Fisika kuantum menunjukkan adanya batasan mendasar mengenai apa yang dapat kita ketahui tentang alam semesta. Meskipun kita dapat memprediksi perilaku objek kuantum menggunakan fungsi gelombang – rumus matematika yang menjelaskan keadaannya – sebuah studi baru mengungkapkan bahwa fungsi gelombang alam semesta mungkin secara inheren tidak dapat diakses oleh pengetahuan lengkap. Ini bukan hanya batasan teknis; hal ini menunjukkan bahwa beberapa aspek realitas mungkin berada di luar kemampuan kita untuk mengukur atau memahami sepenuhnya.
Fungsi Gelombang Kuantum dan Alam Semesta
Pada tingkat kuantum, setiap partikel dijelaskan oleh fungsi gelombang, yang merangkum semua sifat potensialnya. Jika seluruh alam semesta beroperasi berdasarkan aturan kuantum, seperti yang diyakini banyak fisikawan, maka kosmos itu sendiri pun seharusnya memiliki fungsi gelombang. Fisikawan terkemuka seperti Stephen Hawking sebelumnya berspekulasi mengenai konsep ini, namun penentuan fungsi gelombang universal ini masih sulit dipahami.
Tidak Dapat Diaksesnya Pengetahuan Universal
Peneliti Eddy Keming Chen dan Roderich Tumulka kini telah menunjukkan secara matematis bahwa pengetahuan lengkap tentang fungsi gelombang alam semesta sepertinya mustahil. Mereka menemukan bahwa bahkan dengan pengukuran yang sempurna, kemampuan kita untuk menentukan keadaan kuantum alam semesta pada dasarnya terbatas.
“Fungsi gelombang alam semesta bagaikan rahasia kosmik yang bersekongkol untuk dijaga oleh fisika,” jelas Chen. “Kita bisa mengetahui banyak sekali tentang bagaimana alam semesta berperilaku, namun pada dasarnya masih belum yakin dalam keadaan kuantum mana ia berada.”
Pendekatan mereka berfokus pada apakah observasi dapat membantu memilih fungsi gelombang yang benar dari berbagai kemungkinan yang masuk akal. Dengan menggunakan mekanika statistik kuantum dan mengakui banyaknya parameter yang diperlukan untuk mendefinisikan fungsi gelombang universal, mereka menyimpulkan bahwa penentuan yang akurat tidak mungkin dilakukan.
Implikasi terhadap Kosmologi dan Teori Kuantum
Temuan ini tidak serta merta membatalkan teori kuantum, namun menyoroti batasan inherennya ketika diperluas ke kosmos. JB Manchak dari UC Irvine mencatat bahwa keterbatasan serupa ada dalam relativitas umum, teori gravitasi Einstein. Sheldon Goldstein dari Rutgers University menambahkan bahwa ketidakmampuan untuk memilih satu fungsi gelombang universal yang “benar” mungkin tidak terlalu penting, karena beberapa fungsi gelombang dapat menghasilkan hasil yang serupa dalam perhitungan lebih lanjut.
Penelitian Filosofis dan Masa Depan
Studi ini berfungsi sebagai peringatan terhadap ketergantungan yang berlebihan pada verifikasi eksperimental yang ketat dalam sains. Beberapa realitas mungkin ada di luar kemampuan pengukuran kita, seperti yang dikatakan Tumulka: “Ada hal-hal tertentu yang sebenarnya ada di luar sana, tetapi kita tidak dapat mengukurnya.”
Para peneliti berencana untuk menerapkan temuan mereka pada sistem yang lebih kecil namun kompleks dan mengeksplorasi teknik seperti “shadow tomography” untuk menentukan keadaan kuantum. Emily Adlam dari Universitas Chapman berpendapat bahwa karya ini memperkuat interpretasi mekanika kuantum yang menekankan perspektif yang bergantung pada pengamat daripada realitas objektif tunggal.
Pada akhirnya, penelitian ini mengungkap kebenaran yang merendahkan: alam semesta mungkin mengandung rahasia mendasar yang selamanya berada di luar jangkauan kita. Hal ini tidak mengurangi kekuatan fisika, namun mengingatkan kita bahwa mengejar pengetahuan bukanlah tentang mengetahui segalanya, tetapi tentang memahami batas-batas apa yang bisa diketahui.
