Fizik Dan Falsafah Masa Menurut Carlo Rovelli

424

Ini merupakan ringkasan kepada syarahan Carlo Rovelli di The Royal Institute.

Pautan: https://www.youtube.com/watch?v=-6rWqJhDv7M

Masa, menurut persepsi manusia, saling tak tumpah seperti sehelai benang. Benang tersebut seolah-olah satu bentuk jalur masa, dan kita berada di tengah-tengah benang tersebut. Di satu hujung, kelihatan satu hujung, waktu di mana kita lahir, dan di satu hujung yang lain, kelihatan satu waktu di mana kita akan mati.

Ya, masa, kalau diberi falsafah manusiawi, saling tak tumpah seperti sehelai benang.

Tapi itu adalah persepsi kita sebagai manusia yang terperangkap di tengah-tengah benang tersebut. Kita akan terus bergerak di antara benang tersebut, menuju ke satu arah yang pasti, iaitu kematian.

Tapi, itu semua, menurut Rovelli, adalah persepsi yang salah. Menurut Rovelli, sekiranya masa dicarikkan dari alam, maka masa yang kita kenal itu akan hilang sifatnya, sama seperti manusia, andai kita carikkan kepada bahagian-bahagian yang lebih kecil, akan hilang sifat “kemanusiaannya”.

Maka, syarahan dimulakan dengan memberi definisi semula terhadap masa. Masa, kalau ditafsir semula, adalah satu bentuk susunan. Susunan masa adalah seperti berikut: masa lampau, masa kini, dan masa akan datang.

Kita sendiri pasti sedar, bahawa masa lampau adalah sesuatu yang sudah tetap. Melainkan kalau kau yakin satu hari nanti akan wujud mesin masa, masa lampau tidak boleh diubah sama sekali. Masa sekarang pula adalah apa yang sedang berlaku, dan masa hadapan, adalah kebarangkalian terhadap perkara-perkara yang mungkin akan berlaku.

Cuma, aku pernah tulis dahulu, bahawa apa yang kita sangkakan sebagai ‘sekarang’ sebenarnya adalah terlewat selama beberapa milisaat – otak kau sendiri memerlukan sedikit masa untuk memperoses masa sekarang – menjadikan kau sentiasa akan terlambat dalam menafsir dunia di sekeliling kau, walaupun apa yang kau persepsikan itu adalah ‘sekarang’ bagi kau.

Apabila kau faham bahawa ‘sekarang’ sebenarnya adalah beberapa saat yang lepas, – tempoh masa yang diperlukan untuk mata kau menerima informasi dari alam, dan otak kau perlukan masa untuk menafsir apa yang mata kau hantar – maka kau sepatutnya mula boleh melihat masa dari satu perspektif yang lebih jauh. Sekurang-kurangnya benang masa kau tadi masih wujud, namun kini, kau perlu lebih berhati-hati memahami di mana kau wujud sebenarnya, di antara benang tersebut.

Mungkin kau tak bersetuju dengan analogi yang digunakan. Bagi kau, masa adalah satu entiti fizikal yang dicerap oleh jam.

Kalau kau berpegang dengan mentaliti ini, maka kau juga terjerut dengan seluruh entiti fizikal masa. Masa itu merupakan satu entiti fizikal, dan nilai terkecilnya adalah saat, 60 saat akan membawa kepada entiti fizikal baharu, minit, dan kemudiannya jam, hari, bulan tahun, abad, alaf dan sebagainya.

Persepsi masa ini juga sebenarnya agak mudah untuk digoyangkan, kerana kita meletakkan nisbah masa itu terhadap satu entiti lain – iaitu putaran Bumi. Andaikata satu hari nanti kita mampu meneroka angkasa, maka adakah pada waktu itu masa akan diberi definisi baharu? Adakah satu hari di Bumi, akan sama seperti 24 jam perjalanan di angkasa lepas? Atau mungkinkah kita akan memberi definasi baru terhadap masa sama seperti nisbah yang kita beri kepada putaran Bumi?

Andaikata kau faham serba sedikit mengenai Relativiti, satu mahakarya Einstein, mungkin kau faham sengan konotasi bahawa masa itu relatif terhadap pemerhati. Menurut Relativiti Umum, kawasan dengan graviti tinggi, masa akan bergerak lebih perlahan, kalau dibandingkan dengan masa di kawasan dengan graviti rendah.

Ambil contoh diri kau sendiri. Bahagian kaki kau terletak di bawah, di mana tarikan gravitinya adalah lebih kuat berbanding tarikan graviti di kepala (bezanya adalah amat kecil). Maka, menurut idea yang sama, masa di bahagian kaki kau bergerak lebih perlahan berbanding masa di bahagian kepala. Dan ya, kaki kau sebenarnya lebih muda berbanding kepala.

Kemudian, Rovelli pergi pula kepada perbincangan masa menurut perspektif Relativiti Khusus. National Gerographic, dalam siri Genius, berjaya merakamkan erti bahawa simultaneity sebenarnya bergantung kepada pemerhati, dalam eksperimen minda kereta api Einstein (https://www.youtube.com/watch?v=-jJ5PPcLUw8 ).

Dalam eksperimen ini, pandangan di dalam keretapi bahawa masa untuk petir tidak berlaku serentak adalah berlainan dengan pandangan dari atas jalan bahawa petir itu berlaku serentak. Masa bergerak pada kadar lain bagi objek pegun, dan masa bergerak pada kadar lain, bagi objek yang sedang bergerak.

Kemudian kita pergi pula kepada definasi masa yang diterima oleh kebanyakan saintis. Masa sebenarnya adalah akibat daripada salah satu entiti dalam Termodinamik, yang dipanggil Entropi.

Entropi boleh dilihat sebagai satu bentuk susunan. Katakan kau ada seketul ais, dan kau biarkan ais tersebut terbiar di luar peti sejuk. Haba akan mula diserap oleh ais tersebut, dan ais tersebut akan mula cair. Budak-budak pun boleh faham bahawa dari ais menjadi air, terdapat satu “tempoh” yang telah berlalu, dan kalau kita semak pula Entropi, susunan bagi ais dan air itu, maka kita faham bahawa keadaan telah berubah dari satu susunan teratur (ais) menjadi satu benda tidak teratur (air).

Menurut hukum Termodinamik, secara mudahnya, masa adalah satu bentuk ketidakaturan. Semakin tidak teratur sesuatu sistem, masa juga sebenarnya sedang berlalu.

Pemikiran dengan hukum Termodinamik ini pula, sekiranya dipegang, membawa kita kepada beberapa bentuk misteri. Kalau masa itu merupakan hasil daripada ketidakaturan, maka apa sebenarnya yang menyebabkan benda dalam ini teratur, in the first place? Soalan ini masih menghantui ahli astrofizik, apa yang menyebabkan Big Bang? Adakah Big Bang merupakan satu bentuk keteraturan sempurna, yang kemudiannya membiak menjadi semakin tidak teratur, sama tidak teraturnya dengan akhlak belia pada zaman ini?

Maka, menurut prinsip Termodinamik, apa yang membezakan masa lampau dengan masa hadapan adalah ketidakaturan susunan. Dengan ketidakaturan inilah pula, konsep sebab dan akibat tercipta. Dari satu sebab, maka lahir satu akibat. Dari sebab lapar, Helmi makan, dan akibatnya dia kenyang. Sebab, dan akibat.

Di saat kita rasa macam masa ini penuh dengan makna yang tersirat, kesemua definasi-definasi masa ini kemudiannya digoyangkan semula. Menurut Einstein, ruang dan masa sebenarnya adalah satu entiti yang sama. Dia panggil perkahwinan ruang dan masa ini sebagai ruangmasa, satu entiti geometri baru pada zamannya.

Masalah masa mula muncul pada level paling fundamental, pada tahap Kuantum.

Hal ini kerana, ahli teori sekarang sedang cuba untuk mengkuantakan semua benda. Kuanta itu apa? Kuanta itu semacam, kau menjadikan dia sebiji-sebiji. cahaya yang dianggap sebagai gelombang dahulu, Einstein berjaya kuanta-kan, melahirkan apa yang dipanggil foton. Tenaga, yang pada asalnya dianggap continuous, kemudian dikuantakan oleh Planck, melahirkan revolusi baharu dalam sains.

Dalam usaha kita untuk memahami ruangmasa, kita faham bahawa ruang boleh dikuantakan. Ruang paling kecil, dipanggil skala Planck, merujuk kepada satu sifat ruang di mana tiada ruang lebih kecil boleh wujud dari ruang Planck. Kalau ada pembaris, skala Planck ini semacam unit untuk kita buat ukuran. Apa jadi kalau kita boleh adakan – secara teori – satu ruang yang lagi kecil dari skala Planck? Fizik yang kita kenal akan terbunuh dengan sendirinya.

