Temubual Bersama Prof Madya Dr. Hishamuddin Zainuddin

Kita mungkin biasa mendengar atau terbaca tentang fizik ujikaji atau fizik gunaan terutamanya di kalangan pelajar fizik khususnya. Namun agak jarang diketengahkan mengenai fizik teori. Apa sebenarnya dilakukan oleh ahli fizik teori di sebalik persamaan-persamaan matematiknya yang kompleks?

Kali ini, MajalahSains menemubual Prof. Madya Dr. Hishamuddin Zainuddin, salah seorang ahli fizik teori berpengaruh di Malaysia, untuk bertanyakan isu-isu semasa tentang bidang pengajian fizik teori di Malaysia.

Beliau kini merupakan seorang pensyarah fizik teori di Jabatan Fizik, Universiti Putra Malaysia merangkap Timbalan Pengarah, Institut Penyelidikan matematik (INSPEM). Selain itu, beliau turut menganggotai  Institut Fizik Malaysia sebagai Felo, council member of South East Asia Theoretical Physics Association (SEATPA) dan warga Malaysia pertama dipilih sebagai International Board Member of Math PhD Program of Polito-Unito di Italy.

Mengimbau kembali sejarah dan latarbelakang pengajian, pada tahun 1985, beliau telah menamatkan kursus part III of Mathematical Tripos (master of mathematics)  untuk memperolehi Certificate of Advanced Studies in Mathematics di University Cambridge United Kingdom, (https://www.maths.cam.ac.uk/postgrad/mathiii) sebelum menyambung ke peringkat kedoktoran dalam bidang fizik-matematik di University of Durham (1985-1990). Kursus mathematical tripos merupakan kursus matematik tertua di Cambridge  (sejak 1824) dan paling  mencabar  di dunia. Dianggarkan hanya 200 pelajar sahaja yang mengambil jurusan tersebut setiap tahun. (Sumber- https://en.wikipedia.org/wiki/Part_III_of_the_Mathematical_Tripos). Selanjutnya tentang diri beliau boleh diikuti di akhir temubual yang dijalankan secara dalam talian.

Boleh terangkan sedikit latar belakang kumpulan Penyelidikan Fizik Teori di UPM?

Pada asalnya, tidak ada kumpulan fizik teori di UPM; yang ada hanyalah individu-individu menjalankan penyelidikan secara sendirian. Ketika saya masuk UPM, penyelidik fizik teori yang ada ialah Prof. Mohd Yusof Sulaiman dalam bidang fizik nuklear dan Dr. Zainul Abidin Hassan dalam bidang jirim terkondensasi. Sebelum itu, Ketua Jabatan Fizik UPM yang pertama Allahyarham Dr. Osman Ese juga seorang ahli teori jirim terkondensasi, namun saya tidak berkesempatan untuk berjumpa dengan beliau. Prof. Mohd Yusof Sulaiman kini telah bersara dan begitu juga Dr. Zainul bersara awal untuk fokus kepada perniagaannya.

Sifat berkumpulan mula wujud apabila saya mengambil ramai pelajar siswazah. Antaranya, ada yang telah menjadi ahli Jabatan Fizik UPM seperti Dr. Chan Kar Tim (bekas pelajar Ph.D.) dan Dr. Nurisya Mohd Shah (bekas pelajar M.Sc.) dan ada yang menjadi ahli akademik di universiti lain seperti Dr. Toh Sing Poh di University of Nottingham, Malaysia; Dr. Hassan Amirhashchi di Islamic Azad University, cabang Mahshahr, Iran; dan Dr. Saeid Molladavoudi di University of Ottawa, Kanada. Dengan adanya pelajar-pelajar siswazahlah, kumpulan fizik teori mula bertapak di UPM. Tumpuan penyelidikan kami berkisar sekitar teori kuantum, fizik matematik dan rangkaian kompleks. Kami cuba wujudkan semangat bersama dalam membangunkan penyelidikan fizik teori kini melalui platform Institut Penyelidikan Matematik (INSPEM) selain yang ada di Jabatan Fizik.

Ceritakan serba ringkas fokus terkini penyelidikan Dr.

Seperti yang disebut sebelum ini, penyelidikan saya sendiri berkisar dalam topik-topik teori kuantum, fizik matematik, rangkaian kompleks dan sedikit kosmologi. Unsur-unsur yang menyatukan kesemua bidang ini adalah idea-idea geometri, topologi (termasuk teori graf) dan teori kumpulan. Bagi teori maklumat kuantum dan asas teori kuantum, kini saya cuba membangunkan aspek geometri dan topologi ruang fasa bagi memahami konsep keterbelitan (entanglement), kontekstualiti dan prinsip ketakpastian teritlak (generalized uncertainty principle).

