Mengenal Max Planck, Ilmuwan dan Tokoh Penting di Balik Fisika Kuantum

Naviri Magazine - Dilahirkan pada tahun 1858 di kota Kiel, Jerman, Max Planck belajar di Universitas Berlin dan Munich, memperoleh gelar doktor dalam ilmu fisika dengan summa cum laude dari Universitas Munich, saat berumur dua puluh satu tahun. 

Sebentar dia mengajar di Universitas Munich, kemudian di Universitas Kiel. Pada tahun 1889 dia jadi mahaguru Univeristas Berlin sampai pensiunnya tiba, tatkala usianya mencapai tujuh puluh. Itu tahun 1928.

Planck, seperti halnya ilmuwan lain, tertarik dengan "radiasi kuantitas gelap," julukan buat radiasi elektromagnetik yang dikeluarkan oleh obyek gelap sempurna bila dipanaskan. (Suatu obyek gelap sempurna dijelaskan sebagai sesuatu yang tidak memantulkan cahaya, tetapi sepenuhnya menyerap semua cahaya yang jatuh di atasnya). 

Percobaan-percobaan para ahli fisika telah membuat ukuran yang hati-hati perihal radiasi yang dikeluarkan oleh obyek itu, bahkan sebelum Planck bekerja dalam masalah tersebut.

Hasil karya Planck pertama adalah penemuannya dalam formula secara aljabar yang ruwet, yang dengan tepat menggambarkan "radiasi kuantitas gelap." Formula ini yang kerap digunakan dalam teori fisika sekarang, dengan meringkas data-data percobaan. Tetapi ada satu masalah: hukum fisika yang sudah diterima meramalkan adanya suatu formula yang sama sekali berbeda.

Planck berkecimpung dalam soal ini, dan akhirnya tampil dengan teori baru yang radikal: energi radiant cuma keluar pada pergandaan yang tepat dari unit elementer yang disebut "kuantum". 

Menurut teori Planck, ukuran kuantum cahaya tergantung pada frekuensi cahaya (misalnya pada warnanya), dan juga berimbang dengan kuantitas fisik yang oleh Planck diringkas dengan "h", tetapi sekarang disebut "patokan Planck." 

Hipotesa Planck amat berlawanan dengan apa yang jadi konsep umum fisika. Tetapi, dengan penggunaan ini, dia mampu menemukan keaslian teoritis yang tepat daripada formula yang benar tentang "radiasi kuantitas gelap."

Teori Planck begitu revolusioner, yang bisa dianggap gagasan eksentrik kalau saja Planck bukan seorang ahli fisika yang mantap dan konservatif. Kendati hipotesanya terdengar aneh, dalam soal khusus ini jelas merupakan penuntun ke arah formula yang benar.

Pada mulanya, umumnya ahli fisika (termasuk Planck) melihat hipotesanya sebagai tak lain dari sebuah fiksi matematika yang cocok. Sesudah beberapa tahun, hal itu berubah sehingga konsepsi Planck tentang kuantum dapat digunakan untuk pelbagai fenomena fisik selain untuk "radiasi kuantitas gelap." 

Einstein menggunakan konsep ini di tahun 1905 dalam rangka menjelaskan efek fotoelektrika, dan Niels Bohr menggunakannya di tahun 1913 dalam teorinya tentang struktur atom. Menjelang tahun 1918, tatkala Planck memperoleh Hadiah Nobel, jelas sudah bahwa hipotesanya pada dasarnya benar, dan itu mempunyai arti penting yang fundamental dalam teori fisika.

Sikap anti Nazi Planck yang keras membuat kedudukannya bermasalah di masa pemerintahan Hitler. Anak laki-lakinya dihukum mati di awal tahun 1945, akibat peranannya dalam komplotan para perwira yang punya rencana membunuh Hitler. Planck sendiri mati tahun 1947, pada umur delapan puluh sembilan tahun.

Perkembangan mekanika kuantum mungkin yang paling penting dari perkembangan ilmu pengetahuan dalam abad ke-20, lebih penting ketimbang teori relativitas Einstein. Patokan "h" Planck memegang peranan penting dalam teori fisika, dan sekarang dihimpun jadi dua atau tiga patokan fisika paling dasar. 

Patokan itu muncul dalam teori struktur atom, dalam prinsip "ketidakpastian" Heisenberg, dalam teori radiasi, dan dalam banyak lagi formula ilmiah. Perkiraan pertama Planck mengenai nilai jumlah adalah dalam batas perhitungan 2% yang diterima sekarang.

Planck umumnya dianggap bapak mekanika kuantum. Kendati dia memainkan peranan tak seberapa dalam perkembangan teori selanjutnya, adalah keliru mengecilkan arti Planck. 

Jalan mula yang disuguhkannya sungguh penting. Dia membebaskan pikiran orang dari anggapan-anggapan keliru yang ada sebelumnya, dan dia memungkinkan orang-orang sesudahnya menyusun teori yang jauh lebih jernih, daripada yang sekarang kita miliki.