Understanding Quantum Weirdness: A Bayesian Interpretation, Essays (university) of Quantum Physics

Explore the quantum world through the lens of bayesian probabilities. From wave functions to schrödinger's cat, this document discusses how the bayesian interpretation challenges classical concepts and offers new insights into quantum mechanics.

Typology: Essays (university)

2015/2016

Uploaded on 06/25/2016

adesandros
adesandros 🇮🇩

4

(1)

3 documents

1 / 4

Toggle sidebar

This page cannot be seen from the preview

Don't miss anything!

bg1
QUANTUM WEIRDNESS?
It’s All in Your Mind
Bersamaan dengan teori relativitas Einstein, teori mekanika kuantum telah menjadi
terobosan tersukses bagi perkembangan dunia sains, khususnya dalam bidang fisika. Hal
ini diawali dengan pendapat Louis de Broglie yang mengatakan bahwa sebuah entitas yang
selama ini dikenal sebagai suatu materi, dalam keadaan tertentu juga dapat diperlakukan
sebagai gelombang. Konsekuensi dari hal ini kemudian dijelaskan oleh Max Born yang
mengatakan bahwa jika sebuah materi bisa diperlakukan sebagai gelombang, ia seharusnya
juga memiliki sebuah persamaan yang analog dengan persamaan sinusoidal gelombang,
selama ini dikenal dengan fungsi gelombang (wave function).
Banyak pendekatan dilakukan menggunakan teori ini terbilang sukses dalam
menjelaskan fenomena-fenomena yang belum bisa dijelaskan dengan fisika klasik, salah
satunya oleh Erwin Schrodinger mengenai penjelasannya tentang perilaku materi dalam
kedudukan kuantum. Akan tetapi, masalah mulai muncul ketika ada beberapa pihak yang
menganggap bahwa fungsi gelombang itu benar-benar nyata, tanpa memperdulikan bahwa
hal ini berbenturan dengan keyataan.
Dapat dibayangkan jika seorang pasien yang datang ke dokter untuk memastikan
apakah dirinya terkena kanker atau tidak. Menurut pendekatan fungsi gelombang, pasien
bisa saja berada dalam keadaan sakit kanker atau tidak dalam keadaan yang bersamaan.
Namun, ketika observasi dilakukan (dalam hal ini menggunakan CT Scan), fungsi
gelombang akan kolaps mendekati suatu titik tertentu sehingga dokter bisa memutuskan
apakah pasien terkena kanker atau tidak.
Keanehan-keanehan yang timbul akibat penjelasan inilah yang menjadi sasaran
pengembangan teori kuantum Bayesianism yang dilakukan oleh Carlton Caves,
Christopher Fuchs, dan Ruedinger Schack melalui paper yang bertajuk “Quantum
Probabilities as Bayesian Probabilities”. Ketiga trio ini (sering dijuluki dengan CFS
[Caves, Fuchcs, dan Schack]) melakukan pendekatan yang berbeda untuk menjelaskan
kedudukan kuantum sebuah sistem, yaitu menggunakan teori probabilitas yang subjektif
berdasarkan teorema Bayes.
Perlu diketahui, para pelopor teori ini tidak percaya bahwa probabilitas ( dalam hal
ini yang bersifat objektif ) benar-benar eksis dalam kehidupan. Christopher Fuchs dalam
wawancaranya oleh Quanta Magazine secara tegas bahwa probabilitas hanyalah sebuah
khayalan belaka. Probabilitas sebenarnya adalah tingkat kepercayaan seseorang mengenai
sesuatu, dan sama sekali tidak bersifat objektif.
pf3
pf4

Partial preview of the text

Download Understanding Quantum Weirdness: A Bayesian Interpretation and more Essays (university) Quantum Physics in PDF only on Docsity!

QUANTUM WEIRDNESS?

It’s All in Your Mind Bersamaan dengan teori relativitas Einstein, teori mekanika kuantum telah menjadi terobosan tersukses bagi perkembangan dunia sains, khususnya dalam bidang fisika. Hal ini diawali dengan pendapat Louis de Broglie yang mengatakan bahwa sebuah entitas yang selama ini dikenal sebagai suatu materi, dalam keadaan tertentu juga dapat diperlakukan sebagai gelombang. Konsekuensi dari hal ini kemudian dijelaskan oleh Max Born yang mengatakan bahwa jika sebuah materi bisa diperlakukan sebagai gelombang, ia seharusnya juga memiliki sebuah persamaan yang analog dengan persamaan sinusoidal gelombang, selama ini dikenal dengan fungsi gelombang ( wave function ). Banyak pendekatan dilakukan menggunakan teori ini terbilang sukses dalam menjelaskan fenomena-fenomena yang belum bisa dijelaskan dengan fisika klasik, salah satunya oleh Erwin Schrodinger mengenai penjelasannya tentang perilaku materi dalam kedudukan kuantum. Akan tetapi, masalah mulai muncul ketika ada beberapa pihak yang menganggap bahwa fungsi gelombang itu benar-benar nyata, tanpa memperdulikan bahwa hal ini berbenturan dengan keyataan. Dapat dibayangkan jika seorang pasien yang datang ke dokter untuk memastikan apakah dirinya terkena kanker atau tidak. Menurut pendekatan fungsi gelombang, pasien bisa saja berada dalam keadaan sakit kanker atau tidak dalam keadaan yang bersamaan. Namun, ketika observasi dilakukan (dalam hal ini menggunakan CT Scan ), fungsi gelombang akan kolaps mendekati suatu titik tertentu sehingga dokter bisa memutuskan apakah pasien terkena kanker atau tidak. Keanehan-keanehan yang timbul akibat penjelasan inilah yang menjadi sasaran pengembangan teori kuantum Bayesianism yang dilakukan oleh Carlton Caves, Christopher Fuchs, dan Ruedinger Schack melalui paper yang bertajuk “Quantum Probabilities as Bayesian Probabilities”. Ketiga trio ini (sering dijuluki dengan CFS [Caves, Fuchcs, dan Schack]) melakukan pendekatan yang berbeda untuk menjelaskan kedudukan kuantum sebuah sistem, yaitu menggunakan teori probabilitas yang subjektif berdasarkan teorema Bayes. Perlu diketahui, para pelopor teori ini tidak percaya bahwa probabilitas ( dalam hal ini yang bersifat objektif ) benar-benar eksis dalam kehidupan. Christopher Fuchs dalam wawancaranya oleh Quanta Magazine secara tegas bahwa probabilitas hanyalah sebuah khayalan belaka. Probabilitas sebenarnya adalah tingkat kepercayaan seseorang mengenai sesuatu, dan sama sekali tidak bersifat objektif.

Sebagai alternatif, ia menawarkan teori probabilitas versi Bayes untuk mengganti konsep probabilitas frekuentis yang selama ini dipakai dalam teori mekanika kuantum. Probabilitas versi Bayes berasal dari pemikiran Thomas Bayes, yaitu seorang cendekiawan sekaligus pemuka agama asal Inggris, yang kemudian digeneralisasi oleh matematikawan Pierre-Simon Laplace. Secara garis besar, teori probabilitas versi Bayes menekankan bahwa tingkat kepercayaan seseorang pada suatu fakta/kejadian akan berubah seiring dengan hadirnya petunjuk-petunjuk dalam kejadian lain. Jadi, probabilitas haruslah bersifat subjektif, yaitu lebih tepatnya berkaitan dengan kondisi mental pengamat dalam mencerna petunjuk- petunjuk yang diperoleh untuk menghasilkan sebuah tingkat kepercayaan yang baru. Ketika kasus mengenai seorang pasien dan dokter coba dijelaskan dengan konsep ini, pembaca akan menemukan bahwa pendekatan berikut akan tampak lebih cocok dengan realita. Sebelum pemeriksaan dengan CT Scan dilakukan, sang dokter akan melakukan tahapan prediagnosis, yaitu tahapan di mana dokter memperkirakan jenis kanker apa yang diderita oleh pasien sebelum adanya diagnosis yang valid melalui hasil pemeriksaan. Perkiraan dokter mengenai jenis kanker tertentu dapat didasari oleh berbagai hal, misalnya kecocokan gejala-gejala yang timbul dengan ciri-ciri pasien yang terkena penyakit tersebut, ataupun bisa saja karena statistik menunjukkan bahwa penyakit tersebut sudah banyak menjangkit orang pada daerah dan rentang waktu tertentu. Setelah pemeriksaan dilakukan lebih lanjut, prediagnosis yang dilakukan dokter sudah tidak berlaku lagi, melainkan hasil diagnosis yang lebih akurat dalam menggambarkan kondisi pasien yang sesungguhnya. Melalui penjelasan di atas, pembaca dapat melihat secara jelas bahwa pasien tidak pernah menderita berbagai jenis kanker, dan bahkan tidak menderita penyakit samasekali pada saat yang bersamaan. Hasil prediagnosis hanya menggambarkan kemampuan dokter dalam mencerna gejala-gejala yang pasien alami, pola hidup pasien, dan petunjuk-petunjuk lainnya untuk memperkirakan penyakit apa yang diderita oleh pasien. Dalam korelasinya dengan fungsi gelombang suatu materi, CFS mengatakan bahwa fungsi gelombang hanyalah sebuah alat sementara yang digunakan oleh pengamat untuk memperkirakan hasil pengukuran. Fungsi gelombang dari seorang pengamat boleh berbeda terhadap fungsi gelombang yang diperkirakan oleh pengamat yang lainnya, tetapi hasil pengukuran tetap harus berlaku secara umum. Pendekatan dengan probabilitas Bayesian juga dapat diterapkan dalam permasalahan yang lebih dekat dengan fisika, termasuk salah satunya yang paling kontroversial, yaitu tentang paradoks kucing Schrodinger ( Schrodinger Cat ) yang

ini sudah berhasil memberikan secuil petunjuk baru tentang bagaimana cara menjelaskan perilaku alam sesungguhnya yang selama ini menjadi misteri yang belum terpecahkan.

Referensi

  1. Taylor, Katherine. 2015. " A Private View of Quantum Reality ". Quanta Magazine March 2013
  2. Von Bayer, H. Christian. 2013 “ Quantum Weirdness: It’s All in Your Mind ”. Scientific American June 2013
  3. Bayes T. (1763) "An Essay towards solving a Problem in the Doctrine of Chances " . Phil. Trans., 53
  4. R. Eiseberg, R. Resnick (1974). “ Quantum Physics of Atoms, Molecules, Solids, Nuclei, and Particles ”. NYC: John Wiley & Sons.