Wednesday, November 21, 2007

alam semesta quantum dan cabarannya terhadap Muslim

5.2. Model Alam Semesta menerusi Mekanik Quantum dan Cabarannya Kepada Sarjana Islam


Mekanik quantum (MQ) yang muncul pada tahun 1925 hasil tajaan sarjana Jerman yang bernama Heisenberg dianggap paradigma fizik atom dan di sekitar 30 tahun kemudiannya menjadi paradigma astronomi dan kosmologi yang kedua selepas munculnya Teori Kenisbian (TKn). Paradigma ini ditumpukan sepenuhnya kepada fenomenon atau kejadian pada zarah-zarah atom sahaja tetapi oleh sebab semua jirim dianggap oleh kebanyakan ahli sains Barat sejak abad ke-19M (dan oleh mutakallimun sejak abad ke-11M ) lagi itu terdiri daripada atom sahaja, maka MQ menjangkau dalam hampir semua bidang, dan ini termasuklah kosmologi yang membentuk bidang baru yang dinamai kosmologi quantum (KQ). Berbeza daripada TKn dan teori-teori fizik sebelumnya, melainkan teori ensembel benda yang banyak seperti mekanik statistik, MQ ini bersifat tidak pasti walaupun untuk benda tunggal seperti elektron, iaitu berkebarangkalian, tetapi teori kebarangkaliannya berlainan daripada teori kebarangkalian biasa sehingga disebutlah teori kebarangkalian quantum bagi membezakan dengan teori yang biasa dan lama itu yang dirujuki sebagai kebarangkalian klasik (setiap teori atau ilmu yang terbina sebelum munculnya MQ digelar teori klasik atau ilmu klasik). Perincian sejarah dan pembinaan serta kupasan kelemahan MQ dapat dilihat dalam Shaharir (2005, 2007a). Di sini tumpuan diberi kepada kupasan terhadap model alam semesta yang dibina menggunakan MQ pula, walaupun jika dianggap MQ itu sendiri tiada kelemahannya. Namun secara tak langsungnya termanifestasilah juga kelemahan MQ itu sendiri.


Ringkasnya, setelah didorong oleh ketidak-mampuan paradigma Newton dan Einstein dan juga paradigma Maxwell dalam elektromagnet untuk menjelaskan hasil ujikaji tentang “sinaran jasad hitam” pada 1900, maka Planck (seorang sarjana Jerman) memunculkan ufuk paradigma baru dalam mekanik. Namun dunia terpaksa menunggu sesuku abad lagi untuk menyaksikan satu paradigma baru yang lengkap tentang teori atom, yang mulanya dinamai “mekanik matriks” oleh penaja pertamanya Heisenberg 1925 yang telah disebut di atas, dan “matriks gelombang” oleh penaja keduanya (dengan kaedah yang berbeza), Schroedinger 1927, yang juga seorang Jerman. Kemudiannya kedua-dua teori atom ini dibuktikan sama sahaja dan oleh itu diberi jolokan barunya “mekanik quantum” (yang di sini diringkaskan sebagai MQ sahaja itu).

Ada banyak ciri atau implikasi yang menakjubkan daripada MQ, tetapi 15 daripadanya yang ingin disebut di sini hampir menjadi sinonim dengan citra MQ. Ciri atau implikasi itu ialah (0) adanya dualisme zarah-gelombang; (1) wujudnya aras-aras tenaga diskret bagi sesuatu zarah atom; (2) segala kuantiti klasik seperti kedudukan, momentum, tenaga dan lain-lain itu setiap satunya tertakluk kepada “taburan kebarangkalian” dan hukum mantik (oleh itu kebarangkalian) yang berbeza drp yang klasik itu; (3) berlakunya “prinsip ketakpastian Heisenberg”: adanya rumus sukatan pasangan kuantiti (yang dinamai kuantiti konjugat) seperti tenaga dan masa, kedudukan dan momentum yang tidak dapat disukat dengan ketepatan yang tinggi tanpa menjejaskan ketepatan yang satu lagi; (4) wujud fenomenon “kebergusutan” antara sebarang dua atau lebih keadaan sehingga menjadi keadaan baru pula; (5) seseorang pencerap mempengaruhi keadaan benda yang dicerapi sehingga berlakunya fenomenon yang dinamai “Runtuhan Fungsi Gelombang”; (6) kefahaman atom memerlukan pendekatan kebelakaan (belakaisme) dan keinsafan (kesedaran); (7) kebarangkalian wujudnya atau berlakunya sesuatu benda atau peristiwa itu hanya dapat ditentukan setelah benda atau peristiwa itu dicerapi atau berlaku; dan tiada lagi orbit zarah tetapi diganti dengan taburan keadaan zarah itu; (8) adanya penciptaan atom dan penyirnaannya sepanjang masa; dan (9) adanya fenomenon “penerowongan”, iaitu kemampuan zarah-gelombang menembusi sawar yang tidak mungkin ditembusi secara klasiknya; (10) kewujudan tenaga dalam keadaan vakum; (11) kewujuan salinan tak terhingga sesuatu benda (mengikut satu mazhab MQ); (12) adanya kemungkianan komunikasi dan teleportasi objek atom yang sepantas cahaya atau lebih (walaupun masih dipertikai); (13) Timbulnya isu keinsafan; (14) keperluan masa sebagai nombor kompleks. Semua ini bertentangan dengan intuisi dan menimbulkan puluhan paradoks yang tidak dapat dileraikan dengan memuaskan dan sekaligus melahirkan pula puluhan falsafah MQ yang sebahagian besarnya ada dibicarakan di dalam Shaharir (2005).


Einstein tidak bersetuju dengan keseluruhan MQ, kerana tabii kebarangkalian di dalamnya, dan boleh berlakunya komunikasi lebih pantas drp cahaya itu yang diistilahkannya sebagai “tak berkenyataan” dan “tak lengkap” itu. Beliau bersama muridnya, Padolsky dan Rosen, mencipta ujikaji fikiran/gedanken yg dikenali sebagai ujikaji EPR (menjadi paradoks EPR) bagi tujuan menunjukkan kelemahan MQ dan relevan hingga sekarang. Perbahasan beliau dengan kumpulan utama/asli pentafsir MQ yang diketuai oleh Bohr di Copenhagen (lalu dikenali sebagai tafsiran Copenhagen atau Bohr-Copenhagen) berlarutan hingga ke akhir hayatnya dan banyak mewarnai perkembangan MQ hingga kini (Sorotan terbaru tentang penetangan Einstein kepada kumpulan Boh di Copenhagen dlm MQ ialah oleh Deltete 1990 dan Landsman 2005).

Sebenarnya MQ cukup banyak membawa nilai, falsafah dan kontroversi yang masih belum dapat dileraikan hingga kini berbanding dengan bidang ilmu yang lain seperti makna kenyataan, cerapan, sukatan dan lain-lain lagi (Lihat semua ini dalam Shaharir 2005). Namun oleh sebab ahli sains moden didominasi oleh mereka yang apeduli agama terutamanya agama samawi (lebih-lebih lagi Islam), teori-teori baru yang diutarakan menyelesaikan masalah-masalah yang timbul itu tetap menyisihkan nilai-nilai keagamaan samawi itu. Karya-karya yang menghubungkan MQ dengan pelbagai agama agak banyak tetapi hampir semuanya membicarakan keserasian antara kedua-duanya seperti yang disenaraikan dalam Lampiran 7 itu; dan yang popular dan lebih banyaknya ialah dengan Hinduisme, Budhisme dan Taoisme malah yang terlarisnya memang yang berhubung dengan agama ini (Capra 1978/2004 dan Zukav (1978/2001). Yang lebih ramai lagi ialah yang ateis/mulhid, dan oleh itu percubaan para sarjana Barat memperbaiki teori sains moden biasanya tidak dipengaruhi oleh sebarang agama malah anti-agama. Memang ada segelintir ahli sains Barat yang perihatin kepada keserasian sains dengan Kristian dan mereka ini seringlah mengkritik sains sekular termasuk MQ, dan kumpulan ini kini membina satu paradigma baru sains yang dinamainya “Reka Bentuk Pintar” yang telah disentuh sebelum ini, tetapi dibicara lagi di sini kemudian dalam konteks kosmologi quantum pula.


