DUNIA QUANTUM EMANG AGAK LAIN!! TEMBOK SAJA BISA TEMBUS!!
Summary
TLDRThe video explains the concept of energy in physics, focusing on how objects cannot overcome barriers without sufficient kinetic energy. It highlights quantum tunneling, a phenomenon where particles can pass through barriers even if their energy is lower than the barrier's potential energy. The video touches on atomic structure, electrostatic forces, and the Pauli exclusion principle, explaining why solid objects don't pass through each other. It also delves into how quantum tunneling powers nuclear fusion in the Sun and photosynthesis, demonstrating its vital role in sustaining life on Earth.
Takeaways
- 🌄 Energy must exceed potential barriers: Just as the character struggles to cross a valley, we need sufficient kinetic energy to overcome potential barriers.
- 🚀 Gravitational barriers: Humans cannot fly because our kinetic energy is not enough to overcome Earth's gravitational pull.
- ⚡ Electrostatic repulsion: The reason objects feel solid is due to electrostatic forces between atoms, which prevent them from touching each other.
- 🧲 Atoms repel: Much like magnets, atoms repel each other when their electrons come close, giving the illusion of solidity.
- 🌌 Quantum tunneling: In the quantum world, particles can sometimes pass through barriers, even with insufficient energy, known as Quantum Tunneling.
- ⚛️ Atomic structure: Atoms are mostly empty space, with extremely tiny particles (protons, neutrons, electrons) that make up everything, including our bodies.
- 🔒 Pauli exclusion principle: Electrons cannot occupy the same space or state, creating unique configurations that prevent atoms from overlapping.
- 💥 Sun’s energy: The sun shines because of quantum tunneling, enabling hydrogen atoms to fuse into helium in a nuclear reaction.
- 🌿 Photosynthesis and quantum mechanics: Quantum tunneling plays a role in photosynthesis, allowing light particles to enter chlorophyll and enable plant life.
- 🔭 Quantum weirdness: While quantum effects seem bizarre, they are essential to life processes, from the sun's energy to how we perceive the world as solid.
Q & A
What is the core concept presented in the video about energy in physics?
-The video explains that in physics, overcoming obstacles requires sufficient energy. If an object lacks enough kinetic energy, it can't overcome potential energy barriers, as demonstrated by an example of a person not being able to cross a valley without enough kinetic energy.
Why can't humans fly or pass through solid walls, according to classical physics?
-Humans can't fly because their kinetic energy isn't enough to overcome the gravitational field, which acts as an energy barrier. Similarly, walls can't be penetrated because their atoms create electrostatic forces that repel other atoms, making solid objects seem impenetrable.
What is quantum tunneling, and how does it differ from classical energy principles?
-Quantum tunneling is a phenomenon where particles can pass through energy barriers even if they lack the required energy. Unlike classical physics, where objects need sufficient energy to overcome obstacles, quantum particles have a probability of 'appearing' on the other side of barriers due to their wave-like nature.
How does the exclusion principle (Pauli's Exclusion Principle) affect atoms' behavior?
-The exclusion principle states that no two electrons can occupy the same quantum state within an atom. This prevents electrons from overlapping or occupying the same orbit, ensuring that atoms maintain specific configurations and don't simply merge together.
Why don't human bodies, made up of mostly empty space, pass through other objects?
-Though atoms are mostly empty space, the electrons surrounding them create electrostatic fields that repel other atoms. This repulsion is what gives the sensation of solidity, preventing human bodies from passing through objects.
What role does quantum tunneling play in the existence of life?
-Quantum tunneling is essential for life. It enables nuclear fusion in the Sun, allowing hydrogen atoms to overcome electrostatic repulsion and form helium. Without quantum tunneling, the Sun wouldn't produce the energy necessary for life. Similarly, it aids in photosynthesis by helping light particles (photons) enter plant cells.
Why is the probability of a human passing through a wall using quantum tunneling nearly impossible?
-The probability of a human passing through a wall using quantum tunneling is astronomically small. While a few particles may tunnel, the sheer number of particles in a human body makes the likelihood extremely low, making such an event practically impossible.
