Ilmu Ilmu Baru

untuk Indonesia tercinta

Struktur Ruang Waktu yang Diajukan Dapat Memberikan Petunjuk bagi Teori Gravitasi Quantum

Ruangwaktu, yang terdiri dari tiga dimensi ruang dan satu dimensi waktu merupakan sebuah konsep abstrak besar yang membuat para ilmuwan kerepotan dalam memahami dan mendefinisikannya. Lebih lagi, teori-teori yang berbeda menawarkan pandangan yang berbeda-beda dan kontradiktif akan struktur ruangwaktu. Sementara relativitas umum menjelaskan ruangwaktu sebagai pipa bermulut banyak yang kontinyu, teori-teori di bidang quantum memerlukan ruangwaktu yang terbuat dari titik-titik yang terpisah. Penggabungan kedua teori ini ke dalam teori gravitasi quantum saat ini merupakan satu dari masalah terbesar fisika yang belum terpecahkan.

Dalam usaha memahami ruangwaktu dengan lebih baik, ahli fisika matematika Achim Kempf dari University of Waterloo telah mengajukan sebuah kemungkinan struktur baru dari ruangwaktu pada skala Planck. Dia menyarankan bahwa ruangwaktu bisa merupakan kedua-duanya baik terpisah dan kontinyu secara bersamaan, secara masuk akal memuaskan relativitas umum dan juga teori bidang quantum. Proposal Kempf diinspirasi oleh teori informasi, karena informasi dapat juga secara simultan terpisah dan kontinyu. Penelitiannya dipublikasikan di isu baru Physical Review Letters.

“Terdapat mazab yang bersaing dengan ketat, masing-masing dengan argumentasi yang baik, tentang apakah ruangwaktu secara fundamental terpisah (seperti misalnya model spin foam) atau kontinyu (seperti misalnya, teori dawai),” kata Kempf. “Pendekatan teori informasi baru dapat memungkinkan seseorang untuk membangun konsep dan  juga jembatan matematis antara kedua mazab ini.”

Seperti yang dijelaskan Kempf, struktur matematika yang mendasari teori informasi dalam bingkai ini adalah teori sampling – yaitu, sampel diambil pada kumpulan titik-titik umum yang terpisah dapat digunakan untuk merekonstruksi bentuk informasi (atau ruangwaktu) dimana pun di bawah titik pintas tertentu. Dalam hal ruangwaktu, titik pintas akan menjadi batas bawah ultraviolet alami, jika itu ada. Batas bawah ini dapat juga dipandang sebagai prinsip ketidakpastian panjang minimum, melampaui yang sifat strukturnya tidak bisa diketahui secara pasti.

Dalam penelitiannya, Kempf mengembangkan suatu teori sampling yang bisa digeneralisasi untuk digunakan dalam ruangwaktu. Dia menunjukkan bahwa suatu kerapatan terbatas titik-titik sample yang diperoleh sepanjang struktur ruangwaktu dapat memberi ilmuwan bentuk ruangwaktu dari skala panjang yang besar sepenuhnya di bawah titik pintas ultraviolet alami. Lebih lanjut, dia menunjukkan bahwa ekspresi ini menetapkan suatu kesetaraan antara representasi ruangwaktu yang terpisah dan kontinyu. Kerangka baru untuk sampling dan rekonstruksi ruangwaktu dapat digunakan dalam berbagai pendekatan terhadap gravitasi quantum dengan memberikan struktur terpisah suatu representasi yang kontinyu.

“Sangat sulit untuk mendapatkan data eksperimen yang dapat memberi pedoman pencarian teori yang menyatukan teori quantum dan relativitas umum,”kata Kempf. “proposal yang mengatakan bahwa ruangwaktu secara bersamaan kontinyu dan terpisah dengan cara yang sama dengan bahwa informasi mungkin mampu menjadi suatu prinsip pedoman teori. Ini menunjuk kearah sebuah teori dimana semua proses alam tampaknya menguasai apa yang mempengaruhi sebuah jagat raya dengan luas yang terbatas.”

Kempf menambahkan bahwa, pada yang sangat minim, pendekatan baru ini memberikan beberapa cara teknis praktis untuk mempelajari gravitasi quantum, seperti memecahkan masalah terpisah dan menggunakan metode kontinyu. Di masa mendatang, Kempf merencanakan menggunakan metode baru ini pada berbagai problem.

“Saya merencanakan untuk menggunakan metode teori informasi untuk menangkal sekali lagi pertanyaan teori informasi yang sudah lama dalam gravitasi quantum, seperti paradox hilangnya informasi black hole dan pertanyaan tentang peran  prinsip holografik pada teori bidang quantum,” kata Kempf.

More information: Achim Kempf. “Information-Theoretic Natural Ultraviolet Cutoff for Spacetime.” Physical Review Letters 103, 231301 (2009).

Iklan

Desember 22, 2009 - Posted by | Fisika Quantum | , , , ,

1 Komentar »

  1. gue baru aza selesai mbaca The Holographic Universenya Michael Talbot, mengetengahkan pemikiran2 dari 2 Quantum Physicist terkemuka: Karl Pribram dam David Bohm. Bukunya ditulis dengan bahasa Inggris yang ringan dan tidak njelimet, cukuplah menambah2 wawasan bagi gue yang basicnya bukan Fisika 🙂 sobat dah pernah baca?

    Komentar oleh Red | Januari 28, 2010 | Balas


Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: