Fungsi Gelombang dan Probabilitas

Secara umum, fungsi gelombang (notasi: ψ ) adalah elemen paling dasar yang menyusun seluruh dunia mekanika kuantum. Fungsi ini bisa dibilang sebagai fungsi yang paling ultimate — partikel apapun, seperti apa keadaannya dan propertinya, dapat diwakili oleh sebuah fungsi gelombang ψ.

Catatan:

Sebenarnya kegunaannya bukan cuma di mekanika kuantum. Fisika Newton pun bisa dijelaskan dengan fungsi gelombang; sehingga fungsi ini aslinya bernilai universal. Meskipun begitu kita tak akan membahas hal itu untuk saat ini. ;)

Adapun persamaan matematisnya adalah sebagai berikut.

i\hbar\frac{\partial}{\partial t}\Psi=-\frac{\hbar^2}{2m}\nabla^2\Psi+U\Psi

Keterangan:

\Psi = fungsi gelombang Schrödinger
\hbar = konstanta Planck (h) / 2π
\frac{\partial}{\partial t} = operator diferensial parsial terhadap waktu
\nabla = operator del
{U} = energi potensial benda (fungsi dari x, y, z, dan t)

Persamaan ini ditemukan oleh Erwin Schrödinger di tahun 1925.

Ketika pertama kali menemukan persamaan di atas, Schrödinger baru berhasil meramu sebuah fungsi energi universal, dengan fungsi gelombang ψ sebagai solusi persamaannya. Meskipun begitu, ada yang belum jelas: sebenarnya, fungsi gelombang itu melambangkan apa?

Jawaban untuk ini ditemukan oleh fisikawan Max Born di tahun 1926. Menurut Born,

“Fungsi gelombang ψ menunjukkan amplitudo probabilitas. Ia melambangkan sebaran kemungkinan perubahan elektron dari sebuah kondisi awal m menuju kondisi baru n.

“Di sini ψ tidak memiliki konsep fisik. Jika kita mengambil nilai mutlak ψ dan menguadratkannya ( |ψ|2), barulah kita mendapatkan probabilitas fisik dari partikel yang dimaksud.”

Dengan kata lain, fungsi gelombang melambangkan elemen probabilitas. Tidak ada yang pasti di dunia kuantum — yang ada hanyalah the most likely condition that may occur.

Tak bisa tidak, penemuan ini mengubah wajah ilmu alam secara drastis. Ternyata alam yang kita diami bersifat probabilistik! :shock:

Tentunya ini merupakan ancaman terhadap determinisme. Tetapi, sebagaimana yang sudah saya siratkan, pembahasan tentang ini akan saya tunda sampai bagian empat yang akan datang.

Comments

Popular posts from this blog

Makalah pembiayaan pendidikan

contoh soal persamaan gelombang