PERKEMBANGAN FISIKA MODERN

Mekanika Newton
Sepanjang abad pertengahan di Eropa tak seorangpun meragukan bahwa bumi adalah pusat alam raya, sementara “benda-benda angkasa” berputar mengelilinginya di orbit mereka, gambaran ini disebut dunia geosentris . Namun seiring dengan perkembangan dan kemajuan pengetahuan terjadi suatu revolusi teknis dan terobosan teknis yang membuka jalan untuk menuju berbagai macam penemuan. Akibat dari revolusi ini semakin banyak orang yang menggunakan akal untuk menyelidiki alam semesta dan segala fenomenanya, sehingga semakin lama bergeserlah kepercayaan-kepercayaan terhadap doktrin-doktrin agama kepada kepercayaan kemampuan akal, dan ini terus berkembang di Eropa sampai memunculkan ilmuwan-ilmuwan yang kontras dengan gereja. Kepercayaan yang berlebihan pada pentingnya akal telah mengakar sepanjang abad pertengahan, bahwa setiap penyelidikan terhadap fenomena alam harus didasarkan pada pengamatan, pengalaman, dan percobaan, yang disebut metode empiris. Alam bukan lagi sesuatu dimana manusia semata-mata merupakan bagiannya, manusia mulai mengontrol alam dengan cara mengeksplorasi sumber daya alamnya semaksimal mungkin. ‘Pengetahuan adalah kekuasaan’, kata filosof Inggris Francis Bacon .
Tahun 1543, seorang astronom yang bernama Nicolaus Copernicus menulis sebuah buku yang berjudul “On The Revolutions of The Celestial Spheres ( tentang pergerakan lingkaran langit ). Dia menyatakan bahwa bukan matahari yang bergerak mengelilingi bumi, melainkan sebaliknya. Anggapan ini sangat mungkin berdasarkan pengamatan terhadap benda-benda angkasa yang ada. Alasan atas kepercayaan orang bahwa matahari bergerak mengelilingi bumi adalah bumi berputar pada porosnya sendiri, gambaran ini disebut dunia heliosentris. Hasil dari pengamatan Copernicus ini dikuatkan pula oleh astronom Jerman Johannes Keppler yang pada tahun 1600-an menunjukkan hasil pengamatan komprehensifnya yang membuktikan bahwa planet-planet itu bergerak dalam orbit yang berbentuk elips dengan matahari pada pusatnya, dan juga kecepatan sebuah planet paling besar ketika ia berada paling dekat dengan matahari dan semakin jauh orbit sebuah planet dari matahari semakin lambat ia bergerak , dan ini dirumuskan dengan

dimana :
v adalah kecepatan planet mengelilingi matahari
r adalah jarak antara planet dengan matahari
K adalah konstanta yang mempunyai nilai sama untuk setiap planet sebesar … dan T adalah waktu planet mengelilingi matahari sekali putaran (revolusi) .

Pada masa yang sama Galileo Galilei yang menyelidiki bulan mengatakan bahwa bulan mempunyai gunung-gunung dan lembah-lembah yang sama dengan bumi. Galileo juga merumuskan hukum kelembaman yang berbunyi : “sebuah benda akan tetap berada dalam keadaannya, diam atau bergerak, selama tidak ada kekuatan luar yang memaksanya untuk berubah”.
Tahun 1642 – 1727, Isaac Newton merumuskan hukum gravitasi universal yang menyatakan bahwa setiap objek menarik objek lainnya dengan suatu kekuatan yang semakin meningkat sebanding dengan ukuran objek itu dan menurun sebanding dengan jarak antara objek-objek itu yang dirumuskan dengan

dimana :
m1 dan m2 adalah massa dari dua benda di alam semesta
r adalah jarak diantara dua massa tersebut
G adalah konstanta universal yang besarnya 6,67 x 10-11 .
Artinya adalah bahwa gaya tarik atau gravitasi ini berlaku dimana saja, juga di angkasa diantara benda-benda angkasa. Newton juga menyatakan tentang hukum kelembaman, yaitu suatu benda tetap dalam keadaannya yang diam atau bergerak lurus hingga ia dipaksa untuk mengubah keadaannya itu oleh gaya yang mempengaruhinya. Segala sesuatu diatur oleh hukum alam yang sama dan setiap perubahan alam dapat diperhitungkan dengan ketepatan matematis. Newton menganggap bahwa hukum alam sebagai bukti adanya Tuhan Yang Maha Besar dan Maha Kuasa . Newton mengaplikasikan teorinya pada gerakan planet-planet dan mampu menerangkan gambaran-gambaran dasar dari sistem tata surya. Newton mengasumsikan bahwa Tuhan selalu ada dalam alam semesta untuk membetulkan ketidakteraturan-ketidakteraturan yang terjadi di alam semesta .
Semua peristiwa fisika dalam mekanika Newton direduksi, yaitu perilaku sistem sepenuhnya ditentukan oleh perilaku bagian-bagian terkecilnya menjadi gerak dalam titik-titik materi dalam ruang oleh karena atraksi mereka yang saling berbalasan . Elemen – elemen dunia Newton bergerak dalam ruang dan waktu yang absolut adalah partikel-partikel materi yang dalam persamaan matematika diperlakukan sebagai pokok-pokok massa dan dianggap sebagai objek-objek kecil, padat, dan tak dapat dibagi-bagi diluar sesuatu apapun pada setiap materi yang tercipta.