How do electrostatic forces between atoms prevent them from merging?
-Electrostatic forces, specifically the repulsion between negatively charged electrons, prevent atoms from merging. These forces act similarly to how like poles of magnets repel each other, ensuring that atoms don't touch or overlap.
What does the video suggest about the nature of electrons in quantum mechanics?
-In quantum mechanics, electrons are described not as physical objects but as probability waves. This means they don't have fixed positions and could be located in various places at once, described by a probability distribution known as a wave function.
Why is the phenomenon of quantum tunneling important for both nuclear fusion and photosynthesis?
-Quantum tunneling allows particles in the Sun to overcome energy barriers, enabling nuclear fusion, which powers the Sun and provides energy to Earth. It also plays a critical role in photosynthesis, as light particles tunnel into plant cells to initiate the process of converting sunlight into chemical energy.
Outlines
🔋 The Principle of Energy in Physics
This section introduces a key concept in physics: everything revolves around energy. The narrator explains how kinetic energy must surpass potential energy to overcome obstacles, like climbing a valley. The analogy highlights that energy determines our ability to overcome barriers, such as gravity when attempting to fly or break through walls. However, the discussion extends to the quantum realm, where the usual physical laws can be bent, such as in 'Quantum Tunneling,' where particles can pass through barriers even with insufficient energy.
⚡ The Mystery of Solid Perception
The second paragraph delves into the surprising fact that atoms, which make up our bodies, are mostly empty space. Despite this, we perceive solid objects due to the repulsion between electrons surrounding atoms, known as the electrostatic force. This force prevents atoms from truly touching, meaning when you feel something solid, it's actually the result of atoms repelling each other. Additionally, the text hints at quantum physics, which complicates our understanding of how solid objects behave on a smaller scale.
🌌 Quantum Physics and the Pauli Exclusion Principle
This part explains more complex quantum rules, particularly the Pauli Exclusion Principle, which states that no two electrons can occupy the same quantum state simultaneously. This principle plays a crucial role in how atoms maintain their structure and form chemical bonds. It also limits the overlap of atoms, preventing them from passing through each other. The principle, alongside electrostatic forces, creates the illusion of solidity in our world, even though quantum rules govern much of the unseen behavior of matter.
Mindmap
Keywords
💡Kinetic Energy
💡Potential Energy
💡Quantum Tunneling
💡Electrostatic Force
💡Pauli Exclusion Principle
💡Atom
💡Electron
💡Fusion
💡Probability Wave
💡Gravitational Field
Highlights
A person tries to cross a valley but fails due to insufficient kinetic energy to overcome the potential energy of the valley. To succeed, they need to gather more energy from a longer start.
Everything in physics is about energy. You can't overcome an obstacle if you don't have enough energy, as the obstacle itself represents energy.
Gravitational energy is the reason why you can't fly. If your kinetic energy isn't enough to overcome it, you can't leave the ground.
Quantum mechanics introduces the concept of quantum tunneling, where particles can pass through barriers despite having less energy than the barrier requires.
Atoms are mostly empty space, but they don't pass through each other because of electrostatic forces, which repel atoms when they get close, making them feel solid.
The electrostatic repulsion between atoms is similar to the way like poles of magnets repel each other. This force prevents atoms from touching.
In quantum physics, there's the Pauli exclusion principle, which states that no two electrons in the same atom can have the same quantum state.
The Pauli exclusion principle prevents atoms from overlapping by ensuring that electrons occupy specific slots in an atom.
Quantum particles, like electrons, don’t have a definite position but are represented by probability waves, making them behave unpredictably.
Quantum tunneling is when a particle appears on the other side of a barrier, as part of its probability wave shows up there. This is why it seems to pass through the barrier.
The likelihood of all particles in a human body quantum tunneling through a wall is astronomically small, making it practically impossible for a human to phase through objects.
Quantum tunneling occurs in the Sun, allowing nuclear fusion, where hydrogen atoms combine to form helium, producing heat and light.
Without quantum tunneling, the Sun wouldn’t shine, as fusion reactions require particles to overcome electrostatic barriers.
