Sabtu, 27 November 2010

Ketika Raya Korban



Dari kiri: Ainin Sofiya, Nurul Emiliyana Fazliyana, Sharmimi dan Nurul Kaisarah

Tak tahu nak pergi ke mana! Haihhh....

Hari ini Sabtu (27 Nov 2010). Pukul 6.12pm hari hujan.

Nak tulis apa ya? Adakah aku berada dalam superposisi keadaan-keadaan kuantum (superposition of quantum states) di antara nak menulis dengan tidak menulis! Baik saya runtuhkan keadaan tidak menulis, |tidak menulis>. Jadi menentukan saya mahu menulis, |menulis>.

Hari Isnin nanti (29 Nov), pelajar-pelajar saya akan menduduki kertas ujian saya di bilik PC17 pada pukul 2.30pm. Sekarang mungkin mereka sedang berhempas pulas untuk membaca dan mengulangkaji pelajaran, pagi tadi pelajar saya membuat temujanji untuk diminta ulangkaji bersama saya, manakala malam nanti insyaallah juga ada temujanji ulangkaji di perpustakaan.

Mereka akan menduduki kertas Pengenalan Mekanik Kuantum, bercakap tentanganya tiba-tiba saya terfikir mengenai salah satu topik yang diajarkan dalam kursus tersebut, iaitu Zarah Bebas (Free Particle). Keadaan atau sistem pada skala mikroskopik diwakilkan dalam bentuk fungsi gelombang (di jelaskan dengan mekanik kuantum) selengkapnya, dengan kata lain fungsi gelombang menggambarkan keseluruhan sistem skala mikroskopik tersebut dengan maklumat kedudukan, masa dan kelakuan kuantumnya.

Tetapi penyelesaian persamaan Schrodinger zarah bebas tersebut memberikan penafsiran fizikal yang agak melucukan.

Umumnya, persamaan Schrodinger ditulis seperti berikut;


Dalam kes zarah bebas, U(x)=0 [Tiada sebarang keupayaan interaksi luaran], persamaan Schrodinger dipermudahkan menjadi;



Penyelesaian persamaan Schrodinger tidak bersandar kepada masa dalam kes ini, maka fungsi gelombangnya boleh ditulis sebagai fungsi terpisah, f(x).f(t). Kita gunakan fungsi cubaan untuk menyelesaikan;



Hasil pembezaan ruang keduanya dan kebezaan masa menjadi,






Daripada itu, fungsi gelombang kita menjadi (dengan menggunakan kaedah pembezaan kedua linear);


Jika diperhatikan fungsi gelombang yang kita perolehi di atas, fungsi gelombang kita itu mempunyai dua ungkapan yang bersuperposisi (ungkapan eksponen berpositif dan eksponen bernegatif).
[Nota: ungkapan eksponen pembolehubah masa boleh di abaikan, kerana kes yang digunakan adalan Persamaan Schrodinger Merdeka Masa, Time-Independent Schrodinger Equation]


Apakah tafsirannya?
Setiap ungkapan eksponen menggambarkan keadaan pergerakan zarah bebas itu, iaitu pergerakan ke kiri dan ke kanan dalam satu garis (atau paksi-x).


Bagaimana nak tahu pergerakannya?
Jika kita mencerap momentum (kuantiti vektor) setiap keadaan tersebut, kita dapati nilai pencerapan yang diberikan adalah berbeza arahnya (+ dan -h_Bar.k).
[Nota: Gunakan operator -ih_Bar d/dx untuk mencerap momentum zarahnya]


Jadi apa masalahnya?
Pada satu zarah berada di atas satu garisan (paksi-x, 1 dimensi), secara fiziknya zarah itu mempunyai kemungkinan yang tertakrif untuk bergerak ke kiri dan kanan dalam satu masa. Hanya pencerap sahaja yang boleh menentukannya dan meruntuhkan keadaannya yang lain.

Itu dalam penyelesaian untuk kes 1D, cuba bayangkan penyelesaian untuk 3D. Merewanglah kita untuk menentukan setiap pergerakannya.

Seolah-olah zarah itu tidak tahu arah tujunya.
Begitu jugalah halnya dengan saya hari ini. Tidak tahu nak ke mana


Insyaallah keesokan harinya saya akan meruntuhkan salah keadaan-keadaan yang selainnya, kerana saya memilih keadaan akan pergi ke Majlis Perkahwinan Mohd Hairie Rabir di Bangi (secara tentu). Bercakap pasal perkahwinan. Ramai sudah kawan-kawan sekolah dan kawan-kawan satu kursus di universiti yang sudah berkeluarga dan paling mengejutkan ada kawan saya yang sebaya sudah ada dua orang anak. Memang tabiklah bro.... Hahahaha....

