Einstein dan Heisenberg

Einstein vs ketidakpastian Heisenberg

Prinsip ketidakpastian Heisenberg adalah salah satu prinsip matematis dalam fisika kuantum (cabang ilmu fisika yang mengkususkan kajiannya pada struktur dan dinamika materi berukuran atom) yang menyatakan bahwa tingkat keakurasian (ketepatan) kita dalam mengukur posisi suatu benda akan berbanding terbalik dengan tingkat keakurasian kita dalam mengukur kecepatan benda itu sendiri: semakin akurat posisi koordinat suatu benda kita ukur, maka akan semakin tidak akuratlah kita mengukur tingkat kecepatannya, dan sebaliknya, senakin akurat kita mampu mengukur tingkat kecepatan suatu benda, maka akan semakin tidak akuratlah kita mengukur posisi koordinatnya. Sejak ketidakakurasian dalam pengukuran tersebut akan membuat kita tidak dapat mengetahui secara pasti posisi dan kecepatan benda secara bersamaan, maka prinsip ketidakpastian Heisenberg dapat juga didefinisikan secara singkat sebagai prinsip yang menyatakan bahwa semakin pasti posisi suatu benda kita ketahui, akan semakin tidak pastilah kita mengetahui tingkat kecepatannya, dan sebaliknya.

Prinsip ketidakpastian Heisenberg ditemukan oleh Werner Heisenberg pada tahun 1927 (oleh sebab itulah dinamakan prinsip ketidakpastian Heisenberg, berdasarkan nama penemunya) dan telah menjadi salah satu postulat pilar dalam fisika kuantum. Berkat penemuannya itu, Werner Heisenberg sendiri meraih penghargaan Nobel bidang fisika pada tahun 1932.

Albert Einstein berupaya mati-matian untuk membuktikan bahwa prinsip ketidakpastian Heisenberg sebenarnya salah dan upayanya itu terungkap salah satunya dalam pernyataannya yang paling sering dikutip:”Tuhan tidak bermain dadu dengan alam semesta.” terposisikannya prinsip ketidakpastian Heisenberg sebagai salah satu pilar dalam fisika modern merupakan salah satu faktor yang membuat Einstein mengucilkan dirinya dari kajian-kajian fisika modern, lalu memusatkan 30 tahun sisa hidupnya dalam upaya penciptaan teori medan bersatu/teori segala hal (unified field theory).

Pertanyaannya kemudian adalah: mengapakah Albert Einstein, sang fisikawan jenius yang berjasa merubah cara pandang manusia terhadap ruang-waktu dengan teori relativitasnya bersikap antipati terhadap prinsip ketidakpastian Heisenberg dan bahkan berupaya membuktikan bahwa prinsip itu salah?.

Jawaban dari pertanyaan di atas terletak pada implikasi filosofis yang dimunculkan prinsip ketidakpastian Heisenberg. Implikasi filosofis tersebut dapat diuraikan sebagai berikut: jauh sebelum prinsip ketidakpastian Heisenberg tercipta, para fisikawan percaya bahwa kenyataan objektif (materi fisis beserta hukum-hukum yang mengaturnya) merupakan sesuatu yang bersifat fixed (tetap), bergerak sesuai dengan hukum-hukum yang rigid dan pasti, serta dapat diprediksi arahnya berdasarkan pengetahuan manusia akan hukum-hukum tersebut. Kepercayaan ini terutama mewujud dalam prinsip determinasi Laplace yang menyatakan bahwa arah gerak materi fisik dapat diramalkan berdasarkan kecepatan dan posisinya: bila saja manusia dapat mengetahui secara bersamaan kecepatan dan posisi tiap benda yang ada di alam semesta ini, maka manusia pastilah sanggup meraih pengetauan paripurna mengenai totalitas kenyataan beserta tujuannya.

Sejak prinsip ketidakpastian Heisenberg menunjukkan bahwa manusia tak akan mungkin mengetahui posisi dan kecepatan materi secara bersamaan (semakin manusia tahu kecepatan suatu benda akan semakin tidak tahulah ia posisi benda itu, dan sebaliknya), maka kepercayaan para fisikawan terhadap adanya kenyataan objektif yang bersifat fixed dan rigid berubah. Optimisme mereka terhadap kemampuan manusia untul memprediksi arah kenyataan objektif runtuh: prinsip ketidakpastian Heisenberg telah membuktikan bahwa alam semesta bukanlah sesuatu yang bersifat rigid dan pasti, selalu ada energi yang dapat merubah kecepatan dan posisi tiap materi, sehingga selalu ada peluang bagi terjadinya proses-proses fisis, kimiawi, biologis yang bersifat random, menghasilkan bangun kenyataan yang semata-mata terjadi akibat chance (kebetulan belaka), bukannecessity (keniscayaan).

Bagi Einstein, implikasi filosofisyang dibawa prinsip ketidakpastian Heisenberg di atas merupakan sesuatu yang sama sekali bertentangan dengan iman pantheistik yang dianutnya: Einstein mengimani Tuhan sebagai personalisasi bangun kenyataan objektif yang bersifat tetap, pasti, selalu sama untuk selamanya, serta tidak tergantung keberadaannya pada ada tidaknya manusia. Iman pantheistik ini membuat Einstein hingga akhir hayatnya tetap menganggap bahwa pastilah ada perhitungan matematis yang salah dalam lahirnya prinsip ketidakpastian Heisenberg, sehingga ia menolak kebenaran prinsip tersebut.