Migrasi Melalui Mekanika Kuantum

Di Bumi, terdapat 10.000 spesies burung yang selalu bermigrasi dalam jarak yang jauh, melintasi rintangan yang sulit saat mereka berpindah seiring dengan musim. Cranes Demoiselle terbang ke ketinggian lebih dari 20.000 kaki saat mereka melewati Pegunungan Himalaya. The Arctic tern, melakukan perjalanan dari kutub ke kutub dalam mengejar musim panas yang tak berujung, yang berjarak sekitar 40.000 mil.

Para ilmuwan telah lama berpendapat bahwa hewan tertentu memanfaatkan medan magnet untuk menemukan jalan mereka, tapi ahli biologi yang bingung tentang bagaimana mereka bisa melakukannya. Saat ini, para fisikawan pun mulai memberikan alasan yang ilmiah mengenai migrasi burung-burung tersebut.

Keterkaitan kuantum menyatakan bahwa jika dua elektron diciptakan pada saat yang sama, maka pasangannya akan "berhubungan" sehingga apapun yang terjadi pada satu partikel akan mempengaruhi yang lain. Jika tidak, itu akan melanggar hukum dasar fisika. Kedua partikel akan masih tetap berhubungan bahkan apabila keduanya dipisahkan oleh jarak yang sangat jauh. Jadi jika salah satu partikelnya berputar ke atas, yang lain harus berputar ke bawah, tapi yang membingungkan adalah menentukan mana yang berputar ke atas dan mana yang berputar kebawah?

Memang hal ini merupakan hal yang sulit dijelaskan, tapi ini adalah salah satu penerapan dalam mekanika kuantum. Dan beberapa fisikawan menunjukkan bahwa burung dan hewan lain mungkin menggunakan efeknya untuk melihat dan menavigasi medan magnet bumi.

Proses ini bekerja melalui cahaya, yang dipicu oleh interaksi suatu bahan kimia yang ada di mata burung. Cahaya akan membangkitkan dua elektron pada molekul yang terdapat di mata burung, dan merubah yang satu menjadi molekul sekunder, tetapi yang dua akan tetap berhubungan meskipun kedua elektron tersebut dipisahkan. Medan magnet Bumi akan mengubah arah dari perputaran elektron dan dalam proses ini terjadi perubahan sifat kimia dari molekul. Fisikawan menduga bahwa dari reaksi ini akan menyisakan berbagai macam konsentrasi bahan kimia pada mata burung, sehingga dapat menciptakan gambaran medan magnet planet kita yang akan memungkinkan burung untuk menyesuaikan diri.

Teori ini masih dalam masa penelitian, tetapi biofisika sudah meneliti bahwa pada mata burung terdapat beberapa zat kimia yang memungkinkan burung itu sendiri untuk mendeteksi sesuatu disekitarnya. Salah satu zat kimia tersebut disebut cryptochrome dan pengaruh dari zat tersebut kini masih dalam tahap dipelajari lebih lanjut, dan ilmuwan memperkirakan bahwa cyptochrome berhubungan dengan cahaya berwarna biru.

Sekelompok ahli fisika dari University of California di Irvine juga mempelajari kemampuan burung European Robin untuk merasakan perubahan kuantum kecil dengan cara merusak medan magnet yang mengelilingi burung. Sebuah robin ditempatkan di kandang selama musim migrasi dan kemudian para ahli fisika merubah sifat kutub medan magnet di sekitarnya. Tes ini menunjukkan bahwa perubahan pada tingkat seperseribu kekuatan medan magnet bumi akan berdampak pada kemampuan burung untuk menyesuaikan diri.

Yang lebih menarik adalah bahwa European Robin dapat mendeteksi keterikatan kuantum lebih baik daripada manusia. Sekelompok ahli fisika dari University of Oxford mengatakan bahwa keterikatan kuantum dalam burung bisa bertahan dalam retinanya dalam waktu 100 mikrodetik, sedangkan manusia hanya mampu selama 80 mikrodetik.

Penelitian ini memiliki dampak luar biasa, bahkan pada hewan selain burung sekalipun. Beberapa ikan, reptil, serangga dan mamalia bahkan diperkirakan juga menggunakan medan magnet untuk navigasi mereka.

sumber : physicscentral.com