KISAH TENTANG ATOM DAN HANTU

Alkisah tersebutlah seorang ahli gambar hebat  yang mampu menggambarkan segala sesuatu yang dilihatnya dengan sangat hidup dan mempesona, sehingga mengundang decak kagum dari para penikmat karyanya.

Pada suatu ketika salah seorang penggemarnya bertanya , 

“ Pak,  apa rahasianya sehingga anda mampu menggambar sedemikian hebat ? “

“ Rahasianya ialah kebiasaanku untuk selalu berlatih, mengamati, berlatih, mengamati, dan berlatih lagi begitu seterusnya !” Jawab ahli gambar itu

“ Menurut  anda, di dunia ini  benda apakah yang paling sulit digambar ? “ 

“ Manusia ! “ 

“ Dan benda apakah yang paling mudah digambar ? “ 

“ Hantu ! “

“ Lho, kenapa hantu mudah digambar,  bukankah hantu itu tidak pernah bisa dilihat orang , bagaimana mungkin anda bisa dengan mudah  menggambarnya ? “

“ O tentu saja . Oleh karena tidak ada orang yang pernah melihatnya itulah maka saya bisa dengan mudah menggambarkannya, sebab seandainya saya melakukan kesalahan yang besar sekalipun orang tidak akan tahu, tetapi kalau saya membuat kesalahan sedikit saja dalam menggambar sosok manusia , maka semua orang akan segera mengetahui letak kesalahannya ! “

Memang kalau dipikir - pikir ada benarnya  juga  pendapat ahli gambar tersebut. Bagaimana seseorang bisa menemukan kesalahan pada suatu gambar atau model apabila orang itu tidak pernah melihat benda aslinya 

Namun untuk kasus berikut ini, kita akan benar-benar dihadapkan pada suatu situasi nyata dimana manusia benar-benar ditantang untuk menggambarkan sesuatu yang tidak pernah dilihatnya !

“ Menggambar hantu ??? “

“ Ooo bukan, kali ini manusia ditantang dalam sebuah perlombaan yang telah dimulai dan berlangsung selama berabad-abad,  yakni perlombaan menggambarkan sebutir atom ! “

Perlombaan ini dimulai di daerah Yunani sekitar abad 6 sebelum masehi , Dan dimulai dengan sebuah pertanyaan sederhana , “ Terbuat dari apakah zat itu ? “

Para cerdik pandai dan filsuf Yunani saat itu mengajukan berbagai jawaban tentang bahan dasar zat. Ada yang berpendapat bahan dasar dari semua zat adalah air, ada yang berpendapat bahan dasar zat adalah api, dan ada pula yang bilang udara, dan tanah , namun di antara pendapat-pendapat tersebut terdapat satu pendapat yang cukup menarik untuk disimak di saat ini, yaitu pendapat dari Leukipus dan muridnya Demokritus ( hidup sekitar 500 - 400 sm ) , kedua orang ini berpendapat bahwa benda apapun di muka bumi ini, jika dipotong -potong secara terus - menerus, maka pada akhirnya akan diperoleh suatu potongan zat yang paling kecil  yang tidak dapat dibagi lagi. Oleh mereka potongan terkecil ini diberi nama atom , yang artinya tidak dapat dibagi lagi. Kedua orang itu menggambarkan atom sebagai kepingan potongan terkecil dari suatu zat.

Namun sayangnya pendapat ini selama berabad-abad kemudian tidak ditanggapi, dan terkalahkan oleh pendapat lain yang menyatakan bahwa atom itu tidak ada !

Pada sekitar tahun 1803 ( 12 abad kemudian !! ) John Dalton mengangkat kembali pendapat Leukipus dan Demokritus tersebut dalam upayanya untuk memahami dan menjelaskan proses perubahan wujud  dan sifat zat yang ada di lingkungan sekitarnya . Oleh Dalton, atom-atom suatu benda itu digambarkan berupa bola-bola pejal dan kecil ( seperti kelereng ) yang jenisnya berbeda antara satu zat dan zat yang lain. Dan proses perubahan wujud dan reaksi antar zat digambarkan sebagai proses pertukaran atom antar masing - masing zat .

