Fizik Teori di Malaysia

Pos blog ini adalah versi pengarang bagi laporan ke International Association of Mathematical Physics (IAMP) yang telah terbit di Buletinnya.

Apabila saya memasuki Jabatan Fizik, Universiti Pertanian Malaysia (kini Universiti Putra Malaysia) pada tahun 1985 sebagai tutor, antara perkara pertama yang saya lakukan adalah mencari ahli akademik yang sama bidang atau minat dengan saya untuk berbincang hal fizik teori. Ketika itu, saya hanya mengenali Dr. Zainul Abidin Hassan dan Prof. Mohd Yusof Sulaiman masing-masing dalam bidang jirim terkondensasi dan fizik nuklear. Kedua-duanya telah bersara daripada dunia akademik dan tiada siapa yang menyambung tradisi penyelidikan fizik teori mereka. Cerita sebegini sering berlaku bagi kebanyakan ahli fizik teori di Malaysia dan bagi saya, amat merugikan jika dibiarkan begitu sahaja. Atas kesedaran ini, banyak usaha telah dibuat untuk membangunkan fizik teori di UPM dan besar harapan saya agar pelajar saya dapat menyambung penyelidikan fizik teori yang telah saya mulakan di Jabatan Fizik, Fakulti Sains dan di Institut Penyelidikan Matematik. Mari kita imbas kembali perkembangan fizik teori di Malaysia.


Fasa Awal Fizik Teori Tanah Air

Perlu kita ingat bahawa universiti terawal di 'Malaysia' terbentuk hanya beberapa tahun sebelum tahun kemerdekaan, iaitu Universiti Malaya (UM) pada tahun 1949 dengan kampusnya di Singapura ketika itu. Kampus Universiti Malaya di Kuala Lumpur dibangunkan pada tahun 1959. Pada tahun 1962, Sir Alexander Oppenheim menjadi Naib Canselor pertama kampus Kuala Lumpur yang ketika itu sudah menjadi kampus berautonomi (sebelum itu beliau di Singapura). Sir Alexander Oppenheim merupakan seorang ahli matematik yang masyhur mengenai kajian konjektur bebentuk kuadratik beliau. Setahun sebelum itu, pada September 1961, Tony H.R. Skyrme memasuki Jabatan Matematik, Universiti Malaya, manakala isterinya Dorothy Millest (ahli fizik nuklear) memasuki Jabatan Fizik. Tony Skyrme adalah ahli fizik teori yang membangunkan model skyrmion dalam fizik nuklear dan kertas kerja masyhur tersebut diterbitkan ketika beliau di Universiti Malaya. Dapat dikatakan ketika itu, fizik teori sudah bertapak di Malaysia. Ahli fizik teori dan ahli matematik seangkatan dengan beliau ketika itu adalah C.J. Eliezer (ahli teori kerelatifan) dan P. Jha (ahli geometri). Inilah era terawal fizik teori di Malaysia.

Universiti awam yang lain seperti Universiti Sains Malaysia (USM), Universiti Kebangsaan Malaysia (UKM), Universiti Putra Malaysia (UPM) dan Universiti Teknologi Malaysia (UTM) ditubuhkan dalam sekitar tahun 70-an dan tempoh ini merupakan tempoh pengrekrutan kakitangan akademik tempatan yang kemudiannya sambung belajar dan kemudiannya membentuk kumpulan penyelidik tempatan di universiti-universiti ini. Pada tempoh inilah kita melihat generasi pertama ahli fizik teori tempatan seperti Chia Swee Ping (fizik tenaga tinggi) dan Fon Wai Chu (fizik atom) di UM, Lim Swee Cheng (didikan R.F. Streater dalam fizik matematik) dan Shaharir Mohamad Zain (fizik matematik) di UKM, Lee Beck Sim (mekanik statistik) di USM, dan Mohd Yusof Sulaiman (fizik nuklear) di UPM. Sebelum itu, dikhabarkan ada kakitangan kontrak luar negara yang juga ahli fizik teori seperti di UPM, tapi maklumat sedemikian telah banyak hilang. Begitu juga, saya dimaklumkan oleh Karen Badri bahawa Ketua Jabatan Fizik pertama di UPM, Allahyarham Osman Ese adalah seorang ahli fizik teori dalam jirim terkondensasi (lihat makalah beliau di sini), namun UPM kehilangan beliau setelah perkhidmatan yang begitu pendek.

