Is light a particle or a wave? - Colm Kelleher

Translator: Andrea McDonough Reviewer: Bedirhan Cinar

Translator: Ardiyanti Cahyani Reviewer: Lanny Yunita

You look down and see a yellow pencil lying on your desk.

Kamu menunduk dan melihat sebuah pensil kuning di atas mejamu.

Your eyes, and then your brain, are collecting

Kedua mata dan kemudian otakmu

all sorts of information about the pencil:

mengumpulkan berbagai informasi tentang pensil itu:

ukuran, warna,

its size,

color,

bentuk, jarak,

shape,

distance,

and more.

dan banyak lagi.

But, how exactly does this happen?

Tetapi, bagaimana semua ini terjadi?

The ancient Greeks were the first

Yunani kuno adalah yang pertama

to think more or less scientifically

memikirkan hampir secara ilmiah

about what light is and how vision works.

tetang apa itu cahaya dan bagaimana daya lihat bekerja.

Some Greek philosophers,

Beberapa ahli filsafat Yunani termasuk Plato dan Pythagoras,

including Plato and Pythagoras,

thought that light originated in our eyes

berpikir cahaya berasal dari mata kita

and that vision happened when little, invisible probes

dan pengelihatan kita terjadi ketika alat-alat kecil

were sent to gather information about far-away objects.

mengumpulkan informasi tentang benda yang berjarak jauh.

It took over a thousand years

Butuh waktu lebih dari seribu tahun sebelum ilmuwan Arab, Alhazen,

before the Arab scientist, Alhazen,

figured out that the old, Greek theory of light couldn't be right.

menyadari bahwa teori cahaya kuno Yunani tidak mungkin benar.

In Alhazen's picture, your eyes don't send out

Menurut Alhazen, mata kita tidak mengirim

invisible, intelligence-gathering probes,

alat pengumpul informasi yang tak kasat mata,

namun hanya mengumpulkan cahaya yang masuk ke dalamnya.

they simply collect the light that falls into them.

Alhazen's theory accounts for a fact

Teori Alhazen menjelaskan fakta

that the Greek's couldn't easily explain:

yang tidak bisa dijawab oleh orang Yunani:

why it gets dark sometimes.

mengapa terkadang bisa jadi gelap.

The idea is that very few objects actually emit their own light.

Idenya adalah hanya ada sedikit benda yang bisa memancarkan cahayanya sendiri.

The special, light-emitting objects,

Benda-benda istimewa pemancar cahaya,

like the sun

seperti matahari, atau lampu bohlam,

or a lightbulb,

are known as sources of light.

adalah benda-benda sumber cahaya.

Most of the things we see,

Banyak yang kita lihat,

like that pencil on your desk,

seperti pensil di atas meja tadi,

are simply reflecting light from a source

hanyalah memancarkan cahaya dari sumber,

rather than producing their own.

tidak menghasilkan cahaya sendiri.

So, when you look at your pencil,

Ketika kamu melihat pensilmu,

the light that hits your eye actually originated at the sun

cahaya yang mengenai matamu sebenarnya berasal dari matahari

and has traveled millions of miles across empty space

yang sudah menempuh jutaan mil melintasi ruang hampa

before bouncing off the pencil and into your eye,

sebelum memantul dari pensil dan masuk ke matamu,

which is pretty cool when you think about it.

jika dipikir, itu sangatlah keren.

But, what exactly is the stuff that is emitted from the sun

Tetapi, apa sebenarnya yang dipancarkan oleh matahari

and how do we see it?

dan bagaimana kita bisa melihatnya?

Is it a particle, like atoms,

Apakah itu partikel, seperti atom,

or is it a wave, like ripples on the surface of a pond?

atau gelombang, seperti riak di permukaan kolam?

Scientists in the modern era would spend a couple of hundred years

Ilmuwan di masa modern menghabiskan beberapa ratus tahun

figuring out the answer to this question.

untuk menemukan jawaban itu.

Isaac Newton was one of the earliest.

Isaac Newton salah satunya.

Newton believed that light is made up

Newton percaya cahaya dibentuk

of tiny, atom-like particles, which he called corpuscles.

oleh partikel kecil seperti atom, yang dinamainya corpuscles.

Using this assumption, he was able to explain some properties of light.

Dengan asumsi itu, dia dapat menjelaskan beberapa sifat-sifat cahaya.

