Alam Semesta 11 Dimensi

 

Maka Dia menjadikannya tujuh langit dalam dua masa dan Dia mewahyukan pada tiap-tiap langit urusannya. Dan Kami hiasi langit yang dekat dengan bintang-bintang yang cemerlang dan Kami memeliharanya dengan sebaik-baiknya. Demikianlah ketentuan Yang Maha Perkasa lagi Maha Mengetahui. (QS. 41:12) 

Misteri mengenai alam semesta dan teori fisika terus menerus mencoba diungkap.Para fisikawan terus menerus mencoba membuktikan hipotesis teoritik mereka mengenai suatu teori yang sangat cemerlang dan elegan Teori segalanya! Atau teori yang mampu menggabungkan seluruh teori interaksi dalam fisika.

Kita mengetahui bahwa dalam fisika terdapat beberapa interaksi dasar, yaitu:

1. Interaksi elektromaget

2. Interaksi gravitasi

3. Interaksi kuat

4. Interaksi lemah

Kesemua interaksi itulah yang mencoba disatukan oleh para fisikawan -- yang konon telah membuat Einstein menghabiskan sisa hidupnya selama 30 tahun untuk menggabungkan teori ini dan ternyata beliau gagal. Sebenarnya teori penggabungan ini bermula ketikan para fisikawan merasa "aneh" dengan 2 pilar teori dasar dalam fisika modern yang terlihat saling kontra. Teori mekanika kuantum dan teori medan Einstein. 2 cabang sumber ilmu fisika modern yang berjaya pada daerahnya masing-masing. Teori mekanika kuantum untuk daerah mikro dan supermikro sedangkan teori medan Einstein yang berawal dari relativitas umum pada daerah makro hingga supermakro.

Ide penggabungan ini melalui berbagai jalan. Mulai dari menerapkan teori kuantum pada relativitas atau sebaliknya. Perjuangan para fisikawan ini pun telah menghasilkan beberapa teori yang luar biasa dan elegen, diantaranya: teori kuantum-medan, teori kuantum kromodinamik, teori supersimetri (SUSY), teori superstring, teori-M dan lain sebagainya. Yang sebenarnya prinsip penyatuannya adalah melalui penggabungan partikel utama yang sangat berbeda apabila ditinjau secara kasat mata, yaitu partikel fermi yang memiliki spin 1/2 dan partikel boson yang memiliki spin 1.

Diantara beberapa teori penyatuan tersebut yang membuat saya ingin mendalami lebih jauh adalah teori-M. Suatu teori yang merupakan perkembangan dari teori superstring. Yaitu teori baru yang tengah mengalami suatu penelitian yang sangat berbeda dari suatu teori model dasar. Apabila pada model dasar dinyatakan bahwa penyusun suatu alam semesta adalah "titik" -- suatu partikel yang berdimensi 0 -- maka pada teori superstring yang merupakan perkembangan dari teori string, alam semesta disusun oleh suatu "string". Disini, saya bingung ingin menerjemahkan string sebagai apa (maklum nilai bahasa Inggris saya pas2an hehehe.. untung aja bisa masih bisa lulus SMA..) apabila saya melihat kamus, string itu artinya dawai atau senar. Dan saya pun masih kurang nyaman dengan terjemahan ini karena itulah saya masih menuliskannya sebagai string saja. String adalah suatu tabung massa-energi yang panjang namun tipis yang berdimensi 1. Apabila para fisikawan mengharapkan melalui teori ini persamaan-persamaan fisika menjadi lebih simpel maka hipotesis tersebut ternyata "salah". String yang awalnya hanya membutuhkan 1 dimensi ternyata semakin haus dimensi ketika diterapkan pada alam semesta. Awalnya satu dimensi, kemudian dua dimensi, tiga dimensi dan terus haus dimensi. Ya, ternyata melalui teori itu yang terus menerus berkembang maka lahirlah teori superstring dan kemudian teori-M yang menelan 11 dimensi sebagai solusi matematikanya.

