Ketika Relativitas dan Kuantum Mager Baikan: Kisah Gary Horowitz

Bayangkan dua teori paling keren di jagat raya ini sedang marahan, persis kayak mantan yang udah nggak mau ngobrol lagi setelah putus. Ada relativitas umum yang jagoan di dunia skala besar dengan gravitasi dan lubang hitamnya, dan ada mekanika kuantum yang sibuk sama partikel-partikel super kecil dan kelakuan anehnya. Keduanya sudah terbukti berkali-kali lewat ribuan eksperimen, tapi kalau disuruh nyatu, susahnya minta ampun, bahkan setelah seabad lebih para fisikawan mencoba. Untungnya, di tengah ‘drama’ kosmik ini, ada sosok pahlawan yang mencoba menyatukan mereka: Gary Horowitz, seorang fisikawan brilian yang karyanya bahkan membuatnya diganjar ‘medali’ bergengsi.

Gary Horowitz: Mak Comblang Fisika Abad Ini?

Menyatukan relativitas umum dengan mekanika kuantum bisa dibilang tantangan terberat dalam fisika modern. Masing-masing teori ini, meski sudah sangat kokoh di skalanya sendiri, seringkali “berantem” saat harus menjelaskan fenomena ekstrem. Terutama, ketika kita bicara tentang kondisi di dalam lubang hitam atau momen Big Bang, di situlah kedua teori ini butuh semacam sesi konseling untuk akur. Membangun jembatan antara dua kerangka yang berbeda ini memang bukan perkara mudah, dan sudah lama menjadi misi pencarian Holy Grail bagi banyak fisikawan.

Gary Horowitz adalah salah satu figur terkemuka yang mencoba menjembatani “jurang” fisika ini. Kontribusinya yang luar biasa dalam upaya penyatuan ini membuatnya diganjar Dirac Medal 2025. Penghargaan bergengsi yang diberikan oleh International Centre for Theoretical Physics (ICTP) ini mengakui karyanya yang revolusioner dalam fisika gravitasi dan teori string.

Dirac Medal sendiri dinamai dari peraih Nobel Paul Dirac, dan dianugerahkan setiap tahun pada tanggal 8 Agustus, yang merupakan hari ulang tahun Dirac. Penghargaan ini diberikan kepada para ilmuwan yang telah memberikan “kontribusi signifikan terhadap fisika teoretis.” Horowitz berbagi hadiah 2025 ini dengan para fisikawan terkemuka lainnya seperti Gary Gibbons, Roy Kerr, dan Robert Wald.

“Kami sangat bangga atas berbagai pencapaian Profesor Horowitz, termasuk pengakuan yang sangat layak dengan Dirac Medal 2025,” ujar Shelly Gable, dekan Divisi Matematika, Ilmu Hayati, dan Fisika UCSB. “Karyanya mewujudkan kedalaman keingintahuan intelektual dan ambisi yang menjadi ciri komunitas ilmiah kami di UC Santa Barbara, dan kami beruntung dapat memiliki beliau di antara fakultas kami.”

Profesor Horowitz, seorang profesor fisika terkemuka, juga mengungkapkan rasa syukurnya. “Merupakan kehormatan besar bagi saya untuk menerima penghargaan internasional ini,” katanya. “Saya telah terpesona dengan lubang hitam hampir sepanjang karier saya, dan saya senang bahwa saya dapat menggunakannya untuk mengambil langkah menuju teori gravitasi kuantum yang lengkap.”

Proses seleksi penerima penghargaan ini dilakukan oleh komite ilmuwan internasional dari para kandidat yang dinominasikan. Uniknya, mereka yang sudah menerima Nobel Prize, Fields Medal, atau Wolf Prize dikecualikan, meskipun Dirac Medal sering dipandang sebagai “pemanasan” atau prekursor untuk penghargaan-penghargaan yang lebih besar tersebut.

Lubang Hitam: Bukan Cuma Horor, Tapi Kunci Kosmik!

Penelitian Gary Horowitz berpusat pada aspek klasik dan kuantum gravitasi di bawah kondisi ekstrem, seperti yang ditemukan di dalam lubang hitam dan Big Bang. Ini adalah area-area di mana persamaan Einstein mulai “ngambek” dan tidak lagi bekerja dengan sempurna, sehingga memerlukan penjelasan gravitasi secara kuantum. Karyanya telah membantu menjembatani celah antara relativitas umum dan teori string, memperluas pemahaman ilmiah tentang geometri ruang-waktu dan fenomena kuantum. Bisa dibilang, ia seperti seorang arkeolog kosmik yang mencari tahu bagaimana alam semesta bekerja di tempat-tempat paling misterius.

Sebagai tokoh terkemuka di bidangnya, Horowitz memainkan peran penting dalam penemuan Calabi-Yau compactifications. Ini adalah kerangka matematis yang berfungsi sebagai jembatan, menghubungkan teori string berdimensi tinggi ke realitas fisik empat dimensi yang kita kenal sehari-hari. Bayangkan saja seperti menemukan pintu rahasia yang menghubungkan dimensi lain dengan dunia kita, tapi dalam bentuk rumus fisika yang rumit.

Ia juga telah membantu mengembangkan model-model yang mengintegrasikan fisika lubang hitam dengan teori kuantum, termasuk karyanya tentang paradoks informasi lubang hitam. Paradoks ini semacam teka-teki kosmik besar: apa yang terjadi pada informasi objek yang jatuh ke lubang hitam? Horowitz mencoba mencari tahu apakah informasi itu benar-benar hilang atau hanya berubah bentuk menjadi “data terenkripsi” yang bisa diakses lagi.

Kolaborasinya bahkan telah melahirkan area penelitian baru yang menarik. Bersama Andrew Strominger, ia menjelajahi sifat gravitasi D-branes, yang berkontribusi pada pengembangan korespondensi AdS/CFT. Ini semacam “kamus” yang menghubungkan teori gravitasi di ruang lengkung dengan teori medan kuantum tanpa gravitasi di batasnya, sebuah konsep yang sering disebut sebagai holographic principle atau prinsip holografis.

Kemudian, ia bekerja sama dengan Sean Hartnoll dan Christopher Herzog untuk menciptakan model holografis superkonduktivitas. Kerja sama ini mendorong pertumbuhan AdS/CMT sebagai arah penelitian utama. Ini menunjukkan bagaimana ide-ide dari fisika gravitasi ekstrem bisa diaplikasikan untuk memahami material di dunia nyata, bahkan material yang super dingin sekalipun.

Mengurai Benang-Benang Takdir Alam Semesta

Gary Horowitz memang menjadi salah satu pemimpin di bidangnya, baru-baru ini ia bahkan masuk dalam Simons Collaboration on Black Holes and Strong Gravity. Inisiatif baru ini menyatukan para fisikawan, matematikawan, ilmuwan komputer, dan astronom observasional. Tujuannya adalah memastikan bahwa penemuan-penemuan gravitasi kuat tidak “tersesat” di tengah ledakan observasi gravitasi baru yang makin canggih.

Dirac Medal 2025 ini menyusul penghargaan bergengsi lainnya, yaitu Einstein Prize 2023 dari American Physical Society. Penghargaan sebelumnya tersebut mengakui “kontribusi fundamentalnya terhadap gravitasi klasik dan aspek gravitasi dari teori string.” Ini membuktikan konsistensi kejeniusan dan dampaknya dalam dunia fisika.

“Saya sangat gembira melihat pengakuan atas kontribusi luar biasa Gary terhadap pemahaman gravitasi kuantum,” kata David Stuart, profesor dan ketua Departemen Fisika di UCSB. “Area ini telah lama menjadi kekuatan departemen kami, menarik mahasiswa pascasarjana dan postdoc berprestasi dari seluruh dunia untuk belajar di UCSB bersama Profesor Horowitz dan anggota fakultas fisika lainnya.”

Horowitz bergabung dengan fakultas UCSB pada tahun 1983 dan telah menjabat sebagai profesor terkemuka sejak 2005. “Saya telah sangat diuntungkan dari lingkungan yang mendukung di UCSB, termasuk Kavli Institute for Theoretical Physics dan rekan-rekan fisika saya,” ujarnya. Ia terpilih sebagai anggota National Academy of Sciences pada tahun 2010 dan American Academy of Arts and Sciences pada tahun 2013. Ia juga menjabat sebagai presiden International Society on General Relativity and Gravitation dari 2013 hingga 2016, serta memimpin Divisi Fisika Gravitasi di American Physical Society dari 2019 hingga 2020.

Dirac Medal ICTP 2025 ini hanyalah satu lagi penghargaan besar yang menambah daftar panjang karier Horowitz yang penuh prestasi. Pencapaian ini sekali lagi menegaskan dampak abadi yang telah ia berikan, dan akan terus diberikan, terhadap masa depan fisika teoretis. Sebuah perjalanan yang dimulai dari gelar sarjana fisika di Princeton University pada 1976 dan doktoral di University of Chicago pada 1979, hingga kini ia menjadi salah satu pemikir paling cemerlang yang mencoba mengungkap rahasia terdalam alam semesta.