Persamaan-persamaan Newton tentang gerak merupakan dasar mekanika klasik yang dianggap telah menetapkan hukum-hukum yang berdasarkan pada sesuatu dimana pokok-pokok materi bergerak dan kemudian dipikirkan untuk menghitung semua perubahan yang diobservasi dalam dunia fisika. Newton berpandangan bahwa Tuhan telah mencipta pada mulanya partikel-partikel materi, diantaranya energi-energi dan hukum-hukum fundamental tentang gerak, seluruh alam semesta ditata dalam gerak dan terus berlangsung seperti sebuah mesin yang diatur oleh hukum-hukum yang tidak bisa diubah-ubah .
Hal di atas memberikan pandangan mekanistik Newton tentang alam semesta yang sangat dekat dengan deterministik, yaitu masa depan suatu sistem pada prinsipnya dapat diprediksi dari pengetahuan yang akurat tentang kondisi sistem itu dari sekarang. Mesin kosmis raksasa dianggap sebagai keberadaan yang sepenuhnya kebetulan dan pasti (causal and determinate) karena semua kejadian memiliki seperangkat sebab yang pasti dan melahirkan efek yang pasti pula dan masa depan dari setiap sistem dapat diprediksikan dengan ketentuan absolut bila keadaannya pada setiap waktu teridentifikasi setiap detik .
Hukum Newton yang didasarkan pada pengamatan terhadap alam keseharian mampu memprediksi sesuatu, segala sesuatu yang berkaitan dengan hal-hal riil sehingga dapat menggambarkan kejadian yang mudah dipahami dan digambarkan , ini berarti bahwa fisika klasik (Newtonian) hendak menunjukkan bahwa kausalitas (hukum sebab akibat) ada dalam kehidupan sehari-hari, menampakkan keberlakuan untuk setiap sistem. Alam semesta dianggap sebagai keberadaan yang sepenuhnya kebetulan dan pasti . Hal ini dipercayai oleh para fisikawan awal abad XVIII, bahwa alam semesta merupakan sistem mekanis raksasa yang berjalan berdasarkan hukum-hukum Newton tentang gerak.
Kepercayaan mengenai sebuah dunia konstruk dan hukum yang terkunci; suatu ruang yang memberitahu bahwa kita dapat bergerak dalam tiga dimensi dan bahwa jarak terpendek antara dua titik adalah sebuah garis lurus, sebuah waktu yang meyakinkan kita tentang linearitas masa lalu, masa sekarang dan masa depan menuntut peran empirisme dalam sains untuk selalu berjalan di atas ketidakberpihakan seorang pengamat dan senantiasa terfokus pada realitas objektif, yaitu teori ilmiah dapat menggambarkan dunia sebagimana adanya tanpa dipengaruhi pengamat sebagai “sesuatu” yang tunggal dan bisa diamati serta apriori terhadap kesadaran .
Pandangan Newton di atas tentang alam semesta adalah hasil dari mengkombinasikan antara metode induktif empiris ( Bacon ) dan metode deduktif rasional ( Descartes ), yang dalam masterpiece-nya Principia, Newton menekankan bahwa eksperimen tanpa penafsiran sistematik, dan sebaliknya deduksi tanpa bukti eksperimen tidak akan menghasilkan teori yang terandalkan ( reliable ) . Pengetahuan disekitar manusia ( lingkungan ) dapat dikembangkan dengan mudah, bahkan manusia dapat mempengaruhi lingkungannya.
Konstribusi besar Newton dalam ilmu pengetahuan ( sains ) adalah :
1. Tentang teori dan hukum gerak
Jika objek sedang diam maka akan diam selamanya dan jika objek bergerak lurus, objek itu selamanya akan bergerak lurus, selama tidak ada kekuatan atau gaya yang mempengaruhinya ( F = 0 ), ini dikenal dengan hukum inertia ( kelembaman ) sebagai hukum I Newton, kecuali ada sesuatu ( kekuatan atau gaya ) yang mempengaruhinya dan jika itu terjadi maka arah dan kecepatan gerakan objek itu akan berubah, tergantung pada besar dan arah gaya yang mengganggunya (F = m.a), ini dikenal sebagai hukum II Newton, terlebih lagi setiap aksi selalu berpasangan dengan reaksi yang besarnya sama tapi arahnya berlawanan (W = N), ini dikenal sebagai hukum III Newton dan membuktikan bahwa benda yang bergerak benar-benar akan selalu kembali dalam keadaan diam, ini dikarenakan oleh gesekan (friksi) dengan tempat dimana ia bergerak.
2. Tentang teori gravitasi
Fisika klasik menyebutnya sebagai ‘’aksi pada suatu jarak” (action at a distance) . Forsa gravitasi antara dua benda hanya bergantung pada satu bilangan yang dikaitkan pada tiap benda, yaitu massa benda, tetapi selain ini forsa itu tidak bergantung pada apa yang menyusun benda-benda itu, jadi tidak memerlukan teori mengenai struktur dan susunan matahari serta planet-planet untuk menghitung garis edarnya . Makin jauh benda-benda itu terpisah akan makin kecil forsa itu dan tarikan gravitasi sebuah bintang akan tepat seperempat besar tarikan sebuah bintang lain yang berada separuh jauhnya dibandingkan bintang pertama. Hukum ini meramalkan garis edar bumi, bulan, dan planet-planet dengan ketepatan yang tinggi .
3. Gambaran tentang ciptaan Tuhan mengenai materi dalam optik Newton dikatakan sebagai
Tampak mungkin bagi saya bahwa Tuhan pada awalnya membentuk materi dalam partikel-partikel yang padat, berat, keras, tak dapat ditembus, bergerak, dari bermacam ukuran dan bentuk, dan dengan property-properti lain, dan atau property tertentu terhadap ruang, seperti yang mengarah pada titik klimaks akhir saat Dia membentuk butiran partikel itu; dan bahwa partikel-partikel primitif ini menjadi padat, secara tak terkira menjadi lebih keras dibandingkan dengan tubuh-tubuh berlubang yang bercampur darinya; bahkan sangat amat keras, seperti tak pernah mengenai atau memecah dalam beberapa bagian; tak ada energi biasa yang akan mampu membagi apa yang diciptakan oleh tuhan sendiri dari ciptaan pertama-Nya .

Revolusi Pemikiran
Pada abad XX terjadi suatu revolusi pemikiran dalam dunia fisika terhadap pandangan mekanika Newton yang bersifat deterministik, reduksionistik, dan realistik seputar realitas sub-atom, tentang dunia tak tampak yang mendasari, mendukung, dan membentuk struktur segala sesuatu di sekeliling kita, yang memunculkan teori kuantum yang berhubungan dengan satuan dasar materi dan energi yang mengatakan bahwa alam semesta terdiri atas bagian-bagian yang sangat kecil yang disebut kuanta, dan dari tinjauan energi dikatakan bahwa energi radiasi panas tidak dipancarkan secara terus menerus tetapi terlihat dalam bentuk unit-unit atau paket energi dengan ciri-ciri tersendiri yang disebut kuanta dan makanya menamakannya dengan teori kuantum . Fisika Newton tidak berlaku dalam lingkup ini, namun meskipun demikian teori mekanika kuantum tidak menafikkan fisika Newton, justru mencakupnya karena dalam masalah gerak benda, fisika Newton (klasik) berada dalam lingkup makrokosmis, sedangkan fisika kuantum dalam lingkup mikrokosmis. Ini lebih dikuatkan lagi dengan sejumlah eksperimen yang menunjukkan bahwa cahaya menjalar dalam bentuk paket gelombang yang disebut kuanta .
Revolusi pemikiran dalam dunia fisika yang lain adalah tentang teori relativitas Einstein yang berhubungan dengan ruang, waktu, dan alam semesta secara keseluruhan. Para ahli fisika untuk menerima penjelasan alam secara matematis terpaksa harus meninggalkan pengalaman dunia yang wajar, yakni dunia persepsi .
Teori relativitas berangkat dari dua asumsi dasar, yaitu : pertama, kecepatan cahaya ‘’in vacuo’’ adalah sama dalam seluruh inertial yang bergerak seragam relatif terhadap yang lain. Kedua, seluruh hukum alam adalah sama dalam seluruh sistem inertial yang bergerak seragam, relatif terhadap yang lain .
Teori umum relativitas memerikan (mendeskripsikan) forsa gravitasi dan struktur skala besar jagad raya, yaitu pada skala beberapa kilometer sampai sejuta juta juta (1 dengan 24 nol dibelakangnya) kilometer, ukuran jagad raya sejauh manusia dapat mengamati. Mekanika kuantum dipihak lain menangani gejala pada skala yang luar biasa kecil, seperti misalnya sepersejuta dari sepersejuta sentimeter .
Teori kuantum dan teori relativitas Einstein telah membawa pengaruh terhadap perubahan pandangan dunia (worldview), dimana eksperimen-eksperimennya selalu menghasilkan penemuan yang tidak dapat diprediksi atau dijelaskan oleh fisika klasik (Newtonian) .
Pengaruh fisika modern secara dramatis telah meluas ke kancah pemikiran dan kebudayaan, dimana pengaruh tersebut menuntun pada terjadinya suatu revisi mendasar atas konsepsi manusia tentang alam semesta dan relasi manusia terhadapnya. Konsep materi dalam fisika sub-atom telah memaksakan revisi radikal dari berbagai konsep dasar yang tradisional dalam fisika klasik (Newtonian) tentang substansi material .