Teori-M membutuhkan 11 dimensi sebagai solusi matematikanya. Mengapa harus 11? mungkin hal tersebut menjadi salah satu pertanyaan bagi orang yang pertama kali membaca teori ini. Maka sebagai salah satu solusi, maka disini saya ingin menyampaikan sedikit jawaban yang cukup fenomenal sebagai salam perkenalan teori ini, jawaban dari pertanyaan ini menurut para penganut teori-M adalah: "kebetulan!". Suatu jawaban yang dalam kehidupan sehari-hari mungkin kita sebut sebagai suatu premis tak bertanggung jawab. Sebenarnya sangat lucu memang apabila fisika menganut prinsip ini, saya yakin Anda sejak kecil ketika mempelajari fisika pasti sudah diberikan bekal bahwa fisika adalah ilmu yang mempelajari keteraturan alam yang tak mengenal kata "kebetulan". Cukup lucu memang ini, tapi ya inilah fisika. ilmu sains yang berwibawa namun tetap dipenuhi lelucon. Namun dari manakah para fisikawan ini meyakini adanya "kebetulan"? dan sebenarnya seperti seharusnya, fisika adalah ilmu exact yang semuanya harus memiliki dasar. Dan "kebetulan" fisika pun ya harus punya dasar. Lalu apa dasarnya? Apabila Anda pernah mempelajari matematika dan mengenal adanya teori chaos, maka itulah dasar dari munculnya kata "kebetulan" di fisika ini. Jadi teori chaos itu adalah teori yang mempelajari tentang perubahan kecil yang mampu menyebabkan perubahan besar di kemudian sehingga hal ini sangat sulit untuk diprediksi, makanya ketika muncul kejadiannya maka disebut dengan "kebetulan", contoh aplikasi dari teori ini adalah cuaca.

Lalu apabila Anda bertanya dimanakah 11 dimensi itu? ya, apabila Anda melihat ke ruangan yang Anda pijak saat ini maka saya yakin dengan sangat bahwa ruangan Anda itu berbentuk 3 dimensi hehehe... ya, pada pengalaman hidup kita sebenarnya hanya mengenal 4 dimensi dengan 1 dimensi adalah waktu. Lalu sisanya yang 7 dimensi pada kemana? Masih menurut penganut teori-M, maka sisa 7 dimensi ini adalah tereduksi atau "terlipat" kedalam 3 dimensi ruang. Ya, untuk memudahkan masalah dimensi ini saya ilustrasikan sedikit pengalaman hidup kita. Apabila Anda melihat seutas tali maka saya yakin jika yang Anda lihat adalah benda berdimensi 1 bukan? Namun, cobalah sedikit berimajinasi, apabila Anda menjadi seekor kutu maka bukankan Anda pada tali itu bisa saja bergerak maju-mundur,kanan-kiri bahkan atas-bawah.Maka dari sedikit imajinasi bahwa Anda seekor kutu hehehe.. maka Anda dapat melihat dimensi yang sedikit berbeda bukan? Ya, mungkin kira-kira begitulan 7 dimensi yang "hilang" menurut fisikawan, mereka hanya nampak dalam skala supermikro yang dimensi-dimensi tersebut oleh para penganut teori-M disebut oleh brane.Yang dalam ceritanya bahwa ada 10 brane (brane 0, 1, 2,...9) dan brane tersebut dibungkus oleh brane 10.

Tapi mengapa cuma dimensi yang sekarang kita tahu saja yang bisa kita lihat, kenapa tidak lebih? Apabila Anda bertanya demikian maka saya yakin Anda adalah orang yang cerdas. Maka saya ingin menjawab sekaligus ingin menutup catatan saya dengan sedikit kejutan lagi. Jawabannya adalah: "kebetulan!" Ya, kebetulan saja Anda hanya dapat melihat 3 dimensi ruang dan merasakan 1 dimensi waktu bukan 10 dimensi ruang dan 1 dimensi waktu.

