Tadi, sewaktu sedang berkelana dalam laman muka buku, penulis terjumpa satu meme lama (gambar). Meme ini mengingatkan penulis akan satu sesi ceramah bersama pelajar di Universiti Sains Islam Malaysia pada tahun 2019.

Penulis merupakan penceramah jemputan, menggantikan seorang Pakar Quantum Malaysia, Prof Madya Dr. Hishamuddin dari Universiti Putra Malaysia. Ulasan Prof Hisham mengenai filem Ant Man dalam Majalah Sains amat menarik sebenarnya, dan berbaloi untuk dibaca oleh mereka yang ingin melihat Ant Man dari sudut yang lebih saintifik.

Mengetahui dua orang panel lain yang akan bersama penulis adalah panel yang agak ikonik dan terkenal, penulis mengambil pendekatan yang lebih mudah dan santai. Sewaktu sesi tersebut berlangsung, penulis mengeluarkan beberapa soalan yang bermain dalam minda penulis sewaktu menonton filem Ant Man (dan Marvel, secara umumnya), kepada audiens.

Dari situ, penulis mula meneroka dengan lebih terperinci “sains” yang kelihatan seperti agak janggal, namun berbaloi untuk difahami, walau hanya sekadar hiburan.

Menariknya, salah satu soalan yang penulis tanya pada 2019, kini kembali pada 2021. Jadi mungkin ini saat yang terbaik untuk kita kembangkan lagi pemahaman kita mengenai sains di sebalik filem adiwira. Untuk memudahkan perbincangan, artikel ini akan dibuat dalam bentuk soal balas.

Soalan: Bagaimana Ant Man boleh bernafas, kalau Ant Man sendiri lebih kecil dari oksigen?

Jawapan: Sewaktu sesi ceramah berlangsung, penulis bertanya soalan yang hampir serupa, cuma terdapat sedikit perbezaan. “Bagaimana Ant Man boleh melihat, kalau Ant Man sendiri lebih kecil dari foton, partikel bagi cahaya?”

Boleh penulis katakan, sewaktu persoalan itu ditunjukkan dalam slide penulis, hampir separuh dari audiens dalam dewan tercengang.

Ganjil bukan?

Ant Man kelihatannya seperti memiliki satu ‘kuasa’ luarbiasa yang istimewa. Berbekalkan “molekul Pym” dan suit Ant Man, Scott Lang memiliki kebolehan untuk merubah saiznya: dia boleh mengecil dan membesar sesuka hati. Namun kuasanya itu kelihatan amat tidak masuk akal, kerana sepertimana komen James Kakalios dalam The Physics of Superheroes, small sizes Ant-Man would be “deaf, dumb and blind”.

Bayangkan sendiri. Sekiranya seorang manusia, secara biologinya mengecil hingga ke saiz subatomic (dalam babak akhir filem Ant Man pertama), kita tidak mampu melihat kerana cahaya tidak dapat sampai ke mata kita, kita tidak mampu mendengar, kerana getaran udara sendiri tidak lagi menjadi bunyi bagi kita, sebaliknya menjadi satu ‘gangguan getaran’ bagi kita.

Jadi, bagaimana sebenarnya logik Marvel dalam ‘melawan’ kejanggalan ini?

Jawapannya mudah. Dengan suit Ant Man sendiri.

Meskipun kedengaran agak kelakar, namun ada sebenarnya orang yang berusaha untuk mengkaji mekanisme pernafasan Ant Man dengan menggunakan analogi pernafasan serangga. Kertas kajian Anne Staples dan Maxwell Mikel-Stites dengan tajuk “Ant-Man and The Wasp: Microscale Respiration and Microfluidic Technology” (tak pasti ini makalah 16 muka surat ini troll atau bukan) membincangkan mengenai kebarangkalian tersebut.

Tak sangka, makalah adiwira macam ini pun ada. 16 muka surat pula tu. Gigih betul!

Mekanisme yang ‘digunakan’ dalam filem Ant Man. Bila agaknya kita nak jumpa Pym Particle tu?

Konsep pernafasan Ant Man adalah berdasarkan sistem pump, compressor dan filter. ‘Ubat ajaib’ yang membolehkan semua ini berlaku pastinya partikel Pym yang membolehkan apa-apa molekul untuk menjadi kecil dengan mengurangkan jarak antara atom, yang (menurut makalah tersebut) akan mengecilkan molekul oksigen untuk membolehkan ia digunakan oleh Ant Man untuk bernafas.

Soalan: Alam Quantum (Quantum Realm) ni wujud ke? Dia ni macam alam ghaib, alam di sebalik mata tu ke?

Jawapan: Apabila menonton filem Ant Man pertama, penulis merasakan bahawa justifikasi tepat diberikan oleh MCU apabila menggambarkan alam kuantum sebagai alam yang gelap dan suram (sewaktu Scott Lang terpaksa mengecil ke saiz subatomik), kerana seperti yang kita telah perkatakan dalam soalan sebelum ini, apabila berada pada saiz subatomik, ya, mungkin pernafasan boleh diteorikan, namun bagaimana sebenarnya Scott Lang akan melihat?