Di sertakan bersama kad kahwin beliau MOHARA



Fasa seterusnya, kembali kepada "superposisi keadaan-keadaan" yang tidak pasti.
Wallahu a'lam (^_^)

Ahad, 21 November 2010

Memotivasikan Ahli Fizik Teori

Disertakan bersama dalam pos kali ini, adalah anugerah atau hadiah disamping Hadiah Nobel (Fizik) atau Field Medal, yang layak kepada ahli fizik teori yang disegani dengan penemuan-penemuan fiziknya yang memberikan impak kepada dunia kecimpungan fizik, disertakan juga pautan pada laman sesawang utamanya. Semoga bermanfaat, insyaallah.

Wigner Medal
Untuk kajian yang disegani teori kumpulan (fizik)

Hadiah Sakurai
Pencapaian dikenali dalam kajian Fizik Zarah

Hadiah Aneesur Rahman untuk Fizik Komputasi
Pencapaian yang unggul dalam kajian fizik komputasi

Hadiah Max Born
Sumbangan dalam bidang fizik, terutamanya Mekanik Kuantum

Medal Max Planck
Untuk sumbangan yang luar biasa dalam bidang fizik teori

Hadiah dan Medal Maxwell
Sumbangan kepada fizik teori dan disegani sebaga ahli fizik teori pada awal kerjayanya.

Hadiah Mott
Kajian yang utama mengenai fizik kondensasi dan fizik bahan.

Olskar Klein Memorial Lecture

Siri kuliah pemenang-pemenang Hadiah Olskar Klein

Hadiah Pomeranchuk
Anugerah peringkat antarabangsa untuk ahli fizik teori

First Step to Nobel Prize in Physics
Pertandingan tahunan untuk projek penyelidikan dalam bidang fizik

Foresight Nanotech Institute Feynman Prize
Kajian dalam bidang Nanoteknologi, terbahagi kepada dua pencalonan iaitu Hadiah Ujikaji dan Hadiah Teori

Fritz London Memorial Prizes
Sumbangan kajian lanjutan dalam bidang Fizik Suhu Rendah

Hadiah Hans Bethe
Pengiktirafan hasil kerja teori, ujikaji dan pencerapan dalam bidang astrofizik dan fizik nuklear.

Hadiah Dannie Heineman untuk Fizik Matematik
Mengiktiraf kajian dalam bidang fizik matematik


Hadiah Henri Poincare

Sumbangan yang diiktiraf dalam bidang fizik matematik.

Medal Isaac Newton
Mempunyai sumbangan yang diiktiraf dalam arena fizik

Medal Lorentz
Sumbangan yang penting dalam fizik teori

Hadiah Majorana
Kajian dalam fizik teori dan fizik matematik yang disegani


Hadiah Davisson-Germer dalam Fizik Atom dan Fizik Permukaan

Untuk kajian dalam bidang fizik atom dan permukaan


Hadiah Dirac

Anugerah yang terkemuka dalam bidang fizik teori, komputasi kimia dan matematik

Anugerah Albert Einstein
Untuk kajian fizik teori yang stabil dan disegani pencapaiannya dalam sains tabii.

Hadiah Einstein
Untuk pencapaian dalam kajian fizik gravitasi

Hadiah Bogolyubov
Sumbangan yang disegani dalam fizik teori dan matematik gunaan


Hadiah Bogolyubov untuk Saintis Muda

Dihadiahkan kepada saintis muda yang menyumbang dalam kajian fizik teori dan matematik gunaan.

Medal Boltzmann
Dianugerahkan kepada ahli fizik yang memberikan penemuan terbaru dalam bidang Mekanik Statistik


Hadiah Tom W. Bonner dalam Fizik Nuklear

Dianugerah kepada ahli fizik yang menyumbangkan kepada Fizik Nuklear

Hadiah Jirim Termeluwap Oliver E. Buckley
Untuk mengiktiraf dan menggalakkan sumbangan ahli fizik dalam bidang Jirim Termeluwap (Condensed Matter)

Berlumba-lumbalah rakyat Malaysia untuk meraih sebarang hadiah, anugerah dan medal peringkat antarabangsa tidak kiralah sama adan dalam fizik teori atau apa pun. Sekurangnya biarlah ada seorang pemenang yang padanya ada "Bin" atau "Binti" (kerana di Malaysia sajalah yang menggunakan Bin dan Binti pada nama mereka)

Namun janganlah lupa akhirat, itu yang lebih utama. Wallahu a'lam

Selasa, 16 November 2010

Selamat Hari Raya Aidiladha

Selepas Albert Einstein menerbitkan persamaan-persamaan dalam Teori Kenisbian Khas iaitu:
1) Dilasi masa
2) Pengecutan jarak
3) Jisim berkesan

maka daripada persamaannya itu, beliau membuat kesimpulan bahawa laju cahaya adalah pemalar semesta dan tiada objek atau zarah melampaui laju cahaya, di atas pertimbangan kuantiti tersebut akan terpermanai jika halaju objek iaitu v, sama dengan laju cahaya (v=c).