Dan apabila Anda kembali lagi bertanya siapa sih salah satu penganut teori aneh ini? Maka kini giliran saya yang akan menjawab pertanyaan saudara dengan gaya fisikawan teori-M. Jawabannya adalah:"kebetulan" Stephen Hawking adalah penganutnya.

Mungkin sekianlah catatan dari saya, terimakasih bagi Allah SWT. yang menciptakan langit berlapis-lapis yang apakah tiap lapis yang jumlahnya 7 itu adalah terjemahan dari 7 dimensi yang "hilang"?  Maka karena keterbatasan ilmu agama saya maka saya hanya ingin mengucapkan: Wallahu a'lam bishowab...

Kekekalan Energi Dalam Hukum Pascal

 

Entah mengapa tiba-tiba saja setelah sepulang saya mengajar mengenai Hukum Pascal saya justru merasa hukum tersebut adalah hukum yang "cacat". Bagaimana tidak, bukankah di dalam hukum tersebut dapat diimplementasikan bahwa dengan gaya yang kecil kita dapat mengeluarkan gaya yang besar. Dan pertanyaan yang mengusik saya adalah "Darimana asal energi yang mampu menghasilkan gaya tersebut?"

Seperti kita tahu, salah satu hukum fisika yang sangat diakui kebenarannya adalah hukum kekekalan energi-massa. Yang menyatakan bahwa jumlah total energi dengan massa dalam suatu kejadian selalu konstan dengan konversi E=mc^2. Ya, dari sinilah awalnya saya merasa curiga dengan hukum Pascal. Di dalam sistem bejana berhubungan tak ada energi yang dimasukkan dalam sistem kecuali melalui gaya yang ditransferkan pada salah satu sisi bejana berhubungan (yang biasanya gaya diberikan pada sisi yang alasnya lebih kecil). Dengan demikian bagaimana ceritanya dengan energi atau usaha yang kecil (yang  berarti melalui gaya yang kecil karena W=F.s) kita dapat menghasilkan energi yang besar?

Apabila tak ada bukti eksperimen hukum Pascal ini mungkin dengan mudah saya memvonis hukum ini adalah hukum gagal. Tapi nyatanya, jangankan bukti eksperimen, dongkrak hidrolik yang sering kita gunakan untuk mengangkat mobil ketika akan mengganti ban adalah bukti aplikasi real dari hukum Pascal, belum lagi apabila kita berjalan ke tempat pencucian mobil atau bengkel mobil di sana akan terdapat sebuah alat yang mampu mengangkat mobil tinggi-tinggi bukan? Ya, jangankan bukti eksperimen yang hanya bisa didapatkan di laboratorium, hukum Pascal telah benar-benar terbukti kebenarannya! Dan saya tak dapat membantah itu.

Cukup lama saya memikirkan ini, memang awalnya tak ada yang salah menurut saya mengenai hukum ini, "tekanan yang diberikan oleh suatu fluida akan sama ke segala arah" ya, begitulah bunyi hukum yang cukup membuat saya kelimpungan. Tak rumit bukan? Tapi ketika diimplementasikan? Ya, cukup membingungkan apabila ditinjau dari sisi hukum kekalan energi-massa. Karena tak ada massa yang hilang maka energi haruslah kekal.

Saya terus mengkaji berbagai jenis energi yang berlaku dalam hukum ini. Dan yang saya sangat yakini pada awalnya adalah pada kejadian ini hanya ada energi mekanik (energi kinetik dan potensial). Karena menurut saya kasus ini merupakan sebuah kasus mekanika yang notabennya selalu menerapkan pengertian gaya sebagai subjek utama. Tapi apa hasilnya? Naas, tak berhasil. Dan akhirnya jujur saya menyerah pada fenomena alam ini dan mengakui keterbatasan ilmu saya hehehe...

