Miskonsepsi Kuantum

Antara salah faham yang berlaku dalam mekanik kuantum adalah:

1) Menganggap zarah adalah gelombang dan gelombang adalah zarah dalam prinsip kedualan zarah-gelombang, walhal yang sebetulnya ialah zarah mempamerkan sifat seakan gelombang (wave-like) dan gelombang mempamerkan ciri-ciri fizik yang ada pada zarah atau seakan-akan zarah (particle-like) dan ia adalah satu prinsip yang hanya berlaku pada saiz berskala mikroskopik.


Mekanik kuantum bukanlah mengenai baju, harap maklum.

2) Prinsip Kebarangkalian
Dalam mekanik kuantum, kebarangkaliannya tidak sama dengan kebarangkalian dalam mekanik statistik klasik (dalam erti kata Maxwell-Boltzmann), kerana dalam Mekanik Statistik kebarangkaliannya masih dalam erti kata boleh tentu lagi. Dalam Mekanik Kuantum kebarangkaliannya sangat berbeza dan sukar difahami tak hairanlah Richard Feynmann dengan ucapan terkenal beliau;

"On the other hand, I think I can safely say that nobody understands quantum mechanics. So do not take the lecture too seriously, feeling that you really have to understand in terms of some model what I am going to describe, but just relax and enjoy it. I am going to tell you what nature behaves like."

Antara idea yang dicadangkan supaya kebarangkalian mekanik kuantum menjadi seperti kebarangkalian mekanik statistik iaitu "pembolehubah tersembunyi", supaya kelakuan zarah-zarah kuantumnya (mikroskopik) berkelakuan seperti zarah-zarah makroskopik yang masih boleh ditentukan lagi. [Insyaallah kita akan membincangkan mengenai pembolehubah tersembunyi itu di lain entri kelak]

3) Penerowongan bukannya bermaksud satu objek berjirim menembusi dinding (seperti dalam dokumentari Brian Greene; beliau menggunakan itu sebagai analogi untuk memahamkan dengan lebih mudah akan maksud penerowongan kuantum). Penerowongan kuantum di sini bermaksud zarah kuantum yang mempunyai tenaga lebih rendah daripada keupayaan sempadan (dengan syarat keupayaannya tidak terpermanai), kerana juga ada kemungkinan untuk zarah kuantum itu melepasi atau transmit (di sini saya menggunakan "kemungkinan", kerana zarah tersebut juga berkemungkinan untuk tersebar balik atau reflek) dan nilai kemungkinan untuk transmit atau reflek itu bergantung kepada 1)tenaga zarah dan 2)keupayaan sempadan.


Brian Grenee klik di sini

4) Fungsi gelombang Ψ(x,t) dan Fungsi gelombang mutlak kuasa dua |Ψ(x,t)|^2
Fungsi gelombang adalah perwakilan kepada zarah kuantum yang mengandungi maklumat ruang dan masa manakala |Ψ(x,t)|^2 pula adalah kemungkinan untuk mendapati zarah pada sesuatu masa dan ruang yang ditetapkan. Fungsi gelombang adalah fungsi gelombang tidak memberikan apa-apa nilai melainkan perwakilan zarah kuantum semata-mata, melainkan dimutlakan dan dikuasaduakan untuk memberikan nilai yang bermakna

5) Mengenai fungsi gelombang:
i) Fungsi gelombang adalah takberdimensi (dimensionleess); andaian ini adalah salah, malahan ia membawa dimensi [Panjang]^-D/2
ii) Ψ(x,t) adalah mengenai satu zarah pada garisan (satu dimensi)
iii) Ψ(x1,x2,t) adalah mengenai sistem dua zarah, manakala Ψ(x,y,t) adalah mengenai sistem satu zarah pada permukaan satah (dua dimensi). Adalah sukar untuk mempertimbangkan ini Ψ(x1,x2,x3,t) kerana sistem tiga zarah agak sukar untuk dikomput secara analitik, selalunya kita akan mempertimbangkan secara penghampiran (approximation).
iv) |Ψ(x1,x2,t)|^2 tidak sama dengan |Ψ(x2,x1,t)|^2, ia bermaksud kebarangkalian untuk mendapati kedudukan zarah x1 dan zarah x2.


Psi huruf besar dan huruf kecil. Selalunya kita tulis Psi huruf besar untuk fungsi gelombang bersandar ruang dan masa, manakala Psi huruf kecil untuk fungsi gelombang bersandar ruang sahaja.

6) Keruntuhan gelombang membenarkan medium berhalaju melampaui laju cahaya?
Perkara ini (melampaui laju cahaya) tidak dibenarkan. Sebaliknya ia ada penjelasan yang lain dan fenomena ini dikenali sebagai "spooky action at a distance" atau "the-ghost-in-the-machine".

Fuhhh....

Lama juga tak menjenguk blog, itu sajalah rasanya tulisan kali ini. Jika ada lagi miskonsepsi yang sewajarnya silalah berkongsi bersama saya insyaallah atau sebarang komen adalah sangat dialu-alukan.
:-) Ingin berkongsi dengan pembaca akan pautan ini, insyaallah. Sebab saya teringatkan ungkapan Prof Madya Dr Ahmad Puaad Othman mantan penyelia sarjana saya, beliau berkata kepada kami sekelas ketika mengajar Relativisic Quantum Mechanics topik terakhir kursus Mekanik Kuantum Lanjutan, "Kalau boleh letaklah persamaan Klein-Gordon atas baju kamu, selalunya baju-baju fizik saya lihat persamaan fizik yang biasa kita lihat dan guna seperti E=mc2, kemudian persamaan gerakan"

Wallahu ta'ala a'lam