Dasar-Dasar Fisika Teori

Kepala berdenyut-denyut membaca buku Dasar-Dasar Teori Fisika yang ditulis oleh Pantur Silaban, Ph. D. Betapa tidak, buku tipis setebal 70 halaman tak terbayangkan isinya materi-materi yang diluar perkiraan.

Dalam pengantar disebutkan, bahwa dalam mempelajari fisika diperlukan dasar pengetahuan matematika agar kita dapat menginterpretasi yang tepat terhadap persamaan-persamaan fisis. Jadi teringat pada buku-buku referensi saat kuliah, yaitu A Unified Language of Mathematics Physics atau Mathematical Methods in the Physical Sciences atau mata kuliah Fisika Matematika alias Fismat dari episode Fismat 1, Fismat 2, Fismat 3, dan Fismat 4. Bikin rambut keriting dan wajah panen jerawat (apa hubungannya coba…hehehe).

Di antara pengetahuan matematika, yang banyak dipakai diantaranya adalah ruang vektor, aljabar dan grup. Setiap sistem fisis selalu boleh dinyatakan dengan sebuah vektor tertentu yang memiliki sifat aljabar tertentu. Sifat-sifat simetri yang dimiliki sistem fisis tersebut kemudian akan dirumuskan dengan menggunakan teori grup. Nah, dalam buku ini akan dibahas mengenai grup Lorentz bersama penggunaannya.

Aljabar lagi akhirnya..begitu pentingnya dalam fisika. Tak salah jika David Hestenes, menguprek-uprek aljabar Clifford dalam bentuk aljabar ruang waktu. Terima kasih atas karya-karyanya, sehingga saya bisa menyelesaikan skripsi waktu kuliah dulu. Skripsiku dulu yang berjudul “Penyelesaian Persamaan Gelombang Relativistik untuk Elektron”, merujuk pada aljabar ruang-waktunya Hestenes.

Teringat juga dulu mengkopi buku Lie Groups Theory yang tidak mudeng sampai sekarang. Pernah juga mengikuti kuliah umum (atau seminar..entah lupa) mengenai simetri fisika yang diberikan oleh Prof.Drs. Muslim Ph.D (almarhum). Waktu itu sih ada paham-pahamnya, karena materi simetri dibahas dari hal yang sederhana.

Kembali ke isi buku Dasar-Dasar Fisika Teori dari Pantur Silaban. Pada bagian awal dibahas tentang grup Lorentz Homogen. Transformasi Lorentz merupakan transformasi yang menghubungkan dua sifat inersial yang sebarang dan dinyatakan dalam persamaan :

Dengan n, p = 0, 1, 2, 3 dan l_np adalah matrix-matrix yang tak singulir, sedangkan

x₀ = ct, x₁ = x, x₂ = y, x₃ = z.

Himpunan dari semua transformasi Lorentz yang membuat bentuk

R₂ = x₀² – x₁² – x₂² – x₃²

Invariant, yakni

x₀² – x₁² – x₂² – x₃² = (x₀¹)² – (x₁¹)² – (x₂¹)² – (x₃¹)²

Bagaimana? Mulai bingung ya? Herannya dulu ketika mengambil mata kuliah Relativitas bisa mendapatkan nilai lumayan (kalo gak B ya AB..hehehehe).

Sampai sekian dulu. Untuk penjelasan berikutnya yakni pembahasan lebih lanjut mengenai transformasi Lorentz, sifat invariant persamaan medan boson vektor netral tak bermassa terhadap grup Lorentz homogen, penerapan dalam teori hamburan (scattering theory), pengantar teori kuantisasi kedua, beserta contoh-contoh soalnya akan dibahas selanjutnya. Tentunya menunggu otak ini mampu mencerna materi-materi tersebut.

Thanks for reading & sharing Sains Multimedia