2. Dinamika
a. Gaya Termasuk Vektor
b. Hukum Newton
c. Gaya Gesek
d. Gaya Sentripetal
e. Usaha (Kerja) Dan Energi
f. Daya (Power)
g. Momentum Dan Impuls
g.1. Hukum Kekekalan Momentum
g.2. Hukum Hooke

3. Statika
a. Pusat Massa Dan Titik Berat
b. Rotasi Benda Tegar
c. Kesetimbangan
d. Menggeser Dan Mengguling

4. Fluida Dan Kalor
a. Fluida Statis
b. Fluida Dinamis
c. Suhu
c.1. Sifat Termal Zat
c.2. Titik Didih
d. Kalor
d.1. Pertukaran Kalor
d.2. Perambatan Kalor

5. Teori Kinetik Zat
a. Teori Kinetik Gas
b. Hukum I Termodinamika
c. Hukum II Termodinamika
d. Mesin Carnot

19 Mei 2003 : Grup Fisikawan Teoritik Indonesia Berdiri
-

GRUP Fisikawan Teoritik Indonesia (GFTI) adalah organisasi informal komunitas fisika teoritik di Indonesia. Secara resmi GFTI berdiri tanggal 19 Mei 2004 saat Workshop on Theoretical Physics 2K4 di Universitas Indonesia, Depok.

Fisika teoritik sendiri didefinisikan sebagai “semua subbidang fisika yang mengkaji aneka aspek ilmu fisika itu sendiri”. Sebagai sebuah organisasi informal, GFTI didasarkan pada prinsip nonkomersial, bebas biaya, nonpolitik, transparan, independen, serta tidak membedakan anggotanya berdasarkan ras, agama, dan latar belakang lainnya.

Berbeda dengan organisasi profesi lainnya, GFTI dikelola secara murni virtual tanpa kepengurusan yang tetap sesuai dengan organisasi modern di era digital. Dengan sistem ini, organisasi tidak merepotkan sebagian anggota yang kebetulan menjadi pengurus, dan bisa lebih fokus pada substansi kegiatan sesuai tujuan organisasi.

Sebagai kegiatan riil, GFTI memayungi konsorsium penyelenggara Workshop on Theoretical Physics yang diadakan setiap tahun dengan lokasi bergantian di antara lembaga anggota konsorsium.

Bersama Masyarakat Komputasi Indonesia (KMI), GFTI menerbitkan jurnal ilmiah berkala yang difokuskan pada aspek teori dan komputasi untuk aneka kajian ilmiah.

Jurnal yang diproses dan diterbitkan secara online penuh ini bertajuk Journal of Theoretical and Computational Studies.

Sumber : Media Indonesia (19 Mei 2009)

Teori gravitasi kuantum (quantum gravity) adalah sebuah nama untuk teori yang sampai sekarang belum terwujud, yang seyogyanya mengawinkan teori kuantum dengan teori relativitas (yaitu teori tentang ruang-waktu dan gravitasi) dalam satu framework : one unified theory, atau theory of everything, atau terserah anda sebut apa namanya. Kedua teori ini adalah pilar utama fisika modern, dan keduanya berhasil dalam domainnya masing-masing dan telah teruji dengan berbagi eksperimen : fisika kuantum berhasil dalam menjelaskan atom, partikel elementer, dan fenomena mikro lainnya; sedangkan fisika relativitas berhasil menjelaskan gravitasi, kosmologi, dan fenomena makro lainnya. Keduanya membawa sudut pandang yang revolusioner mengenai realita: teori relativitas merubah pandangan mengenai ruang dan waktu, sedangkan teori kuantum merubah pandangan mengenai pengamat dan yang diamati. Tak heran jika banyak orang yang memberikan timeline bahwa fisika modern adalah fisika setelah ditemukannya teori relativitas dan kuantum, dan fisika klasik adalah fisika sebelumnya. Namun keduanya cukup berbeda dan usaha untuk menyatukannya belum berhasil sampai saat ini. Bisa dikatakan bahwa teori kuantum gravitasi adalah “holy grail” dari fisika teori.

Untuk memahami sedikit dari kedua teori tersebut, ada baiknya kita membandingkan fisika relativitas dan kuantum dengan fisika klasik (fisika Newton).

Pertama, kita tinjau fisika relativitas. Dalam fisika klasik, kita menganggap ruang dan waktu sebagai latar yang tetap (fixed background), yaitu seperti panggung atau arena, di mana partikel-partikel menari di atasnya. Dengan sudut pandang itu, kita bisa membuat model geometri yang tetap untuk ruang dan waktu, lalu setelahnya kita bisa merumuskan persamaan untuk mengambarkan dinamika dari partikel-partikel, dan ruang-waktu bersifat absolut, tidak terpengaruh oleh gerakan partikel-partikel. Mungkin gambaran seperti ini yang sekilas bisa kita terima berdasarkan intuisi dan pengalaman sehari-hari. Namun teori relativitas membuktikan bahwa sudut pandang itu adalah salah, dan teori relativitas telah diuji melalui eksperimen. Menurut teori relativitas, ruang-waktu adalah dinamis. Geometri ruang-waktu tidaklah statis, tetapi bergantung pada distribusi materi dan energi. Jadi sudut pandang teori relativitas adalah bahwa ruang-waktu adalah relasional, bukan absolut. Dalam fisika klasik, seandainya semua materi dihilangkan dari alam semesta, akan tertingal sebuah ruang-waktu yang absolut. Tetapi dalam fisika relativitas, jika semua materi dihilangkan, tidak ada yang tersisa – tidak ada ruang-waktu jika tidak ada materi. Ruang-waktu tidaklah eksis dengan sendirinya, tapi ruang-waktu adalah network dari hubungan dan perubahan. Jadi pelajaran utama dari teori relativitas adalah bahwa teori fisika haruslah bebas latar (background independent), yaitu bahwa teori fisika tidak didefinisikan dalam latar ruang-waktu yang statis seperti dalam fisika klasik.

Sekarang, kita tinjau fisika kuantum. Dalam fisika klasik, deskripsi sebuah partikel atau sebuah sistem dapat diberikan dengan pasti, dan pengukuran besaran yang diamati (observable) dapat dilakukan secara pasti, dan secara prinsip keadaan sistem tidak terpengaruh oleh proses pengukuran. Namun dalam fisika kuantum, keadaan sistem dan pengamatan tidaklah demikian, karena ada dua prinsip utama dalam fisika kuantum yang terasa asing bila ditinjau dari kacamata fisika klasik. Misalkan kita ingin mengambarkan sebuah sistem dalam keadan kuantum. Misalkan sistemnya adalah gas dalam kotak, maka keadaannya terdiri dari posisi dan kecepatan masing-masing molekul gas. Namun, ada kendala tertentu dalam mengambarkan sebuah sistem kuantum, yaitu prinsip ketidakpastian Heisenberg, yang mengatakan bahwa terdapat pasangan observables yang tidak bisa diamati keduanya secara akurat : jika salah satu akurasinya bertambah, maka yang lainnya akurasinya berkurang. Misalnya posisi dan kecepatan adalah pasangan observables demikian. Jadi misalnya state kita hanya bisa mengandung posisi eksak atau kecepatan eksak, tetapi tidak keduanya.

Satu hal lagi yang cukup membingungkan dalam teori kuantum, adalah prinsip superposisi. Misalkan sistem kita dapat berada dalam dua keadan yang berbeda : keadaan A dan keadaan B. Prinsip superposisi menyatakan bahwa sistem itu dapat juga berada dalam kombinasi antara A dan B. Jadi keadaan kuantum kita adalah superposisi dari A dan B : a x A + b x B, di mana a dan b adalah bilangan. Keadaan superposisi a x A + b x B jelas memiliki sifat-sifat yang berbeda dengan keadan A dan B. Dan jika kita melakukan pengukuran, jelas kita tidak akan mengamati keadan superposisi tadi – yang kita amati adalah entah A atau B : kita akan mengamati A dengan peluang a^2, dan B dengan peluang b^2. Dalam fisika klasik kita selalu mengambarkan keadaan sistem dalam keadaan pasti, dan melakukan pengukuran juga besaran yang pasti. Namun dalam fisika kuantum, apa yang kita amati berbeda dengan apa yang sebenarnya. Realita kuantum seperti inilah yang agak sulit untuk dicerna, sehingga sampai sekarang pun belum ada satu interpretasi kuantum yang bisa diterima oleh semua orang. Mungkin sebuah contoh yang paling populer adalah sebuah eksperimen pikiran (bukan eksperimen sebenarnya loh senyum ) : paradoks kucing Schrodinger ( lihat misalnya http://en.wikipedia.org/wiki/Schrodingers_cat ).

Jadi teori relativitas memberikan sudut pandang baru mengenai ruang-waktu, namun sayangnya teori relativitas masih mengikuti fisika klasik dalam memandang realita dan pengamatan.

Begitu juga teori kuantum memberikan sudut pandang baru mengenai pengamat dan yang diamati, namun sayangnya teori kuantum masih mengunakan latar ruang-waktu statis seperti fisika klasik.

Mungkin anda mengusulkan : bagaimana kalau teori relativitas kita modifikasi sehingga memasukkan konsep kuantum mengenai pengamatan, atau bagaimana kalau teori kuantum kita modifikasi sehingga memasukkan konsep bebas-latar dari teori relativitas?

Secara tradisional, memang ada dua jalan utama dalam riset mewujudkan teori kuantum gravitasi. Yang pertama berakar dari teori relativitas, yaitu loop quantum gravity atau canonical quantum gravity. Yang kedua berakar dari teori kuantum (atau teori medan kuantum), yaitu string theory (atu M-theory). Kedua jalan ini pendekatannya memang berbeda, walaupun keduanya setuju bahwa dalam skala kecil (sangat sangat kecil, yaitu sekitar 10^-33cm) ruang-waktu tidak lagi mulus seperti yang kita amati pada skala besar. Tentunya ada juga jalan lain yang tidak mengikuti jalan-jalan tradisional tadi, misalnya twistor theory, non-commutative geometry, topos theory, dan lain sebagainya.

Tentunya sebaik apa puh teori, dia tidak akan berdiri dengan kokoh tanpa didukung oleh eksperimen. Sampai sekarang belum ada eksperimen yang bisa membenarkan atau menyalahkan teori-teori gravitasi kuantum, walaupun ada beberapa proposal yang kelihatannya cukup mungkin untuk dilaksanakan.

Sumber : Yangpentingenak’s Blog (13 Juni 2009)

103 Tahun Penemuan E = m c², Terbukti Benar
srn

Sudah lebih dari satu abad sejak dikemukakannya formula E = m c² dari Einstein dan ternyata formula tersebut terbukti benar berkat adanya kolaborasi komputasi dari ilmuwan Perancis, Jerman dan Hungaria.

Konsorsium ilmuwan yang dipimpin oleh Laurent Lellouch dari Pusat Teori Fisika Perancis berhasil menemukan kalkulasi untuk mengestimasi massa proton dan neutron, partikel terkecil dari atom, dengan bantuan teknologi superkomputer.

Menurut model konvensional dari partikel fisika, proton dan neutron terdiri dari partikel kecil bernama Quarks, yang diikat dengan materi bernama Gluons. Anehnya, massa Gluons dideteksi berjumlah nol dan kumpulan quarks hanya berjumlah lima persen. Lalu, kemanakah 95 persen lainnya?

Berdasarkan hasil studi yang disampaikan pada Journal Science Amerika menyatakan bahwa massa 95 persen tersebut berasal dari energi yang datang dari gerakan dan interaksi milik quark dan Gluon. Dengan kata lain, energi dan massa adalah sepadan, sama dengan teori Relativitas milik Einstein yang mencuat pada tahun 1905.

Formula E = m c² menunjukkan bahwa massa dapat dikonversikan menjadi energi, dan begitu juga sebaliknya.

“Hingga sekarang, formula ini hanyalah sekedar hipotesis. Dan saat ini formula tersebut telah terbukti keampuhannya untuk pertama kali,” ujar juru bicara Pusat Teori Fisika Perancis, seperti dikutip melalui AFP, Jumat (21/11/2008).

Sumber : okezone.com (21 November 2008)

Tahukah berapa kecepatan prosesor komputermu saat ini? Kecepatan prosesor notebook atau netbookmu saat ini? Tahukah berapa kecepatan prosesor komputer tercepat saat ini? Ternyata semua masih dalam angka Mega Hertz (MHz) atau Giga Hertz (GHz).

Pernahkah membayangkan bagaimana rasanya menggunakan komputer super cepat dengan kecepatan prosessor 40 Terra Hertz (40.000 GHz)?

Inilah yang sedang didesain oleh seorang profesor teknik fisika bernama Walter de Heer. Pada tahun 2008 lalu dia menemukan sebuah bahan untuk membuat semikonduktor guna dipakai dalam perangkat eletronik termasuk prosesor komputer. Bahan tersebut adalah grafin, suatu bentuk baru dari karbon. Selama ini bahan semikonduktor yang digunakan dalam sirkuit elektronik berasal dari silikon. Material yang banyak kita temui dalam isi pensil.

