Ditentukan? Atau Nasib?

Assalamualaikum.

Cuba bayangkan wujudnya satu alat yang boleh mengukur dengan tepat apa sahaja dalam dunia ni. Berat, jarak, kelajuan, tempoh, pecutan, saiz, isipadu apa sahaja. Adakah boleh kita meramal masa depan? Atau mengetahui secara tepat sejarah yang lampau?

Fizik yang dikemukakan oleh Newton mengatakan ya, boleh. Sebagai contoh, sebiji batu dilontarkan ke udara. Andai kita tahu beberapa ukuran fizikal seperti kelajuan asal batu dan arah dilontarkan, dengan mudah kita boleh meramalkan dengan tepat di mana dan bila batu tersebut akan jatuh.

Sebaliknya pula sekiranya kita mengetahui ukuran-ukuran tadi ketika batu tersebut jatuh, kita boleh mengetahui dengan tepat bila dan dari mana batu tersebut dilontarkan. Dengan mengetahui beberapa ukuran fizikal pada batu tersebut kita boleh meramal masa depan dan mengetahui sejarah batu teresebut dengan tepat.

Dasarnya. konsep yang dikemukakan Newton ini mengatakan bahawa alam ini adalah bersifat tetap dan tidak akan berubah sama sekali. Kesemua maklumat yang terkandung dalam alam pada saat ini akan menentukan apa yang bakal berlaku pada saat yang terkemudian. Inilah konsep yang dipanggil fizik klasik dan ianya masih digunakan sehingga ke hari ini.


Pun begitu, fizik moden mempunyai landskap yang begitu jauh berbeza. Menurut fizik kuantum, kebarangkalian wujud dalam semua perkara. Lebih-lebih lagi bagi skala yang kecil. Tiada apa yang tetap di alam ini, hanya kebarangkalian.


Sebagai contoh, katakanlah kita tahu bahawa sebiji elektron berada di dalam sebuah kotak. Sebarang ukuran yang tepat berkenaan elektron tersebut hanya akan menyebabkan ukuran lain menjadi tidak berguna. Sekiranya kita dapat megukur dengan tepat posisi elektron tersebut maka kita tidak akan dapat mengukur kelajuan elektron tersebut.


Begitu juga sebaliknya, apabila kelajuan elektron tersebut diukur secara tepat, maka kita tidak akan dapat mengukur di manakah elektron teresebut wujud. Tanpa salah satu dari keduanya, adalah mustahil untuk meramalkan dimanakah elektron tersebut akan wujud di masa akan datang.


Oleh itu satu-satunya cara untuk mengukur kedua-duanya adalah dengan menggunakan kebarangkalian. Hal ini sudah tentu mengurangkan ketepatan dalam membuat sebarang ukuran dan akan memberi kesan kepada ramalan masa hadapan dan juga untuk mengetahui sejarah. Segala informasi yang kita bakal peroleh akan berbentuk kebarangkalian dan tidak tepat sama sekali.


Adalah sangat mengagumkan bahawa semua jisim yang mematuhi fizik klasik sebenarnya dibina dari partikel-partikel kecil yang mematuhi fizik moden. Sesuatu yang perkara yang nampak ditentukan mengandungi berbilion perkara yang hanya bergantung kepada kebarangkalian untuk wujud.

p/s: ni adalah gambar yang menunjukkan di manakah sebiji elektron mungkin wujud. dalam setiap ruang putih ada sebiji elektron tapi untuk tahu secara tepat memang tak akan meberikan sebarang maklumat yang berguna.

p/p/s/s: post ni lebih banyak membebel sebenarnya. jujur la agak sukar nak harmonikan bahasa melayu dengan sains.

Perihal Ramalan

Assalamualaikum.

Dalam beberapa surah di dalam Al-Quran ada disebutkan mengenai perhiasan langit, iaitu bintang-bintang. Seperti contoh, di dalam Surah As-Saffat ayat yang ke-6:

إِنَّا زَيَّنَّا السَّمَاءَ الدُّنْيَا بِزِينَةٍ الْكَوَاكِبِ

Sesungguhnya Kami telah menghiasi langit yang dekat (pada penglihatan penduduk Bumi) dengan hiasan bintang-bintang. (As-Saffat: 6)

Contoh ayat-ayat lain adalah Al-Mulk ayat ke-5 dan Al-Hijr ayat ke-16. Menariknya, pada ayat-ayat tersebut atau pada ayat-ayat yang berikutnya dikatakan bahawa langit dijaga daripada golongan syaitan. Tafsir Ibn Kathir memetik hadis yang diriwayatkan oleh Ibn Jabir yang menceritakan perihal golongan ini yang sering mencuri dengar perbualan para Malaikat di langit, Pun begitu setelah kedatangan Nabi Muhammad SAW, mereka tidak lagi dapat berbuat melainkan direjam oleh bintang-bintang.

Dalam hadis lain oleh Bukhari ada menyebutkan bahawa golongan syaitan ini menceritakan apa yang mereka dengar di langit kepada ahli-ahli nujum dan tukang tilik. Ini adalah dalil yang menyebutkan bahawa peramal-peramal pada suatu masa dahulu bersekongkol dengan syaitan untuk memperolehi informasi mengenai perkara yang belum lagi berlaku.

Menurut teori relativiti khas Einstein, sesuatu yang bergerak akan mendapati masa bergerak lebih pantas berbanding sesuatu yang tidak bergerak. Ini memberikan satu ilusi bahawa objek yang bergerak dengan laju mampu untuk merentas masa. Secara matematik, kita boleh mengira sejauh mana kekenyalan masa bagi setiap objek yang bergerak, namun apabila sesuatu bergerak dalam kelajuan cahaya, persamaan tersebut hancur dan tidak dapat dijelaskan.

Perkara yang lain pula berlaku apabila sesuatu itu bergerak lebih laju dari kelajuan cahaya. Persamaan matematik tersebut menunjukkan bahawa objek tersebut akan terkeluar dari dimensi ruang-masa yang normal. Objek tersebut akan mempunyai masa dan jisim yang kompleks (khayalan? Mohon sesiapa bantu terjemahkan "imaginary numbers" atau "complex numbers").

Secara logik, sesuatu yang berada di luar dimensi ruang-masa sudah tentu tidak tertakluk pada batas-batas medan tersebut. Ini adalah selari dengan ayat-ayat serta hadis-hadis yang disebutkan bahawa para Malaikat tahu tentang apa yang bakal berlaku pada masa hadapan. Oleh kerana mereka diciptakan dari cahaya dan boleh bergerak dengan kelajuan sedemikian, maka mereka tidak tertakluk pada dimensi ruang masa.

Syaitan, walaupun berada di alam ghaib, tidak mampu mengeluarkan diri mereka dari aliran masa untuk mengetahui apa yang bakal berlaku di masa hadapan. Maka dustalah segala bentuk ahli nujum dan tukang tilik dalam dunia ni. Sungguhlah, sehinggakan dalam sebuah hadis oleh Imam Muslim menyebut sesiapa yang bertanyakan sesuatu kepada tukang tilik maka ibadahnya tidak diterima selama 40 hari.

Wallahua'lam.

p/s: gambar yang menunjukkan kon cahaya. Apa sahaja yang terletak di luar kon cahaya tidak boleh berinteraksi dengan titik asal(hujung kon).

p/p/s/s: kalimah "kaukab" dalam ayat-ayat yang disebutkan membawa maksud sesuatu yang berada di langit. Ada terjemahan yang menggunakan "bintang" dan ada yang menggunakan "planet".

Daya yang 4 (ii)

Asslamualaikum.

Sebelum ni dah dibincangkan pasal graviti dan elektromagnetik. Seterusnya kita tengok pula lagi 2 daya yang tinggal.

Daya Nuklear Lemah

Jangan terpengaruh dengan perkataan lemah. Hakikatnya daya inilah yang menyebabkan bandar-bandar seperti Chernobyl dan Hiroshima melekat pada sejarah. Teori mengenai daya ini diketengahkan oleh Enrico Fermi pada tahun 1933. Oleh kerana belum hampir seratus tahun pun daya ini dikenalpasti, sejarah perkembangannya agak singkat dan tak begitu menarik.

Tidak seperti elektromagnetik dan graviti, daya ini hanya bertindak pada jarak yang teramatlah kecil, lebih kurang 10^-18 meter. Ianya bertanggungjawab dalam proses pereputan nuklear. Seperti contoh, isotop uranium akan mereput menjadi elemen-elemen yang lebih ringan dan mengeluarkan tenaga. Pereputan ini berlaku akibat pertukaran identiti sesuatu partikel dalam atom. Penukaran identiti ini adalah disebabkan berlakunya perubahan pada isi kandungan partikel tersebut.

Contoh lain yang mudah adalah seperti isotop karbon-14. Isotop ini mempunyai 6 partikel proton dan 8 partikel neutron. Pereputan nuklear akan menyebabkan salah satu neutron tersebut bertukar kandungannya dan identitinya berubah menjadi proton. Hasilnya atom tersebut kini mempunyai 7 proton dan 7 neutron, atau dikenali sebagai nitrogen-14. Menarik bukan? Satu elemen dapat berubah menjadi elemen yang lain.

Konsep pereputan inilah yang digunakan dalam janakuasa-janakuasa nuklear seluruh dunia untuk menghasilkan tenaga. Tidak lupa juga ia telah digunakan beberapa kali sebagai senjata dalam peperangan. Pun begitu, keterujaan aku terhadap daya ini adalah kebolehan untuk mengubah sesuatu elemen kepada elemen yang lain. Sebagai contoh, mengambil batu dan manjadikannya emas melalui proses ini. Menarik kan? (walaupun tak mustahil, namun kemungkinannya sangat rendah)

Daya Nuklear Kuat

Agak aneh, namun tiada satu nama pun dalam sejarah yang dominan dalam bidang ini. Teori daya ini agak lewat dibangunkan iaitu pada 1970-an. Ahli fizik seluruh dunia agak bingung dengan struktur nukleus atom. Bagaimanakan proton yang mempunyai cas positif mampu untuk kekal melekat pada proton yang lain yang mempunyai cas yang sama? Seharusnya dua cas yang sama akan menolak, lebih-lebih lagi pada jarak yang sangat dekat.

Maka daya nuklear kuat diteorikan. Ini adalah daya yang terkuat antara keempat-empat daya yang asas. Ianya bertindak pada jarak yang lebih besar dari daya nuklear lemah, iaitu lebih kurang 10^-15 meter (diameter sebiji(?) proton). Tak banyak yang boleh diceritakan mengenai daya ini. Namun. tanpa daya ini seluruh alam hanya akan dipenuhi gas-gas proton tanpa sebarang jisim yang pejal.

Bila kita lihat balik pada keempat-empat daya yang asas ini, tercetus dua soalan:

1. Ada tak daya asas yang lain yang belum kita tahu?
2. Kenapa perlu ada banyak asas? Asas patutnya satu je la.

Soalan pertama mudah dijawab. Mungkin ada. Tapi belum ditemui dan difahami seperti jisim hitam dan daya hitam. Soalan kedua pula merupakan satu soalan yang menghantui hampir pengamal-pengamal fizik seluruh dunia. Sehingga kini masih tiada lagi yang mampu untuk menjadikan keempat-empat daya ini sebagai sesuatu yang diperolehi dari sesuatu yang lebih asas lagi. Sehingga kini beberapa teori telah dikemukan untuk menjawab persoalan ini, namun ianya masih lagi menjadi satu misteri.

p/s: bercakap tentang nuklear, memang inilah terbayang dalam minda. Aku salahkan media(?)

Daya Yang 4 (i)

Assalamualaikum.

Seharusnya aku nak buat satu transkrip mengenai evolusi menurut pendapat aku. Tapi topik tu agak berat dan Origin of Species yang tak berapa nak tebal tu pun aku belum habis rabakkkan lagi, makanya aku memadamkan dulu niat nak menerobos masuk dalam dunia biologi yang membosankan tu haha. Minat aku pada evolusi pun hanya sebab ia sangat berkait dengan falsafah dan agama(sebab tu fizik jauh lagi menarik sebab semuanya falsafah dan agama *jelir lidah*).

Oleh dek kerana tu, hari ni aku mengisi masa dengan menulis tentang daya. Penggunaan istilah 'daya' pun sebenarnya ada kisahnya. Oleh kerana sepanjang hidup aku segala ilmu fizik yang perolehi hampir 100% dalam bahasa Inggeris, maka aku agak kalut mencari satu terjemahan untuk istilah force yang amat berterusan penggunaannya dalam fizik. Melalui beberapa rujukan akhirnya aku akhirnya mengambil keputusan untuk guna istilah 'daya'. Bagi aku memang janggal. Tapi tak mengapalah.

