Page 16 - Sejarah Fisika
P. 16
Bersama dengan teori transformasi, mekanika kuantum versi Dirac disajikan dalam
bentuk yang sederhana dan indah, dengan struktur yang menunjukkan kepraktisan
dan konsep yang elegan, dan berkaitan erat dengan teori klasik.
Karir cemerlang Dirac sesungguhnya telah tampak ketika dia masih berada
di tingkat sarjana. Pada saat itu Dirac telah menyadari pentingnya teori relatifitas
khusus dalam fisika, suatu teori yang menjadikan Einstein terkenal pada tahun 1905,
yang dipelajari Dirac dari kuliah yang dibawakan oleh C D Broad, seorang profesor
filsafat di Universitas Bristol. Sebagian besar makalah yang dibuat Dirac sebagai
mahasiswa paska sarjana ditujukan untuk menyajikan bentuk baru dari rumusan yang
sudah ada dalam literatur menjadi rumusan yang sesuai (kompatibel) dengan
relatifitas khusus. Pada tahun 1927 Dirac berhasil mengembangkan teori elektron
yang memenuhi kondisi yang disyaratkan oleh teori relatifitas khusus dan
mempublikasikan persamaan relativistik yang invarian untuk elektron pada awal
tahun 1928. Sebagian fisikawan lain sebenarnya memiliki pemikiran yang sama
dengan apa yang dilakukan oleh Dirac, meskipun demikian belum ada yang mampu
menemukan persamaan yang memenuhi seperti apa yang telah dicapai oleh Dirac. Dia
memiliki argumen yang sederhana dan elegan yang didasarkan pada tujuan bahwa
teori tranformasinya dapat berlaku juga dalam mekanika kuantum relativistik sebuah
argumen yang menspesifikasikan bentuk umum dari yang harus dimiliki oleh
persamaan relativistik ini, sebuah argumen yang menjadi bagian yang belum
terpecahkan bagi semua fisikawan.
Dirac menunjukkan kemudian bahwa persamaannya ini mengandung
implikasi yang tidak diharapkan bagi suatu partikel. Persamaannya memperkirakan
adanya antipartikel, seperti positron dan antiproton yang bermuatan negatif, yaitu
suatu obyek yang saat ini sudah sangat dikenal di laboratorium fisika energi tinggi.
Menurut teorinya, semua partikel memiliki antipartikel yang tertentu yang terkait
dengannya.
4. Eksperimen – Eksperimen yang Mendasari Mekanika Kuantum
Berikut eksperimen – eksperimen yang mendasari perkembangan mekanika kuantum :
● Thomas Young mendemonstrasikan sifat gelombang cahaya pada tahun 1805
melalui eksperimen celah ganda.
● Henri Becquerel pada tahun 1896 menemukan radioaktivitas.
● J.J. Thomson menemukan elektron pada tahun 1897 melalui eksperimen sinar
katoda.Penjelasan studi radiasi benda hitam antara tahun 1850 sampai 1900 tanpa
menggunakan konsep mekanika kuantum.
● Einstein menjelaskan efek foto listrik pada tahun 1905 menggunakan konsep foton
dan partikel cahaya dengan energi terkuantisasi.
● Robert Millikan pada tahun 1909 menunjukkan bahwa arus listrik bersifat seperti
kuanta dengan menggunakan eksperimen tetes minyak.
● Ernest Rutherford pada tahun 1911 mengungkap model atom pudding yaitu massa
dan muatan positif dari atom terdistribusi merata pada percobaan lempeng emas.