Fisikawan Ungkap Waktu Ternyata Cuma Ilusi

Jakarta, CNN Indonesia —

Studi yang dilakukan sejumlah fisikawan baru-baru ini mengungkap bisa jadi waktu ternyata selama ini hanya ilusi yang tercipta pada tataran kuantum. Berikut penjelasannya.

Para fisikawan, dalam studi tersebut, mengungkap waktu mungkin bukan elemen fundamental alam semesta, melainkan ilusi yang muncul dari keterikatan kuantum.

Waktu merupakan masalah pelik bagi para fisikawan; perilakunya yang tidak konsisten di antara teori-teori terbaik tentang alam semesta menyebabkan kebuntuan yang menghalangi para peneliti untuk menemukan “teori segala sesuatu”, atau kerangka kerja untuk menjelaskan semua fisika di alam semesta.

Dalam studi yang terbit di jurnal Physical Review A pada 10 Mei, para peneliti menyatakan mereka telah menemukan petunjuk untuk memecahkan masalah tersebut. Caranya dengan menjadikan waktu sebagai konsekuensi dari keterikatan kuantum, hubungan unik antara dua partikel yang berjauhan.

“Ada cara untuk memperkenalkan waktu yang konsisten dengan hukum klasik dan hukum kuantum, dan merupakan manifestasi dari keterikatan,” kata penulis pertama Alessandro Coppo, seorang fisikawan di Dewan Riset Nasional Italia, mengutip Live Science, Jumat (12/7).

“Korelasi antara jam dan sistem menciptakan kemunculan waktu, sebuah unsur fundamental dalam kehidupan kita,” paparnya menambahkan.

Dalam mekanika kuantum, teori terbaik tentang dunia mikroskopis, waktu adalah fenomena yang tetap, sebuah aliran searah yang tak terhindarkan dari masa lalu ke masa kini. Waktu tetap berada di luar sistem kuantum yang unik dan terus berubah yang diukurnya dan hanya dapat dilihat dengan mengamati perubahan pada entitas luar, seperti jarum jam.

Namun, menurut teori relativitas umum yang dicetuskan fisikawan Albert Einstein – yang menggambarkan objek yang lebih besar, seperti tubuh kita, bintang, dan galaksi – waktu terjalin dengan ruang dan dapat melengkung dan melebar dengan kecepatan tinggi atau dengan adanya gravitasi.

Hal ini membuat dua teori terbaik tentang realitas mengalami kebuntuan yang mendasar. Tanpa resolusi, teori yang koheren tentang segala sesuatu tetap berada di luar jangkauan.

“Tampaknya ada inkonsistensi yang serius dalam teori kuantum. Inilah yang kami sebut sebagai masalah waktu,” kata Coppo.

Untuk mengatasi masalah ini, para peneliti beralih ke teori yang disebut mekanisme Page dan Wootters. Teori ini pertama kali diusulkan pada tahun 1983, dan menunjukkan waktu muncul untuk satu objek melalui keterikatan kuantum dengan objek lain yang bertindak sebagai jam.

Sebaliknya, untuk sistem yang tidak terikat, waktu tidak ada, dan sistem tersebut memandang alam semesta sebagai sesuatu yang beku dan tidak berubah.

Dengan menerapkan mekanisme Page dan Wootters pada dua keadaan kuantum teoretis yang saling terkait namun tidak saling berinteraksi -satu osilator harmonik yang bergetar dan yang lainnya adalah sekumpulan magnet kecil yang bekerja sebagai jam- para fisikawan menemukan fakta bahwa sistem mereka dapat digambarkan dengan sempurna oleh persamaan Schrödinger, yang meramalkan perilaku benda-benda kuantum.

Namun, sebagai pengganti waktu, versi mereka dari persamaan terkenal itu berjalan sesuai dengan kondisi magnet-magnet kecil yang bertindak sebagai jam.

Pandangan ini bukanlah hal baru, tapi langkah selanjutnya yang akan dilakukan tim ini. Mereka mengulangi perhitungan mereka dua kali, dengan mengasumsikan jam magnet dan osilator harmonik merupakan objek makroskopik (lebih besar).

Persamaan mereka disederhanakan menjadi persamaan fisika klasik, yang menunjukkan bahwa aliran waktu adalah konsekuensi dari keterikatan bahkan untuk objek dalam skala besar.

“Kami sangat yakin bahwa arah yang benar dan logis adalah memulai dari fisika kuantum dan memahami bagaimana mencapai fisika klasik, bukan sebaliknya,” kata Coppo.

Fisikawan lain menyatakan kehati-hatiannya. Meski menemukan mekanisme Page dan Wootters sebagai ide yang menarik untuk asal-usul kuantum waktu, mereka mengatakan mekanisme ini belum menghasilkan sesuatu yang dapat diuji.

“Ya, secara matematis konsisten untuk memikirkan waktu universal sebagai keterikatan antara medan kuantum dan keadaan kuantum ruang 3D,” kata Vlatko Vedral, profesor ilmu informasi kuantum di Universitas Oxford yang tidak terlibat dalam penelitian ini.

“Namun, tidak ada yang tahu apakah ada sesuatu yang baru atau bermanfaat yang akan muncul dari gambar ini – seperti modifikasi fisika kuantum dan relativitas umum, serta tes eksperimental yang sesuai,” lanjut dia.

Terlepas dari keraguan ini, membangun teori waktu dari bawah ke atas dari mekanika kuantum tetap dapat menjadi tempat yang menjanjikan untuk memulai teori tersebut dapat dibentuk agar sesuai dengan eksperimen.

“Mungkin ada sesuatu tentang keterikatan yang memainkan peran,” kata Adam Frank, fisikawan teoretis di University of Rochester di New York yang tidak terlibat dalam penelitian ini.

“Mungkin satu-satunya cara untuk memahami waktu bukanlah dari sudut pandang mata Tuhan, tapi dari dalam, dari sudut pandang yang menanyakan ada apa dengan kehidupan yang memanifestasikan penampakan dunia seperti itu,” pungkasnya.

(tim/dmi)