Pertanyaan yang Menghantui Fisika


Wawancara dengan Lawrence M. Krauss (Sumber: Scientific American, Agustus 2004, hal. 82-85)

Kepala departemen fisika di Case Western Reserve University, Lawrence M. Krauss merupakan sosok terkenal di komunitas riset atas ramalannya bahwa entitas misterius bernama dark energy bisa menjadi kunci untuk memahami awal-mula alam semesta. Dia juga kritikus sosial yang blak-blakan dan bulan Februari lalu menjadi salah satu dari 60 ilmuwan yang menandatangani surat berjudul “Mengembalikan Integritas Sains dalam Pembuatan Kebijakan”, mengeluhkan penyalahgunaan sains oleh pemerintahan Bush. Tapi masyarakat mungkin lebih mengenalnya sebagai penulis opini editorial dan pengarang buku-buku menarik. Karyanya di tahun 1995, The Physics of Star Trek, menjadi buku laris, diterjemahkan ke dalam 15 bahasa. Kini dia sedang menyelesaikan judul populer ketujuh, Hiding in the Mirror: The Mysterious Allure of Extra Dimensions, yang dia lukiskan sebagai “penjelajahan hubungan asmara ilmiah, sastra, dan seni kita yang panjang dengan gagasan adanya alam-alam semesta tersembunyi di luar sana.” Baru-baru ini Krauss mendiskusikan banyak hasrat sains dan sosialnya dengan penulis Claudia Dreifus.

SCIENTIFIC AMERICAN: Apa saja pertanyaan utama yang menyusahkan fisikawan hari ini?

LAWRENCE KRAUSS: Ada tiga yang saya rasa menarik: Bagaimana sifat dark energy? Bagaimana kita bisa merukunkan penguapan black hole  dengan mekanika quantum? Dan terakhir, apakah dimensi-dimensi tambahan eksis? Semua pertanyaan ini saling terkait. Dan semuanya butuh suatu wawasan baru mengenai gravitasi quantum. Tapi kita harus menghasilkan ide yang sama sekali baru dan luar biasa. Dan sulit diprediksi kapan itu akan terwujud. Pada 1904, Anda tak memprediksi bahwa Albert Einstein akan menghasilkan ide luar biasa di tahun 1905.

Saya rasa resolusi terhadap persoalan ini kemungkinan besar bersifat teoritis dan bukan eksperimental. Sebab tanda eksperimen langsung yang menunjukkan arah teoritis yang benar di bidang ini kemungkinan berada di luar domain eksperimen terkini. Saya juga bertaruh, solusi terhadap persoalan ini takkan menyerupai apa yang sedang dikerjakan sekarang, termasuk teori string.

SA: Apa teori string merupakan padanan fisika dari [gagasan] Tuhan yang gagal, sebagaimana biasa dikatakan orang-orang tentang ideologi komunis?

LK: Tidak juga. Tapi saya pikir masanya sudah berlalu. Teori string dan teori fisika mutakhir lain, loop quantum gravity, keduanya berakar dari satu ide dasar: bahwa terdapat masalah matematis dalam relativitas umum.

Idenya adalah, ketika Anda berusaha memeriksa fenomena fisikal pada skala yang semakin kecil, aksi gravitasi semakin buruk. Ujung-ujungnya Anda mendapat ketakterhinggaan. Dan nyaris semua riset teori gravitasi quantum berusaha memahami semua ketakterhinggaan ini. Yang dilakukan teori string dan loop quantum gravity adalah menghindari ini dengan tidak memeriksa skala lebih kecil dari [batas] jarak tertentu, sebab jika Anda melakukannya, segalanya akan berperilaku berbeda. Kedua teori ini didasarkan pada ide bahwa Anda tidak bisa turun sampai ke nol pada sebuah partikel titik, dan itulah cara menyingkirkan ketakterhinggaan matematis. Perbedaan utama di antara keduanya, saya pikir, adalah bahwa string jauh lebih kaya secara intelektual dan matematis.

