Sabtu, 18 Disember 2010

Hari ini saya berjalan ke....

Hari ini saya berjalan ke KL. Biasalah menaiki pengangkutan awam bas dan Putra LRT.Beberapa perkara yang saya agak berkenan untuk bercerita, mungkin ia agak remeh untuk dibincangkan.

Ketika saya menaiki Putra LRT dari stesen KLCC ke stesen Pasar Seni. Saya terpandang lakaran-lakaran dalam tren tersebut, selalunya Putra LRT meletakkan iklan-iklan berbayar pada lakaran-lakaran tersebut, tetapi tidak kali ini.

Hebahan tersebut mengenai staf-staf Putra-LRT yang bertugas dan bertungkus-lumus untuk memastikan perjalanan kita dalam keadaan baik dan selesa. Saya terbaca ayat, "Your heroes" (Seingat sayalah). Pelbagai gambar dipamerkan berkenaan rutin kerja harian mereka dan menggambarkan suasana bekerja mereka yang menceriakan dengan memperlihatkan senyuman dan tawa mereka, daripada peringkat juruteknik kepada jurutera.

Pada pandangan saya, itu pendekatan yang baik, memperlihatkan imej organisasi disamping memotivasikan ahli keluarga organisasi tersebut. Saya dapat bayangkan apabila salah seorang daripada menaiki tren tersebut dan melihat wajah mereka terpapar pada dinding-dinding tren, pasti mereka tersengih keseorangan.

Alangkah baiknya itu juga dicadangkan di UPSI untuk meraikan semua ahli keluarga universiti dari Pembantu Am Rendah sehingga ke Pensyarah. Begitu juga pada organisasi lain, terutamanya jabata-jabatan kerajaan yang mendokong aspirasi negara.

Ketika tren tersebut melintasi beberapa stesen sekitar Lembah Klang, saya terpandang pemandangan yang agak buruk jika dijelaskan dari aspek vandalisme, tetapi tidak pada pandangan seni. Dimaksudkan oleh saya ialah lakaran grafiti di dinding pejalan kaki. Tetapi bukan seni golongan vandalis muda, tetapi ia bermesej untuk penatap-penatap seni. Lakaran grafiti tersebut bermesejkan perpaduan dan kedamaian, mungkin boleh dikatakan seperti Banksy di UK. Banksy? Sila klik sini ntuk maklumat selanjutnya, BANKSY. Sila klik di sini, untuk menhayati keseniaannya. :-)


Kemudian saya lihat kekalutan orang ramai tergesa-gesa untuk urusan masing-masing. "Kekalutan" Anda pernah melihat filem A Beatiful Mind, lakonan Russell Crowe (klik di sini). Ketika beliau tidak suka masuk kelas (di Universiti Princeton) dan membuat aktiviti akademiknya sendiri, iaitu beliau cuba untuk membuat satu bentuk algorithm bagi gerakan rawak burung-burung merpati di taman universiti. Apakah boleh kita membentuk satu kerangka algorithm untuk situasi tergesa-gesa (kekalutan atau "chaos") akan gerakan rawak warga KL. Mungkin pelik bukan? Dalam fizik dan matematik tiada yang peliknya, ada satu model tak linear stokastik digunakan untuk menjelaskan kefizikan percintaan. Lawak bukan!

Itu sajalah perjalanan saya ke KL yang seni, damai, memotivasikan dan ada fiziknya.

Wallahu ta'ala a'lam

Ahad, 12 Disember 2010

Tiga Hari Saya

Salam

Hari ini, saya baru pulang dari ZON Regency, Johor Bharu (berdekatan dengan pesisiran Singapura) untuk bentang kertas kerja aplikasi Teori Ketumpatan Keadaan bagi semikonduktor bulk. Ini kali kedua saya menjejak kaki di Johor, dan kali pertama jejak kaki di Johor Bharu. Saya menghadiri Seminar Kebangsaan Aplikasi Sains dan Matematik 2010 (SKASM'10).

