This thought experiment will help you understand quantum mechanics - Matteo Fadel

Reviewer: Syifa Sabrina

After a long day working on the local particle accelerator,

Setelah seharian mengerjakan akselerator partikel lokal,

you and your friends head to the arcade to unwind.

kamu dan teman-temanmu pergi ke arkade untuk melepas lelah.

The lights go out for a second, and when they come back,

Listrik mati sejenak, dan saat menyala lagi,

there before you gleams a foosball table nobody remembers seeing before.

muncullah sepak bola meja berkilauan yang tak pernah dilihat siapa pun.

Always game, you insert your coins.

Selalu siap bermain, kamu memasukkan koin.

And with a fanfare, Quantum Foosball begins.

Diiringi keriuhan, dimulailah permainan Sepak Bola Meja Kuantum.

Here are the rules: as with normal foosball,

Ini peraturannya: layaknya sepak bola meja pada umumnya,

the object is to score points

tujuanmu adalah mencetak angka

by spinning levers with tiny players to sink the ball in your opponent’s goal.

dengan memutar tuas pemain kecil untuk memasukkan bola ke gawang lawan.

Only instead of a standard ball, you’ll be playing with a giant electron.

Namun, alih-alih bola biasa, kamu akan memainkan elektron raksasa.

It behaves like a normal electron in all respects, it’s just much larger.

Sifatnya sama seperti elektron biasa dalam segala hal, hanya lebih besar.

Though the rules are simple, gameplay is anything but.

Walau aturannya sederhana, permainannya tidak semudah itu.

Alih-alih menggunakan hukum fisika Newton yang familier,

Instead of the familiar laws of Newtonian physics,

the movement of the ball is governed by quantum mechanics.

pergerakan bola diatur oleh mekanika kuantum.

To minimize the influence from photons and air molecules,

Untuk meminimalisasi pengaruh foton dan molekul udara,

you’ll be playing in a vacuum. In the dark.

kamu akan bermain dalam ruang hampa. Dalam kegelapan.

But that’s ok, because you can watch for the flashes of light

Namun tak mengapa, karena kamu bisa mengawasi kilatan cahaya

given off by collisions between figures and the ball.

dari benturan antara figur dan bola.

The goals themselves will flash when the electron

Gawang itu sendiri akan menyala saat elektron

hits their particle detectors.

mengenai detektor partikel.

Now you just have to figure out how to get the electron to go where you want.

Kini, kamu hanya harus mencari cara untuk menggerakkan elektron sesuai kemauanmu.

As soon as it enters play, the electron will never rest.

Segera setelah permainan dimulai, elektron itu tak akan berhenti.

This is a direct consequence of the Heisenberg Uncertainty Principle,

Inilah akibat langsung dari Prinsip Ketidakpastian Heisenberg,

which says that the better you know where a quantum particle is,

yang mengatakan semakin baik kamu tahu keberadaan partikel kuantum,

the less you know about its velocity, and vice versa.

semakin kamu tak mengetahui kecepatannya dan sebaliknya.

Since you know it’s on the field, its velocity is largely uncertain.

Karena kamu tahu itu di lapangan, besar kemungkinan kecepatannya tak jelas.

The electron will behave more like a wave than a particle,

Elektron akan lebih bersifat seperti gelombang daripada partikel,

with its position described by probability distributions that you’ll have to imagine.

yang posisinya digambarkan oleh distribusi probabilitas yang harus kamu bayangkan.

These distributions are spread throughout the entire field,

Distribusi ini tersebar di seluruh penjuru lapangan,

making it possible to observe a goal at any time and in either side.

sehingga kita bisa mengawasi gawang kapan pun dan dari kedua sisi.

The way to win is to control and concentrate the distribution

Cara menangnya adalah dengan mengontrol dan memusatkan distribusinya

over the opposite goal,

ke gawang lawan,

giving yourself the highest likelihood of scoring points.

yang memberimu kemungkinan terbesar untuk mencetak gol.

Your skill as a player will be determined by your ability to predict

Kemampuanmu sebagai pemain ditentukan oleh kemampuanmu memperkirakan

where the electron is most likely to be,

di mana elektron kemungkinan besar berada,

then manipulate the probability distribution by spinning the rods

lalu memanipulasi distribusi probabilitas dengan memutar tangkainya

with just the right amount of strength.

dengan kekuatan yang tepat.