Lebih ramai lagi ahli fizik teori direkrut dalam tahun 80-90an, termasuk pelajar kepada ahli teori perintis tersebut di atas, yang kemudiannya membentuk kumpulan penyelidikan awal di universiti masing-masing. Antaranya adalah Kurunathan Ratnavelu (fizik atom), Bernadine Wong (fizik nuklear), Ithnin Abdul Jalil (fizik nuklear) dan Hasan Abu Kassim (astrofizik nuklear) di Universiti Malaya, David Tilley (jirim terkondensasi), Junaidah Osman (jirim terkondensasi) dan Rosy Teh (fizik tenaga tinggi) di USM, Ahmad Puaad Othman (fizik atom dan fizik komputasi), Shahidan Radiman (fizik nuklear) dan Geri Gopir (jirim terkondensasi) di UKM, penulis sendiri (fizik matematik) dan Zainul Abidin Hassan (jirim terkondensasi) di UPM dan Zainal Abidin Aziz (fizik matematik) di UTM. Penubuhan Universiti Islam Antarabangsa, Malaysia juga membawa masuk ahli matematik dan fizik matematik dari negara pasca Soviet Union, Nasir Gonikhodjaev (fizik matematik) dan Farrukh Mukhamedov (fizik matematik).

Perkembangan fizik teori di tanah air kita kelihatan tenggelam timbul dan tidak berkoordinasi. Kebanyakan kumpulan penyelidikan di universiti masing-masing bergerak sendiri dan setiap kumpulan lebih mudah berkolobrasi dengan rangkaian ahli teori antarabangsa (daripada rangkaian yang berhubungan dengan mentor masing-masing) daripada dengan rakan tempatan, berkemungkinan akibat berlainan bidang pengkhususan masing-masing. Kadangkala kita dapati tradisi fizik teori yang ada didapati tidak mampan dan lenyap dengan persaraan pemimpin ahli teori. Sebahagiannya akibat wujud tekanan daripada bidang yang lebih popular dan mewah dalam fizik dan matematik sendiri lalu menyebabkan ada ahli yang bertukar bidang. Hanya dalam linkungan beberapa tahun yang lepas sahaja, muncul kumpulan fizik teori yang lebih stabil dan setiap kumpulan telah mengambil tahu apa kerja penyelidikan kumpulan lain.

Status Kini Fizik Teori di Malaysia

Kini terdapat banyak kumpulan penyelidik fizik teori di universiti utama tempatan dan beberapa individu di universiti baru. Di Universiti Malaya, di bawah inisiatif High Impact Research, universiti telah membuka pusat penyelidikan di mana ahli fizik teori dapat bertumpu. Pusat-pusat ini adalah Pusat Fizik Teori, Pusat Penyelidikan Pemodelan Matematik dan Statistik dan Pusat Sains Quantum. Penyelidik utama mereka adalah Kurunathan Ratnavelu (fizik atom/rangkaian kompleks), Lim Ming Huat (aljabar linear), Hassan Abu Kassim (astrofizik nuklear), Bernardine Renaldo Wong (fizik nuklear), Sithi Muniandy (mekanik statistik, dinamik stokastik & kuantum, teori fizik plasma), Raymond Ooi Chong Heng (optik kuantum), Chooi Wai Leong (aljabar linear), Wan Ainun Mior Othman (geometri kebezaan), Loo Tee How (geometri kebezaan) dan Norhasliza Yusof (astrofizik nuklear). Turut menarik perhatian adalah UM menjadi hos kepada Pusat Fizik Zarah Kebangsaan, yang diketuai oleh Wan Ahmad Tajuddin Wan Abdullah (eksperimen fizik tenaga tinggi, kekompleksan). Pusat ini ditubuh di bawah naungan Akademi Sains Malaysia dan mempunyai hubungan kerjasama dengan CERN.

Bagi Universiti Kebangsaan Malaysia, ada dua pusat pengajian (setara fakulti) yang menempatkan ahli fizik teori dan matematik berkaitan, iaitu Pusat Pengajian Sains Matematik dan Pusat Pengajian Sains Fizik Gunaan. Yang pertama, kita ada Mohd Salmi Md Noorani (keergodikan, sistem dinamik, topologi), Maslina Darus (analisis kompleks), Fatimah Abdul Razak (sistem kompleks, fizik matematik) dan Syahida Che Dzul-Kifli (sistem dinamik). Bagi pusat pengajian fizik pula, kita ada Geri Gopir (jirim terkondensasi) dan ahli fizik nuklear yang cenderung teori, Shahidan Radiman (fizik nuklear, nanosains, teori kuantum). Selain itu, kita juga ada Bahari Idrus di Pusat Pengajian Sains & Teknologi Maklumat yang menjalankan penyelidikan dalam maklumat kuantum.

Universiti Sains Malaysia juga mempunyai struktur pusat pengajian yang sama. Pusat Pengajian Sains Matematik mempunyai Andrew Rajah Balasingam Gnanaraj (teori kumpulan, aljabar, gelung Moufang), Azhana Ahmad (teori kumpulan) dan Teh Wen Chean (kombinatorik, pengkomputeran tabii, logik). Manakala di Pusat Pengajian Fzizik pula kta ada Lim Siew Choo (jirim terkondensasi), Ong Lye Hock (jirim terkondensasi), Wong Khai Ming (fizik tenaga tinggi), Yoon Tiem Leong (fizik tenaga tinggi, fizik berkomputasi) dan Saiful Najmi Mohamed (fizik teori dan fizik berkomputasi).

Di Universiti Putra Malaysia, Fakulti Sains mempunyai Jabatan Matematik dan Jabatan Fizik yang ahlinya terlibat secara aktif di Institut Penyelidikan Matematik (INSPEM). Institut ini ditubuhkan untuk menerajui penyelidikan dalam beberapa bidang sains matematik tertentu seperti fizik matematik. Antara penyelidik utama adalah Adem Kilicman (analisis fungsian, topologi), Isamiddin Rakhimov (aljabar Leibniz, teori struktur aljabar), saya sendiri, Hishamuddin Zainuddin (pelajar kepada Richard Ward dalam pengkuantuman, asas teori kuantum, maklumat kuantum, kosmologi dan rangkaian kompleks), Nik Mohd Asri Nik Long (persamaan kamiran, teori rekahan), Chan Kar Tim (bekas pelajar PhD saya dalam teori kuantum di atas permukaan hiperbolik, rangkaian kompleks), Santo Banerjee (camuk, ketaklinearan), Muhammad Rezal Kamel Ariffin (kriptografi berasaskan camuk), Syarifah Kartini Syed Hussain (aljabar), Nurisya Mohd Shah (didikan S. Twareque Ali dalam mekanik kuantum tak kalis tukartertib, polinomial dwiortogon), Syed Hasibul Hassan Chowdhury (didikan S. Twareque Ali dalam mekanik kuantum tak kalis tukartertib, geometri tak kalis tukartertib), Witriany Basri (aljabar), Athirah Nawawi (kumpulan terhingga). Di Fakulti Sains Komputer & Teknologi Maklumat, kita ada Zuriati Ahmad Zulkarnain (maklumat kuantum) yang sama gurunya dengan Bahari Idrus di UKM iaitu Apostol Vourdas. Selain itu, INSPEM turut mempunyai ahli bersekutu luar dari universiti berbeza dalam kerjasama projek dan aktiviti penyelidikan.

Universiti Teknologi Malaysia secara umum lebih menumpu kepada subjek berteraskan kejuruteraan dan ahli matematik universiti ini kebanyakannya berkecimpung dalam bidang matematik gunaan. Amat menarik sekali bahawa UTM telah menubuhkan Pusat Matematik Industri dan Gunna atau Centre for Industrial and Applied Mathematics (UTM-CIAM) yang mempunyai kolobrasi dengan Oxford-CIAM. Pusat ini diketuai oleh Zainal Abdul Aziz (didikan Shaharir Mohd Zain dalam kamiran lintasan, ketaklinearan) dengan ahli-ahli Shaharuddin Salleh (sains komputasi), Ali Murid (analisis kompleks), Taufiq Khairi Ahmad Khairuddin (teori kumpulan). Terdapat ahli matematik lain yang berada di Fakulti Sains, UTM seperti Norsarahaida Saidina Amin (bendalir tak-Newtonan, biobendalir, fenomena angkutan) dan Nor Haniza Sarmin (teori kumpulan, sistem penyambatan).

Satu kumpulan ahli fizik matematik dan fizik teori yang agak besar berada di Universiti Islam Antarabangsa Malaysia. Ahli-ahlinya adalah Nasir Gonikhodjaev (mekanik statsistik, keergodikan, sistem dinamik), Abdumalik Rakhimov (teori spektrum), Mansoor Saburov (sistem dinamik, analisis fungsian, mekanik statistik), Pah Chin Hee (mekanik statistik, sistem dinamik, teori nombor), Muhammad Ridza Wahiddin (optik kuantum, fizik teori), Jesni Shamsul Shaari (kriptografi kuantum, maklumat kuantum), Fatkhulla Abdullaev (soliton, kondensasi Bose-Einstein, optik tak linear, fizik keadaan pepejal), Bakhram Umarov (soliton, optik tak linear, dinamik tak linear), Suryadi (optik tak linear, optik kuantum - ahli eksperimen yang bekerja rapat dengan ahli teori), Azni Abdul Aziz (astrofizik nuklear), Lukman Enchek Ibrahim (jirim terkondensasi).

