bismh/- - department of physicsfizik.um.edu.my/wat/kertas/ayatalam.doc · web viewbismh/-ayat alam...

14
bismH/- Ayat Alam Wan Ahmad Tajuddin Wan Abdullah Jabatan Fizik, Universiti Malaya 50603 Kuala Lumpur http://fizik.um.edu.my/cgi-bin/kakit?wat Dan bagi Allah jualah kuasa pemerintah langit dan bumi, dan Allah Maha Kuasa atas tiap-tiap sesuatu. [189] Sesungguhnya pada kejadian langit dan bumi, dan pada pertukaran malam dan siang, ada tanda-tanda (kekuasaan, kebijaksanaan, dan keluasan rahmat Allah) bagi orang-orang yang berakal; [190] (Iaitu) orang-orang yang menyebut dan mengingati Allah semasa mereka berdiri dan duduk dan semasa mereka berbaring mengiring, dan mereka pula memikirkan tentang kejadian langit dan bumi (sambil berkata): "Wahai Tuhan kami! Tidaklah Engkau menjadikan benda-benda ini dengan sia-sia, Maha Suci Engkau, maka peliharalah kami dari azab neraka. [191] [Ali Imran] Diriwayatkan dari ‘Abdullah bin Mas’ud (rad.) bahawa Rasulullah (sallahu ‘alaihi wassalam) bersabda: Dia yang ada di dalam hatinya sombong seberat biji sawi tidak akan masuk syurga. Seorang berkata: Sesungguhnya seseorang itu suka pakaian yang cantik, dan kasut yang cantik. Baginda (sallahu ‘alaihi wassalam) bersabda: Sesungguhnya Allah Maha Indah dan suka keindahan. Kesombongan ialah mengabaikan hak kebenaran dan menghina orang. [Sahih Muslim: 1:164] Insan, sains dan agama

Upload: vokhue

Post on 04-May-2018

244 views

Category:

Documents


8 download

TRANSCRIPT

Page 1: bismH/- - Department of Physicsfizik.um.edu.my/wat/kertas/ayatalam.doc · Web viewbismH/-Ayat Alam Wan Ahmad Tajuddin Wan Abdullah Jabatan Fizik, Universiti Malaya 50603 Kuala Lumpur

bismH/-

Ayat Alam

Wan Ahmad Tajuddin Wan AbdullahJabatan Fizik, Universiti Malaya

50603 Kuala Lumpur

http://fizik.um.edu.my/cgi-bin/kakit?wat

Dan bagi Allah jualah kuasa pemerintah langit dan bumi, dan Allah Maha Kuasa atas tiap-tiap sesuatu. [189] Sesungguhnya pada kejadian langit dan bumi, dan pada pertukaran malam dan siang, ada tanda-tanda (kekuasaan, kebijaksanaan, dan keluasan rahmat Allah) bagi orang-orang yang berakal; [190] (Iaitu) orang-orang yang menyebut dan mengingati Allah semasa mereka berdiri dan duduk dan semasa mereka berbaring mengiring, dan mereka pula memikirkan tentang kejadian langit dan bumi (sambil berkata): "Wahai Tuhan kami! Tidaklah Engkau menjadikan benda-benda ini dengan sia-sia, Maha Suci Engkau, maka peliharalah kami dari azab neraka. [191] [Ali Imran]

Diriwayatkan dari ‘Abdullah bin Mas’ud (rad.) bahawa Rasulullah (sallahu ‘alaihi wassalam) bersabda: Dia yang ada di dalam hatinya sombong seberat biji sawi tidak akan masuk syurga. Seorang berkata: Sesungguhnya seseorang itu suka pakaian yang cantik, dan kasut yang cantik. Baginda (sallahu ‘alaihi wassalam) bersabda: Sesungguhnya Allah Maha Indah dan suka keindahan. Kesombongan ialah mengabaikan hak kebenaran dan menghina orang. [Sahih Muslim: 1:164]

Insan, sains dan agama

Insan dijadikan sebagai hamba Allah SWT. Dia juga dijadikan supaya mengenal kehebatan Penciptanya, yang juga berkait dengan tugas hamba tadi. Ini dicerminkan dalam kekhalifahannya, yang bertanggung-jawab membawa makhluk kepada kesejahteraan dunia dan agama. Pentas ujian keterbaikan amal ini ialah dunia yang bersifat darul asbab.

Insan mempunyai naluri ingin memahami. Seperti berkata Amir Hamzah dalam puisinya Padamu Jua [Amir Hamzah, 1969]:

Satu kekasihkuAku manusiaRindu rasaRindu rupa

Page 2: bismH/- - Department of Physicsfizik.um.edu.my/wat/kertas/ayatalam.doc · Web viewbismH/-Ayat Alam Wan Ahmad Tajuddin Wan Abdullah Jabatan Fizik, Universiti Malaya 50603 Kuala Lumpur