Terlebih dahulu saya nak kisahkan bahawa saya perlu "check-out" pukul 12.00 tengahari dari hotel tersebut. Kemudian yang lucunya ialah, ............... masa keretapi yang akan saya naik pada pukul 11.43malam nanti. Dari hotel saya menaiki teksi dan pemandu teksi mencadangkan supaya saya berehat dan menunggu di Masjid Kotaraya, menghabiskan masa saya itu dengan membaca entri-entri blog agama. Oh ya.. Bercakap pasal pemandu teksi saya sukalah perkhidmatan teksi di Johor Bharu, penggunaan meter, pemandu yang berpakaian kemas dan sangat peramah pemandunya, meskipun ada daripadanya lemah berbahasa Melayu dan ada daripadanya juga saya terpaksa berbual dengan bahasa yang bukan bahasa ibunda saya, kebanyakan daripada mereka bercakap mengenai politik negara. Kemudiannya saya bergerak pada pukul 6.45pm dan merayau-rayau sekitar JB Sentral.

Memandangkan bateri laptop saya habis, maka saya teruskan rutin saya untuk menghabiskan sisa-sisa masa yang ada (menanti pukul 11.43pm) dengan membaca buku Cerita Saya, Lim Goh Tong. Tertarik dengan kisah hidup Lim Goh Tong iaitu daya usahanya dan semangat tidak putus asa beliau sehingga beliau berjaya membina empayar Genting Highland. Sebagai Muslim saya tak menyetujui kasino, cuma mengagumi semangat beliau sahaja. Ada satu lagi buku saya beli, Sun Tzu's Art of War.

Pukul 11.43pm menaiki keretapi dan pukul 11.58pm bertolak. Keretapi tersebut hanya tiba di KL Sentral sahaja pada pukul 6.25am. Setelah solat Subuh, bersihkan diri dan sarapan menaiki tren komuter ke Rawang, kemudian baru saya ambil tren komuter pertukaran ke Tanjung Malim, tiba di rumah pukul 11.03am. --> LETIH.

[Terasa macam diarilah pula]

Baiklah seterusya plot untuk serius....


Di SKASM

Saya rasa tak perlulah perkenalkan seminar tersebut, memadailah pautan ini sebagai rujukannya. Klik di sini. Bercerita mengenai apa yang saya temui sajalah.

Dalam bergaul dan beramah mesra, saya tertarik dengan beberapa perkara yang dibincangkan, antaranya ialah Teori Kumpulan Bierbach oleh Puan Nurul 'Ashiqin seorang pensyarah UPSI. Baru saya sedar, rupa-rupanya UPSI juga mempunyai penyelidik yang meminati dalam bidang fundamental iaitu, matemati tulen. Suami beliau Encik Shahrizal juga pensyarah Matematik UPSI, banyak perkara juga saya berbincang dengan mereka.

Antaranya ialah; Puan Nurul 'Ashiqin ingin bekerjasama dengan saya untuk mengaplikasi kajian beliau, iaitu aplikasi Teori Kumpulan Bierbach dalam fizik sebab beliau memaklumkan bahawa teori tersebut banyak aplikasi dalam Mekanik Kuantum, hal ini juga disarankan oleh penyelia beliau. Tapi saya memaklumkan bahawa saya tiada idea lagi untuk mengaplikasinya, memandangkan sekarang saya belum lagi mempunyai doktorat dalam bidang fizik, dan tidak berani sewenang-wenangnya untuk berbicara mengenainya.

Mengenai Encik Shahrizal, sebelum ini saya juga pernah berbincang dan bergaul dengan beliau, DAN saya mengagumi keintelektualan beliau dan sangat bercita-cita besar, antaranya ialah untuk memertabatkan matematik tulen di universiti. Saya suka berbicara dengan orang yang tinggi cita-citanya, semoga Allah mengabulkan cita-citanya insyaallah.

Melalui seminar, kita dapat berkenalan dengan ramai peserta dari pelbagai bidang dan sudah tentu kita akan lebih rancak bercerita daripada bidang kita yang sama.

Itu sajalah rasanya, hehehe..... :-)


Wallahu a'lam

Khamis, 9 Disember 2010

Siti Sifir

Matematik!?

Saya akan menjawab, ianya mengenai Kecantikan dan Kebenaran yang menjelaskan aturan dunia nyata.

Kecantikan susunan alam semesta secara matematik. Kerana matematik itu cantik.
Kebenaran alam yang mesti dipatuhi, melalui matematik kita tahu sudah kebenaran akhirnya. Matematik menarik perhatian sang pembongkar kebenaran. Matematik, jatuh cintanya si pengemudi menyelusuri pada kecantikannya.

Ianya memberi kelebihan kepada manusiawi dari perkara pokok alam sarwajagat sehinggalah kepada bersemuka dengan kemasyarakatan.

Tersebutnya kisah...


RAJAH 1: Pada simbol-simbol ini, adanya kecantikan persamaan Schrodinger


Kisah 1
Saya teringat kata-kata dari salah seorang pelajar saya datang berjumpa saya untuk menyelesaikan Tutorial yang diberikan, iaitu membuktikan Identiti Jacobi untuk kes operator kuantum dan komutator;

[A,[B,C]]+[B,[C,A]]+[C,[A,B]]=0

Kemudian saya membantu dengan memberikan sedikit saranan dan panduan, membiarkan beliau menyelesaikannya sendiri. Setelah selesai membuktikannya komutator-komutator tersebut bersamaan dengan sifar. Dari muka beliau saya lihat keterujaan dan berkata:


RAJAH 2: Identiti Jacobi

"Wow... So miracle", kemudian beliau ketawa gembira mungkin kerana;
1) seronok menyelesaikan masalah tersebut (setelah berhari-hari, beliau tak dapat menyelesaikannya)
2) terkejut kerana ketidak percayaan beliau yang pada awalnya tak mungkin bersamaan dengan sifar, akhirnya adalah sebaliknya
3)terkejut kerana dalam apa jua keadaan pun Identiti Jacobi tersebut akan dipatuhi.

Mungkin frasa-frasa tersebut (Wow... So miracle) yang dimaksudkan beliau, ianya Cantik, dan ianya Benar. Kecantikan dan Kebenaran pada Matematik


Rajah 3: Moebius vs Klein


Kisah 2

Ada salah seorang daripada kawan saya memohon geran FRGS untuk kajian Matematik (Spiral parametrik). Sebelum memohon, beliau perlu membentang dihadapan pihak atasan dan panel universiti. Pada akhirannya mereka bertanyakan apakah aplikasinya?

Beliau terbukam untuk menjawab, kerana beliau berkerja dalam bidang matematik tulen. Orang yang berada dalam bidang matematik tulen agak sukar untuk menyatakan aplikasinya. Kata beliau kepada saya dengan loghat utara, "Susah nak ceghita aplikasi, tu yang maleh (malas) nak ceghita tu"

Akhirnya permohonan beliau telah diragui, kerana tiada produk, hasil dan tdak pasti kegunaannya (apakah sesuai perkataan digantikan, "tak berguna")


RAJAH 4: Dua pandangan yang relatif; Sang Fizikawan vs Sang Danawan

Ini juga berlaku kepada kawan saya seorang lagi dalam bidang Matematik (Teori Kumpulan). :-)

Mereka tidak dapat menjawab aplikasinya. Apakah matematik itu sesuatu yang seni yang cantik? tapi berpenyelesaian empirik (Benar). Sekali lagi ianya Cantik, dan ianya Benar.


Kata-kata mutiara...

Bertrand Russell menulis, "Mathematics, rightly viewd, possesses not only truth, but spreme beauty; a beauty cold and austere, like that of sculpture...."

Johannes Kepler percaya bahawa, "God's handiwork could be understood only through mathematics"

Percaya kebenaran af'al Tuhan melalui Matematik? Kebenaran yang mendekati kosmologi Ketuhanan?


RAJAH 5: π

Galileo Galilei, "The laws of nature are written in the language of mathematics"

Florence Nightingale, perintis kepada kejururawatan moden (jururawat?) berkata, "To understand God's thought we must study statistics, for these are the measure of his purpose"


RAJAH 6: Cuba selesaikan masalah nombor kompleks ini!

Habis kata...

"Mathematics is queen of science"

Matematik permaisuri sains, saya berpendapat adalah layaknya saya katakan "Matematik permaisuri fizik", kerana fizik lebih sarat dengan nilai-nilai matematik dan teknikalnya.

Matematik memang layak dinobatkan sebagai permaisuri fizik, kerana ianya Cantik pada pandangan ahli fizik yang ralek membongkar aturan alam untuk dapatkan erti Benar, dan sememangnya ianya mengenai Kebenaran. Apakah jodoh Ahli Fizik seorang yang berupa Cantik dan berkata Benar (Siti Sifir??? atau Nurul Ilmu Hisab??? atau Saidatul Matematik???)?