Namun khayalan untuk zarah bergerak melampaui laju cahaya telah dicadangkan oleh Gerald Feinberg seorang ahli fizik Universiti Columbia dan lebih menarik beliau seorang futuris. Zarah tersebut dinamakan "Tachyon". Cuba klik di sini

Setelah persamaan kes-kes relativistik diperbaiki dengan andaian kuantiti-kuantiti fizik adalah bernombor khayalan, contoh:

Jika persamaan relativistik tenaga ditulis, E^2 - p^2c^2 = m_0^2c^2

Jika v>c, kita dapati ungkapan m_0^2c^2 < 0, dan memberika interpretasi bahawa m adalah bernombor khayalan. Jadi kita boleh katakan bahawa, m_0=im*, dan m* adalah dikenali sebagai meta-jisim [Macam metafizik la pula namanya]. Maka persamaan superlumina tenaga,

E^2 - p^2c^2 = -m*^2c^2

(kes melampaui laju cahya dikenali sebgai superlumina)


Meskipun teori ini terbina dengan baik dan meluas, tetapi tiada sebarang penemuan zarah yang bergerak melampaui laju cahaya. Dengan kata lain, tanpa pembuktian daripada hasil ujikaji, maka teori itu sekadar dikenang sebagai teori atau struktur matematik yang cantik. Teori adalah teori.

Tak hairanlah kuantiti fiziknya adalah bernombor khayalan (imaginary number), kerana ianya adalah "khayalan"
Tak hairanlah jisim superluminanya adalah meta-jisim, kerana ianya adalah "metafizik"

Wallahu a'lam

[Tahukah anda: Bahawa dalam Teori Tetali Boson, pada keadaan dasarnya (ground state) adalah zarah tachyon (iaitu fenomena meta-jisim berlaku di situ). Tetapi setelah John Henry Schwaz dan Michael Boris Green memperkenalkan Prinsip Adisimetri dalam Teori Tetali Boson itu, maka fenomena zarah Tachyon telah dinyahkan daripada menghuni keadaan dasar teori tersebut, usaha ini pada mulanya Schwarz dan Green cuba nak menyelesaikan Anomali yang berlaku dalam teori tersebut]


Sekarang pukul 12.42am 17 November (Rabu). Ucapan Selamat Hari Raya Aidiladha kepada seluruh umat Islam yang mengikuti Sunnah dengan sebaik-baiknya, berusaha kepada kesahihan amalan, beritikad pada Tauhid yang haq. Labaikallah, labaikallah

Tak sabar nak menanti esok paginya kerana adalah menjadi rutin susur galur keluarga saya akan berkumpul sanak-saudara di rumah saya. Tambahan lagi, saya membuat korban tahun ini dan aktiviti yang paling saya suka di pagi Aidiladha adalah menumbangkan lembu dan melapah daging lembu. Memang 'Best'! [Minta maaf, saya menggunakan perkataan Inggeris]

Ahad, 14 November 2010

Sireh Pulang ke Gagang Dikunyah Bersama Pinang

Pukul 11.14pm (14 November), keretapi baru tiba di perhentian. Seperti yang termeterai dalam tiket pukul 10.50pm. Tak apa lah, saya bersangka baik (husnul zhon) mungkin tayar keretapi pancit, mungkin!

Kemudian tiba di perhentian yang dijanjikan antara saya dan Keretapi Tanah Melayu Berhad (KTMB), yang termeterai dalam tiket itu pada pukul 7.41am (15 November), tetapi ketibaan ke perhentian tersebut pada pukul 10.05am, sekali lagi saya bersangka baik (husnul zhon) mungkin enjin keretapi tak "overhaul", mungkin!

Alhamdulillah, banjir Perlis kembali surut. Singgah sebentar di gerai makanan untuk mengalas perut dan berborak dengan seorang lelaki berusia. Beliau bercerita banjir sudah seminggu surut. Beliau bercerita lagi begitu perit dugaan di kala banjir melauti daratan dengan paras pinggang, terpaksa terperap di tingkat atas rumah beliau (yang dua tingkap) selama beberapa hari dengan terputus makanan dan elektrik.

Terasa seperti di zaman Jepun pula dengarnya.

Sireh adalah saya.
Gagang adalah tanah.
Pinang adalah banjir.
Semuanya bersama dalam satu peristiwa.



Mungkin sebab keretapi terlupa gerabaknya, saya terlewat tiba ke stesen yang mahu dituju, bersangka baik. Wallahu a'lam

Sabtu, 13 November 2010

Lu apsal bro?

Albert Einstein memang tidak sekepala dengan Niels Bohr mengenai citra-citra mekanik kuantum; kebesandaran pembolehcerap, kebarangkalian, keruntuhan fungsi gelombang dan ketakserasian bolehcerap. Einstein membidas falsafah mekanik kuantum itu, dengan kata-kata beliau yang terkenal iaitu, "God does not play at dice with the universe", namun dibalas balik oleh Niels Bohr, "Quit telling God what to do!". Meskipun sikap tidak selesa Einsten terhadap mekanik kuantum, namun beliau juga banyak menyumbang dalam pembinaan awal mekanik kuantum, antaranya ialah Kesan Fotoelektrik yang melayakkan beliau di anugerahi Hadiah Nobel Fizik pada tahun 1921, . Einstein juga terlibat dalam pembinaan teori kuantum dalam fizik cahaya (atau foton). [Sumbangan beliau dalam teori kuantum dalam foton boleh klik di sini]

Rasa tidak puas hati Einstein terhadap Mekanik Kuantum ketara jika diselak sejarah perdebatan beliau dengan Bohr di Persidangan Solway, di Hotel Metropole, Brussel, Belgium pada akhir Oktober 1927. Persidangan tersebut diselenggarakan oleh Ernst Solway. Bohr yang beraliran Tafsiran Conpenhagen (merupakan mazhab falsafah mekanik kuantum yang awal, di anuti oleh Werner Heisenberg, juga Erwin Schrodinger), aliran yang menjadi seteru kepada Einstein yang agak Nyataisme (Realisme) pandangannya pada fizik.


