Bab 17: Pilar Cahaya

Di dalam ruangan ini terdapat sebuah alat yang dapat menghasilkan berkas cahaya. Setelah Hesin menyalakannya, ia melihat berkas cahaya itu memantul-mantul di dalam sebuah kotak yang penuh dengan cermin. Cahaya ini berbeda dengan cahaya biasa—ia tampak menghalangi benda di belakangnya, menutup pandangan.

Ia meletakkan sebuah tas di atas kotak itu dan melihat berkas cahaya menopang tas tersebut. Ketika dilepaskan, tas itu tidak jatuh.

Tampaknya, tempat ini memang digunakan untuk menghasilkan benda nyata dari foton.

Cahaya diarahkan sepanjang jalurnya, dan di jalur cahaya tersebut terbentuk benda nyata. Namun, setelah beberapa waktu, benda nyata itu akan menghilang.

Hesin berkata, “Peneliti Li sudah pernah meneliti benda ini. Kenapa di sini masih ada satu lagi?”

Xiangyu menjawab, “Kelihatannya memang sama dengan milik Peneliti Li, hanya saja daya yang digunakan lebih besar.”

Hesin berkata, “Benda nyata dari foton yang dihasilkan di sini hanya bisa terbentuk dalam waktu singkat. Jika terlalu lama, benda nyata itu akan menghilang.”

Shunpin berkata, “Jadi, benda nyata dari foton di sini memang hanya berfungsi sebagai penopang sementara.”

Para ilmuwan berpendapat bahwa cahaya adalah gelombang elektromagnetik sekaligus partikel. James Maxwell merumuskan teori elektromagnetik dan memperkenalkan Persamaan Maxwell. Persamaan ini dapat menganalisis fenomena elektromagnetik. Kecepatan gelombang elektromagnetik yang diperoleh dari persamaan ini sama dengan kecepatan cahaya yang diukur dalam percobaan. Maxwell pun menduga bahwa cahaya adalah gelombang elektromagnetik. Dengan ini, elektromagnetisme dan optika pun berpadu dalam satu teori. Heinrich Hertz kemudian membuktikan kebenaran dugaan Maxwell dengan memancarkan dan menerima gelombang elektromagnetik yang diprediksi oleh Maxwell. Foton, sebagai partikel dasar pembawa interaksi elektromagnetik, adalah sejenis boson pengukur yang diajukan oleh Einstein.

Dahulu, objek penelitian dibedakan jelas antara partikel dan gelombang. Partikel membentuk materi, sementara gelombang adalah cahaya dan gelombang elektromagnetik. Dualisme gelombang-partikel memecahkan kebingungan antara sifat partikel dan gelombang murni. Ia menyediakan kerangka teori di mana semua materi kadang menampakkan sifat partikel, kadang menunjukkan sifat gelombang. Mekanika kuantum menyatakan bahwa semua partikel di alam, seperti foton, elektron, atau atom, bisa dijelaskan dengan persamaan diferensial, seperti Persamaan Schrodinger. Solusi persamaan ini adalah fungsi gelombang yang menggambarkan keadaan partikel. Fungsi gelombang bersifat superposisi, dapat berinterferensi layaknya gelombang, sekaligus merepresentasikan amplitudo probabilitas kemunculan partikel di posisi tertentu. Dengan demikian, sifat partikel dan sifat gelombang dipersatukan dalam satu penjelasan.

Dalam kehidupan sehari-hari, sifat gelombang benda tidak dapat diamati karena massa benda terlalu besar sehingga panjang gelombang de Broglie jauh lebih kecil dari batas pengamatan. Maka, ukuran di mana sifat gelombang mungkin muncul berada di luar pengalaman sehari-hari. Mekanika klasik pun cukup untuk menjelaskan sebagian besar fenomena. Sementara itu, partikel dasar memiliki massa dan ukuran yang terbatas dalam ranah yang dijelaskan oleh mekanika kuantum, sangat berbeda dengan benda nyata yang bisa diamati.

Jika cahaya dianggap sebagai gelombang, maka tidak mungkin membangun benda nyata dari foton. Namun jika cahaya dianggap sebagai partikel, dan jarak antar partikel diperkecil sehingga saling menopang, benda tersebut dapat menahan gaya tertentu.

Namun kemampuan menahan gaya ini hanya berlaku dalam rentang nilai dan waktu tertentu, tidak kokoh dan stabil seperti beton bertulang.

Duan Zhu bertanya, “Apa lagi kegunaan alat ini?”

Hesin menjawab, “Misalnya untuk pengecoran, alat ini bisa membentuk cangkang luar, atau rangka bagian dalam.”

Duan Zhu berkata, “Kalau ingin menyeberang ke seberang, alat ini bisa membentuk jembatan yang setelah dilewati orang, bisa segera dibongkar.”

Shunpin berkata, “Dalam waktu singkat alat ini mampu menahan beban, jadi bisa dijadikan senjata atau perisai.”

Xiangyu berkata, “Apakah kau pernah melihat patung es?”

“Contohnya istana es, di mana beberapa bagian kosong di tengahnya, biasanya didukung oleh pelat besi atau kayu, setelah selesai diukir, penopang itu diambil. Untuk patung binatang dari es, bagian bawah yang kosong bisa disangga dengan benda nyata.”

Namun ada juga yang menggunakan benda nyata dari foton sebagai penopang. Benda nyata dari foton tidak perlu dibuat dengan sistem kendali numerik. Cukup dengan beberapa alat berkas cahaya, pancarkan cahayanya, bentuk benda nyata, dan benda itu bisa menopang. Misalnya membuat bola, lalu menuangkan air di atasnya, hingga menjadi bola es berongga, lalu matikan alat berkas cahaya, hanya tersisa lubang kecil.

Istana es memiliki tembok, gerbang, menara penjaga, pintu masuk, tangga, seluncuran, dan loteng. Di tengahnya ada patung binatang padang rumput dan laut. Biasanya, membangun patung es membutuhkan balok-balok es besar yang diangkut lalu dipahat. Jika patungnya besar, balok-balok es itu harus disatukan. Di dalamnya dipasang lampu kecil dan kabel terlebih dahulu.

Shunpin berkata, “Bayangkan jika teknologi benda nyata dari foton digunakan untuk membangun patung es. Banyak bagian berongga bisa dibentuk dulu dari foton, lalu di atasnya dipahat es. Setelah benda nyata dari foton menghilang, tersisalah patung es berongga.”

Duan Zhu berkata, “Coba pikirkan cara membangun yang lebih canggih. Pertama, buat model rangka di komputer, lalu pancarkan benda nyata dari foton dengan sumber cahaya, proyeksikan di dasar danau yang mengering, sebagai rangka, lalu sekelilingnya ditimbun tanah. Saat hujan, area itu terisi air. Beberapa hari kemudian suhu turun, air membeku jadi es. Setelah itu, cahaya dimatikan. Maka, seluruh istana es di dasar danau pun selesai dibangun.”

Hesin dan Shunpin tampak sangat kagum.

Duan Zhu berkata, “Tempat yang kau maksud untuk membangun istana es itu dulunya memang di lubang salju.”

Shunpin menjawab, “Benar, memang di sana, tapi sudah lama tidak digunakan. Sudah lama tidak ada orang ke sana.”

Hesin berpikir sejenak lalu berkata, “Kalau begitu, bisa diduga bahwa di lubang salju itu dulunya adalah danau dalam yang airnya telah mengering atau dipompa keluar. Permukaan danau diratakan dengan mesin giling, lalu mesin kolom foton ditempatkan di tepi danau, diarahkan ke dasar danau untuk menghasilkan banyak kolom benda nyata dari foton yang tebal-tebal. Buldozer mengisi tanah di antara kolom sebagai sekat. Lalu di atasnya ditutup dengan lapisan es yang dibentuk. Setelah itu, benda nyata dari foton menghilang, tetapi sekatnya sudah permanen.”

Shunpin berkata, “Kau benar-benar jenius, bahkan bisa memikirkan hal seperti ini.”

Hesin melanjutkan, “Maka, hubungan antara alat-alat ini pun menjadi jelas. Di sisi barat laut, di dekat lereng gunung salju di sekitar lapangan ski, terdapat alat pembentuk benda nyata dari foton. Benda nyata ini digunakan untuk membantu membangun deret berbentuk sarang lebah, tepat di lubang salju di tanah lapang. Deret itu berfungsi mengirim sinyal ke penerima utama. Di sisi tenggara, alat pengatur kecepatan cahaya digunakan untuk memperlambat cahaya dan memotong sinyal. Penerima utama berada di sisi tenggara lubang salju di tanah lapang.”

Ternyata, pagar yang terangkat dari dinding di ruangan kedua sebelumnya, setelah saklarnya dinyalakan, juga merupakan benda nyata dari foton. Pantas saja gerakannya begitu cepat. Dengan benda nyata dari foton, cahaya dari robot bisa diblokir dengan cepat.