MAX KARL ERNEST LUDWING PLANCK

A. SEJARAH HIDUP
Johan Julius Wilhem seorang Professor dalam bidang Hukum Konstitusi di University of Kiel memilki dua istri. Istri pertamanya bernama Mathilde Voigt dan istri keduanya bernama Ema Patzig. Pada tanggal 23 april 1859, lahirlah Max Karl Ernest Ludwing Planck atau biasa dikenal dengan nama Max Planck yang merupakan hasil perkawinan Johan Julius Wilhem dengan istri keduanya Ema Patzig di kota Keil, Schleswig-Holstein, Jerman. Pada saat Planck dilahirkan, ayahnya berumur 41 tahun dan ibunya berumur 37 tahun. Planck merupakan anak keenam Johan Julius Wilhem. Planck di lahirkan dalam keluarga yang terhomat yang dikenal jujur, adil dan dermawan yang di tunjukan sepenuhnya terhadap lembaga Negara dan gereja. Nilai-nilai inilah yang kemudian diajarkan pada Max Planck.
Max Planck mulai sekolah dasar di Kiel. Pada musim bunga 1867 keluarganya pindah ke Munich ketika ayahnya diangkat sebagai Profesor. Di kota ini inilah Planck mulai belajar, khususnya musik dan setiap tahun sering di berikan hadiah pada saat pertandingan musik. Di sekolah, Planck merupakan siswa yang tidak pintar dalam bidang akademik dan tidak ada tanda-tanda bakat yang luar biasa pada dirinya. Di sekolah, max Planck mulai belajar mengenai fisika dan matematika yang di ajarkan oleh seorang guru bernama Hermann Müller dan pada saat itu ia terkesan oleh sifat absolut hukum konservasi energi.
Pada bulan Juli 1874, pada usia 16, ia lulus ujian dengan bakat pada bidang musik terutama piano. Pada tanggal 21 Oktober 1874, dia melanjutkan study diUniversity of Munich. Pada tahun 1875, Dia sakit selama musim panas yang menyebabkan dia untuk berhenti belajar untuk sementara waktu. Pada bulan Oktober tahun 1877, Dia pindah di Universitas Berlin.
Bulan Juli 1879 pada usia 21, Planck kembali di Universitas Munich dan pada tanggal 28 Juli 1879 memperoleh gelar doktor dengan tesis pada kedua hukum termodinamika dengan predikat “summa cum laude” dari universitas Munich. Pada tahun 1880 planck bekerja di Munchen dan tahun 1885 ia diangkat menjadi guru besar di universitas Keil dan Planck menikahi Marie mack pada tahun 1886. Tahun 1889 Planck menjadi maha guru Di Universitas Berlin sampai pensiunnya tiba tatkala usianya mencapai tujuh puluh tahun dan pada tahun tersebut ia mulai menggantikan kedudukan Kirchoff yang telah meninggal. Pada saat itu ia mulai tertarik pada masalah benda gelap yang pernah diteliti oleh Kirchoff. Menurut Planck, kalau benda panas itu memancarkan semua frekuensi cahaya, maka penyebaran frekuensi cahaya itu akan mempunyai pola tertentu.
Pada tanggal 14 desember 1990, Planck mengungkapkan dalam karya ilmiahnya bahwa” energi yang dipancarkan sebanding dengan frekuensi cahaya “ yang dikenal dengan teori kuantum. Untuk dasar dari fisika kuantum, dia diberi penghargaan NOBEL dalam bidang fisika pada tahun1918. Pada teorinya, Planck menemukan harga konstanta yang besarnya 6,626x 10-34 joule sekon yang diberi nama konstanta planck.
Pada tahun 1930 Planck diangkat menjadi presiden kaisar wilhem di Berlin. Lembaga ini kemudian diubah namanya menjadi lembaga max planck. Planck dianggap sebagai bapak mekanika kuantum . PLANCK meninggal pada tanggal 4 oktober 1947 di kota Gotingen.

B. SEJARAH PENEMUAN KONSEP
Teori Kuantum
Pada tahun 1900, Max Planck (1858-1947), memutuskan untuk mempelajari radiasi benda hitam. Beliau berusaha untuk mendapatkan persamaan matematika yang menyangkut bentuk dan posisi kurva pada grafik distribusi spektrum. Planck menganggap bahwa permukaan benda hitam memancarkan radiasi secara terus-menerus, sesuai dengan hukum-hukum fisika yang diakui pada saat itu. Hukum-hukum itu diturunkan dari hukum dasar mekanika yang dikembangkan oleh Sir Isaac Newton. Namun dengan asumsi tersebut ternyata Planck gagal untuk mendapatkan persamaan matematika yang dicarinya. Kegagalan ini telah mendorong Planck untuk berpendapat bahwa hukum mekanika yang berkenaan dengan kerja suatu atom sedikit banyak berbeda dengan Hukum Newton.
Max Planck mulai dengan asumsi baru, bahwa permukaan benda hitam tidak menyerap atau memancarkan energi secara kontinyu, melainkan berjalan sedikit demi sedikit dan bertahap-tahap. Menurut Planck, benda hitam menyerap energi dalam berkas-berkas kecil dan memancarkan energi yang diserapnya dalam berkas-berkan kecil pula. Berkas-berkas kecil itu selanjutnya disebut kuantum.
Dengan hipotesis yang revolusioner ini, Planck berhasil menemukan suatu persamaan matematika untuk radiasi benda hitam yang benar-benar sesuai dengan data percobaan yang diperolehnya. Persamaan tersebut selanjutnya disebut Hukum Radiasi Benda Hitam Planck yang menyatakan bahwa intensitas cahaya yang dipancarkan dari suatu benda hitam berbeda-beda sesuai dengan panjang gelombang cahaya. Planck mendapatkan suatu persamaan: , yang menyatakan bahwa energi suatu kuantum (E) adalah setara dengan nilai tetapan tertentu yang dikenal sebagai Tetapan Planck (h), dikalikan dengan frekwensi (n) kuantum radiasi. Namun untuk beberapa saat, karya Planck ini tidak mendapatkan perhatian dari masyarakat ilmiah saat itu. Pada mulanya, Planck sendiri dan fisikawan lainnya menganggap bahwa hipotesis tersebut tidak lain dari fiksi matematika yang cocok. Namun setelah berjalan beberapa tahun, anggapan tersebut berubah hingga hipotesis Planck tentang kuantum dapat digunakan untuk menerangkan berbagai fenomena fisika. Inilah titik awal dari lahirnya teori kuantum yang menandai terjadinya revolusi dalam bidang fisika.

C. PENGEMBANGAN KONSEP
Teori kuantum sangat penting dalam ilmu pengetahuan karena pada
prinsipnya teori ini dapat digunakan untuk meramalkan sifat-sifat kimia dan
fisika suatu zat. Pengakuan terhadap hasil karya Planck datang perlahan-lahan
karena pendekatan yang ditempuhnya merupakan cara berfikir yang sama sekali
baru. Albert Einstein misalnya, menggunakan konsep kuantum ini untuk menjelaskan efek fotolistrik yang diamatinya. Efek fotolistrik merupakan fenomena fisika berupa pancaran electron dari permukaan benda apabila cahaya dengan energi tertentu menimpa permukaan benda itu. Semua logam dapat menunjukkan fenomena ini. Penjelasan Einstein mengenai efek fotolistrik untuk beberapa waktu tidak diterima secara umum. Namun ketika Einstein menerbitkan hasil karyanya pada tahun 1905, penjelasannya memperoleh perhatian luas di kalangan fisikawan. Dengan demikian, penerapan teori kuantum untuk menjelaskan efek fotolistrik
telah mendorong ke arah perhatian yang luar biasa terhadap Teori Kuantum dari
Planck yang sebelumnya diabaikan.
Pada tahun 1913, Niels Bohr, fisikawan berkebangsaan Swedia, mengikuti jejak Einstein menerapkan Teori Kuantum untuk menerangkan hasil studinya mengenai spektrum atom hidrogen. Bohr mengemukakan teori baru mengenai struktur dan sifat-sifat atom. Teori atom Bohr ini pada prinsipnya menggabungkan teori kuantum Planck dan teori atom dari Ernest Rutherford yang dikemukakan pada tahun 1911. Bohr mengemukakan bahwa apabila elektron dalam orbit atom menyerap suatu kuantum energi, elektron akan meloncat keluar menuju orbit yang lebih tinggi. Sebaliknya, jika elektron itu memancarkan suatu kuantum energi, elektron akan jatuh ke orbit yang lebih dekat dengan inti atom. Dengan teori kuantum, Bohr juga menemukan rumus matematika yang dapat dipergunakan untuk menghitung panjang gelombang dari semua garis yang muncul dalam spektrum atom hidrogen. Nilai hasil perhitungan ternyata sangat cocok dengan yang diperoleh dari percobaan langsung. Namun untuk unsur yang lebih rumit dari hidrogen, teori Bohr ini ternyata tidak cocok dalam meramalkan panjang gelombang garis spektrum. Meskipun demikian, teori ini diakui sebagai langkah maju dalam menjelaskan fenomena-fenomena fisika yang terjadi dalam tingkatan atomik. Teori kuantum dari Planck diakui kebenarannya karena dapat dipakai untuk menjelaskan berbagai fenomena fisika yang saat itu tidak bisa diterangkan dengan teori klasik.