Teori string belum berprestasi banyak dalam hal pemecahan masalah fisika, tapi telah menghasilkan banyak temuan matematika yang menarik. Itu sebabnya ia mempesona. Loop quantum gravity bahkan belum berbuat sejauh itu, setidaknya dalam ingatan saya.

SA: Apa Anda mau bilang teori string sebetulnya belum membawa kita ke mana-mana?

LK: Baik teori string ataupun loop quantum gravity belum banyak memberitahu kita tentang persoalan fisika yang tak terpecahkan—yang paling penting, kenapa alam semesta memiliki dark energy? Itu pertanyaan terbesar saat ini. Satu hal yang sudah muncul dari teori string adalah ide alam semesta jamak atau dimensi tambahan, dan itu karena teori string didasarkan pada dimensi tambahan. Satu-satunya teori string yang konsisten awalnya memiliki 26 dimensi, kemudian diturunkan menjadi 10. Tapi alam semesta yang kita tinggali adalah empat-dimensi (tiga ruang plus satu waktu). Sudah banyak pembicaraan yang menjelaskan kenapa semua dimensi tambahan ini tidak terlihat. Belakangan ini sebagian orang mencoba mengubah cacat tersebut menjadi manfaat dengan menyatakan dimensi-dimensi tambahan sebetulnya bisa dideteksi.

SA: Anda baru menyelesaikan sebuah buku mengenai alam-alam semesta paralel. Apa menurut Anda mereka riil?

LK: Saya akan jawab begini: ini bidang yang menggairahkan, dan mengagumkan bagi mahasiswa sarjana. Salah satu bekas mahasiswa Ph.D. saya bertanggungjawab atas gelombang ketertarikan baru pada ide ini. Tapi saya mencium dimensi-dimensi tambahan ini keliru. Yang kita pelajari dari fisika partikel unsur mengenai penyatuan semua gaya alam cenderung menunjuk ke arah yang berbeda dari model-model alam semesta paralel besar ini. Betapapun menawan dan seksi, jika harus bertaruh, saya bertaruh ide-ide dimensi tambahan besar ini barangkali tidak benar. Lihat saja nanti.

SA: Bagaimana ceritanya sampai Anda menulis The Physics of Star Trek?

LK: Sebetulnya, awalnya lelucon, kira-kira tahun 1993. Saya baru menyelesaikan Fear of Physics untuk Basic Books. Saya sedang mengobrol dengan editor tentang apa yang bisa saya lakukan untuk mereka selanjutnya. Dalam perbincangan, dia menyebut-nyebut puterinya yang menjadi Trekker. “Bagaimana kalau The Physics of Star Trek?” katanya sambil tertawa.

Malam itu saya mulai memikirkan transporter, piranti Star Trek yang mengurai atom-atom Anda, memindahkannya secara seketika ke tempat lain dan menyusunnya kembali di sana. Apa yang diperlukan untuk membuatnya? Ini menggiring saya untuk membuat daftar semua fenomena apik Star Trek yang bisa dimanfaatkan untuk memancing orang-orang agar memikirkan fisika. Jika masyarakat suka barang khayalan ini, saya pikir, kenapa mereka tidak suka sains sungguhan, yang seribu kali lebih menakjubkan?

Saya berterus-terang tentang barang-barang Trek yang tak mungkin bekerja. Tapi saya juga mengarahkan pembaca kepada kemungkinan-kemungkinan yang lebih mempesona di alam semesta riil. Sains riil menghasilkan ide-ide yang tak berani dikemukakan penulis fiksi manapun. Pikirkan antigravitasi kosmik, yang saya dalami di siang hari: tak ada yang mengerti kenapa ruang hampa memiliki energi. Ini ide teraneh di dunia!

SA: Kenapa?