Setelah saya menyerah dan dengan yakinnya saya bertanya pada salah satu dosen saya yang tengah kuliah Jerman melalui inbox fb. Dengan PD-nya saya katakan bahwa hukum Pascal itu tidak sesuai dengan hukum kekalan energi. Tapi, dengan mudahnya dosen saya tersebut menyatakan bahwa hukum ini sesuai dengan hukum kekekalan energi tentunya. Saya penasaran dan saya bertanya lagi yang pada intinya pertanyaan saya berbunyi begini, "Bagaimana sesuai, kan dengan gaya yang kecil kita bisa mengangkat gaya yang besat?" Tapi sekali lagi saya kalah, dengan mudahnya beliau menjawab ada energi=integral pdV. Ya, saya lupa kalau ada lagi energi yang belum saya lihat. Energi pada fluida pdV, yang mungkin kita kenal energi itu sebagai usaha dalam suatu gas ideal dalam pelajaran termodinamika. Ya, saya sangat tak memikirkan adanya energi ini. Maklum masih kuliah S1 hehehehe....

Ya, saya memang saya salah meninjau. Saya akui itu. Jadi apabila kita tinjau dari energi=pdV maka sudah tentu energinya ya kekal. Karena tekanannya sama dan volumenya ya tentu sama karena dalam bejana yang berhubungan. Jadi, dari sini tak ada lagi keraguan mengenai hukum Pascal. Dan sekali lagi saya dikalahkan oleh hukum alam hehehe..

Sekali lagi terima kasih untuk Bapak Roniyus, MS, M.Si atas semua ilmunya.

Nobel Fisika 2010: Graphene

Oleh: Satria Zulkarnaen Bisri (Peneliti ISTECS, PhD researcher di Tohoku University dan Waseda University) 6 Oktober 2010 Nobel Fisika 2010 sudah diumumkan dan yang mendapatkan kehormatan untuk mendapatkan hadiah  tersebut adalah Prof. Andre Geim dan Prof. Konstantin Novoselov, keduanya dari University of Manchester, atas penemuan "graphene". Dan harus dicatat juga bahwa Konstantin Novoselov sebelumnya pun bekerja pada group Prof. Geim semenjak menjadi mahasiswa PhD, disaat awal riset graphene dimulai. Nobel Fisika tahun ini cukup spesial. Graphene sendiri adalah susunan 2D hexagonal lattice atom-atom carbon (berikatan kovalen dengan hibridisasi sp2). Merupakan material tertipis dan juga sangat kuat (karena ikatan kovalennya). Selain itu, keunikan graphene adalah pada sifat elektroniknya dimana terdapat Dirac point pada dispersi energi elektronnya. Pada Dirac point tersebut, massa efektif elektronnya adalah nol, disebut sebagai massless fermion. Sebagai konsekuensi teoretisnya, elektron dapat bergerak pada graphene dengan mobilitas yang sangat tinggi, tertinggi dibandingkan material lainnya. Material ini pun transparan secara optis di cahaya tampak. Keunikan lainnya dari riset graphene itu sendiri adalah cepatnya perkembangan field itu sendiri. Geim dan Novoselov baru berhasil mengisolasi single layer graphene di sekitar tahun 2004. Tetapi sekarang, riset graphene sudah sampai pada tahapan device dan sudah ada perusahaan yang mulai akan menggunakannya di produk komersialnya, sebagai elemen dari touch screen. Sebuah pemicu aktivitas riset yang sangat cepat jika dilihat time-scale nya (kurang dari 6 tahun). Untuk impact di bidang fisika lainnya, graphene menjadi "test bed" teori-teori Fisika partikel yang awalnya diperkirakan hanya bisa dites di instrumen-instrumen mahal dan besar, atau bahkan hanya bisa berakhir di "laci". Untuk di bidang condensed matter physics sendiri, graphene menjadi ladang untuk eksplorasi "new physics" dan juga kandidat material yang sangat menjanjikan untuk berbagai macam aplikasi elektronik (pengganti silikon), bahkan untuk pengembangan energi terbarukan (solar cell dan hydrogen energy). Akan tetapi, yang terunik dari penemuan single layer graphene itu sendiri adalah bagaimana "breakthrough" itu dicapai, dengan "metode" apa, dan bagaimana "sosok" orang di belakangnya. Sekilas melihat profile graphene di atas, nampak penemuan material itu sangat kompleks. Padahal, alat yang mereka pakai hanyalah alat sehari-hari di sekitar kita, yaitu cellotape (selotip). Dan bahan baku yang dipakai adalah graphite (seperti isi pensil yang biasa kita pakai). Cara membuatnya hanyalah dengan mengupas (cleavage) graphite dengan menggunakan cellotape, dan didapatkan graphene. Bergantung dari merk cellotape apa (semuanya komersial dan murah), bisa didapatkan baik single layer graphene maupun several layer graphene film. Hanya itu...... breakthrough-nya. Setelah itu, terserah peneliti berikutnya, bisa untuk membuat device, mau diteliti sebagaimanapun. Dan metode cellotape ini, sederhana tapi baru dan inovatif, diturunkan oleh ilmuwan lain untuk melakukan hal yang sama pada material dua dimensi lainnya, yang melahirkan cabang baru dari riset ini. Jadi, sebuah inovasi sederhana, by accident, tetapi bisa merubah dunia. Sosok Andre Geim sendiri dikenal kreatif, karena dia sebelumnya pernah mendapatkan Ig Nobel untuk penelitian paling ridiculous, yaitu menerbangkan kodok dengan menggunakan superconductor. Lalu, bagaimana dengan Indonesia? Sejauh ini, belum terlihat ada yang mengikuti trend penelitian graphene. Padahal proses pembuatannya sangat-sangatlah sederhana. Dan bahan bakunya pun ada di sekitar kita. Bahkan dari limbah pengolahan besi/baja sekalipun. Kalau tidak ada yang mencoba masuk, Indonesia akan kembali tertinggal salahsatu gerbong sains dan teknologi. Bisa jadi di masa depan, kita hanya mengekspor limbah tersebut dengan harga murah, dan harus membayar mahal semua produk graphene-based technology. Sama halnya kita mengekspor pasir ke Singapura dengan harga murah, dan membayar mahal untuk produk silicon-based technology-nya. Penulis sendiri merasa beruntung bisa melihat langsung bagaimana graphene itu dibuat dengan cara yang sama, dan mencoba sekali dua kali membuat, walaupun itu bukan topik riset saya, melainkan topik riset salahsatu peneliti postdoctoral di lab dimana penulis bergabung. Merupakan sebuah kenikmatan sendiri bisa merasakan langsung "thrill" dan "excitement" bagaimana hasil-hasil riset seputar graphene dan 2D material terbit dan dihasilkan. Nobel Fisika tahun ini memang spesial, walaupun di bidang condensed matter physics, orang sudah memperkirakan sejak tiga tahun lalu. Simplicity for solving complexity. Sebuah hikmah dan pelajaran yang seharusnya bisa diambil oleh bangsa Indonesia, terutama peneliti-peneliti Indonesia (termasuk penulis yang masih anak bawang).

Super QCD (Quantum Chromodynamics)

 

: From Wikipedia, the free encyclopedia

 

In theoretical physics, super QCD is a supersymmetric gauge theory which resembles quantum chromodynamics (QCD) but contains additional particles and interactions which render it supersymmetric.

The most commonly used version of super QCD is in 4 dimensions and contains one Majorana spinorvector supermultiplets, which include gluons and gluinos and also chiral supermultiplets which contain quarks and squarks transforming in the fundamental representation of the gauge group. This theory has many features in common with real world QCD, for example in some phases it manifests confinement and chiral symmetry breaking. The supersymmetry of this theory means that, unlike QCD, one may use nonrenormalization theorems to analytically demonstrate the existence of these phenomena and even calculate the condensate supercharge. The particle content consists of which breaks the chiral symmetry.