Fisika klasik (Newtonian) yang bersifat deterministik dan reduksionistik berasumsi bahwa perilaku semua objek dapat diprediksi secara pasti dari pengetahuan yang akurat tentang unsur-unsur terkecilnya. Pernyataan ini dipatahkan oleh teori ketidakpastian dalam fisika kuantam yang diformulasikan oleh Werner Heisenberg dalam memprediksi peristiwa ditingkat atom dan sub-atom yang menunjukkan bahwa perilaku sistem besar tidak hanya merupakan gabungan dari perilaku bagian-bagiannya, tetapi juga melibatkan hukum-hukum tertentu dan melalui interaksi-interaksi sesuatu itu dengan pengamat di dalam sistem percobaan tertentu, sehingga dapat menunjukkan keterbukaan masa depan, kesalingterkaitan antara peristiwa dan keterbatasan pengetahuan manusia .
Hubungan ketidakpastian Heisenberg yaitu dirumuskan sebagai berikut :
Δx ΔPx ~ ћ dan ΔE Δt ~ ћ
dengan Δx adalah selang jarak, ΔPx adalah momentum , ћ merupakan tetapan dari = 1,05 x 10-34 J.s , h adalah tetapan Plank sebesar 6,626 x 10-34 J.s dan ΔE adalah energi, Δt selang waktu. Persamaan di atas adalah persamaan matematis dari asas ketidakpastian Heisenberg yang mengatakan bahwa alam menetapkan suatu batas ketelitian yang dapat digunakan untuk melakukan sejumlah percobaan, tidak peduli sebaik apapun peralatan ukur dirancang . Semakin teliti menentukan posisi partikel-partikel maka akan semakin kabur untuk menentukan momentumnya .
Bohr menekankan bahwa harus meninggalkan pembedaan yang tajam antara pengamat dan yang diamati sebagiamana yang diasumsikan fisika klasik. Keterbatasan pengetahuan yang bersifat eksperimental dan sekaligus konseptual, menunjukkan bahwa variabel klasik tidak dapat digunakan untuk menggambarkan dunia atomik yang dipandang sebagai keterbatasan konseptual yang fundamental dalam pengetahuan manusia .
Fisika kuantum memandang bahwa pengamat berpartisipasi melalui sifat interaktif dalam proses mengamati. Teori relativitas memandang sifat temporal dan spasial bervariasi terhadap kerangka acuan pengamat. Partikel elementer merupakan manifestasi sementara dari pola gelombang-gelombang yang berubah yang bergabung pada satu titik, terurai lagi dan bergabung lagi dititik yang lain. Partikel mulai tampak menyerupai kemunculan lokal dari lapisan-lapisan energi getaran yang malar .
Newton meyakini waktu yang mutlak yang sama sekali terlepas dari ruang dan tidak bergantung pada ruang, tetapi ini berhasil dengan baik bila menangani benda-benda yang bergerak agak lambat dan tidak berhasil untuk benda-benda yang bergeral pada laju rambat cahaya atau mendekati laju itu .
Pernyataan di atas merupakan suatu revolusi pemikiran yang sebelumnya pada masa fisika klasik (Newtonian) belum pernah terpikirkan tentang gerak dalam dunia mikroskopis dan gerak benda-benda yang berkecepatan cahaya atau yang mendekati kecepatan cahaya. Suatu pemikiran yang telah mengubah pandangan dan pola pikir manusia untuk mencapai hakekat suatu realitas tertinggi dalam penciptaan alam semesta dan makhluk-makhluk khususnya manusia.
Fisika Modern Menuju Fenomena Metafisika
Kesadaran dapat mempengaruhi materi dan mengubahnya. Puncak perubahan materi adalah menjadi kesadaran.
Pandangan bahwa pikiran dapat mentransendensikan dan menganggap superhologram gelombang atau partikel yang berputar-putar seolah-olah sebuah mimpi atau fantasmagaria imajinasi bergeser dari pengalaman kesulitan untuk mengukurnya. Kesadaran akan benar-benar bisa menciptakan materi, peristiwa tersebut adalah puncak keajaiban bukti akhir bahwa non-fisik, yakni kesadaran, bisa menguasai dunia fisik. Hal ini memungkinkan untuk materi dan energi bisa saling dipertukarkan sebagaimana yang diformulasikan oleh Albert Einstein sebagai E = m.c2 atau dengan kata lain bahwa materi adalah energi yang sangat mampat atau energi adalah materi yang dibebaskan. Energi benda akan bertambah dengan bertambahnya gerak massanya Formula tersebut menyatakan ekivalensi antara massa dan energi. E adalah energi, m merupakan massa, dan c2 adalah kuadrat laju cahaya (di vakum). Formula sederhana inilah yang merangkum semua gejala alam semesta .
Massa suatu benda akan bertambah sebanding dengan kecepatan relatifnya terhadap pengamat sehingga dapat dikatakan massa bukanlah suatu yang tetap, ini terlihat bila hanya mendekati kecepatan cahaya yang dirumuskan sebagai berikut :

dimana m adalah massa benda bergerak dengan laju v terhadap pengamat dan mo adalah massa benda yang diukur saat benda itu diam terhadap pengamat.
Gerak adalah bentuk energi, maka massa pun akan dapat berubah menjadi energi. Jika materi menumpahkan massanya dan melaju dengan kecepatan cahaya kita menamakannya “radiasi atau energi”. Sebaliknya bila energi membekukan dan mengambil bentuk yang berbeda kita menamakannya materi .
