Special Untuk Mu

detik ketika Misro berkarya

Memaknai Arti ALAM

Mungkin disaat yang genting ini kita perlu instruspeksi diri tentang makna alam sesungguhnya untuk kita, sudah begitu banyak alam yang hancur tidak kita rawat sehinnga bencana ini terjadi dimana-dimana dan kapan saja. untuk itu ada baiknya kita sejenak berfikir apa arti Alam sesungguhnya untuk kita dan mahluk hidup di dalamnya, mungkin di bawah ini sedikit bermanfaat untuk mengetahui seberapa besar kita memaknai Alam yang kita huni ini.

RINDU RASA RINDU RUPA

naluri ingin tahu

Manusia dijadikan dengan akal, sebagai suatu kelebihannya. Satu korolari daripadanya ialah manusia sentiasa ingin memberi makna kepada alam yang kompleks yang didiaminya. Sentiasa ia cuba memudahkan yang kompleks dan meletakkanya semua ke atas suatu kerangka logik yang konsisten.

HABIS KIKIS

mencari keunsuran

Satu arah yang selama ini diambil dalam memahami alam ialah apa yang dipanggil reduksionisme. Dianggap bahawa kita boleh faham sesuatu objek itu dengan memahami unsur-unsurnya dan salingkait diantara unsur-unsur ini.

Maka jirim dikatakan dibina dari atom oleh Demokritus; atom merupakan unsur yang terkecil yang membawa ciri-ciri jirim tersebut. Kemudian Rutherford menunjukkan bahawa di dalam atom itu ada nukleus. Nukleus ini kemudiannya didapati terbina oleh bilangan tertentu proton dan neutron, dan nukleus ini diselubungi elektron yang mempunyai cas elektrik yang bertentangan. Bilangan tertentu proton di dalam nukelus menentukan ciri atau sifat kimia sesuatu atom – kita boleh memahami lebih 100 unsur kimia dalam jadual berkala hanya menerusi salingtindak nukleus dan elektron atom masing-masing – penurunan dalam bilangan parameter yang diperlukan.

Beberapa dekad yang lalu pula, proton dan neutron ini, dan beberapa zarah ‘keunsuran’ yang lain, didapati pula terbina oleh sesuatu yang lebih kecil dan unsur, yang dipanggil “kuark”. Kuark ini mempunyai cas warna – ‘merah’, ‘biru’ dan ‘hijau’ – sebagai tambahan kepada cas elektrik pecahan, dan juga mempunayi ‘perisa’ – naik, turun (dua ini yang membina zarah-zarah biasa seperti neutron dan proton), keanehan, pesona, bawah (atau kecantikan) dan atas (atau kebenaran). Kuark diikat di dalam neutron dan proton akibat tukarganti ‘gluon’ di antara mereka, yang mengakibatkan daya yang dikenali dengan daya (nukleus) kuat.

Pada separuh pertama 1980an, saya berpeluang bekerja bersama dengan pakatan TASSO di Hamburg, Jerman untuk mengkaji penghasilan zarah-zarah aneh dan multianeh dengan 3 kuark di dalam perlanggaran elektron dengan antizarahnya pada tenaga tinggi. Ini telah memberi maklumat tentang serpihan tali warna di antara kuark dan antikuark. Kerja ini membabitkan mebuat pencarian kombinatorik dalam bacaan-bacaan pengesan elektronik yang canggih untuk mendapatkan pola-pola yang berkaitan. TASSO sebelum itu telah mencipta sejarah apabila menjadi kumpulan yang pertama yang menemui gluon.

Kini beberapa kami dari Jabatan Fizik, Universiti Malaya, sedang menyertai pakatan ZEUS di Hamburg yang mengkaji struktur dalaman proton dengan melanggarkan elektron atau antielektron kepadanya pada tenaga tinggi. Kami terbabit dalam beberapa tugasan termasuk membina litar kawalan menggunakan FPGA, atau tatasusunan get teraturcara medan, sejenis cip yang boleh diaturcarakan perkakasannya, dan mencari pentakuark, zarah-zarah yang terbina oleh lima kuark.

Begitu juga dalam memahami alam dengan lebih mudah, fenomena berlainan digabungkan kepada mekanisme yang dikongsi – fenomena pelbagai diturunkan keapada beberapa salingtindak keunsuran. Newton menggabungkan graviti samawi dari segi pergerakan jasad di angkasalepas dengan graviti di bumi. Kemudian Maxwell menggabungkan fenomena elektrik dengan fenomena magnet, dan sekaligus menunjukkan bahawa cahaya merupakan gelombang elektromagnet yang digabungkan itu. Beberapa dekad yang lalu, daya nukleus lemah telah digabungkan dengan daya elektromagnet oleh Abdus Salam dan Steven Weinberg.

Dalam fizik teori, saintis menunggu terbongkarnya ‘teori semua benda’, satu teori untuk menerangkan semuanya, yang akan menerangkan jisim dan salingtindak pada tahap paling unsur dan sepadu, dalam satu nafas.

DARA DI BALIK TIRAI

kekompleksan

Pada akhir abad yang lepas, ada haluan baru pula yang bertentangan yang mula melihat kekompleksan. Dihujahkan bahawa “the whole is not just the sum of its parts” (keseluruhan bukan hanya hasiltambah bahagian-bahagiannya). Unsur dan salingtindak asas boleh membawa kepada struktur dan dinamik yang kompleks dan kaya. Salingtindak di antara unsur-unsur sesuatu keseluruhan boleh membawa kepada fenomena ‘timbulan’, fenomena yang tak dijangkakan jika hanya dilihat salingtindak setempat bahagian-bahagiannya secara berasingan sahaja.

Penangangan sistem-sistem kompleks secara kasar mengambil pendekatan pemetaan, yang akrab dengan simulasinya di atas komputer, bagi salingtindak yang kompleks, dan (peluasan) fizik statistik, bagi sistem dengan banyak unsur bersalingtindak. Di dapati, selain daripada trajektori yang ditarik kepada titik tetap dan kepada  kitar berkala, sistem-sistem kompleks ini juga ditarik kepada penarik-penarik aneh, yang mempunyai sifat fraktal. Yang terakhir ini membawa kepada celaru, di mana sedikit perbezaan dalam nilai keadaan awal atau parameter sistem boleh membawa kepada keadaan akhir yang sangat berlainan.

Jika fizik diperihalkan oleh pemetaan keadaan-keadaan maka bolehkah alam semesta dilihat sebagai komputer? Maka isu yang sudah wujud dalam teori komputeran timbul pula dalam konteks fizik itu sendiri – seperti adakah semesta itu terkomputerkan? Juga ada kitaran logik yang memerlukan kekonsistenan – komputeran (oleh komputer) diterangkan oelh fizik yang diterangkan oleh komputeran yang diterangkan … Mungkin ini berkait dengan teorem ketaksempurnaan oleh Goedel dalam logik – bahawa semesta tak dapat diperuhalkan secara sempurna secara logik kerana adanya swarujukan. Bagaimana pula dengan perubahan kepada teori komputeran von Neumann jika diambilkira komputer tertatarajah semula yang dibolehkan oleh senibina seperti FPGA kini, dan apakah maknanya kepada semesta komputeran?

Adakah sistem-sistem biologi juga melakukan komputeran? Persoalan organisasi biologi adalah penting kerana ia seolah berlawanan dengan kehendak hukum termodinamik kedua yang mengatakan bahawa entropi, yang mencerminkan kerawakan, sentiasa meningkat. Dari kerjasama unsur-unsur dalam sesuatu sistem biologi, banyak fenomena timbulan yang dilihat.

Model bagi evolusi yang mengandungi mutasi, perkahwinan dan pewarisan ciri, dan pemilihan yang tercocok, boleh dilihat sebagai sistem-sistem yang dinamiknya ditarik kepada penarik tertentu, terutama titik-titik tetap, yang memberikan keadaan-keadaan stabil. Model sebegini mempunyai banyak persoalan-soalan yang menarik, dan satu darinya adalah kesan pemilihan pasangan. Misalnya, saya telah dapati bahawa seseorang yang lebih menarik berbanding yang lain tidak memberikan kelebihan kepada keturunannya untuk mendominasi, tetapi sebaliknya yang berkelebihan ditentukan oleh orang yang memilih, terutama yang lebih cocok.

Sistem sel neuron dalam otak, dengan 1011 bilangan sel setiapnya dengan 103 sambungan, lebih rancak daripada sistem telekomunikasi dunia, juga boleh difahamkan seperti suatu sistem fizik statistik dengan unsurnya saling berganding, dan dinamiknya ditarik kepada penarik-penarik. Begitu juga fenomena pembelajaran, ia juga merupakan pencarian titik tetap dalam ruang kemungkinan. Di antara lain, saya telah mencadangkan penggunaan model rangkaian neuron sebegini untuk pencarian jejak dalam pengesan-pengesan bagi perlanggaran zarah-zarah bertenaga tinggi.

DIMANA ENGKAU

otak dan minda

Walaupun teorem Goedel, logik bolehlah dilihat sebagai fenomena timbulan dari sinergi neuronan. Saya telah menunjukkan bagaimana logik boleh disokong oleh model rangkaian neuron Cooper-Hopfield dengan cara yang semulajadi. Penyelesaian logik diberikan oleh keadaan stabil dari penarik titik dalam dinamik rangkaian neuron.

