Perbedaan Pokok Antara Rumusan Fisika Klasik Dan Fisika Kuantum

Perbedaan Pokok Antara Rumusan Fisika Klasik Dan Fisika Kuantum

Menurut konsep operasional dalam perumusan ilmu fisika, keadaan atau sifat suatu sistem fisis harus dilukiskan oleh besaran-besaran fisis yang dapat diamati dan diukur langsung, atau diturunkan dari hasil pengukuran langsung tersebut. Keadaan gerak suatu partikel misalnya, dilukiskan oleh perubahan kedudukannya terhadap waktu, \(\vec{x}(t)\), kecepatannya, \(\vec{v}(t)\) dan percepatannya, \(\vec{a}(t)\), atau momentum, \(\vec{p}(t)\),dan energi mekanikanya \(E(t)\).


https://pixabay.com/en/quantum-mechanics-physics-atoms-1525470/

Keadaan setimbang suatu sistem termodinamik ditentukan oleh paramater \(P\), \(V\), \(T\) (tekanan, volume, suhu), energi  \(E\) dan entropi  \(S\), sedangkan sifat termal suatu sistem dilukiskan antara lain oleh kapasitas panas  \(C_{v}\), \(C_{p}\), koefisien muai  \(\alpha\) dan kompresibilitasnya (\(K_{T}\), \(K_{S}\). Semua besaran itu disebut besaran observabel atau secara singkat, \(\textrm{observabel}\).

Dalam perumusan fisika klasik, semua observabel bersifat intrinsik, melekat sepenuhnya pada sistem yang bersangkutan. Pada dasarnya pengukuran secara pasti dan teliti selalu selalu dapat dilakukan dengan cara yang tepat pada masing-masing observabel tersebut. Hasil pengukuran itu merupakan pernyataan/ungkapan kuantitatif yang sesungguhnya bagi keadaan atau sifat sistem bersangkutan. Cara pengukuran yang pasti dan teliti itu dianggap tidak mengganggu keadaan atau sifat sistem yang diukur.

Dalam pendekatan kuantum, keadaan suatu sistem dan observabel dari hasil pengukuran pada sistem itu pada umumnya tidak identik meskipun selalu berkaitan. Menurut perumusan kuantum, keadaan suatu sistem kuantum dilukiskan oleh suatu fungsi keadaan \(\psi\), yang bersifat probabilistik, sedangkan operasi pengukuran observabel tertentu, \(q\), dinyatakan oleh operator matematik yang bersesuaian, \(Q\) (operator observabel), lepas dari sistem apapun yang ditinjau. Observabel yang diperoleh sebagai hasil pengukuran pada sistem tertentu tidak ditentukan oleh \(\psi\) saja, tetapi bergantung pada hasil operasi \(Q\) pada \(\psi\), dan merupakan hasil interaksi antara alat pengukur dan sistem yang diukur.

Pada umumnya, operasi pengukuran pada suatu sistem akan menimbulkan perubahan keadaan yang tidak dapat dikendalikan atau diramalkan secara pasti. Jadi, pengukuran yang dinyatakan oleh operasi tersebut tidak menghasilkan observabel secara pasti, sekalipun dengan cara/peralatan yang sempurna alias pengukuran ideal. Dengan kata lain, hasil pengukuran itu bersifat probabilistik. Karena itu, hasil suatu pengukuran makroskopik pada umumnya merupakan harga rata-rata. Secara khusus akan dibahas pada bagian Postulat dan Azaz Ruang Hilbert. Sebagai akibatnya, pengertian spesifikasi keadaan suatu sistem berdasarkan nilai observabel yang melekat dan pasti, tidak dapat dipertahankan sepenuhnya seperti dalam perumusan klasik.

Gagasan operasional tentang pemerian (deskripsi) kuantum seperti yang diuraikan di atas memerlukan perumusan matematik yang cermat dan mendasar tentang sifat-sifat fungsi keadaan \(\psi\), operator \(Q\), serta kaitannya dengan hasil pengamatan. Perumusan ini lazim dikembangkan dalam \(\mathrm{Ruang\,Hilbert}\) yang merupakan perluasan ruang vektor linear dalam fisika klasik.

Terima kasih sudah ke sini untuk membaca dan belajar fisika. Jangan ragu untuk menyukai posting blog, berlangganan blog dan berkomentar untuk berinteraksi lebih dengan saya. Selamat belajar ya. 

Thank you for coming here to read and study physics in this blog. Feel free to like, subscribe and comment. Have a nice learning.

Referensi [6]
Selengkapnya »

Usaha Energi Daya

Listrik Magnet

Soal Jawab

Mekanika

Impuls Momentum

Universitas

Optik