Find What You Search!

Sunday, 19 February 2012

Nulis Dikit Mengenai Teori Chaos


Tulisan ini dibuat karena saya terinspirasi oleh sebuah film. Berawal dari menonton film The Butterfly Effect, saya menjadi tertarik dengan teori chaos. Saat filmnya baru saja dimulai, muncul sebuah quote. “Dikatakan bahwa sesuatu sekecil kepakan sayap kupu-kupu dapat menyebabkan angin ribut di belahan bumi lain. –Teori Chaos-

Alam semesta kita bersifat dinamis, dan karenanya merupakan tempat yang ideal bagi riset ilmiah yang bertujuan untuk mengamati berbagai perubahannya. Sampai belum lama ini, dipercaya bahwa karena sifatnya yang acak, mustahil untuk bisa memprediksi dinamika alam semesta. Karenanya, para ilmuwan berkesimpulan bahwa apabila pengaruh kejadian-kejadian acak itu bisa dieliminasi, maka sifat-sifat sistem alam semesta yang teramati bisa diprediksi tanpa batasan. Para ilmuwan menyebut keacakan semacam ini sebagai chaos, sementara sistem yang mengalami chaos disebut sistem chaotik.

Teori Chaos adalah teori yang menjelaskan gerakan atau dinamika yang kompleks dan tak terduga dari sebuah sistem, tergantung dari kondisi awalnya. Walaupun berlangsung secara acak, sistem yang chaotik nyatanya dapat ditentukan secara matematis. Ini karena sistem yang chaotik juga mengikuti hukum-hukum yang berlaku di alam. Hanya saja, karena sifatnya yang tidak teratur maka pengamat akan melihatnya sebagai peristiwa yang acak. Dalam terminologi matematis, sebuah sistem nonlinear (sistem yang tidak bisa diprediksi berdasarkan perilaku terdahulunya) yang memiliki cukup variabel (besaran yang tidak diketahui), dapat dinyatakan sebagai sebuah sistem yang chaotik.
Sejauh pemahaman saya teori chaos membicarakan sebuah ketakteraturan dalam keteraturan, atau sebaliknya. Teori chaos sejauh pengamatan saya masih mendeklarasikan bahwa teori ini mengikuti aturan deterministik. Dengan demikian chaos masih memiliki prosedur-prosedur yang tidak mungkin dapat dihindari. Adalah kurang lengkap jika mengatakan chaos itu sebuah kekacauan. Chaos adalah fenomena dalam keteraturan. Chaos hanyalah sebuah upaya memahami sesuatu yang memiliki ciri ketakteraturan dalam sebuah sistem.
Chaos adalah kewajaran. Chaos adalah proses biasa. Chaos itu alamiah. Dan chaos juga hanya salah satu bagian dari cara pandang kita dalam memandang atau memahami dunia dan diri kita sendiri. Chaos saya pikir juga merupakan pengakuan bahwa dalam sistem yang dipercaya deterministik pun ketakmengertian akan sebuah kejadian akan selalu ada. Sifat chaotik ditemukan pada berbagai sistem yang umum, mulai dari sistem yang sederhana seperti gerak pendulum sampai pada sistem yang kompleks semacam sirkuit elektronik, irama detak jantung, aktifitas listrik pada otak, serta aliran benda cair dan reaksi kimia. Bahkan diduga kuat bahwa sistem ekonomi seperti pergerakan harga di bursa saham, kurs mata uang, sampai harga minyak mentah, merupakan sistem yang chaotik pula. Dengan demikian, chaos juga mulai beranjak dari semata-mata teoritis menjadi ilmu terapan.

Henri PoincarĂ© (1854-1912), seorang ahli matematika Prancis, berkesimpulan bahwa ia tidak menemukan bukti bahwa sistem tata surya betul-betul bekerja secara teratur dan dapat diprediksi. Ia adalah orang pertama yang merumuskan apa yang sekarang dikenal sebagai chaos: “Dapat terjadi adanya perbedaan kecil pada kondisi awal menghasilkan peristiwa yang sangat besar pada akhirnya. Sebuah kesalahan kecil pada permulaan, belakangan akan menghasilkan penyimpangan yang lebih besar. Prediksi akan menjadi hal yang mustahil…”

Berikutnya, pada 1960, Edwad Lorenz, seorang ahli meteorologi AS, menemukan bahwa sebuah model komputer sederhana tentang sensitifitas yang ekstrem dari cuaca terhadap kondisi awalnya. Satu ketika, dalam usahanya untuk melakukan peramalan cuaca, ia menyelesaikan 12 persamaan diferensial non-linear dengan komputer.

Hasil perhitungannya itu kemudian digambarkan dalam bentuk kurva yang dicetak diatas sehelai kertas. Pada awalnya dia mencetak kurvanya dalam format enam angka di belakang koma (…,506127). Kemudian, untuk menghemat waktu dan kertas, ia memasukkan hanya tiga angka di belakang koma (…,506) dan cetakan berikutnya diulangi pada kertas sama yang sudah berisi hasil cetakan tadi.

Sejam kemudian, ia dikagetkan dengan hasil yang sangat berbeda dengan yang diharapkan. Pada awalnya kedua kurva tersebut memang berimpitan, tetapi sedikit demi sedikit bergeser sampai membentuk corak yang sama sekali berbeda. Inilah yang kemudian dikenal sebagai “efek kupu-kupu” (butterfly effect). Efek ini mengibaratkan kepakan sayap kupu-kupu di Brasil (setara dengan pengabaian angka sekecil 0.000127) akhirnya mampu memicu terjadinya tornado di Texas beberapa bulan kemudian.

Pada awal dekade 1980-an, beberapa eksperimen secara teratur menunjukkan bahwa banyak sistem fisika maupun biologis yang bersifat chaotik. Salah satu sistem semacam itu yang pertama kali ditemukan adalah tetesan air yang mengucur dari sebuah wadah yang bocor. Dalam kondisi tertentu, selang waktu menetesnya air menunjukkan perilaku yang chaotik, sehingga mustahil untuk diprediksi.

Dewasa ini, para ilmuwan telah berusaha untuk mengembangkan aplikasi yang memanfaatkan prinsip chaos. Diantaranya adalah teknik pengontrolan yang dipakai untuk menstabilkan pancaran laser, manipulasi reaksi kimia, menyandikan informasi, hingga mengubah irama detak jantung yang tidak teratur menjadi teratur. Teori chaos juga berperan besar untuk menunjukkan gejala-gejala ekonomi yang berubah-ubah. Fluktuasi kurs mata uang, harga saham, atau harga minyak mentah sebenarnya juga merupakan sebagian dari gejala chaos yang dapat diamati.

No comments:

Post a Comment