Fisikawan: Waktu Hanyalah Ilusi dalam Keterikatan Kuantum

Sebuah studi yang dilakukan oleh sejumlah fisikawan baru-baru ini mengungkap bahwa kemungkinan besar waktu hanyalah ilusi yang muncul pada tataran kuantum. Para ilmuwan tersebut menemukan petunjuk yang mengindikasikan bahwa waktu bukanlah elemen fundamental alam semesta, melainkan hasil dari keterikatan kuantum antara partikel-partikel.

Waktu merupakan salah satu masalah yang sangat kompleks bagi para fisikawan, terutama karena perilakunya yang tidak konsisten di antara berbagai teori terbaik tentang alam semesta. Hal ini telah menghambat upaya para peneliti untuk menemukan "teori segala sesuatu" atau kerangka kerja yang mampu menjelaskan seluruh fisika di alam semesta.

Dalam studi yang diterbitkan di jurnal Physical Review A pada 10 Mei, para peneliti mengungkapkan bahwa mereka telah menemukan petunjuk untuk mengatasi masalah tersebut. Mereka menyatakan bahwa waktu bisa dianggap sebagai konsekuensi dari keterikatan kuantum, yaitu hubungan unik antara dua partikel yang berjauhan.

Menurut Alessandro Coppo, seorang fisikawan di Dewan Riset Nasional Italia yang menjadi penulis pertama studi tersebut, "Ada cara untuk memperkenalkan waktu yang konsisten dengan hukum klasik dan hukum kuantum, dan merupakan manifestasi dari keterikatan." Ia juga menambahkan, "Korelasi antara jam dan sistem menciptakan kemunculan waktu, sebuah unsur fundamental dalam kehidupan kita."

Dalam mekanika kuantum, yang merupakan teori terbaik tentang dunia mikroskopis, waktu dianggap sebagai fenomena yang tetap, yakni aliran satu arah yang tidak dapat dihindari dari masa lalu ke masa kini. Waktu ini berada di luar dari sistem kuantum yang unik dan terus berubah yang diukur, dan hanya dapat diamati dengan mengamati perubahan pada entitas di luar, seperti jarum jam.

Namun, menurut teori relativitas umum yang dikemukakan oleh fisikawan Albert Einstein, waktu terjalin dengan ruang dan dapat mengalami kelengkungan dan perluasan dengan kecepatan atau oleh gravitasi. Inkonsistensi antara mekanika kuantum dan teori relativitas umum telah menjadi hambatan utama dalam pengembangan teori yang koheren mengenai segala sesuatu di alam semesta.

Coppo menyatakan bahwa tampaknya terdapat inkonsistensi yang serius dalam teori kuantum, yang kemudian disebut sebagai masalah waktu. Untuk mengatasi permasalahan ini, para peneliti beralih ke teori yang dikenal sebagai mekanisme Page dan Wootters. Teori ini pertama kali diusulkan pada tahun 1983, dan menunjukkan bahwa waktu muncul sebagai konsekuensi dari keterikatan kuantum antara dua objek, di mana salah satu objek bertindak sebagai jam.

Dalam konteks ini, sistem yang tidak terikat tidak memiliki waktu, dan sistem tersebut memandang alam semesta sebagai sesuatu yang beku dan tidak berubah. Dengan menerapkan mekanisme Page dan Wootters pada dua keadaan kuantum teoretis yang saling terkait namun tidak saling berinteraksi, para fisikawan menemukan bahwa sistem mereka dapat dijelaskan dengan baik oleh persamaan Schrödinger, yang memprediksi perilaku benda-benda kuantum.

Sebagai langkah selanjutnya, para peneliti kembali melakukan perhitungan mereka dengan mengasumsikan jam magnet dan osilator harmonik sebagai objek makroskopik yang lebih besar. Hasilnya, persamaan yang disederhanakan menjadi persamaan fisika klasik menunjukkan bahwa aliran waktu adalah konsekuensi dari keterikatan, bahkan untuk objek dalam skala besar.

Coppo juga menyatakan keyakinannya bahwa pendekatan yang benar dan logis adalah memulai dari fisika kuantum dan memahami bagaimana mencapai fisika klasik, tidak sebaliknya. Namun, fisikawan lain menunjukkan kehati-hatian. Mereka menganggap mekanisme Page dan Wootters sebagai ide yang menarik dari asal-usul kuantum waktu, namun mereka juga menyinggung bahwa mekanisme ini belum mampu menghasilkan sesuatu yang dapat diuji secara eksperimental.

Vlatko Vedral, seorang profesor ilmu informasi kuantum di Universitas Oxford yang tidak terlibat dalam penelitian ini, menyatakan bahwa secara matematis, konsep waktu universal sebagai keterikatan antara medan kuantum dan keadaan kuantum ruang 3D adalah konsisten. Namun, belum ada yang bisa memastikan apakah konsep ini akan menghasilkan sesuatu yang baru atau bermanfaat, seperti modifikasi fisika kuantum dan relativitas umum, serta uji eksperimental yang sesuai.

Meskipun demikian, membangun teori waktu dari dasar mekanika kuantum tetap dianggap sebagai langkah yang menjanjikan dan dapat menjadi titik awal untuk mendapatkan teori yang sesuai dengan eksperimen. Adam Frank, seorang fisikawan teoretis di University of Rochester di New York yang tidak terlibat dalam penelitian ini, menyatakan bahwa mungkin keterikatan memiliki peran yang penting dalam pemahaman waktu, dan bahwa pendekatan ini dapat membawa kita pada sebuah pemahaman yang lebih dalam tentang alam semesta.

Hasil studi ini memberikan perspektif baru dalam memahami hakikat waktu dalam kaitannya dengan teori kuantum. Meski masih terdapat keraguan dan perlu pengujian lebih lanjut, penelitian ini membuka pintu bagi eksplorasi yang lebih dalam tentang asal-usul waktu dalam konteks keterikatan kuantum. Inovasi dalam bidang ini dapat membawa kita pada level pemahaman yang lebih dalam tentang alam semesta dan mungkin membawa kita pada temuan baru yang mengubah paradigma kita tentang waktu dan ruang. Selain itu, pendekatan ini juga memberikan bukti kuat bahwa keterikatan kuantum memainkan peran penting dalam membentuk realitas yang kita amati. Hal ini juga menunjukkan bahwa perjalanan panjang dalam memahami waktu masih terus berlangsung, dengan harapan bahwa teori baru yang dapat diuji secara eksperimental dapat memberi jawaban yang lebih memuaskan.