Memang pencarian dan perolehan makna oleh panca-indera manusia merupakan persoalan yang ada kaitan dengan masalah minda-jasad: bagaimanakah suatu alam yang mekanikan boleh mengandungi manusia, yang boleh mewakilkan dunia kepada diri sendiri, niatan, yakni yang punyai niat, kepercayaan, harapan, kekhuatiran, cinta dan sebagainya (lihat misalnya [Searle, 1984]). Sains boleh dilihat sebagai salah satu hasil manusia membina rupa dan rasa bagi apa yang dialaminya dari dunia sekeliling (lihat [Chalmers, 1999] sebagai teks piawai membincangkan falsafah sains). Ini merupakan aqli. Yang naqli pula ialah agama, iaitu apa yang diwahyukan. Bahkan bagi sains yang berasaskan kelogikan, seperti yang dianjurkan oleh Whitehead dan Russell menerusi Principia Mathematica mereka, telah dihujahkan bahawa proses logik tidak membawa kepada pengetahuan baharu dan oleh itu sains terhad, dan kita perlu kepada sumber lain seperti metafizik dan agama [Medawar, 1984]. Untuk agama diperlukan wahyu; untuk metafizik digunakan pemikiran dan intusi atau ilham. Dari definisi agama sebagai apa yang diwahyukan Pencipta, sudah tentu yang naqli lebih sahih daripada yang aqli. Sains (dunia fizikal) telah cuba dilihat dari sudut agama (al-Qur'an): penciptaan semesta [Sirajuddin Zar, 1997], alam subzarah [at-Tarjumana, 1981], dan bahkan tujuan sains itu sendiri [Mahdi Ghulsyani, 1988]. Walaupun bahaya kerana teori sains yang boleh berubah (misalnya anjakan pardigma ala Kuhn [Chalmers, 1999]), yang aqli juga digunakan untuk menyokong yang naqli, seperti yang diusahakan Bucaille (1978) dan lain-lain (termasuk [Badaruddin Ahmad, 1994]). Perbincangan hubungan di antara sains dan agama khususnya Kristian ada dibuat di antara lain oleh [Poole, 1990].

Islam telah bertembung dengan sains, atau sebenarnya metafizik Yunani semenjak abad kedua hijrah lagi. Tradisi aqli Yunani ialah lebih kepada sandaran ilham dan pemikiran, yang membawa kepada sains berperisa lebih kepada metafizik dan falsafah. Ashaari telah mengsainskan ilmu tauhid dalam bentuk 'Sifat 20'. Al-Ghazali dalam Tahafut al-Filasifatnya [al-Ghazali, 1986] telah menggunakan kaedah penghujahan sains Yunan sendiri untuk menyokong agama. Bagaimana konsep alam atau kosmologi pemikir-pemikir Islam telah diperihalkan dalam [Seyyed Hossein Nasr, 1992]. Pemikir Islam bukan sahaja memerpanjangkan ilmu sains Yunani ini kepada Barat, tetapi mereka juga telah membuat modifikasi-modifikasi yang bermakna. Aljabar dan konsep sifar diperkenalkan, sementara falsafah Yunani ditolak (oleh Ishraqi, ibn Taimiyah) dan kaedah cerapan dan eksperimen dalam sains dikedepankan (penting penderiaan oleh ibn Hizam, kaedah aruhan oleh ibn Taimiyah, dan penggunaan oleh al-Biruni dan al-Kindi) (dan bukan oleh Roger Bacon seperti biasa disebut) [Muhammad Iqbal, 1934].

Kini Islam bertembung pula dengan sains Barat. Di sini kita tidak mahu bincang panjang-lebar tentang falsafah sains moden ini dan kesejajarannya dengan tafsir tertentu agama, tetapi ingin membincangkan bagaimana sains sebagai pencerapan dan pemahaman manusia tentang dunia asbab yang diduduki ini dapat membantunya mengintai kehebatan Pencipta.

Kitab Terbuka

Konsep alam sebagai 'Kitab yang Terbuka' yang merupakan 'kitab' yang 'diturunkan' selain wahyu dikatakan berasal daripada tradisi Kristian, khasnya daripada Roger Bacon. Akan tetapi, sebagaimana kaedah eksperimen dalam sains juga disalahrujukkan kepada Roger Bacon, kemungkinannya ini juga kes salah rujukan – dalam al-Qur'an selalu disebut tentang alam sebagai 'ayat' (yang bermakna 'tanda') tentang Pencipta. Kita ingin tinjau di sini bagaimana penemuan-penemuan khusus dalam sains beberapa abad ini telah menjadi ayat tentang kehebatan Pencipta.

Sudah tentu pemerihalan kita di sini tentang kemajuan sains agak terhad dalam butirannya. Untuk pemerihalan dan perbincangan lanjut dari pelbagai sudut sila lihat misalnya [Hawking, 1998], [Weinberg, 1993], [Gribbin & Rees, 1991], [Barrow, 1991], [Bohm, 1984], [Prigogine, 1996], [Layzer, 1990], [Waldrop, 1992], [Coveney & Highfield, 1995], [Kauffman, 1995], [Bak, 1997], dan [Morris, 1999].

Page 3: bismH/- - Department of Physicsfizik.um.edu.my/wat/kertas/ayatalam.doc · Web viewbismH/-Ayat Alam Wan Ahmad Tajuddin Wan Abdullah Jabatan Fizik, Universiti Malaya 50603 Kuala Lumpur

Kaedah sains dengan cerapan menghasilkan pertembungan pertama sains dan agama dalam dunia barat, apabila ahli astronomi membuat cerapan tentang pergerakan jasad-jasad di langit, terutama setelah teleskop dicipta. Cerapan astronomi memang telah dibuat di zaman Islam lagi, tetapi kali ini didapati jejak jasad-jasad astronomi, terutama planet-planet, menjadi mudah jika diandaikan matahari pegun dan bumi mengelilinginya. Sebelum itu, jejak-jejak planet perlu diperihalkan dengan cara agak rumit jika diandaikan bumi itu pusat. Ini tidak disenangi pehak gereja, kerana selama ini bumi di anggap pusat alam dinisbahkan daripada kedudukan manusia, yang menghuni bumi itu, sebagai ciptaan Tuhan yang pusat. Secara pandang belakang, ini sebenarnya tidak menggugat kepusatan manusia jika diambil seluruh semesta sebagai tempat huninya. Lagipun, ketidakpusatan bumi boleh dikaitkan dengan kekerdilan penghuninya, dan dengan itu membabatkan kemahabesaran Penciptanya secara bandingan. Dengan kefahaman semasa, mataharipun sebenarnya bukan pusat alam, bahkan ia hanya merupakan satu daripada ratusan juta bintang di dalam galaksi yang dinamakan Bimasakti, dan itupun yang berada di tepi-tepinya sahaja. Galaksi pula tidak terbilang banyaknya dalam alam semesta; dengan itu mengerdilkan lagi manusia tadi berbanding keluasan alam, yang dicipta oleh Tuhan yang Maha Hebat.

Cara sains memahami alam ialah dengan mengadakan hukum-hukum am yang boleh mewakilkan (dan dengan itu dikatakan menerangkan) pelbagai fenomena. Sumbangan Newton satunya ialah mengadakan hukum yang tunggal bagi graviti – yang dapat menerangkan objek yang jatuh dalam pengaruh graviti bumi dan juga saling-tindak jasad-jasad astronomi (orbit boleh dilihat seperti semacam kejatuhan). Ini contoh awal penyatuan hukum. Juga, dengan hukum graviti Newton, dibawa dengannya konsep tindakan pada jarak jauh, dan konsep 'medan' yang mewakili rantau pengaruh sesuatu daya. Satu lagi sumbangan Newton ialah hukum-hukum mekaniknya yang mengkuantitikan kesan sesuatu daya ke atas keadaan pergerakan sesuatu objek. Daya menyebabkan pecutan. Jadi, diberi keadaan sesuatu zarah pada suatu masa, dan daya yang bertindak ke atasnya, kita boleh kira keadaan zarah tersebut pada mana-mana masa akan datang. Hukum dinamik Newton ini memberi kita kebolehramalan ke atas sesuatu sistem, dan membawa kepada semesta yang mekanikan, berketertepatan. Ini mungkin meresahkan mereka yang merasakan manusia diberi kebebasan pilihan dalam kehidupan, dan yang merasakan ketertetapan seperti ini memaksa satu jalan cerita sahaja dalam alam dan dengan itu tidak membenarkan Tuhan 'campurtangan' dalam perjalanan alam. Jadi seolah-olah kemajuan sains ini mengancam agama. Kepada Newton, ini sebenarnya menyokong ketuhananan, kerana yang boleh mengetahui segala keadaan zarah dan daya yang bertindak ke atasnya hanyalah yang mampu merangkumi amaun maklumat yang banyak itu, iaitu Tuhan.

Satu penyatuan yang mengagumkan telah dilakukan oleh Maxwell. Pada waktu itu, selain daya graviti, ada diketahui daya elektrik akibat daripada cas elektrik (atau, cas elektrik digunakan sebagai konsep untuk menerangkan daya elektrik), dan daya akibat kutub magnet. Ada hubungan di antara dua daya ini, kerana cas elektrik yang bergerak boleh menghasilkan daya atau medan magnet, sementara magnet yang bergerak boleh menghasilkan arus elektrik. Maxwell telah menyatukan daya elektrik dan magnet ini menerusi persamaan-persamaannya, dan kemudiannya telah menunjukkan penyelesaian gelombang baginya. Medan magnet yang berubah menghasilkan medan elektrik yang berubah, yang seterusnya menghasilkan medan magnet yang berubah, dan seterusnya, bentuk ini merambat sebagai gelombang 'elektromagnet'. Bonus yang didapati ialah gelombang elektromagnet ini mempunyai halaju yang sama dengan halaju cahaya, jadi cahaya boleh difahami sebagai sejenis gelombang elektromagnet. Bagaimana fenomena berbeza dapat difahami dari satu hukum tunggal mencerminkan rekabentuk alam yang indah oleh Penciptanya.

Dengan tibanya enjin wap, bidang termodinamik mula bertapak dalam dunia sains. Telatah makro gas misalnya, cuba diterangkan sebagai akibat kesan gabungan statistik dinamik mikro molekul-molekul di dalamnya. Konsep entropi, yang mengkuantitikan kerawakan dalam sesuatu sistem itu, yang dikaitkan sebagai bertentangan dengan kandungan maklumat, timbul. Dalam sesuatu sistem termodinamik, unsur-unsurnya cuba mencari tatarajah yang bertenaga minimum, dan perubahan sistem tersebut secara amnya menyebabkan penambahan entropi. Gula yang larut di dalam air

Page 4: bismH/- - Department of Physicsfizik.um.edu.my/wat/kertas/ayatalam.doc · Web viewbismH/-Ayat Alam Wan Ahmad Tajuddin Wan Abdullah Jabatan Fizik, Universiti Malaya 50603 Kuala Lumpur

apabila dikacau, tetapi gula yang telah larut tidak menjelma balik dalam bentuk hablur apabila larutan dikacau dalam arah bertentangan, menggambarkan sifat entropi yang cenderung bertambah. Termodinamik dan fizik statistik ini dapat menerangkan fenomena secara memuaskan, namun, asal-usul kerawakan yang diandaikan di dalam unsur-unsur sistem tidak dijelaskan. Adakah ia hanya mewakili kejahilan kita tentang keadaan sebenar unsur berkenaan? Alangkah mengkagumkan, daripada kejahilan tentang unsur-unsur, sesuatu yang tertentu tentang sistem keseluruhan dapat ditentukan!

Alam fizik kira-kira pada akhir abad ke20 diperanani oleh mekanik dan graviti Newton, keelektromagnetan Maxwell, fenomena gelombang, dan termodinamik statistik. Dari segi jirim, teori atom (yang dipelopori saintis Islam sebelumnya – juga bagi ruang dan masa, untuk menunjukkan penciptaan alam berlaku setiap detik masa) diterima umum, dan bahan didapati terdiri daripada sebatian unsur-unsur kimia (atom) yang boleh diatur dalam satu jadual berkala menurut sifat-sifat kimianya. Ada yang, seperti Kelvin, menyangkakan bahawa pengetahuan tentang alam fizik telah hampir sempurna. Akan tetapi, sebagaimana yang diperihalkan oleh teori Kuhn seperti dalam [Chalmers, 1999], suatu perubahan paradigma bakal berlaku. Sebenarnya dua: satu ialah kerelatifan, dan satu lagi yang lebih mencabar, ialah teori kuantum. Seakan Pencipta, dalam mempamerkan kehebatannya, bermain teka-teki.

Teori kerelatifan khas oleh Einstein mendakwa fizik sama dalam apa-apa bingkai rujukan yang hanya berbeza dengan halaju relatif yang malar. Seperti kalau kita berada dalam satu kenderaan yang bergerak secara malar (tiada pecutan), tidak ubah seperti kita berada dalam kenderaan yang tidak bergerak. Kehendak bahawa halaju cahaya sama dalam semua bingkai rujukan membawa kepada pengecutan ruang dan dilasi masa. Bahkan, daya magnet boleh ditunjukkan sebagai akibat daripada kesan kerelatifan ke atas sistem elektrik. Dalam penelitian kerelatifan juga, masa digabungkan dengan ruang tiga dimensi untuk memberikan konsep ruang-masa empat dimensi. Masa menjadi paksi seperti paksi ruang.

Kerelatifan am pula menangani bingkai rujukan yang memecut. Bingkai sebegini membawa kepada kelengkungan ruang-masa, sementara pecutan membawa kepada daya – kerelatifan am menerangkan daya graviti sebagai akibat daripada kelengkungan ruang-masa. 'Cas' bagi daya graviti ialah jisim sesuatu jasad, jadi jisim gravitian mengakibatkan rang-masa melengkung. Objek yang bergerak dalam medan graviti jasad tersebut, walaupun kepada dirinya ia bergerak di atas garisan lurus, bergerak di atas trajektori yang menunjukkan kesan graviti, oleh sebab ruang-masa yang melengkung. Kerelatifan am berlandaskan prinsip kesetaraan di antara jisim gravitian dengan jisim inersiaan, iaitu jisim sebagai kuantiti yang menentukan kadar pecutan akibat daya dari hukum dinamik Newton. Sayugia disebut bahwa setakat ini eksperimen seperti cahaya (yang tidak berjisim)yang melengkung akibat jasad berjisim menyokong kerelatifan am. Daya graviti telah dilihat sebagai akibat kerelatifan – ini satu lagi penytuan hukum. Indahnya senibina alam yang semakin dimudahkan dengan penyatuan hukum. Hebatnya Arkiteknya!

Anjakan paradigma awal abad ke21 yang lagi besar ialah teori kuantum. Pada skala atom, zarah didapati mempunyai sifat gelombang, dan sebaliknya juga. Ketertentuan hilang, digantikan dengan kebarangkalian. Bagi suatu sistem, sesuatu zarah di dalamnya berkemungkinan berada dalam keadaan-keadaan tertentu, dengan kebarangkalian masing-masing. Selagi ukuran ke atas zarah tersebut tidak dibuat, keadaan sebenarnya tidak diketahui, dan apabila ukuran dibuat, ia didapati berada dalam keadaan tertentu, iaitu salah satu daripada keadaan-keadaan yang mungkin tadi. Kalau dengan mekanik Newton perjalanan alam dilihat 'terikat' kepada suatu yang tertentu sahaja, mekanik kuantum membawa kebebasan dalam tenunan kebarangkaliannya. Mereka yang risau tiada ruang untuk campurtangan Tuhan dalam alam mekanik Newton kini boleh lega.

Jika gelombang elektromagnet (termasuk cahaya), yang merupakan silih ganti medan elektrik dan medan magnet, dikatakan teori kuantum sebagai berbentuk zarah (yang dinamakan 'foton'), bagaimana pula dengan medan elektrik/magnet biasa? Teori kuantum melihat medan sebegini

Page 5: bismH/- - Department of Physicsfizik.um.edu.my/wat/kertas/ayatalam.doc · Web viewbismH/-Ayat Alam Wan Ahmad Tajuddin Wan Abdullah Jabatan Fizik, Universiti Malaya 50603 Kuala Lumpur

sebagai pengeluaran zarah-zarah maya, yang hanya dilihat (dengan kebarangkalian tertentu) apabila diukur (atau dikesan). Teori medan kuantum kini menerangkan daya yang diakibatkan oleh medan ini sebagai hasil tukar-ganti zarah-zarah maya. Zarah pengantara bagi daya keelektromagnetan ialah foton, dan teori medan kuantum bagi keelektromagnetan dinamakan 'elektodinamik kuantum'. Foton memang telah dikesan. 'Graviton', yang dikatakan mengantarakan graviti jika ianya dilihat sebagai teori medan kuantum, belum dilihat, tetapi graviti sudah memuaskan diperihalkan dari segi geometri ruang-masa oleh keelatifan am. Jadi apa yang difikirkan kosong, atau 'vakum' itu, menurut teori medan kuantum, meruap-ruap dengan zarah-zarah maya, yang tidak dapat dikesan kecuali apabila dikesan. Liku teka-teki senibina alam!

Sementara itu, elektron, sejenis zarah bercas elektrik, telah ditemui, dan Rutherford telah menunjukkan, menerusi penghentaman zarah ke atas atom, bahawa atom terdiri daripada nukleus padat bercas positif dikelilingi elektron yang ringan itu bercas negatif. Nukleus dikatakan terdiri daripada proton-proton dan neutron-neutron, proton bercas elektrik positif, bilangannya dalam sesuatu atom menentukan ciri atom atau unsur kimia itu, sementara neutron tiada cas elektrik tetapi hanya punyai jisim seperti jisim proton, yang membawa kepada kelainan isotop bagi unsur kimia yang sama. Kalau sifat bahan perlukan seratus lebih unsur kimia dalam jadual berkala untuk menerangkannya, jadual berkala itu sendiri boleh diterangkan oleh tiga jenis zarah keunsuran: elektron, proton dan neutron. Mudahnya prinsip senibina alam yang canggih!

Kewujudan nukleus memerlukan diandaikan sejenis daya lagi yang dapat mengikat proton-proton walaupun bercas elektrik sama. Ini dinamakan daya nukleus kuat, untuk membezakannya daripada daya nukleus lemah, yang diandaikan wujud untuk menerangkan reputan radioaktif, yang telah ditemui sementara itu. Eksperimen lanjutan, menggunakan prisip eksperimen Rutherford tetapi membabitkan tenaga yang lebih tinggi di pemecut zarah moden, kemudiannya telah mendapati bahawa proton dan neutron (dan zarah-zarah lain sepertinya yang sementara itu telah ditemui, jenis yang dinamakan 'hadron') dibina pula oleh zarah-zarah yang lebih unsur yang dinamakan 'kuark'. Daya nukleus kuat di antara kuark diperihalkan oleh teori medan kuantum yang dinamakan 'kromodinamik kuantum'. Daya ini diantarakan oleh zarah bernama 'gluon'. Kuark mempunyai cas elektrik tertentu untuk saling-tindak elektromagnet, dan cas 'warna' (3 jenis, dinamakan 'merah', 'hijau' dan 'biru', berbanding cas elektrik yang satu jenis sahaja) sebagai pengukur kekuatan saling-tindak daya nukleus kuat. 'Perisa' kuark (dua jenis tetapi disalin dalam tiga 'generasi': 'naik', 'turun'; 'aneh', 'pesona'; 'bawah', 'atas') menggambarkan bagaimana ia bertindak dalam saling-tindak nukleus lemah. Daya nukleus lemah juga membabitkan elektron dan pasangannya neutrino, dan salinan dua generasi lain (muon, tauon dan neutrino masing-masing), dan diperihal dengan berjayanya oleh teori medan kuantum menerusi teori elektrolemah Salam dan Weinberg, yang juga menyatukan elektrodinamik kuantum kedalamnya. Zarah pengantara daya lemah, boson-boson W dan Z, telah ditemui seperti yang diramalkan teori. Eksperimen juga mengesahkan kromodinamik kuantum dengan ketepatan menakjubkan. Kepelbagaian fenomena dapat difahami menerusi beberapa konsep asas yang merangkumi. Tidakkah ini indah?

Yang lagi indah ialah bahawa kromodinamik kuantum, elektrolemah kuantum, dan dengan pendekatan lain, kerelatifan am, adalah berasaskan konsep-konsep simetri, misalnya simetri di antara jenis warna kromodinamik kuantum. Bahkan kalau dikaji, banyak prinsip asas fizik adalah berlandaskan simetri: ketakvarianan hukum fizik akibat simetri translasi dalam masa membawa kepada prinsip keabadian tenaga, simetri translasi ruang membawa kepada keabadian momentum (yang diberikan oleh hukum Newton), dan sebagainya. Dalam teori elektrolemah, digunakan pula konsep pecahan simetri spontan, yang membawa kepada jisim.

Dari kuark dan elektron yang kecil tadi (eksperimen: kurang daripada 1/1020 m), teori-teori asas berkenaannya digunakan dalam memahami semesta yang luas (cerapan: lebih besar daripada 12 bilion tahun-cahaya: satu tahun-cahaya ialah jarak yang dilalui cahaya dalam satu tahun). Dari kesan Doppler (seperti bunyi siren kereta polis ayng berlainan frekuensi bila ia bergerak) cahaya yang dilihat dari bintang-bintang, dikatakan semesta mengembang, yang boleh didokong oleh

Page 6: bismH/- - Department of Physicsfizik.um.edu.my/wat/kertas/ayatalam.doc · Web viewbismH/-Ayat Alam Wan Ahmad Tajuddin Wan Abdullah Jabatan Fizik, Universiti Malaya 50603 Kuala Lumpur

persamaan-persamaan Einstein dalam kerelatifan am. Ini bermakna satu waktu dahulu semesta berada dalam keadaan yang sangat padat dan bertenaga ('panas'). Inilah asas kepada kosmologi letupan besar. Keadaan yang sangat awal merupakan sistem kuark-kuark, dan apabila semesta berkembang dan menyejuk, hadron terhasil daripada kuark, kemudian atom, galaksi dan bintang dan seterusnya bahan kimia dan kehidupan. Ramalan dari teori ini seperti sinar mikrogelombang yang sisa dari zaman panas, dan amaun helium, telah disahkan. Namun ada beberapa parameter yang masih perlu diletakkan secara sembarangan, dan oleh kerana wujudnya kehidupan akhirnya memerlukan nilai-nilai tertentu bagi parameter-parameter ini ('penalaan halus') [Gribbin & Rees, 1991], ia boleh membawa kepada isyarat bahawa semesta ini direkabentuk untuk kehidupan (dan seterusnya kepintaran dan kefahaman) dengan sengaja, mengisyaratkan pula kepada Pencipta.

Di awal abad ke22 ini pemerihalan fizik berada pada kedudukan yang agak selesa. Dengan mengurangkan ('reduktionisme') kepada unsur-unsur asas, hukum asas yang ditemui dapat menerangkan kepada skala terbesar. Cuma sekarang dinginkan penyatuan kepada hukum yang lebih asas lagi, atau 'teori semua benda' [Barrow, 1991]. Cubaan yang dibuat termasuklah mengandaikan simetri tambahan, dipanggil supersimetri, di antara zarah-zarah jenis boson (seperti foton, gluon, dan boson W dan Z – yang mengantarakan daya) dan fermion (seperti elektron, kuark dan neutrino – yang membina jirim), mengandaikan zarah bukan seperti titik tapi seperti tali, membran dan lain-lain, dan mengandaikan dimensi lebih tinggi bagi ruang-masa, di mana dimensi 'lebihan' digulung daripada pandangan, tetapi kesan geometrinya menimbulkan daya-daya selain graviti. Kebanyakan model ini tidak terjangkau oleh eksperimen semasa, dan dengan itu tidak boleh ditentukan yang mana lebih baik pada waktu ini. Sebahagian pembiakan model-model ini dapat dikawal dengan konsep-konsep seperti kedualan dan hologram yang mengaitkan model-model berlainan sebagai model sama tetapi dari sudut berlainan.

Namun dalam fizik reduktionisme itu pula kini dipersoalkan. Gandingan sistem rumit tidak semestinya bermakna hanya hasiltambah mudah fenomena unsur-unsurnya. Terutama dengan sistem taklinear, yang mengakibatkan ketakbolehramalan, walaupun dalam sistem mekanik klasik Newton. Sebutan-sebutan taklinear menyebabkan penyimpangan yang makin besar bagi perselisihan awal yang sedikit. Sistem-sistem kompleks seperti ini, yang membabitkan dinamik tak linear dan gandingan darjah kebebasan yang banyak, boleh menimbulkan keadaan yang kompleks dari segi bentuknya dan dinamiknya. Kalau tadi keindahan ciptaan dilihat dalam penghasilan yang mudah dari yang kompleks, kini ia dilihat pula dalam penghasilan yang kompleks dari yang mudah. Juga, ketakbolehramalan kesan penyimpangan yang membesar (“kesan rama-rama”: seekor rama-rama yang mengepak sayapnya di Jepun membawa kepada pergerakan udara yang menyebabkan taufan di Amerika), seperti ketaktentuan mekanik kuantum membuka lagi tingkap untuk campurtangan Tuhan dalam perjalanan alam.

Ketaklinearan biasaya ditangani secara berangka menggunakan komputer (“pemetaan” suatu keadaan kepada keadaan seterusnya), dan gandingan parameter yang banyak, walaupun boleh ditangani secara terhad menggunakan kaedah-kaedah fizik statistik, juga dilihat menerusi simulasi komputer. Ini membawa kepada pandangan dunia yang condong kepada gambaran alam fizik sebagai pengkomputeran.

Kajian sistem kompleks telah lama diperlukan, terutama untuk menerangkan biologi. Walaupun hukum termodinamik mengatakan entropi atau kerawakan sentiasa bertambah, bentuk-bentuk kompleks dan teratur biologi masih terhasil. Dalam biologi sendiri, teori evolusi Darwin menggugat andaian alam sebagai rekabentuk disengajakan dengan cuba menunjukkan bahawa kekompleksan spesies dan organisme terhasil daripada pemilihan yang tercocok, dibantu operasi mutasi dan pindah-silang (hasil perkahwinan) gen dalam sel. (Bagaimana menangani persoalan penciptaan manusia tidak dibincangkan di sini.). Banyak lagi yang belum difahami, terutama mekanisme pada peringkat molekul, tetapi konsep pencarian kecocokan maksimum itu secara mudahnya sejajar dengan pencarian tatarajah tenaga minimum dalam fizik statistik. Kini dikatakan kerawakan boleh menghasilkan bentuk kompleks seperti dalam biologi, dan rekabentuk disengajakan, yang dikaitkan

Page 7: bismH/- - Department of Physicsfizik.um.edu.my/wat/kertas/ayatalam.doc · Web viewbismH/-Ayat Alam Wan Ahmad Tajuddin Wan Abdullah Jabatan Fizik, Universiti Malaya 50603 Kuala Lumpur

dengan Pencipta, tidak diperlukan. Akan tetapi, bagi kita, prasarana untuk pemilihan dalam kerawakan itu sendiri boleh merupakan rekabentuk sengaja.

Begitu juga pemodelan saling-tindak sel-sel neuron dalam otak boleh secara mudahnya dilihat sebagai suatu sistem fizik statistik, dan dengan itu kita boleh fahami pemikiran dan kepintaran sebagai proses pengoptimuman [Wan Ahmad Tajuddin Wan Abdullah, 1995a]. Ia juga boleh menyumbang kepada debat di antara idealisme (alam hanya merupakan binaan minda kita) dan realisme (alam yang nyata memang ada di luar sana) (untuk pemerihalan tentang falsafah barat, lihat misalnya [Scruton, 1989]), apabila dilihat bagaimana model alam terbina dalam sistem otak daripada persepsi dan penderiaan alam sekeliling.

Jadi di antara fenomena kompleks yang ingin difahami secara saintifik ialah kehidupan, kepintaran dan kesedaran, dan berkait lebih rapat dengan kedudukan manusia dalam agama, bahasa, kefahaman, niat dan pilihan bebas. Bolehkah kita faham bukan sahaja alam ini, tetapi juga bagaimana kita faham itu, mengembalikan kita kepada masalah minda-jasad yang telah disebutkan sebelum ini. Hebatnya Pencipta yang mencipta alam berlapis-lapis kefahaman seperti ini!

Peranan Tuhan

Sebagai penutup kita lihat kembali kedudukan Tuhan dalam sains.

Allah SWT itu khaliq, atau mencipta, dan malik, iaitu memerintah. Ada yang cuba memahamkan bahawa oleh kerana alam dengan baiknya diperihalkan oleh hukum-hukum asas, ia berlaku secara semulajadi dan tidak perlukan penciptaan, tetapi pada aras yang lebih tinggi, penciptaan itu ialah berkenaan hukum-hukum tadi. Dan kalau hukum yang didapati timbul pula secara semulajadi dari pertimbangan yang lain, kita boleh naik lagi satu aras dan lihat penciptaan dari aras itu. Pandangan beraras inipun boleh dilihat sebagi peringkat rendah dan kita boleh lihat persoalan ini pada peringkat yang lagi tinggi. Ini agak kabur, tetapi yang jelasnya ialah hebatnya Allah SWT yang berada pada aras/peringkat ketinggian yang aras/peringkat yang manusia boleh jangkaui.

Penciptaan bermakna rekabentuk sengaja bermakna ada tujuan (lihat perbincangan dalam [Davies, 1983]). Fungsi mungkin boleh diteka oleh pehak aqli, tetapi ini khususnya ialah dibawah bidangkuasa naqli. Untuk meneruskan tujuan penciptaan alam, pengendaliannya oleh Pencipta diperlukan.

Jika Tuhan hanya mencipta dan setelah itu semuanya berjalan menurut hukum-hukum tertentu tanpa campurtanganNya, maka seperti dihujah Hawking dalam bukunya [Hawking, 1998], Tuhan dan agama tidak relevan. Allah SWT sebagai pemerintah sentiasa (boleh) campurtangan walaupun dengan keketatan mekanik Newton. Sains itu sendiri hanya pemerihalan hasil dari kebiasaan, dan sesuatu yang luarbiasa bila-bila boleh berlaku (lihat Masalah XVII dalam [al-Ghazali, 1986], ms. 199-210).

