Kimia – Prinsip Ketidakpastian dan Fisika Quantum

"… Keberadaan ketidakpastian tidak perlu menjadi sumber penghinaan bagi ilmu pengetahuan … Jika ketidakpastian kecil, tapi penting, adalah bagian dari struktur alam semesta, itu adalah penghargaan bagi para ilmuwan untuk menemukan fakta." –Isaac Asimov

Prinsip Ketidakpastian

Pada tahun 1927, Werner Heisenberg mengusulkan dari pandangan teoritis murni bahwa tidak mungkin untuk mengetahui posisi dan momentum elektron secara bersamaan. Gagasan ini, yang dikenal sebagai prinsip ketidakpastian, berhubungan dengan probabilitas posisi elektron dalam suatu wilayah ruang daripada posisi persisnya.

Prinsip ketidakpastian sulit diterima oleh banyak ilmuwan. Jika mereka menerima gagasan ketidakpastian ini, itu berarti bahwa manusia tidak mampu semua pengetahuan dan sains mungkin tidak dapat menjelaskan semuanya. Tetapi, Einstein pun tidak dapat menemukan alasan yang tepat untuk tidak menerima gagasan baru itu.

Dalam pandangan prinsip ketidakpastian, Max Born, pada tahun 1928, menyarankan bahwa solusi untuk persamaan gelombang Schrödinger diambil sebagai deskripsi probabilitas menemukan elektron di bidang ruang tertentu. Solusi-solusi ini dalam bentuk angka disebut bilangan kuantum.

Bilangan kuantum tidak hanya menggambarkan status energi terkuantisasi tertentu untuk elektron tetapi juga serangkaian probabilitas untuk posisi elektron dalam tingkat energi yang diberikan. Posisi-posisi yang mungkin ini dikenal sebagai orbital atomik mengacu pada suatu wilayah di ruang di mana sebuah elektron dapat ditemukan, sedangkan orbit adalah jalur yang pasti dalam ruang. Karena orbital tidak memiliki batasan yang pasti, ia kadang-kadang disebut sebagai awan elektron.

Tiga dari bilangan kuantum datang langsung dari persamaan Schrödinger. Sejumlah kuantum keempat ditambahkan kemudian oleh Paul Dirac untuk menjelaskan pengaruh relativitas. Bersama-sama, keempat bilangan kuantum ini dapat digunakan untuk menggambarkan lokasi kemungkinan setiap elektron. Lebih penting lagi, bilangan kuantum dapat menggambarkan konfigurasi elektron (pengaturan elektron) di semua atom.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *