Salah satu aspek yang paling membingungkan dari mekanika kuantum adalah bahwa partikel subatomik yang sangat kecil tampaknya tidak "memilih" suatu keadaan sampai ada pengamat dari luar yang mengukurnya. Tindakan pengukuran mengubah semua kemungkinan yang samar-samar tentang apa yang bisa terjadi menjadi hasil yang pasti dan konkret. Meskipun matematika mekanika kuantum memberikan aturan tentang bagaimana proses tersebut bekerja, matematika tersebut tidak benar-benar menjelaskan apa artinya secara praktis;
Salah satu gagasannya adalah bahwa kesadaran — kesadaran akan diri kita sendiri dan dampak yang kita miliki terhadap lingkungan sekitar — memainkan peran kunci dalam pengukuran dan pengalaman kita akan alam semesta lah yang mengubahnya dari sekadar khayalan menjadi benar-benar nyata;
Namun, jika memang demikian, mungkinkah kesadaran manusia dapat menjelaskan beberapa keanehan mekanika kuantum?
Pengukuran kuantum
Mekanika kuantum adalah aturan yang mengatur kebun binatang partikel subatom yang membentuk alam semesta. Mekanika kuantum memberi tahu kita bahwa kita hidup di dunia nondeterministik yang mendasar. Dengan kata lain, setidaknya dalam hal dunia partikel-partikel kecil, mustahil, tidak peduli seberapa pintarnya para ilmuwan dalam mendesain eksperimen atau seberapa sempurnanya mereka mengetahui kondisi awal eksperimen tersebut, untuk memprediksi secara pasti hasil eksperimen apa pun. Tahukah Anda gaya yang bekerja pada proton? Tidak ada lokasi yang pasti di mana proton itu akan berada beberapa detik dari sekarang; hanya ada sekumpulan probabilitas di mana proton itu berada.
Untungnya, indeterminisme ini hanya muncul di dunia subatomik; di dunia makroskopik, segala sesuatu beroperasi sesuai dengan hukum fisika deterministik (dan tidak, kami tidak tahu persis mengapa pemisahan itu terjadi, tapi itu masalah lain kali saja).
Ketika fisikawan melakukan eksperimen pada sistem kuantum (misalnya, mencoba mengukur tingkat energi elektron dalam atom), mereka tidak pernah yakin jawaban apa yang akan mereka dapatkan. Sebaliknya, persamaan mekanika kuantum memprediksi probabilitas tingkat energi ini. Namun, begitu para ilmuwan benar-benar melakukan eksperimen, mereka mendapatkan salah satu dari hasil tersebut, dan tiba-tiba alam semesta menjadi deterministik lagi; begitu para ilmuwan mengetahui tingkat energi elektron, misalnya, mereka tahu persis apa yang akan dilakukannya, karena "fungsi gelombang" nya runtuh dan partikel memilih tingkat energi tertentu.
Peralihan dari indeterminisme ke determinisme ini sungguh aneh, dan tidak ada teori lain dalam fisika yang beroperasi dengan cara yang sama. Apa yang membuat tindakan pengukuran begitu istimewa? Banyak sekali interaksi kuantum yang terjadi di alam semesta sepanjang waktu. Jadi, apakah interaksi-interaksi itu mengalami pembalikan yang sama bahkan ketika tidak ada yang melihat?
Peran kesadaran
Interpretasi standar mekanika kuantum, yang dikenal sebagai interpretasi Kopenhagen, mengatakan untuk mengabaikan semua ini dan hanya fokus untuk mendapatkan hasil. Dalam pandangan tersebut, dunia subatomik pada dasarnya tidak dapat dipahami dan orang tidak boleh mencoba mengembangkan gambaran yang koheren tentang apa yang terjadi. Sebaliknya, para ilmuwan seharusnya menganggap diri mereka beruntung karena setidaknya mereka dapat membuat prediksi menggunakan persamaan mekanika kuantum.
Tetapi bagi banyak orang, hal itu tidak memuaskan. Tampaknya ada sesuatu yang sangat istimewa tentang proses pengukuran yang hanya muncul dalam teori kuantum. Keistimewaan ini menjadi semakin mencolok ketika Anda membandingkan pengukuran dengan, katakanlah, interaksi lainnya.
Sebagai contoh, dalam awan gas yang jauh, jauh di dalam luasnya ruang antarbintang, tidak ada seorang pun di sekitarnya; tidak ada yang melihat. Jika di dalam awan gas tersebut, dua atom bertabrakan satu sama lain, ini adalah interaksi kuantum, sehingga aturan mekanika kuantum seharusnya berlaku. Namun, tidak ada "pengukuran" dan tidak ada hasil; ini hanyalah salah satu dari triliunan interaksi acak yang terjadi setiap hari, yang tidak teramati oleh manusia. Jadi, aturan mekanika kuantum memberi tahu kita bahwa interaksi tersebut tetap tidak dapat ditentukan;
Namun, jika dua atom yang sama bertabrakan di dalam laboratorium, para ilmuwan dapat mengukur dan mencatat apa yang terjadi. Karena pengukuran terjadi, aturan mekanika kuantum yang sama memberi tahu kita bahwa indeterminisme berubah menjadi deterministik — itulah yang memungkinkan saya untuk menuliskan hasil yang konkret.
Apa yang berbeda dari kedua kasus ini? Keduanya melibatkan partikel subatom yang berinteraksi dengan partikel subatom lainnya. Dan setiap langkah dari proses pengukuran melibatkan partikel subatomik pada tingkat tertentu, jadi seharusnya tidak ada jalan keluar dari aturan kuantum biasa yang mengatakan bahwa hasilnya tidak dapat ditentukan.
Beberapa ahli teori, seperti fisikawan kuantum perintis Eugene Wigner (terbuka di tab baru), menunjukkan bahwa satu-satunya perbedaan antara kedua skenario ini adalah bahwa yang satu melibatkan pengamat yang sadar dan berpikir, sedangkan yang lain tidak. Dengan demikian, apa yang disebut "keruntuhan" dalam mekanika kuantum (transisi dari probabilitas tak tentu ke hasil konkret) bergantung pada kesadaran.
Mimpi alam semesta
Karena kesadaran sangat penting bagi manusia, kita cenderung berpikir bahwa ada sesuatu yang istimewa tentangnya. Bagaimanapun, hewan adalah satu-satunya entitas sadar yang diketahui menghuni alam semesta. Dan salah satu cara untuk menafsirkan aturan mekanika kuantum adalah mengikuti logika di atas hingga ke ujungnya: Apa yang kita sebut sebagai pengukuran sebenarnya adalah intervensi dari agen yang sadar dalam rantai interaksi subatomik yang biasa.
Garis pemikiran ini mengharuskan kesadaran untuk menjadi berbeda dari semua fisika lainnya di alam semesta. Jika tidak, para ilmuwan dapat (dan memang) berargumen bahwa kesadaran itu sendiri hanyalah jumlah dari berbagai interaksi subatomik. Jika demikian, maka tidak ada titik akhir dalam rantai pengukuran. Dan jika demikian, maka apa yang dilakukan para ilmuwan di laboratorium sebenarnya tidak ada bedanya dengan apa yang terjadi di awan gas acak.
Meskipun tidak sepenuhnya merupakan teori fisika, konsep kesadaran sebagai sesuatu yang berbeda dan terpisah dari alam semesta material memiliki tradisi panjang dalam filsafat dan teologi.
Namun, sampai seseorang dapat menemukan cara untuk menguji konsep kesadaran ini secara terpisah dari hukum-hukum fisika lainnya dalam sebuah eksperimen ilmiah, konsep ini harus tetap berada di ranah filsafat dan spekulasi.
Ini adalah bagian dari seri yang sedang berlangsung yang menjelaskan interpretasi potensial mekanika kuantum.
