Bermula pada tahun 1996, saya lebih banyak menghabiskan masa dengan menelaah butiran-butiran sains yang sering berkait rapat dengan matematik. Saya juga amat cenderung kepada subjek matematik dan telah mula membantu beberapa rakan kelas yang lain dalam memahami dan menyelesaikan permasalahan melibatkan matematik. Tambahan lagi cikgu matematik tambahan saya, En. Tan, telah berjaya menambah minat saya kepada matematik dan beliau banyak mempamerkan teknik-teknik matematik yang mudah dan menarik.
Pada ketika itu apa yang saya dapat simpulkan ialah matematik mengandungi arahan yang jelas jika dibandingkan dengan subjek sains yang lain seperti biologi, kimia dan fizik. Yang penting, saya tidak perlu menghafal kebanyakan termaterma sains dan definisi tetapi hanya perlu memahami jalan kerja dan pengoperasian matematik semata-mata.
Kemudian saya meneruskan pengajian ke peringkat sarjana muda, dan saya untuk memilih jurusan fizik tulen di UPM. Pada masa yang sama, saya juga memilih untuk mengambil beberapa subjek elektif yang terdiri daripada subjek matematik yang tidak dikhususkan dalam program pengajian saya.
Pada ketika ini pula saya dapati, pengetahuan matematik asas selain aljabar, kalkulus dan persamaan pembezaan (yang diwajibkan untuk pelajar program fizik) membantu saya dalam memahami konsep-konsep asas fizik dengan lebih mudah. Jika di dalam fizik, terdapat konsep mekanik, matematik juga mempunyai topik yang sama tetapi lebih memfokuskan kepada contoh-contoh penyelesaian masalah matematik tanpa menekankan aplikasi fiziknya. Di peringkat ini, fokus bukanlah semata-mata kepada teknik pengoperasian, tetapi tahap analisis matematik yang teliti amatlah perlu.
Bidang pengkhususan
Ini menambahkan minat saya dengan lebih lagi kerana walaupun saya boleh menyelesaikan soalan-soalan matematik tetapi aplikasinya dalam fizik mampu menghasilkan penerokaan sains yang lebih meluas dan menarik. Tanpa berfikir panjang pada tahun akhir, di atas pelawaan penasihat akademik, saya memilih untuk menerokai topik hiperbolik dan simetrinya.
Penasihat akademik saya juga merupakan individu yang telah memberi pengaruh positif dengan menaikkan semangat dan keyakinan saya untuk meneruskan jurusan pengajian dalam fizik teori. Beliau dapati oleh kerana saya mempunyai asas matematik yang kukuh maka menerokai fizik teori boleh diperluaskan dan seterusnya mampu memilih bidang ini sebagai bidang kerjaya di masa hadapan.
Kemudian pada lewat tahun 2008, saya berjaya mendapat tajaan skim latihan akademik IPTA dan memilih Concordia University, Montreal, Kanada sebagai tempat untuk melanjutkan pengajian di peringkat doktor falsafah di bawah selian Profesor Syed Twareque Ali di dalam bidang fizik matematik selama 4 tahun. Di Concordia University, saya berpeluang bernaung di bawah dua buah jabatan dalam masa yang sama iaitu Jabatan Fizik dan Jabatan Matematik dan Statistik. Di bawah penyeliaan Profesor Ali saya berkesempatan berkenalan dan bekerjasama dengan beberapa nama besar yang menyumbang dalam bidang fizik bermatematik.
Seperti yang dinyatakan oleh Profesor Ali di awal pertemuan kami, pengajian fizik matematik di Montreal adalah antara yang terbaik di rantau Amerika Utara. Montreal menempatkan beberapa universiti (dengan bahasa utama Perancis dan Inggeris) yang menganjurkan budaya kongsikan ilmu yang cukup tinggi. Setiap minggu, empat universiti akan mengambil peluang untuk mengendalikan seminar mingguan fizik bermatematik. Ruang inilah memberi peluang kepada saya untuk dapat meneliti dan mempelajari teknik, cara bekerja dan matlamat perkongsian ilmu fizik matematik dalam penyelidikan mereka.
Di peringkat doktor falsafah, saya mengkhusus kepada penyelidikan berkaitan keadaan kuantum bagi sistem kuantum bukan bertukar-tertib. Keadaan kuantum adalah satu set pembolehubah matematik yang menerangkan sepenuhnya maklumat satu sistem kuantum seperti keadaan elektron yang dipengaruhi medan elektromagnet yang seragam. Konsep fundamental yang berkait rapat dengan penyelidikan ini ialah keadaan kuantum dalam sistem pengayun harmonik dalam dua dimensi. Menariknya hasil kajian keadaan kuantum ini berkait rapat dengan sejenis fungsi khas polinomial dalam matematik yang dikenali sebagai polinomial Hermite.
Hubungan di antara keadaan elektron yang menerangkan satu sistem kuantum dengan jenis polinomial inilah merupakan salah satu contoh yang memerihalkan hasil kerja penyelidikan ahli fizik bermatematik.
Fizik teori di UPM
Kini saya merupakan penyarah kanan di Jabatan Fizik, Fakulti Sains, Universiti Putra Malaysia dan bernaung di bawah penyelidik kumpulan fizik teori dan pengkomputeran. Di samping itu juga, saya merupakan penyelidik bersekutu kepada Laboratori Sains Berkomputasi dan Fizik Bermatematik. Kumpulan fizik teori di UPM kini semakin berkembang dan cabang di bawah fizik teori itu juga agak meluas. Namun pengkhususan cabang utama kami ialah memfokus kepada teori kuantum dan menganalisa sistem kuantum sama ada melalui kaedah geometri, algebra dan sebagainya.
Setiap minggu, kumpulan fizik teori berkumpul sebanyak dua kali yang berlangsung selama satu hingga dua jam. Perjumpaan akademik ini dibahagikan kepada dua kategori.
Pertama, perbincangan kumpulan berdasarkan topik dan yang kedua perbincangan berdasarkan kajian dan ringkasan jurnal saintifik. Kesemua ahli yang juga melibatkan pelajar pasca siswazah disyaratkan untuk memilih slot yang berkenaan dan membuat pembentangan secara bergilir-gilir. Sebelum bersurai, perbincangan tak formal juga dibuat yang menyentuh kepada isu-isu sains atau semasa, cadangan dan perancangan yang berkait rapat dengan bidang fizik teori.
Cabaran dan matlamat
Isu kesukaran dan cabaran untuk menceburi dan seterusnya menjadikan fizik teori sebagai bidang kepakaran telah lama diketahui umum. Ini memang tidak dapat dinafikan kerana rangkain konsep matematik yang terlalu abstrak untuk memerihalkan konsep fizik yang lebih terkehadapan menyebabkan bidang ini sering digambarkan sebagai bidang yang lebih kepada conceptual berbanding pengaplikasian. Ditambah pula dengan kurangnya adunan daya imaginasi yang boleh membantu ke arah pemahaman sesebuah topik itu sendiri.
Namun, sering kita dengar cabaran hebat selalunya akan menjana kepada hasil sains yang hebat juga. Sebagai contoh, siapakah dapat meramalkan bahawa teori kerelatifan Einstein yang sukar di fahami pada waktunya telah menyumbang kepada terhasilnya sistem kedudukan global atau lebih dikenali sebagai GPS yang sememangnya amat diperlukan pada ketika ini. GPS, telah menyumbang kepada industri komersial yang berkembang maju.
Secara peribadi, bidang ini telah melatih diri saya untuk melihat atau membuat keputusan tentang sesuatu perkara dengan pertimbangan yang lebih teliti dan berpandukan kepada asas logik yang kukuh kerana ianya bersifat fundamental. Menariknya, kaedah ini bukan sahaja diperlukan dalam bidang fizik teori malah, boleh dieksploitasikan dalam kita menjalani kehidupan harian.
Matlamat saya kini hanyalah untuk mempopularkan bidang fizik teori di samping menyemarakkan keperihatinan masyarakat terutamanya generasi muda untuk menghargai kepentingan bidang ini yang bukan sahaja untuk masa kini tetapi di masa hadapan juga.
Biodata
Dr. Nurisya Mohd Shah merupakan seorang pensyarah fizik teori di jabatan Fizik UPM. Beliau memperolehi ijazah Doktor Falsafah dalam bidang Fizik-Matematik pad atahun 2014 dari Concordia University, Montreal Kanada, di bawah bimbingan Profesor Dr. Twarique Ali
