Laboratorium Fisika Teori dan Filsafat Alam

Laboratorium Fisika Teori dan Filsafat Alam di Departemen Fisika, Fakultas Sains dan Analitika Data (FSAD), Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), berfokus pada pengembangan teori fundamental fisika dan eksplorasi konsep-konsep mendalam tentang alam semesta, termasuk keterkaitannya dengan aspek filosofis. Topik penelitian di laboratorium ini biasanya mencakup berbagai cabang fisika teoretis dan filsafat alam yang bertujuan untuk memahami dasar-dasar dan fenomena kompleks di alam semesta.

Topik Penelitian Utama

1. Fisika Teori

  • Teori Kuantum dan Relativitas:
    • Studi mekanika kuantum, teori medan kuantum (Quantum Field Theory), dan relativitas umum.
    • Pengembangan model kosmologi dan gravitasi alternatif.
  • Fisika Partikel dan Astrofisika Teoretis:
    • Eksplorasi partikel elementer dan interaksinya.
    • Penelitian tentang energi gelap, materi gelap, dan pembentukan struktur alam semesta.
  • Sistem Kompleks dan Dinamika Nonlinier:
    • Pemodelan sistem dengan banyak komponen interaksi, seperti fenomena turbulensi dan pola chaos.
    • Analisis jaringan kompleks dalam fisika dan aplikasinya di berbagai disiplin ilmu.
  • Teori String dan Multidimensi:
    • Studi tentang teori string dan ruang waktu multidimensi sebagai upaya menyatukan teori gravitasi dengan mekanika kuantum.

2. Filsafat Alam

  • Dasar-Dasar Ontologi dan Epistemologi Fisika:
    • Studi tentang sifat realitas fisik (ontologi) dan metode memperoleh pengetahuan ilmiah (epistemologi).
  • Hubungan Fisika dengan Ilmu Lain:
    • Eksplorasi bagaimana fisika berinteraksi dengan biologi, kimia, dan ilmu sosial.
  • Filosofi Kuantum:
    • Diskusi tentang implikasi filosofis teori kuantum, seperti peran pengamat, indeterminisme, dan konsep realitas.
  • Etika dan Fisika:
    • Refleksi atas implikasi etis teknologi yang berasal dari temuan fisika, seperti energi nuklir atau eksplorasi luar angkasa.

3. Aplikasi Interdisipliner

  • Pemodelan Teoretis dalam Ilmu Material:
    • Simulasi berbasis prinsip pertama untuk memahami sifat material.
  • Fisika Teoretis untuk Kesehatan:
    • Pemodelan proses biologis menggunakan teori fisika, seperti dinamika molekuler atau interaksi radiasi dengan jaringan.
  • Keteraturan dan Ketidakteraturan dalam Sistem Sosial:
    • Analisis sistem sosial dan ekonomi dengan metode fisika teoretis.

Laboratorium ini juga mungkin mengkaji pengaruh paradigma ilmiah baru terhadap cara pandang manusia tentang alam semesta, dan bagaimana fisika terus memperluas batas pemahaman kita.

Jika Anda tertarik mendalami atau bergabung dengan penelitian di laboratorium ini, Anda dapat menghubungi staf pengajar terkait di Departemen Fisika FSAD ITS.

Laboratorium Fisika Teori dan Filsafat Alam di Departemen Fisika, Fakultas Sains dan Analitika Data (FSAD), ITS, biasanya mengkaji aspek fundamental fisika yang melibatkan pemodelan matematis, analisis teoritis, dan refleksi filosofis terhadap fenomena alam. Berikut adalah topik penelitian yang sering menjadi fokus dalam laboratorium ini:


1. Fisika Teori

Mekanika Kuantum dan Teori Medan Kuantum

  • Pengembangan teori-teori kuantum untuk memahami sifat dasar materi dan energi.
  • Studi fenomena seperti keterkaitan kuantum (quantum entanglement) dan komputasi kuantum.
  • Pemodelan sistem kuantum terbuka (open quantum systems).

Teori Relativitas

  • Pengembangan solusi baru dalam relativitas umum, seperti struktur ruang-waktu di sekitar lubang hitam atau wormholes.
  • Studi tentang gravitasi kuantum dan teori-teori unifikasi.

Fisika Partikel dan Kosmologi

  • Studi partikel fundamental dan interaksinya berdasarkan Model Standar.
  • Investigasi sifat materi gelap, energi gelap, dan evolusi alam semesta.
  • Simulasi kosmologi menggunakan pendekatan numerik.

Fisika Statistik dan Sistem Kompleks

  • Pemodelan perilaku kolektif dari sistem kompleks, seperti jaringan sosial, biologi populasi, atau ekonomi fisika.
  • Studi fenomena peralihan fase (phase transition) dan dinamika nonlinier.

2. Filsafat Alam

Dasar-Dasar Fisika

  • Eksplorasi fondasi konseptual teori-teori fisika, seperti mekanika kuantum atau relativitas.
  • Pertanyaan tentang realitas fisik: Apakah partikel adalah entitas nyata atau hanya konsep matematis?
  • Refleksi hubungan antara teori fisika dan realitas empiris.

Epistemologi Fisika

  • Analisis bagaimana ilmu fisika mengembangkan dan memverifikasi teori-teori.
  • Studi peran matematika dalam formulasi dan interpretasi hukum-hukum alam.

Etika dan Teknologi dalam Fisika

  • Implikasi etis dari penerapan teknologi berbasis fisika, seperti energi nuklir atau teknologi kuantum.
  • Diskusi tentang tanggung jawab ilmuwan dalam penggunaan hasil penelitian mereka.

3. Aplikasi Fisika Teori

Pemodelan dan Simulasi Numerik

  • Simulasi numerik untuk memahami perilaku sistem fisika yang kompleks.
  • Penggunaan metode Monte Carlo, Dinamika Molekul, atau Teori Banyak-Tubuh (Many-Body Theory).

Fisikawan sebagai Ahli Interdisiplin

  • Penerapan teori fisika dalam biologi, ekonomi, atau ilmu sosial.
  • Pengembangan model untuk dinamika populasi, interaksi ekologis, atau perubahan iklim.

Laboratorium ini sering berkolaborasi dengan laboratorium lainnya untuk memadukan teori dengan eksperimen, serta menghasilkan penelitian yang berkontribusi pada pengembangan ilmu fisika secara fundamental maupun aplikatif.