Tuhan, Dadu, dan Mekanika Kuantum

Sebagian manusia mencari tahu, sebagian lain hanya melaksanakan. Dari mereka yang mencari tahu, perdebatan sengit itu pernah terjadi.

“Tuhan tidak bermain dadu.” (penolakan Einstein terhadap Mekanika Kuantum)

“Berhentilah mengatakan apa yang dilakukan Tuhan dengan dadunya!” (pembelaan Bohr pada Mekanika Kuantum)

“Tuhan tidak hanya bermain dadu, dia bahkan melemparnya ke tempat yang tidak kita ketahui.” (penemuan Hawking atas radiasi Lubang Hitam)

---

Butuh perjalanan panjang untuk memahami pola perilaku alam semesta sebelum kita mengenal semuanya. Kala itu mitologi tak memberi jawaban, kecuali cerita khayal. Filsafat Yunani Kuno kemudian membuka gerbang bagi sains klasik hingga sains modern yang kita kenal hari ini. Tak ada lagi cerita-cerita bualan soal Loki yang licik atau Thor yang selalu memegang Mjolnirnya. Kisah itu sudah ditutup.

Tiga dasawarsa pertama abad ke-20 dilewati dengan kemajuan intelektual yang pesat, terutama di bidang fisika yang memberi gambaran akan kosmos melalui sudut pandang mekanika kuantum. Beberapa ilmuwan punya pendapatnya sendiri, tak terkecuali Albert Einstein.

Dia merupakan seorang determinis garis keras yang mempercayai bahwa segala sesuatu di dunia ini terjadi menurut hukum sebab dan akibat (kausalitas) di mana semuanya itu pasti (teratur). Realitas itu ada, tidak bergantung pada pengamat, dan ia menyatakan agak keberatan dengan teori kuantum karena menurutnya teori tersebut kurang lengkap. Puncaknya pada konferensi Solvay 1927, telah terjadi perseteruan panas antara Einstein dan Niels Bohr. Konferensi macam itu mestinya membahas penemuan teori-teori fisika, tapi dua ilmuwan itu terang-terangan berdebat.

Menurut Tafsir Copenhagen yang dirintis oleh Bohr dan mahasiswanya, Werner Heisenberg, berpendapat bahwa keadaan kuantum baru bisa dijelaskan lebih lanjut apabila telah mengalami pengukuran dan fungsi gelombang runtuh setelah diamati.

Pernah mendengar eksperimen pikiran kucing Schrödinger? Eksperimen ini menjelaskan tafsir tersebut yang dikenal dengan munculnya superposisi kuantum akibat peristiwa subatomik acak. Sederhananya, sistem fisik tidak memiliki sifat pasti sebelum diukur. Definisi ini tentu bertolak belakang dengan keyakinan Einstein bahwa teori kuantum tidak realistik, tidak lengkap, dan membuat ambigu. Saking tidak percayanya dia bahkan menolak adanya kehendak bebas (free will).

Hingga pada Desember 1926 sesaat sebelum Konferensi Solvay berlangsung, Einstein menanggapi surat kepada salah satu 'Bapak Mekanika Kuantum' Max Born berupa metafora, “Tuhan tidak bermain dadu,” untuk mengindikasikan ketidakpastian dunia kuantum karena memunculkan probabilitas. Tuhan yang dimaksud di sini adalah makna kias alam semesta beserta hukum-hukum fisika yang sepenuhnya deterministik.

(Albert Einstein)

Pernyataan yang Einstein lontarkan kemudian direspons oleh Bohr. Kira-kira begini, “Berhentilah mengatakan apa yang dilakukan Tuhan dengan dadunya!” Agaknya Bohr memang benar geram dan tetap membela mahasiswanya. Dia bersiteguh kalau kuantum menganut Prinsip Ketidakpastian yang dipopulerkan oleh Heisenberg.

(Niels Bohr)

Berbicara lebih jauh soal Tuhan (alam semesta) dan dadunya, sebenarnya ada tiga fisikawan yang terlibat di sini, yang terakhir adalah mendiang Stephen Hawking. Terlepas dari kekurangan fisiknya yang menderita penyakit ALS, dia banyak berkontrubusi di bidang kosmologi dan memang selayaknya diapresiasi. Atas penemuannya terkait radiasi lubang hitam, mantan Lucasian Professor of Mathematics sempat menimpali perumus E=mc2 itu dalam bukunya yang berjudul The Nature of Space and Time, “Tuhan tidak hanya bermain dadu, dia bahkan melemparnya ke tempat yang tidak kita ketahui”.

(Stephen Hawking)

Dunia mikroskopis—kuantum—memang aneh dan penuh misteri. Bahkan Profesor Feynman secara gamblang mengutarakan bahwa ketika seseorang pernah berpikir telah mengerti mekanika kuantum, dirinya tidak benar-benar memahami tentang hal itu.

---

Dan, oh! Einstein keliru. Ternyata Tuhan suka memainkan kubus kecil itu. Dadu Tuhan telah lama terlepas dari dekapan tanganNya menuju semesta maha luas.

Sudah sejauh mana Dia melempar dadunya? Untuk ini, kita belum tahu.

Situbondo, 3 November 2021