Pauli dan 137

Wolfgang Pauli pernah menyampaikan bahwa andai Tuhan memperkenankannya bertanya satu hal, ia akan bertanya, “Kenapa 1/137?”

Di tahun2 awal, blog ini pernah membahas konstanta struktur halus α. Saat sebuah atom disinari (ditumbuk foton), akan tampil spektra cahaya yang unik menurut jenis atom. Struktur halus (fine structure) adalah struktur dari setiap garis spektrum itu, yang pada gilirannya menunjukkan struktur halus yang membentuk lintas elektron di sekitar atom. Dengan teori Niels Bohr, dapat dihitung level energi dari spektrum ini, yaitu En = -Z²/n² * 2.7·10-11 erg, dengan n bilangan kuantum elektron n, dan Z adalah bilangan atom. Konstanta di belakang setara dengan 2π²me4/h², yang bisa juga dihitung sebagai energi elektron atom hidrogen (Z=1) pada orbit terendah (n=1). Arnold Sommerfeld, mentor Pauli, berusaha merapikan formula ini dengan memasukkan relativitas, yaitu mengkonversikan E = mc². Hasilnya, En,k = -Z²/n² { 1 + (2πe²/hc)² [n/k – 3/4]} * 2.7·10-11 erg. Terdapat bilangan kuantum k yang menunjukkan orbit tambahan untuk elektron. Ini memungkinkan tambahan alternatif lompatan elektron dalam jarak lebih kecil, yang menghasilkan spektrum yang lebih halus. Di luar kurung siku, persamaan itu mirip persamaan Bohr. Namun di dalam kurung siku, tampil sebuah ruas baru, berisi paduan konstanta yang belum pernah tampak sebelumnya: 2πe²/hc atau e²/ℏc.

Sommerfeld menyebut ini sebagai konstanta struktur halus, sebesar α = e²/ℏc, yaitu 0.00729. Arthur Eddington menulisnya sebagai 1/137. Konstanta ini tak memiliki satuan. Artinya, apa pun satuan yang digunakan untuk menghitung kecepatan cahaya, konstanta Planck, muatan elektron dan lain-lain, konversi satuan antara konstanta itu akan saling meniadakan, dan membentuk hasil 1/137. Angka ini menarik, selain karena konstan, juga karena tidak terlalu besar, tapi juga tidak kecil. Seolah turun sebagai wahyu yang mengatur alam dengan sendirinya: 137. Eddington segera memistikkan angka ini, dan menggusarkan banyak ilmuwan lain, termasuk Pauli.

Formula α = e²/ℏc juga menunjukkan seberapa besar sepasang elektron berinteraksi (e kali e di atas konstanta). Pauli penasaran karena belum ada formula, baik dari fisika klasik maupun fisika kuantum, yang menghasilkan muatan elektron. Semua formula mengharuskan muatan elektron dimasukkan dari hasil pengukuran. Konstanta struktrur halus membawa kaitan e terhadap konstanta elementer ℏ dan c; tetapi melalui sebuah konstanta yang tidak diketahui dari mana asalnya. “Bakal keren kalau angka 1/137 ini ketahuan asal usulnya,” tulis Pauli ke Werner Heisenberg tahun 1934.

Mentor Pauli yang lain, Max Born, menulis artikel tentang “Misteri 137″ pada 1935, menceritakan bahwa 1/α = 137 ini merupakan kunci pengait relativitas dengan teori kuantum. Dalam artikel itu juga, ia menulis: jika angka ini terlalu besar, materi tak akan tampak beda dengan ketiadaan. Angka 137 adalah sebuah hukum alam itu sendiri, dan seharusnya menjadi titik pusat filsafat alam.

Namun sementara itu, Perang Dunia II memecah Eropa. Einstein, Pauli, lalu Bohr pindah ke Amerika. Born pindah ke UK. Heisenberg tertinggal di Jerman, dan bahkan memimpin kelompok pembangun senjata atom Jerman. Schrödinger berlompatan dalam galau melintasi negeri yang bertikai. Usai Perang Dunia II, baru para ilmuwan kembali memikirkan masalah fundamental.

