Pernahkah kamu mendengar apa itu dunia kuantum? Atau mungkin kamu sudah pernah nonton film seperti "Ant Man" dan "Avengers: Endgame" misalnya? Kalau kamu pernah nonton "Ant Man", mungkin kamu sudah tidak asing lagi dengan istilah 'quantum realm'. Yup, 'quantum realm'Â merupakan dunia di mana konsep-konsep fisika kuantum berlaku di dalamnya. Ruang dan waktu yang sebelumnya dianggap sebagai manifestasi alam semesta, tidak lagi berlaku dalam dunia kuantum.
Dunia kuantum dipelajari dalam fisika kuantum. Fisika kuantum sendiri merupakan salah satu cabang dari ilmu fisika yang mempelajari tentang perilaku materi serta energi pada skala molekuler maupun skala yang lebih kecil lainnya. Lahirnya fisika kuantum, tidak lepas dari adanya keraguan. Yup, hal ini sejalan dengan pemikiran Rene Descartes yang menyatakan bahwa kebenaran itu bermula dari keraguan.
Teori-teori fisika klasik yang sebelumnya sudah kokoh hampir sempurna, seakan runtuh karena keraguan para ilmuwan terhadap beberapa fenomena. Hal ini bukan berarti fisika klasik 'salah', akan tetapi ada beberapa fenomena yang tidak dapat dijelaskan oleh fisika klasik. Beberapa fenomena tersebut yaitu fenomena radiasi benda hitam, efek fotolistrik, dualisme gelombang-partikel, serta prinsip ketidakpastian Heisenberg.
Awal mula keraguan terhadap fisika klasik yaitu ketika fisika klasik tidak dapat menjelaskan spektrum kontinu pada radiasi benda hitam. Dari sini mungkin kamu akan bertanya, apa itu benda hitam? Apakah benda yang berwarna hitam? Eits, bukan begitu, Bro, Sis. Benda hitam gak selalu berwarna hitam kok, ada juga yang warnanya oren atau bahkan putih, hehe. Jadi, benda hitam itu merupakan benda yang bisa menyerap seluruh gelombang elektromagnetik yang mengenainya.
Salah satu contoh dari benda hitam yaitu termos. Loh, kok termos, sih? Iya, dong.. Hal ini karena termos bisa mempertahankan panas yang berada di dalamnya agar tidak keluar. Maka dari itu, air panas yang kamu masukin ke termos akan tetap panas meski hingga beberapa jam kemudian. Mmm... biar agak elit, kita pakai contoh lain seperti sel surya, deh. Sama halnya seperti termos, kalau sel surya dikenai energi Matahari, maka energi tersebut akan terserap seluruhnya oleh sel surya. (Walau kenyataannya, sebenarnya tidak ada benda hitam sempurna, sih).
So, hal apa yang diragukan oleh para ilmuwan terkait radiasi benda hitam dan apa hubungannya dengan fisika kuantum? Jadi, meskipun dikatakan bahwa benda hitam akan menyerap seluruh energi yang mengenainya. Akan tetapi, fakta mengatakan bahwa benda hitam tetap memancarkan energi dengan tingkatan atau intensitas yang berbeda-beda. Perbedaan intensitas tersebut menurut Joseph Stefan dan Ludwig Boltzmann ternyata dipengaruhi oleh suhu benda hitam. Pernyataan tersebut selanjutnya dikenal dengan Hukum Stefan-Boltzmann yang berbunyi:
"Jumlah energi yang dipancarkan per satuan luas permukaan benda hitam dalam satuan waktu, akan berbanding lurus dengan pangkat empat temperatur mutlak permukaan tersebut"
Secara matematis, hukum Stefan-Boltzmann dapat dinyatakan dalam persamaan berikut:
