Mekanika adalah cabang ilmu fisika tertua yang mempelajari tentang gerak benda, baik benda yang diam (statik) maupun benda yang bergerak (kinematik dan dinamik). Masalah mekanika merupakan hal yang cukup penting dalam perkembangan Ilmu Fisika. Hal ini dikarenakan mekanika sangat berkaitan dengan kehidupan manusia sehari-hari. Dalam perkembangannya mekanika dibagi menjadi mekanik klasik dan mekanik kuantum. Dalam mekanika klasik membahas tentang benda-benda yang bergerak dengan kecepatan di bawah kecepatan cahaya, sedangkan mekanika modern (mekanika kuantum) membahas tentang benda-benda yang bergerak dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya. Meknika kuantum merupakan teori kebolehjadian yang bersifat abstrak seperti konsep panjang gelombang, oerator, rapat kebolehjadian dan lain-lain. Pada mekanika modern dibagi menjadi dua pembahasan yaitu mekanika kuantum lama dan mekanikan kuantum baru.
Mekanika Kuantum Lama
Pada tahun 1900-an Max Plack memperkenalkan ide bahwa energi dapat dibagi-bagi menjadi beberapa pake atau kuanta atau terkuantisasi, dalam rangka untuk memperoleh rumus untuk frekuensi yang diamati ketergantungan dari energi yang telah dipancarkan oleh suatu benda hitam. Hipotesis kuantum oleh Max Planck adalah bahwa setiap sistem atom memancarkan energi yang secara teoritisdapat dibagi menjadi beberapa diskrit unsur-unsu energi ɛ (epsilon) dengan sedemikian rupa sehingga masing-masing elemen energi sebanding dengan frekuensi v yang mana masing-masing memancarkan energi. Pada tahun 1905, Albert Einstein menjelaskan tentang efek fotolistrik yang menjadi salah satu fakta yang mendukung teori kuantum Plank. Fotolistrik sendiri merupakan listrik yang diinduksi oleh cahaya (foton). Efek fotolistrik ini menyimpulkan bahwa energi cahaya yang datang dalam bntuk kuanta disebut foton. Einstein juga menerangkan bahwa cahaya terdiri dari susunan partikel-partikel yang sebanding dengan frekuensi. Pada tahun 1913, Niels Bohr menjelaskan tentang garis spektrum dari atom hydrogen dengan menggunakan kuantisasi, oleh karena itu energi yang terkuantisasi. Maksud dari model ini terletak pada pernyataan bahwa hukum mekanika klasik tidak belaku pada gerak elektron di sekitar inti. Bohr mengusulkan bahwa satu bentuk mekanika baru atau mekanika kuantm yang menggambarkan gerak elektron yang berada di sekitar inti. Pada tahun 1924, Louis de Broglie menyumbangkan teorinya tentang gelombang benda. Menurut de Broglie gerakan dari partikel mempunyai ciri-ciri gelombang memperlihatkan sifatnya sebagai gelombang. Hipotesis yang dikemukakan oleh de Broglie kemudian terbukti dengan ditemukan adanya elektron yang menunjukan sifat difraksi seperti halnya sinar X.
Mekanika Kuantum Baru
Pada tahun 1925 Werner Karl Heisenberg melakukan pengembangan terhadap mekanika matriks kemudian Erwin Scrodinger menemukan mekanika gelombang dengan persamaan Scrodinger sebagai pendekatan yang digunakan dalam kasus generalised teori de Broglie. Pada tahun 1927, Paul Dirac memulai proses penyatuan mekanika kuantum dengan relativitas khusu olehnya untuk mengusulkan persamaan Dirac untuk elektron. Pada tahun 1932, Neuman Jasons membuat rumus dasar matematika untuk mekanika kuantum yang digunakan sebagai teori operator. Pada tahun 1927, Walter Heitler dan Fritz London membuka bidang kimia kuantum dengan mempublikasikan penelitian ikatan kovalen dari molekul hidrogen. Kimia kuatum beberapa kali telah dikembangkan oleh para pekerja dalam jumlah besar termasuk Linus Pauling dan Kimiawan Amerika. Percobaan pertama dilakukan pada tahun 1927 dimana percobaan dimulai dengan mengaplikasikan mekanika kuantum di luar partikel satuan dan menghasilkan teori medan kuantum. Pekerja awal dalam bidang ini termasik Dirac, Wolfgang Pauli, Pascaul Jordan dan Victor Weisskopf. Kemudian pada tahun 1940-an bidang riset dikembangkan daala, formulasi elektrodinamika kuantum oleh Freeman Dyson; Julian Schwinger, Richard Feynman, dan Tomonaga. Elektrodinamika kuantum adalah teori kuantum proton, elektron dan medan elektromagnetik yang berlaku contohnya seperti teori kuantum berikutnya. Pada tahun 1960-an diformulasikan teori kromodinamika kuantum oleh Gross, Politzer, dan Wilzek. Kemudian pengembangan dilakukan oleh Schwinger, Peter Higgs, Gldstone, dan lain-lain. Selanjutnya Glashw, Steven Wienberg, Sheldon Lee, dan Abdus Salam memperlihatkan dengan independen terkait gaya nuklir lemah dan elektrodinamika kuantum dapat digabungkan menjadi satu gaya lama elektro.
Demikian Artikel penjelasan tentang Revolusi Mekanika Modern semoga bermanfaat bagi pembaca baik itu kalangan akademisi yang menggeluti bidang ilmu fisika maupun kalangan masyarakat umum untuk menambah wawasan akan bidang ilmu lain.
Referensi
Kuhn T, H. (2012). Peran Paradigma Dalam Revolusi Sains. Bandung: Remja Rosdakarya.
Vilmala, B., Kurnia. (2020). Revolusi Saintifik dalam Perkembangan Mekanika. Jurnal Filsafat Indonesia, Vol. 3, No. 1, (1-7), ISSN: E-ISSN 2620-7982