Schrödinger's cat: A thought experiment in quantum mechanics - Chad Orzel

Translator: Febrina H. Ariendhita Reviewer: Reno Kanti Riananda

Fisikawan Austria, Erwin Schrödinger, adalah salah satu penemu mekanika kuantum,

Austrian physicist Erwin Schrödinger is one of the founders of quantum mechanics,

but he's most famous for something he never actually did:

tetapi paling dikenal karena sesuatu yang tak pernah ia lakukan:

eksperimen pikiran yang melibatkan kucing.

a thought experiment involving a cat.

He imagined taking a cat and placing it in a sealed box

Dia membayangkan memasukkan seekor kucing ke kotak tertutup

with a device that had a 50% chance of killing the cat in the next hour.

dengan perangkat yang berpeluang 50 persen untuk membunuh kucing itu dalam satu jam.

At the end of that hour, he asked, "What is the state of the cat?"

Setelah satu jam, dia bertanya, "Bagaimana keadaan kucing itu?"

Common sense suggests that the cat is either alive or dead,

Menurut akal sehat, kucing itu mungkin hidup atau mati,

but Schrödinger pointed out that according to quantum physics,

tetapi Schrödinger menunjukkan bahwa menurut fisika kuantum,

at the instant before the box is opened, the cat is equal parts alive and dead,

sesaat sebelum kotak dibuka, kucing itu bisa hidup sekaligus mati,

at the same time.

pada saat yang sama.

It's only when the box is opened that we see a single definite state.

Saat kotak dibuka, baru terlihat satu keadaan pasti.

Sebelum kotak dibuka, keadaan kucing itu tak pasti,

Until then, the cat is a blur of probability,

half one thing and half the other.

separuh ini dan separuh itu.

Ini tampaknya tak masuk akal, justru itu maksud Schrödinger.

This seems absurd, which was Schrödinger's point.

He found quantum physics so philosophically disturbing,

Dia menganggap fisika kuantum sangat meresahkan secara filosofis

that he abandoned the theory he had helped make

sampai meninggalkan teori yang dia bantu buat

and turned to writing about biology.

dan beralih untuk menulis tentang biologi.

As absurd as it may seem, though, Schrödinger's cat is very real.

Meski tampak tak masuk akal, kucing Schrödinger sangat nyata,

In fact, it's essential.

bahkan penting.

If it weren't possible for quantum objects to be in two states at once,

Jika benda kuantum tak bisa berada dalam dua keadaan sekaligus,

the computer you're using to watch this couldn't exist.

komputer yang kamu gunakan untuk menonton ini tak mungkin ada.

The quantum phenomenon of superposition

Fenomena kuantum bernama superposisi

is a consequence of the dual particle and wave nature of everything.

adalah konsekuensi dari dualitas partikel dan gelombang dari setiap benda.

In order for an object to have a wavelength,

Agar punya panjang gelombang,

it must extend over some region of space,

suatu benda harus meliputi wilayah ruang tertentu,

which means it occupies many positions at the same time.

berarti benda itu menempati banyak posisi sekaligus.

Tapi panjang gelombang suatu benda yang terbatas pada wilayah ruang kecil

The wavelength of an object limited to a small region of space

can't be perfectly defined, though.

tak bisa didefinisikan dengan sempurna.

So it exists in many different wavelengths at the same time.

Jadi, benda itu berada dalam banyak panjang gelombang sekaligus.

We don't see these wave properties for everyday objects

Sifat gelombang ini tak terlihat pada benda sehari-hari

because the wavelength decreases as the momentum increases.

karena makin besar momentum, panjang gelombangnya makin kecil.

Seekor kucing relatif besar dan berat.

And a cat is relatively big and heavy.

If we took a single atom and blew it up to the size of the Solar System,

Jika satu atom dibuat sebesar Tata Surya,

panjang gelombang kucing yang berlari dari fisikawan

the wavelength of a cat running from a physicist

would be as small as an atom within that Solar System.

akan sekecil atom dalam Tata Surya itu.

Terlalu kecil untuk dideteksi.

That's far too small to detect, so we'll never see wave behavior from a cat.

Jadi, sifat gelombang dari kucing tak akan pernah terlihat.

Namun, partikel kecil seperti elektron,

A tiny particle, like an electron, though,

can show dramatic evidence of its dual nature.

bisa menunjukkan bukti dramatis dari sifat dualitasnya.

If we shoot electrons one at a time at a set of two narrow slits cut in a barrier,

Jika elektron ditembakkan satu per satu ke dua celah sempit di penghalang,

each electron on the far side is detected at a single place at a specific instant,

setiap elektron di sisi luar terdeteksi di satu tempat pada saat tertentu,

like a particle.

seperti partikel.

But if you repeat this experiment many times,

Tapi jika eksperimen ini diulang berkali-kali,

keeping track of all the individual detections,

dengan mencatat setiap deteksi,

you'll see them trace out a pattern that's characteristic of wave behavior:

akan terlihat pola yang merupakan karakteristik sifat gelombang:

a set of stripes - regions with many electrons

satu set garis, wilayah yang memiliki banyak elektron

separated by regions where there are none at all.

terpisah oleh daerah yang tak ada elektronnya sama sekali.

Jika satu celah dihalangi, garisnya tak terbentuk.

Block one of the slits and the stripes go away.

This shows that the pattern is a result of each electron going through both slits

Ini menunjukkan bahwa pola itu adalah hasil dari setiap elektron

yang melewati kedua celah pada saat bersamaan.

at the same time.

A single electron isn't choosing to go left or right

Sebuah elektron tak memilih akan pergi ke kiri atau ke kanan,

but left and right simultaneously.

melainkan kiri dan kanan sekaligus.

Kondisi Superposisi ini juga menghasilkan teknologi modern.

This superposition of states also leads to modern technology.

Elektron dekat inti atom

An electron near the nucleus of an atom exists in a spread out, wave-like orbit.

berada di orbit yang bentuknya seperti gelombang menyebar.

Bring two atoms close together,

Jika dua atom didekatkan,

elektron tak perlu memilih satu atom saja,

and the electrons don't need to choose just one atom

but are shared between them.

melainkan digunakan oleh keduanya.

Beginilah beberapa ikatan kimia terbentuk.

This is how some chemical bonds form.

An electron in a molecule isn't on just atom A or atom B, but A+ B.

Elektron dalam molekul bukan hanya ada di atom A atau atom B, tapi keduanya.

Saat ditambahkan atom lagi, elektron lebih menyebar lagi,

As you add more atoms, the electrons spread out more,

shared between vast numbers of atoms at the same time.

digunakan banyak atom sekaligus.

The electrons in a solid aren't bound to a particular atom

Elektron dalam benda padat tak terikat pada atom tertentu,

but shared among all of them, extending over a large range of space.

melainkan digunakan secara bersama-sama, meliputi ruang yang luas.

This gigantic superposition of states

Superposisi keadaan yang sangat besar ini

determines the ways electrons move through the material,

menentukan cara elektron bergerak melalui materi,

whether it's a conductor or an insulator or a semiconductor.

baik konduktor, isolator, atau semikonduktor.

Understanding how electrons are shared among atoms

Memahami cara elektron digunakan bersama oleh atom

membuat kita bisa secara akurat mengontrol sifat bahan semikonduktor,

allows us to precisely control the properties of semiconductor materials,

like silicon.

seperti silikon.

Combining different semiconductors in the right way

Jika berbagai semikonduktor digabungkan dengan tepat,

allows us to make transistors on a tiny scale,

transistor bisa dibuat dalam skala kecil,

millions on a single computer chip.

ada jutaan dalam satu cip komputer.

Those chips and their spread out electrons

Cip dan elektronnya yang menyebar itu

power the computer you're using to watch this video.

menyalakan komputer yang kamu gunakan untuk menonton video ini.

An old joke says that the Internet exists to allow the sharing of cat videos.

Ada lelucon lama tentang internet ada untuk berbagi video tentang kucing.

At a very deep level, though, the Internet owes its existance

Namun, sebenarnya internet ada berkat seorang fisikawan Austria,

to an Austrian physicist and his imaginary cat.

dan kucing imajinernya.