Dalam kertas ini, kita cuba bayangkan kehebatan Pencipta menerusi penemuan dalam sains. Bahkan, fakta yang sains itu boleh bekerja, menyumbang kepada perbincangan ini. Akhir bicara, saya rumuskan menerusi satu daripada puisi saya dalam koleksi Lawatan Lain [Wan Ahmad Tajuddin Wan Abdullah, 1995b]:

Rohani

Estetik adalah fizik bintang beribu-ribu-ribudan bumi dan langit dan alam rumit inimenurut hukum yang satu.

Estetik adalah setitik air jernihdari langit yang hujan ke tanah meresapke akar sepohon ros membawa

Page 8: bismH/- - Department of Physicsfizik.um.edu.my/wat/kertas/ayatalam.doc · Web viewbismH/-Ayat Alam Wan Ahmad Tajuddin Wan Abdullah Jabatan Fizik, Universiti Malaya 50603 Kuala Lumpur

zat semangat memekarkankembang merah.

Estetik adalah sedetik kehidupanseorang insan yang menghirup cahayaros dan alamnya lalu mencurahkannyake atas kanvas mati.

Estetik adalah lirikpuisi perayaanyang mencuit memori-memori statik.

Estetik adalah indahnya berjumpa keindahandan mencuri percikan wajah Arkiteknya.

Estetik adalah rohani.

1990

Rujukan

Amir Hamzah, 1969. Nyanyi Sunyi (Zaman Baru, Petaling Jaya), ms 5-6.

Baharuddin Ahmad, 1994. Falsafah Sains daripada Perspektif Islam (Dewan Bahasa & Pustaka, Kuala Lumpur).

Bak, Per, 1997. How Nature Works (Oxford Univ. Press, Oxford).

Barrow, John D., 1991. Theories of Everything (Clarendon Press, Oxford).

Bohm, David, 1984. Causality and Chance in Modern Physics (Routledge & Keegan Paul, London).

Bucaille, Maurice, 1978. The Bible, the Qur'an and Science (American Trust Publications, Indianapolis)

Chalmers, A. F., 1999. What is This Thing Called Science?, ed. ke3 (Univ. Queensland Press, St Lucia).

Coveney, Peter & Highfield, Roger, 1995. Frontiers of Complexity (Fawcett Columbine, New York).

Davies, Paul, 1983. God and the New Physics (Dent, London).

al-Ghazali, 1986. Tahafut al Falasifah, terj. Ahmadie Thaha (Pustaka Pajamas, Jakarta).

Gribbin, John & Rees, Martin, 1991. Cosmic Coincidences (Black Swan, London).

Hawking, S., 1998, A Brief History of Time, ed. ke10 (Bantam Books).

Kauffman, Stuart, 1995. At Home in the Universe (Oxford Univ. Press, New York).

Layzer, David, 1990. Cosmogenesis (Oxford Univ. Press, New York).

Page 9: bismH/- - Department of Physicsfizik.um.edu.my/wat/kertas/ayatalam.doc · Web viewbismH/-Ayat Alam Wan Ahmad Tajuddin Wan Abdullah Jabatan Fizik, Universiti Malaya 50603 Kuala Lumpur

Mahdi Ghulsyani, 1988. Filsafat-Sains Menurut al-Qur’an (Penerbit Mizan, Bandung).

Medawar, Peter, 1984. The Limits of Science (Oxford Univ. Press, Oxford).

Morris, Richard, 1999. Artificial Worlds (Plenum Trade, New York).

Muhammad Iqbal, 1934. The Reconstruction of Religious Thought in Islam (Oxford Univ. Press, London), ms.121-123

Poole, Michael, 1990. A Guide to Science and Belief (Lion, Oxford).

Prigogine, Ilya, 1996. The End of Certainty (Free Press, New York).

Scruton, Roger, 1989. Sejarah Ringkas Falsafah Moden (Dewan Bahasa dan Pustaka, Kuala Lumpur).

Searle, John, 1984. Minds, Brain & Science (Penguin, London).

Seyyed Hossein Nasr, 1992. Pengenalan Doktrin Kosmologi Islam (Dewan Bahasa & Pustaka, Kuala Lumpur).

Sirajuddin Zar, 1997. Konsep Penciptaan Alam dalam Pemikiran Islam (RajaGrafindo Persada, Jakarta).

at-Tarjumana, Aisha ‘Abd ar-Rahman, 1981. Subatomic World in the Qur’an (Diwan Press, Norwich).

Waldrop, M. Mitchell, 1992. Complexity (Simon & Schuster, New York).

Wan Ahmad Tajuddin Wan Abdullah, 1995a. Kecerdasan Buatan Kecerdasan (Laporan Jabatan Fizik Universiti Malaya, Kuala Lumpur).

Wan Ahmad Tajuddin Wan Abdullah, 1995b. Lawatan Lain (Dewan Bahasa dan Pustaka, Kuala Lumpur).

Weinberg, Steven, 1993. Dreams of a Final Theory (Vintage, London).