Fisikawan Austria, Erwin Schrödinger, adalah salah satu penemu mekanika kuantum,
tetapi paling dikenal karena sesuatu yang tak pernah ia lakukan:
eksperimen pikiran yang melibatkan kucing.
Dia membayangkan memasukkan seekor kucing ke kotak tertutup
dengan perangkat yang berpeluang 50 persen untuk membunuh kucing itu dalam satu jam.
Setelah satu jam, dia bertanya, "Bagaimana keadaan kucing itu?"
Menurut akal sehat, kucing itu mungkin hidup atau mati,
tetapi Schrödinger menunjukkan bahwa menurut fisika kuantum,
sesaat sebelum kotak dibuka, kucing itu bisa hidup sekaligus mati,
pada saat yang sama.
Saat kotak dibuka, baru terlihat satu keadaan pasti.
Sebelum kotak dibuka, keadaan kucing itu tak pasti,
separuh ini dan separuh itu.
Ini tampaknya tak masuk akal, justru itu maksud Schrödinger.
Dia menganggap fisika kuantum sangat meresahkan secara filosofis
sampai meninggalkan teori yang dia bantu buat
dan beralih untuk menulis tentang biologi.
Meski tampak tak masuk akal, kucing Schrödinger sangat nyata,
bahkan penting.
Jika benda kuantum tak bisa berada dalam dua keadaan sekaligus,
komputer yang kamu gunakan untuk menonton ini tak mungkin ada.
Fenomena kuantum bernama superposisi
adalah konsekuensi dari dualitas partikel dan gelombang dari setiap benda.
Agar punya panjang gelombang,
suatu benda harus meliputi wilayah ruang tertentu,
berarti benda itu menempati banyak posisi sekaligus.
Tapi panjang gelombang suatu benda yang terbatas pada wilayah ruang kecil
tak bisa didefinisikan dengan sempurna.
Jadi, benda itu berada dalam banyak panjang gelombang sekaligus.
Sifat gelombang ini tak terlihat pada benda sehari-hari
karena makin besar momentum, panjang gelombangnya makin kecil.
Seekor kucing relatif besar dan berat.
Jika satu atom dibuat sebesar Tata Surya,
panjang gelombang kucing yang berlari dari fisikawan
akan sekecil atom dalam Tata Surya itu.
Terlalu kecil untuk dideteksi.
Jadi, sifat gelombang dari kucing tak akan pernah terlihat.
Namun, partikel kecil seperti elektron,
bisa menunjukkan bukti dramatis dari sifat dualitasnya.
Jika elektron ditembakkan satu per satu ke dua celah sempit di penghalang,
setiap elektron di sisi luar terdeteksi di satu tempat pada saat tertentu,
seperti partikel.
Tapi jika eksperimen ini diulang berkali-kali,
dengan mencatat setiap deteksi,
akan terlihat pola yang merupakan karakteristik sifat gelombang:
satu set garis, wilayah yang memiliki banyak elektron
terpisah oleh daerah yang tak ada elektronnya sama sekali.
Jika satu celah dihalangi, garisnya tak terbentuk.
Ini menunjukkan bahwa pola itu adalah hasil dari setiap elektron
yang melewati kedua celah pada saat bersamaan.
Sebuah elektron tak memilih akan pergi ke kiri atau ke kanan,
melainkan kiri dan kanan sekaligus.
Kondisi Superposisi ini juga menghasilkan teknologi modern.
Elektron dekat inti atom
berada di orbit yang bentuknya seperti gelombang menyebar.
Jika dua atom didekatkan,
elektron tak perlu memilih satu atom saja,
melainkan digunakan oleh keduanya.
Beginilah beberapa ikatan kimia terbentuk.
Elektron dalam molekul bukan hanya ada di atom A atau atom B, tapi keduanya.
Saat ditambahkan atom lagi, elektron lebih menyebar lagi,
digunakan banyak atom sekaligus.
Elektron dalam benda padat tak terikat pada atom tertentu,
melainkan digunakan secara bersama-sama, meliputi ruang yang luas.
Superposisi keadaan yang sangat besar ini
menentukan cara elektron bergerak melalui materi,
baik konduktor, isolator, atau semikonduktor.
Memahami cara elektron digunakan bersama oleh atom
membuat kita bisa secara akurat mengontrol sifat bahan semikonduktor,
seperti silikon.
Jika berbagai semikonduktor digabungkan dengan tepat,
transistor bisa dibuat dalam skala kecil,
ada jutaan dalam satu cip komputer.
Cip dan elektronnya yang menyebar itu
menyalakan komputer yang kamu gunakan untuk menonton video ini.
Ada lelucon lama tentang internet ada untuk berbagi video tentang kucing.
Namun, sebenarnya internet ada berkat seorang fisikawan Austria,
dan kucing imajinernya.