RAJAH 1: Meskipun berlainan ideologi dan anutan, mereka masih lagi boleh bersantai

Pada persidangan tersebut hanya berkisar prinsip Ketakpastian yang terkandung dalam Mekanik Kuantum aliran Copenhagen dan Prinsip Sebab-Akibat yang menjadi anutan Einstein dan kita sedia maklum akan prinsip dan pada masa yang sama juga Prinsip Sebab-Akibat juga tekal dalam Teori Kerelatifan, yang mana beliau juga penyumbang kepada teori tersebut. Aliran mekanik kuantum Tafsiran Copenhagen memperkenalkan Prinsip Ketakpastian Heiseberg yang mempengaruhi konsep ruang-masa (antaranya ialah ketakserasian pengukuran), dan ia juga bertentangan dengan Prinsip Sebab-Akibat. Prinsip Sebab-Akibat ialah satu "Hukum" yang menyatakan bahawa entiti B yang mana keberlakuannya bergantung entiti A, dengan kata lain A adalah sebab kepada B dan B adalah akibat kepada A [Entiti boleh ditakrifkan sebagai, objek fizik, fenomena, situasi dan peristiwa]. Prinsip Ketakspastian melanggari prinsip Sebab-Akibat, iaitu tak semestinya B menjadi akibat kepada A. Memang jelas ianya mencabuli Prinsip Sebab-Akibat.


RAJAH 2: Wolfgang Pauli dan Niels Bohr, antara penyumbang utama dalam Fizik Moden

Persidangan selanjutnya pada tahun 1930, Einstein masih lagi tidak berpuas hati dengan Mekanik Kuantum dan kali ini beliau berhujah bagi menjatuhkan Prinsip Ketakpastian Heisenberg. Beliau memberikan gambaran sebuah kotak yang di dalamnya kosong. Tenaga foton, E (cahaya tersebut) dan waktu pancaran foton tersebut, kedua-duanya boleh ditentukan dengan pasti. Waktu (t) dan tenaga pancaran foton (E) adalah dua pembolehubah terkandung dalam Prinsip Ketakpastian, iaitu ΔE.Δt≥ħ/2.


RAJAH 3: Werner Heisenberg dan Niels Bohr. Andaian penulis: Kalau Albert Einstein terserempak dengan mereka mungkin beliau akan berkata, "Apa korang bincang, korang tak puas hati ka?"

Kotak itu akan ditimbang, setelah pengatur masa cahaya dipasang dalam kotak tersebut untuk menentukan"waktu" penyinaran satu foton dengan tenaga foton tersebut, E=hf. Kemudian kotak tersebut ditimbang untuk mendapat perubahan jisim (jisim akhir, selepas penyinaran itu). Perubahan jisim kotak tersebut didapati sebanyak m=E/c2 = hf/c2 (daripada persamaan keabadian jisim-tenaga, E=mc2). Jisim akhir = jisim_kotak + jisim_foton (iaitu, m=hf/c2).


Rajah 4: Andaian penulis lagi: Kalau Einstein terserempak dengan mereka, mungkin beliau akan berkata, "Perghh... Macholah ahli fizik kuantum aliran Copenhagen"

Kesimpulan daripada ujikaji imaginasi ini (Gendanken thought), maka "perubahan tenaga" (E) diketahui dengan tepat (melalui keabadian jisim-tenaga, iaitu dengan diukur jisim foton tersebut bersama-sama kotak), begitu juga "waktu" (t) pancaran foton tersebut. Maka gugurlah Prinsip Ketakpastian mekanik kuantum.

Paradoks yang ditimbulkan oleh Einstein melalui ujikaji Gendanken itu di patahkan oleh Bohr dengan hujah, "Ketika waktu foton dipancarkan terjadi sentakan yang menyebabkan ketidakpastian posisi jam dalam medan gravitasi bumi. Ini menyebabkan berlakunya ketidakpastian pada pencatatan waktu berdasarkan andaian Teori Kerelatifan Umum” Beliau, Bohr mematahkan hujah Einstein dengan menggunakan hujah daripada teori Einstein itu sendiri, iaitu Teori Kerelatifan Am