Pauli-Heisenberg-Fermi

Pauli, Heisenberg, dan Fermi

Pada tahun 1955, Pauli kembali menyebut angka 137. Pada tahun 1957, setelah Pauli kembali ke Swiss, Heisenberg menulis mail ke Pauli bahwa ia sudah mencoba menurunkan formula yang menentukan massa elementer dari partikel. Ia juga sudah melakukan deduksi atas nilai α, dan telah mencapai nilai yang tidak jauh, yaitu 1/250. Memang 250 jauh dari 137, namun 1/250 tidak jauh dari 1/137. Pauli membalasnya pada awal 1958: “Hebat. Si kucing sudah keluar dari tas dan menunjukkan cakarnya: pembagian dari reduksi simetri.” Keduanya pun kembali bekerja sama menyusun paper bersama, via surat, telefon, dan kunjungan langsung; walaupun ada selisih pendapat di antara keduanya. Paper itu rencananya akan dikuliahkan Pauli dalam kunjungannya ke US Januari itu.

Pauli baru memberikan kuliah pada 1 Februari 1958, di Columbia University. Kuliah dihadiri 300 orang, termasuk Bohr, Oppenheimer, Lee, Yang, Wu, dll.  Namun, mirip sebuah karma yang terjadi dari sifat super kritis Pauli pada para fisikawan sejak ia masih muda; pada kuliah ini justru ia dikritisi habis. Saat Pauli menurunkan formulanya di papan tulis, Abraham Pais memprotes: “Professor, partikel ini tidak meluruh dengan cara itu.” Beberapa ilmuwan lain juga menunjukkan beberapa kesalahan lain. Semua mulai melihat: Pauli sang perfeksionis sudah mulai redup. Namun, semangat dari masa Gottingen dan Kopenhagen masih terasa.

Pada satu titik, Bohr dan Pauli memainkan diskusi yang ajaib. Setiap Bohr menyelesaikan proposisi, ia menyebut bahwa teori Pauli yang ini tidak cukup gila. Sedang setiap Pauli memberikan jawaban, ia menyimpulkan bahwa teori ini cukup gila. Begitu terus menerus. Dan hadirin sibuk bertepuk tangan. Belakangan Pauli mengaku pada Yang: “Semakin aku berdebat, semakin turun juga keyakinanku.” Pauli pun menemukan banyak hal yang belum selesai pada formula itu.

Akhir bulan itu, Heisenberg memberikan kuliah tentang paper Pauli dan Heisenberg itu. Press release diterbitkan, menyebutkan bahwa “formula dunia” telah ditemukan, untuk menjelaskan semua perilaku partikel elementer. Berita ini disebarkan ke seluruh dunia, dan menggusarkan Pauli.

Sebagai tanggapan, Pauli berkirim mail ke George Gamow: “Saya tunjukkan bahwa saya bisa menggambar sebagus Titian. Hanya detail teknisnya belum selesai.”

Pauli-Titian

Heisenberg masih berminat meneruskan kerjasama. “Kalau kita membuat paper bersama, pasti jadi tahun 1930 lagi.” Pauli makin sebal. Pada konferensi CERN, kebetulan Heisenberg mempresentasikan Paper, dan kebetulan Pauli jadi session chair. Pauli membuka dengan, “Kita akan mendengar hal yang merupakan substitusi dari ide fundamental. Jangan tertawa ya.” Lalu ia tertawa. Selesai Heisenberg berpresentasi, Pauli membuang papernya. Heisenberg mengganggap Pauli cuma galau setelah dibully balik di US.

Akhir 1958, Pauli mendadak sakit perut. Ia pun dibawah ke Rumah Sakit Palang Merah di Zürich. Charles Enz menjenguknya. Pauli tampak kesal. “Kamu lihat nomor kamarnya?” tanyanya. “Ini kamar 137. Aku gak bakal keluar hidup-hidup dari sini.” Ia meninggal di ruang itu 10 hari kemudian.

Talkshow Seribu Jurnal

Pengembangan Q-Journal memasuki tahap akhir. Maka kami berencana mulai memperkenalkan produk ini ke publik. Aku mulai merancang mini seminar untuk memperkenalkan pengelolaan paper, jurnal, dan platform Q-Journal ke universitas dan institusi akademis lainnya. Tapi EGM DSC, Achmad Sugiarto (a.k.a. Pak Anto) punya ide lebih keren: acara dikemas dalam bentuk talk show yang ringan dan hangat, diakhiri makan siang dengan musik. Maka, dengan perencanaan yang cepat, ketat, dan rapi jali, Kamis pagi ini talk show akhirnya berlangsung di Hotel Borobudur, Jakarta. Tema: Seribu jurnal anak bangsa memenangkan dunia. Eh, gak boleh protes ;)