Wallahu ta'ala a'lam


RAJAH 7: Kecantikan Pencacai (Fraktal)


RAJAH 8: Kalau tak memandang matematik itu cantik, mungkin kamu akan keluar dari lif ini.

Sedikit nota: Zaman Allahyarham ayahanda saya (al-Fatihah ke atas beliau), beliau belajar Kira-kira. Zaman ibunda saya pula, belajar Ilmu Hisab. Zaman saya pula, belajar Matematik. Ketiga-tiganya adalah disiplin yang sama. Kecantikan yang sama, kebenaran yang sama.

Jumaat, 3 Disember 2010

Masalah Hieraki Fizik Zarah Diselesaikan

Masalah hieraki dalam fizik zarah bermaksud nisbah skala Planck terhadap skala Elektrolemah sangat tinggi, sekitar 10^16. Skala Planck adalah satu skala yang diramal secara teori yang menggabungkan pemalar-pemalar gandingan (coupling constants) interaksi-interaksi semesta (kuat, lemah, elektromagnetan dan graviti) sekitar 1.22x10^19 GeV dibandingkan dengan skala Elekrolemah iaitu 246GeV.

Pendekatan matra lebihan yang yang diambil oleh kumpulan fizik Arkani-Hamed dan rakan-rakannya yang lain (Dimonopoulos dan Dvali) untuk menyelesaikan masalah itu; "Kenapa nisbah skala Planck dan Elektrolemah tinggi sangat (sehinggakan tidak signifikan)?"
disamping penyelesaian melalui Adisimetri. (Tahukah anda, tesis doktorat Arkani-Hamed bertajuk Supersymmetry and Hierachies)

Pendekatan yang dilakukan oleh kumpulan mereka adalah dengan menggunakan idea daripada Kaluza dan Klein tapi dengan rangka penyelesaian yang baru, dan ia di kenali sebagai Large Extra Dimensions, atau izinkan saya terjemahnya sebagai Keluasan Matra Lebihan (relatifnya terjemahan inilah saya rasa sesuai, melalui kefahaman saya terhadap terbitannya dan konsepnya) dan model ini dinisbatkan kepada nama mereka, iaitu Model-ADD (Model Arkani-Hamed Dimonopoulos dan Dvali)


Penulisan kali ini akan membincangkan sekelumit pengetahuan mengenai terbitan dan pembincangan konsep Penyelesaian Hieraki secara teknikal, insyaallah.

1) Kita akan membincangkan hubungan Hukum Gauss bagi graviti
2) Kita akan mendapatkan hubungan skala pada 3D dengan skala pada matra lebihan.
3) Keluasan jarak yang diperolehi untuk fenomena graviti terlarut dalam matra yang lain.


Hukum Gauss bagi graviti

Kamiran permukaan terhada isipadu tertutup yang mengandungi medan vektor g menghasilkan jumlah jisim M.



∂V ialah permukaan tertutup,
dA, vektor permukaan nilai infinitsimal pada surface ∂V. i

Menghasilkan Hukum Graviti Newton;


Tapi penyelesaian untuk Hukum Graviti Newton tersebut hanya melibatkan kamiran terhadap dA untuk 3 dimensi ruang. Hukum Gauss itu boleh dilanjutkan kepada bilangan dimensi yang lebih dengan beberapa andaian yang perlu dilakukan, iaitu daripada dA_3D kepada dA_(3D+n) dan andaian G(pemalar graviti) turut terubah suai daripada G kepada G_D.

Penyelesaiannya menjadi,



Daripada penyelesaian persamaan yang diberikan di atas dan dengan andaian bahawa n matra atau dimensi lebihan itu dengan bersaiz R telah dipermudahkan seperti berikut




G_D, ialah G matra lebihan dihubungkan dengan G pada tiga dimensi seperti berikut;



Hubungan ini memberi tafsiran kepada kita, bahawa graviti itu terlarut pada dimensi lebihan (lebih daripad 3) dan hanya sedikit sahaja yang dirasai oleh alam semesta kita. Mungkin kita boleh analogi seperti berikut; bayangkan kita (alama semesta, zarah-zarah Model Piawai; kuark, elektron, dll dan zarah-zarah tolok interaksi) berada di atas satu satah permukaan (2D), manakala pada satu titik atas permukaan tersebut terdapat satu titik naftalin yang mudah meruwap dan kita andaikan naftalin tersebut sebagai graviti yang meruwap dengan banyak ke persekitarannya (3D) hanya sedikit sahaja yang tersisa di atas permukaan satah tersebut.

Oleh itu hanya graviti yang tersisa sahaja berada dalam alam semesta kita (3D), dan banyak daripada graviti tersebut meruwap dan melarut ke dimensi yang selebihnya (>3D). Gambaran lebih lanjut boleh dilihat dalam gambar di bawah ini;


RAJAH 1: Zarah-zarah jirim dan tolok interaksi Model Piawai (Standard Model) berada pada ruang 3D (dalam Model RS dan Teori-M kita kenali sebagai 3-Bran). Graviti pula boleh tersebar menembusi ke ruang matra lebihan (dikenali sebagai Bulk) dan kita tahu juga bahawa dalam Teori Aditetali (Superstring), graviton zarah tolok graviti adalah zarah tali tertutup dan ia tidak tertempel pada D-brane.


Olahan persamaan yang kita perolehi, kita dapati bahawa jika r>>R, Hukum Graviti Newton yang dominan dan dipatuhi. (saiz ruang 3D sangat besar daripada saiz ruang lebihan dimensi)


Skala Planck

Skala Planck adalah satu skala yang mana secara teorinya kesemua interaksi semesta (kuat, lemah, keelektromagnetan dan graviti) akan mengalami penyatuan pada skala tenaga 10^19 GeV. Diramalkan bahawa fenomena ini (skala Planck) berlaku pada beberapa 10^-32saat selepas Letupan Besar Alam Semesta berlaku dengan suhu yang sangat tinngi 10^32 K.

Idea ini bermula ketika sumbangan penyatuan interaksi lemah dan interaksi keelektromagnetan oleh Abdus Salam, Sheldon Glashow dan Steven Weinberg berkongsi Hadiah Nobel pada tahun 1979. Kemudian diikuti oleh cubaan untuk menyatukan interaksi kuat nuklear (dalam kuark dan nukleus), selepas di dapati bahawa kekuatan menurun terhadap fenomena fizik tenaga tinggi, secara teorinya penyatuaan tersebut diramalkan berlaku pada skala 10^16 GeV, dikenali sebagai Skala GUTs (Grand Unified Theories).


RAJAH 2: Penyatuan pemalar gandingan empat interaksi


Berbeza pula dengan interaksi graviti. Meskipun ianya kita alaminya lemah, tetapi tidak pada skala tenaga tinggi, kekuatannya bertambah sehinggakan diramalkan ia bersatu pada skala Planck yang kita bincangkan sekarang. Tetapi graviti agak sukar untuk dilakukan pernormalan semulan tolok, dalam kes kuantum medan.

Skala Planck,




Hubungan Skala Tabii
Masukkan G yang telah diperolehi ke dalam persamaan skala Planck,



Masukkan G = G_D / R^n ke dalam persamaan skala Planck;

M^2_P = ħc / G = ħc.R^n / G_D

M^2_P / R_n = ħc / G_D



Kita definisikan parameter baru sebagai, hubungan skala fizik yang baru;

M^(2+n)_D = ħc / G_D


Maka hubungan skala fizik tersebut dengan skala Planck seperti berikut:

M^(2+n)_D = M^2_P / R_n


Persamaan di atas adalah hubungan dengan skala tabii dari 3D terhadap matra lebihan (bukan hanya untuk Skala Planck sahaja)

Kita tahu bahawa kuantum graviti belum ditemui lagi sama ada secara Adisimetri atau Teori Aditetali. Jika ruang (R) itu diperluaskan secukupnya, skala Planck tersebut boleh menjadi setara dengan skala Elektroweak pada matra lebihan (3+n) yang tertentu dan menyimpulkan bahawa tidak ada lagi masalah hieraki dalam fizik zarah.


Untuk mendapatkan ruang keluasan yang secukupnya dan matra lebihan yang berpadanan mungkin kita boleh dapat selesaikan masalah hieraki fizik zarah seperti berikut;

R^n = M^2_P / M^(2+n)_D

R^n = (1.22x10^19 GeV)^2 / (246GeV)^(2+n) = 4.96x10^16 / (246GeV)^n

R^n = 4.96x10^16 / (M_D)^n;
dapatkan "n" dapatkan "R" yang sesuai.


Penyelesaian masalah hieraki tersebut menjelaskan kenapa matara lebihan adalah begitu luas


Wallahu ta'ala a'lam