Pada tahun 1918 Planck memperoleh Hadiah Nobel bidang fisika berkat teori kuantumnya itu. Dengan memanfaatkan teori kuantum untuk menjelaskan efek fotolistrik, Einstein memenangkan Hadiah Nobel bidang fisika pada tahun 1921. Selanjutnya Bohr yang mengikuti jejak Einstein menggunakan Teori Kuantum untuk teori atomnya juga dianugerahi Hadiah Nobel Bidang Fisika tahun 1922 Tiga hadiah Nobel fisika dalam waktu yang hampir berurutan di awal abad ke-20 itu menandai pengakuan secara luas terhadap lahirnya Teori Mekanika Kuantum. Teori ini mempunyai arti penting dan fundamental dalam fisika. Di antara perkembangan beberapa bidang ilmu pengetahuan di abad ke-20, perkembangan mekanika kuantum memiliki arti yang paling penting, jauh lebih penting dibandingkan Teori Relativitas dari Einstein. Oleh sebab itu, Planck dianggap sebagai Bapak Mekanika Kuantum yang telah mengalihkan perhatian penelitian dari fisika makro yang mempelajari objek-objek tampak ke fisika mikro yang mempelajari objek-objek sub-atomik.
Setelah berumur hampir seabad, Teori Kuantum masih tetap mendapatkan perhatian yang sangat besar di kalangan fisikawan untuk terus di kembangkan. Hal ini terbukti dengan dimenangkannya Hadiah Nobel bidang fisika untuk tahun 1998 ini oleh tiga kampium fisika kuantum akhir abad ke-20. Komite Nobel Karolinska Institute di Stockholm, Swedia, pada tanggal 13 Oktober 1998 mengumunkan Prof. Robert B. Laughlin (Universitas Stanford, California), Prof. Daniel C. Tsui (Universitas Princeton) dan Prof. Horst L. Stoemer (fisikawan berkebangsaan Jerman yang bekerja di Universitas Columbia, New York dan sebagai peneliti di Bell Labs, New Yersey) sebagai nobelis fisika tahun 1998. Pada tahun 1982, Horst L. Stoemer dan Daniel C. Para nobelis fisika itu berjasa dalam penemuan mekanisme aksi elektron dalam medan magnet yang kuat sehingga membentuk partikel-partikel elementer baru yang bermuatan mirip elektron. Tsui melakukan eksperimen dasar menggunakan medan magnet yang sangat kuat pada temperatur rendah berupa superkonduktor yang didinginkan helium cair.. Pada tahun yang bersamaan, Robert B. Laughlin juga menginformasikan fenomena serupa. Melalui analisis fisika teori kuantum, mereka berhasil menunjukkan bahwa elektron-elektron dalam medan magnet yang sangat kuat dapat berkondensasi membentuk semacam cairan sehingga melahirkan apa yang disebut sebagai cairan kuantum.
Hasil yang diperoleh ketiga fisikawan tadi sangat penting artinya bagi para peneliti dalam memahami struktur suatu materi, termasuk pembuatan aneka perangkat superkonduktor. Temuan itu juga merupakan terobosan dalam pengembangan teori dan eksperimen fisika kuantum serta pengembangan konsep-konsep baru dalam beberapa cabang fisika moderen. Para nobelis fisika sama-sama mempunyai latar belakang riset dalam pengembangan fisika kuantum yang mempunyai peran penting bagi kemajuan riset pengembangan perangkat fotonik. Temuan para nobelis fisika tahun 1998 ini telah memungkinkan efek kuantum menjadi mudah diamati. Fenomena Efek Hall (Hall effect) dalam fisika yang pertama kali dilaporkan oleh Edwin H. Hall pada tahun 1879 dan sangat menakjubkan itu, kini seakan-akan dapat diamati oleh para fisikawan di mana pun.
D. APLIKASI KONSEP
Dengan adanya perombakan dalam penelitian fisika yang dimulai sejak memasuki abad ke-20 ini, maka perhatian orang mulai tertuju ke arah penelitian atom, dan melalui penjelasan teori kuantum inilah manusia mampu mengenali atom dengan baik. Sebagai konsekuensi atas beralihnya bidang kajian dalam fisika ini, maka munculah beberapa disipilin ilmu spesialis seperti fisika nuklir dan fisika zat padat. Fisika nuklir yang perkembangannya cukup kontroversial kini menawarkan berbagai macam aplikasi praktis yang sangat bermanfaat dalam kehidupan. Energi nuklir misalnya, saat ini telah mensuplai sekitar 17 % kebutuhan energi listrik dunia.
Sedang perkembangan dalam fisika zat padat telah mengantarkan ke arah revolusi
dalam bidang mikro-elektronika, dan kini sedang menuju ke arah nano-elektronika.
E. PENGEMBANGAN KONSEP KEDEPAN
Komputer Fotonik
Kiprah mekanika kuantum di masa-masa mendatang barang kali masih akan tetap diperhitungkan. Misteri lain yang mungkin lebih besar barangkali masih tersimpan dalam teori kuantum itu. Insya Allah, dengan mengendarai kuantum, akan sampai pada tujuan mewujudkan impian berupa hadirnya perangkat fotonik serta gagasan pembuatan komputer fotonik (komputer kuantum) yang akan mencerahkan kehidupan manusia di awal milenium ketiga ini. Hal ini di dukung dengan penemuan Arun N. Netravali, ilmuwan berdarah India yang menjabat Vice President Research Lucent Technology dan Direktur Bell Labs di AS, yang melakukan terobosan dalam proses pembuatan prosesor fotonik, sehingga beliau pada tahun 1998 menerima penghargaan tertinggi dari perusahaan elektronik NEC, Jepang. Basis dari perangkat fotonik ini bukan lagi pada teknologi silikon seperti yang saat ini banyak diaplikasikan, melainkan mulai bergerak menuju teknologi foton yang memanfaatkan cahaya. Banyak kelebihan yang dimiliki komputer fotonik ini jika kelak benar-benar bisa diwujudkan, yaitu :
 Pada komputer elektronik sinyal dibawa oleh berkas elektron, sedang pada komputer fotonik sinyal itu dibawa oleh foton (gelombang elektromagnetik) dalam bentuk cahaya tampak.
 Gerak atau cepat rambat foton cahaya paling tidak mencapai tiga kali lebih cepat dibandingkan cepat rambat elektron. Oleh sebab itu, komputer fotonik akan bekerja jauh lebih cepat dibandingkan komputer elektronik yang saat ini beredar.
 Semua cahaya tidak dapat saling mengganggu (berinterferensi) kecuali jika cahaya-cahaya itu berasal dari satu sumber. Di samping itu, cahaya dapat merambat di dalam serat optis yang lebih ringan dibandingkan logam (tembaga) yang saat ini dipakai sebagai media aliran elektron pada komputer elektronik.
 Pada komputer elektronik data disimpan dalam medium dua dimensi seperti pita magnetik dan yang lainnya, sedang pada komputer fotonik data dapat disimpan secara tiga dimensi dalam medium yang ketebalannya berorde mikro meter. Jadi satu penyimpan fotonik bias memiliki kapasitas yang setara dengan ribuan penyimpan elektronik.
Kini para ilmuwan telah berhasil menghadirkan sumber cahaya dalam bentuk laser semikonduktor dan LED (Light Emitting Diode) yang dapat dipakai sebagai sumber pembawa sinyal pada computer fotonik. Teknologi serat optis pun sudah berkembang sedemikian rupa sehingga siap mendukung tampilnya perangkat fotonik. Riset menuju terwujudnya computer fotonik berkembang sangat pesat dan telah mencapai tingkat yang sangat mengagumkan. Tidak mustahil jika komputer fotonik ini akan segera hadir di hadapan kita dan ikut meramaikan unjuk kecanggihan teknologi moderen di awal millenium tiga ini. Amin ………