Falsafah Quantum: Dari Fizik ke Metafizik

Teori quantum merupakan satu kajian sains yang melibatkan interaksi antara jirim-jirim yang wujud dalam alam semesta. Atau, lebih mudah lagi boleh kita simpulkan sebagai kajian zarah-zarah yang terdapat dalam alam mikroskopik. Sementara, falsafah dalam kata aslinya ialah philosophia yang merupakan kata majmuk dari philo dan sophia. Di sini, philo mendekati makna cinta, manakala Sophia merujuk kepada kebijaksanaan atau kebenaran.

Jadi, apabila bercakap soal falsafah quantum, ia sendiri merupakan subset kepada perbincangan dalam bidang falsafah sains, yang kita tahu (falsafah sains) ia hampir seusia dengan kewujudan ilmu falsafah Greek itu sendiri (benarkah?). Hal ini kita boleh amati dari perbahasan oleh Thales, Democritus, Aristotles dll. Kita mungkin sedar, selain daripada falsafah, terdapat dua lagi induk ilmu iaitu sains dan agama, yang sering berlumba-lumba untuk menarik perhatian dan pengaruh manusia. Dari persaingan inilah, munculnya banyak tesis, anti-tesis dan sintesis.

Namun begitu, untuk kes falsafah quantum, ia sebenarnya tercetus hasil daripada penemuan sains oleh sekumpulan ahli-ahli fizik barat. Antara yang terawal menemukan ‘keanehan’ fizik ini ialah Max Planck pada 1900. Planck percaya bahawa cahaya sebenarnya tersinar dalam bentuk diskrit (setongkol-setongkol), atau juga lebih dikenali sebagai ‘kuanta’. Maka, dari gabungan kuanta-kuanta inilah yang akhirnya ia dikenali sebagai quantum.

Namun begitu, sekitar dekad 1920-an, terutamanya tahun 1927, merupakan detik terpenting kepada pengukuhan salah satu bidang 'fizik baru' ini. Fizikawan seperti Werner Heisenberg, Albert Einstein, Neils Bohr, Max Born, Paul Dirac, Erwin Schroedinger dll, masing-masing mencetuskan banyak penemuan yang mengesahkan kepada salah satu ‘anak revolusi’ sains moden ini (revolusi sains, meminjam istilah Thomas S. Kuhn).

Sehingga dewasa ini, mazhab Copenhagen (turut dikenali sebagai mazhab ortodoks) yang diketuai oleh Bohr telah mendominasi konsep serta kaedah matematik dalam mengambarkan fenomena quantum. Contohnya, melalui prinsip ketakpastian Heseinberg, persamaan gelombang Schroedinger, kaedah matriks Dirac dll.

Namun begitu, selain mazhab atau aliran Copenhagen ini, terdapat banyak lagi tafsiran-tafsiran yang lain yang telah dikemukakan bagi mengambarkan hakikat kepada fenomena quantum itu sendiri. Ini termasuklah, tafsiran banyak alam yang diperkenalkan oleh Hugh Everett III, tafsiran Bohm yang holistik, teorem Bell dll. Malah, usaha untuk mengambarkan tentang fenomena quantum ini masih berterusan hingga dewasa ini.

Di manakah metafiziknya fizik quantum?

Sebelum pergi lebih mendalam, kita perlu bersetuju bahawa apabila kita bercakap soal metafizik ia sudah tentunya merujuk kepada apa-apa yang gagal dijangkaui oleh alam fizikal yang terdapat di sekeliling kita. Mudahnya, sebarang hal yang melampaui alam fizikal, maka bolehlah kita anggap ia sebagai alam metafizik.

Justeru, menurut Ian Barbour, seorang fizikawan sekaligus teologian kristian, beliau menyifatkan penemuan fizik quantum ini telah mengangkat dua hal yang berkait rapat dengan soal metafizik iaitu, (1) paradigma holistik, dan (2) peranan pengamat. Hal ini diungkapkan dalam bukunya When Science Meets Religion.

Di sini, apabila kita bercakap soal holistik, ia akan mengaitkan kita kepada hukum agama, lebih-lebih lagi agama Ibrahimik, yang dikatakan mendukung konsep kosmologi pada penciptaan alam semesta ini, sekaligus mengesahkan kedaulatan Tuhan. Hal ini sangat menarik untuk ditelaah, lebih-lebih lagi bilamana Heisenberg mengemukakan prinsip ketakpastiannya.

Dalam prinsip ini, ia menyatakan bahawa kita tidak dapat menentukan halaju dan kedudukan setiap zarah (objek) yang dicerapi akibat gangguan mekanisme penyukatan (cahaya). Maknanya, kerawakan pergerakan zarah (elektron) sukar untuk kita tentukan nilai-nilainya (halaju & kedudukan). Di sinilah, Einstein mempersoalkan dengan kata saktinya, "Tuhan tidak bermain dadu’!