Namun penulis ternyata kecewa apabila dalam filem Ant Man kedua, Marvel mengambil jalan ‘mewarna-warnikan’ alam kuantum dengan penuh warna warni. Prof Hisham ada menulis yang justifikasi warna ini mungkin akibat dari fasa Quantum Kerelatifan, yang mana meskipun satu ruang itu adalah ruang yang kosong, ia sebenarnya dipenuhi dengan Zarah Maya (Virtual Particle) yang sentiasa muncul dan lenyap, sesuai dengan Teori Medan Kuantum (Quantum Field Theory).

Menurut Teori Medan Kuantum, satu ruang kosong sebenarnya tidaklah kosong, namun ia sebenarnya dipenuhi dengan medan halimunan (seperti medan electromagnet) dengan zarah maya (virtual particle) yang sering muncul dan lenyap.

Secara teknikalnya, alam Quantum ini wujud, namun ia bukanlah wujud sebagai satu alam fizikal seperti yang digambarkan dalam filem Ant Man. Dalam Fizik Quantum, alam Quantum ini wujud sebagai satu alam matematik yang selalunya diwakili oleh Ruang Vektor (Vector Space).

Soalan: Sekejap. Kenapa alam Quantum ini digambarkan sebagai alam matematik?

Jawapan: Matematik adalah salah satu alat paling berguna dalam fizik. Dan dalam kes Fizik Quantum, idea yang asalnya dibawa oleh Fizik Quantum adalah berbentuk matematik, dan hasil dari matematik itu telah mencambahkan revolusi dalam bidang Fizik Moden, seperti Fizik Nuklear, Fizik Zarah dan banyak cabang fizik yang lain.

Jadi meskipun Fizik Quantum adalah satu bidang fizik yang pada masa kini masih lagi mempunyai kelompongan dari segi tafsiran fizikalnya, kecanggihan yang dibawa oleh Fizik Quantum telah membawa mentaliti baharu bagi kalangan ahli fizik sendiri, dengan ideologi “Shut up and calculate” mendominasi kemajuan fizik moden.

Jadi untuk menjawab soalan kenapa alam Quantum digambarkan sebagai alam matematik – pada masa sekarang, adalah kerana tiada keperluan untuk kita menggambarkan alam kuantum ini sebagai alam fizikal – alam yang boleh disentuh, dan dialami secara realiti, seperti yang dicipta oleh Marvel.

Soalan: Sekejap. Saya tak faham…

Jawapan: Dalam bahasa mudah, alam Quantum itu wujud, namun ia bukan satu alam seperti digambarkan dalam filem Ant Man. Kita tidak boleh ‘wujud’ dalam alam tu, kerana dalam dunia sebenar, alam Quantum adalah satu “alam matematik yang kompleks”.

Soalan: Jadi Marvel menipu kita lah? Cis. Buang masa tengok filem ni.

Jawapan: Nanti dulu. Filem Ant Man sebenarnya ada penasihat saintifiknya yang tersendiri. Spyridon Michalakis, salah seorang penyelidik Fizik Quantum dari Caltech telahpun menjadi perunding fizik dalam filem ni. Jadi takkan beliau ni saja nak merosakkan reputasi dirinya sendiri, kan?

Meskipun alam Quantum setakat ini merupakan satu alam yang berbentuk matematikal, namun terdapat beberapa cubaan untuk memberi gambaran fizikal bagi alam Quantum ini.

Sewaktu dalam ceramah di USIM, penulis berkesempatan untuk berbincang mengenai beberapa idea gambaran fizikal yang popular, namun untuk makalah ringkas ini, mudah untuk penulis ringkaskan bahawa approach yang diambil oleh Marvel adalah menggambarkan bahawa alam Quantum ini sebagai pintu kepada alam selari (Parallel Universe).

Salah satu interpretasi terkenal Fizik Quantum dinamakan sebagai Many World Interpretation, dan dari Many World Interpretation ini, Marvel bermain dengan elemen seperti pengembaraan masa, macam yang dapat kita saksikan dalam Endgame.

Soalan: Sekejap. Many World Interpretation ini apa?

Jawapan: Many World Interpretation adalah cubaan untuk menggambarkan apa yang disebut sebagai ‘keruntuhan fungsi gelombang’ (wavefunction collapse). Ingat tak tadi kita cakap yang dunia Quantum ni adalah dunia matematik? Salah satu ‘sifat’ matematik ini hadir dalam bentuk fungsi gelombang, di mana fungsi gelombang ini menggambarkan keadaan sesuatu sistem Quantum.

Antara contoh paling mudah, dan dah jadi contoh pop sains, adalah Kucing Schroedinger.

Soalan: Saya rasa saya pernah dengar pasal kucing ni. Kucing ni pasal Kucing dalam kotak tu kan?

