Suatu elektron berada dalam keadaan superposisi dari setiap posisi yang bisa dimilikinya, dia tidak muncul di satu lokasi sampai kita benar-benar melihatnya di sana. “Superposisi” menegaskan gagasan bahwa elektron ada dalam kombinasi semua posisi yang mungkin, dengan amplitudo tertentu untuk setiap posisi (amplitudo adalah angka tertentu yang mengasosiasikan fungsi gelombang).
Realitas kuantum adalah fungsi gelombang, posisi dan kecepatan adalah sesuatu yang kita amati ketika kita mencoba menyelidiki fungsi gelombang. Sistem kuantum bergerak dengan lancar dan deterministik sesuai persamaan Schrödinger selagi kita tidak sedang mengamatinya, tapi kemudian runtuh secara dramatis ketika kita melihatnya.
Sekilas tentang Schrödinger:
Kita bisa menjelaskan persamaan Schrödinger sebagai berikut: “laju berubahnya fungsi gelombang tertentu berbanding lurus dengan energi sistem kuantum tersebut”. Lebih detailnya, suatu fungsi gelombang bisa merepresentasikan beberapa keadaan yang memiliki energi yang berbeda, dan persamaan Schrödinger mengatakan bahwa bagian fungsi gelombang dengan energi yang lebih tinggi berkembang dengan lebih cepat dibandingkan dengan bagian fungsi gelombang yang memiliki energi yang lebih rendah. Jadi misal ada dua objek yang berbeda (contoh gue dan dadu, lagi gue lempar), dua-duanya punya fungsi gelombang, gue dalam superposisi, dadu dalam superposisi. Menurut persamaan Schrödinger, keduanya tidak dideskripsikan dengan dua fungsi gelombang yang berbeda. Hanya ada satu gelombang yang mendeskripsikan sistem yang kita pedulikan, dan argumen itu terus berlajut sampai kita bertemu dengan “fungsi gelombang alam semesta”. Jadi yang kita punya adalah superposisi semua kombinasi yang mungkin terjadi.
Kita seharusnya mematuhi aturan mekanika kuantum, karena kita terbuat dari atom-atom yang harus mematuhi mekanika kuantum. Kalau pernyataan tersebut benar, maka bukan saja elektron yang memiliki fungsi gelombang, kita juga memiliki fungsi gelombang kita sendiri. Artinya ada kemungkinan gue sedang bekerja pada satu detik di masa depan, ada kemungkinan gue sedang rebahan, dan ada kemungkinan juga sedang bercinta. Tetapi apapun itu masa depan yang dapat gue alami cuman satu. Seluruh kemungkinan yang ada bakal runtuh menjadi satu kepastian ketika kita sudah “mengalaminya” (seperti elektron yang fungsi gelombangnya runtuh secara dramatis ketika kita mengamatinya).
Untuk satu elektron di satu atom, peluang munculnya elektron lebih tinggi ketika lebih dekat ke inti atom dan lebih rendah ketika semakin jauh dari inti atom. Berarti kemungkinan-kemungkinan kita di satu detik yang akan datang juga memiliki probabilitas berbeda-beda. Jadi bisa dikatakan superposisi gue: kemungkinan gue bekerja lebih besar daripada bercinta, kemungkinan gue rebahan sama dengan bekerja, dan seterusnya. Tapi kemudian realita yang berinteraksi dengan gue hanya satu. Contoh setelah sedetik berlalu, gue ternyata bekerja, berarti kemungkinan gue bekerja sekarang memiliki probabilitas 100%, dan yang lainnya 0% (sekali lagi, fungsi gelombangnya runtuh). Dari banyaknya kemungkinan, kita hanya bisa mengalami satu kejadian realita.
Fungsi gelombang sangat berbeda dengan apa yang kita amati di kehidupan sehari-hari. Kita tidak bisa melihat fungsi gelombang, kita melihat hasil pengukuran, seperti posisi satu zarah. Ini merupakan konsekuensi derajat kebebasan yang kita alami (terbatas pada dimensi 5). Kita hidup pada dimensi di mana semua kemungkinan akan runtuh dalam single state sehingga kita hanya bisa menangkap satu realita saja yang terjadi pada satu waktu.
Dimensi 0: Titik
Dimensi 1: Memiliki panjang (x), analogi bentuk: garis
Dimensi 2: Memiliki panjang (x) dan lebar (y), analogi bentuk: planar/bidang
Dimensi 3: Memiliki panjang (x), lebar (y), dan tinggi (z), analogi bentuk: ruang
Dimensi 4: Memiliki ruang dan waktu. Kita treat seluruh kemungkinan titik pada dimensi 3 menjadi sebuah titik baru yaitu waktu, dalam hal ini waktu bersifat linear.
Dimensi 5: Segala kemungkinan pada dimensi 4 yang mungkin terjadi (gabungan dari beberapa ruang-waktu) tapi hanya satu kemungkinan yang dapat terjadi, dapat diobservasi namun berupa probabilistik.
Dimensi 5+: Tidak bisa diobservasi
Menurut teori string, satu tingkat dimensi yang lebih tinggi daripada yang kita alami mengalami multiple state, di mana semua kemungkinan-kemungkinan realita terjadi secara bersamaan dalam waktu yang sama. Misalnya pada dimensi 6, di mana dimensi ini merupakan sekumpulan kemungkinan-kemungkinan dimensi 4 (yaitu dimensi 5) yang dapat “dirasakan langsung” karena tidak lagi terikat dengan single state dan terlepas dari fungsi gelombang. Dengan kata lain, kejadian gue rebahan terjadi secara bersamaan dengan kejadian gue bekerja dan bercinta. Jadi secara konsep, bagi sesuatu yang 6D, dia dapat melihat seluruh kemungkinan kita secara bersamaan. Dia juga bisa melakukan loncatan realita dari apa yang kita alami sekarang dengan apa yang kita tidak alami di masa lalu atau apa yang mau kita alami di masa depan. Harga yang kita bayar untuk formalisme teori yang begitu elegan itu adalah teori yang mendeskripsikan banyak duplikat dari sesuatu yang sering kita sebut “alam semesta”.
Referensi:
Fisika Kuantum dan Teori Banyak-Dunia - Sean Carroll
A Universe of 10 dimensions - Universe Today
Note: Buku Sean Carroll nggak pake pendekatan teori string, yang menghubungkan dengan teori string aku pribadi. Teori string masih sangat lemah.