Video

Transkripsi

Apa sifat sejati dari alam semesta?

Untuk menjawab pertanyaan itu,

Manusia menciptakan cerita untuk menjelaskan dunia.

Kita menguji cerita itu dan mengetahui apa yang benar

dan apa yang salah

Tetapi semakin banyak kita belajar,

cerita tersebut menjadi semakin rumit dan aneh.

Beberapa dari mereka terlalu rumit,

sehingga sangat sulit untuk dipahami

Seperti “Teori Dawai”.

Sebuah cerita terkenal, kontroversial dan sulit dipahami

tentang sifat dari segalanya.

Kenapa itu dibuat dan apakah itu benar?

Atau hanya sekedar ide yang tidak perlu dihiraukan?

Untuk memahami sifat sejati dunia ini,

kita mengamati benda dari dekat dan merasa kagum.

Pemandangan menakjubkan di antara debu.

Kebun binatang bagi makhluk-makhluk aneh.

robot-robot protein kompleks.

Semuanya terbuat dari struktur molekul,

yang terdiri dari benda kecil yang tak terhitung.

yaitu Atom.

Kita menyangka bahwa atom adalah batas akhir dari realitas

sampai ketika kita menumbukkan mereka bersama dengan keras,

dan menemukan sesuatu yang tidak dapat dibagi lagi

Partikel dasar.

Tetapi sekarang, kita punya masalah

Mereka terlalu kecil, sehingga kita tidak dapat mengamatinya.

Coba pikirkan: apa itu “melihat”?

Untuk melihat sesuatu, kita membutuhkan cahaya, sebuah gelombang elektromagnetik.

Gelombang ini menabrak permukaan sebuah benda

dan terpantul dari benda itu, lalu masuk ke dalam matamu.

Gelombang tersebut membawa informasi dari benda.

yang digunakan otakmu untuk membentuk suatu gambar.

Jadi, kamu tidak akan dapat melihat tanpa adanya sesuatu

yang berinteraksi dengannya.

Melihat itu seperti menyentuh, proses yang aktif , bukan pasif.

Hal ini tidak bermasalah bagi sebagian besar benda.

Namun partikel

sangat..

sangat…

sangat… kecil.

Karena terlalu kecil, gelombang elektromagnetik yang biasa kita lihat

terlalu besar untuk menyentuh mereka.

Cahaya tampak hanya melewatinya.

Kita dapat memecahkan hal ini dengan membuat gelombang elektromagnetik

yang memiliki panjang gelombang lebih pendek

Namun, semakin pendek panjang gelombang , berarti semakin banyak energi.

Jadi , jika kita menyentuh partikel dengan gelombang yang memiliki banyak energi.

partikel tersebut akan berubah

Kita mengubah partikel ketika kita melihatnya

Sehingga kita tidak dapat mengukur partikel dasar dengan presisi

fakta ini begitu penting sampai-sampai diberi nama tersendiri.

Prinsip Ketidakpastian Heisenberg

dasar dari segala fisika kuantum

Jadi, sebenarnya seperti apa wujud partikel? ( duck : “persis seperti itu” )

apa sifat sejatinya?

kita tidak tahu

jika kita berusaha keras untuk melihatnya

kita akan melihat bola buram yang selalu berubah.

tapi itu bukan dari partikel itu sendiri.

kita hanya tahu mereka ada

namun jika itu masalahnya,

bagaimana kita bisa menjelaskan mereka dengan sains?

kita melakukannya seperti yang manusia lakukan dan menciptakan cerita baru.

Cerita fiksi matematika

Cerita dari posisi partikel.

Kita memutuskan untuk menganggap partikel memiliki posisi dalam ruang.

Setiap elektron memiliki posisi, muatan listrik dan massa tertentu.

Semua tidak dapat dibedakan satu sama lain.

Dengan cara ini fisikawan dapat mendefinisikan mereka.

dan menghitung semua interaksi mereka.

Ini yang disebut Teori Medan Kuantum, dan dapat menyelesaikan banyak permasalahan.

Semua model standar partikel dibuat berdasarkan itu.

dan itu dapat memprediksi banyak hal dengan baik.

Beberapa sifat kuantum pada elektron misalnya,

telah diuji dan memiliki keakuratan sampai

0,

0,00

0,0000

0,000000

0,00000000

0,0000000000

0,000000000000

0,0000000000002 %

Jadi , ketika partikel tidak dianggap seperti titik.

dan menganggap mereka seperti aslinya.

kita mendapatkan gambaran alam semesta dengan baik

tidak hanya memajukan ide di bidang sains,

Namun juga memajukan teknologi yang kita gunakan sehari-hari.

Tapi ada masalah yang besar

yaitu Gravitasi

Pada mekanika kuantum , semua gaya fisika dibawa oleh partikel tertentu.

Tapi menurut teori relativitas einsten

gravitasi tidak sama dengan gaya lain di alam semesta.

Jika alam semesta adalah drama,

maka partikel akan menjadi aktor,

tetapi gravitasi akan menjadi panggung.

Untuk membuatnya sederhana , gravitasi adalah teori tentang geometri.

Geometri akan ruang-waktu itu sendiri.

Tentang jarak dimana kira perlu mendeskripsikannya dengan akurat

Namun , sejak tidak adanya cara yang presisi untuk mengukur sesuatu di dunia kuantum,

Cerita kita tentang gravitasi tidak bekerja dengan cerita kita di fisika kuantum.

Ketika fisikawan mencoba untuk menambahkan gravitasi pada cerita dengan menciptakan partikel baru.

Matematikanya menjadi hancur.

dan ini merupakan masalah besar.

Jika kita dapat menghubungkan antara gravitasi dengan fisika kuantum dan model standar.

kita akan memiliki Teori Segalanya

Jadi orang-orang pintar , datang dengan cerita yang baru.

Mereka bertanya: Apakah ada yang lebih kompleks daripada sebuah posisi?

Sebuah garis

Sebuah garis atau dawai

Teori Dawai pun lahir

Apa yang membuat teori dawai sangat elegan,

Teori dawai mendeskripsikan berbagai macam partikel dasar.

seperti perbedaan mode pada getaran dawai.

seperti getaran senar biola yang berbeda ketika kamu memainkan kunci yang berbeda,

sebuah dawai dapat memberikanmu partikel yang berbeda.

Tapi yang terpenting, gravitasi tetap termasuk.

Teori dawai menjanjikan penyatuan seluruh gaya dasar pada alam semesta.

Ini membuat banyak orang tertarik dan heboh tentang itu.

Teori dawai dapat menjadi teori segalanya.

Tapi sayangnya, teori dawai datang

dengan banyaknya dawai yang menempel.

Banyaknya matematika yang melibatkan teori dawai yang konsisten

tidak bekerja pada alam semesta kita yang memiliki 3 spasial dan 1 dimensi temporal.

Teori dawai memerlukan 10 dimensi untuk bekerja,

Jadi , teori dawai merupakan kalkulasi dalam model alam semesta.

Lalu kita mencoba untuk menyingkirkan 6 dimensi lainnya dan menjelaskan alam semesta.

Namun sampai sekarang , tak seorangpun berhasil.

Dan belum ada prediksi bahwa teori dawai telah terbukti dalam eksperimen

Jadi , teori dawai tidak mengungkap sifat alam semesta kita

Seseorang dapat berargumen pada kasus ini.

bahwa teori dawai memang tidak berguna.

Sains merupakan segala hal tentang eksperimen dan prediksi.

Jika kita tidak dapat melakukan itu,

lalu kenapa kita harus repot-repot dengan dawai?

Semuanya adalah tentang bagaimana kita menggunakannya.

Fisika memiliki basis dari matematika.

dua tambah dua menjadi empat.

ini benar , tidak peduli bagaimana kau merasakannya.

dan matematika dalam teori dawai dapat bekerja.

itulah mengapa teori dawai masih tetap berguna.

Coba bayangkan, kamu ingin membangun kapal pesiar.

tapi kamu hanya memiliki desain perahu dayung kecil.

Terdapat berbagai hal yang berbeda.

mulai dari mesinnya,

mulai dari mesinya , materialnya

mulai dari mesinya , materialnya , skalanya,

Tapi kedua hal itu memiliki dasar yang sama.

Sesuatu yang dapat mengambang.

Jadi , dengan belajar menggunakan desain perahu dayung kecil.

kita masih dapat belajar sesuatu agar kita dapat membangun kapal pesiar yang sesungguhnya.

Dengan teori dawai.

kita dapat menjawab berbagai pertanyaan tentang gravitasi kuantum.

yang sudah menjadi misteri bagi fisikawan selama beberapa dekade

Seperti , bagaimana cara kerja lubang hitam.

atau informasi akan paradoks

Teori dawai mungkin mengarahkan kita ke jalan yang benar.

Ketika kita gunakan semangat ini,

teori dawai menjadi alat berharga bagi fisikawan teoritis

dan membantu mereka menemukan aspek baru dalam dunia kuantum.

dan keindahan dari matematika.

Jadi , mungkin cerita teori dawai

bukanlah cerita teori segalanya.

Namun seperti cerita posisi partikel,

yang mungkin bisa menjadi cerita yang sangat berguna.

Kita masih belum tahu apa itu sifat sejati realitas.

tapi kita akan terus mencoba mencari cerita yang belum terungkap.

Sampai pada akhirnya,

Sampai pada akhirnya, semoga

Sampai pada akhirnya, semoga, kita dapat mengetahuinya.

Video ini di dukung oleh “the Swiss National Science Foundation”

dan nasihat realisasi saintifik oleh Alessandro Sfondrini.