Event ini dihadiri sekitar 60 kampus. CIO Telkom Indonesia, Indra Utoyo, membuka event ini dengan gayanya yang selalu riang namun serius. Teknologi pada bidang pendidikan dinilai sebagai disruptive innovation, yaitu inovasi yang akan melakukan perombakan pada skala besar di tahun-tahun mendatang ini. Telkom, selain menyiapkan diri di sisi infrastruktur, juga menjadi pioneer dalam pengembangan inovasi pendidikan. Kita tengah menyiapkan dukungan atas pembelajaran jarak jauh, penyiapan pustaka digital, konten video digital bermuatan pendidikan, hingga produk pamungkas ini, Q-Journal, yang ditujukan untuk mengangkat para peneliti dan akademisi Indonesia, melalui karya2nya memenangkan dunia. Diharapkan para akademisi Indonesia dapat memanfaatkan peluang baik ini, untuk bisa lebih dinamis mengembangkan riset dan mempublikasikan paper dan karya ilmiah lainnya ke kancah dunia.

Indra Utoyo

Berikutnya, talkshow menghadirkan Prof. Dr. Riri Fitri Sari, dan Dr. Priyantono Rudito. Bu Riri adalah CIO Universitas Indonesia. Mengambil PhD di University of Leeds, beliau pernah melakukan riset bersama CERN di Geneve dan UNESCO di Australia. Tentu ini Bu Riri yang juga tahun lalu memperoleh gelar IEEE Region 10 Most Inspiring Women in Engineering Award. Pak Priyantono adalah Direktur HCGA Telkom Indonesia. PhD beliau diperoleh dari RMIT Australia. Di Telkom, beliau juga pernah menjabat VP Corporate Strategic Planning Direktorat IT Solution & Strategic Portfolio, dan juga pernah memperoleh penugasan akademis di ITT Bandung. Moderatornya, aku.

Bu Riri menyampaikan bahwa sebenarnya Indonesia tak jauh tertinggal dibandingkan negara2 tetangga. Namun memang belum banyak institusi akademis yang mulai secara optimal menggunakan tools untuk mengkolaborasikan riset dan mempublikasikan karya ilmiahnya ke dunia. Peningkatan kualitas dan kuantitas karya ilmiah dapat dikembangkan dengan mengimplementasikan metode berpikir dan berkarya ilmiah justru sedini mungkin. Gairah masyarakat Indonesia akan media sosial misalnya, dapat diarahkan menjadi semangat untuk berkolaborasi menggagas dan mengeksplorasi wacana ilmiah yang didukung kerjasama riset. Kebiasaan saling memberikan citation misalnya, harus dikembangkan. (Mungkin dengan semangat yang sama dengan saling mention di Twitter, hahaha). Tak lupa Bu Riri memberikan banyak best practice dalam pengelolaan paper dan jurnal, termasuk publikasinya ke indeks internasional.

Pak Priyantono, justru mengawali dengan menyampaikan tesis Karl Popper atas falsifabilitas, yang kemudian dieksplorasi beliau ke pengembangan yang dilakukan Telkom Group untuk meningkatkan value dan potensinya justru dengan pendidikan formal. Pun bisnis Telkom diarahkan antara lain untuk mendukung pendidikan, termasuk pendidikan tinggi. Ini unik, karena tidak banyak perusahaan komersial yang mau terjun ke dunia serius dan kurang populer ini. Namun, Telkom meyakini bahwa bidang ini akan tumbuh cepat melalui pembentukan ekosistem bersama untuk pengembangan platform-platform pendidikan.

20130326-193741.jpg

Minat para peserta cukup tinggi. Lebih dari 20 MOU segera ditandatangani pada event ini. Hingga hari berikutnya, masih cukup banyak permintaan review maupun MOU dari kampus-kampus.

Q-Journal sendiri merupakan suite layanan untuk mentransaksikan wacana-wacana ilmiah di Indonesia. Di tahap awal ini, Q-Journal memiliki beberapa feature. Feature “Global Publishing” memungkinkan paper dari jurnal-jurnal dari kampus dan institusi akademis lainnya terpublikasi ke indeks paper internasional dengan harga sangat terjangkau. Feature “Global Discovery” memberikan akses ke paper-paper internasional dengan harga terjangkau. Feature yang juga akan dikembangkan dalam waktu dekat adalah personal cloud, dan integrasi dengan aplikasi Kuliah Jarak Jauh dari Aptikom.

Screen Shot 2013-03-18 at 11.10.24 AM

Web Q-Journal ada di QJournal.co.id, Komunikasi juga bisa dilakukan via facebook page QJournal atau Twitter account @Q_Journal.

 

Chiang Mai: Region 10 Annual Meeting

IEEE Region 10 Meeting this year was held in Chiang Mai. This is an annual event, and formerly held in the city of Lapu Lapu, Yogyakarta, and Kolkatta. Besides all the Section Chairs in Asia Pacific, and the Officers of IEEE Region 10, also attended some VP of IEEE HQ. I recognised some familiar faces was, especially from the previous meetings in Lapu Lapu and Yogya. But none of the IEEE Presidents was present. But it’s OK. I’ve already meet Prof Peter Staecker, the Prisident, the previous weekend in Tanjung Benoa.

This year, the IEEE Indonesia Section received a special invitation to obtain the 25 Years Banner. When the invitation was received, M Ary Murti, who was serving as the Section Chair decided to invite all the previous section chairs to present in Chiang Mai. And all the former chairs agreed to attend. Later, the leadership was handed over from Ary to me (via election, certainly). So this time, I was the primary delegation of Indonesia, and the former chairs be the secondary delegations.

The flights we used were Garuda Indonesia for Jakarta – Bangkok, and Thai Airways to Bangkok – Chiang Mai, on March 1. We landed in Chiang Mai at night, and went straightly to Le Méridien. The meeting would began on Saturday morning, March 2, 2013.

Day-1

IEEE formal meetings use the protocol called “Robert’s Roles of Order” that is used in some parliaments. This is an interesting protocol, which facilitates shared decision-making more effectively. On the first day, Region 10 evaluated the Budget 2012, proposed the Strategic Planning, and displayed the work plans of the units, as well as support from HQ and Region 10 to Sections. We also learnt best practices from the various Section and other task units. The activities of Women in Engineering (WiE), students, and GOLD (Graduated on Last Decade) were highlighted. Some incentives were also offered to enable the specific activities in the Section.

Region10_Meeting_ChiangMai

Later that evening, a gala dinner was held. At this dinner, presented a variety of awards, to the most active section, most active small section, best volunteer, and others. The banner of “25 Years Anniversary” was also handed over to Indonesia Section at this event. Ralph M Ford (VP MGA) handed the banner to me as Indonesia Section Chair, and we handed it to all of the previous chairs of the Indonesia Section. I asked Dr Wahidin Wahab to give a brief remark. Mr. Wahab presented a bit about the history of Indonesia Section and some gratitudes to those who helped the development of Indonesia Section.

SilverAnniversary

The second day was started with a petition to award Prof Marzuki, a leader in Region 10 who passed away last year due to a long illness. In the midst of the pain, he did not stop doing organisational dan professional tasks, including supporting many activities for the Indonesia Section. Indonesia Section specifically stated a grief at the previous night. Then reviewed the Budget Plan for 2013, the report of Tencon 2012, and plan of Tencon 2013, and R10 Congress 2013 (Hyderabad).

I talked briefly to the Region 10 Director, the always joyous Prof. Toshio Fukuda; invited him to be the Keynote Speaker of the IEEE Cyberneticscom in Yogyakarta later this year. He confirmed.

Day-2

Then presented the information and policy on the administration of Section and units under it. There were some new things, and some important repetitions. The meetings were closed after midday. After that, a brief tour around Chiang Mai.

Chiang Mai

IEEE Region 10 Meeting tahun ini diselenggarakan di Chiang Mai. Acara ini bersifat tahunan, dan sebelumnya diselenggarakan di kota Lapu Lapu, Yogyakarta, dan Kolkatta. Selain semua Section Chair di Asia Pacific, dan para Officer dari Region 10, hadir juga beberapa VP dari IEEE HQ. Beberapa wajah sudah cukup kukenal, terutama dari meeting sebelumnya di Lapu Lapu dan Yogya. Kali ini IEEE President tidak hadir. Tak apa. Kan sudah jumpa beliau di Tanjung Benoa minggu lalu.