Kumpulan lain yang ada berada di Xiamen University, Malaysia: Teo Lee Peng (anak didik Leon Takhtajan dalam bidang geometri kuantum permukaan Riemann, analisis kompleks, kesan Casimir), Darren Ong Chung Lee (teori spektrum, perjalanan kuantum, operator Schrodinger), Huang Yen-Chang (geometri kebezaan); di University of Nottingham, Malaysia: Toh Sing Poh (teorem Kochen-Specker, asas teori kuantum) dan Tay Buang Ann (sistem terbuka kuantum, mekanik statistik); di Universiti Malaysia Terengganu: Nor Hazmin Sabri (optik kuantum, elektromagnetik, fizik teori), Roslan Hasni (teori graf, kombinatorik) dan Zabidin Salleh (analisis fungsian, sistem dinamik); di Universiti Sains Islam Malaysia: Ahmad Nazrul Rosli (fungsian ketumpatan, jirim terkondensasi) dan Muhammad Mus-'ab Anas (fungsian ketumpatan, bintik kuantum, jirim terkondensasi); dan di Universiti Malaysia Perlis: Mohamad Nazri Abdul Halif (kondensasi Bose-Einstein, jirim terkondensasi), Nooraihan Abdullah (fizik nuklear), Khairul Anwar Mhamed Khazali (fizik nuklear).

Terdapat juga individu-individu persendirian di universiti lain seperti Lan Boon Leong (asas teori kuantum, asas teori kerelatifan, fizik statistik & tak linear) di Monash University, Malaysia, Abdul Baset M.A. Ibrahim (optik kuantum, optik tak linear, jirim terkondensasi) di Universiti Teknologi MARA, dan Lee Yen Cheong (graviti kuantum, teori medan kuantum) di Universiti Teknologi Petronas. 


Prospek Akan Datang

Komuniti fizik teori di negara ini masih kecil relatif kepada komuniti bidang lain. Namun demikian, kelihatan ada minat dalam kalangan generasi muda untuk mendalami topik teori yang mencabar tapi memuaskan intelek. Bengkel dan siri kuliah sperti Expository Quantum Lecture Series (EQuaLS) yang dianjur oleh INSPEM, UPM telah sedikit sebanyak membantu untuk menarik minat pelajar dan penyelisik muda dengan membawa pakar fizik teori dan matematik yang masyhur di peringkat antarabangsa ke Malaysia. Antara tujuan siri kuliah ini adalah untuk membiasakan penyelidik dan pelajar dengan topik teknikal termaju, tanpa rasa takut dan seterusnya membina keyakinan diri untuk topik-topik sedemikian. Harapannya adalah EQuaLS ini dapat membangunkan suatu komuniti teras fizik teori yang stabil lalu meneruskan tradisi fizik teori di negara ini. Untuk berbuat demikian, perlu adanya pelaburan jangka panjang dari segi kewangan dan tenaga kerja bagi meneruskan EQuaLS dan in menjadi lebih mencabar sejak akhir-akhir ini.

Suatu prospek lain yang menarik bagi fizik teori di Malaysia ialah pihak Kerajaan Itali sudah memberi sokongan (pengendorsan) untuk memulakan Malaysia-Italy Centre for Mathematical Sciences (MICEMS) di Universiti Putra Malaysia. Inisiatif MICEMS ini telah dilancarkan pada 10 Mac 2016 oleh Timbalan Menteri Pendidikan Tinggi YB Mary Yap Kain Ching dan Duta Itali ke Malaysia, Mario Sammartino. Pusat ini akan pada mulanya bersandar kepada kerjasama antara INSPEM dan rakan Italinya, Department of Mathematical Sciences di Poltenico di Torino (Polito) yang mempunyai reputasi fizik matematik yang disegani, dari bidang abstrak seperti kumpulan kuantum hingga ke aplikasi teknologi dan biofizik. Kedua-dua institusi ini akan berkongsi kepakaran dan membangunkan terus kepakaran yang diperlukan melalui pusat ini. Pusat ini dijangka akan terus membangun sebagai suatu pusat antarabangsa dan kini sudah ada program pertukaran pelajar dan penyelisik UPM dan Polito sebagai permulaan. Besar harapan saya agar pusat ini mendapat sokngan padu dan terus berjaya lalu mewarnai budaya fizik teori negara pada masa akan datang.