Antirealisme: Fisika dan Momen-momen Keberhinggaan(1

Karlina Supelli

There are more things in heaven and on earth, Horatio
Than are dreamt of in your philosophy (Hamlet)

Werner Heisenberg, pemenang Nobel fisika tahun 1932 bertanya dalam alinea pertama bukunya Physics and Philospohy2, “(Tetapi) apakah aspek politis fisika modern yang sungguh-sungguh paling penting?” Ia tentu saja sedang mengacu ke peran dahsyat bom atom terhadap pergeseran struktur politik dan peta kekuasaan dunia setelah Amerika Serikat menghancurkan Hiroshima dan Nagasaki pada bulan Agustus 1945. Heisenberg melanjutkan pertanyaannya, “Ketika struktur politik dunia berhasil menyesuaikan diri dengan berbagai kemungkinan teknologi baru, apakah yang tertinggal sebagai pengaruh fisika modern?”3 Pertanyaan Heisenberg berkaitan dengan The Golden Age of Physics, yaitu kurun 30 tahun pertama abad ke-20 yang penuh dengan temuan-temuan menakjubkan. Bukan hanya pandangan dunia para ahli fisika yang berubah secara radikal, tetapi juga para filosof, bahkan para politikus. Fisika telah menjadi wilayah di mana cara berpikir filosofis merupakan komponen esensial di dalam perkembangannya.

Tulisan ini akan membahas dengan singkat dua isu filosofis yang cukup kuno namun kontroversial di dalam fisika, yaitu problem ruang-waktu dan mekanika kuantum. Keduanya dipilih karena problema ruang-waktu mewakili struktur skala besar alam semesta, sedangkan mekanika kuantum menyangkut struktur mikroskopiknya. Keduanya berujung di pertanyaan mengenai alam semesta itu sendiri. Maka selanjutnya, isu yang lebih kontemporer yaitu konsep keterpahaman alam semesta akan diangkat.

Perdebatan Galileo

Fisika itu sendiri merupakan sebuah penyelidikan tentang alam menyangkut hal-hal yang pada mulanya merupakan pertanyaan-pertanyaan metafisika dan epistemologi, namun dalam perkembangannya beralih ke teori-teori fisika mengenai materi dan perubahan materi.4 Fisika memang berkembang di atas gagasan Francis Bacon yang menyatakan bahwa kesahihan dan nilai pengetahuan terletak dalam penerapan praktis dan kegunaannya. Dengan pernyataannya itu Bacon memang membuka jalan untuk ilmu-ilmu empiris abad ke 16. Namun, perkembangan ilmu pengetahuan secara umum hanya menjadi mungkin setelah Descartes berhasil menggagas alam yang mekanistik. Pembuktian-pembuktian filsafatnya memang masih jatuh ke dalam hubungan Aku-Dunia-Tuhan yang bernafas skolastik, namun Tuhan hanya diperlukan untuk menjamin hubungan Aku dengan Dunia. Selebihnya alam bekerja sendiri ibarat jam raksasa yang mendapatkan interpretasi matematiknya lewat karya Galileo, serta penjelasan hukum-hukumnya melalui teori universal gravitasi Newton.

Ketika Newton menyatakan bahwa hukum mekanika yang telah menyebabkan sebutir apel jatuh dari pohon ternyata sama dengan hukum yang mengatur peredaran Bulan mengelilingi Bumi, runtuhlah kosmos Aristoteles yang selama lebih dari seribu tahun membelah alam semesta menjadi kawasan duniawi yang fana dan kawasan spiritual abadi. Kosmos menjelma menjadi model matematika yang memperoleh keabsahannya melalui pengukuran dan pengamatan.5 Namun tepat di sinilah muncul perdebatan filosofis yang tidak kunjung usai sampai sekarang, sebuah perdebatan yang dilatarbelakangi oleh pemahaman epistemik yang berbeda mengenai ilmu pengetahuan.

Di sisi realisme berdiri Galileo yang memandang sistem tata surya Copernicus sebagai deskripsi ontologis alam, dan di sisi antirealisme berdiri pihak gereja yang diwakili oleh Kardinal Bellarmino dengan pendapatnya bahwa seluruh sistem itu hanyalah instrumen matematika6 yang ditemukan untuk kepentingan kalkulasi dan prediksi astronomis. Dengan perkataan lain, Bellarmino7 menekankan bahwa konsep Copernicus harus dilihat sebagai sarana intelektual yang tidak berhubungan dengan kebenaran. Padahal untuk Galileo inilah aspek terpenting gagasan Copernicus, yaitu kebenaran ilmiah harus disampaikan sekalipun bertentangan dengan ajaran gereja.

Copernicus sendiri menyadari kontroversi yang akan muncul dari gagasannya; bukunya baru diterbitkan setelah ia meninggal. Namun dalam pengantar untuk buku Copernicus de Revolutionibus, Andreas Osiander berpihak kepada Bellarmino. Perdebatan panjang yang berakhir dengan pengucilan Galileo dan pelarangan ajaran-ajarannya selama lebih dari 250 tahun ini berlanjut sampai ke Berkeley yang mengkaji pemikiran Newton dengan tekun. Berkeley mengakui bahwa teori ilmiah memberi manfaat praktis, tetapi itu tidak menjamin bahwa dengan demikian teori menunjuk langsung ke maujud fisika ataupun metafisika. Di belakang pernyataan Berkeley, tersembunyi kekhawatiran akan kekuasaan ilmu yang mampu menyaingi agama, kalau saja hasil ilmu dan penafsiran oleh para ‘free-thinkers’-nya tidak ditolak. Di dalam keberhasilan ilmu terdapat “bukti kekuatan daya pikir manusia untuk mengungkap rahasia-rahasia alam tanpa pertolongan wahyu Tuhan.”

Para ilmuwan tidak terpengaruh benar oleh pertentangan ini, tetapi para filosof meneruskan tradisi Berkeley melalui Hume, misalnya, yang menarik perdebatan ke skeptisisme radikal untuk semua bentuk pengetahuan. Sekalipun ketegangan model Galileo ini sudah lampau, kita melihat kelanjutannya di dalam pertanyaan yang berintikan gagasan mengenai kebenaran. Apakah teori merupakan penjelasan yang benar/mendekati kebenaran mengenai dunia? Ataukah teori sekedar sarana intelektual untuk menghubungkan satu gejala dengan yang lainnya demi keberhasilan prediksi, tetapi tidak memberikan pengetahuan apa-apa mengenai situasi ontologis?

Problem Ruang-Waktu

Perdebatan berikutnya menyangkut ruang dan waktu yang menjadi isu sentral di dalam metafisika dan epistemologi mulai abad ke-17. Ini tercermin lewat pertentangan gagasan antara Leibniz dan Newton. Leibniz membayangkan waktu sebagai kumpulan semua hubungan temporal di antara kejadian-kejadian. Hubungan di antara kejadian merupakan komponen real dunia; tetapi jika tak ada kejadian, tak ada hubungan. Tak ada waktu yang independen dari kejadian. Sedangkan ruang adalah kumpulan semua hubungan spasial antara obyek. Tak ada ruang berdiri sendiri.

Sebaliknya, Newton memandang ruang dan waktu secara realis lebih daripada sekedar hubungan-hubungan spasial dan temporal. Ruang dan waktu bersifat otonom dan absolut. Keduanya harus diandaikan ada mendahului manusia untuk bisa menjelaskan gejala di sekitarnya. Ruang ibarat wadah raksasa berdimensi tiga tempat segala sesuatu bergerak di bawah kerja hukum-hukum deterministik, antara lain hukum gravitasi. “Absolute space, in its own nature, without regard to anything external, remains always similar and immovable” tulisnya dalam Principia. Waktu yang juga absolut, merupakan kontinum satu dimensi yang mengalir satu arah ke masa depan. “Time was absolut, too flows equably and without relation to anything external”

Kant yang sangat dipengaruhi oleh gagasan Newton, mempertahankan ruang dan waktu yang berlaku secara obyektif namun menolak sifat realnya. Untuk Kant, keduanya adalah struktur dalam benak subyek yang dipergunakan untuk mengamati dunia dan menata gejala. Ruang merupakan sarana untuk mengamati hal-hal yang fisik, sedangkan waktu merupakan bentuk untuk memandang yang mental. Keduanya merupakan elemen subyektif yang niscaya, a priori, untuk menghasilkan pengetahuan mengenai dunia obyektif. Kant menekankan pentingnya keniscayaan elemen formal ini di dalam pemerolehan pengetahuan. Gagasan Kant mengenai elemen a priori pengetahuan ini diperkuat oleh fisika-matematika abad ke-18 khususnya gambaran ruang-waktu menurut kerangka Euclid-Newton.

Tentu bukan pemahaman filosofis Kant seperti ini yang bekerja di dalam ilmu pengetahuan alam, namun ruang dan waktu menjadi skema untuk mengatur gejala yang diamati lewat kegiatan-kegiatan terukur menyangkut besaran yang berkaitan dengannya.

Tantangan terhadap konsep ruang dan waktu muncul lagi bersama kelahiran teori relativitas yang diajukan Einstein pada awal abad ke-20. Di dalam teori ini jalinan antara ruang, waktu, dan materi menjadi sangat erat. Ruang dan waktu menjadi paduan ruang-waktu; tak ada satupun kegiatan di alam semesta yang tidak secara sekaligus melibatkan keduanya. Sementara distribusi materi yang terejawantahkan di dalam gravitasi, akan mempengaruhi ruang-waktu. Gravitasi bukan lagi gaya yang bersifat real dan menyebar dalam ruang sebagaimana dinyatakan Newton, melainkan sifat yang melengkapi struktur ruang-waktu. Problem filosofis paling mendasar yang dibawa oleh fisika kontemporer menyangkut pelajaran bahwa ruang dan waktu bukanlah sekadar arena tempat drama alam semesta dipentaskan, tetapi bagian dari pementasan itu sendiri.

Perkembangan dalam geometri non-Euclid membuat pemahaman tentang ruang-waktu semakin jelas. Pengaruh gravitasi menyebabkan ruang tidak lagi datar sebagaimana disifatkan oleh geometri Euclid dengan tata koordinat cartesian berdimensi-3, tetapi bisa saja melengkung dengan tata koordinat non-Cartesian. Implikasi filosofis dari perubahan konsep ini sangat nyata.

Perubahan koordinat yang selama ini dipahami secara ontologis sebagai perubahan geometri ternyata merupakan dua hal yang berbeda, sehingga kita pun harus membedakan antara sifat intrinsik sebuah permukaan dan sifat ekstrinsiknya.8 Jika demikian, ruang-waktu bukan lagi komponen formal a priori tidak berubah dan obyektif, yang akan memberi bentuk untuk (isi) pengetahuan. Ruang-waktu bahkan berevolusi karena alam semesta dinamis dan terus menarik garis sejarahnya. Satuan ruang-waktu bukan lagi pengukur yang tidak berubah. Dua kejadian yang terjadi secara simultan untuk saya, belum tentu merupakan kejadian simultan untuk Anda yang berada di atas sistem acuan yang berbeda; satu detik untuk saya tidak berarti satu detik untuk Anda yang sedang membaca tulisan saya tetapi berada di atas sistem acuan yang bergerak dengan kecepatan berbeda. Gugurlah keyakinan Newton bahwa ketika jam di Bumi berdetik satu kali, maka seluruh alam semesta bertambah tua satu detik.

Reichenbach dan Schlick, yang merupakan pemikir-pemikir neo-positivis, berupaya memahami pemilahan Kant, atau komponen a priori dan a posteriori pengetahuan, di dalam konteks perkembangan fisika dan matematika pasca Newton dan pasca Kant. Menarik untuk melihat bagaimana positivisme-logis memang memahami diri sebagai pembawa tradisi empirisme Inggris, tetapi pada tahap diskusi informal awal, pusat perdebatan bukanlah persoalan verifikasionisme bermodelkan Hume atau Mach, melainkan konsep pemilahan bentuk/isi Kantian menurut perkembangan fisika. Teori relativitas menjadi model intelektual untuk mereka. Untuk para neo-positivis, pemilihan bebas atas koordinat spasial-temporal inilah yang merupakan kontribusi subyek di dalam pembentukan pengetahuan, bukan keniscayaan geometri Euclid seperti di dalam pemikiran Kant.

Dengan demikian, jika untuk Kant komponen formal pengetahuan merupakan elemen yang paling obyektif dan tidak berubah, untuk para neo-positivis justru merupakan elemen paling subyektif dan sembarang. Pemilahan bentuk/isi menjadi pemilahan konvensi/faktual.

Hubungan antara pemahaman mengenai kontribusi subyek dan perkembangan fisika dapat diperlihatkan sebagai berikut.9 Di dalam teori klasik Newton maujud yang berhubungan dengan gerak dalam ruang, seperti kecepatan absolut, diam absolut, keserentakan absolut, serta geometri spasial 3-dimensi Euclid, semuanya dimengerti sebagai obyektif; sesuatu yang faktual. Elemen konvensi di dalam pemaparan mengenai alam hanyalah pemilihan atas orientasi spasial, titik awal, dan awal temporal.

Dalam teori relativitas, kecepatan absolut, diam absolut, keserentakan absolut tidak lagi obyektif; bukan sesuatu yang faktual melainkan konvensional. Sekalipun demikian, di dalam teori relativitas khusus kita masih bertemu dengan percepatan absolut dan rotasi absolut. Baru di dalam teori relativitas umum Einstein menyatakan bahwa semua gerak adalah setara (sehingga kita bahkan tidak bisa membedakan apakah kita sedang berada dalam pengaruh gravitasi Bumi, atau berada di dalam pesawat ruang angkasa yang bergerak dipercepat, karena buah apel yang kita lemparkan akan sama-sama jatuh ke lantai).

Teori relativitas merelativisasikan konsep-konsep yang di dalam fisika klasik merupakan konsep absolut. Teori relativitas khusus mempengaruhi relativisasi konsep jarak, waktu, dan kecepatan; teori relativitas umum mempengaruhi relativisasi konsep gravitasi dan percepatan. Di dalam pengaruh perkembangan ini, pertanyaan, “Apakah geometri Euclid itu benar? Apakah tata koordinat Cartesian benar? Apakah sistem metrik benar? Menjadi tidak bermakna. Salah satu geometri tidak lebih benar daripada yang lain, hanya lebih nyaman.”10

Sekalipun dipahami oleh para neo-positivis bahwa komponen formal pengetahuan merupakan elemen konvensional, Poincaré menolak mengatakan bahwa seluruh ilmu adalah hasil konvensi; hanya prinsip-prinsip geometri-lah yang merupakan hasil konvensi. Tidak seperti Kant yang melihatnya sebagai sesuatu yang memungkinkan pengetahuan obyektif, orang bebas memilih geometri dan pemilihan itu dipandu oleh pengalaman. Pengalaman inilah yang menunjukkan bahwa pilihan yang satu lebih nyaman untuk kepentingan perhitungan, daripada pilihan lainnya. Poincaré juga menekankan bahwa tujuan ilmu adalah hubungan di antara benda-benda alam, bukan bendanya sendiri.

Gagasan sejenis dimiliki oleh ahli fisika Ernst Mach. Dengan maksud menjaga kesetiaan pemikiran logis dan filosofisnya kepada ciri ilmu, Mach berpegang ketat kepada empirisme tetapi sebetulnya hanya mengenali satu dimensi realitas saja, yaitu data inderawi. Untuk Mach teori adalah instrumen yang dibangun agar prediksi ilmiah bisa berjalan sesederhana mungkin tetapi dengan hasil sekokoh mungkin. Ini untuk menghemat waktu dan mengurangi kerumitan merekam data. Teori tidak perlu dibebani dengan idea substansi; orang yang mencoba memberikan gambar tentang realitas yang ada di belakang penampakan gejala, sebetulnya sedang melakukan metafisika–sebuah kata yang dipakai sebagai eufimisme nonsense. Untuk Mach, teori di atas segala-galanya, adalah ekonomi pemikiran.

Putusnya Bahasa?

Ketika positivisme beralih ke gerakan filsafat empiris, problema ini menjadi semakin rumit. Pengertian mengenai elemen obyektif pengetahuan bergeser ke maujud teramati. Di sinilah kita sebetulnya menemukan motivasi epistemologis konvensionalisme, dan juga untuk bentuk-bentuk paham anti-realisme lainnya, yaitu persoalan ketaktertentukan teori oleh data yang diangkat pertama kali oleh Duhem. 11

Inti dari persoalan ini adalah kenyataan bahwa untuk setiap teori T–yang diajukan dalam rangka menjelaskan gejala tak teramati namun dapat dihadapkan ke uji eksperimental–dapat dibangun teori-teori alternatif yang semuanya setara secara empiris terhadap T. Ini berarti tiap-tiap teori dan alternatifnya, dapat didukung oleh bukti-bukti observasional yang sama, namun memberikan penjelasan yang saling berbeda untuk kodrat gejala tak teramati langsung. Secara empiris teori-teori itu semuanya setara, tetapi tidak saling bersesuaian. Lalu, manakah di antara teori-teori itu yang paling benar?

Longino melihat ketaktertentukan ini tumbuh dari putusnya hubungan semantik antara bahasa teoretis dan bahasa observasional.12 Ada jurang yang dalam antara pernyataan-pernyataan universal teoretis dan pernyataan-pernyataan singular observasional yang melandasinya. Penyebabnya adalah terpilahnya aras tempat teori-teori (bermaksud) memaparkan realitas, dari aras empiris yang terjangkau oleh pengamat. Ini menjadi tunjukan akan adanya batas pemaparan empiris, sehingga teori tak dapat tanpa bersisa dialihbahasakan ke kumpulan pernyataan yang memerikan hanya pengetahuan mengenai gejala teramati.13

Akibatnya, pemilihan teori hanya mungkin mengacu ke kelebihan yang tak ada hubungannya dengan pensahihan epistemologis, ataupun penafsiran ontologis. Pemilihan itu bergantung ke misalnya kelebihan pragmatis sebuah teori, baik keberhasilannya dalam memberikan prediksi ataupun keluasan rentang penerapannya, bahkan kriteria metodologis seperti kesederhanaan. Fisika menjadi lebih berhubungan cara kerja, asumsi-asumsi, konteks, dan gerak penelitian di dalam dunia keilmuan. Apakah lalu berarti bahwa fisika tidak lagi menjamin hubungan ontis kita dengan Alam itu sendiri?

Percakapan para ilmuwan dan beberapa filosof sepanjang akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20, ini tentu saja menarik perhatian. Apalagi para ilmuwan dengan temuan yang mencengangkan namun begitu sukar dipahami lewat bahasa sehari-hari, mulai menulis buku semi populer. Ketika salah seorang tokoh utama fisika kuantum, Heisenberg, menuliskan bahwa situasi pengukuran di wilayah subatomik menunjukkan, “realitas obyektif sudah menguap, dan mekanika kuantum tidak merepresentasikan zarah, melainkan pengetahuan kita tentang pengamatan, atau kesadaran mengenai zarah,” para ahli fisika dan para filosof pun terbelah dua. Ada kelompok yang meyakini bahwa fisika kuantum sudah lengkap serta selesai, dan ada yang meragukannya. ?

Teori relativitas memang aneh dan tidak biasa, namun tidak membawa gagasan yang absurd mengenai realitas. Teori ini juga tidak membuahkan problem interpretasi, sebagaimana seperti dalam teori kuantum yang menjadi tumpuan fisika kontemporer.

Problem Bahasa dalam Dunia Kuantum

Dalam mekanika kuantum kritik epistemologi memainkan peranan yang penting menyangkut proses pengukuran sebuah sistem fisika. Ini karena unsur visual lenyap sehingga kita ibarat hanya berurusan dengan matematika dan pengukuran atas obyek-obyek yang tak teramati langsung. Pengukuran menjadi unsur yang amat penting bukan hanya untuk mendapatkan hasil akhir seperti dalam fisika klasik, namun karena proses pengukuran itu sendiri berperan di dalam memungkinkan realitas terbentuk.

Jantung revolusi mekanika kuantum sekaligus salah satu problemnya yang paling mendasar terletak dalam “prinsip ketakpastian Heisenberg.” Prinsip ini menyatakan bahwa betapapun cermatnya kita merancang sistem observasi, kita tidak akan pernah dapat mengetahui dengan pasti kondisi sebuah sistem kuantum sehingga tidak mungkin pula memprediksikan perangai sistem tersebut. Padahal di dalam fisika klasik, kemampuan prediksi inilah yang menjadi salah satu kekuatan dan keberhasilan penerapannya.

Menurut prinsip ini setiap pengukuran akan mempengaruhi sistem kuantum, sehingga kita selalu berhadapan dengan ketakpastian harga salah satu maujud yang akan diukur. Bila kita ingin menghitung dengan tepat posisi elektron, maka pengukuran kita secara tak terhindarkan akan mengganggu sistem sehingga mengurangi pengetahuan kita mengenai maujud pasangannya, momentum. Apapun yang kita usahakan untuk mendapatkan kedua harga ini secara serentak, tidak akan pernah berhasil.

Situasi eksperimental di dalam sebuah sistem kuantum dinyatakan oleh fungsi kebolehjadian. Fungsi kebolehjadian, dalam pandangan Heisenberg, merepresentasikan kecenderungan kejadian-kejadian dan pengetahuan kita mengenai kejadian-kejadian; bukan sebuah kejadian pada suatu saat. Fungsi ini dengan demikian, menggabungkan elemen obyektif dan elemen subyektif. Elemen obyektif berkaitan dengan pernyataan mengenai peluang hasil yang akan dicatat. Elemen ini sepenuhnya bebas dari faktor pengukuran. Elemen subyektif berkaitan dengan pengetahuan tentang sistem yang diukur.

Heisenberg menerjemahkan ketakpastian itu sebagai keterbatasan kemampuan kita untuk mengetahui serentak harga pasti dua perilaku yang saling berkaitan dari sebuah sistem. Dengan perkataan lain, persoalannya adalah persoalan epistemologis.

Ini berbeda dengan pandangan Niels Bohr. Interpretasi Bohr, yang dikenal sebagai interpretasi Copenhagen, dimulai dengan keyakinan bahwa sebuah sistem kuantum yang berinteraksi dengan dunia di luarnya dapat diukur untuk menghasilkan luaran obyektif. Namun pemaparan hasil pengukuran itu ternyata dibatasi oleh sarana pemaparan klasik, sehingga dalam rekaman hasil pengukuran tidak ada tempat untuk kondisi kuantum. Akibatnya, sebuah sistem kuantum tidak mempunyai harga aktual di antara dua proses pengukuran. Harga aktual hanya ada pada saat pengukuran. Di antara proses pengukuran, sistem kuantum hanya terdiri dari potensi-potensi yang mempunyai peluang untuk menjelma sesuai dengan pemilihan piranti pengukurnya. Setiap pengukuran akan menyebabkan suatu lompatan kuantum, yang memungkinkan satu di antara peluang yang ada untuk mengaktual, dan dengan begitu menjadi terukur.

Dalam pandangan Bohr, teori kuantum bertujuan memungkinkan kita untuk menyatakan secara klasik suatu prakiraan atas peluang hasil pengukuran; tetapi karena kondisi sistem kuantum selama pengukuran berlangsung bukanlah kondisi klasik maka dalam setiap situasi eksperimental kita harus memilah sistem yang diukur dari piranti pengukurnya. Suatu sistem kuantum hanya dapat diperikan oleh fungsi gelombang, sedangkan piranti pengukurnya dicirikan secara klasik. Ini menyebabkan di dalam setiap situasi pengukuran kuantum, dunia membelah menjadi dua komponen, yaitu sistem kuantum yang diukur dan piranti klasik pengukurnya.

Bohr bahkan juga menunjukkan bahwa dunia empiris tidak dapat dinyatakan oleh satu gambar fisika klasik saja. Kita harus menggunakan gambar yang saling melengkapi. Jika dalam situasi eksperimental tertentu kita menggunakan gambar gelombang untuk memaparkan gejala, maka dalam situasi eksperimental yang lainnya kita mungkin harus menggunakan gambar zarah. Gagasan Bohr ini dikenal sebagai gagasan komplementer zarah-gelombang untuk gejala foton atau gejala subatom umumnya. Realitas yang dimunculkan bergantung ke pemilihan sistem observasi.

Perbedaan penafsiran Heisenberg dan Bohr terletak dalam gagasan Bohr bahwa ketakpastian merupakan pemaparan total dan lengkap dari kondisi aktual zarah kuantum. Dalam pandangan Bohr ketakpastian lebih menyangkut aspek ontologis sistem kuantum daripada aspek epistemologis. Bohr melihat persoalan dengan sistem kuantum terpusat dalam kenyataan bahwa hanya fisika klasik yang memberikan gambaran mengenai dunia, sedangkan mekanika kuantum merupakan sarana untuk memprakirakan peluang-peluang mengenai luaran hasil proses pengukuran. Sebelum ada pengukuran, sistem kuantum tidak mempunyai kondisi yang pasti.

Di antara dua penafsiran klasik, Bohr dan Heisenberg, muncul penafsiran kontroversial namun menakjubkan dari segi implikasinya. Penafsiran yang dikenal dengan nama Gagasan Dunia Jamak karya Everett ini menyatakan bahwa setiap pengukuran akan menjelmakan setiap peluang secara serentak ke dalam realitas dunia-dunia yang berlainan, saling tak berhubungan, dan independen. Ada banyak dunia dengan sejarah berbeda-beda. Aku di dunia A, aku di dunia B, aku di dunia C, dan seterusnya. Aku di A hidup nyaman sehat walafiat, sementara aku di B mati ditembak. Bisakah para filosof menerima interpretasi yang mengandaikan kita mempunyai lebih dari satu sejarah?

Apakah Alam Semesta?

Problem yang disampaikan baik mengenai ruang-waktu maupun dunia kuantum sebetulnya sedikit terbelakang di dalam fisika akhir-akhir ini. Sekalipun demikian problem ini penting menjadi contoh untuk pendekatan terhadap problema alam semesta keseluruhan, di mana fisika merupakan sumber informasi sekaligus sarana untuk menghasilkan alam semesta terpahami. Alam semesta ini adalah alam semesta menurut sudut pandang fisika, tetapi bukan semata-mata merupakan hasil penginterpretasian data, ataupun semata-mata merupakan perluasan data. Alam semesta terpahami adalah alam semesta selengkap-lengkapnya sebagai suatu wilayah teratur proses-proses dan obyek-obyek, sejauh dapat dibuat terpahami melalui teori-teori fisika. Di sinilah timbul perbedaan interpretasi.

Jika mengacu ke tesis realisme,14 maka ada dua komponen di dalam tesis itu. Komponen pertama bersifat ontik/eksistensial dan komponen kedua bersifat epistemik/kognitif; sifat yang kedua mengandaikan keberlakuan yang pertama. Komponen pertama memberikan pengertian ‘alam semesta’ yang mempunyai pengacuan ontik. Acuan itu adalah suatu ujud Alam Semesta (dengan huruf kapital) yang hadir secara independen dari dan mendahului semua penyelidikan keilmuan. Sedangkan komponen kedua memberikan keyakinan bahwa ujud ini merupakan suatu fakta obyektif yang mempunyai sifat-sifat serta struktur melekat yang dapat dipahami melalui teori.

Sasaran penyelidikan kosmologi adalah menyingkapkan ujud tersebut melalui pembuatan model, yang kemudian diuji. Proses pengujian akan menentukan model yang paling mendekati kebenaran. Dalam interpretasi realis, jika diandaikan bahwa kebenaran yang lengkap mengenai Alam Semesta dapat dicapai, maka kebenaran itu berupa hubungan korespondensi yang sempurna antara pernyataan-pernyataan dalam teori ideal dan struktur Alam Semesta dalam independensi keberadaannya.

Interpretasi realis atas alam semesta akan melihat keterpahaman sebagai sifat alam semesta yang independen. Sifat ini diandaikan,15 seperti potensialitas menurut pengertian Aristoteles; yaitu, struktur yang unik, hakiki, dan melekat ke ujud yang (kemudian) akan menjadi dapat dipahami. Dengan perkataan lain, keterpahaman adalah sebuah penungguan akan penemuan. Ketika ditemukan, potensialitas ini teralihkan ke aktualitas. Pada saat daya pemahaman rasional manusia diujikan secara tepat dalam mencapai pengalihan ini, hasilnya adalah penyingkapan kebenaran.

Pandangan ini berbeda dengan sudut pandang antirealisme yang menafsirkan ‘alam semesta’ sebagai konsep yang dikonstruksikan guna penyelidikan kosmologi. Alam semesta tidak diacukan ke sebuah ujud apapun-di manapun-kapanpun, dan bukan merupakan struktur yang lepas dari dan mendahului konsepsi model-model matematisnya. Pengujian terhadap model-model kosmologis dilakukan untuk memperoleh teori yang paling memadai secara empiris dalam memaparkan gejala yang hadir dalam pengalaman.

Dalam pandangan ini alam semesta sebagaimana teramati dan terpahami, hanya hadir bersama model yang membangunnya. Tidak ada keterpahaman dalam dirinya sendiri, melainkan selalu dalam hubungannya dengan penggunaan skema-skema konseptual tertentu. Skema itu mengatur penginterpretasian data amatan, pengajuan prakiraan, dan pelaksanaan inferensi ke wilayah-wilayah alam semesta yang berada di luar (bukan melampaui) wilayah teramati. Keterpahaman menjadi mungkin karena alam semesta menjadi kesatuan yang terpikirkan secara demikian menurut sistem hukum saling berhubungan yang kita bangun sendiri.

Struktur terpahami adalah konstruksi ilmu pengetahuan. Itu sebabnya pemerolehan pemahaman atas alam semesta bukan berarti: ada ciri-ciri Alam Semesta dalam independensinya yang lalu menjadi dimengerti; bukan pula penyingkapan kebenaran Alam Semesta. Alam semesta adalah wilayah obyek, proses dan gejala fisik sebagaimana didefinisikan, dipaparkan, dan dibuat terpahami melalui konsepsi yang dipakai dalam model kosmologis tertentu, serta terus berkembang. Model kosmologis menyediakan aturan yang akan mendefinisikan bagaimana ungkapan ‘alam semesta’ akan dipergunakan pada setiap tahap penyelidikan yang berbeda-beda. Model itu terus memperbarui diri.

Tak ada Pandangan Mata Tuhan dalam fisika yang mampu keluar dari dirinya (fisika) untuk kemudian mendapatkan gambaran lengkap dan utuh Alam Semesta.

Pertanyaan yang berikutnya adalah, sejauh manakah pengetahuan seperti ini obyektif?

Obyektivitas keilmuan dapat dilihat melalui dua pengertian. Pertama, obyektivitas berhubungan dengan pertanyaan realisme mengenai kebenaran dan karakter teracu teori-teori keilmuan ke suatu wilayah (obyek) independen. Terdapat andaian metafisika yang melihat obyektivitas sebagai suatu sifat melekat yang menunggu untuk disingkapkan. Jika ilmu pengetahuan dikatakan obyektif, maka pernyataan itu merupakan sebuah klaim bahwa gambar yang diberikan oleh ilmu pengetahuan adalah pemaparan yang tepat mengenai fakta-fakta menurut dirinya. Ilmu pengetahuan adalah pernyataan mengenai obyek-obyek yang akan ditemukan di dalam dunia dan mengenai hubungan-hubungan yang ada di antara obyek-obyek tersebut.

Klaim ini menuntut subyek yang mengetahui seakan-akan mampu ke luar dari dan mengabstraksikan alam semesta, untuk kemudian menentukan gagasan-gagasan mana yang ada di dalam wilayah subyektif yang ternyata dapat diandalkan sedemikian rupa sehingga dapat menyamai wilayah obyektif.

Pengertian kedua obyektivitas berhubungan dengan moda penyelidikan. Obyektivitas merupakan klaim bahwa pengetahuan ilmiah dicapai dengan mengacu ke kriteria nonsubyektif dan taksembarang. Kriteria itu menjadi landasan untuk mengembangkan, menerima, dan menolak hipotesa dan teori-teori yang akan membentuk gambar dunia atau pengetahuan itu.

Jika alam semesta keseluruhan terpahami adalah pengetahuan mengenai alam semesta yang hanya hadir melekat bersama model-model yang dikonstruksikan oleh subyek, maka obyektivitas tidak bisa lain kecuali merupakan sifat alam semesta terpahami. Dengan perkataan lain, ini adalah obyektivitas yang melihat ilmu pengetahuan sebagai kegiatan. Pengetahuan empiris obyektif mengenai alam semesta yang dipunyai oleh komunitas keilmuan pada satu tahap penyelidikan akan terpenuhi ketika proses penyelidikan keilmuan berhasil menyingkirkan ketakpastian subyektif dan mencapai kemantapan keyakinan keilmuan. Obyektivitas adalah mengurangi masukan a priori subyektif sampai tinggal sesedikit mungkin, melalui kesepakatan intersubyektif.

Kosmolog antirealis tidak menafikkan Alam Semesta. Alam sebagai Alam adalah ruang-waktu dan semua proses yang mendahului kepemahaman, dan telah menghadirkan manusia di dalamnya. Namun alam yang masuk ke dalam pemahamannya adalah alam sebagaimana tertapis oleh daya kepemahaman yang terikat ke sejarah ruang-waktu kehadirannya. Kepemahaman tidak bisa mengklaim pengetahuan atas obyek a historis. Kepemahaman adalah kepemahaman di dalam dan relasional terhadap alam semesta, menyangkut interaksi antara penyelidik dan alam itu sendiri. Tak ada cara untuk berhubungan dengan realitas relasional ini selain melalui model yang dibangun.

Pemahaman atas alam semesta adalah buah pengetahuan yang terikat kepada konsep, serta bergantung kepada cakrawala. Cakrawala kepemahaman yang paling mendasar berhubungan dengan sebuah konsep fisika yang dikenal sebagai singularitas. Keberadaan singularitas menandai kegagalan fisika untuk memperoleh pemaparan kuantitatif yang berhingga di sebuah titik. Singularitas ternyata merupakan tampilan yang tak dapat dihindari16 jika kosmologi mengacu ke teori relativitas. Model-model itu pasti akan bertemu dengan titik singular, yang kemudian ditandai sebagai titik awal ruang-waktu itu sendiri. Apakah singularitas ini menandai permulaan alam semesta dalam pengertian harafiah?

Ilmuwan antirealis jelas menolak klaim metafisika yang melampaui bukti-bukti empirisnya. Mereka akan menafsirkan singularitas, sejauh-jauhnya, sebagai sebuah penunjukan ke titik batas model kosmologis. Maksudnya, singularitas adalah sebuah pernyataan tentang tapal batas kepemahaman manusia atas alam semesta, ketika ditinjau melalui model kosmologis tertentu. Sebaliknya, banyak teolog memakai betul kesempatan adanya singularitas tak terbantahkan (sebagai konsekuensi teori relativitas umum) ini untuk mengklaim bukti bahwa memang ada peristiwa penciptaan alam semesta oleh sebagaimana tercantum di dalam kitab-kitab suci, dan bukti tersebut menunjuk ke adanya Sang Pencipta. Menjadi sebuah persoalan besar ketika pada saat ini muncul hipotesis bahwa singularitas boleh jadi bisa dihindari. Jika demikian, di manakah letak Sang Pencipta?

Fisika Sudah Mati?

Kebanyakan perdebatan besar di dalam filsafat ilmu sebagaimana sebagian dipaparkan di atas dan berjalin dengan masalah-masalah fisika, tidak dilakukan oleh para ahli fisika itu sendiri, melainkan oleh para filosof. Betapapun rumitnya implikasi filosofis sebuah teori, para ilmuwan biasanya terus saja menjalankan penelitian dan penerapan pengetahuan keilmuan mereka tanpa terpengaruh oleh pertanyaan-pertanyaan filosofis. Mereka juga tidak terlalu peduli dengan kategori-kategori yang diciptakan para filosof. 17

Kita bisa membayangkan ketegangan yang memuncak dalam sepuluh tahun terakhir ini, ketika di satu pihak para ahli fisika yakin akan semakin dekatnya impian untuk menemukan Grand Unified Theorem atau Theory of Everything-yaitu teori tunggal akhir yang lengkap, ajek, penuh, sehingga mampu menjelaskan semua gejala–padahal di pihak lain, para filosof dan ilmuwan mengadakan simposium besar seperti dalam Konferensi Nobel ke-25 dengan tema The End of Science. Tema ini tentu saja bukan berisi pembicaraan mengenai redupnya ilmu pengetahuan, atau bahwa ilmu pengetahuan akan mati sungguhan. Seminar seperti itu berisi perdebatan mengenai, apakah orang masih akan terus menerus mengklaim bahwa ilmu pengetahuan mampu menyingkap alam sebagaimana adanya? Apakah ilmu pengetahuan masih bisa mengklaim obyektivitas? Apakah fisika merupakan model yang ideal untuk ilmu pengetahuan?

Ataukah akan muncul kesepakatan bahwa di dalam memahami alam, para ilmuwan sedang terus menerus mengkonstruksi alam semestanya sendiri? Di belakang konstruksinya itu bersembunyi elemen-elemen yang merupakan fungsi waktu, tempat, konteks, latar belakang, yang semuanya terikat ke komunitas dan percakapan di dalamnya.

Para kosmolog atau ahli fisika konstruktivis adalah manusia-manusia berhingga. Lewat alam semesta konstruktif terpahami mereka menyampaikan sebuah pernyataan bahwa keberhinggaan sedang berbicara mengenai dirinya sendiri; keberhinggaan menjadi saksi bahwa ia mengetahui dan menyatakan keberhinggaannya. Setiap kali konstruksi berhadapan dengan cakrawalanya, tampillah kekurangan mendasar subyek pemaham pada taraf epistemiknya.18 Pada saat yang bersamaan, konstruksi juga menunjuk ke kehendak untuk melampaui keberhinggaan, sehingga ia menjadi sepatah kata yang tidak dapat diartikan sebagai ‘selesai.’

Catatan:

1) Tulisan untuk Jurnal Filsafat Driyarkara, 2001.

2) Werner Heisenberg, 1958, Physics and Philosophy, edisi Penguin Books (1990).

3) Ada perbedaan terminologi antara Fisika dan Filsafat sehubungan dengan tahap-tahap perkembangan fisika. Ahli fisika menyebut fisika era Descartes, Newton, s/d akhir abad ke 19 sebagai Fisika Klasik, sementara untuk Filsafat ini adalah era Modern. Para fisikus memakai “fisika modern” untuk fisika abad ke-20 yang dimulai dengan penemuan di bidang teori kuantum dan teori relativitas. Untuk menyamakan sebutan, tulisan ini akan mengacu ke pengertian sesuai dengan filsafat.