Jawapan: Ya betul. Kucing Schrodinger merupakan satu situasi di mana kita meletakkan seekor kucing dalam dengan bahan radioaktif yang boleh membunuh kucing tersebut. Dalam keadaan ini, kucing tersebut akan ada dalam dua keadaan, iaitu ia Mungkin Hidup dan ia Mungkin Mati. Sekiranya kucing tersebut diletakkan dalam satu kotak dan ia tidak diperhatikan, kucing tersebut akan berada dalam gabungan kedua-dua keadaan ini – ia akan berada dalam keadaan Hidup Dan Mati secara serentak.

Soalan: Gam apa kau hisap ni?

Jawapan: Ya, perkara ini nampak macam aneh, ganjil dan pelik. Tapi asas kepada konsep “hidup dan mati” secara serentak ni adalah konsep Superposisi. Sewaktu saintis mula mempelajari Fizik Quantum, saintis mendapati bahawa objek dalam dunia ini sebenarnya mempunyai sifat partikel dan gelombang, kedua-duanya wujud pada masa yang sama.

Sifat partikel ni macam bola. Kalau bola kita langgarkan dengan satu bola yang lain, apa akan jadi? Dia akan berlanggar, dan bergerak melawan arah satu sama lain kan?

Sifat gelombang ni pulak macam gelombang air. Kalau kita langgarkan dua gelombang air, pada satu ketika, gelombang tu akan berada dalam keadaan superposisi, dan lepas antara satu sama lain. Ha, itulah superposisi yang dimaksudkan.

Soalan: Sekejap. Kalau air tu gelombang kita faham lah. Tapi kucing tu bukan gelombang masalahnya. Kucing tu objek fizikal yang nyata terdiri dari partikel, kan?

Jawapan: Pada asalnya begitulah yang dibayangkan oleh saintis. Namun terdapat beberapa eksperimen yang berjaya membuktikan bahawa partikel seperti elektron dan proton pun sebenarnya adalah gelombang. Jadi kucing ni sebenarnya terdiri dari atom, dan atom ni sebenarnya terdiri dari elektron dan proton, dan elektron dan proton sebenarnya ada sifat gelombang, jadi kucing pun sebenarnya gelombang.

Soalan: Apa pelik sangat ni…

Jawapan: Itu belum pelik lagi. Yang peliknya adalah contoh tadi. Kita ada kucing yang hidup dan mati secara serentak – berada dalam keadaan superposisi – dan menurut Tafsiran Pelbagai Alam, setiap keadaan ini akan mencambahkan kewujudan dunia baru, dunia selari – Parallel World.

Soalan: Kejap. Apa kaitan semua benda ni dengan filem Ant Man?

Jawapan: Dalam filem Ant Man, kita didedahkan dengan kebolehan untuk watak MCU mampu bergerak merentas masa. Hal ni sebenarnya terjadi akibat dari Tafsiran Pelbagai Alam ni lah. Tafsiran Pelbagai Alam ni membolehkan watak Marvel untuk pergi ke masa lampau dan ubah sejarah, atau pergi ke satu alam yang selari dan tinggal di sana. Mungkin dari situlah kita akan dapat Multiverse dalam konteks Marvel. Dan mungkin hal itu yang jadikan Ant Man salah satu watak paling power dalam Marvel, selepas Dr. Strange. Tapi tu kita kena tunggu filem baru lah.

Soalan: Ohh okay. Jadi kena tunggu filem Marvel baru. Baik. Nanti kita sembang lagi.

Jawapan: Alright.

Soalan tambahan untuk pembaca: Selain Janet van Dyne, siapa lagi 2 orang yang pernah ditunjukkan dalam MCU yang pernah sampai ke Quantum Realm tanpa perlu memakai sut?

RUJUKAN:

“Alam Quantum- Refleksi dari Filem Ant Man and the Wasp.” – https://www.majalahsains.com/alam-quantum-refleksi-dari-filem-ant-man-and-the-wasp/?fbclid=IwAR0EzMNB3dHTLrfVdTd-XqbrjAle31Dhsm6ntpzF_nh8yJrWDGH3db3hNv4

“Ant-Man’s Bad Biology Defeats Good Superhero Movies.” – https://www.forbes.com/sites/jvchamary/2015/08/31/ant-man-biology/?sh=326825d7831c

“Ant-Man and the Wasp: Microscale Respiration and Microfluidic Technology.” – https://journals.open.tudelft.nl/superhero/article/view/2474/2753

“Many-Worlds Interpretation of Quantum Mechanics.” – https://plato.stanford.edu/entries/qm-manyworlds/#:~:text=The%20Many%2DWorlds%20Interpretation%20(MWI,and%20thus%20from%20all%20physics.

“Quantum mechanics and reality.” – https://physicstoday.scitation.org/doi/10.1063/1.3022331

“Shut Up and Calculate!?” – https://www.math.columbia.edu/~woit/wordpress/?p=9649