Simetri dan Fisika
Dalam Matematika, simetri berarti invarians sistem di bawah tindakan tertentu seperti rotasi dan refleksi.
Sekitar tahun 1915, prinsip simetri menjadi sangat berpengaruh dalam fisika ketika matematikawan Jerman Emmy Noether membuktikan sebuah teorema yang disebut sebagai “Teorema Noether”.
Teorema ini dapat dianggap sebagai salah satu prinsip terpenting dalam fisika modern karena memiliki konsekuensi yang luar biasa dalam teori medan, matematika murni, dan mekanika partikel.
Saya pikir karena alasan itu sains luar biasa, di mana seluruh alam semesta dapat dipahami dan dispekulasikan dengan persamaan dan pemikiran sederhana. Apakah itu mukjizat lain dari Pencipta Yang Mahakuasa yang memberi manusia kemampuan esensial untuk mendekati dan menganalisis?
Mari kita bicara sedikit tentang Teorema Noether. Ini dapat diterapkan baik pada bola goyang terbang atau pada elektron dalam atom.
Jika kita mengambil sistem elektron sebagai contoh, kita mulai dengan menanyakan jenis simetri apa yang dapat diperiksa oleh “lingkungan” elektron?
Sistem elektron dapat berubah oleh waktu yang berarti memiliki waktu invarian. Itu juga bisa menjadi gerakan invarian dalam dua cara; invarians Translasi dan invarian Rotasi masing-masing.
Tapi apa arti invarians Waktu atau invarians Translasi?
Menurut teorema Noether, selama sistem elektron konstan terhadap waktu dan/atau translasi, energi dan/atau momentum elektron kekal, sehingga mudah ditentukan.
Tarik nafas panjang…
Prinsip ini memiliki rumus matematika yang harus dihilangkan. Tapi pikirkan saja; terlihat jika suatu sistem tidak tergantung pada waktu atau translasi, ia mempertahankan semua propertinya, yaitu energinya (yang terkait dengan waktu), dan momentum (yang terkait dengan koordinat), karena itu bukan partikel yang berinteraksi.
Entah bagaimana itu seperti mempelajari masalah “batu di udara”; ketika Anda mencoba memanfaatkan kekekalan energi batu di sepanjang lintasannya, sehingga Anda dapat mengetahui ketinggian maksimum yang dapat dicapai batu tersebut.
Bagaimana dengan simetri dan geometri? Pernahkah Anda mendapat kesempatan untuk memperhatikan bentuk-bentuk kepingan salju yang menarik. Di sana, Anda dapat menemukan ribuan pola simetri geometris yang unik untuk setiap partikel salju kecil itu.
Pernahkah Anda berdiri terkagum-kagum dengan ornamen dan kaligrafi Islami yang menawan yang disimpan dengan begitu cemerlang oleh umat Islam di masjid dan bangunan?
Memang, ini semua tentang mengikuti prinsip simetri dan sikap geometris yang merupakan rahasia di balik keindahan luar biasa yang kita lihat. Maka, Maha Suci dan Segala Puji bagi Allah SWT. (*)
Sumber: aboutislam.net
Safinaz Salem adalah seorang demonstran di Departemen Fisika Khusus Fakultas Sains Universitas Al-Azhar, Kairo, Mesir.
