6 Penemuan Ilmiah oleh Erwin Schrödinger – Erwin Schrödinger (lahir 12 Agustus 1887, Wina, Austria — meninggal 4 Januari 1961, Wina) adalah seorang fisikawan teoretis Austria yang berkontribusi pada teori gelombang materi dan dasar-dasar mekanika kuantum lainnya. Dia berbagi Hadiah Nobel Fisika tahun 1933 dengan fisikawan Inggris P.A.M. Dirak.
Schrödinger masuk Universitas Wina pada tahun 1906 dan memperoleh gelar doktor pada tahun 1910, setelah itu ia menerima jabatan penelitian di Institut Fisika Kedua universitas tersebut. Dia melihat dinas militer dalam Perang Dunia I dan kemudian melanjutkan ke Universitas Zürich pada tahun 1921, di mana dia tinggal selama enam tahun berikutnya. Di sana, dalam periode enam bulan pada tahun 1926, pada usia 39 tahun, usia yang sangat terlambat untuk karya asli fisikawan teoretis, ia menghasilkan makalah yang memberikan dasar-dasar mekanika gelombang kuantum. Dalam makalah tersebut ia menjelaskan persamaan diferensial parsial yang merupakan persamaan dasar mekanika kuantum dan memiliki hubungan yang sama dengan mekanika atom seperti persamaan gerak Newton dengan astronomi planet. Mengadopsi usulan yang dibuat oleh Louis de Broglie pada tahun 1924 bahwa partikel materi mempunyai sifat ganda dan dalam beberapa situasi bertindak seperti gelombang, Schrödinger memperkenalkan teori yang menjelaskan perilaku sistem tersebut dengan persamaan gelombang yang sekarang dikenal sebagai persamaan Schrödinger. Solusi persamaan Schrödinger, berbeda dengan solusi persamaan Newton, merupakan fungsi gelombang yang hanya dapat dihubungkan dengan kemungkinan terjadinya peristiwa fisika. Urutan peristiwa orbit planet Newton yang pasti dan mudah divisualisasikan, dalam mekanika kuantum, digantikan oleh gagasan probabilitas yang lebih abstrak. https://www.century2.org/
Persamaan Schrödinger
Persamaan Schrödinger adalah salah satu kontribusi terbesar Erwin Schrödinger dalam mekanika kuantum. Diperkenalkan pada tahun 1926, persamaan ini menggambarkan bagaimana keadaan kuantum dari sebuah sistem fisik berubah seiring waktu. Persamaan ini memungkinkan perhitungan fungsi gelombang, yang memberikan probabilitas menemukan partikel dalam posisi dan keadaan tertentu.
Persamaan Schrödinger menggantikan model atom Bohr yang lebih sederhana dan memberikan kerangka yang lebih mendalam untuk memahami perilaku elektron dalam atom. Ini menjadi dasar dari mekanika gelombang dan memainkan peran penting dalam banyak aplikasi fisika kuantum, termasuk kimia kuantum dan fisika partikel.
Kucing Schrödinger
Kucing Schrödinger adalah eksperimen pikiran yang dirancang oleh Erwin Schrödinger pada tahun 1935 untuk menggambarkan masalah interpretasi mekanika kuantum. Eksperimen ini menggambarkan seekor kucing yang terjebak dalam sebuah kotak dengan mekanisme kuantum yang dapat membuat kucing tersebut mati atau hidup, tergantung pada keadaan partikel kuantum.
Eksperimen ini menunjukkan paradoks superposisi kuantum, di mana partikel dapat berada dalam beberapa keadaan sekaligus sampai diukur. Kucing Schrödinger telah menjadi ikon dalam diskusi tentang interpretasi mekanika kuantum dan menyoroti tantangan dalam memahami hubungan antara dunia kuantum dan realitas makroskopis.
Gelombang Materi dan Mekanika Gelombang
Schrödinger mengembangkan konsep bahwa partikel-partikel subatomik, seperti elektron, dapat dianggap sebagai gelombang. Konsep ini, yang dikenal sebagai mekanika gelombang, menyediakan cara baru untuk memahami dan menghitung perilaku partikel pada skala kuantum.
Gelombang materi membantu menjelaskan fenomena seperti interferensi dan difraksi, yang tidak dapat dijelaskan dengan model partikel klasik. Kontribusi Schrödinger dalam mekanika gelombang memperkuat fondasi fisika kuantum dan memberikan wawasan yang lebih dalam tentang sifat dasar materi dan energi.
Teori Schrödinger tentang Atom Hidrogen
Dengan menggunakan persamaan gelombangnya, Schrödinger mampu menghitung tingkat energi atom hidrogen yang sesuai dengan spektrum yang diamati secara eksperimental. Model ini memperbaiki dan menyempurnakan model atom Bohr, memberikan deskripsi yang lebih akurat tentang perilaku elektron dalam atom.
Teori ini juga memungkinkan perhitungan lebih lanjut tentang sifat-sifat atom dan molekul yang lebih kompleks. Penemuan ini sangat penting dalam kimia kuantum, memungkinkan ilmuwan untuk memprediksi dan menjelaskan struktur dan reaktivitas kimia secara lebih mendalam.
Koherensi dan Ketidaktentuan dalam Mekanika Kuantum
Schrödinger berkontribusi pada pemahaman tentang koherensi kuantum, yang menggambarkan bagaimana superposisi dan interferensi gelombang kuantum dapat menyebabkan perilaku yang tidak dapat diprediksi secara klasik. Konsep ini menjadi penting dalam pengembangan teknologi kuantum modern seperti komputer kuantum.
Koherensi dan prinsip ketidakpastian memainkan peran kunci dalam banyak aplikasi praktis, termasuk pengembangan teknologi pengukuran yang sangat sensitif dan sistem komunikasi yang aman. Penemuan ini membantu memperdalam pemahaman kita tentang batasan dan potensi mekanika kuantum dalam berbagai konteks.
Biologi Kuantum dan “What is Life?”
Schrödinger juga membuat kontribusi penting dalam biologi dengan bukunya “What is Life?” yang diterbitkan pada tahun 1944. Dalam buku ini, ia mengeksplorasi penerapan prinsip-prinsip fisika kuantum pada proses biologis, khususnya dalam menjelaskan basis molekuler hereditas dan struktur genetik.
Buku ini menginspirasi banyak ilmuwan, termasuk Francis Crick dan James Watson, yang kemudian menemukan struktur DNA. Karya Schrödinger membantu membuka jalan bagi perkembangan biologi molekuler dan genetika, menunjukkan bagaimana prinsip-prinsip fisika dapat diterapkan untuk memahami kehidupan pada tingkat paling dasar.