Quantum tunneling also plays a role in photosynthesis. Light particles (photons) pass through chlorophyll in plant leaves through tunneling, enabling photosynthesis to occur.
Life depends on quantum tunneling: without it, processes like photosynthesis and nuclear fusion wouldn’t happen, and life as we know it would not exist.
Transcripts
coba perhatikan animasi dari alanbaker
ini di sini si manusia korek berusaha
melewati sebuah Lembah tapi ternyata
tidak sampai itu Karena energi kinetik
yang dimiliki tidak cukup mencapai
energi potensial
Lembah karena itu dia harus menambah
energinya dengan mengawalinya lebih
jauh dan akhirnya sampai Karena energi
kinetiknya kini melampaui energi
potensial Lembah nah ini prinsip yang
harus kalian pegang dalam fisika segala
sesuatunya adalah tentang energi kalian
tidak akan bisa melewati sebuah
penghalang kalau energi kalian tidak
cukup karena penghalang tersebut pun
pada prinsipnya adalah energi misalnya
Kenapa kalian tidak bisa terbang karena
ada energi yang menghalangi yaitu medan
gravitasi ketika kalian meloncat energi
kinetik kalian tidak cukup untuk
mengalahkan energi gravitasi yang
semakin tinggi semakin tebal kalau
energi kalian cukup ya kalian bisa
terbang menembus langit
Sama halnya dengan tembok tembok pun
punya energi yang bergantung pada
ketebalan dan bahannya kalau energi
kalian tidak cukup ya kalian tidak bisa
menembusnya tapi kalau energi kalian
cukup kalian bisa
menghancurkannya nah tapi guys
menariknya hukum fisika ini bisa
dilanggar di dunia kuantum dunia di
dalam atom sebuah partikel bisa menembus
penghalang walaupun energinya lebih
kecil yang nanti kita sebut Quantum
tunneling
nahakantum tunel ini bisa diterapkan
pada tubuh manusia sehingga bisa
menembus tembok seperti Vision kita akan
bahas di video ini tapi untuk
memahaminya kalian harus tahu banyak
tentang
danuniaantum
siapum an garuk-garuk
kepala karena itu guys siapkan akalnya
dan siapkan imannya karena kita akan
masuk pada kajian yang bisa membuat
kalian gila
[Musik]
semua hal di dunia ini termasuk tubuh
kalian sendiri tersusun dari atom-atom
atom itu sangat kecil jutaan kali lebih
kecil dari butiran pasir saking kecilnya
atom menurut perkiraan tubuh kita
tersusun dari atom-atom sejumlah ini tu
diikuti 027
kali tapi atom bukanlah yang paling
kecil karena atom sendiri tersusun dari
partikel-partikel yang jauh lebih kecil
lagi yaitu elektron proton dan neutron
Nah di sini Lucunya gambaran atom yang
sering kalian lihat sebetulnya tidak
dalam skala yang sebenarnya karena kalau
digambarkan dalam skala yang sebenarnya
elektron proton dan neutron ini sama
sekali tidak akan kelihatan karena
partikel-partikel ini jutaan kali lebih
kecil lagi daripada atomnya sendiri
Bayangkan saja kalau atom diperbesar
seukuran lapangan bola maka partikel itu
sekecil butiran pasir artinya atom itu
sebagian besar adalah ruang kosong if we
think of that being The Size of an atom
in sand
hand maka pertanyaan menariknya kalau
atom itu kosong itu artinya tubuh kita
pun kosong Kalau tubuh kita kosong lalu
Mengapa kita tidak saling tembus seperti
hantu Mengapa tubuh kita serasa Solid
Nah di sini menariknya ingat bahwa atom
itu dikelilingi oleh elektron partikel
bermuat negatif sesuatu yang bermuatan
entah itu positif atau negatif akan
menciptakan medan listrik medan listrik
inilah yang menyimpan energi yang
membuat dua partikel bermuatan yang sama
kalau didekatkan akan tolak-menolak
disebutnya gaya elektrostatik atau gaya
coulom gaya elektrostatik inilah yang
