Menemukan (fisika)
Tindakan menemukan lokasi sesuatu, menemukan atau mendefinisikan lokasi sesuatu, adalah ide dasar ilmu pengetahuan modern. Dalam fisika untuk mengatakan apa arti "menemukan" atau "lokasi", kita harus menjelaskan dengan jelas bagaimana kita melakukan pekerjaan menemukan sesuatu.
Untuk hal-hal tentang ukuran kita, kita umumnya menggunakan dua titik awal yang diketahui semua orang, dan kemudian kita mengukur dari titik-titik itu ke hal yang ingin kita beri lokasi. Kita mungkin mulai dengan Batu Plymouth dan Batu Blarney. Kemudian kita bisa mengatakan, "Kapal Kapten Smith berjarak 1400 mil dari Plymouth Rock menuju Batu Blarney." Atau, dalam kasus lain, kita bisa mengatakan, "Kapal Kapten Jones dapat ditemukan dengan menarik garis dari Plymouth Rock ke Batu Blarney, menemukan titik 700 mil di sepanjang garis ini dari Plymouth Rock, berbelok ke kiri 90° setelah mencapai titik ini dari Plymouth Rock, dan kemudian melakukan perjalanan tambahan 90 mil.
Jika kita memiliki cara yang baik untuk mengetahui arah kompas, kita bisa mengatakan sesuatu seperti, "Pergilah tiga mil ke utara dari batu putih besar di sana dan kemudian pergi dua mil ke timur dari titik itu. Di situlah saya menaruh emas."
Menemukan lokasi sesuatu biasanya dilakukan dengan melihatnya di suatu tempat, mendengarnya di suatu tempat, merasakannya di suatu tempat, dll. Kadang-kadang kita tahu di mana sesuatu itu berada dengan melihat foto, menemukannya dengan radar, atau melakukan ping dengan sonar.
Jauh lebih sulit untuk menemukan elektron, foton, atau apa pun yang sekecil itu. Kita bisa membuat sumber cahaya yang hanya menghasilkan satu foton pada satu waktu. Kita bisa mengarahkan sumber cahaya pada sepotong film fotografi, membiarkan sumber cahaya membuat satu foton, dan kemudian mengembangkan film fotografi. Jika kita memiliki film fotografi yang sangat sensitif yang dapat digelapkan oleh hanya satu foton, maka kita akan menemukan setitik kecil perak di mana foton berakhir. Atom perak jauh lebih besar daripada foton, jadi akan ada ketidakjelasan tentang di mana foton berakhir, tetapi orang mungkin akan setuju bahwa foton pasti berakhir di suatu tempat di dalam target yang dibentuk oleh atom perak. Namun, yang bisa kita katakan adalah bahwa foton pasti berada pada titik itu ketika foton mengakhiri keberadaannya. Ketika foton diserap oleh elektron, ia memberikan energinya kepada elektron dan menghilang. Jadi, ketika foton itu secara singkat berada di suatu tempat tertentu, ia segera kehilangan semua gerakannya.
Cara lain untuk menemukan lokasi foton adalah dengan membuatnya melalui tempat yang kecil. Dengan mengetahui kapan sumber cahaya mengirimkan foton, dan mengetahui kecepatan cahaya, kita dapat mengetahui kapan foton itu harus melalui lubang di piring yang diletakkan di tengah jalurnya ke film. Secara bertahap kita bisa semakin dekat dan semakin dekat untuk mengetahui secara tepat di mana foton itu berada di tengah-tengah penerbangannya. Namun, jalur yang akan diambilnya dari sana menjadi semakin liar. Itu karena ketika foton melewati lubang seperti itu, ia mengalami difraksi.
Pertanyaan dan Jawaban
T: Apa ide dasar dari ilmu pengetahuan modern?
J: Ide dasar dari sains modern adalah untuk menemukan sesuatu atau menemukan dan menentukan posisi sesuatu.
T: Bagaimana kami biasanya menemukan benda-benda dalam kisaran ukuran kami?
J: Kami biasanya menggunakan dua titik awal yang diketahui semua orang, dan kemudian mengukur dari titik-titik tersebut ke objek yang ingin kami beri lokasi.
T: Bagaimana cara menemukan lokasi kapal?
J: Bisa dibilang begitu: "Kapal Kapten Smith berjarak 1400 mil dari Plymouth Rock, menuju Blarney Stone". Atau dengan kata lain, kita bisa mengatakan: "Kapal Kapten Jones dapat ditemukan dengan menarik garis dari Plymouth Rock ke Blarney Stone, menemukan titik 700 mil di sepanjang garis ini dari Plymouth Rock, berbelok 90° ke kiri saat mencapai titik ini dari Plymouth Rock, dan kemudian pergi sejauh 90 mil lagi. Jika kita memiliki cara yang baik untuk mengetahui arah kompas, kita dapat mengatakan sesuatu seperti, "Pergilah tiga mil ke utara dari batu putih besar di sana dan kemudian dua mil ke timur dari titik itu. Di sanalah saya menaruh emasnya."
T: Bagaimana cara menemukan benda-benda kecil seperti elektron atau foton?
J: Menemukan elektron atau foton jauh lebih sulit daripada menemukan objek yang lebih besar. Salah satu cara untuk menemukannya adalah dengan membuat sumber cahaya yang hanya menghasilkan satu foton pada satu waktu, dan mengarahkannya pada film fotografi; jika Anda menggunakan film fotografi yang sangat sensitif, yang hanya dapat digelapkan oleh satu foton, maka perak akan memiliki bintik kecil di tempat yang dituju. Cara lainnya adalah membuatnya melewati lubang kecil; dengan mengetahui kapan sumber cahaya memancarkan foton dan kecepatannya, kita bisa mengetahui kapan foton tersebut harus melewati lubang tersebut dalam perjalanannya menuju ke film foto.
T: Apa yang terjadi apabila foton diserap oleh elektron?
J: Apabila foton diserap oleh elektron, foton melepaskan energinya ke elektron dan menghilang. Jadi, begitu mereka berada di suatu tempat untuk sementara waktu, mereka segera kehilangan semua gerakan.