LK: Jika Anda tanya anak kecil berapa banyak energi yang terdapat di ruang hampa, dia akan jawab “nol”, itu jawaban yang masuk akal. Tapi kita sudah tahu itu tidak benar: jika Anda mengambil semuanya, tetap ada [sejumlah tertentu] di sana.

Yang lebih buruk: jika Anda menempatkan sejumlah kecil energi ke ruang hampa, maka hukum fisika menyebut Anda semestinya bisa menempatkan energi dalam jumlah dahsyat ke sana. Sekali Anda membuka bendungan dan memperkenankan ruang hampa memiliki energi, Anda bertanya berapa banyak yang wajar dimilikinya. Pemahaman mutakhir kita akan gravitasi dan mekanika quantum menyatakan bahwa ruang hampa mestinya memiliki energi sekitar 120 orde magnitudo lebih banyak daripada jumlah yang kita ukur. Dengan kata lain angka satu diikuti 120 angka nol! Bagaimana menurunkan jumlah tersebut dengan magnitudo sebesar itu, tanpa membuatnya menjadi nol, merupakan sebuah misteri sempurna. Di kalangan fisikawan, ini dianggap sebagai persoalan penyetelan-halus terparah dalam fisika.

Begitu kita memecahkan persoalan ini, kita harus menjelaskan kenapa bilangan yang kita ukur 120 orde magnitudo lebih kecil dari yang seharusnya.Tak ada yang tahu caranya. Dan itulah kenapa ini menjadi hal paling menggairahkan dalam fisika. Sebab keanehan membangkitkan kegairahan.

SA: Anda salah satu dari segelintir fisikawan terkemuka yang juga dikenal sebagai intelektual publik. Di pertengahan abad silam, kegiatan seperti itu di kalangan ilmuwan adalah hal lumrah. Bahkan Albert Einstein merupakan selebriti internasional, yang pandangan pribadinya tentang segala sesuatu, mulai dari perlucutan nuklir sampai Zionisme, dicari-cari oleh pers. Mengapa Anda berpikir diri Anda termasuk burung langka itu sekarang?

LK: Saya tak bisa berbicara untuk orang lain. Selain riset saya sendiri, sebagian misi saya adalah mencoba mengakhiri keterputusan antara sains dan komponen kebudayaan lainnya. Kita hidup dalam masyarakat di mana ada anggapan sah-sah saja orang intelek tidak melek sains. Sekarang tidak selalu begitu. Di awal abad 20, Anda tak bisa dianggap intelek tanpa mendiskusikan isu-isu sains yang penting. Hari ini Anda bisa memungut sebuah majalah intelektual penting dan menemukan ulasan buku sains di mana pengulasnya tanpa malu berkata, “Ini mempesona. Saya tak memahaminya.” Andai mereka mengulas karya John Kenneth Galbraith, mereka takkan memamerkan ketidaktahuan mereka soal ekonomi.

SA: Bagaimana ketidakmelekan sains menjadi lumrah?

LK: Kita semua tahu betapa jeleknya pengajaran sains di banyak sekolah. Begitu banyak guru SMP dan bahkan SMA tak memiliki latar belakang sains. Ketika puteri saya duduk di kelas dua dan saya datang ke sekolahnya, saya tertegun oleh pemandangan bagaimana gurunya terlihat tak nyaman mengajarkan konsep-konsep sains paling sederhana. Saya pikir ini lumrah. Dan terdapat kenyataan di mana sains menjadi semakin esoterik, mempersulit orang awam untuk mencernanya.

Faktanya—dan saya bukan orang pertama yang bilang begini—setelah Perang Dunia II, para ilmuwan Amerika menjadi elit terasing. Rahasia-rahasia yang memungkinkan mereka untuk mengubah dunia justru ikut memungkinkan mereka untuk melalaikan tanggungjawab terhadap masyarakat. Ilmuwan menjadi kelas di atas masyarakat, ketimbang bagian darinya.

Jadi untuk waktu lama, sampai tahun 1970-an, banyak ilmuwan Amerika tidak percaya pentingnya mendekati publik. Itu masa-masa indah, banyak uang mengalir masuk. Panggilan bangun muncul di tahun 1993, ketika Kongres menolak Superconducting Super Collider. Itu sinyal nyata bahwa fisikawan mengerjakan sesuatu yang keliru.

Kami belum meyakinkan masyarakat—atau bahkan semua kolega kami—bahwa membangun alat ini sangat bernilai. Dan sejak saat itu, kondisi menjadi jelas: untuk mendapatkan uang demi pekerjaan kami, kami harus menjelaskannya kepada publik. Kegemaran saya adalah mencoba menyambungkan ide-ide menarik dalam sains dengan kehidupan masyarakat.

SA: Isu besar publik yang sudah Anda identifikasi adalah memerangi ajaran kreasionisme di sekolah-sekolah. Selama beberapa tahun terakhir, Anda menghabiskan waktu dengan bepergian, berdebat dengan para kreasionis tentang usulan perubahan kurikulum untuk SMA-SMA di Ohio. Apa itu menyenangkan?

LK: Kurang menyenangkan dibanding apapun yang pernah saya kerjakan. Meyakinkan orang-orang akan asyiknya sains sangatlah menyenangkan; berusaha menghindarkan serangan terhadap sains terasa membuang-buang waktu, meskipun perlu.

Saya dipanggil setelah beberapa kreasionis diangkat menjadi anggota Standards Committee of the Ohio State Board of Education. Mereka mengusulkan standar baru untuk menciptakan kontroversi palsu seputar evolusi dengan memasukkan ide ad hoc yang disebut “rancangan cerdas” ke dalam pelajaran-pelajaran sains SMA.

Selama nyaris setahun, saya merasa berada di tengah-tengah kampanye politik. Setelah berakhir, kami menang dan kalah. Menang karena berhasil mencegah “rancangan cerdas” masuk pelajaran sains. Kalah karena dalam semangat “keadilan”, dewan menambahkan kalimat yang isinya, “Siswa mesti tahu bagaimana para ilmuwan terus memeriksa teori evolusi secara kritis.” Saya menantang ini dengan keras. Saya ingin isinya “para ilmuwan terus memeriksa segala sesuatu secara kritis.”

Sebagaimana yang saya cemaskan, kalimat ini membuka pintu bagi klaim kreasionis bahwa terdapat kontroversi seputar akurasi teori evolusi. Dan ini kembali menghantui kita. Minggu lalu, saya harus meminggirkan jerih-payah saya karena kaum kreasionis kembali memainkan permainan lama mereka di Ohio. Salah satu contoh pelajaran yang muncul adalah kecaman ala rancangan cerdas. Pada dasarnya, mereka menyelundupkan semuanya lagi, tapi lewat pintu belakang. Ini menjemukan, sampai-sampai saya ingin berkata, “Baiklah, teruskan saja.” Tapi kemudian saya sadar inilah yang dianjurkan Phillip Johnson, pengacara yang pertama kali mengusulkan taktik rancangan cerdas, saat mengatakan, “Kami akan terus dan terus sampai kami bertahan lebih lama daripada kaum evolusionis.”

SA: Apa para ilmuwan menjebak diri mereka sendiri ketika berusaha “adil” dan “memberi waktu seimbang” dalam perdebatan dengan kelompok anti-Darwin?