membuat atom-atom yang dikelilingi oleh
elektron tidak akan saling bersentuhan
mereka akan tolak-menolak sama seperti
dua kutub magnet yang sama didekatkan
jadi ini fakta mengejutkannya walaupun
tangan kalian merasa menyentuh sesuatu
dari sisi atom sebenarnya tangan kalian
tidak benar-benar menyentuhnya justru
sensasi Solid itu yang kalian rasakan
sebenarnya adalah manifestasi dari
tolakan antar atom That's crazy because
it's mostly empty Space they should pass
right through one another but what we
understand now is in fact the reason my
another theaceempty whatilled with
isricields when the electrons come
within a very small distance of each
other they begin to repel each other and
that's why things appear to be when they
are actually not now you may think that
I'm sitting on this chair but actually
That's not true I'm actually hovering
over this chair 10 to the-us 8 ctimet
over this chair because of the electrons
of my body are repelling the
electrons ya memang kedengarannya tidak
masuk akal tapi itulah akibatnya kalau
belajar tentang atom dan itu pun kita
belum masuk ke wilayah fisika Quantum
kalau kita masuk ke fisika kuantum lebih
kompleks lagi karena ada alasan lain
Mengapa tubuh kita serasa
[Musik]
Solid jadi dalam fisika kuantum ada
hukum-hukum yang berlaku di dunia
partikel yang membuat atom itu bekerja
salah satunya yang disebut prinsip
larangan Pauli atau exclusion principle
Aturan ini melarang elektron untuk
menempati posisi dan keadaan yang sama
dengan elektron lain misalnya Dua
elektron dalam satu orbit tidak boleh
berotasi dengan cara yang sama kalau
yang satu berotasi se arah jarum jam
yang lainnya harus berotasi berlawanan
arah jarum jam nah Aturan ini membuat
atom memiliki konfigurasi elektron
semacam aturan Bagaimana
elektron-elektron ditempatkan di dalam
atom jadi Tidak sembarangan inilah yang
membuat para ilmuwan bisa menyusun
daftar atom dalam sebuah tabel yang kita
kenal sebagai tabel periodik karena bisa
disusun berdasarkan konfigurasi
elektronnya nah akan tetapi prinsip
larangan Pauli ini juga menimbulkan
konsekuensi lain yaitu atom-atom tidak
bisa saling overlap satu sama lain
mengapa karena elektron-elektron sudah
punya slotnya masing-masing di dalam
atom mereka tidak bisa sembarangan
pindah lintasan atau masuk ke atom lain
tanpa izin yang bisa mereka lakukan
adalah bekerja sama saling melengkapi
kekurangan elektron di masing-masing
atom itu pun terjadi pada kulit terluar
atom ini yang membuat atom-atom bisa
saling berikatan membentuk molekul dan
reaksi kimia bisa terjadi intinya adalah
baik gaya elektrostatik maupun prinsip
larangan Pauli adalah tembok yang
membatasi atom-atom supaya tidak saling
tembus ditambah ikatan antar atom dan
molekul semua ini menjadikan tubuh kita
serasa Solid dan tidak bisa menembus
tembok tap guys cerita tentang atom
tidak selesai sampai di
[Musik]
situ dalam fisika Quantum sebuah objek
tidak bisa dipandang sebagai objek fisik
seperti yang kita lihat sehari-hari
kalian sebenarnya tidak bisa memenang
elektron seperti bola kecil yang
berputar-putar tapi elektron harus juga
dipandang sebagai gelombang gelombang
yang dimaksud adalah gelombang
probabilitas mungkin sulit
menjelaskannya tapi intinya elektron itu
tidak punya posisi yang definitif
artinya dia bisa di mana
saja maka hanya satu yang bisa dilakukan
para ilmuan yaitu
menghitungabilitasnya ber persen di satu
tempat berapa persen di tempat lain yang
dalam fisika kuantum dirumuskan dalam
fungsi gelombang nah perilaku aneh ini
membuat elektron dan partikel lainnya