Satu daripada versi MQ (banyak lagi versi lain lagi) yang bertujuan mengatasi masalah-masalah paradoks, falsafah dan kontroversi yang terbit daripada 15 ciri MQ di atas itu ialah hasil binaan Bohm (seorang pehijrah AS dari Jerman yang kuat fahaman komunisnya, malah beliau menjadi mangsa McCarthyisme Amerika Syarikat tahun 1950-an hingga 1960-an dahulu) pada 1951 yang dikembangkan oleh beliau dan pengikut-pengikutnya sehingga kini dan korpus ilmu ini dikenali juga sebagai mekanik Bohman (lihat umpamanya Internet). Mekanik Bohman ini memang terkenal dengan adanya perisa mistikisme, kerohanian, kesedaran dan keinsafan amnya, tetapi para penaja teori Mekanik Bohman sebenarnya tidak bersetuju dengan kefahaman ilmunya dihubungkan dengan keagamaan samawi (lihat umpamanya Bohm & Hiley 1993, dan Pylkkannen 2005 dan senarai karya MQ yang dikaitkan dengan keinsafan di Lampiran 8). Nampaknya mekanik Bohman ini mendapat momentum yang luar biasa sekali, terutamanya selepas 1980-an, walaupun versi MQ yang dominan sejak 1950-an lagi ialah hasil binaan Feynman 1948 (seorang AS Yahudi yang terkenal dengan sikap apeduli agamanya, agnosis dan seumpamanya) yang memperoleh Hadiah Nobel daripada teorinya itu pada 1965. (Lihat teorinya yang terawal dalam buku Feynman & Hibbs 1965, dan status teorinya selepas itu termasuk kelemahannya dalam Shaharir 1990, 2004b, 2005, 2007a dan Shaharir & Zainal 1996).


Mengikut satu tafsiran teori Feynman ini yang paling pragmatis setakat ini, masa tidak lagi nyata seperti yang dianggap selama ini, tetapi berupa nombor kompleks. Inilah yang mendorong Stephen Hawking (seorang Inggeris yang terkenal dengan kecacatan jasmaninya yang luar biasa, dan ateisme-nya; dan dianggap oleh sesetengah pihak sebagai “Einstein kini”) memilih judul buku beliau yang laris jualan itu sebagai “Riwayat Sang Kala” 1990 (terjemahan Melayu Indonesia kepada buku asal beliau “A Brief History of Time” 1988, terbitan Pustaka Utama Grafiti, Jakarta snt ke-3-nya,1994) itu dan kandungan buku ini diperkatakan sedikit lagi selepas perbincangan ringkas tabii penyatuan ilmu sains sejak tahun 1950-an. Sementara itu Shaharir (1990, 2004b, 2005, 2007a) telah pun membuktikan teori Feynman ini tidak memenuhi hukum al-Haitham yang sarat nilai Islam itu dan oleh itu tidak hairanlah teori itu termanifestasi tidak lengkapnya dan oleh itu perlu ditambah baik lagi. Oleh itu dalam keadaan teori itu sekarang, jika implikasinya bertentangan dengan sistem nilai Islam, walaupun hujah-hujahnya nampak tiada kesilapannya seperti yang tertonjol daripada karya Hawking (1988/1994) yang dibicarakan selanjutnya di bawah ini, maka teori itu perlulah ditolak oleh sarjana Muslim dengan iltizam memberi alternatifnya.


Astronomi teori yang mutakhir ini berupa astronomi yang terhasil daripada penyatuan TKnEn dengan MQ walaupun teori penyatuan dua teori itu sebenarnya masih belum berjaya dilakukan hingga kini. Namun, sudah ada buku-buku berkenaan dengannya sedangkan buku-buku itu yang terbaik sekali pun masih bersifat hipotesis dan spekulasi sahaja seperti buku Finkelstein (1995) itu. Senarai buku dalam kategori ini terbitan alaf ini ada di Lampiran 9. Kejayaan separanya ke arah penyatuan TKnEn dengan MQ ialah penyatuan MQ dengan Teori Kenisbian Khas (diberi nama Mekanik Quantum Berkenisbian, MQBn) oleh Dirac dalam tahun 1927 (seorang sarjana Inggeris diperihalkan oleh rakan-rakannya sebagai orang yang bertuhankan kepada fiziknya sahaja, dan teori ini boleh ditelaah pada Strange (1998). Namun teori ini hanya untuk elektron sahaja, setelah persamaan Schroedinger gagal melakukannya! Penyatuan keduanya ialah perkahwinan elektrodinamik klasik (teori Maxwell tentang elektrik dan magnet) dengan MQ yang menghasilkan korpus ilmu yang terkenal dengan nama elektrodinamik quantum (EDQ) oleh Feynman dalam tahun 1950-an yang boleh ditelaah pada Feynman (2001) sendiri yang masih sukar ditandingi walaupun pembaca mungkin mendapati buku-buku baru seperti oleh Gingrich (2006) lebih menyenangkannya. Satu tahap kejayaan mutakhir setakat ini dalam usaha penyatuan fizik yang berterusan ini ialah karya Abdus Salam (seorang Qadyani yang berasal dari Pakistan tetapi kemudiannya berhijrah ke UK) dan Weinberg (seorang AS Yahudi yang terkenal dengan pendirian ateisme-nya) dalam tahun 1960-an yang menyatukan MQ tentang kejadian radioaktif (disebabkan oleh wujudnya sejenis daya yang dinamai daya nukleus lemah) dengan daya elektromagnet. Teori mereka ini dinamai Teori Bersatu Gedang yang (walaupun sifatnya “gedang”) tetapi masih tidak termasuk TKnEn itu (Lihat umpamanya Weinberg 1992 & 1995 dan Ross 1985). Dalam bahasa Inggeris, teori ini terkenal dengan akronimnya GUT (=Grand Unified Theory), manakala dalam bahasa Melayu bolehlah cuba dipopularkan dengan TeBerSaGa.

Oleh sebab seorang daripada sarjana yang bertanggungjawab memajukan teori penyatuan sains fizis itu, khususnya TeBerSaGa itu ialah seorang yang dianggap Muslim (terutamanya oleh Barat, walaupun mungkin majoriti Muslim tidak beranggapan demikian), Abdus Salam, maka timbul persoalan untuk mengiktiraf-tidaknya sains binaan mereka itu sebagai “sains Islam” (kerana konsep “sains Islam” boleh sahaja dihayati oleh ahli sains yang bukan Islam sekalipun, sama seperti orang bukan ateis boleh menghayati karya sains seseorang ateis!). Namun, rasanya Abdus Salam sendiri tentunya tidak bersetuju yang sains ciptaannya itu dikategorikan sebagai unsur “sains Islam” kerana beliau terkenal dengan pendiriannya (lihat Lai & Kidwai 1989, dan Hoodbhoy 1991/1996) bahawa sains itu neutral (tidak memihak kepada sesiapa pun), iaitu sesiapa pun akan memperoleh sains yang sama jika mereka mencarinya; dan kalau ada pun “sains Islam”, pada beliau, “sains Islam” itu ialah sains pada Zaman Tamadun Islam dahulu sahaja yang sudah menjadi sejarah dan diambil alih dan dikembangkan lagi oleh sarjana Barat (termasuk sarjana Timur seperti beliau).

Tanpa persoalan keIslaman Abdus Salam kerana beliau sendiri mengaku yang dia seorang Muslim (“Islam Ahmadiah” atau “Islam Qadyani” yang tidak diiktiraf oleh Sunni atau Syiah, malah diisytihar oleh Kerajaan Pakistan 1974 sebagai bukan Islam), dan persoalan agama rakan sepenyumbangnya, Weinberg yang terkenal dengan pendirian ateisme-nya, sumbangan sains Abdus Salam memang tidak boleh dikategorikan sebagai “sains Islam” mengikut pengertian “sains Islam” yang diperjuangkan oleh ASASI (Malaysia, yang ditubuhkan pada 1978) yang menerbitkan jurnalnya Kesturi sejak 1988. Abdus Salam ada menyebut kehebatan Tamadun Islam dalam sains (Lihat Lai & Kidwai 1989) tetapi beliau tidak pernah mengaitkan sumbangan sainsnya sendiri dengan prinsip Islam atau dengan tradisi keilmuwan sains pada Zaman Tamadun Islam yang beliau turut membanggainya itu. Yang ditonjolkan hanya prinsip keindahan menerusi simetri yang dianggapnya sebagai pendorong besar dalam pembinaan teori sainsnya bersama Weinberg itu. Sukarnya Muslim menerima beliau sebagai ahli “sains Islam” juga terjustifikasi apabila beliau membisu seribu bahasa (tiada makalah beliau yang kami ketahui) terhadap pandangan-pandangan rakan terdekat beliau dalam keilmuwan, Weinberg itu, tentang wajarnya sains kini termasuk “astronomi quantum” itu terpisah daripada agama (Weinberg 1992); sedangkan Abdus Salam meninggal pada 1996. Ini berbeza dengan Whitehead umpamanya, yang sanggup mengkritik hebat pendirian sarjana Barat yang ateis atau agnosis termasuk rakannya sekaryanya, Russell, sehingga beliau menerbitkan falsafah sains teis yang khsusus yang diberi namanya organisme itu (yang dibicarakan oleh Shaharir 2007a sebelum ini). Begitu juga dengan tiadanya tindakan balas Abdus Salam terhadap Hawking yang dibicarakan di bawah ini, sedangkan polemik teori Hawking itu berlaku sekitar 8 tahun sebelum beliau meninggal. Dalam konteks ini, Abdus Salam tidak pun layak dikategorikan sebagai ahli sains teis, apatah lagi yang boleh menjadi proksi ahli sains teis Islam.

Sementara itu teori interaksi unsur-unsur dalam nukleus sesebutir atom yang terdiri daripada 3 butir quark yang diberi warna/kromo merah, biru dan kuning dan satu butir gluon dan seluruhan korpus ilmu ini dinamai kromodinamik quantum (KDQ), quantum chromodynamics (QCD) dan TKnEn itu masih belum dapat-dapat disatukan. Kegagalan menyatukan semua teori yang sedia ada sejak zaman Einstein dahulu lagi itu; dan begitu banyaknya unsur subatom yang muncul sejak dijumpai elektron, proton dan neutron pada awal abad ke-20 dahulu hingga kini berjumlah ratusan menyebabkan semakin ramai sarjana berkenaan meninggalkan paradigma lama ini dengan mencipta paradigma baru yang secara amnya dinamai Teori Segala-galanya (TerSaga) atau Inggerinya, Theory of Everything (TOE) dengan teori atom digantikan dengan Teori Tetali (zarah digantikan dengan tetali), String Theory, dan teori graviti digantikan dengan Teori Supertetali, Superstring Theory sejak 1970-an dahulu. Pengenalan yang menarik kepada teori ini dapat ditelaah pada Peat (1988/1993). Ini memang mencabar hidup-hidup para mutakallimun dan pengikutnya, dan tentunya pengikut Ibn Hazm akan bangkit segar! Buku-Buku TeSeg, Teori Tetali, supertetali/aditetali terbitan 2000- Jun 2007 sahaja pun sudah cukup banyak dan untuk Kosmologi Quantum ada disenaraikan di Lampiran 9. Namun senarai kelemahan TDB yang dipaparkan sebelum ini dalam seksyen 3 itu masih berlaku dalam KQ dan para sarjana kosmologi Barat yng mengkritik TDB nampaknya tidak berkurangan dan mereka ini seperti Antonopoulos (2003), Lerner (1991), Lucas (1996), Williams & Hartnett (2005) dan banyak lagi yang disenaraikan di Lampiran 2 hingga 6 itu; serta oleh sarjana-sarjana Kristian (selain daripada yang telah disebut sebelum ini) seperti, mengikut abjadnya, Copan & Craig (2004), Jonathan (2004), Murphy & Russell (1997), dan O’Leary (2004). Senarai karya ini yang lebih tuntas ada di Lampiran 6 dan 7. Di pihak yang lain pula usaha mengharmonikan teori kosmologi moden dengan Kristian (Katholik) nampaknya dilakukan di peringkat tertinggi agama tersebut dengan komuniti ahli kosmologi menerusi siri simposium anjuran pihak Vatican (yang memang ahli Pusat Balicerap Astronominya) seperti seminar 1988 yang pascasidangnya disunting oleh Russell drk (1988) yang banyak mengandungi makalah tentang kosmologi seperti oleh Isham (1988), MacMullin (1988), Peters (1988), Russell (1988); seminar 1993 yang pascasidangnya disunting oleh Russell drk (1993/1996) yang khsus membincangkan tentang KQ dan Kristian seperti oleh Isham (1993), dan Russell (1993); dan seminar 2000 yang pascasidangnya disunting oleh Russel drk (2000) yang khusus membicarakan persoalan “Tindakan Kudus” mengikut prspektif Kristian. Selain daripada itu banyaklah juga sarjana lain yang membicarakan keserasian Kristian dengan teori kosmologi seperti yang disenaraikan di Lampiran 7.
Bersambung......

No comments: