Sinkronitas: Matematika & Fisika Kuantum

Tak hanya dengan seni, matematika juga memiliki kaitan erat dengan fisika, khususnya fisika kuantum. Adalah fisikawan Freeman Dyson yang pada tahun 1972 menulis artikel dengan judul Missed Opportunities. Artikel tersebut mengungkapkan bahwa teori relativitas Einstein bisa ditemukan beberapa puluh tahun lebih cepat andai saja matematikawan di Göttingen berkomunikasi dengan para fisikawan yang pada saat itu masih melandaskan pemikiran mereka pada persamaan elektromagnet Maxwell.

Apa yang dilakukan oleh para matematikawan di Göttingen, khususnya Bernhard Riemann, adalah meneliti perilaku bilangan prima. Pada tahun 1859, Riemann mengajukan tesis mengenai asal mula bilangan prima. Riemann menemukan permukaan geometris yang konturnya mampu menjelaskan bagaimana bilangan prima berdistribusi melalui universalitas angka-angka. Ia menyadari bahwa ia dapat menggunakan fungsi, yang dinamainya fungsi zeta, untuk menyusun permukaan dimana puncak-puncak dan lembah-lembahnya dalam graf tiga dimensi berkorespondensi dengan keluaran dari fungsi tersebut. Fungsi zeta menyajikan jembatan antara bilangan prima dengan dunia geometri. Dalam eksplorasinya, Riemann menemukan fungsi zeta dengan keluaran nol(dalam visualisasi tiga-dimensi memiliki ketinggian yang sama dengan permukaan laut) memegang peranan penting perilaku natural bilangan prima. Sepuluh keluaran nol yang pertama memunculkan pola berupa garis lurus. Selanjutnya Riemann mengajukan hipotesis yang menyatakan, keluaran nol berikutnya, juga berada dalam garis kritis.

Apa yang dikemukakan oleh Riemann dilanjutkan oleh Hugh Montgomery dan Freeman Dyson pada tahun 1972 yang menemukan hubungan baru dalam bilangan prima dengan fenomena kuantum dalam fisika. Mereka menemukan bahwa strip nol dari garis kritis Riemann serupa dengan hasil dari eksperimen pengukuran level energi dalam nukleus dari atom berat, seperti erbium(atom ke-68 dalam tabel periodik). Implikasi dari keserupaan ini sangat menggiurkan: Jika seseorang bisa memahami bagaimana matematematika menjelaskan struktur dari nukleus atom dalam fisika kuantum, maka mungkin matematika yang sama bisa menyelesaikan hipotesis Riemann.

disarikan dari : http://myscienceblogs.com/matematika/2007/10/18/sinkronitas-matematika-fisika-kuantum/