LK: Ya. Sebab sains bukanlah keadilan. Melainkan keterujian. Dalam sains, kita membuktikan sesuatu melalui metode empiris, dan kita membuang sesuatu yang telah terbukti salah. Titik. Begitulah kita maju.
Saya tidak menentang pengajaran ide-ide berlandaskan keimanan dalam pelajaran-pelajaran agama; saya hanya menentang pengajarannya seakan itu sains. Saya terusik ketika orang seperti Bill Gates, yang kedermawanannya saya kagumi, membantu mendanai salah seorang penganjur utama “rancangan cerdas” dengan menyumbang uang kepada lembaga think tank konservatif bernama Discovery Institute. Ya, baru-baru ini mereka mendapat hibah dari Gates Fundation. Memang betul hibah hampir $10 juta itu, kedua kalinya dari Gates, tidak mendukung “rancangan cerdas”, tapi itu menambah kredibilitas pada kelompok yang tujuan dan aktivitasnya, berdasarkan pengalaman saya dengan mereka, patut dicurigai secara intelektual. Selama perdebatan standarisasi sains di Ohio, para mata-mata institut terus-menerus berusaha memberi kesan bahwa ada kontroversi seputar evolusi padahal tidak, dan membingkai perdebatan dalam isu keadilan padahal tidak. [Catatan editor: Amy Low, petugas hubungan media yang mewakili Bill and Melinda Gates Foundation, menyatakan yayasannya “memutuskan tidak menanggapi komentar Dr. Krauss.”]

SA: Mengapa Anda menganggap hibah ini sangat meresahkan sampai harus mengemukakannya secara khusus di sini?

LK: Sebab kita hidup di masa ketika begitu banyak pertanyaan sains ditranformasikan ke dalam kampanye hubungan masyarakat—di mana kebenaran yang muncul menguntungkan siaran berita dan menimbulkan kontroversi. Ini membahayakan sains dan masyarakat, sebab apa yang kita peroleh dari obesrvasi dan pengujian tidak boleh tunduk pada negosiasi atau retorika, seperti dalam politik.

Kelompok kreasionis mengiris kredibilitas sains ketika mereka meragukan metode kami. Saat berbuat demikian, mereka mempermudah distorsi temuan sains di bidang-bidang kebijakan kontroversial.

Kita bisa lihat ini sedang terjadi pada isu-isu semisal sel punca (stem cell), aborsi, pemanasan global, dan pertahanan misil. Ketika ujicoba sistem pertahanan misil tidak berhasil, jawaban Pentagon kurang-lebih berbunyi, “Tak ada lagi ujicoba sebelum kita membangunnya.”

SA: Antara menulis buku populer dan kegiatan politik Anda, kapan mengerjakan sains?

LK: Di keheningan malam, di tengah dua pekerjaan tersebut. Saya mengerjakannya di saat seperti itu—atau saat ada kesempatan untuk duduk bersama mahasiswa biasa dan pascadoktoral. Rasanya mengagumkan ketika kami melakukan itu, betapa banyak yang bisa kami capai. Belakangan ini saya banyak mengandalkannya.

Terkadang berbulan-bulan saya mengerjakan hal lain, dan saya bisa sangat depresi. Membicarakan sains memang penting, dan mungkin hal terpenting yang saya lakukan. Tapi jika saya tidak mengerjakan sains sungguhan, saya merasa seperti penipu. Di sisi lain, jika saya tidak mengerjakan kegiatan publik, saya juga merasa seperti penipu.

SA: Kenapa penipu?

LK: Sebab sains tidak dikerjakan dalam ruang vakum. Ia dikerjakan dalam konteks sosial, dan hasil sains berimplikasi penting bagi masyarakat, meskipun hanya menyediakan pemahaman umum tentang bagaimana [posisi] kita manusia pas dalam kosmos.

Jadi, menghasilkan pengetahuan baru saja, tanpa berupaya menyebarkan dan menjelaskannya, tidaklah cukup. Saya rasa tidak mungkin kita mengharapkan setiap ilmuwan menghabiskan waktu untuk menjelaskan sains. Tapi di sebuah masyarakat di mana sains sangat penting dan banyak kekuatan mencoba mendistorsi hasil sains, angkat bicara sangat krusial bagi sebagian kami.

Tidak ada komentar: