بِسْــــــــــــــــمِ اﷲِالرَّحْمَنِ اارَّحِيم
الحمد لله رب العالمين, وصلاة والسلام على أشرف المرسلين. أما بعد :
الحمد لله رب العالمين, وصلاة والسلام على أشرف المرسلين. أما بعد :
Kutipan terkenal dari tokoh yang satu ini ialah "Ilmu alam tidak dengan
mudah menggambarkan dan menjelaskan alam, itu merupakan bagian yang
saling memengaruhi antara alam dan diri kita, menggambarkan alam
sebagaimana yang ditunjukkan pada metode pertanyaan kita." Langsung saja
berikut sekilas mengenai biografi Werner Heisenberg.
Nama lengkapnya Werner Karl Heisenberg lahir di Würzburg, Jerman, 5
Desember 1901 dan meninggal di München, Jerman, 1 Februari 1976 pada
usia 74 tahun adalah seorang ahli teori sub-atom dari Jerman, pemenang
Penghargaan Nobel dalam Fisika 1932. Tahun-tahun sekolah lanjutan Werner
Heisenberg terputus oleh Perang Dunia I, saat ia terpaksa meninggalkan
sekolah untuk membantu memungut hasil panen di negeri Bayern. Kembali ke
München setelah perang, ia bersukarela menjadi pembawa pesan untuk
angkatan sosialis demokrat yang bertempur dan mengusir pemerintahan
komunis yang telah mengambil kontrol Bayern. Ia terlibat dalam kelompok
pemuda yang mencoba membangun kembali masyarakat Jerman dari abu Perang
Dunia I, termasuk "Pramuka Baru" yang mengharapkan kehidupan Jerman
melalui pengalaman langsung kepada alam, puisi romantik, musik, dan
pemikiran.
Heisenberg merupakan salah satu penyumbang besar ilmu fisika pada abad
ke-20. Pada tahun 1920 ia memasuki Universitas München untuk belajar
matematika. Namun guru besar matematika tak mengizinkannya pada seminar
lanjutan, maka ia berhenti. Ia kemudian pindah ke fisika. Segera ia
mengambil perhatian dalam fisika teoretis, dan segera bertemu banyak
ilmuwan yang karyanya akan mendominasi dasawarsa-dasawarsa berikutnya,
termasuk Niels Henrik David Bohr, Wolfgang Ernst Pauli, Max Born, dan
Enrico Fermi. Satu dari perhatian utamanya ialah menyusun masalah dalam
model atom Bohr-Rutherford. Ia baru saja menerima Ph.D.-nya pada tahun
1923 — hampir gagal sebab ia melalaikan karya laboratoriumnya.
Penasihatnya berdebat atas namanya dan ia diberi gelar. Ia menjadi
profesor di Universitas Gottingen pada usia 22.
Karena menderita beberapa alergi musiman, ia meninggalkan Bayern ke
pulau Heligoland. Di sana ia memiliki waktu berpikir dan memecahkan
masalah model atom. Ia merealisasikan pembatasan model visual dan
mengusulkan bekerja keras dengan data eksperimental dan hasil
matematika. Untuk melakukannya ia menerapkan sistem matematika pada
fisika atom, disebut mekanika matriks. Inilah titik balik fisika. Banyak
orang di bidang ini tak suka karena tak menyediakan model fisika untuk
menghubungkannya. Erwin Schrodinger muncul dengan mekanika gelombang
sekitar setahun kemudian. Ketidaknyamanan dengan sistem Heisenberg naik
pada sisi mekanika gelombang. Pertentangan antarteori terpecahkan
kembali saat Schrödinger membuktikan bahwa semuanya identik.
Di tahun 1925 Werner Heisenberg mengajukan rumus baru di bidang fisika,
suatu rumus yang teramat sangat radikal, jauh berbeda dalam pokok konsep
dengan rumus klasik Newton. Teori rumus baru ini --sesudah mengalami
beberapa perbaikan oleh orang-orang sesudah Heisenberg-- sungguh-sungguh
berhasil dan cemerlang. Rumus itu hingga kini bukan cuma diterima
melainkan digunakan terhadap semua sistem fisika, tak peduli yang macam
apa dan dari yang ukuran bagaimanapun.
Dapat dibuktikan secara matematik, sepanjang pengamatan hanya dengan
menggunakan sistem makroskopik melulu, perkiraan kuantum mekanika
berbeda dengan mekanika klasik dalam jumlah yang terlampau kecil untuk
diukur. (Atas dasar alasan ini, mekanika klasik --yang secara matematik
lebih sederhana daripada kuanturn mekanika-- masih dapat dipakai untuk
kebanyakan perhitungan ilmiah). Tetapi, bilamana berurusan dengan sistem
dimensi atom, perkiraan tentang kuantum mekanika berbeda besar dengan
mekanika klasik. Percobaan-percobaan membuktikan bahwa perkiraan
mengenai kuantum mekanika adalah benar.
Pada tahun 1926 Heisenberg mengikuti Bohr ke Institut Fisika Teori di
Kopenhagen. Ini menjadi satu dari masa paling produktif dalam kehidupan
Heisenberg. Pada tahun 1927 ia memikirkan sifat kuantum dasar pada
elektron. Ia mewujudkan bahwa tindakan pengukuran sifat elektron dengan
menembakkannya dengan sinar gamma akan mengubah perilaku elektron. Ia
menghubungkannya dalam persamaan menggunakan tetapan Planck.
Salah satu konsekuensi dari teori Heisenberg adalah apa yang terkenal
--dengan rumus "prinsip ketidakpastian" yang dirumuskannya sendiri di
tahun itu. Prinsip itu umumnya dianggap salah satu prinsip yang paling
mendalam di bidang ilmiah dan paling punya daya jangkau jauh. Dalam
praktek, apa yang diterapkan lewat penggunaan "prinsip ketidakpastian"
ini adalah mengkhususkan batas-batas teoritis tertentu terhadap
kesanggupan kita membuat ukuran-ukuran ilmiah. Akibat serta pengaruh
dari sistem ini sangat dahsyat. Apabila hukum dasar fisika menghambat
seorang ilmuwan --bahkan dalam keadaan yang ideal sekalipun--
mendapatkan pengetahuan yang cermat dari suatu penyelidikan, ini
disebabkan karena sifat-sifat masa depan dari sistem itu tidak
sepenuhnya bisa diramalkan. Menurut "prinsip ketidakpastian," tak akan
ada perbaikan pada peralatan ukur kita yang akan mengijinkan kita
mengungguli kesulitan, ini. Saat banyak orang mempertahankan gagasan
ini, akhirnya diterima sebagai hukum dasar alam. Albert Einstein sendiri
menyanggahnya dengan mengatakan bahwa "Tuhan menciptakan alam ini tidak
sedang bermain dadu".
"Prinsip ketidakpastian" ini menjamin bahwa fisika, dalam keadaannya
yang lumrah, tak sanggup membikin lebih dari sekedar dugaan-dugaan
statistik. Seorang ilmuwan yang menyelidiki radioaktivitas, misalnya,
mungkin mampu menduga bahwa satu dari setriliun atom radium, dua juta
akan mengeluarkan sinar gamma dalam waktu sehari sesudahnya.
Tetapi, Heisenberg sendiri tidak bisa menaksir apakah ada atom radium
yang khusus yang akan berbuat begitu. Dalam banyak hal yang praktis, ini
bukannya satu pembatasan yang ketat. Bilamana menyangkut jumlah besar,
metoda statistik sering mampu menyuguhkan basis pijakan yang dapat
dipercaya untuk sesuatu langkah.
Tetapi, jika menyangkut jumlah dari ukuran kecil, soalnya jadi lain. Di
sini "prinsip ketidakpastian" memaksa kita menghindar dari gagasan
sebab-akibat fisika yang ketat. Ini mengedepankan suatu perubahan yang
amat mendasar dalam pokok filosofi ilmiah. Begitu mendasarnya
sampai-sampai ilmuwan besar Einstein tak pernah mau terima prinsip ini.
"Saya tidak percaya," suatu waktu Einstein berkata, "bahwa Tuhan
main-main dengan kehancuran alam semesta."
Tetapi, ini pada hakekatnya sebuah pertanda bahwa ahli-ahli fisika yang
paling modern merasa perlu menerimanya. Jelaslah sudah, dari sudut teori
kuantum, dan pada tingkat lebih lanjut bahkan lebih besar dari "teori
relativitas," telah merombak konsep dasar kita tentang dunia fisik.
Tetapi, konsekuensi teori ini tidaklah semata bersifat filosofis.
Diantara penggunaan praktisnya, dapat dilihat pada peralatan modern
seperti mikroskop elektron, laser dan transistor. Teori kuantum juga
secara luas digunakan dalam bidang fisika nuklir dan tenaga atom. Ini
membentuk dasar pengetahuan kita tentang bidang spectroscopy
(alat memprodusir dan meneliti spektra cahaya), dan ini digunakan secara
luas di sektor astronomi dan kimia. Dan juga dimanfaatkan dalam
penyelidikan teoritis dalam masalah yang topiknya beraneka ragam seperti
kualitas khusus cairan belium, dasar susunan intern binatang-binatang,
daya penambahan kekuatan magnit, dan radio aktivitas.
Meski bermasalah dengan pemerintahan Nazi, Heisenberg diperbolehkan
menetap di Jerman bahkan loyal kepada Nazi. Setelah fisi Nuklir
ditemukan di Jerman pada tahun 1939, Heisenberg masuk dalam program
tenaga nuklir dibawah pimpinan Profesor Walther Bothe. Program ini
mengembangkan satu dari senjata nuklir Jerman. Tugas Heisenberg adalah
menciptakan reaksi fisi yang bertahan dan menciptakan reaktor pembiakan
plutonium di Hechingen. Di lain tempat Profesor Kurt Diebner dan Dr Paul
Harteck, sejawatnya memimpin proyek bom atom tandingan. Mengerjakan
pengayaan uranium dan bom atom berbasis uranium.
Di sinilah kontroversial muncul. Heinsenberg dianggap salah menghitung
massa kritikal uranium yang dibutuhkan sebuah bom atom. Kesalahan inilah
yang dituding sebagai biang kegagalan proyek bom atom Jerman. Konon,
saat Heisenberg mendengar kabar pengeboman Hiroshima, ia menganggap hal
itu sebagai taktik propaganda Sekutu saja. Sementara di Jepang, Akio
Morata, pendiri Sony juga pernah memperhitungkan bom atom ini saat
bertugas di penelitian pengembangan persenjataan Angkatan Laut Jepang
(Kaigun), Morita sendiri mengatakan bahwa Jepang perlu 20 tahun untuk
membuatnya.
Heisenberg sendiri pernah membicarakan program pembuatan bom atom dengan
Niels Bohr. Namun pembicaraan mereka tidak pernah tuntas karena Bohr
keburu lari ke Amerika Serikat setelah lolos dari tahanan polisi Jerman.
Tanpa basa-basi, Amerika Serikat merekrutnya dalam Proyek Manhattan.
Disini kemudian muncul spekulasi lainn yang mengatakan bahwa Heisenberg
sebenarnya tahu banyak tentang semua teori atom namun ia sengaja
memperlambat dan menggagalkan proyek nuklir Jerman atas alasan moral.
Diam-diam, menteri persenjataan Albert Speer sendiri mendukung
langkahnya ini, yang kemudian berbuah friksi di tubuh Nazi.
Di akhir perang, Heisenberg ditangkap Sekutu dan ditahan di Inggris
selama 6 bulan. Ia dibebaskan dan kembali ke Jerman saat ia mendirikan
kembali Institut Kaiser Wilhelm untuk Fisika, namun menamainya kembali
Institut Max Planck, untuk menghormati kawan dan koleganya. Heisenberg
memberi kuliah di berbagai negara pasca Perang Dunia II termasuk di
Inggris, Amerika Serikat dan Skotlandia, sebelum akhirnya pindah ke
München untuk bekerja di Institut Max Planck untuk Fisika. Pada tahun
1955-1956 Heisenberg memberi kuliah Gifford di St. Andrews University
dan menulis buku Physik und Philosophie.
Pada tahun 1957, Heisenberg bersama Otto Hahn, Max Laue, Carl Friedrich
von Weizsacker dan Max Born merumuskan dan menandatangani protes melawan
pengerahan senjata nuklir oleh Angkatan Bersenjata Jerman dan di
seluruh dunia. Rumusan ini dikenal sebagai Gottingen Declaration of the German Nuclear Physicist.
Ia memegang banyak kedudukan administratif di Jerman Barat dan mewakili
negaranya pada pertempuran internasional. Ia beristirahat pada tahun
1970, dan meninggal pada tahun 1976 meninggalkan istri yang masih
berusia 39 dan 7 anak.
Pada bulan Februari 2002, kisah tentang dirinya kembali mencuat setelah
seseorang menemukan surat dari Niels Bohr yang tak terkirim. Surat
inilah yang menjadi landasan jurnalis Robert Junk dalam tulisannya Brighter than a Thousand Suns
untuk menggambarkan Heisenberg sebagai pahlawan. Ia dianggap sebagai
pahlawan karena telah berusaha menyesatkan proyek Jerman sendirian, atas
alasan moral.
Dari sudut arti penting kuantum mekanika, para pembaca mungkin heran apa
sebab Heisenberg tidak ditempatkan lebih tinggi dari nomornya sekarang.
Tetapi perlu diingat, Heisenberg bukanlah satu-satunya ilmuwan penting
yang berhubungan dengan pengembangan kuantum mekanika. Sumbangan pikiran
penting telah diberikan oleh beberapa pendahulu yang tenar seperti Max
Planck, Albert Einstein, Niels Bohr, dan ilmuwan Perancis Louis Broglie.
Sebaris tambahan masih bisa ditulis di sini seperti ilmuwan Austria
Erwin Schrodinger, ahli Inggris P.A.M. Dirac. Semua mereka ini turut
memberi sumbangan yang amat membantu bagi teori kuantum pada tahun-tahun
tak lama sesudah Heisenberg menerbitkan kertas kerjanya yang bermakna
besar laksana sperma buat kesuburan ilmu pengetahuan. Namun begitu, saya
pikir Heisenberg-lah tokoh yang paling utama dalam pengembangan
mekanika kuantum ini dan atas dasar itulah dia layak diberi tempat
urutan tinggi dalam buku ini.
Sumber: fisik@net