4) Lawrence Sklar, 1992, Philosophy of Physics, San Fransisco: Westview Press.

5) Thomas Kuhn melihat bahwa Revolusi Ilmu Pengetahuan diawali dengan dengan lahirnya konsep heliosentris Copernicus, yang merupakan sebuah titik balik bersifat plural dalam perkembangan intelektual masyarakat barat. Konsep ini memungkinkan perubahan konseptual baik dalam filsafat maupun agama. Dalam pandangan Kuhn, revolusi Copernicus bekerja di tiga tataran makna. Yang pertama bersifat astronomis, yaitu pembaruan konsep-konsep astronomi; yang kedua bekerja di lapisan keilmuan yang lebih luas karena membawa perubahan pemahaman mengenai alam semesta dan mencapai puncaknya dalam konsepsi Newton mengenai alam semesta; yang ketiga bersifat filosofis, yaitu sebagai bagian dari peralihan pemahaman masyarakat barat atas nilai-nilai (Thomas Kuhn, 1995, The Copernican revolution: Planetary Astronomy in the Development of Western Thought, Massachusetts: Harvard University Press).

6) “… Galileo will act prudently,” wrote Kardinal Bellarmino. “…if he will speak hypothetically…to say that we give a better account of the appearances by supposing the earth to be moving, and the sun at rest,…there is no danger in that, and it is all that the mathematician requires.” (sebagaimana dikutip dalam Karl R. Popper, 1989 (ed.5), Conjectures and Refutations, London: Routledge).

7) “There is no need for these hypotheses to be true, or even to be at all like truth…they should yield calculations which agree with the observations.” (dikutip dalam Karl Popper, ibid.)

8) Sifat intrinsik mencirikan struktur geometri, misalnya kelengkungan, ciri Euclid atau non-Euclid. Sifat ini sepenuhnya tak bergantung ke pilihan koordinat permukaan. Sedangkan sifat ekstrinsik berhubungan dengan koordinat, sehingga sifat ini akan berubah seketika kita mengubah tata koordinat kita.

9) Michael Friedman, 1983, Foundations of Space-Time Theories, Relativistic Physics and Philosophy of Science (bagian Introduction) , Princeton: Princeton University Press.

10) Lihat Poincaré, 1952, Science and Hypotheses (terj. W.J. Greensreet), New York: Dover.

11) Pierre Duhem, 1954, The Aim and Structure of Physical Theory (terj. Philip Weiner; 1991), Princeton: Princeton University Press.

12) Bdk. Duhem, ibid; lihat juga Helen Longino, 1995, “Knowledge, Bodies and Values” dalam Technology and The Politics of Knowledge (penyunting: Feenberg & Hannay), Bloomington: Indiana University Press.

13) van Fraassen, 1980, The Scientific Image, Oxford: Oxford University Press.

14) Ada empat butir yang terkandung dalam tesis realisme:

15) (i) ‘Ungkapan teoretis’ (yaitu ungkapan non-observational) harus diterima sebagai dugaan terhadap ungkapan yang mempunyai acuan; dengan begitu, teori harus ditafsirkan secara ‘realistik’; (ii) Teori, yang (harus) ditafsirkan secara realistik ini, dapat ditegaskan, dan dalam kenyataannya seringkali tertegaskan, sebagai sesuatu yang mendekati kebenaran melalui bukti-bukti keilmuan yang ditafsirkan menurut standar metodologis biasa; (iii) Sejarah kemajuan ilmu-ilmu yang matang sebagian besar merupakan urut-urutan pendekatan yang kian cermat terhadap kebenaran, baik menyangkut gejala teramatkan maupun takteramatkan. Teori-teori yang muncul kemudian umumnya dibangun di atas pengetahuan (observational dan teoretis) yang ada dalam teori sebelumnya; dan (iv) Realitas yang diperikan oleh teori sebagian besar tidak bergantung ke pemikiran ataupun komitmen teoretis kita (Lihat Richard Boyd, 1992, “On the Current Status of Scientific Realism,” dalam The Philosophy of Science, Massachusetts: MIT Press).

16) Munitz, 1986, Cosmis Understanding, Philosophy and Science of the Universe, Princeton: Princeton University Press.

17) Lihat Hawking dan Penrose, 1970, Proc. R. Soc. London, A314, h. 529.

18) Hawking bahkan cukup kejam ketika mengatakan bahwa para filosof ilmu pengetahuan adalah ilmuwan tersisih yang tidak mampu membuat penemuan baru dalam bidang fisika teoritis, lalu beralih ke penulisan filsafat fisika. Ia juga mengatakan bahwa kebanyakan filosof yang seharusnya mampu mengajukan pertanyaan-pertanyaan mengenai teori-teori paling mutakhir di dalam fisika, seperti the grand unified theorem, tidak punya pengetahuan matematika dan fisika. Mereka ini, menurut Hawking hanya bisa bersikap tidak ramah terhadap para ahli fisika dengan menjuluki para ahli fisika dengan berbagia akhiran “is.” Maksudnya tentu saja: instrumentalis, positivis, konvensionalis, realis, dll.

19) Dalam hal asas antropik–tidak dibahas dalam tulisan ini–subyek mengacu ke keberhinggaan di taraf eksistensial (lihat Karlina Leksono-Supelli, 1997, Kosmologi Empiris Konstruktif: Suatu Telaah Filsafat ilmu atas Asas Antropik Kosmologis, Disertasi Doktor, Jakarta: Universitas Indonesia).

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s