Ya, semasa hidupnya tak habis ia membuat bingung orang-orang, bahkan karya-karyanya yang fenomenal hingga sekarang pun masih banyak membuat bingung kebanyakan orang. Itulah Einstein. Kali ini, saya ingin membuat kita memutar otak hingga bingung, siap? Ini dia, pada tahun 1935, Einstein bersama temannya, Boris Podolsky dan Nathan Rosen, memaparkan mekanika kuantum dari sistem dua partikel.
    Ketiga orang di atas ini, mempersiapkan sebuah "gagasan eksperimen" yang sekarang disebut sebagai eksperimen EPR, nama tersebut diambil dari nama depan ketiga orang ini, yang memperkirakan hasil yang amat sangat aneh sehingga Einstein pun menolaknya dan menyimpulkan bahwa prediksi seperti itu mengindikasikan kerusakan mendalam di dalam mekanika kuantum. Singularitas seperti apakah yang menyebabkan hal itu terjadi? Eksperimen EPR yang diselesaikan pada tahun 1980-an dan hasil aneh yang diprediksi oleh mekanika kuantum merupakan kenyataan yang terobservasi. Mari kita bahas dan juga agar lebih mudah masuk ke otak para pembaca, saya akan memberikan sebuah analogi sederhana.
    Perhatikan gambar partikel di atas, sebuah sumber S adalah partikel berwarna biru di tengah yang memancarkan dua foton, yang diberi tanda A dan B, secara simultan dan dalam arah yang berlawanan. Masing-masing foton memiliki sifat tertentu yang kita anggap dengan nama sifat X yang mungkin juga memiliki dua nilai, katakanlah X1 dan X2. Sifat tersebut sebenarnya merupakan arah polarisasi dan gelombang probabilitas kuantum yang terkait dengan foton, tetapi hal itu tak perlu kita bahas hingga rinci. Karena cara dari dua foton dihasilkan yang secara simultan, di dalam suatu pemancaran terkoordinasi, hal ini selalu benar bahwa apabila foton A memiliki nilai X1 maka foton B pastik akan memiliki nilai X2, dan juga berlaku sebaliknya. Tidak terdapat keanehan apa-apa pada hal tersebut.
    Dua foton ini, secara bersama-sama, membentuk suatu sistem kuantum tunggal yang dapat berada di dalam dua keadaan; kita dapat menyebut keadaan-keadaan tersebut sebagai (AX1, BX2) dan keadaan (AX2, BX1). Sebelum sembarang pengukuran dilakukan, mekanika kuantum memprediksi bahwa keadaan sebenarnya dari sistem dua foton ini merupakan campuran bagian yang sama dari kedua keadaan. Kita dapat bayangkan sistem dua partikel yang berisolasi antara keadaan tersebut, menggunakan waktu yang sama pada kedua keadan.
    Dengan membuat suatu pengukuran yang cocok pada foton A, seorang praktikan dapat memilih untuk menyatakan salah satu dari nilai X1 atau nilai X2 dari foton ini. Sekarang kita katakan bahwa praktikan memilih untuk mengungkapkan nilai X1. Hal ini kemudian mengikuti bahwa sistem dua partikel tidak lagi merupakan campuran dari keadaan (AX1, BX2) dan (AX2, BX1). Peran dari pengukuran menyebabkan sistem "runtuh" ke dalam keadaan (AX1, BX2) sendiri. Sebuah pengukuran yang dibuat pada foton B harus menyatakan hanya nilai X2. Secara singkat, jenis pengukuran yang diadakan pada A (sebuah materi yang dengan cara sembarang dipilih) secara otomatis menghilangkan sembarang pilihan untuk keadaan foton B! Mekanika kuantum memperkirakan ini menjadi benar meskipun foton terpisah dengan jarak yang amat jauh yang mungkin sejauh ribuan kilometer ketika pengukuran pertama dilakukan.; dalam hal ini tidak aneh apabila jika Einstein yang menyebut prediksi ini sebagai "aksi menakutkan pada suatu jarak". Namun, eksperimen pada tahun 1980-an, menunjukkan bahwa ini adalah tepat apa yang terjadi. Banyak fisikawan menerima hasil dari eksperimen ini sebagai suatu persetujuan yang mengesankan dari kebenaran mekanika kuantum.
    Sebelum melanjutkan pembahasan kita, ini ada hubungan apa menaruh foto Bart Simpson dengan 50 Cent di atas? Sebenarnya saya sendiri senyum-senyum ketika memilih foto ini, tapi inilah bagian dimana saya akan menjelaskan analogi mudah dari penjelasan yang panjang dan rumit di atas. Begini, sekarang andaikan bahwa sebuah permen karet dapat berada di dalam salah satu dari dua keadaan, merah atau hijau. Atur si Bart dan 50 Cent bertemu di Los Angeles untuk berduel. Kemudian setelah duel yang hebat, buat si Bart bergerak ke arah Boston, sambil membawa sebuah permen karet dari setiap warna. Dan 50 Cent bergerak ke arah Chicago, dengan sebuah permen karet dari setiap warna di dalam sakunya (Duh maaf ya 50 Cent, sangar-sangar tapi bawanya permen karet). Nah pada waktu tertentu, buat Bart, tanpa berkomunikasi dalam bentuk apapun dengan 50 Cent, memutuskan untuk memakan salah satu dari permen karet yang dibawanya dan dengan sengaja memilih yang berwarna merah. Setelah waktu ini, misalkan 50 Cent tanpa melihat, menarik sebuah permen karet dari sakunya; di sinilah bagian yang penting, karena ia akan selalu menemukan permen karet yang berwarna hijau. Selanjutnya, permen karet hijau milik Bart dan permen karet merah milik 50 Cent akan hilang dengan mudah: sistem tersebut jatuh ke dalam keadaan permen karet, merah Bart, permen karet, hijau 50 Cent.
    Apabila Bart memilih untuk memakan permen karet hijau miliknya, sistem dua permen karet tersebut akan jatuh ke dalam keadaan hijau Bart, keadaan merah 50 Cent, dan dua permen karet lain akan hilang. Jadi, di dalam analogi kita, pilihan sembarang Bart di Boston menentukan warna dari permen karet milik 50 Cent yang ditarik keluar dari sakunya di Chicago. Sungguh-sungguh kejadian yang menakutkan bukan? Kalau anda sempat tersentak kaget ketika membaca ini, anda memiliki nasib yang hampir sama seperti saya saat pertama kali membaca ini.
    Apabila anda sebenarnya mencoba eksperimen Bart-50 Cent, ini tentu tidak akan membuktikan seperti apa yang sudah kita bahas, kenapa? Karena ini hanyalah analogi untuk mempermudah penjelasan dari sistem dua keadaan di atas. Untuk membuat analogi yang tepat, kita akan memberi "permen karet kuantum" tunggal milik Bart dan 50 Cent yang masing-masing berwarna hijau dan merah pada waktu yang sama, masing-masing permen karet mengganti secara cepat antara dua keadaan di dalam suatu cara yang terkait. Sifat kuantum seperti demikian sangat kecil untuk objek sebesar permen karet sehingga sia-sia untuk mencoba mendeteksi sifat kuantum yang demikian. Namun, pada tingkat kuantum, kejadian seperti itu benar-benar terjadi. Hal ini mungkin terlihat sangat aneh dan sedikit di luar tingkat rasional kita, tapi itulah Dunia yang sesungguhnya.
    Saya menjadi teringat dengan kata-katanya Niels Bohr yang mengatakan bahwa apabila anda tidak bingung dengan mekanika kuantum, maka anda tidak benar-benar mengerti tentang hal itu. Penuh keanehan di dalam prediksi-prediksi mekanika kuantum, tetapi bukan berarti aneh itu tak bisa dijelaskan, ketika eksperimen sudah ditunjukkan, disitulah kebenaran dari keanehan-keanehan adalah benar. - Halim
 
    Apa ya yang Silau dan menyebabkan suara Berisik? Oh, terompet! Tapi itu tidak menyilaukan, kalau begitu lampu motor yang sedang balapan di malam hari? Memang itu menyilaukan dan membuat suara yang berisik, tetapi yang saya maksud di sini bukanlah itu, tetapi ia adalah Petir! Apa itu Petir? Yuk mari kita bahas bersama-sama.    Petir atau Halilintar adalah fenomena alam yang biasanya muncul pada musim hujan dimana langit muncul kilatan cahaya yang sangat menyilaukan yang biasanya disebut Kilat dan beberapa saat kemudian disusul suara berisik yang menggelegar dan sering membuat kita terkaget-kaget karena keberisikannya, itulah yang disebut sebagai Guruh. Apa yang menyebabkan perbedaan kemunculan Kilat dengan Guruh? Apakah mereka sesuatu yang berbeda? Ini disebabkan karena adanya perbedaan kecepatan suara dengan kecepatan cahaya. Kita tahu bahwa kecepatan suara sering disebut juga gelombang suara yang melaju di dalam udara dengan kelajuan 1100 ft/s atau sekitar 335 m/s, dan kecepatan suara di dalam air sekitar 5000 ft/s atau sekitar 1500 m/s, dan di dalam es sekitar 10500 ft/s atau sekitar 3200 m/s. Loh kok beda-beda sih kecepatannya? Ya! ini dikarenakan kecepatan suara akan lebih cepat melaju tergantung oleh kepadatan dan kekakuan suatu objek, seperti es yang memiliki kepadatan lebih sedikit dibanding air tetapi memiliki kekakuan yang jauh lebih besar dibanding air. Lalu, bagaimana dengan kecepatan cahaya yang lebih dahulu datang? Itu dikarenakan kecepatan cahaya adalah kecepatan maksimal yang pernah diketahui manusia modern saat ini, kecepatan cahaya adalah 300000 m/s! Luar biasa cepat!
    Lalu apa yang menyebabkan fenomena-fenomena itu bisa terjadi di dalam kehidupan kita sehari-hari? Agar lebih mudah membayangkannya, mari kita analogikan petir dengan sebuah kapasitor raksasa, dimana lempeng pertama adalah awan (bisa lempeng negatif atau lempeng positif) dan lempeng kedua adalah Bumi yang kita pijak (dianggap netral). Seperti yang sudah diketahui kapasitor adalah sebuah komponen pasif pada rangkaian listrik yang bisa menyimpan energi sesaat. Petir juga dapat terjadi dari awan ke awan, dimana salah satu awan bermuatan negatif dan awan lainnya bermuatan positif. Petir terjadi karena ada perbedaan potensial antara awan dan bumi atau dengan awan lainnya. Proses terjadinya muatan pada awan karena dia bergerak terus menerus secara teratur, dan selama pergerakannya dia akan berinteraksi dengan awan lainnya sehingga muatan negatif akan berkumpul pada salah satu sisi (atas atau bawah), sedangkan muatan positif berkumpul pada sisi sebaliknya. Jika perbedaan potensial antara awan dan bumi cukup besar, maka akan terjadi pembuangan muatan negatif (elektron) dari awan ke bumi atau sebaliknya untuk mencapai kesetimbangan. Pada proses pembuangan muatan ini, media yang dilalui elektron adalah udara. Pada saat elektron mampu menembus ambang batas isolasi udara inilah terjadi ledakan suara. Petir lebih sering terjadi pada musim hujan, kenapa? Karena pada keadaan tersebut udara mengandung kadar air yang lebih tinggi sehingga daya isolasinya turun dan arus lebih mudah mengalir. Karena ada awan bermuatan negatif dan awan bermuatan positif, maka petir juga bisa terjadi antar awan yang berbeda muatan. Sekarang sudah jelas kan dengan analogi yang kita pelajari di atas tentang kenapa fenomena petir ini bisa terjadi. - Halim

