Bila Einstein Kalah Debat

105

Lepas semua orang sibuk berdebat dan berbalah, vaksin dengan anti-vaksin, bumi datar dengan bumi leper, terasa macam nak tulis pasal debat Einstein-Bohr lah pulak.

Debat Einstein-Bohr merupakan debat falsafah sains paling penting waktu abad ke 20, sebab pada zaman tersebut, revolusi sains moden baru wujud, yang meliputi hasil kerja Einstein (Teori Relativiti) dan hasil kerja Bohr dan rakan-rakan (Teori Kuantum). Dan untuk pengetahuan anda, Einstein juga merupakan salah seorang pembangun Teori Kuantum.

Pelik kan? Einstein merupakan salah seorang pengasas Teori Kuantum, tapi dia juga merupakan penentang tegar teori tersebut.

Serba sedikit berkenaan Kuantum ni, Pengasas Teori Kuantum selalunya dianugerahkan kepada Planck, sebab dia menyelesaikan Permasalahan Jasad Hitam, dan Einstein, sebab dia menyelesaikan Masalah Kesan Fotoelektrik, tapi Bapa Teori Kuantum selalunya akan diberi kredit kepada Erwin Schroedinger dan Weiner Heisenberg, sebab mereka berdua merupakan orang pertama yang mampu mengungkapkan Teori Kuantum ni dalam bentuk Matematik.

Benda dalam fizik ni selalunya memang macam ni. Kau auta macamana sekalipun, selagi mana matematik kau tak betul, teori kau tetap dianggap tak sah.

Berbalik pada kisah tadi, salah satu benda yang Einstein tak puas hati adalah pada deskripsi matematik Heisenberg. Dipanggil sebagai Formulasi Matriks, matematik yang Heisenberg bina ni hilang satu benda penting: elemen ruang dan masa.

Benda ni jadi makin parah bila salah satu saintis berpengaruh waktu tu, Max Born mencadangkan bahawa Kuantum Mekanik ni sifatnya adalah ‘probabilistic’, kebarangkalian. Menurut Born, takpe kalau Kuantum ni berbentuk kebarangkalian, asalkan matematiknya betul dan hasil eksperimentasi dapat bertepatan dengan matematik tersebut.

Einstein menolak sementah-mentahnya idea Born ni. Dalam salah satu surat Einstein, Einstein keluarkan salah satu ayat terkenal beliau, “God does not play dice”, yang menjadi indikasi bahawa Einstein tak percaya bahawa Teori Kuantum yang ada pada waktu itu adalah tepat.

Tapi masalahnya sekarang, tak kisahlah apa yang Einstein kata, matematik yang dicipta oleh Teori Kuantum tu, bila diaplikasi pada eksperimen, ia menunjukkan hasil yang positif. Antara kegunaan utama Teori Kuantum adalah penjelasan mengenai Struktur Atomik (https://www.thepatriots.asia/evolusi-teori-atom/).

Dalam hal ni, disebabkan Einstein tak berminat dengan teori yang tak bawa masuk unsur realiti, Einstein mula menyerang Teori Kuantum, dengan serangan pertama adalah serangan sewaktu Persidangan Antarabangsa Solvay ke Lima mengenai Elektron dan Foton (Fifth Solvay International Conference on Electrons and Photons).

Benda yang best pasal orang bijak ni, bila mereka berdebat, mereka berdebat bukan untuk menang. Sebaliknya debat mereka adalah untuk mencari kebenaran. Benda yang sama juga jadi waktu persidangan tu. Einstein mengeluarkan hujah, untuk menunjukkan bahawa salah satu tiang asas dalam Teori Kuantum adalah salah, dan Bohr, sebagai wakil kepada mereka yang menerima Teori Kuantum, mempertahankan idea Kuantum dengan mempersembahkan kekurangan dalam idea Einstein. Permasalahan ni hari ni dikenali sebagai ‘Measurement Problem’. Sampai ke hari ni pun, masih ada saintis yang mengkaji measurement problem ini.

Selepas persidangan ke lima, Einstein cuba untuk menyerang geng Kuantum ni di Persidangan ke Enam. Waktu ni, hujah Einstein fokus dekat apa yang dipanggil sebagai Einstein’s box. Hujah Einstein kali ni gempak sikit, sebab Einstein implimentasikan Teori Relativiti yang dia dah bina. Menurut Leon Rosenfeld, waktu Niels Bohr dengar hujah Einstein tu, dia macam tercengang jugak. Seharian Bohr duduk memikir, bercakap dengan orang sekeliling tanya pendapat mereka mengenai soalan Einstein tu.