RAJAH 5: Niels Bohr dan Max Planck

Permusuhan Einstein terhadap mekanik kuantum Bohr itu tidak berkubur begitu sahaja meskipun tahun demi tahun berselang dan Einstein telah pun menduduki posisi sebagai dekan di Institut Kajian Lanjutan, Princeton (Institute of Advanced Study). Kali ini Einstein bersama pelajar-pelajar beliau, Boris Podolsky dan Nathan Rosen telah mengajukan satu lagi ujikaji Gendanken yang mana ianya sekarang terkenal dikenali Paradoks-EPR. Paradoks tersebut sememangnya cuba untuk menjatuhkan Prinsip Ketakpastian. [Degil betul Einstein, tak hairanlah mantan pensyarah saya di UKM, Prof Madya Dr Suhaimi berkata bahawa Einstein memang seorang yang sangat degil dan "berkepala batu", memang sesuailah nama keluarganya Einstein, bermaksud "Satu Batu", tambah beliau. "Ein (Satu)" + "Stein (Batu)", (Satu batu)]


RAJAH 6: "Tak pasti" anak tangga mana perlu saya naiki?

Artikel mereka yang terkenal itu, "Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality Be Considered Complete?" [Artikel asal tersebut boleh diklik pada tajuk artikel tersebut]. Jika satu zarah pi-on berspin-0 mereput kepada sepasang zarah elektron dan positron yang masing-masingnya berspin atas ↑ dan bawah ↓ (spin yang terabadi) dan masing-masing bergerak menjauhi antara satu sama lain (katakan jarak dua zarah itu jauhnya 100tahun cahaya). Dalam falsafah klasik, kita tidak memperdulikan sama ada zarah-zarah tersebut ke atas atau ke bawah, yang pastinya kedua-duanya mesti saling berpasangan supaya spinnya terabadi. Mekanik kuantum (Aliran Tafsiran Copenhagern) memerihalkan bahawa spin zarah elektron atau spin zarah positron tersebut tidak pasti sehinggalah kita mengukurnya. Masalahnya disini timbul jika kita mengukur zarah elektron berspin atas ↑, secara tidak langsung ia mempengaruhi zarah positron "pada ketika itu" juga. Bermaksud terdapat tindakan pada jarak yang jauh dengan medium komunikasi yang lebih cepat daripada cahaya untuk "memaklum" kepada zarah elektron supaya berpin bawah ↓.
[Menarikan?!!]


RAJAH 7: Kebanyakan rencana Paradoks EPR menggunakan nama Alice dan Bob sebagai pencerap zarah-zarah tersebut

Kemudian Einstein, Podolsky dan Rosen berhujah bahawa meskpun jarak tersebut dipisahkan sangat jauh di antara satu sama lain, pengukuran pada satu zarah sudah pasti tidak akan mempengaruhi pengukuran yang satu lagi, kerana Teori Kerelatifan Khas menegaskan bahawa tiada sebarang medium komunikasi yang lebih cepat daripada cahaya!

Hujah tersebut agak logik juga (logik pada pandangan penulis, tetapi penulis tetap bermazhab Tafsiran Copenhagen kerana mazhab itu yang perlu penulis beri kuliah dalam kursus Pengenalan Mekanik Kuantum di universiti). Bohr berhujah kembali dengan menegaskan bahawa "ketekalan mekanik kuantum tidak boleh pada pemisahan antara pencerap dan sistem yang dicerap". Tambah beliau lagi, "Dua zarah dan pecerap adalah sebahagian daripada satu sistem yang saling perlu- memerlukan. Sangat naif anggapan bahawa sistem atom dapat dipisahkan. Sistem atom tak akan pernah terpisah"


RAJAH 8: Einstein punya idea, Bell dapat pengiktirafan. Hehehe....


RAJAH 9: John Bell dan Ketaksamaan Bell


Prinsip Ketakpastian hanya berlaku dalam sistem atom berskala mikroskopik (dan ia konsisten), manakala pada jarak berskala besar, fiziknya pula hanya mematuhi Teori Kerelatifan atau Aliran Fizik Klasik. Lagipun Prinsip Sebab-akibat tidak berlaku dalam skala mikroskopik.


RAJAH 10: Mereka dengan alat bantuan mengajar yang tradisional (chalk and talk), tetapi menghasilkan fizikawan yang menggempitakan dunia fizik.

Berturut-turut rasa tidak puas hati Einstein mencanang namun dibidas secara berhujah oleh Bohr, sama ada melalui persidangan rasmi atau tidak rasmi, malahan juga melalui penulisan mereka saling berdebat. Meskipun paradoks EPR telah dibidas, oleh itu perbincangannya berhenti sekian lama (selama 29 tahun) setelah John Bell kembali untuk membincang paradoks dengan cubaan menghubungkan kepada mekanik statistik dengan mencadangkan bahawa terdapat satu pembolehubah yang perlu diketengahkan dan ia dikenali sebagai "teori pembolehubah tersembunyi" tanpa menafikan prinsip kelokalan (setempat).

Wallahu a'lam


Begitulah rentetan kronologi rasa tidak puas Albert Einstein terhadap Mekanik Kuantum aliran Tafsiran Copenhangen (anutan Neils Bohr). Bertalu-talu hujah diberikan, dan begitu jugalah bidas yang diutarakan.

Sekiranya Bohr berketurunan Melayu mungkin beliau bengang (Amok) dan akan lantang berkata, "Lu apsal bro? Bikin gua panas jek"


Bro Albert vs Der Bohr

Jumaat, 12 November 2010

Cankit!!!

video
Mencoret di atas air?


video
Lakaran berdebu


video
Graffiti?


video
Cahaya bukan hanya untuk menerangi


video
Bangunan yang dilimpahi cahaya


video
Potret perisian MS Paint


video
Berniskala berkomputeran


video
Tiga matra!!!


video
Daripada kecahayaan kepada kegelapan


video
Semburan adalah sistem fizik tak linear, tapi karya ini melinearkannya


video
Kelu, kagum dan tabik


video
Hasil graffiti seminggu


video
Tiga matra lagi!!!


video
Kusangkakan kuda


video
Katakan "Tak Nak" pada tembakau


video
Keju
.
.
.
Memang cankit betul lah!!!

Khamis, 11 November 2010

Ingin berkongsi, sedang senja malam mulai melabuh

Pos kali ini adalah ingin berkongsi sesuatu, sedang senja malam mulai belabuh daripada Timur. Iaitu mengenai "Sastera", sesuatu disiplin yang mencabuli aturan-aturan tatabahasa (tidak bertata pada bahasa), yang melanggari teori-teori linguistik. Itulah mahakarya sastera, seni dan itu sungguh puitis. Manis. Indah.

Tak hairan bahasawan itu tidak menyenangi sasterawan pada penulisannya, kerana sebab di ataslah. Namun saya sangat menyenangi sastera dan seni, meskipun ia secara tidak langsung mencela adat-adat berbahasa, tiada tertib, biadab berbahasa.


Iaitu mengenai,

Pautan sesawang A. Samad Said. Sila klik ini, Hujan Pagi

Setiap pos beliau dalam laman sesawangnya adalah seperti diari harian beliau, tapi ianya sangat puitis abjadnya yang direnda ke kata, itulah A. Samad Said. Saya mengagumi beliaulah.


A. Samad Said: Leka Menatap

Ahad, 7 November 2010

Kuantum vs Klasik: Mana Satukah Pilihan Anda?

Mana satukah pilihan anda? Sama ada Hukum Kedua Newton atau Prinsip Ketakpastian Heisenberg yang menjadi anutan anda?

Dalam Hukum Kedua Newton, ia ada menyatakakan bahawa dalam sistem tertutup (tiada daya dalaman atau luaran yang bertindak ke atas sistem tersebut), maka momentum adalah sesuatu kuantiti yang abadi, bermaksud bahawa Jumlah Momentum Sebelum Perlanggaran adalah sama dengan Jumlah Momentum Selepas Perlanggaran. Dalam buku teks Fizik Tingkatan Empat berbahasa Melayu, fenomena tersebut dikenali sebagai Keabadian Momentum (Sebelum PPSMI dilaksanakan)

[Minta maaf, sedikit selingan: Ketika saya mengendalikan Amali Fizik 1, saya memberikan sedikit penerangan mengenai salah satu topik amali (Momentum dan Impuls), kemudian saya menggunakan perkataan "Keabadian Momentum". Kemudian salah seorang pelajar daripada kumpulan amali tersebut berkata, "Wow... Mantap, menakutkan je dengar perkataan tu". Kemudian saya membalas, "Oh, keabadian momentum tu adalah Conservation of Momentum" Kemudian saya menambah, "Kamu belajar dalam bahasa Inggeris, saya dididik dalam Bahasa Melayu"]

Untuk keterangan lebih lanjut sila rujuk buku teks Fizik Tingkatan Empat sebelum era PPSMI dilaksanakan. :-)

Perbincangan seterusnya adalah Prinsip Ketakpastian Heisenberg, yang menjadi nadi utama dalam Mekanik Kuantum. Prinsip tersebut menyatakan bahawa untuk mengukur kuantiti "momentum" dan "kedudukan" sesuatu sistem itu secara serentak dengan darjah kejituan yang tinggi adalah perkara yang mustahil. Prinsip itu juga menyatakan bahawa nilai minimum yang boleh diperolehi daripada pengukuran tersebut iaitu hasil darab ketakpastian momentum (Δp) dan ketakpastian kedudukan (Δx) adalah sama dengan pemalar ħ/2 atau lebih daripada itu.



Daripada persamaan di atas, nilai ketakpastian (mungkin mudah kita mengenalinya sebagai "ralat") sesuatu kuantiti tertentu akan mempengaruhi kuantiti yang satu lagi. Mudah kata, jika kita dapat mengukur kuantiti momentum sesuatu zarah dengan tepat (dengan ketakpastiannya Δp=0), maka adalah mustahil untuk kita mengukur kuantiti kedudukan zarah tersebut dengan tepat.

