PERBEDAAN MEKANIKA NEWTON DAN MEKANIKA KUANTUM

Pada pembahasan kali ini, kita akan melihat ide utama fisika klasik dan bagaimana mekanika kuantum bisa muncul. Fisika kuantum mulai muncul ketika mekanika klasik tidak mampu menjelaskan secara baik tentang berbagai fenomena mikroskopik yang teramati sekitar akhir abah ke-sembilan belas dan permulaan abad ke-dua puluh. Fisika yang berkembang sampai akhir abad ke-19 tersebut kita kenal sebagai fisika klasik yang mempunyai dua cabag yaitu mekanika klasik Newtonian dan teori medan elektromagnetik Maxwellian (Purwanto, 2010).

Mekanika klasik digunakan untuk memprediksi keadaan benda-benda yang memiliki rangka atau wujud nyata. Mekanika klasik pada awal abad ke20 terbagi menjadi dua bagian utama (Zettili, 2009), yaitu:

·         Pembahasan Relativistik: Dimana teori relativitas Einstein pada tahun 1905 menunjukkan kebenaran mekanika Newton dalam keadaan kecepatan yang cepat, dan:

·         Pembahasan secara mikroskopik yang meliputi struktur atom

Kegagalan fisika klasik dalam menjelaskan beberapa fenomena eksperimen diantaranya yaitu: radiasi benda hitam, efek fotolistrik, kestabilan atom, spektoskopi, dan lain sebagainya.

            Mekanika newton merupakan pembahasan yang memadukan antara pengamatan yang cermat dan penalaran matematis sederhana. Adapun karya Newton dalam mekanika yaitu: Hukum-hukum Newton tentang gerak, Hukum Gravitasi, serta diferensial yang amat penting dalam menyelesaikan masalah mekanika (Tan Ik Gie, 1999).

            Adapun ciri-ciri dari mekanika klasik yaitu hadirnya partikel sebagai sesuatu yang terkurung di dalam ruang. Istilah terkurung dimaksudkan adanya batas antara materi dan sesuatu diluar dirinya atau lingkungannya. Sedangkan medan elektromagnetik dicirikan oleh kuantitas medan dari gelombang yang merambat diseluruh ruangan. Batas antaara ruang bermedan dan ruang tanpa medan tidak jelas atau kabur. Ciri utama dari fisika newtonian yaitu sifatnya yang masuk akal dan deterministik.

            Fisika terus berkembang dan temuan baru terus ditemukan. Tetapi beberapa fenomena fisis tidak dapat dijelaskan oleh mekanika Newton. Sehingga muncullah Mekanika kuantum yang sifatnya miroskopik dan tidak dikenal lintasan yang eksak seperti pada mekanika newton. Dunia mikroskopik dalam mekanika kuantum itu esensial non-deterministik.

Postulat Max Planck dan Konsep spekulatif de Broglie mengisyaratkan perlunya konsep baru tentang dunia mikroskopik. Jika dalam dunia Mekanika klasik benda bermassa m yang bergerak dengan kecepatan v maka akan memiliki energi kinetik relativistik.

            Mekanika kuantum berusaha memberikan pemahaman yang masuk akal dan matematis untuk memecahkan dilema-dilema dalam memandang fisika kuantum. Mekanika kuantum lebih merujuk kepada aksioma, analogi, dan contoh yang tidak ada samanya dalam mekanika klasik. Mekanika kuantum menggabungkan antara eksperimen dan teori serta perapannya yang terdapat hubungan yang sesuai. Dalam mekanika kuantum lebih kepada menghitung probabilitas, rata-rata pengukuran, dan perilaku statistik dalam partikel (Krane, 1992).