Quantum particles only receive energy in precise amounts, called quanta.

Partikel kuantum hanya menerima energi dalam jumlah yang tepat, bernama kuanta.

So spin too hard or too soft,

Jadi, memutar terlalu keras atau pelan,

and the electron will stay on its previous course.

maka elektron akan tetap berada di jalur sebelumnya.

The game board has been carefully constructed to contain the electron,

Papan permainan telah dirancang dengan jeli untuk memuat elektron,

but even so, sometimes it’ll quantum tunnel through the walls

tetapi walau begitu, terkadang elektron akan menembus dinding

without any apparent reason.

tanpa alasan jelas.

At that point it could be anywhere in the universe,

Kalau sudah begitu, elektron itu bisa ada di mana pun.

so to save you the trouble of tracking it down,

Jadi, agar kamu tak repot melacaknya,

the game will spit out a new ball.

permainan akan mengeluarkan bola yang baru.

The fact that quantum particles behave like waves

Pergerakan partikel kuantum yang seperti gelombang

becomes particularly evident in the presence of obstacles.

tampak jelas terutama jika ada penghalang.

As the particle travels through the rows of miniature figures,

Saat partikel melewati barisan figur miniatur,

complicated interference patterns will develop in the probability distribution,

pola interfensi yang rumit akan muncul di distribusi probabilitas,

making it even more difficult to accurately predict its position.

sehingga akan lebih sulit memperkirakan posisinya secara akurat.

And here’s where your advanced physics degree can finally come in handy:

Di sinilah gunanya gelar tinggi fisikamu:

you can use the laws of quantum mechanics to your advantage.

kamu bisa memanfaatkan hukum mekanika kuantum.

The only moments when the electron will behave as a particle,

Satu-satunya momen ketika elektron akan bersifat seperti partikel,

rather than a wave, are when it hits something.

alih-alih gelombang, adalah ketika membentur sesuatu.

With frequent enough kicks,

Dengan sering menendang,

the particle would have no time to evolve like a wave and, therefore,

partikel tak akan punya waktu untuk berubah jadi gelombang,

maka ia tak akan menyebar di ruangan.

not spread out in space.

So if you can pass it very quickly between two of your miniatures,

Jadi, jika kamu bisa mengopernya dengan cepat di antara dua miniaturmu,

you can keep it localized.

kamu bisa membuatnya tetap terlokalisasi.

Masters of the game call this the Quantum Zeno Maneuver.

Para ahli permainan menyebutnya Manuver Zeno Kuantum.

Now, if you really want to dominate your opponents,

Jika kamu benar-benar ingin menguasai lawanmu,

there’s one more thing you can try, but it’s pretty tricky.

ada satu hal yang bisa kamu coba, tetapi ini agak rumit.

One of the distinctive features of the quantum world

Salah satu fitur istimewa dunia kuantum

is the possibility of state superpositions,

adalah kemungkinan kondisi superposisi,

where particles’ positions or velocities

di mana posisi partikel atau kecepatan

can be simultaneously in two or more different states.

dapat berada di dua kondisi atau lebih secara bersamaan.

If you can put the electron into a superposition

Jika kau menempatkan elektron ke dalam superposisi

of being simultaneously kicked and not kicked,

antara ditendang dan tak ditendang dalam waktu yang sama,

it’ll be almost impossible for your opponents to figure out

hampir mustahil bagi lawanmu untuk menebak

where and how to strike.

ke mana dan bagaimana harus menyerang.

It’s said that Erwin Schrödinger,

Dikatakan bahwa Erwin Schrödinger,

salah satu jagoan Sepak Bola Meja Kuantum sepanjang masa,

the greatest Quantum Foosball champion of all time,

is the only player to have mastered this technique.

adalah satu-satunya pemain yang menguasai teknik ini.

But maybe you can be the second:

Namun, kamu bisa jadi yang kedua.

Just figure out a way to simultaneously turn and not turn your rods.

Coba saja cari cara untuk memutar dan tak memutar tuasmu secara serentak.