Gambaran atom karya Dalton ini bertahan dan dianggap benar, hingga pada tahun 1898 J.J Thomson dalam salah satu percobaannya membuktikan bahwa ternyata ada partikel yang lebih kecil dan bermuatan negatif yang disebut elektron, dapat dilepas dari atom – atom zat . Maka sebagai ganti dari model kelereng netral, oleh J.J. Thomson atom digambarkan sebagai sebutir bola gas bermuatan positif, yang di dalamnya  bertebaran elektron bermuatan negatif (Mirip kue kismis)  

Pada tahun 1911 Ernest Rutherford dengan mendasarkan pada hasil percobaan Geiger dan Marsden, menemukan kejanggalan dalam model atom Thomson . Ia berpikir bahwa seandainya model atom Thomson benar, maka jika kita menembaki selembar tipis lempeng emas dengan menggunakan partikel-partikel alfa  yang bermuatan positif , partikel itu akan menembus lempengan emas itu dengan arah yang tidak berubah ( Karena partikel alfa hanya menembus awan positif). Namun ternyata data percobaan membuktikan hal lain  Partikel alfa yang berhasil menembus lempeng emas, ternyata arahnya  menyimpang dari arah semula. Bahkan beberapa diantaranya dipantulkan kembali !!   Hal ini mengisyaratkan bahwa sebuah atom haruslah mempunyai suatu inti padat bermuatan positif yang sangat kecil (karena beberapa partikel alfa itu terpantul kembali) . Oleh sebab itu maka Rutherford  menggambarkan atom itu bagaikan bola sangat kecil bermuatan positif  dan dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif . 

Tetapi segera model atom Rutherford ini mendapat sanggahan dari ilmuwan seangkatannya, menurut mereka model Rutherford ini adalah tidak mungkin ! Karena menurut hukum-hukum fisika yang ada saat itu , kalau memang benar elektron yang bermuatan negatif itu bergerak melingkar di sekeliling inti atom, maka mau tak mau elektron itu harus memancarkan sebagian energinya . Dan bila ini terjadi, maka lama-kelamaan elektron itu akan kehabisan energi dan pada akhirnya jatuh dan menempel pada inti .    ( Kembali lagi seperti model atom Thomson )

Untunglah kelemahan model atom Rutherford ini segera ditepis oleh Niels Bohr pada tahun 1913. Dengan melanggar aturan – aturan fisika yang berlaku saat itu, Bohr dengan berani menyatakan bahwa pada saat mengelilingi inti, elektron TIDAK melepaskan energi ! Elektron berada pada orbitnya masing-masing dan energinya tidak bisa berkurang secara otomatis hanya gara-gara ia beredar mengelilingi inti atom. Bohr memperbaiki model Rutherford itu dan menggambarkan bahwa susunan inti dan elektron pada atom adalah  menyerupai model tata surya kita . Kalau pada tata surya matahari dikelilingi planet-planetnya, maka pada model atom Bohr ini inti dikelilingi elektron -elektronnya pada orbitnya masing-masing .

Model atom Bohr ini sangat populer dan tetap dipakai hingga saat ini , karena model ini tampak sederhana dan indah serta sesuai dengan data hasil percobaan .

Namun sayangnya sekalipun sangat bagus, ternyata model atom Bohr ini masih juga mempunyai kelemahan . Model atom yang bagaikan tata surya mini ini  ternyata hanya dapat menjelaskan sifat dan tingkah laku beberapa jenis atom yang sederhana saja, , dan ketika diterapkan pada atom-atom yang rumit , model ini menunjukkan kegagalan  !

Sebagai konsekuensi dari tujuan sains untuk memetakan alam, maka mau tak mau harus dicari lagi model atom yang harus lebih sesuai dengan data percobaan dan dapat menjelaskan gejala-gejala atomik secara lugas dan wajar . Maka dengan dibidani oleh ilmuwan Werner Heisenberg, Erwin Schrodinger, Paul Dirac, Max Born, Wolfgang Pauli, Louis De Brolie, dan kawan-kawannya  lahirlah sebuah model atom yang paling mutakhir dan sesuai dengan data percobaan yang ada. Model atom ini diberi nama  model atom kuantum. 

Sayang sekali model atom terakhir ini sangat sulit digambarkan secara grafis ataupun dicari analoginya secara tepat, alih-alih gambaran yang sederhana dan pasti ( seperti kelereng, kue kismis, atau tata surya), yang ada adalah sederetan persamaan matematis dan angka-angka kuantum yang menggambarkan pola keteraturan dan sebaran peluang posisi elektron di sekitar inti atom .

Jadi menurutmu sekarang, manakah yang lebih mudah dilakukan,  menggambar atom atau hantu ?

 

703031203