Hebb telah mengformalkan pembelajaran pada mikroaras neuron dengan mencadangkan neuron yang selalu berpengaruh ke atas neuron kedua bertambah neuronnya. Saya telah tunjukkan bahawa jika sistem dengan pembelajaran Hebb membuat cerapan dari suatu persekitaran yang mengandungi peristiwa-peristiwa diatur oleh hukum-hukum dasar tertentu, maka kekuatan sambungan di antara neuron adalah setara dengan nilainya kalau diaturcarakan secara terus dengan hukum-hukum dasar tersebut menggunakan kaedah logik saya itu! Yakni, tanpa diberitahu secara tersurat, rangkaian neuron itu dapat menangkap logik yang tersirat dalam peristiwa-peristiwa yang diperhatikan.

Satu aplikasi langsung di sini ialah dalam perlombongan data atau sebenarnya perlombongan pengetahuan. Diberi data, sistem seperti ini dapat menyuling hukum-hukum logik yang mendasari data tersebut.

Hasil penemuan ini juga bersangkut-paut dengan falsafah alGhazali (dan seterusnya Hume dan lain-lain) di mana hukum sains ialah sesuatu yang tertimbul daripada apa yang menjadi kebiasaan dalam pemerhatian kita, yang tidak ada kena mengena langsung dengan apa-apa sifat asal objek-objek yang berkaitan. Api membakar kapas bukan kerana kuasa api itu untuk membakar, tetapi “api membakar kapas” ialah hukum yang kita rumuskan setelah melihat ribuan kali api membakar kapas.  Ini selaras sekolah idealisme. Kita yang persepsi alam membina konsepsi alam dalam benak kita.

KATA MERANGKAI HATI

ilmu di antara insan

Kebanyakannya, sistem kompleks, seperti rangkaian neuron, terdiri daripada unsur-unsur yang bersalingtindak. Masyarakat juga terdiri daripada unsur-unsur yang bersalingtindak. Satu bentuk salingtindaknya ialah bahasa. Saya pernah menekankan bahawa satu kelebihan yang diberikan oleh sibersastera ialah dari segi sosialnya – kepantasan salingtindak sosialnya, yang mungkin membolehkan kematangan wacana dalam masyarakat sastera berbanding yang bersalingtindak secara cetak.

Bahasa menjadi media hantaran untuk pengetahuan. Budaya adalah set pengetahuan sesuatu masyarakat. Kalau evolusi mencari penarik titik atau titik optimum pada skala masa panjang, dan pembelajaran pada skala masa pendek, maka pembudayaan masyarakat mencari titik optimum pada skala masa sederhana.

Bagaimana serupakah sistem manusia dalam masyarakat dengan sistem fizik statistik yang lain? Adakah sistem sosial atau sistem ekonomi itu kesamaan dengan sistem kinetik gas? Saya telah membina model minimal dalam usaha menjawab soalan ini, dan dalam memahami apa itu ekonomi sebenarnya, dalam bahasa fizik. Lengkung permintaan-penawaran didapati, yang terhasil daripada semacam ‘ketamakan’ atau sebenarnya keputusan ‘rasional’ mencari untung unsur-unsur atau agen-agen dalam model itu. Sebahagian agen bersifat terma seperti molekul gas, memberikan taburan Boltzmann-Gibbs dalam kekayaannya, sementara sebahagian yang lain tidak demikian.

Agen-agen sosial atau ekonomi mungkin mempunyai salingtindak yang lebih kompleks daripada molekul gas atau sel neuron. Saya terbabit dalam menggunakan salingtindak berbentuk teori permainan seperti Dilema Banduan dan Dilema Penyimpang dalam model sosial. Ada kalanya kita boleh lihat sistem seperti ini juga sebagai mencari titik optimum atau titik stabil.

Yang dicari dalam ekonomi ialah supaya titik optimum individu (keseimbangan Nash) itu – yang hasil dari salingtindak setempat agen – bertindih dengan titik optimum masyarakat (keseimbangan Paretto) – yang terhasil secara timbulan dari keselurahan sistem.

PULANG KEMBALI AKU PADAMU

mencari tempat di dalam alam

Segala perjalanan meneroka ilmu memburu naluri ingin tahu, termasuk mencuba memahami sistem pemahaman itu sendiri, menguatkan konsep sains sebagai tanda Pencipta.

Ia juga telah mengukuhkan lagi hubungan sains dengan (apa yang kita kini katakan) bukan-sains seperti sains sosial, ekonomi, kemanusiaan dan falsafah.

aya bersyukur kepada Dia yang memberi petunjuk, menerusi utusannya ޖ yang mulia, dan masyarakat yang diberikan keliling saya untuk mengayakan budaya: keluarga terdekat dan jauh, guru-guru, murid-murid, kawan-kawan.
S

8 September 2009 - Posted by | Artikel Penting | , , , , , , , , , ,

Belum ada komentar.

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

%d blogger menyukai ini: