Sekarang kita akan membahas tentang pengukuran dan pengamatan (measurement). Yang perlu diperhatikan adalah measurement dalam objek kuantum melibatkan alat-alat makroskopik. Apa maksud alat makroskopik?

Alat makroskopik adalah alat atau instrumen penelitian yang digunakan untuk mengamati benda makroskopik. Contoh yang paling umum adalah mikroskop cahaya yang dipergunakan untuk mengamati bakteri atau struktur virus. Selain itu, mikroskop cahaya juga dipergunakan untuk mengamati elektron. Ketika ingin meneliti sebuah elektron di bawah mikroskop, maka sumber cahaya diperlukan agar elektron bisa kelihatan. Tapi saat kuantum cahaya (foton) ditembakkan dari sumber cahaya, elektron akan menyerap energi foton tersebut sehingga posisi dan kecepatannya berubah. Itulah sebabnya kita tidak pernah bisa mengetahui posisi, kecepatan, atau momentum elektron dengan akurat.

Inilah ide dasar dari teori ketidakpastian Heisenberg (akan dibahas dalam bagian selanjutnya). Solusinya mungkin dengan menggunakan cahaya dengan panjang gelombang besar (agar energi dan momentum foton kecil), tapi akibatnya, ketelitian mikroskop menurun dan tidak bisa digunakan untuk penelitian elektron. Inilah masalah dalam pengukuran dan pengamatan elektron.

Lebih dalam lagi, energi dari foton tidak hanya mengubah posisi dan energi elektron, namun juga meruntuhkan kondisi superposisi dari elektron. Kondisi superposisi langsung runtuh dan menyusut hanya menjadi sebuah kondisi. Fakta inilah yang menyebabkan seorang fisikawan mengatakan bahwa pengamatan adalah saat peneliti meruntuhkan atau menyusutkan keadaan superposisi elektron dan menghasilkan sebuah fakta, berupa hasil pengamatan.

Schrodinger Cat

Dalam versi ekstrimnya, penyusutan itu harus dipastikan oleh peneliti (harus melalui pengamatan). Selama pengamatan belum dilakukan, penyusutan kondisi tidak bisa dipastikan, fakta dan hasil pengamatan juga tidak ada. Ibaratnya, sebatang pohon yang roboh di hutan tidak bisa dikatakan roboh sampai ada manusia atau binatang yang melihatnya.

Ilustrasi schrodinger cat

Aneh bukan? Masalah di atas membuat banyak fisikawan, mengerenyitkan dahi dan sulit mempercayainya. Ilustrasi yang paling terkenal adalah “Schrodinger Cat“, “Kucing Schrodinger”, sebuah eksperimen logika yang menyimpulkan semua kejanggalan dalam teori kuantum.

Recommended for you