Phases of super QCD

Consider 4-dimensional SQCD with gauge group SU(N) and M flavors of chiral multiplets. The vacuum structure depends on M and N. The squarks may be reorganized into mesons and baryons, and the moduli space of vacua of the theory may be parametrized by their vacuum expectation values. On most of the moduli space the Higgs mechanism makes all of the fields massive, and so they may be integrated out. Classically, the resulting moduli space is singular. The singularities correspond to points where some gluons are massless, and so could not be integrated out. In the full quantum moduli space is nonsingular, and its structure depends on the relative values of M and N. For example, when M is less than or equal to N+1, the theory exhibits confinement.

When M is less than N, the effective action differs from the classical action. More precisely, while the perturbative nonrenormalization theory forbids any perturbative correction to the superpotential, the superpotential receives nonperturbative corrections. When N=M+1, these corrections result from a single instanton. For larger values of N the instanton calculation suffers from infrared divergences, however the correction may nonetheless be determined precisely from the gaugino condensation. The quantum correction to the superpotential was calculated in The Massless Limit Of Supersymmetric Qcd. If the chiral multiplets are massless, the resulting potential energy has no minimum and so the full quantum theory has no vacuum. Instead the fields role forever to larger values.

When M is equal to or greater than N, the classical superpotential is exact. When M is equal to N, however, the moduli space receives quantum corrections from a single instanton. This correction renders the moduli space nonsingular, and also leads to chiral symmetry breaking. Then M is equal to N+1 the moduli space is not modified and so there is no chiral symmetry breaking, however there is still confinement.

When M is greater than N+1 but less than 3N/2, the theory is asymptotically free. However at low energies the theory becomes strongly coupled, and is better described by a Seiberg dual description in terms of magnetic variables with the same global flavor symmetry group but a new gauge symmetry SU(M-N). Notice that the gauge group is not an observable, but simply reflects the redundancy or a description and so may well differ in various dual theories, as it does in this case. On the other hand the global symmetry group is an observable so it is essential that it is the same, SU(M), in both descriptions. The dual magnetic theory is free in the infrared, the coupling constant shrinks logarithmically, and so by the Dirac quantization condition the electric coupling constant grows logarithmically in the infrared. This implies that the potential between two electric charges, at long distances, scales as the logarithm of their distance divided by the distance.

When M is between 3N/2 and 3N, in the theory has an infrared fixed point where it becomes a nontrivial conformal field theory. The potential between electric charges obeys the usual Colomb law, it is inversely proportional to the distance between the charges.

When M is greater than 3N, the theory is free in the infrared, and so the force between two charges is inversely proportional to the product of the distance times the logarithm of the distance between the charges. However the theory is ill-defined in the ultraviolet, unless one includes additional heavy degrees of freedom which lead, for example, to a Seiberg dual theory of the type described above at N+1<M<3N/2.

References

Lectures on supersymmetric gauge theories and electric-magnetic dualityNathan Seiberg and Kenneth Intriligator by

Radiasi Benda Hitam (Kegagalan Fisika Klasik)

Teori fisika kuantum bermula ketika ilmu fisika klasik tak lagi mampu menjelaskan sebuah fenomena radiasi benda hitam dan hal itu dirilis oleh seorang ahli fisika yang bernama Max Planck. Jadi, pada mulanya pada tahun 1879 Josef Stefan mengusulkan bahwa besar intensitas radiasi yang dipancarkan oleh suatu benda memenuhi persamaan:

            Dimana :           e = tetapan emistivitas, 0 ≤ e ≤ 1

                                    σ = tetapan Stefan-Boltzman = 5.67 x 10^-8 w/(m²K⁴)

                                    T = suhu mutlak (K)

Namun ketika yang dipertanyakan adalah radiasi dari sebuah benda hitam maka para ilmuwan menemukan suatu hal yang tak lazim. Hal itu dikarenakan ketika suatu benda hitam dipanaskan pada tiap-tiap suhu tertentu maka ia akan meradiasikan gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang yang berbeda-beda. Gelombang elektromagnetik ini memiliki panjang gelombang yang nilainya berbanding terbalik dengan suhu yang digunakan yangkemudian oleh Wien dibentuklah suatu persamaan:

            Dimana :         b = tetapan Wien = 2.898 x 10^-3 mK

Para fisikawan mencoba menjelaskan fenomena radiasi benda hitam ini secara teoritis. Rayleigh-Jean mencoba menyusun suatu model sederhan untuk menjelaskan fakta ini. Mereka menganggap bahwa molekul/muatan pada bola berongga (sebelumnya benda hitam diilustrasikan sebagai sebuah rongga dimana tak ada cahaya yang dapat masuk di dalamnya sebab tak memang amat sulit menemukan benda yang bersifat hitam sempurna)di dinding benda berongga dihubungkan oleh pegas.

Gambar Model Rayleigh-Jean

Dengan model ini Rayleigh-Jean dapat menentukan intensitas radiasinya dengan menganggap bahwa ketika suhu benda dinaikkan maka muatan akan mendapat energi kinetik untuk bergetar. Getaran itu akan menimbulkan percepatan sehingga menghasilkan radiasi. Model ini masih menggunakan paradigma fisika klasik yang menyatakan bahwa energi bersifat kontinu. Sehingga intensitas benda hitam tersebut adalah:

            Dimana :         c = kecepatan cahaya = 2.99792 x 10⁸ m/s

                                 K = konstanta Boltzman = 1.38 x 10^-23 j/K

Namun ternyata teori ini hanya mampu untuk menerangkan intensitas radiasi dengan panjang gelombang yang relatif besar dan tidak cocok untuk panjang gelombang kecil. Dan jika saja teori ini benar maka seharusnya sinar UV yang memiliki panjang gelombang kecil akan memiliki intensitas yang sangat besar dan bila hal ini benar-benar terjadi maka alam semesta ini seharusnya mengalami bencana sinar UV sebab alam semesta ini dibanjiri oleh UV tapi nyatanya hal ini tidak terjadi.

Karena kegagalan ini maka Wien kembali mengusulkan seuatu teori lagi, sehinga intensitas yang dihasilkan oleh radiasi benda hitam adalah:

            Dimana :         A dan C merupakan konstanta.

Namun tetap saja teori Wien ini belum berlaku untuk seluruh panjang gelombang. Hal ini karena Wien masih menerapkan prinsip kekontinuan sehingga hanya dapat digunakan untuk gelombang dengan panjang gelombang yang relatif pendek saja.

Kegagalan-kegagalan ini membuat Max Planck mengajukan asumsi-asumsi baru yang awalnya asumsi tersebut dianggap sebuah asumsi yang “gila” oleh para ilmuwan lainnya karena melawan hukum fisika pada zaman itu. Asumsi-asumsi tersebut adalah:

1.      Energi yang dimiliki oleh molekul yang berosilasi bersifat diskrit (tidak kontinu). Dan besar energi tersebut adalah:

E=nhν

Dimana           : n = bilangan bulat = 1,2,3,…

                          h = konstanta Planck = 6.626 x 10^-34 Js

                          v = frekuensi getaran molekul

2.      Setiap molekul memancarkan atau menyerap energi dalam paket energi diskrit yang dinamakan Kuanta (yang kemudian disebut dengan foton).

Energi tiap foton adalah:

Dimana           : c = kecepatan cahaya

Dari kedua asumsi yang fenomenal ini maka Planck dapat menyusun sebuah perumusan yang menyatakan intensitas yang dipancarkan oleh benda hitam yang meradiasi adalah:

Dimana           : I (v, T) =   jumlah enrgi per unit area per satuan waktu per unit solid angle   (intensitas)  pada range frekuensi v+dv di benda   hitam dengan suhu T

                          h            =  konstanta Planck = 6.626 x 10^-34 Js

  k            =  konstanta Boltzman = 1.38 x 10^-23 j/K

  c            =  kecepatan cahaya = 2.99792 x 10⁸ m/s

  ν            =  frekuensi getaran molekul

  T            =  temperatur

                          (Terima kasih untuk Pak Roniyus, M.Si. atas bahan tulisan untuk artikel ini)