Maka, kalau ruang itu wujud dalam bentuk paling kecil, dan ruang dan masa adalah satu entiti yang sama, maka hal ini menimbulkan satu idea baru. Adakah masa, turut wujud dalam bentuk paling kecil? Seharusnya, jawapan yang kita fikirkan adalah ya, masa wujud dalam unit paling kecil, dipanggil masa Planck. Dan kemudian entiti Masa Planck, dan Skala Planck ini, kita gabungkan menjadi satu entiti baru paling kecil, RuangMasa Planck (idea sahaja).

Masalahnya adalah, konsep Masa Planck ini berlawanan dengan intuisi yang kita bina dari awal artikel ini tadi. Dalam kebanyakan definasi masa, masa dilihat sebagai satu entiti yang wujud secara berterusan (continuous), namun pada skala Kuantum, ia wujud dalam bentuk kuanta, seolah-olah wujud Biji-Biji Masa (granularity) yang membina realiti masa yang kita kenal pada skala bukan-Kuantum ini.

Idea paling gila tentang masa?

Masa sebenarnya tak wujud.

Semua konteks yang kita telah bincangkan, sebenarnya merupakan cubaan kita untuk membenarkan akal kita bahawa telah berlakunya perubahan. Pada skala Kuantum, skala paling kecil, masa tidak wujud, namun akibat perubahan, entropi, sebab dan akibat, kesemua ini dicampurkan, maka masa wujud sebagai satu bentuk “persepsi” manusia; cubaan kita untuk memberi justifikasi terhadap realiti.

Kalau betul wujud Masa dalam bentuk biji-biji kuantum, maka, menurut Rovelli, kesemua perkara-perkara Kuantum boleh dikenakan ke atas “Kuanta Masa” tersebut. Kita boleh meletakkan “Kuanta Masa” dalam keadaan superposisi, entanglement mungkin, bayangkan kesemua benda yang boleh terjadi. Disebabkan kesemua idea “Kuanta Masa” atau Biji-Biji Masa ini kelihatan agak mengarut, mungkin adalah lebih mudah untuk kita terima bahawa Masa sebenarnya tidak wujud dalam alam kuantum.

Dan perkara paling ganjil bagi Rovelli, sebab dia merupakan pengasas kepada Loop Quantum Gravity, salah satu pesaing String Theory dalam cubaan mengkahwinkan Graviti dan Teori Kuantum, Rovelli dapati bahawa persamaan yang dia hasilkan tiada langsung variable masa, secara matematiknya.

Andaikata kau merupakan seorang pembaca matematik, dan kau melihat berlakunya perubahan dalam suatu sistem – evolution of a system – kau mungkin akan terfikir satu daripada dua benda, dekat mana aku buat salah, atau mana hilangnya variable masa aku? Seolah-olah masa sedang ketawa di depan muka kau, dan sebut, “Carilah aku!”

Atau mungkin persamaan Matematik itu betul. Masa sebenarnya memang tidak wujud dalam level Kuantum, dan kita perlu terimanya sebagaimana adanya. Mungkin?

Rovelli menutup ceramahnya dengan satu analogi mudah dari St. Augustine.

“Aku menganggap masa ini seperti mendengar lagu. Aku dengar lagu dari satu bait ke satu bait, satu lirik ke satu lirik, tapi andaikata aku mendengar bunyinya dari statu not bunyi sahaja, tanpa faham not-not bunyi sebelumnya, maka tiada maksud lagu tersebut. Samalah juga halnya dengan masa. Memahami sekarang, tanpa memahami masa lampau, tidak akan mendatangkan keindahan untuk dihayati oleh jiwa manusia.”

Dan sekarang, saintis sendiri telah mula meneroka minda manusia sendiri, untuk cuba memahami bagaimana persepsi manusia dan masa saling berhubungkait.

Aku rasa Carlo Rovelli macam seorang guru yang tak pernah aku kenal. Semua idea yang dia bawa adalah idea yang hampir dengan apa yang aku dalami, dan andaikata inginkan lebih penjalasan, boleh tonton ceramah penuh.

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