Teori Einstein tentang kesetaraan massa dan energi tersebut telah membuka kemungkinan baru untuk memperoleh energi dari pemecahan atau penggabungan massa, sebagai contohnya adalah pada reaksi fisi (pemecahan inti) yaitu bila sebuah partikel neutron berhasil masuk ke dalam inti atom uranium maka inti atom uranium akan menjadi lebih tidak stabil dan akibatnya mengalami pembelahan yang menghasilkan dua buah atom materi lain, dua sampai tiga buah neutron baru, dan energi. Total massa seluruh materi yang terbentuk sesudah terjadinya pembelahan inti atom uranium lebih kecil daripada sebelum terjadi pembelahan . Selisih massa inilah yang berubah menjadi energi yang dirumuskan sebagai berikut :
…
keterangan :
n = neutron
U = uranium
F1 = fraksi 1
F2 = fraksi 2
E = energi yang dibebaskan
Kecepatan cahaya c yang konstan dalam formula Einstein tersebut merupakan bagian penting dan fundamental bagi teori relativitas. Cahaya adalah suatu gelombang elektromagnetik yang tersusun atas dua medan getaran (vibrasi), yaitu : medan listrik E dan medan magnet B. Cahaya tersebut disifatkan oleh panjang gelombang λ dan frekuensi υ. Dua besaran tersebut dihubungkan oleh laju perambatan cahaya c dengan relasi :

dimana n merupakan indeks bias media. Laju perambatan cahaya bergantung pada media. Pada ruang hampa n = 1, diperoleh c = λυ = 3.108 m/s.
Kapanpun apabila mendeskripsikan fenomena-fenomena fisika termasuk kecepatan-kecepatan yang mendekati kecepatan cahaya, maka deskripsi tersebut harus memperhitungkan teori relaivitas .
Materi yang merupakan energi yang dimampatkan tidak dapat dianggap sebagai ada atau tidak ada. Kesadaran tidak dapat benar-benar menciptakan materi, tidak ada sesuatu termasuk juga materi, yang ada hanyalah campur tangan konstruktif alam yang menembus semua realitas yang mungkin berada di luar persepsi, maka dalam eksperimen Schrödinger kesadaran tidak menciptakan seekor kucing yang hidup atau seekor kucing yang mati. Eksperimen itu hanya memutuskan alam mana yang akan terjadi . Gambaran dari eksperimen Schrödinger adalah sebagai berikut : Seekor kucing dimasukkan ke dalam sebuah ruang dengan sebuah alat pencacah Geiger yang berisi cukup materi radioaktif sehingga dalam satu jam inti mempunyai 50% kesempatan untuk hancur. Di bawah alat Geiger yang memancarkan bahan radioaktif itu, sebuah palu yang diletakkan secara khusus akan memecahkan botol yang berisi gas beracun. Menurut fungsi gelombang Schrödinger, setelah satu jam, sistem ini akan menghasilkan satu keadaan dimana kucing yang hidup dan mati “dicampur” dalam posisi yang sama .






Kucing Schrödinger. Pada akhir eksperimen, persamaan matematika memprediksikan bahwa kucing itu akan hidup dan mati dalam proporsi campuran .
Realitas pada hakekatnya bersifat mental. Realitas itu ditandai dengan adanya kebalikan, suatu gambaran tentang realitas karenanya juga dipenuhi dengan adanya kebalikan-kebalikannya. Seorang ahli nuklir Denmark Neils Bohr pernah berkata, “Ada dua jenis kebenaran, yaitu kebenaran yang dangkal, yang kebalikannya jelas salah. Tapi ada juga kebenaran yang dalam yang kebalikannya sama-sama benar .
Para fisikawan mengatakan bahwa dunia ini bersifat omnijektif sehingga peran kesadaran tersebut harus dipikirkan masak-masak. Kesadaran adalah pembentuk realitas. Pada saat bermimpi objeknya diwujudkan dalam bentuk keadaan mental. Pada saat bangun objeknya diwujudkan dalam keadaan materi. Untuk mendapatkan kekuatan yang menguasai realitas tersebut perlu mencapai keadaan kesadaran suci dimana dunia fisik tidak lagi terlihat sebagai realitas yang terpisah dari pikiran . Fisika kontemporer dengan gamblang memberi tahu bahwa tidak mungkin mengamati realitas tanpa mengubahnya .
James Jeans mengatakan bahwa alam semesta lebih tampak sebagai sebuah ide sempurna daripada sebuah mesin sempurna. Pikiran tidak lagi dipandang sebagai penyusup asing di dunia materi. Eugene Wigner mengatakan bahwa hasil-hasil kuantum akan tertentu hanya ketika mereka memasuki kesadaran seseorang .
Materi adalah hidup, tidak ada perbedaan antara yang hidup dan yang mati, antara ruh dan materi, semua bentuk eksistensi sebagai manifestasi-manifestasi dari “fisik”, dianugerahkan bersama hidup dan spiritualitas. Wujud adalah tunggal dan tetap. Perubahan-perubahan yang tampak di dunia ini sebagai ilusi-ilusi murni panca indera .