Eh lagi satu. Persidangan Solvay ni adalah satu persidangan jemputan. Kiranya macam B.B.B lah. Bukan beshe-beshe. Orang yang dijemput waktu persidangan ni adalah orang yang memang dijemput, maksudnya diorang memang layak ada dekat persidangan tu. Top dog in science lah kiranya.

Berbalik pada cerita, waktu ni, walaupun Bohr tercengang dengan hujah Einstein, sekali lagi Bohr berjaya buktikan bahawa hujah Einstein tak inklusif. Maksudnya, hujah Einstein ni tak begitu betul, masih ada lompong, masih ada ragu-ragu di dalamnya.

Fuh. Dua kali lah jugak Einstein kena tiaw dengan Bohr kiranya.

Beberapa ketika lepas tu, para saintis mula terima Teori Kuantum seadanya, matematiknya tu boleh pakai, tapi jangan tanya apa maksudnya. Fizikalnya takde makna. Guna je. Jangan banyak tanya.

Waktu tu jugak, disebabkan kejayaan Teori Kuantum ni, Einstein mula terima Teori Kuantum ni sebagai betul, tapi dia masih bersungguh-sungguh berusaha untuk memasukkan elemen realiti dalam Teori Kuantum ni. Waktu ni lah juga Einstein beritahu kepada Bohr bahawa dia yakin akan kebenaran Teori Kuantum ni, tapi dia rasa bahawa Teori Kuantum ni bukanlah gambaran sebenar.

“He recognize the great value of the theory, but suggest that it “does not tell the whole story”, and while providing an appropriate description at a certain level, it gives no information on the more fundamental underlying level.”

Dari sini jugalah munculnya saintis yang berpandangan sama macam Einstein, yang cuba buat kajian di bawah tajuk “Hidden Variable Theory”, ala-ala Teori Kuantum ni teori yang belum lagi sempurna.

Lepas menghabiskan masa yang agak lama membuat kajian, Einstein dengan beberapa orang rakannya, Podolsky dan Rosen menerbitkan suatu kertas soalan yang kini jadi terkenal, dan dikenali sebagai EPR paradox. 

Dalam kes ni Einstein and the gang cuba argue bahawa Teori Kuantum akan bercanggah dengan Teori Relativiti, sebab salah satu hipotesis dalam Teori Kuantum, kalau betul, akan menunjukkan bahawa informasi boleh bergerak melebihi kelajuan cahaya. Benda ni bertentangan dengan Teori Relativiti, sebab menurut Einstein, takde benda yang boleh bergerak lagi laju dari cahaya. Benda ni disebut sebagai Prinsip Lokaliti.

Teka apa balasan Bohr? Menggunapakai tajuk yang sama, sekali lagi Bohr berjaya tunjukkan kekurangan dalam argumen Einstein, dan kali ini serangan Bobr lebih tertumpu kepada assumption Einstein yang tidak mampu dilaksanakan dalam alam realiti.

Di akhir hayatnya, Einstein akhirnya mengaku kalah dengan mengatakan bahawa masalah terbesar Einstein dengan Teori Kuantum sebenarnya bukan pada teori tu sendiri, tapi lebih kepada keseluruhan aplikasi teori tersebur terhadap realiti.

Kiranya, Einstein nak bagitahu bahawa dia masih lagi berharap yang Teori Kuantum ni satu hari nanti boleh memasukkan aspek realiti di dalamnya, manakala saintis-saintis lain yang sezaman dengan Einstein (bahkan sekarang sekalipun), tak kisah dengan makna fizikal Teori Kuantum.

Syok sebenarnya tengok orang bijak pandai ni argue. Kalau dia salah, dia akui dia salah. Kalau ada benda kena bincang, depa bincang dengan minda yang terbuka. Bawak hujah, argue. Sempoi ja.

Yang penting, meskipun debat Einstein-Bohr ni acah-acah macam depa gaduh, tapi depa sendiri tak nafikan bahawa mereka mempunyai rasa hormat yang tinggi antara satu sama lain.

Dan debat ni juga menjadi antara debat falsafah paling penting, sebab lepas habis debat ni, saintis dan ahli falsafah mula terpecah, separuh dari mereka masuk geng Einstein, dan cuba untuk cari realiti dalam Kuantum, manakala sebahagian yang lain pulak tak peduli. Guna je apa yang ada.

Bak kata pepatah terkenal dalam Teori Kuantum, diam dan kira. 

Shut up and calculate.

Komen yang ditutup, tetapi jejak balik dan ping balik terbuka.