Selain itu, saya cuba mendalami teori kuantum dalam geometri hiperbolik yang mempunyai banyak pertalian dengan teori nombor dan teori kumpulan di samping melibatkan aspek komputasi berangka yang rumit. Bermula dari geometri hiperbolik ini jugalah, saya mula meminati rangkaian kompleks. Rangkaian kompleks merupakan suatu bidang yang banyak aplikasinya dan saya fikir amat sesuai dibangunkan di INSPEM.

Kini ada beberapa orang pelajar dibawah seliaan saya dan Dr. Chan, dan mereka menumpu kepada ciri-ciri rangkaian yang dibangunkan dalam geometri hiperbolik serta aplikasi rangkaian kompleks dalam kolaborasi saintifik dan pasaran saham.

Pada pandangan Dr., bagaimana situasi terkini penyelidikan sains fundamental, khususnya fizik teori di negara kita?

Izinkan saya tumpu sahaja perhatian kepada fizik teori untuk menjawab soalan ini. Penyelidikan fizik teori bertapak di Malaysia dengan wujudnya penyelidik perintis pada lewat 70-an dan 80-an. Daripada mereka ini, ada yang mempunyai golongan pelapis yang menyambung tradisi penyelidikan mereka dalam topik fizik teori tertentu, dan ada pula yang tidak. Penyambungan tradisi ini merupakan suatu yang saya sangat titikberatkan kerana bilangan pelajar yang sanggup dan minat kepada fizik teori ini selalunya tidak ramai. Apabila suatu tradisi penyelidikan itu terputus, untuk menghidupkannya semula pasti akan sukar sepertimana yang dilalui oleh penyelidik terdahulu, malah akan lebih terjerut dengan suasana kompetitif hari ini sekiranya tidak dipupuk penyelidik mudanya dan disokong perkembangannya.

Alhamdulillah, penyelidikan fizik teori di Malaysia kini berkembang sihat dengan wujudnya kelompok penyelidik topik tertentu di beberapa universiti, walaupun perkembangan ini tidak sepantas bidang-bidang yang lain. Tiga kumpulan besar fizik teori boleh ditemui di Universiti Malaya (fizik zarah/astrofizik), Universiti Islam Antarabangsa (fizik matematik/fizik kuantum) dan di UPM sendiri (fizik kuantum/fizik matematik).

Trend terkini ramai orang gemar menggunakan istilah-istilah bombastik fizik teori seperti ‘misteri’ kuantum, wormhole, string theory, superstring theory, teleportasi dan lain-lain. Adakah ini satu perkembangan yang baik dalam dunia akademik?

Perkara ini bergantung kepada cara penggunaan istilah-istilah tersebut. Sekiranya ianya mendekatkan individu/masyarakat untuk lebih celik sains dan faham ilmunya, ini adalah perkara yang baik. Namun ada juga yang saya kira penggunaannya yang menjauhkan individu/masyarakat untuk lebih faham ilmunya, malah memberi gambaran yang salah. Perkara sedemikian haruslah dibendung atau dibetulkan kefahaman ilmunya.

Fizik kuantum walaupun dikatakan bermisteri oleh sesetengah pakar fizik kuantum bukanlah bermaksud memberi justifikasi kepada misteri yang lain. Bagi saya ini seperti meletakkan satu andaian atas andaian yang lain yang akhirnya akan rapuh ilmunya. Bagi saya, lebih baik jujur dengan domain ilmu berbeza dan sebarang pandangan dan kenyataan baharu biarlah diusul periksa oleh pakar dalam bidang berkenaan.

Saya pernah membaca satu artikel blog tentang dua golongan iaitu ahli fizik teori dan ahli falsafah yang cuba untuk ‘membangunkan semula’ bidang teori kuantum (http://physicsandphysicists.blogspot.my/2017/09/rebuilding-quantum-theory.html). Apa pandangan Dr. tentang perkara ini?

Sebelum saya komen tentang pembangunan semula teori kuantum, kita harus sedar bahawa teori kuantum yang sedia ada telah banyak kali diuji secara eksperimen dan kejayaan teori ini tidak disangkal bagi mereka yang memahami ilmunya. Malahan kebanyakan teknologi yang ada hari ini elektronik, laser, pelbagai sensor dan teknologi pencirian bahan banyak bergantung kepada teori fizik kuantum. Tetapi sebagaimana teori-teori fizik yang lain, ilmu yang ada boleh sahaja ditambahbaik atau diperbaharui dengan syarat kejayaan yang ada perlu dirangkumkan sekali dalam teori terbaharu. Dengan itu, pembangunan semula teori kuantum bukanlah suatu perkara yang mudah.

Pada sekitar tahun 70-an, teknologi eksperimen fizik sampai ke satu tahap dapat memanipulasi sistem kuantum satu atom atau satu zarah secara individu. Ini membolehkan teori kuantum diuji pada tahap zarah kuantum tunggal. Teknologi sedemikian juga membuka peluang untuk melakukan pemprosesan maklumat kuantum secara terus dan seterusnya bidang baharu maklumat kuantum mula meledak sekitar lewat 80-an. Dalam senario inilah, idea membangunkan semula teori kuantum ini menjadi popular di kalangan komuniti ahli fizik kuantum berbanding sebelum itu. Bagi saya ini perkembangan yang sihat.

Jika dahulu aspek asas fizik kuantum hanya dapat dibincang secara berfalsafah, kini dapat diuji dengan teknologi zarah tunggal kuantum. Bagi saya yang lebih menarik ialah, aspek ‘misteri’ fizik kuantum menjadi praktikal dan usaha kini sedang dibuat supaya fizik kuantum berkurangan misterinya dan seterusnya menyingkap ‘realiti’ kuantum yang ada di sebalik zarah-zarah kuantum.

Sedikit nasihat kepada mereka yang ingin menceburi bidang fizik teori?

Mungkin ringkas sahaja nasihat saya iaitu, pelajari sebanyak mungkin ilmu matematik dan kuasainya dengan mendalam.

Harapan dan impian masa depan penyelidikan fizik teori di Malaysia.

Harapan saya fizik teori di Malaysia pada masa akan datang bukan lagi suatu bidang yang digeruni atau ditakut-takutkan di kalangan pelajar dan penyelidik muda. Malahan saya harap sebarang minat terhadap fizik teori dapat dipupuk dan disokong oleh masyarakat sains tempatan. Fizik teori sepatutnya tidak lagi dikatakan sebagai bidang syok sendiri, malah mendapat tempat sewajarnya sebagai asas binaan fizik gunaan dan teknologi masa akan datang. Di UPM sendiri, saya harap tradisi penyelidikan teori kuantum dan fizik matematik ini dapat diteruskan dan akhirnya dikenali mempunyai ciri-ciri unik serta disegani ramai. Inilah harapan saya.

Latar Belakang Profesor Madya Dr. Hishamuddin Zainuddin

Bermula di Methodist English School Tanjung Malim (Darjah 1-2)

SRJK Sultan Yusof, Batu Gajah (Darjah 3-6)

1975-1979 : Sekolah Menengah Sains Pulau Pinang (Tingkatan 1-5) note: sekarang nama lain

1980 – (setahun) Matrikulasi Daws Road High School, Adelaide biasiswa Kementerian Pelajaran Malaysia

1981- 84 – Degree Bachelor Science (Honors) – Mathematical Physics, Department of Mathematical Physics University of Adelaide

1985 – Certificate of Advanced Studies in Mathematics (Part III of Mathematical Tripos)

1986-1990 – Department of Mathematical Sciences Ph.D (Mathematical Physics), University of Durham

1991-1992 – Pensyarah Fizik di Kampus Bintulu UPM

1993- kini – Prof. Madya di UPM Serdang

Fellow IFM (Institut Fizik Malaysia), Council Member of South East Asia Theoretical Physics Association (SEATPA), Politecnico-Unito Math. PhD Board Members

Bersama delegasi Malaysia di Institute of Advanced Studies (NTU Singapura) yang diketuai oleh Prof. Kurunathan Ratnavelu, Presiden Institut Fizik Malaysia (2 dari kanan) bergambar bersama Prof John Ellis
Kiri-kanan; Prof Madya Dr Hishamuddin Zainuddin (UPM), Dr Clarissa Lee (Sunway University), Dr. Nurisya Mohd Shah (UPM), Prof. John Ellis (CERN), Prof. Kurunathan Ratnavelu(UM), Dr. Chan Kar Tim (UPM)
https://www.majalahsains.com/mesyuarat-bersejarah-penubuhan-asean-federation-physics-societies-afps-di-singapura/