Atom mempunyai bagian yang disebut proton, neutron, dan elektron yang ketiganya merupakan nukleus, inti dari atom. Elektron sifatnya suka bergerak dan bergeraknya dengan kecepatan yang sangat tinggi. Oleh karena itu ia aktif, berputar dengan tidak berakhir di atas garis edar yang tepat dalam atom, seperti perputaran planet di alam raya. Oleh karena itu elemen yang dapat ditunjuk sebagai jiwa atau zat hidup adalah elektron .
Fisikawan E.H Walker berspekulasi bahwa foton mungkin memiliki kesadaran dengan mengatakan bahwa kesadaran mungkin terkait dengan semua proses mekanika kuantum, karena segala yang berlangsung pada akhirnya merupakan akibat dari satu atau lebih peristiwa mekanika kuantum, alam raya “dihuni” oleh bermacam-macam kesadaran yang jumlahnya hampir tak terbatas, umumnya berupa entitas-entitas “non pikir” yang bertanggungjawab atas segala apa yang berlangsung di alam raya . Hal ini disebabkan atom-atom bukanlah blok-blok bangunan dasar materi, tetapi merupakan susunan yang terbentuk dari entitas-entitas yang lebih kecil .
Sebuah entitas subatomik memperlihatkan sifat sebuah partikel sekaligus sebuah gelombang. Ketika berperilaku sebagai partikel, entitas-entitas ini seolah-olah dibungkus menjadi sebuah volume ruang yang sangat kecil, sesuatu yang mirip peluru. Ketika berperilaku seperti gelombang entitas-entitas ini tampak menyebar dalam ruangan pada kawasan yang luas .

gelombang partikel
Kemampuan menstrukturkan realitas sangat mirip dengan perilaku acak partikel-partikel dalam gerak Brown yang dapat dihubungkan dengan aktifitas-aktifitas manusia atas kemauannya sendiri. Kesadaran dapat menghasilkan sebuah medan biogravitasi yang dapat berinteraksi dan mengubah medan gravitasi yang mengendalikan materi .
Holisme Fisika Kuantum
1. Tinjauan Fisika Modern
Dunia fisika menurut mekanika kuantum adalah bukan merupakan struktur yang terbentuk dari entitas mandiri yang tidak bisa dianalisis, tetapi lebih merupakan jaring hubungan diantara elemen-elemen yang maknanya akan muncul secara keseluruhan dari hubungannya dengan keseluruhan yang utuh .
Fungsi gelombang menunjukkan dua model perkembangan yang sangat berbeda. Model pertama adalah sebuah perkembangan halus dan dinamis yang bisa diprediksi karena sesuai dengan persamaan gelombang Schrödinger. Model yang kedua bersifat terputus dan melompat-lompat yang disebut keruntuhan fungsi gelombang. Transmisi dari model pertama ke model kedua disebut lompatan kuantum yang merupakan keruntuhan yang mendadak dari semua aspek yang berkembang dalam fungsi gelombang, kecuali satu yang teraktualisasikan (menuju aktualitas tunggal). Lompatan kuantum juga merupakan lompatan dari satu realitas dengan dimensi yang tak terbatas ke dalam satu realitas yang hanya berdimensi tiga .
Kesadaran manusia yang menyebabkan fungsi gelombang mengalami keruntuhan adalah introspeksi atau penunjukkan diri (self reference), kesadaran memberikan pandangan atas keadaannya sendiri, menentang rantai koordinasi statistik .
Karakteristik gelombang dan partikel cahaya disatukan oleh mekanika kuantum, dan untuk menjelaskan realitas dihubungkan dengan dunia spekulasi metafisik .
Keadaan kuantum tersebut menunjukkkan adanya pandangan integrasionis yag sangat mengejutkan tentang hubungan antar sistem yang berinteraksi satu sama lain bagaimanapun jauhnya jarak pisah pada kejadian selanjutnya. Ini menunjukkan adanya tingkatan realitas yang berada diluar waktu, ruang, energi, dan materi, tetapi masih memiliki efek kausal terhadap tingkatan realitas material , sebagai contohnya adalah alat-alat terapi kesehatan yang digunakan oleh Dr. Djoko Sasmita di Pesantren ISITEKS Imogiri yang menggunakan pancaran gelombang sikla yang sifatnya nirkabel yang menyebabkan pasien dapat didiagnosis penyakitnya dengan sistem tele (jarak jauh). Alat terapi dengan sistem demikian meniadakan variable ruang sehingga pemeriksaan dapat dilakukan dimanapun, artinya gelombang terapi berpindah secara kuantum .
Fungsi gelombang menjelaskan realitas fisik pada tingkat yang paling mendasar (subatom), dunia fisika tampak sebagai substansi yang lengkap (yang terbentuk oleh benda-benda) .
Teori relativitas Einstein menunjukkan bahwa alam raya ini mungkin tampak seperti kotak besar yang tertutup dan bila demikian kita tidak mungkin “keluar” dari sana . Alam semesta merupakan suatu medan yang mengandung energi, sedangkan energi setara dengan massa, maka boleh dikatakan seluruh ruang alam berisi “materi”. Materi inilah yang menentukan struktur atau bentuk ruang alam semesta .
Fisika kontemporer memberitahukan bahwa seorang pengamat tidak bisa melakukan pengamatan tanpa mengubah apa yang ia lihat. Pengamat dengan yang diamati saling terkait dalam pengertian yang riil dan fundamental, apa yang dialami bukanlah realitas eksternal tetapi merupakan interaksi kita dengan realitas itu. Ini yang disebut dengan asumsi fundamental tentang “komplementari atau saling melengkapi” yang merupakan konsep yang dikembangkan oleh Niels Bohr untuk menjelaskan dualisme gelombang dan partikel dari cahaya .
2. Eksistensi Materi Dalam Pandangan Fisika Kuantum
Sejak era Newtonian, para fisikawan telah percaya bahwa semua fenomena fisik dapat direduksi menjadi sifat-sifat partikel yang keras dan padat. Namun teori kuantum telah memaksa mereka untuk menerima fakta bahwa objek-objek material padat fisika klasik lenyap pada level subatomik menjadi gelombang mirip pola-pola probabilitas yang lebih berupa kemungkinan saling hubungan (Interkoneksi) antara benda-benda sehingga dikatakan partikel-partikel subatomik bukan benda .
Elektron-elektron yang terdapat di dalam atom hanya menunjukkan ‘’kecenderungan untuk berada”, dan ini merupakan sifat inheren dari elektron itu sendiri yang memiliki sifat sebagai partikel dan gelombang .
Mekanika kuantum memandang partikel subatomik sebagai ‘’kecenderungan untuk ada atau kecenderungan untuk terjadi”. Seberapa kuat kecenderungan itu diekspresikan dengan bentuk probabilitas. Sebuah partikel subatom disebut kuantum yang berarti sebuah ukuran kuantitas sesuatu .
Dunia bukan terdiri atas benda-benda melainkan terdiri atas interaksi-interaksi sifat-sifat yang merupakan milik interaksi, bukan milik benda yang secara independen. Niels Bohr menuliskan bahwa mekanika kuantum secara inti membawa konsekuensi pentingnya pembuangan akhir ide klasik mengenai sebab akibat dan revisi radikal pada sikap kita terhadap masalah realitas fisik .
Einstein berpendapat bahwa seluruh tubuh material di alam semesta selalu dalam keadaan gerak dan seluruh gerak adalah relatif .
Ilmu pada tingkat peristiwa subatom, tidak lagi bersifat “pasti”, pemisahan antara objektif dan subjektif tidak ada lagi dan batasan perwujudan alam raya sebagaimana yang diketahui dahulu .
Alam tidak menunjukkan balok-balok bangunan apapun yang terisolir, melainkan lebih memperlihatkan suatu jaringan kompleks hubungan-hubungan diantara aneka bagian dari sebuah keseluruhan yang utuh.
Partikel-partikel subatomik tidak dapat dimengerti sebagai entitas-entitas terpisah melainkan harus didefinisikan melalui interelasi-interelasinya. Henry Stapp mengatakan,“sebuah partikel elementer bukanlah suatu entitas yang tidak dapat dianalisis dan benda secara bebas. Ia adalah pada dasarnya setumpuk hubungan yang menjangkau keluar menuju benda-benda lain Menurut mekanika klasik sifat-sifat dan perilaku bagian-bagian menentukan keadaan keseluruhan, dalam mekanika kuantum situasinya terbalik “keseluruhan yang menentukan bagian-bagian tersebut” .
Berlakunya hukum-hukum alam menyebabkan semua makhluk, baik ruang kosmos, atom-atom, molekul-molekul, partikel-partikel, dan seluruh materi yang tersusun, benda-benda sampai matahari, bumi, bintang, galaksi bimasakti dan sebagainya berjalan dengan kontinum ruang waktu sesuai dengan penggarisan hukum-hukum tersebut .
3. Ruang Dan Waktu
Menurut teori relativitas khusus Einstein, waktu bukanlah suatu besaran mutlak, tetapi relatif, yang bergantung pada keadaan gerak sang pengamat , dirumuskan sebagai berikut :
Δt = Δt’ √ 1 – (v/c)2
Waktu yang diambil untuk kejadian sebagaimana direkam oleh pengamat stasioner pada kejadian tersebut dinamakan waktu diri (Δt), sedangkan Δt’ adalah waktu pengamat yang bergerak dengan kecepatan v, tidak peduli berapa besar atau arah v .
Alam semesta tidak akan pernah bisa dipisahkan dari waktu dalam teori relativitas, lengkungan yang disebabkan oleh gravitasi tidak bisa dibatasi menjadi ruang tiga dimensi, harus diperluas menjadi ruang waktu empat dimensi. Waktu tidak mengalir dalam kecepatan yang sama seperti dalam ruang waktu yang datar . Menurut Einstein struktur ruang waktu memiliki sifat geometris atau lekukan yang tampak dengan sendirinya dalam fenomena seperti gravitasi . Ruang dan waktu membentuk keseluruhan yang terpadu, dan materi energi diidentifikasikan sebagai kelengkungan ruang .
Ruang dan waktu sepenuhnya ekuivalen, mereka digabungkan dalam kontinum empat dimensi yang didalamnya interaksi-interaksi partikel dapat meregang kesetiap arah, setiap pengamat dapat mengalami fenomena-fenomena hanya dalam proses pergantian antar bagian dalam ruang waktu, yakni dengan pola urut yang sifatnya sementara . Ekuivalensi ruang dan waktu diwujudkan dalam sebuah persamaan yang dibuat oleh A.H Lorenzt, dimana koordinat-koordinat ruang x, y, z, dan koordinat waktu t dihubungkan menjadi sebagai berikut :
s2 = x2 + y2 + z2 – c2t2
ct
ct’
E x’
x
E merupakan suatu peristiwa yang dikaitkan dalam suatu koordinat (x,y,z,t), dimana sumbu x mewakili arah ruang dan sumbu ct mewakili waktu yang diukur dalam unit-unit kompatibel dengan unit-unit pada sumbu x. bagi pengamat lain yang bergerak relatif terhadap pengamat pertama, koordinat-koordinat dari peristiwa yang sama ini dapat ditandai dengan sumbu lengkung x’ dan ct’. Kerucut yang ditentukan oleh s2 = 0, dimana s adalah ekuivalensi ruang dan waktu empat dimensi, sehingga persamaan di atas membagi arah ruang dan waktu menjadi tiga kelompok, yaitu :
1. menyerupai ruang, dimana s2 = 0
2. menyerupai waktu masa mendatang, dimana s2 < 0 3. menyerupai waktu masa lalu, dimana s2 > 0
Sistem koordinat ruang waktu memiliki signifikansi objektif seperti halnya sebuah kesatuan fisik yang terpisah. Koordinat-koordinat ruang waktu hanyalah elemen-elemen bahasa yang digunakan seorang pengamat untuk mendiskripsikan lingkungannya, ruang dan waktu tidak lain adalah nama-nama, bentuk-bentuk pemikiran, kata-kata dari pemakaian biasa , Einstein berpendapat sebagaimana Minkowski, bahwa ruang dan waktu bukanlah entitas-entitas yang terpisahkan. Keduanya merupakan sebuah kontinum atau aspek-aspek yang berbeda dari “sesuatu” yang penting dan sama. Ruang dan waktu hanyalah elemen-elemen dari sebuah bahasa yang mengekspresikan alam dalam sebuah kerangka acuan .
Ruang dan waktu merupakan aspek-aspek yang berbeda dari sesuatu yang sama yang berisikan sebuah kontinum empat dimensi dimana tidak ada aliran waktu universal. Pengamat-pengamat yang berbeda akan menatap peristiwa-peristiwa dalam urutan waktu yang berlainan tergantung pada posisi dan kecepatannya terhadap peristiwa-peristiwa yang diamati . Jadi setiap ukuran ruang dan waktu adalah bersifat relatif, setiap spesifikasi spasial tergantung posisi pengamat dan itu bersifat relatif . Kerelatifan ruang dan waktu itu dipengaruhi oleh gerak relatif, sehingga ruang dan waktu menurut teori relativitas dapat berubah dari sistem inertial yang satu ke sistem inertial yang lain .
Ruang dan waktu dibagi menjadi tiga yaitu masa depan, masa lalu, dan masa yang secara literer berada di luar ruang waktu yang bisa kita sebut berada di “tempat lain” yang dapat digambarkan dengan kerucut cahaya sebagai berikut :


Masa depan

Tempat lain E Tempat lain

Masa lalu


Satuan-satuan ruang dan waktu yang biasa dikehidupan kita sehari-hari, nilai (kelajuan cahaya) sangat besar. Bagi pengamat di titik E (bisa dikatakan ini adalah masa sekarang) kerucut cahaya ini menjadi sangat datar. Tempat lain tersebut sebagai perpotongan maya antara masa lalu dan masa depan sehingga digambarkan sebagai berikut :
Masa depan
Masa kini
Masa lalu
Penghuni alam satu dan dua dimensi khayal ini tidak perlu ‘’berkelana’’ ke dalam ruang yang berdimensi lebih tinggi untuk mengetahui tentang waktu. Pengukuran kelengkungan dapat seluruhnya dilakukan dengan menggunakan sistem koordinat pada ruang-ruang itu .
Struktur ruang tergantung pada pengaruh fisik, tidak tetap melainkan penjumlahan sifat-sifat yang dapat diterangkan secara empiris diantaranya ialah hukum gravitasi, sementara itu waktu adalah perpindahan-perpindahan simbolik menurut tempat. Waktu yang kita tentukan dengan jam, hari, bulan, dan tahun tidak lebih dari istilah-istilah yang menggambarkan peredaran bumi mengelilingi matahari atau lebih tepat semua itu merupakan istilah tentang berbagai kedudukan dalam hal tempat, sehingga waktu merupakan satuan yang berubah-ubah yang tidak ada di alam ini yang disebut “satu waktu” yang bersambung semenjak alam diciptakan sampai sekarang, yang ada ialah sejumlah waktu. Transformasi di alam ini tidak sanggup membuat persamaan waktu diseluruh penjuru alam .