punya cara unik untuk melewati sebuah
penghalang kita sudah bahas di awal tadi
bahwa dalam pandangan klasik ketika
sebuah objek dihalangi dia tidak bisa
melewatinya kalau energinya tidak cukup
tapi elektron karena dia punya banyak
kemungkinan posisi menurut fungsi
gelombangnya Ada kemungkinan tiba-tiba
dia ada di S seberang seolah-olah
elektron itu melewati terowongan yang
tak terlihat itu makanya disebut Quantum
tunneling does some of that
wave show up on The Other Side of the
mountain if it
does then there is a probability that
the particle that's Stuck on one side
will just simply appear On The Other
Side of the mountain
[Musik]
artinya kalau kalian bisa mengatur
setiap partikel di tubuh kalian sendiri
supaya bisa melakukan Quantum tunneling
maka kalian bisa menemus dinding seperti
Vision tapi guys sayangnya itu peristiwa
yang hampir mustahil terjadi Mengapa
sekali lagi dalam pandangan Quantum
semuanya adalah probabilitas kemungkinan
terjadinya Quantum tunneling sangat
kecil bisa kalian lihat dari fungsi
gelombangnya yang semakin turun ketika
melewati penghalang
Quantum tunneling hanya bisa terjadi
pada kasus-kasus khusus tapi Intinya
kalau ada jutaan partikel mencoba
melakukan Quantum tunneling mungkin
hanya satu dua partikel yang bisa
melakukannya sedangkan manusia Berapa
banyak partikel di
[Musik]
tubuhnya seorang Fisikawan mencoba
menghitung kemungkinan The Flash
menembus dinding menggunakan Quantum
tunneling hasilnya luas biasa
[Musik]
kecil all of the earth The Whole Earth
into Paper and e just to write out this
Tiny number That's a z many
Zer tapi ada satu hal penting yang harus
kalian catat tanpa Quantum tunneling
Sebenarnya kalian pun tidak bisa hidup
Karena Quantum tunneling saat ini sedang
terjadi yaitu di
Matahari Matahari bersinar karena di
dalamnya Terjadi reaksi nuklir yang
disebut fusi fusi adalah menyatunya dua
inti atom hidrogen menjadi helium yang
disertai pelepasan energi berupa panas
dan cahaya masalahnya untuk terjadi fusi
dua inti atom hidrogen harus sangat
dekat sehingga reaksi bisa terjadi
sedangkan sudah kita bahas tadi bahwa
dua atom tidak bisa saling tembus karena
ada gaya elektrostatik
Nah di sinilah Quantum tunneling bekerja
dua inti atom hidrogen bisa menembus
penghhalang elektrostatik dengan cara
Quantum
tunneling ya walaupun Quantum tunneling
probabilitasnya sangat kecil tapi jumlah
bahan bakar hidrogen di Matahari luar
biasa besar triliun-triliunan ton dari
sekian triliunan-triliunan atom hidrogen
itu maka ada jutaan ton hidrogen yang
berhasil melakukan Quantum taneling dan
reaksi fusi bisa
terjadi menurut perkiraan sebanyak 600
juta ton hidrogen setiap detik diubah
menjadi helium bayangkan kalau Quantum
tuneling tidak ada matahari tidak akan
bersinar kuantum taneling bukan hanya
terjadi di Matahari tapi juga terjadi
pada daun yaitu pada proses fotosintesis
partikel-partikel cahaya matahari yang
disebut foton masuk ke dalam daun
menembus klorofil daun dengan cara
Quantum tunneling tanpa Quantum
tunneling daun tidak bisa memproses
fotosintesis dan tanpa fotosintesis daun
tidak bisa hidup untuk menyuplai oksigen
dan makanan pada manusia jadi ini bukan
lagi soal The Flash atau Vision menembus
dinding ini Soal hidup tanpa adanya
keanehan di dunia kuantum seperti
Quantum tuneling kalian tidak bisa hidup
jadi batasan-batasan ini bahwa atom
tidak bisa menembus atau sebagian atom
bisa menembus adalah hukum yang sudah
diatur sedemikian rupa supaya hidup
berjalan seperti Yang
Semestinya
[Musik]
mighting
[Musik]
than you
5.0 / 5 (0 votes)