 
    Bukan! Ini bukan tentang band rock asal Inggris itu! Ini adalah tentang balon udara kebanggaan bangsa Jerman dan keajaiban pada waktu itu, Zeppelin Hindenburg yang hampir sepanjang tiga kali lapangan sepak bola-mesin terbang terbesar yang pernah dibuat oleh manusia dan nama pesawat tersebut diadopsi dari Presiden Jerman Paul von Hindenburg sebagaimana kebiasaan untuk menamakan semua kapal udara Jerman selalu dengan nama lelaki. Meskipun mesin dijaga di atas oleh 16 lubang kecil dari gas hidrogen yang mudah terbakar, mesin ini telah melakukan banyak perjalanan trans-Atlantik tanpa mengalami kecelakaan. Kenyataannya, balon udara Zeppelin Jerman, yang semua bergantung pada hidrogen, tidak pernah mengalami kecelakaan yang ditimbulkan oleh hidrogen. Akan tetapi, beberapa saat setelah pukul 07:21 malam, pada tanggal 6 Mei 1937, ketika Hindenburg siap mendarat di bandara U.S. Naval di Lakehurst, New Jersey, balon udara itu terbakar dan meledak sampai berkobar api. Para awak balon udara sedang menunggu badai mereda dan menggunakan tali untuk menurunkan seorang awak angkatan laut ketika suara desir terdengar pada kain dari sepertiga bagian depan buritan balon udara tersebut. Beberapa detik kemudian kobaran api meledak dari bagian itu dan memancarkan cahaya merah dari bagian dalam. Setelah terbakar selama 32 detik, balon udara tersebut akhirnya jatuh ke tanah. Menurut info yang didapat dari kejadian yang terkenal itu, 35 jiwa terbunuh, dari keseluruhan 97 penumpang yang menaikiHindenburg. Mengapa, setelah beberapa kali keberhasilan penerbangan, balon udara yang bermuatan hidrogen ini, meledak sampai berkobar api? Mari kita bahas!
    Ketika zeppelin Hindenburg bersiap untuk mendarat, tali pegangan menurunkan para awak ke tanah. Karena terkena hujan, tali menjadi basah dan dengan demikian mampu menghantarkan arus listrik! Pada kondisi ini, tali "membuat hubungan ke tanah" kerangka logam zeppelin ke tempat tali tersebut dikaitkan karena kerangka tersebut terbuat dari Aluminium. Artinya, tali basah membentuk suatu lintasan konduksi di antara kerangka dan tanah, menghasilkan potensial listrik kerangka yang sama seperti potensial listrik tanah. Hal ini seharusnya juga menghubungkan kain luar balon udara seharga £500.000 tersebut ke tanah. Akan tetapi, Hindenburg sudah menjadi zeppelin pertama yang memiliki kain terluar yang dilapis dengan pelapis berhambat jenis listrik yang besar. Jadi, kain menyisakan potensial listrik dari atmosfer pada ketinggian zeppelin yang sekitar 141 ft atau sekitar 43 m. Karena hujan badai,  potensial tersebut relatif besar dibandingkan dengan potensial pada permukaan tanah.
    Pemegangan tali rupanya memecah salah satu dari sel hidrogen dan melepas hidrogen antara sel itu dan kain terluar dari zeppelin, sehingga menyebabkan letusan pada kain tersebut. Kemudian terjadi kondisi yang berbahaya dimana kain menjadi basah dengan air hujan yang mengonduksi dan berada pada potensial yang berbeda dari potensial kerangka zeppelin. Rupanya, muatan dialirkan di sepanjang kain basah dan kemudian memercikkan hidrogen yang terlepas untuk mencapai kerangka logam zeppelin, membakar hidrogen pada proses tersebut. Pembakaran secara cepat memanaskan sel hidrogen dalam zeppelin dan membuat balon udara tersebut turun. Apabila pelapis pada kain terluar dari Hindenburg mempunyai hambat jenis kurang seperti zeppelin sebelum dan selanjutnya, kecelakaan pada Hindeburg munkin tak akan terjadi. Dengan demikian, semoga arwah para korban tentang di alam sana. - Halim
 
