Jurus Tembus Dinding Bernama Quantum Tunneling

Ini teori yang menurut aku paling 'what the f*ck' banget. Pertama baca catatan dan dengarin guru jelasin tentang quantum tunneling temen-temen gua semua pada teriak "haaaa?!" Agak sulit sih jelasinnya karena teorinya ga sejalan dengan akal sehat manusia (aku ga bilang kalau fisikawan yang ajukin teori ini gila tapi, emang aneh teorinya). Teorinya gini nih; partikel dengan momentum tertentu bisa menembus sebuah halangan tanpa harus melewati halangan tersebut.

Bayangin aja gini. Ada sebuah bola di satu sisi dinding. Secara logika, gimana cara mindahin bola tersebut ke sisi yang lain? 

Salah satu jawabannya adalah dengan melempar bola tersebut melewati dinding. Itu logika klasik. Quantum tunneling analoginya berbeda. 

Menurut quantum tunneling, bola tersebut bisa berada di sisi yang lain tanpa perlu melangkahi dinding. Bola tersebut bisa dibilang 'tembus' melalui dinding. Jangan tanya kenapa, mereka mah gitu memang. Nah, ini cuma analogi. Secara fisika, benda yang kita sebut 'dinding' pada analogi ini disebut potential barrier yang dapat berupa apa saja seperti nucleus. Kemampuan sebuah partikel untuk men-tunnel-kan dirinya melalui sebuah potential barrier dipengaruhi oleh:

1. Besarnya potential barrier tersebut. Semakin besar, maka semakin kecil kemungkinan quantum tunneling untuk terjadi.

2. wave function (fungsi gelombang) akan partikel tersebut. Ini adalah fungsi yang menggambarkan gerak dan keberadaan sebuah partikel pada sebuah domain. Kemungkinan untuk menemukan keberadaan sebuah partikel pada waktu dan tempat tertentu adalah aplitudo kuadrat dari fungsi ini. Amplitudo fungsi ini berkurang pada bagian luar potential barrier. 

http://www.testandmeasurementtips.com/new-articles/quantum-tunneling-and-tunnel-diodes/

Akan tetapi, jangan coba-coba tabrak diri kalian ke dinding dan berharap kalian seketika tembus ke sisi yang lain, walaupun kemungkinannya memang ada. Tapi sangat kecil. Momentum manusia masih terlalu besar untuk itu. Quantum tunneling hanya berlaku pada artikel dengan skala kuantum seperti quark dan elektron yang memiliki massa cukup kecil sehingga memiliki momentum yang kecil. 

Keluarga Bahagia Hadron

Quark tidak dapat dijumpai sendirian. Menurut obserasi, quark selalu terlihat berdampingan dengan quark yang lain. Hal ini disebabkan oleh fenomena quark confinement. Susunan keluarga quark disebut hadron. Ada dua jenis hadron; baryon dan meson. 

1. Baryon

Baryon adalah partikel yang terdiri dari tiga quark. Contoh dari baryon adalah proton dan neutron. Ketiga quark ini dipengarhi oleh gaya nuklir kuat dan diikat dengan gluon. Komposisi dari ketiga quark ini harus menghasilkan muatan listrik yang sesuai dengan muatan baryon tersebut. Contohnya proton dibentuk oleh dua quark up dan satu quark down. Quark up memiliki muatan +2/3 dan quark down memiliki muatan -1/3. Sehingga, 2(2/3)+1(/1/3)=1. Komposisi ini cocok dengan muatan proton. Syarat tersebut juga berlaku pada neutron dan baryon-baryon lainnya. 

2. Meson

Meson adalah partikel yang terdiri dari satu quark dan satu anti-quark. Antiquark adalah salah satu contoh dari antipartikel. Antipartikel adalah sebuah partikel yang memiliki massa yang sama dengan partikel aslinya namun memiliki karakteristik yang berlawanan. Antipartikel tidak hanya ada pada quark, namun juga lepton yang disebut antilepton. Sebagai contoh, elektron adalah sebuah lepton. Antilepton dari elektron adalah positron. Positron memiliki massa yang sama dengan elektron, namun memiliki muatan +1 dan nomor lepton -1. Contoh dari meson sendiri dapat berupa pion atau kaon. Quark dan anti-quark di dalam meson juga diikat oleh gaya nuklir kuat.