Pada tahun ini, IEEE Indonesia Section mendapatkan undangan khusus untuk memperoleh Section 25 Years Banner. Saat undangan itu diterima, M Ary Murti yang saat itu masih menjabat Section Chair memutuskan mengajak semua previous Section Chair untuk hadir di Chiang Mai. Dan semua mantan ketua yang masih hidup menyatakan bersedia hadir. Kebetulan kemudian leadership berpindah dari Ary ke aku (tentu via election). Jadi kali ini, aku jadi primary delegation dari Indonesia, dan para mantan ketua jadi secondary delegation.

Penerbangan yang kami gunakan adalah Garuda Indonesia untuk Jakarta – Bangkok, dan Thai Airways untuk Bangkok – Chiang Mai, pada 1 Maret. Kami mendarat di Chiang Mai saat malam telah jatuh, dan langsung ke tempat pertemuan sekaligus tempat menginap: Le Méridien. Region 10 Meeting baru diawali pada Sabtu pagi, 2 Maret 2013.

Day-1

Pertemuan resmi IEEE menggunakan protokol “Robert’s Roles of Order” yang digunakan di beberapa parlemen di dunia. Ini adalah protokol yang menarik, yang memungkinkan pengambilan keputusan bersama secara efektif. Pada hari pertama, Region 10 mengevaluasi Budget 2012, Strategic Planning, kemudian menampilkan rencana-rencana kerja unit-unit, serta support dari HQ dan Region 10 kepada Section-Section. Ditampilkan pula best practice dari berbagai Section dan unit-unit kerja lainnya. Highlight diberikan khusus untuk aktivitas GOLD, student, dan WiE. Beberapa insentif juga ditawarkan untuk mengaktifkan kegiatan-kegiatan khusus dalam Section. Sore, pertemuan dihentikan.

ChiangMai Region 10 Meeting

Malamnya, diselenggarakan gala dinner. Pada dinner ini, diserahkan berbagai award, kepada Section teraktif, Section kecil teraktif, volunteer terbaik, dan lain-lain. Banner “25 Years Anniversary” juga diserahkan kepada Indonesia Section pada acara ini. Banner diserahkan dari Ralph M Ford (VP MGA) ke aku sebagai Indonesia Section Chair, kemudian diestafetkan ke semua previous chairs dari Indonesia Section. Aku minta tolong Dr Wahidin Wahab untuk memberikan sambutan singkat. Pak Wahidin membahas sedikit tentang sejarah Indonesia Section dan ucapan terima kasih kepada pihak yang banyak membantu pengembangan Indonesia Section.

IEEE Indonesia Section Silver Anniversary

Hari kedua diawali petisi untuk memberikan penghargaan kepada Prof Marzuki, salah seorang pimpinan di Region 10 yang meninggal tahun lalu karena sakit yang cukup lama. Di tengah sakitnya, beliau tak berhenti melakukan tugas-tugas organisasi, termasuk mendukung banyak kegiatan Indonesia Section. Indonesia Section khusus menyatakan duka buat beliau juga malam sebelumnya. Kemudian dikaji rencana Budget 2013, laporan Tencon 2012, dan rencana Tencon 2013, serta R10 Congress 2013 (Hyderabad).

Talk sebentar dengan Region 10 Director, Prof Toshio Fukuda; mengundang beliau ke IEEE Cyberneticscom di Yogyakarta tahun ini.

Day-2

Berikutnya, penyampaian informasi dan policy tentang penyelenggaraan Section dan unit-unit di bawahnya. Terdapat beberapa hal baru, dan beberapa pengulangan hal penting. Seperti yang telah dilaksanakan dengan keren tahun ini di Indonesia Section, semua peralihan kepengurusan harus dilakukan dengan election, baik di Section, Chapter, AG, dan SB. Election dilakukan 1 atau 2 tahun sekali, sesuai kesepakatan. Ketua (Section / Chair / AG) tidak dapat diperpanjang lebih dari itu. Pengurus lain tidak boleh pada posisi yang sama lebih dari 6 tahun. Laporan wajib dikirimkan setiap tahun secara online. Seperti di Indonesia, ada juga Chapter yang tidak aktif dan tidak pernah berubah kepengurusannya selama bertahun-tahun. Kami saling belajar.

Acara berakhir setelah tengah hari. Setelah itu, wisata singkat di sekitar Chiang Mai. OK, berhenti blogging dulu. Siap-siap jalan-jalan :D.