Untuk makluman lagi, prinsip tersebut bukanlah mengenai ralat kebolehpercayaan alat dan intrumentasi atau kemampuan penyelidik untuk mengukur kuantiti-kuantiti tersebut dalam sistem tertentu, tetapi ia adalah kenyataan (atau realiti) mengenai tabii sistem itu sendiri dalam mekanik kuantum.


Tetapi paradoks akan timbul jika kita membayangkan terdapat satu zarah berskala mikroskopik dengan jisim M (yang pegun) dan zarah tersebut tidak stabil dan mereput kepada dua zarah yang berbeza jisimnya dengan nilai m1 dan m2. Kedua-dua zarah tersebut terpisah pada paksi-x, masing-masing bergerak ke kiri dan kanan.

Jika kita mengaplikasikan "Hukum" Kedua Newton iaitu Keabadian Momentum, kita dapati bahawa jumlah momentum zarah-zarah tersebut (m1 dan m2) sama dengan jumlah momentum zarah sebelum mereput (M), iaitu bernilai sifar, yang mana zarah-zarah m1 dan m2 masing-masing bergerak dengan halaju v1 dan v2. Kemudian pada masa yang sama kita juga dapat mengukur kedudukan zarah m1 dan m2 tersebut selepas selang masa tertentu, dengan mendarab halaju zarah tersebut dengan selang masa tertentu yang diukur.

Maka kedua-dua kuantiti tersebut (momentum dan kedudukan) dapat diukur dengan baik, kerana Hukum Kedua Newton penerangan yang tekal dengan fenomena-fenomena fizik harian kita!


Meskipun demikian, Prinsip Ketakpastian Heisenberg menerangkan sebaliknya, iaitu:

1)Kuantiti momentum dan kedudukan zarah tidak dapat diukur secara serentak
(Hukum Kedua Newton pula membenarkan, malahan ia diakidahi dalam penerangan fizik harian kita)

2)Pengukuran kedua-dua kuantiti tersebut bersandar-pencerap
(Manakala Hukum Kedua Newton adalah sesuatu pengukuran yang bebas-pencerap, bermaksud ukur atau tidak, ia tetap bernilai itu yang berdasarkan persamaan fizik)

3)Pengukuran kedua-dua kuantiti fizik tersebut adalah kebarangkali, iaitu bilangan kali pengukuran akan memberikan nilai ketakpastian pada pengukuran tersebut
(Jika kita mengurangkan ralat sistematik (instrumentasi) dan ralat paralaks (kebolehmampuan kita menjalankan pengukuran), maka kita boleh mendapat nilai kuantiti tersebut yang tunggal dan jitu; kita sedia maklum bukan!)

4) Fenomena fizik yang dijelaskan diatas sepatutnya tidak boleh berlaku, kerana ia mencabuli tabii Mekanik Kuantum itu sendiri, tambahan pula zarah yang dibincangkan adalah berskala mikroskpik. Itulah apa yang terkandung dalam Prinsip Ketakpastian Heisenberg
(Namun kita sedia maklum bahawa "Keabadian Momentum" berlaku dalam semua sistem termasuklah dalam sistem berskala mikroskopoik, Mungkin!)

Penerangan di atas mungkin boleh digambarkan seperti di dalam Rajah 1


RAJAH 1: Paradoks Mekanik Kuantum


Kekusutan Sang Penulis


Jika fenomena ini tidak boleh berlaku (rujuk perkara 4), bagaimana fenomena fizik yang sepatutnya berlaku dalam sistem berskala mikroskopik yang mematuhi Prinsip Ketakpastian Heisenberg?

Jika Prinsip Ketakpastian Heisenberg digunapakai dalam kes ini, bagaimana pula dengan Keabadiaan Momentum (Hukum Kedua Newton)?

Apakah fenomena fizik memerlukan pencerap? kerana kita sudah arif dan jelas akan fenomena dan nilai kuantiti-kuantiti tersebut (jika kita menyandar kepada penerangan fizik klasik)

Apakah aturan alam kita berserabut? sekejap itu sekejap ini (berdasarkan setiap kali pengukuran sistema dilakukan)

Jika itulah paradoksnya; Mana satukah pilihan anda?

Pilihan saya adalah, Wallahu a'alam.

Selasa, 2 November 2010

Sedang belajar untuk menyelia pelajar dalam Fizik Teori

Alhamdulillah, Selasa (02 November 2010) selesai sudah pembentangan projek tahun akhir pelajar Ijazah Sarjanamuda Pendidikan (Sains). Pada semester ini, saya mempunyai tiga orang pelajar Projek Tahun Akhir untuk diselia. Seperti yang kita sedia maklum, Universiti Pendidikan Sultan Idris adalah sebuah universiti pendidikan yang satu-satunya di Malaysia dan ia juga universiti yang masih baharu.

Oleh itu, kami barisan pendidik di UPSI berusaha sedaya-upaya untuk menaikkan nama universiti pendidikan ini di persada tanah air, kami juga berusaha untuk menjadi peneraju dalam bidang pendidikan di Malaysia amnya. Antara projek-projek tahun akhir kami berikan adalah bersesuaian dengan bidang pendidikan, disamping itu juga kami menjalankan projek untuk menghasilkan produk untuk dipertandingkan di pameran-pameran inovasi serata negeri dalam negara. Sehubungan dengan itu, kami mengambil inisiatif dalam memberikan tajuk projek kepada pelajar adalah bersesuaian dengan bidang mereka.

Antara projek yang saya berikan adalah membina Alat Bantuan Mengajar (ABM), membina produk yang boleh dipertandingkan dalam pertandingan dan pameran inovasi. Kedua, saya memberikan projek untuk membina alat Elektrokardiogram Buatan-Rumah (Homemade) yang berkemungkinan untuk dipertandingkan dan dikomersilkan (mungkin), tetapi alat tersebut perlu untuk ditambah baikkan memandangkan litar alatan tersebut agak ringkas, malahan banyak hingar (noise) yang dikenal pasti melalui ropong ayun (Oscilloscope). Ketiga, projek Fizik Teori: mengenai kesan Doppler pada halaju zarah melampaui cahaya.


Angan-angan Kecilku

Untuk sesi akan datang, berkemungkinan semua pelajar seliaan saya akan diberikan tajuk projek tahun akhir dalam bidangn fizik teori supaya ianya tampak kelainan dan menjadi nilai tambah kepada bakal guru UPSI yang akan dikeluarkan.

Mereka bukan setakat boleh mengajar fizik di sekolah (dalam lingkup silibus KPM sahaja) malahan mereka berupaya untuk memberikan pendedahan kepada fizik lanjutan atau fizik teori di sekolah, itulah usaha saya dalam memberikan pendedahan kepada generasi-generasi muda akan datang. Semoga warganegara Malaysia menjadi warganegara yang mempunyai pemikiran kreatif dan kritis, serta inovatif.


Warganegara yang mempunyai keterujaan dan cetusan minat yang mendalam


Selain itu, saya juga dapat belajar tatacara untuk menyelia pelajar dalam penyelidikan fizik teori. Mungkin ini, sebagai platform awal saya sebelum untuk menerima pelajar Sarjana dan Doktorat dalam bidang tersebut. Insyaallah. :-)


Projek Tahun Akhir

Kami membuat penyelidikan dalam bidang Fizik Moden iaitu, mengkaji "Kesan Doppler Dalam Kes Halaju Melampaui Cahaya".

Seperti yang kita sedia makluma bahawa tiada jasad di alam raya ini boleh bergerak melampaui laju cahaya kerana ia melanggari Teori Relativistik Einstein, namun Sudarhan dan Bilaniuk menyelesaikan masalah ini, dengan mengandaikan bahawa pembolehubah fizik wajar adalah bernombor khayalan.

Sehubungan daripada itu, kami (saya dan pelajar saya itu) menggunakan andaian itu, untuk menerbitkan persamaan bagi zarah yang berhalaju melampaui cahaya atau dikenali sebagai zarah Tachyon untuk fenomena "Kesan Doppler" melalui perngubahsuaian persamaan Kesan Doppler bagi kes relativistik, sama ada menghampiri sumber atau menjauhi sumber. Kes yang kami cuba selesaikan dikenali sebagai kes Superlumina.

Namun penyelidikan ini tidaklah melibatkan matematik yang merumitkan, tetapi sekadar aritmetik mudah sahaja, tapi penyelesaiannya sangat panjang dan memerlukan imaginasi, sebab kita perlu membayangkan fenomena relatif tersebut pada rangka rujukan yang berbeza. Kami menyelesaikan lapan situasi yang berbeza. Namun ia memberikan persamaan yang sama, tetapi dengan takrifan yang berlainan.

Persamaan yang diterbitkan:

f_superlumina = f_wajar.(Sqrt[(c+v)/(v-c)]),

yang mana f_wajar= +-i.f_relativistik
dan i=Sqrt[-1]

Hasil dapatan menunjukkan bahawa, v objek mendekati c akan menghasilkan anjakan asimptotik infiniti pada frekuensi. Tapi kami tak dapat menakrifkan "frekuensi wajar"nya secara fizikal, kerana belum ada penemuan zarah yang melampaui cahaya di alam semesta ini. Tetapi zarah Cherenkov pula dikatakan juga berhalaju melampaui cahaya namun dalam medium air sahaja, jika medium udara cahaya lebih laju lagi. Zarah Cherenkov adalah tak-berjisim, seperti foton (atau radiasi daripada tindakbalas nuklear)

[Nota: Untuk v sangat kecil daripada c, dikenali sebagai kes tak-relativistik, untuk v menghampiri c dikenail sebagai kes relativistik manakala v > c pula, dikenali sebagai kes superlumina

Wallahu a'lam

UPSI berada di hati, meskipun pelbagai kekangan dan kesulitan yang dihadapi, tetapi saya tahu bahawa UPSI masih baru lagi dipersada akademik dan penyelidikan. Lagi pula, kami barisan kakitangan akademik dan bukan-akademik berusaha sedaya-upaya untuk menaikkan nama UPSI pada tempat sewajarnya. DOAKAN KAMI.



RAJAH 1: Gambaran zarah Takyon