Hampir keseluruhan pergerakan alam ni boleh dijelaskan dengan daya. Tangan yang bergerak, jerung yang berenang, kapal yang terbang, Bumi yang berputar, lubang hitam yang menyedut(?) dan bermacam-macam contoh lagi boleh disenaraikan. Memang adalah persetujuan jumhur bahawa daya merupakan sesuatu yang asas dalam fizik. Dan setiap kali sesuatu jenis daya dikenalpasti merupakan satu bentuk pengembangan yang amat signifikan dalam memahami alam ini.


Daya-daya yang asas dan telah dikenalpasti diklasifikasikan dalam 4 bentuk:


Daya graviti
Graviti merupakan salah satu daya yang terawal dikenalpasti dan diteorikan oleh manusia. Eksperimen yang dilakukan oleh Galileo pada akhir abad ke-16 sehinggalah awal abad ke-17 dengan menjatuhkan objek dari Menara Condong Pisa. Galileo berjaya megira dengan tepat pecutan medan graviti Bumi. Kemudian Newton pula memajukan teori ini dengan mengemukakan satu teori yang boleh digunapakai untuk semua objek dalam alam semesta.


Pun begitu masih ada sedikit kepincangan dalam teori Newton. Seperti biasa, pakcik yang amat sinonim dengan fizik, Albert Einstein berjaya formulasikan satu teori yang mengatakan bahawa graviti sebenarnya adalah lengkungan dalam geometri ruang-masa, bukan sekadar daya semata-mata. Secara ringkas inilah yang dipanggil teori relativiti am.


Daya graviti bersifat tak terhingga. Dua objek akan sentiasa mengalami tarikan antara satu sama lain walaupun berjarak sejauh alam. Secara am, graviti adalah daya yang sangat lemah. Bayangkan seluruh Bumi menarik kita ke tanah, namun kita mampu untuk melawan tarikan tersebut dengan daya yang dihasilkan oleh otot badan yang kecil. Dan graviti hanya bertindak dalam satu arah, iaitu menarik.


Pun begitu, dalam kuantiti yang banyak, daya graviti menjadi sesuatu yang amat menakutkan. Bayangkan setelah berbillion tahun, Bumi masih lagi tidak dapat untuk melawan tarikan Matahari (kalau Bumi terkeluar dari orbit sebenarnya lagi menakutkan). Dan contoh yang paling dahsyat, lubang hitam. Tarikan graviti yang melampau sehinggakan cahaya matahari yang teramat laju tu pon tak mampu untuk melarikan diri. Meremang bulu roma.


Daya elektromagnetik
Hampir 100 tahun manusia mula untuk memahami graviti, kemudian terserempak pula dengan daya elektromagnetik. Pada mulanya, daya elektrik dan daya magnetik dianggap berbeza, namun pada abad ke-19, James Maxwell berteori bahawa keduanya adalah sebahagian dari satu daya yang sama. Dan nama Einstein wujud juga dalam sejarah elektromagnet. Bahkan hadiah Nobel Prize beliau berkait dengan elektromagnet.


Hampir seluruh kehidupan manusia bergantung pada daya ini. Mungkin ramai dapat meneka dengan tepat daya ini digunakan dalam peralatan elektrik dan elektronik. Benar. Namun, tanpa kita sedar, semudah-mudah pergerakan badan kita adalah hasil daya elektromagnetik. Kita dapat berdiri tanpa jatuh tembus ke tanah adalah kerana daya elektromagnetik. Warna langit yang biru, lampu yang menyala, bayi yang merangkak semuanya mempunyai daya elektromagnetik. Sungguh.


Seperti graviti, elektromagnetik juga bersifat tak terhingga. Dan ianya jauh lebih kuat dari graviti. Ia bertindak pada dua arah, menarik dan menolak. Daya positif akan tertarik pada negatif dan akan menolak pada positif. Begitulah sebaliknya. Seperkara yang menarik, cahaya juga merupakan salah satu bentuk elektromagnet. Juga radio. Juga gelombang mikro. Juga ultraungu. Laser, Apa sahaja yang dalam fikiran korang, ada kemungkinan itu adalah elektromagnet, Kewujudannya memang di mana-mana.


Mungkin cukup dulu untuk kali ini. Lagi dua jenis daya, aku sambung lain kali. Chow.

p/s: satelit banyak bergantung pada daya elektromagnetik dan graviti.

Paksi yang Condong

Assalamualaikum.

لَا الشَّمْسُ يَنْبَغِي لَهَا أَنْ تُدْرِكَ الْقَمَرَ وَلَا اللَّيْلُ سَابِقُ النَّهَارِ ۚ وَكُلٌّ فِي فَلَكٍ يَسْبَحُونَ

(Dengan ketentuan yang demikian), matahari tidak mudah baginya mengejar bulan, dan malam pula tidak dapat mendahului siang; kerana tiap-tiap satunya beredar terapung-apung di tempat edarannya masing-masing. {Yasiin: 40}

Dalam beberapa terjemahan dalam Bahasa Inggeris, ramai penterjemah seperti Pickthall, Yusuf Ali dan lain-lain memilih untuk menterjemah perkataan falak dengan maksud orbit. Aku bukanlah orang yang paling lancar dalam Bahasa Arab ni, tapi dengan sedikit rujukan aku dapati maksud asal perkataan ni secara tepat adalah ‘membulat’. Apa-apa yang disebut falak adalah sesuatu yang mempunyai kecenderungan untuk bulat. Dan ianya sangat bertepatan dengan perkataan yang kita kenali hari ini dengan istilah ‘orbit’.

Dalam ayat Surah Yasiin kat atas more or less menjelaskan bahawa Bulan dan Matahari mempunyai orbit masing-masing yang mana ramai tahu dan percaya Bulan mengorbit Bumi dan Matahari pual mengrbit menurut putaran Galaksi Bima Sakti. Nampaknya orang Islam dah sedar perkara ni lama sebelum Copernicus menyalak menentang konsep Bumi-di-tengah-alam yang disokong secara buta oleh kuasa gereja Eropah abad ke-15 dan 16.

Pun begitu, aku sebenarnya lebih berminat nak menceritakan mengenai paksi berbanding orbit. Dan yang lebih lari dari topik dalam ayat kat atas, paksi Bumi, bukan Bulan atau Matahari. Kenapa menarik sangat paksi Bumi ni?

Paksi adalah pusat dimana sesuatu objek itu berputar. Dan Bumi berputar pada paksinya yang sebenarnya condong sebanyak 23.4 darjah. Bukan tegak. Kecondongan inilah yang menyebabkan terjadinya fenomena 4 musim pada bahagian utara dan selatan bumi. Nampak condong tak berapa banyak, tapi disebabkan yang tak berapa banyak ni lah wujudnya tempat yang bersuhu -50 ºC dan wujud juga tempat yang bersuhu 50 ºC di atas muka Bumi ni. Dahsyat.

Disebabkan kecondongan ni jugak, kawasan kutub Bumi mengalami keadaan siang dan malam yang sangat panjang. Dalam masa setahun, Matahari hanya terbit dan terbenam sebanyak satu kali. Hiduplah anda dalam kecerahan selama 6 bulan dan diikuti kegelapan selama 6 bulan. Pun begitu, tak ada pun orang yang hidup di kawasan kutub ni. Tapi, kawasan yang berdekatan dengan kutub, seperti Norway, Iceland, Greenland, Sweden, Russia dan beberapa negara lagi boleh mengalami fenomena midnight sun, yang mana matahari tak terbenam sepenuhnya, dan boleh mencecah sehingga 4-5 bulan.

Kecondongan ni sebenarnya menyebabkan Bumi sangat tak stabil. Maha Kuasa Allah menciptakan bulan pada jisim yang benar-benar tepat untuk menstabilkan putaran Bumi. Tanpa Bulan, putaran Bumi akan jadi macam gasing yang hampir jatuh. Ke kiri, ke kanan, ke kiri, ke kanan, dan terkadang mungkin paksi Bumi akan jadi mendatar seperti Uranus. Sesiapa yang singgah ke Uranus, satu hari adalah bersamaan satu tahun di Uranus (dalam 85 tahun Bumi). Dan tak ada sesiapa yang nak Bumi wobbling macam gasing. Pergerakan angin yang tak menentu, cuaca berubah-ubah, pasang surut yang menggila, dan macam-macam lagi yang tak tergambar oleh manusia akan berlaku tanpa Bulan.

Oh dan jangan lupa, kalau di utara sedang musim sejuk. Di selatan pula musim panas. Dan di Malaysia kekal hangat dan lembab sepanjang tahun. Syukur.

p/s: baru bercerita tentang kecondongan, belum bercerita tentang putaran. Memang benarlah, nikmat Allah tak terkira. {14:34}.

p/s/s: kali terakhir aku menulis, dua tahun lalu. Tak ada yang rindu tak mengapa.