CASIMIR EFFECT/EFEK


SOMETHING FROM NOTHING – DARI KETIADAAN MENJADI ADA : BISAKAH KETIADAAN MEMBUAT SESUATU YANG BISA DISEBUT “ADA”

“Sesuatu itu harus diciptakan dari ketidak adaan. Bila anda mencoba menciptakan sesuatu dari yang ada, maka anda hanya mengubahnya. Jadi untuk menciptakan sesuatu anda harus mampu menciptakan ketidak adaan.” – Werner Erhard
________________________________________

Pertanyaan ini akan dibahas bukan secara filsafati atau teologis, namun secara fisika. Dalam fisika, dapatkah anda mendapatkan sesuatu dari ketidak adaan? Dan jika bisa, apa yang bisa dan tidak bisa anda dapatkan?

Jawabannya ya, dan ada banyak cara. Faktanya, dalam banyak cara, mendapatkan sesuatu dari ketiadaan itu tidak dapat dihindarkan! (Walaupun tidak harus mendapatkan apapun yang anda inginkan.)

Sebagai contoh, ambil sebuah kotak dan kosongkan isinya, jadi apa yang anda miliki sekarang adalah ruang yang kosong total. Sebuah vakum yang ideal, sempurna dan kosong. Sekarang, apa yang ada dalam kotak tersebut?

Apakah menurut anda ketidak adaan? Tidak, ruang kosong tidaklah mungkin bisa benar-benar kosong.

Salah satu konsekuensi Prinsip Ketidakpastian Heisenberg – bahwa anda tidak dapat mengetahui energi keadaan kuantum dengan pasti dalam durasi waktu terbatas – berarti ketika anda bicara tentang selang waktu yang sangat singkat, ada ketidakpastian yang sangat besar dalam energi sebuah sistem. Dalam skala waktu yang cukup singkat, energinya cukup besar sehingga pasangan partikel-antipartikel muncul dan lenyap dari eksistensi setiap saat!

Gila? Apa buktinya?

Ambil dua lempeng logam sejajar, tidak bermuatan dan identik lalu letakkan berdekatan satu sama lain. Gejolak vakum diantara lempeng menyebabkan adanya tekanan yang mendorong kedua lempeng mendekat. Ini bukan gaya gravitasi atau gaya elektromagnet, namun karena gaya yang hadir dalam ruang kosong itu sendiri.

Eksperimen ini disebut efek Casimir – pertama kali dilakukan tahun 1948 dan telah diulang berkali-kali (dalam berbagai kondisi) – adalah sukses nyata dan memiliki banyak konsekuensi yang dimanfaatkan film fiksi ilmiah maupun fisika.

Ruang didekat lubang hitam misalnya, berisi dengan pasangan partikel-antipartikel, sama seperti ruang kosong di tempat lain. Namun ciptakan sepasang partikel-antipartikel di cakrawala peristiwa, maka salah satunya akan tersedot masuk ke dalam lubang hitam! Satunya lagi, yang jaraknya lebih jauh dari cakrawala peristiwa, dapat lolos, membawa energinya kabur, dan menjadi real. Partikel yang kabur ini disebut radiasi hawking.

Ketika alam semesta mengembang, atau mengembang secara eksponensial (sebelum Big Bang), gejolak kuantum juga mengembang, dan terentang di Alam Semesta lebih cepat daripada jarak dimana mereka mampu saling menghancurkan. Gejolak ini menunjukkan daerah-daerah dengan energi yang sedikit lebih (untuk gejolak positif) atau kurang (gejolak negatif) yang kemudian tumbuh menjadi struktur seperti kluster, galaksi, bintang dan void seiring bertambahnya usia Alam Semesta.

Dan jika anda mulai dengan energi yang cukup, anda dapat menjadikan real semua pasangan materi dan antimateri yang ada, dan keadaan dimana lebih banyak materi daripada antimateri, telah memberi kita Alam Semesta dimana kita punya sesuatu, bukannya tidak punya.
Sekarang kita tahu bahwa sesuatu dapat ada dari ketidak adaan. Namun ada banyak kendala yang belum dapat kita lewat dari memperoleh apapun dari ketidak adaan: melanggar kekekalan muatan atau energi, menurunkan entropi total alam semesta, atau mencari tahu dari mana alam semesta kita muncul.

Jelas kita dapat memperoleh sesuatu dari ketiadaan; teori medan kuantum bukan hanya mengizinkannya, ia menuntutnya. Namun masih belum jelas apakah kita dapat memperoleh segalanya dari ketidak adaan.

Referensi lanjut :
Ethan Siegel. March 1, 2010. The Greatest Story Ever Told — 05 — Matter vs. Antimatter. Scienceblogs
Ethan Siegel. March 2, 2010. More on Matter vs. Antimatter, Scienceblogs
Ethan Siegel. January 12, 2010. Q & A: Did Inflation Happen Before the Big Bang? Scienceblogs

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s