Fisikawan Asal India: Cara Baru untuk Merepresentasikan Phi

Tahukah kamu bilangan Phi (π)? Bilangan ini biasanya muncul dalam perhitungan sebuah rumus fisika dan matematika. Namun, belum lama ini, ilmuwan telah meneliti bilangan Phi untuk merepresentasikan dengan cara baru. Bagaimana?
Dalam studi yang dipublikasikan di Physical Review Letters, seorang post-doc, Arnab Saha dan Profesor di Pusat Fisika Energi Tinggi (CHEP), Aninda Sinha, menyelidiki representasi deret baru untuk bilangan π.

Cara Lebih Mudah untuk Mengekstrak Phi

Para ilmuwan di Institut Sains India (IISc) tersebut memberikan cara yang lebih mudah untuk mengekstrak π dari perhitungan yang terlibat dalam proses penguraian, seperti hamburan kuantum partikel berenergi tinggi.

“Upaya kami, pada awalnya, bukanlah menemukan cara untuk melihat π. Yang kami lakukan hanyalah mempelajari fisika energi tinggi dalam teori kuantum dan mencoba mengembangkan model dengan parameter yang lebih sedikit dan lebih akurat untuk memahami bagaimana partikel berinteraksi. Kami gagal bersemangat ketika kami mendapatkan cara baru untuk melihat π,” kata Sinha dikutip dari phys.org.

Sebelumnya, terdapat rumus baru di bawah batas tertentu mendekati representasi π yang disarankan oleh matematikawan India Sangamagrama Madhava pada abad ke-15. Itu merupakan deret π pertama yang tercatat dalam sejarah.

Fokus Meneliti Partikel Berenergi Tinggi yang Berinteraksi

Menurut tim Sinha, kerangka teoritis mengasumsikan bahwa semua proses kuantum di alam hanya menggunakan mode getaran berbeda yang dipetik pada sebuah string. Maka dari itu, penelitian mereka berfokus pada bagaimana partikel berenergi tinggi berinteraksi satu sama lain, seperti proton yang bertabrakan di Large Hadron Collider.

“Bagaimana kita dapat mengamatinya dengan menggunakan faktor yang sesedikit dan sesederhana mungkin. Cara merepresentasikan interaksi kompleks ini termasuk dalam kategori “masalah optimasi”,” papar para peneliti. “Memodelkan proses seperti itu tidaklah mudah karena ada beberapa parameter yang perlu diperhitungkan untuk setiap partikel yang bergerak-massanya, getarannya, derajat kebebasan yang tersedia untuk pergerakannya, dan seterusnya,” tambah mereka.

Menggabungkan Dua Alat Matematika

Untuk mengembangkan model yang efisien, peneliti memutuskan untuk menggabungkan dua alat matematika: Fungsi Euler-Beta dan Diagram Feynman. Fungsi Euler-Beta adalah fungsi matematika yang digunakan untuk memecahkan masalah di berbagai bidang fisika dan teknik, termasuk pembelajaran mesin.

Diagram Feynman adalah representasi matematis yang menjelaskan pertukaran energi yang terjadi ketika dua partikel berinteraksi dan berhamburan. Apa yang ditemukan tim bukan hanya model efisien yang dapat menjelaskan interaksi partikel, tetapi juga representasi rangkaian π.

“Dalam matematika, deret digunakan untuk merepresentasikan parameter seperti π dalam bentuk komponennya. Jika π adalah “hidangan” maka rangkaiannya adalah “resep”. π dapat direpresentasikan sebagai kombinasi dari banyak parameter (atau bahan),” tutur peneliti.

Peneliti mengatakan, meski temuan-temuan mereka ada masih bersifat teoritis, bukan tidak mungkin temuan-temuan tersebut dapat membawa manfaat praktis pada masa depan. “Melakukan pekerjaan semacam ini, meskipun mungkin tidak langsung diterapkan dalam kehidupan sehari-hari, memberikan kesenangan murni dalam melakukan teori demi melakukannya,” kata Sinha.