Jumat, 28 Desember 2018

Ketika Elektron Berjalan Membalik Waktu Ke Masa Lalu

Sejumlah elektron kemungkinan berjalan kembali ke masa lalu. Berjalan menentang waktu, berbalik membalik waktu kembali ke masa lalu. 

Sebuah penelitian yang berupaya menemukan mekanisme pembalikan dimensi waktu, menemukan bahwa kemungkinan di alam semesta terdapat sejumlah elektron yang melakukan perjalanan kembali ke masa lalu. Beberapa peneliti berhasil melakukan perhitungan kemungkinan hal ini terjadi di alam semesta. Dampak besar yang terbayang adalah konsep time travel atau mesin waktu yang sering diangkat dalam film-film science fiction akan bisa direalisasikan oleh ilmu pengetahuan. Film Back To the future atau film Terminator yang menggambarkan dampak yang muncul saat time travel akan segera terwjud.

Penelitian yang dilakukan ini berupaya membalik arah panah waktu konvensional,  dari masa lalu ke masa depan menjadi ke arah sebaliknya, dari masa depan ke masa lalu. Penelitian ini dilakukan, karena untuk semua dimensi yang dikenal dalam ilmu fisika, pembalikan mekanisme biasa terjadi. Dimensi Ruang misalnya mengenal pengembangan dan penciutan ruangan. Ruang bisa diperbesar dan diperkecil. 

Akan tetapi dimensi waktu ternyata tidak pernah mengenal proses pembalikan. Waktu hanya dikenal berjalan ke arah masa depan. Kondisi ini tidak difahami dengan baik oleh para ilmuan. Mengapa dimensi fisik yang lain memiliki kemungkinan pembalikan proses, sementar dimensi waktu tidak berhasil melakukan hal yang sama.

Dalam penelitian ini, sebuah kemungkinan munculnya elektron yang berjalan kembali menentang arah waktu  ditemukan. Probabilitas bahwa sebuah elektron di ruang antar bintang yang kosong akan secara spontan melakukan perjalanan kembali ke masa lalu berhasil dihitung. 

Dalam seluruh usia alam semesta kurang lebih 13,7 miliar tahun, terdapat 10 miliar elektron yang terlokalisasi di sebuah lokasi di alam semesta setiap detik. Dan dari sejumlah elektron tersebut terdapat 1 buah elektron yang melakukan perjalanan kembali ke masa lalu, selama sepersepuluh milyar detik ke masa lalu. 

Pemahaman baru inilah yang kemudian membuat para peneliti membuat model uji cobanya pada sebuah komputer kuantum.Komputer kuantum ini terdiri dari penyusun yang dikenal sebagai qubit superkonduktor.

Qubit superkonduktor inilah yang kemudian diuji dihilangkan ke masa lalu dan dimunculkan kembali ke masa kini.Sebuah program khusus dirancang di komputer kuantum ini untuk melakukan fungsi pembalikan waktu pada qubit.
Para peneliti bergabung dari Institut Fisika dan Teknologi Moskow dengan peneliti Amerika Serikat dan Swissdan mengembalikan keadaan komputer kuantum sepersekian detik ke masa lalu. 
Para peneliti menemukan bahwa 85 persen uji coba, komputer kuantum dua-qubit kembali ke keadaan semula. Ketika komputer kuantum memakai tiga qubit, lebih banyak kesalahan terjadi, tingkat keberhasilan sekitar 50 persen. Hal ini disebabkan oleh buruknya perancangan disain komputer kuantum. Dengan perancangan yang lebih canggih diharapkan, tingkat kesalahan tiga qubit ini diperkirakan akan turun

Melawan Hukum Termodinamika II

Penelian yang dilakukan ini berhasil membuktikan adanya celah dari Hukum Termodinamika II yang sangat terkenal itu.

Dalam Termodinamika dikenal adanya sebuah prinsip alami, bahwa proses alami cenderung akan menuju sebuah ketidakteraturan. Termodinamika menyatakan bahwa proses alami cenderung bergerak menuju ke keadaan ketidakteraturan yang lebih besar. Untuk mengukur ketidakteraturan ini dikenal adanya  perumusan sistem entropi. Entropi merupakan besaran termodinamika yang menyerupai perubahan setiap keadaan, dari keadaan awal hingga keadaan akhir sistem. Semakin tinggi entropi suatu sistem menunjukkan sistem semakin tidak teratur.

Secara sederhana Hukum Termodinamika I menyatakan bahwa energi dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk energi yang lain. Hukum Termodinamika I ini dikenal juga dengan nama Hukum Kekekalan Energi.

Sedangkan Hukum Termodinamika II secara sederhana menyatakan bahwa Hukum Kekekalan Energi memiliki batasan tertentu. Salah satu bentuk Hukum Termodinamika II yang mudah untuk difahami adalah menyatakan bahwa “kalor mengalir secara alami dari benda yang panas ke benda yang dingin, kalor tidak akan mengalir secara spontan dari benda dingin ke benda panas”. Sehingga secara alami suhu yang tinggi akan mengalir ke suhu yang rendah, dan bersama-sama membentuk level suhu yang sama.

Akan tetapi Jamess Clerk Maxwell Ilmuan Scotlandia, memberikan sebuah usulan alternatif hukum termodinamika II ini. Pada tahun 1867-1871 Maxwell memberikan teori yang dikenal dengan nama Demon Maxwell, melalui tulisannya  Teory Of Heat. Demon Maxwell ini secara praktis melakukan proses pembalikan dari sistem entropi. Sehingga sistem berubah dari proses alami menuju ketidakteraturan menjadi berubah menjadi lebih teratur, Maxwell menggambarkan kejadian ini karena ulah Demon (Iblis) yang membalik sebuah proses alami ini, bagi beberapa orang istilah demon ini tidak terlalu nyaman digunakan.

Penelitian Elektron membalik waktu ke masa lalu ini secara praktis menggunakan pendekatan yang diusulkan oleh Jamess Clerk Maxwell. (VIJ)

Sumber Tulisan 
https://phys.org/news/2019-03-physicists-reverse-quantum.html

https://www.sciencealert.com/physicists-successfully-put-time-into-reverse-on-the-smallest-scale

https://www.nature.com/articles/s41598-019-40765-6