Untuk lebih faham lagi, kita boleh teliti perbezaannya dengan fizik Newton yang mana soal mekanistik dalam alam makroskopik sudah dianggap beres dan tertanam lebih 300 tahun dalam pemikiran komuniti sains lantaran kejayaannya menentukan segala-galanya (sila rujuk pemikiran Laplace). Nah, tidakkah kekurangan ini mengundang pertanyaan, rupa-rupanya kita masih gagal menjelaskan unsur alam ini, meskipun telah sekian lama telah umat manusia mendiaminya.

Jika inilah pertanyaan yang timbulkan, ia samalah dengan apa yang disuarakan oleh Thales, "apakah bahan alam semesta ini"? Kata Democritus, setiap benda dianggap terdiri daripada butir-butir kecil yang bersaiz amat halus hingga tidak boleh dipecahkan lagi (atomos).

Malah, di satu sisi yang lain, kita lihat juga telah wujud kecenderungan di kalangan fizikawan, terutamanya dari dunia barat untuk menoleh ke belahan dunia timur (mistisme) bagi mencari penjelasan dalam fenomena fizik quantum. Hal ini ditunjukkan oleh Gary Zukav, Fritjof Capra, Michel Talbot dll. Malah, difahamkan Neils Bohr sangat terpengaruh dengan Krishnamurni, seorang pemimpin Buddha di barat.

Manakala dalam soal peranan pengamat pula, John A. Wheeler (1970), salah seorang fizikawan yang sangat dihormati di kalangan ahli fizik, telah menyatakan bahawa sang pengamatlah yang mencipta rupa alam semesta ini. Mudahnya, pengamat itulah yang menentukan samada objek yang diteliti itu samada zarah atau gelombang. Untuk lebih jelas, kita boleh konotasikan hal ini dengan gambaran alunan dan percikan ombak.

Hal ini juga mengingatkan kita kepada kepada faham dualisme, suatu faham yang di identitikan dengan Descartes yang memisahkan antara fikiran dan benda. Jadi, umpama kesimpulan Morris Berman, kesedaran kitalah (yakni perilaku fikiran kita) adalah sebahagian daripada ujikaji yang kita lakukan. Terpulang kepada kita untuk menentukan objek yang dikaji itu zarah atau gelombang. Maka, tidakkah soal kesedaran (soal yang sentiasa merumitkan ahli fizik) ini merupakan sebahagian daripada aspek metafizik itu sendiri?

Debat falsafah dalam quantum

Dalam soal falsafah, fizik quantum telah merubah secara radikal faham Cartesian-Newtonian, yang kita tahu ia merupakan weltanschauung komuniti dunia sains barat. Malah, kalau boleh, tidak keterlaluan jika dikatakan bahawa pengaruh Cartesian-Newtonian telah mengakar ke dalam soal-soal lain seperti sosial-budaya (sila rujuk buku trilogi Danah Zohar), pendidikan dll, selain agama itu sendiri.

Kita barangkali maklum, bila terdapatnya paduan antara Descartes (yang percaya pada tentuisme) dan Newton (yang percaya pada mekanistik), ia tidak dapat mengelakkan daripada terlahirnya ungkapan, "saya tidak memerlukan hipotesis yang melibatkan Tuhan". Ini sebenarnya jawapan Laplace terhadap Napoleon yang mempersoalkan ketiadaan pengaruh Tuhan dalam bukunya tentang alam semesta. Hal ini, saya yakin, amat berseberangan dengan pendapat agamawan.

Di samping itu, Mulyadi Kartanegara, seorang ahli falsafah sains dari Universitas Paramadina telah mengupas bagaimana keutuhan faham tabiisme (naturalisme) dan bendaisme (materialisme) ini dapat diruntuhkan melalui penemuan fizik quantum ini.

Soal Mulyadi, apa itu tabiisme? Faham ini umumnya mempercayai bahawa hukum alam ini bersifat tentuisme, pasti dan tidak berubah-ubah. Maksudnya begini, selepas Tuhan menyiapkan alam ini, ia membiarkannya terurus secara mekanikal tanpa sebarang campur tangan lagi, macam sistem jam randik (contohnya). Tetapi anggapan ini boleh ditolak dengan prinsip ketakpastian Heisenberg, prinsip yang di sana terdapat peraturan kemungkinan.

Begitu juga faham bendaisme yang menyifatkan alam ini berasaskan kepada benda, atau lebih khususnya iaitu atom. Nah, kalau kita teliti balik, ruang yang wujud antara nukleus dengan elektron sebenarnya tidak boleh kita mudahkan panggilannya sebagai benda. Ini kerana nisbah antara benda dan ruang kosong umpama sebiji guli dengan tiga kali saiz stadium (apabila dibesarkan).

Sebelum ini, kita telah menyentuh tentang soal dualisme. Selain daripada itu, dalam paradigma Cartesian-Newtonian, keyakinan pada hukum kebersebaban juga sangat utuh diyakini dalam masyarakat sains. Ia mempercayai bahawa jika alam ini sudah mekanistik sifatnya, maka pastinya kita dapat menentukan akibat-akibat (yang sentiasa tetap) yang bakal berlaku dari sebab-sebab yang dinyatakan. Bagaimanapun, bukankah ini sekali lagi bercanggah dengan prinsip ketakpastian Heisenberg yang hingga kini menjadi teras dalam pengajaran teori quantum?

‘Masalah-masalah’ inilah yang memunculkan banyaknya perspektif bagi menjelaskan hukum kebersebaban. Di kalangan ilmuan kita sendiri, Shahidan Radhiman (UKM) telah menulis satu artikel yang agak baik apabila cuba membandingkan teori quantum dengan Imam Al-Ghazzali. Dalam rumusan Shahidan, Al-Ghazzali berpendirian bahawa objek-objek yang wujud dalam realiti tidaklah mempunyai sebarang tabii mereka sendiri. Sifat taktentuisme ini bagi memastikan kelangsungan kewujudan alam agar ia sentiasa berkeadaan baru.

Namun begitu, sebaliknya bagi Mehdi Golshani, salah seorang fizikawan-teologian Iran, apa yang dimaksudkan oleh Al-Ghazzali ini bukanlah terminologi kebersebaban seperti yang difahami dalam bidang fizik, yang mana menurut Golshani, akhirnya hukum fizik itu pastinya akan bersifat tentuisme. Pendirian Golshani ini barangkali agak sejajar dengan kesimpulan Ibn Sina yang memang mendukung konsep tentuisme dalam seluruh tabii alam.

Kalau kita soroti lagi, debat intelektual antara Al-Ghazzali dan Ibn Sina ini telah mewujudkan perpecahan dalam konteks falsafah Islam yang awal, hinggakan dikotomi ini masih ketara sampai dewasa ini. Jadi, kehadiran fenomena fizik quantum ini berupaya untuk menyegarkan (dan mengingatkan) kembali intipati debat di sepanjang garisan sejarah yang klasik.

Kesimpulan

Memetik daripada kesimpulan Shaharir Mohamad Zain, dalam kertas syarahannya semasa menerima anugerah keprofessoran pada tahun 1990, Simbiosis Antara Sistem Nilai dengan Tabii Matematik, terdapat tiga hasil terbesar fizik quantum dalam rangka merevolusikan tasawur komuniti ahli sains moden dan seterusnya merubah sistem nilai manusia moden. Kesimpulan beliau ini, saya kira agak senada dengan maksud tulisan ini.

Menurut Shaharir, hasil tersebut ialah, (1) kewujudan sesuatu benda dan fenomenon dalam alam ini tiada yang pasti, iaitu semuanya mengikut satu hukum kebarangkalian yang khusus, (2) setiap benda bersifat dual iaitu dalam keadaaan gelombang dan keadaan jirim (zarah), manakala (3) wujud interaksi antara pengkaji dengan benda yang dikaji, iaitu sebarang peranti yang digunakan atau direka untuk mencerap dan menyukat sesuatu kuantiti akan mengusik tabii sebenar kuantiti tersebut.

Bacaan lanjut:

Werner Heisenberg, Physics and Philosophy, Harper & Row Publisher, New York, 1958.

Ian G. Barbour, When Science Meets Religion, HarperCollins Publishers, 2000.

Morris Berman, The Reenchantment of The World, New York, 1984.

Mulyadi Kartanegara, Menembus Batas Waktu: Panorama Filsafat Islam, Penerbit Mizan, Bandung, 2004.

Shahidan Radiman dalam Siri Wacana Sejarah dan Falsafah Sains Jilid 7, DBP Kuala Lumpur, 1999.

Shaharir Mohamad Zain, Simbiosis Antara Sistem Nilai dengan Tabii Matematik, Penerbit UKM, 1990.

Shaharir Mohamad Zain, Tabii Zarah Atom: Penjana Sains Matematik Baru dan Terserlahnya Alam Metafizik, Pusat pengajian Sains Matematik UKM, 2005.

David Wick, The Infamous Boundary: Seven Decades of Controversy in Quantum Physics, Birkhauser Boston, 1995.

Osman Bakar, Islam dan Pemikiran Sains Masa Kini, ASASI, 1993.