Picture
    Edouard Manet Sebuah Bar di Folies-Bergere memiliki pemandangan mempesona sejak dilukis pada tahun 1882. Bagian dari daya tariknya terletak di dalam kontras antara penonton yang siap untuk mendapat hiburan dengan pelayan bar yang matanya memperlihatkan keletihan. Akan tetapi, daya tariknya juga bergantung pada penyimpangan halus dari kenyataan yang Manet sembunyikan di dalam lukisan itu--sebuah penyimpangan yang memberikan perasaan takut terhadap suasana sebelum Anda mengetahui adanya 'kesalahan'. Dapatkah Anda menemukannya?
    Dalam lukisan di atas, Anda melihat ruang bar melalui pemantulan oleh sebuah cermin besar di dinding di belakang wanita pelayan bar, tetapi pemantulan hampir salah di dalam tiga cara, yaitu:

1. Perhatikan botol-botol yang ada di sebelah kiri: Manet melukis pemantulannya di dalam cermin, tetapi salah menempatkannya, melukis botol-botol itu lebih jauh menuju ke depan bar daripada letak yang sebenarnya.
2. Pemantulan dari Wanita pelayan bar: Karena pandangan Anda berasal langsung dari depan wanita itu, pemantulan wanita tersebut seharusnya berada di belakangnya, dengan hanya sedikit darinya (apabila ada) yang nampak pada Anda--Manet belum melukis pemantulan wanita itu dengan baik ke kanan.
3. Pemantulan dari Pria terhadap Wanita: Dia seharusnya adalah Anda karena pemantulan menunjukkan bahwa dia tepat di depan wanita itu. Dengan demikian, pria itu seharusnya menjadi pengamat dari lukisan tersebut. Anda menjadi pekerja Manet dan melihat pemantulan Anda jauh dari kanan Anda.

    Pengaruhnya adalah perasaan takut karena ini bukan apa yang kita harapkan dari sebuah lukisan atau dari sebuah cermin. (Halliday, Resnick, Walker, Dasar-dasar Fisika Jilid 2 Versi Diperluas, 579-584)

 
    Dunia dan segala sesuatu di dalamnya, bergerak. Bahkan, benda-benda yang terlihat diam seperti jalan raya, gedung bertingkat, rumah Anda pun semuanya bergerak bersama rotasi Bumi, orbit Bumi mengelilingi Matahari, orbit Matahari mengelilingi pusat Galaksi Bimasakti, dan perpindahan tempat galaksi itu relatif terhadap galaksi-galaksi lain. Klasifikasi dan perbandingan berbagai gerak (dinamakan Kinematika) sering kali menantang. Apakah yang sebenarnya Anda ukur dan bagaimanakah Anda melakukan perbandingan? 
    Sebelum kita berupaya mendapatkan suatu jawaban, kita akan mengkaji beberapa karakteristik umum gerak yang dibatasi dalam tiga hal, yaitu:
1. Gerak berlangsung di sepanjang garis lurus saja (dapat berupa garis Vertikal maupun Horizontal, bisa juga garis Miring tetapi garis tersebut harus lurus);
2. Kita akan mempelajari tentang gerak itu sendiri. Apakah benda bersangkutan bertambah cepat, melambat, berhenti, atau berbalik arah; dan jika terjadi perubahan pada gerak bersangkutan, bagaimana keterlibatan waktu di dalam perubahan tersebut?;
3. Benda yang bergerak merupakan sebuah Partikel (benda yang menyerupai titik seperti Elektron), atau sebuah benda yang bergerak seperti sebuah partikel (sedemikian rupa sehingga setiap bagian bergerak dalam arah yang sama dan pada kecepatan yang sama).
 
Picture
Jumlah momentum sesaat sebelum tumbukan sama dengan jumlah momentum sesudah tumbukan, asalkan tidak ada gaya luar yang bekerja pada sistem. Secara sistematis dituliskan:

P1 + P2 = P’1 + P’2
m1 . v1 + m2 . v2  = m1 . v’1 + m2 . v’2

 
Picture
 Jika tidak ada energi yang hilang maka Energi mekanik di setiap saatnya adalah tetap. Secara sistematis dituliskan:

Em. awal = Em. akhir
Ep1 +Ek1  = Ep2 +Ek2
m . g . h1 + ½ . m . v1^2  = m . g . h2 + ½ . m . v2^2

 
Picture
Momentum linier p yang didefinisikan oleh: p= mv
  Kita mengetahui bahwa dalam momentum linier bukan hanya gaya F yang bekerja pada sebuah partikel, melainkan juga terdapat total waktu ΔT yang ditempuh oleh partikel tersebut awal hingga akhir terjadinya momentum, maka:
F . ΔT
m . a . (t akhir – t awal)
m . v/t . (t akhir – t awal)
m . v = p

 
Picture
Sebuah benda bermassa m yang bergerak dengan kecepatan v memiliki energi kinetik yang didefinisikan oleh:
EK = ½ mv^2



Pembuktian Formula Energi Kinetik Translasi:
Usaha yang dilakukan pada benda W = F . S seluruhnya diubah menjadi energy kinetik benda pada keadaan akhir dalam kecepatan awal v0 sama dengan nol.
EK = W atau EK = F . S
Apabila kita tinjau dari persamaan GLBB, maka:
Vt = v0 + a . t = 0 + a . t = a . t
Dimana S adalah jarak total, maka sesuai dengan persamaan GLBB, yaitu:
S = v0 .  t + ½ a . t^2= ½ a . t . t= ½ v . t
Kemudian, sesuai dengan energy kinetic pada keadaan akhir
E­K = F . S, maka:
EK = F . S= m . a . ½ . v . t= ½ m . v . a . tEK = ½ . m . v^2

    PHYSICS

    Fisika didasarkan atas pengukuran. Kita berkenalan dengan Fisika untuk mempelajari bagaimana caranya mengukur besaran-besaran yang terlibat di dalam Fisika seperti Panjang, Waktu, Massa, Suhu, Tekanan, dan Resistansi Listrik.

    Archives

    May 2012
    April 2012
    March 2012

    Categories

    All
    Arus Dan Hambatan
    Bayangan
    Beda Potensial
    Mekanika Klasik
    Mekanika Kuantum