Sebelumnya telah dibuat model-model karbon yang diperkirakan bisa menjadi bahan semikonduktor yang lebih baih dari silikon. Dan ternyata menurut model tersebut grafin salah satu yang paling cocok.. Satu lapis karbon dengan ketebalan 1 atom dapat dibuat menjadi transistor dengan kecepatan ratusan kali lebih cepat daripada transistor silikon saat ini. Bersama dengan laboratorium Lincoln MIT, Walter membuat ratusan transistor grafin pada sepotong chip. Hasilnya makin menguatkan bahwa grafin bisa menjadi bahan transistor generasi masa depan.

Dia menambahkan, komputer berbasis transistor silikon saat ini hanya bisa menjalankan sejumlhha operasi saja per detiknya tanpa over heating. Namun dengan grafin, elektron bisa bergerak lebih cepat hampir-hampir tanpa hambatan sehingga panas yang diihasilkan juga kecil. Terlebih lagi,, bahan grafin sendiri adalah bahan konduktor panas sehingga panas yang dihasilkan bisa segera dihilangkan dengan cepat. Oleh karenanya elektronik berbasis grafin akan bekerja dengan jauh lebih cepat.

“Saya meyakini bahwa kita bisa membuat (prosesor) terra hertz – sebuah faktor 1000 kali dari giga hertz.” tandas Walter.

Selain menjadikan koomputer lebih cepat, barang-barang elekktronik berbasis grafin akan sangat bermmanfaat untuk teknologi komunikasi dan imaging yang memerlukan transistor ultra cepat.

Penggunaan grafin pertama adalah pada aplikasi freekuensi tinggi seperti imaging gelombang terahertz, yang dapat digunakan untuk mendeteksi senjata tersembunyi.

Selain pada kecepatannya ada nilai lebih lagi dari grafin dibandingkan silikon. Silikon tidak bisa “diukir” menjadi sirkuit elektronik dengan ukuran lebih kecil dari 10 nanometer tanpa kehilang properti elektroniknya. Namun grafin akan tetap sama propertinya – bahkan properti elektroniknya makin tinggi – pada ukuran 1 nanometer.

Ketertarikan terhadap grafin bermula dari penelitian nanotube karbon. Nanotube karbon, yang pada dasarnya merupakan lembaran grafin yang digulung menjadi silinder, mempunyai properti elektronik yang bisa menjadi komponen elekktronik kinerja tinggi.

Walter membuat sirkuit elektronik pada grafin tersebut dengan metode yang sama untuk membuat sirkuit silikon. Dan oleh karenannya sekarang perusahaan-perusahaan semikonduktor berbondong-bondong mengajukan kerjasama dengan sang profesor.

Meskipun demikian, dengan banyaknya kelebihan grafin dibandingkan silikon ternyata grafin masih menyisakan 1 masalah mendasar. Silikon meski transfer elektronnya tidak secepat grafin tapi dia bisa bertindak seperti saklar, kadang bisa meneruskan arus kadang menyetop arus. Ini karakter bahan yang dibutuhkan untuk sebuah prosesor.

Sedangkan grafin konduktivitasnya memang sangat tinggi tapi dia tidak bisa bertindak sebagai saklar. Grafin sulit menjadi penyetop arus, karena resistansinya terlalu kecil dan konduktivitasnya tidak bisa dibuat nol. Konduktivitas yang tinggi akan sangat bermanfaat pada aplikasi-aplikasi tertentu semisal transistor frekuensi tinggi untuk keperluan imaging dan komunikasi. Namun sangat tidak efisien bila digunakan sebagai transistor prosesor komputer.

Meski ada kelemahan tersebut, sang profesor tidak kalah akal. Prof. Walter menjelaskan dalam sebuah seminarnya bahwa grafin bisa dibuat menjadi semikonduktor dengan 3 cara.

Pertama, dengan membuat grafin tersebut menjadi pita sempit & tipis sehingga akan menaiikan resistensinya. Dan cara kedua, dengan memodifikasi grafin secara kimiawi. Cara ketiga dengan meletakkan selapis grafin di atas substrat tertentu.

Modifikasi pita grafin dengan oksigen bisa menginduksi karakteristik semikonduktor pada grafin, jelasnya. Dengan menggabungkan ketiga metode ini, sangat dimungkinkan untuk menciptakan perilaku saklar yang dibutuhkan transistor dalam prosesor komputer.

Sekarang perusahaan-perusahaan raksasa elektronik, Hewlett-Packard, IBM, dan Intel berduyun-duyun meneliti grafin untuk pengembangan produk mereka di masa depan.

Bagaimana, ingin segera merasakan komputer berprosesor 40 Terra Hertz? Kita tunggu saja.