrin menggunakan mikroskop ultra). Bukannya fluida dipandang sebagai medium kontinyu hingga tak terbatas, tetapi ia dipandang terdiri dari partikel-partikel kecil yang disebut atom atau molekul yang masih cukup besar untuk memiliki momentum untuk menyebabkan bintik-bintik kecil tersebut bergerak.

Memang kedengarannya tidak terlalu meyakinkan untuk bukti adanya atom dan molekul. Bisa saja ia disebabkan oleh gejolak dari luar. Tetapi para ilmuan telah menggunakan berbagai cara untuk menguji kemungkinan lain, tidak satupun yang lebih meyakinkan daripada penjelasan Perrin. Atas dasar ini akhirnya Perrin mendapatkan hadiah nobel fisika tahun 1926 atas penelitiannya dalam struktur materi yang diskontinyu dan khususnya atas penemuan kesetimbangan endapan.

Perrin menggunakan eksperimennya untuk memverifikasi persamaan gerak Brown Einstein. Hal ini mengkonfirmasi bilangan Avogadro dalam tiga cara independen sekaligus. Adanya tiga cara mengkonfirmasi bilangan Avogadro membuat sangat kecil kemungkinan kalau keberadaan atom dan molekul tidak ada.

Yang menarik dari kisah ini adalah selama beribu tahun para filsuf berdebat apakah sebuah fluida bersifat kontinyu atau atomik, namun Perrin dan Einstein bekerja sama dan mengatakan kalau “dari pada berdebat, mari kita periksa”. Sebuah partikel uji akan bereaksi berbeda dalam dua kasus dan itulah yang berhasil mereka lakukan, dan mendukung pendapat kalau fluida bersifat atomik.

Eksperimen Perrin juga dipandang mendukung teori kinetik gas karena asumsi dasar teori ini adalah atom dan molekul itu ada. Atom dan molekul inilah yang menyebabkan gerakan Brown dan juga suhu. Tetapi selain mendukung teori kinetik, anehnya eksperimen Perrin juga memulai keruntuhan teori tersebut.

Keruntuhan Teori Kinetik Gas: Kelahiran Mekanika Statistik dan Teori Kuantum
Menurut Carl Hampel, teori kinetik merupakan penjelasan teoritis atas fenomenologi hukum-hukum gas seperti hukum Boyle. Kritik filsuf kontemporer atas Hempel tidak memberikan penafsiran alternatif atas bagaimana teori kinetik menjelaskan perilaku gas. Tampaknya, fakta kalau teori kinetik memberikan penjelasan ilmiah tak dapat diragukan lagi: setiap penjelasan teori yang kokoh harus mampu mempertimbangkan kekuatan penjelasan teori kinetik. Tetapi kemampuan teori ini menjelaskan bukan berarti bahwa teori ini benar.

Teori kinetik gas bermasalah pula dengan fenomena perpindahan (transport phenomena). Usaha untuk mengatasi masalah ini seringkali dengan mengajukan dakuan yang bertentangan dengan dasar teori kinetik itu sendiri seperti mengasumsikan kalau molekul berbentuk titik ataupun bulat. Akibatnya, usaha-usaha ini pun gagal.

Eksperimen Perrin yang membuktikan adanya molekul dan atom justru menimbulkan pertanyaan-pertanyaan terkait molekul dan atom. Eksperimen Perrin di satu sisi, mampu menunjukkan kalau teori kinetik benar dalam mengatakan kalau molekul-molekul yang bergerak merupakan penyebab dari gerak Brown dan tekanan gas. Di sisi lain, eksperimen Perrin juga menunjukkan pada luruhnya prinsip ekuipartisi energi untuk derajat kebebasan vibrasional dan derajat kebebasan rotasional.

Elemen dasar teori kinetik adalah teorema ekuipartisi, yang menyatakan kalau setiap derajat kebebasan sistem mengambil bagian yang setara dari energi kinetik total. Teorema ekuipartisi pun digagalkan oleh pengamatan rasio kalor spesifik gas yang ternyata tidak sesuai dengan prediksi ekuipartisi. Lebih lanjut, pengamatan pada spektrum gas juga menolak prinsip ekuipartisi. Hal ini membawa pada mekanika kuantum yang memisahkan struktur atom internal (spektra) dari derajat kebebasan mekanis.

Teori kinetik bermasalah dengan teori termodinamika. Teori kinetik tidak mampu menjelaskan kecenderungan menuju kesetimbangan yang dijelaskan oleh hukum kedua termodinamika. Usaha menjelaskan hal ini diberikan oleh Boltzmann namun harus menambah satu lagi hipotesis baru yaitu Stosszahlansatz (kekacauan molekul). Hipotesis ini mengatakan kalau tidak ada korelasi statistik antara molekul sebelum dan sesudah tabrakan. Hipotesis ini sayangnya bertentangan dengan asumsi dasar teori kinetik kalau partikel gas bersifat deterministik sesuai hukum Newton.

Kontradiksi teori kinetik dengan hukum kedua termodinamika menjadi penghambat besar teori kinetik. Dari sinilah lahir mekanika statistik yang menyatakan kalau penurunan entropi bukannya mustahil tapi sangat kecil kemungkinannya: karena ada banyak keadaan mikro bersesuaian dengan keadaan makro entropi tinggi (kacau), kemungkinan kalau sistem itu memiliki entropi semakin besar jauh lebih besar daripada sebaliknya.

Teori kinetik gas sekarang sebenarnya telah tamat, tetapi tetap dimasukkan dalam buku paket SMA karena kesederhanaannya. Teori kinetik gas merupakan sisa-sisa petualangan ilmiah abad ke-19 dalam memahami fisika fluida. Ia memiliki pengaruh besar pada fisika abad ke-20, khususnya dalam kelahiran dan perkembangan teori kuantum. Sebagai contoh, penelitian Boltzmann, merupakan unsur kunci dalam solusi masalah radiasi badan hitam Planck yang menandakan awal teori kuantum di tahun 1900.

Bacaan tambahan
http://www.physicsforums.com/showthread.php?t=550375
Henk W.de Regt. Kinetic Theory. Dalam The Philosophy of Science: An Encyclopedia. Sahotra Sarkar dan Jessica Pfeifer (Editors). London: Routledge. Hal. 415-419
Chalmers, A. [2008]: ‘Atom and Aether in Nineteenth-century Physical Science’, Foundations of Chemistry, 10, pp. 157–66.
Maxwell, J. C. (1872), Theory of Heat. New York: Appleton.
Maxwell, J. C. (1875), ‘‘On the Dynamical Evidence of the Molecular Constitution of Bodies,’’Nature 11: 357–359, 374–377.
Nagel, Ernest (1961), The Structure of Science. London: Routledge and Kegan Paul.
Perrin, Jean (1913), Les Atomes. Paris: Alcan. English translation: Atoms. New York: Van Nostrand, 1923.
Rocke, A. [1984]: Chemical Atomism in the Nineteenth Century: From Dalton to Cannizzaro,Columbus, Ohio: Ohio University Press.
Roush, S. [2005]: Tracking Truth, London: Oxford University Press.
Stanford, P. K. [2009]: ‘Scientific Realism, the Atomic Theory and the Catch-all Hypothesis: Can we Test Fundamental Theories against all Serious Alternatives?’, British Journal for the Philosophy of Science, 60, pp. 253–69.
van Fraassen, B. C. [2009]: ‘The Perils of Perrin, in the Hands of Philosophers’,Philosophical Studies, 143, pp. 5–24.

[danalingga]

Menarik. Berarti apa yang dulu dipelajari ketika sekolah belon tentu masih berlaku yak (terutama yg berkatian dengan ilmu pengetahuan alam/IPA).

[uploader]

Bisa dikatakan begitu. Ketika sebuah teori dilengserkan, bukan berarti semua gagasan mengenai teori itu menjadi semua salah seluruhnya. Teori atom Dalton saja misalnya, yang kemudian dilengserkan berkali-kali oleh teori atom Thompson, teori atom Rutherford, teori atom Bohr, dan seterusnya beberapa gagasan awalnya masih tetap digunakan karena cocok dengan pengamatan. Namun kemudian ada teori pengganti yang memiliki penjelasan lebih lengkap.

Untuk bisa melengserkan sebuah teori yang ada, teori baru tersebut harus bisa menjelaskan fenomena yang dijelaskan teori sebelumnya dan harus bisa menjelaskan fenomena yang belum bisa dijelaskan teori sebelumnya. Salah satu syarat tidak terpenuhi, maka teori tersebut tidak bisa melengserkan teori sebelumnya.

Contoh populer lainnya dan sudha banyak diketahui, adalah mengenai teori gravitasi Newton. Teori ini tidak bisa menjelaskan sama sekali mengenai pergeseran jalur cahaya di sekitar medan gravitasi. Teori relativitas umum Einstein kemudian bisa menjelaskan dengan amat baik sekaligus bisa menjelaskan semua fenomena yang dijelaskan Newton juga. Namun bukan berarti Relativitas Umum einstein juga tanpa cacat. teori ini ternyata tidak bisa menjelaskan masalah gravitasi pada skala atomik. Namun hingga saat ini, teori pengganti seperti dawai belum bisa menjelaskan sebaik Relativitas Umum. Maka Teori dawai belum bisa melengserkan Relativitas Umum.

Hal yang sama juga berlaku untuk teori-teori lainnya di dunia sains seperti teori Big Bang, teori Atom, dll.

Lalu, mengapa beberapa teori yang sudah nyata-nyata dilengserkan kemudian masih tetap ajarkan? Untuk keperluan praktis, teori tsb masih berlaku dan jauh lebih mudah diajarkan. Saya tidak bisa membayangkan jika anak SMA di Indonesia diajarkan mengenai medan gaussian untuk menerangkan Relativitas Umum alih-alih persamaan sederhana gravitasi Newton, atau Mekanika Matrix Brown untuk masalah kinetika gas. Semuanya dilakukan secara bertahap.

[kandalf]

Saya malah baru tahu kalau teori kinetik gas berkaitan erat dengan pembuktian apakah atom atau tidak.
Itu sebabnya thread ini menarik.

[Ronggolawe]

Lalu, mengapa beberapa teori yang sudah nyata-nyata dilengserkan kemudian masih tetap ajarkan? Untuk keperluan praktis, teori tsb masih berlaku dan jauh lebih mudah diajarkan. Saya tidak bisa membayangkan jika anak SMA di Indonesia diajarkan mengenai medan gaussian untuk menerangkan Relativitas Umum alih-alih persamaan sederhana gravitasi Newton, atau Mekanika Matrix Brown untuk masalah kinetika gas. Semuanya dilakukan secara bertahap.

dan semuanya kemudian "kacau balau" sejak berdiri
dan dibukanya nya kampus terbesar didunia, Google
Institute of Technology

[234]

Menarik. Berarti apa yang dulu dipelajari ketika sekolah belon tentu masih berlaku yak (terutama yg berkatian dengan ilmu pengetahuan alam/IPA).

'Si Pitung' (Honda 70 cc) aja sampe sekarang masih banyak yg pake.

Saya tidak bisa membayangkan jika anak SMA di Indonesia diajarkan mengenai medan gaussian untuk menerangkan Relativitas Umum alih-alih persamaan sederhana gravitasi Newton, atau Mekanika Matrix Brown untuk masalah kinetika gas.

Itu sama aja ngajarin orang baru naik motor pake Honda CBR 1100 cc.

*sayasekarangmalahlebihsukanaiksepeda*

[uploader]

Salah satu permasalah klasik Matematika favorit saya. Saya selalu menantang anak-anak didik saya dengan permasalahan ini untuk membuat mereka mengkritisi intuisi mereka sendiri. Permasalah klasik yang menggemparkan pada masanya, dinamakan Monty Hall Problem, yang dicatut dari nama pembawa acara kuis Let's Make a Deal (kuis yang menginspirasi "Super Deal 2 Milyar" versi Indonesia) yang menjadi pemicu keriuhan permasalahan ini.


Intuisi vs Logika

Ada sebuah kolom di majalah Parade (AS) yang dinamakan "Ask Marilyn". Setiap pembaca bisa mengajukan pertanyaan dan Marilyn vos Savant akan menjawabnya. Marilyn sendiri dikenal sebagai orang dengan IQ tertinggi di dunia versi Guinness Book of World Records Hall of Fame. Di edisi September 1990, ada sebuah surat pembaca yang dikirim oleh Craig F. Whitaker dari Columbia, Maryland.

Anggap Anda sedang mengikuti sebuah kuis TV, hadiah utama kuis ini adalah sebuah mobil. Ada 3 pintu tertutup dengan 2 pintu berisi kambing dan satu pintu berisi mobil. Pembawa acara meminta Anda menebak pintu mana yang berisi mobil untuk dibawa pulang. Anda menebak pintu A, tapi alih-alih itu, si pembawa acara malah membuka pintu B yang berisi kambing untuk membuat Anda semakin bimbang. Lalu pembawa acara mengatakan bahwa tinggal satu kesempatan, untuk merubah pilihan Anda, apakah akan tetap memilih pintu A, atau berubah pikiran dengan pintu C. Apa yang akan Anda lakukan?

Marilyn menjawab bahwa Anda harus mengubah keputusan dan memilih pintu C, karena peluang mendapatkan mobil di balik pintu C adalah 2 dalam 3 dibandingkan jika bertahan di pintu A.

Sekilas, kita pasti menganggapnya sebagai sebuah lelucon. Dengan dua pintu tersisa, kita hampir yakin bahwa peluang mendapatkan mobil adalah 50:50 karena kalau tidak di pintu A ya pasti di pintu C. Jadi memilih pintu A atau C akan sama saja, bukan 1:2 seperti kata Marilyn.

Sepuluh ribu lebih surat masuk membanjiri meja reaksi Parade karena jawaban Marilyn terkesan mengada-ngada. Siswa, petani, pedagang, hingga profesor, dsb mengecam jawaban yang seolah tidak masuk akal ini. Hampir 92% surat yang masuk mengatakan Marilyn salah, banyak diantaranya ditulis oleh matematikawan dan ilmuwan terkemuka. Surat yang berisi cemoohan dan kecaman keras kepada Marilyn yang ber-IQ tertinggi tapi dianggap tidak becus menyelesaikan permasalahan sederhana ini.

Dan, berhati-hatilah terhadap intuisi Anda. Jawaban yang diberikan Marilyn, adalah "benar".

Ada 2 cara untuk membuktikan bahwa Marilyn benar:

1. Secara matematis, misal 3 pintu A, B, dan C. Misal Ma adalah kejadian dimana Mobil berada di balik pintu A (pun dengan Mb dan Mc). Lalu Pa berarti kejadian dimana si Pembawa acara membuka pintu A (pun dengan Pb dan Pc). Anggap kita awalnya memilih pintu A, lalu kemudian menukar pilihan, rumus probabilitas untuk hal ini diberikan dengan persamaan:

P(Pc^Mb)+P(Pb^Mc) = P(Mc).P(Pc|Mb) + P(Mc).P(Pb|Mc) = (1/3 . 1) + (1/3 . 1) = 2/3

2. cara kedua dapat dilakukan dengan diagram Decision Tree.

Jadi, jika kita mengubah pilihan, peluang kita menang adalah 2x lebih banyak daripada kita tetap bertahan pada pilihan asal. Intusi kita mungkin mengatakan bahwa hal itu absurd. Tapi begitulah kenyataannya. Intuisi kadang bisa salah, dan logika dapat membantu dan menuntun intuisi agar mendapat jawaban yang benar.


catatan tambahan:

1. Patut diingat, bahwa "semakin besar peluang untuk menang" tidak sama artinya dengan menang ("pasti" dalam nilai peluang berarti "1" dan mustahil adalah "0"). Saran Marilyn untuk terus mengubah jawaban (memilih opsi terakhir) hanya menambah peluang. Lantas, jika kita mengikuti kuis semacam ini, apakah kita harus mengikuti saran Marilyn? Secara matematis adalah jawabannya, ya. Tapi sejak kegemparan dan kehebohan yang diakibatkannya, pembawa acara kuis Let's Make a Deal, yakni Monty Hall, melakukan trik untuk menggiring agar si peserta memilih yang terakhir yang berisi zonk. Jadi ada faktor tambahan lain.

2. Permasalahan lain yang mirip dengan kasus ini disebut sebagai Boy or Girl paradox. Dalam bentuk sederhana, paradoks ini dapat dicontohkan sebagai berikut. Misal di depan rumah kita ada tetangga baru bernama Pak Agus. Pak Agus memiliki dua anak. Anda tahu salah satu anaknya berjenis kelamin laki-laki karena pernah bertemu tapi tidak tahu anak yang satu lagi berjenis kelamin apa. Anda disuruh menebak, berapa peluang anak yang satunya lagi perempuan? Secara hampir spontan kita mungkin akan menjawab peluang anak perempuan adalah 1/2 (alias 50:50) karena kalau tidak laki-laki yah pasti perempuan. Jawaban yang benar adalah 2/3 dengan solusi yang hampir sama dengan Monty Hall problem. Dan jika pertanyaannya saya ubah, "jika anak yang satu adalah laki-laki dan lahir pada hari Senin, maka berapa peluang anak lain akan perempuan?". Jawaban teka-teki sederhana ini mungkin akan membuat Anda terkejut.

bacaan tambahan
http://www.marilynvossavant.com/articles/gameshow.html
http://www.economist.com/node/187166
http://econpapers.repec.org/paper/wpawuwpex/9906001.htm