Oleh: Mohd Faudzi Umar,
Universiti Penyelidikan Sultan Idris
Hadiah Nobel Fizik boleh dikatakan pengumuman yang dinanti-nantikan oleh komuniti fizik setiap tahun. Bagi tahun 2019, Hadiah Nobel Fizik telah diberikan kepada kajian kosmologi iaitu Jim Peebles, Michel Mayor dan Didier Queloz. Separuh daripada Hadiah Nobel diberikan kepada Jim Peebles bagi sumbangan, “penemuan teori dalam fizik kosmologi”. Manakala Michel Mayor dan Didier Queloz berkongsi separuh hadiah tersebut bagi sumbangan, “penemuan eksoplanet mengorbit bintang jenis solar”.
Hadiah Nobel Fizik diberikan kepada sesiapa yang menyumbangkan sesuatu yang menggemparkan dalam bidang fizik, dengan pelbagai sub-bidang; fizik teori, fizik bahan, fizik nuklear/atom dan astrofizik. Penerima angerah ini ditentukan oleh jawatankuasa khas, Akademi Sains Diraja Sweden dengan sejumlah wang dikelola oleh Yayasan Nobel. Sehingga kini (2019) kira-kira, 211 orang telah menerima anugerah ini, termasuklah Gerard ’t Hooft dan Martinus Veltman menerima Hadiah Nobel Fizik 1999 dengan sumbangan, “menjelaskan struktur kuantum interaksi elektrolemah“. Hasil kajian ’t Hooft lebih menjurus kepada struktur teori dan Veltman pula lebih kepada pengiraan pembetulan radiatif (menyinar).
Gerard ‘t Hooft berasal dari Belanda dan merupakan profesor di Universiti Utretch. Kesarjanaan beliau boleh dikatakan terkesan daripada latarbelakang keluarga kerana terdiri daripada ramai sarjana juga. Oleh kerana faktor jantina, ibunya tidak memilih bidang sains sebagai kerjaya, manakala saudara nenek beliau, Fritz Zernike juga seorang pemenang Hadiah Nobel Fizik 1953 dan bapa saudaranya, Nico van Kampen profesor fizik teori di universiti yang sama iaitu, Universiti Utretch. Di peringkat sekolah rendah, apabila ditanyakan cita-cita, jawapan beliau agak mengejutkan iaitu, “Seorang yang tahu segala-gala”. Seterusnya pencapaian di sekolah menengah, beliau memperolehi pingat perak dalam Olympiad Matematik, Belanda.
Di Universiti Utretch, beliau meneruskan doktorat di bawah seliaan Martinus Veltman yang juga penerima bersama Hadiah Nobel Fizik. Beliau berasa bertuah kerana mempunyai penyelia yang membantu dalam kajiannya. Tesis doktorat beliau, “The Renormalization procedure for Yang–Mills Fields” menerbitkan dua artikel iaitu tentang penormalan semula ke atas medan tanpa jisim dan medan berjisim pada tahun sama, 1971. Penganugerahan Hadiah Nobel ini diberikan kerana kajian mereka melengkapkan Model Lazim (Standard Model) secara matematik. Kita sedia maklum penyatuan interaksi telah dilakukan, dan ketika itu penyatuan interaksi lemah dan elektromagnet masalahnya tergantung dan hal ini dilakukan oleh ‘t Hooft dengan kaedah penormalan semula beliau. Penormalan semula ke atas medan Yang-Mills ini menyebabkan teori Yang-Mills mula diterima oleh komuniti fizik.
Selepas bergraduan, beliau mendapat tempat di CERN, Geneza dan mendapati kemungkinan yang boleh dikaji menggunakan penormalan semula ke atas interaksi kuat menerusi andaian teori Yang-Mills medan tak berjisim. Hasil pengiraan beliau mendapati kewujudan seakan kebebasan asimptotik, dan dibentang pada tahun 1972, tapi tak diterbitkan. Kajiannya itu, ditemui dan dibukti lebih konkrit oleh Hugh David Politzer, David Gross dan Frank Wilczek dan diterbitkan pada tahun berikutnya, 1973, sehinggakan mereka meraihkan Hadiah Nobel Fizik 2004. Boleh dikatakan pemenang Hadiah Nobel Fizik tersebut; Politzer, Gross dan Wilczek mengungguli interaksi kuat menerusi kromodinamik kuantum, manakala ‘t Hooft dan Veltman pula, interaksi elektrolemah.
Gambar 2: Gerard ’t Hooft dan Martinus Veltman di majlis penganugerahan Hadiah Nobel Fizik 1999
Sebelum Hadiah Nobel Fizik, ’t Hooft sudahpun merangkul pelbagai penghargaan dan anugerah. Pada tahun 1984, beliau dianugerahkan Hadiah Wolf, merupakan anugerah berprestij fizik juga selepas Hadiah Nobel. Pada tahun 1986, beliau dianugerahkan Hadiah Lorentz (bersempena nama Hendrik Lorentz), penghargaan tidak kurang hebatnya, ia dikelola oleh Akademi Seni dan Sains DiRaja Belanda. Pada tahun 1995, beliau menerima Hadiah Spinozapremie, merupakan anugerah tertinggi bagi saintis di Belanda, pada tahun yang sama juga, dianugerahkan Pingat Franklin.
Bidang kajian utama ‘t Hooft boleh dikatakan agak pelbagai, iaitu teori tolok zarah asas, graviti kuantum dan lebih mengejutkan beliau mengetengahkan prinsip deterministik (boleh tentu) ke dalam mekanik kuantum. Kajian beliau ke atas teori tolok membawa kepada penganugerahan Hadiah Nobel Fizik bersama penyelia beliau, Veltman pada tahun 1999. Kajian graviti kuantum pula mencetuskan perseteruan diantara beliau bersama Profesor Leonard Susskinds dengan Profesor Stephen Hawking tentang isu kehilangan maklumat dalam lohong hitam. Perseteruan ini telah direkodkan dalam buku Susskinds, “The Black Hole War“, dimana kesudahannya berpihak kepada Susskinds dan ’t Hooft. Mekanik kuantum dengan pendekatan boleh tentu sesuatu yang menarik untuk kita terokai, tapi idea beliau tersebut kurang mendapat sambutan, mungkin rata-ratanya ahli fizik lebih selesa dengan sifat tak boleh tentu dan terkini beliau cuba memakai tafsiran selular automaton ke atas mekanik kuantum.
Secara peribadi, penulis tertarik dengan penulisan santai beliau tentang bagaimana mahu menjadi ahli fizik teori yang baik dalam pos ini, “How to become a GOOD theoretical physicist”. Kata beliau, kita sering mengabaikan konsep-konsep asas fizik, seperti keelektromagnetan, mekanik klasik, termodinamik dan teori kuantum, tidak ketinggalan juga bidang matematik yang menjadi asas pembinaan fizik; algebra dan teori kumpulan. Penulis pernah bertemu beliau di Singapura di Persidangan 90 Tahun Mekanik Kuantum, beliau agak merendah diri, dan tak lokek ilmu, sering saja peserta bertanyakan soalan di setiap kali sesi rehat masa kopi. Seperkara lagi, tiada istilah bersara dalam kamus hidup beliau, kerana di persidangan tersebut beliau membentang tafsiran automaton selular ke atas mekanik kuantum.