For example, refraction,

Seperti pembiasan cahaya,

which is how a beam of light appears to bend

yang membuat seberkas cahaya tampak membengkok

as it passes from air into water.

ketika ia melintas dari udara ke air.

But, in science, even geniuses sometimes get things wrong.

Tetapi, dalam ilmu sains, para jenius pun kadang bisa salah.

In the 19th century, long after Newton died,

Di abad ke-19, jauh setelah Newton wafat,

scientists did a series of experiments

ilmuwan melakukan percobaan ilmiah

that clearly showed that light can't be made up

yang memperlihatkan bahwa cahaya tidak dibuat

of tiny, atom-like particles.

dari partikel-partikel kecil seperti atom.

For one thing, two beams of light that cross paths

Pertama, dua berkas cahaya yang bertemu

don't interact with each other at all.

sama sekali tidak berinteraksi.

If light were made of tiny, solid balls,

Jika cahaya terbuat oleh bola kecil yang padat,

then you would expect that some of the particles from Beam A

maka bisa kita duga bahwa akan ada partikel dari Beam A

would crash into some of the particles from Beam B.

yang akan berbenturan dengan partikel dari Beam B.

If that happened, the two particles involved in the collision

Jika itu tejadi, maka dua partikel

would bounce off in random directions.

akan memantul ke arah yang acak.

But, that doesn't happen.

Tetapi, hal itu tidak terjadi.

The beams of light pass right through each other

Kedua cahaya itu melewati satu sama lain

as you can check for yourself

dan bisa kamu lihat

with two laser pointers and some chalk dust.

dengan dua penunjuk laser dan bubuk kapur.

For another thing, light makes interference patterns.

Kedua, cahaya membuat pola interferensi.

Interference patterns are the complicated undulations that happen

Pola interferensi adalah gerak mengombak rumit yang terjadi

when two wave patterns occupy the same space.

ketika dua pola gelombang mengisi ruang yang sama.

They can be seen when two objects

Dapat dilihat ketika dua benda

disturb the surface of a still pond,

mengacau permukaan kolam yang tenang,

and also when two point-like sources of light

dan juga ketika dua sumber cahaya

are placed near each other.

ditempatkan berdekatan satu sama lain.

Only waves make interference patterns,

Hanya cahaya yang menghasilkan pola interferensi, partikel tidak.

particles don't.

And, as a bonus, understanding that light acts like a wave

Dan, sebagai bonus, memahami bahwa cahaya bertindak seperti gelombang

leads naturally to an explanation of what color is

mengarahkan kita kepada penjelasan tentang apa itu warna

and why that pencil looks yellow.

dan mengapa pensil itu kuning.

So, it's settled then, light is a wave, right?

Jadi, sudah pasti bahwa cahaya adalah gelombang, bukan?

Not so fast!

Tunggu dahulu!

In the 20th century, scientists did experiments

Di abad ke-20, ilmuwan melakukan penelitian

that appear to show light acting like a particle.

yang memperlihatkan cahaya yang berperilaku seperti partikel.

For instance, when you shine light on a metal,

Contoh, ketika kamu memancarkan cahaya ke sebuah logam,

the light transfers its energy to the atoms in the metal

cahaya itu mentransfer energi ke atom logam itu

in discrete packets called quanta.

dalam paket bervariasi bernama quanta.

But, we can't just forget about properties like interference, either.

Tetapi, kita tidak bisa mengabaikan sifat-sifat seperti interferensi.

So these quanta of light aren't at all like

Jadi, quanta-quanta cahaya ini bukanlah

the tiny, hard spheres Newton imagined.

bola-bola kecil padat yang dibayangkan Newton.

This result, that light sometimes behaves like a particle

Hasil bahwa cahaya terkadang bersifat sebagai partikel

and sometimes behaves like a wave,

dan terkadang seperti gelombang,

led to a revolutionary new physics theory called

membuahkan teori fisika baru revolusioner

quantum mechanics.

bernama mekanika kuantum.

So, after all that, let's go back to the question,

Setelah semua ini, mari kita kembali ke pertanyaan,

"What is light?"

“Apa itu cahaya?”

Well, light isn't really like anything

Cahaya bukanlah sebuah hal

we're used to dealing with in our everyday lives.

yang kita hadapi sehari-hari.

Sometimes it behaves like a particle

Kadang ia berperilaku seperti partikel

and other times it behaves like a wave,

dan lain waktu seperti gelombang,

tetapi ia tidak sepenuhnya seperti keduanya.

but it isn't exactly like either.