Catat! Rekomendasi Aplikasi Statistik Menurut Professional

Aplikasi statistik tidak hanya berpatokan pada statistik parametrik dan statistik non-parametrik. Banyak penggunaan aplikasi statistik yang dipakai di berbagai bidang. Salah satunya aplikasi statistik pada bidang fisika yang disebut dengan fisika statistik.  Fisika statistik adalah suatu kajian teoritik mengenai sistem yang terdiri atas banyak partikel atau molekul dengan menggunakan mekanika dan statistik. 

Dalam fisika statistik kita akan berangkat dari persoalan abstrak yang sebenarnya merupakan bahan kajian yang mirip pada bidang matematika seperti permutasi dan kombinasi. Fisika statistik dapat dipandang sebagai persoalan statistik matematik yang diberikan syarat batas fisis sehingga persoalan matematika murni menjadi memiliki interpretasi fisis. Banyak para ahli yang mengemukakan konsep-konsep aplikasi statistik dalam bidang keilmuan fisika.

Lalu, kira-kira apa saja sih penjabaran dari masing-masing aplikasi statistika dalam bidang fisika alias fisika statistik. Yuk mari kita jawab rasa penasaran kamu lewat artikel berikut ini ya! Pada artikel DQLab kali ini, kita akan membahas mengenai penjelasan aplikasi statistik dalam bidang fisika menurut para ahli. Dengan harapan bisa menjadi tambahan insight dan rekomendasi bagi kalian calon praktisi data, pemula data maupun data enthusiast. Jangan lewatkan artikel berikut ini, pastikan simak baik-baik, stay tune and keep scrolling on this article guys! 

1. Aplikasi Statistik Bose-Einstein

Aplikasi statistik yang pertama adalah aplikasi statistik dari Bose-Einstein. Statistik dari Bose-Einstein berbentuk distribusi ini berkaitan dengan mekanika kuantum. Pada aplikasi statistik ini, partikel tidak dapat dibedakan (indistinguishable), namun tidak terikat oleh prinsip larangan Pauli. Artinya, partikel pada distribusi ini (boson) dapat menempati tingkat energi manapun, atau semua tingkat energi dapat ditempati oleh partikel yang jumlahnya lebih dari satu. 

Namun, syaratnya adalah bahwa semua partikel harus menempati salah satu dari tingkat energi yang ada, tidak boleh ada partikel yang tidak menempati tingkat energi. Banyaknya konfigurasi partikel ini hanya berlaku pada tingkat energi tertentu. Pada tingkat energi lain, keadaan yang boleh ditempati dapat berbeda. Dengan kata lain, pada tingkat energi Ei memiliki keadaan sebanyak gi. Namun, jumlah partikel pada tiap tingkat energi dapat berbeda, karena partikel dapat menempati tingkat energi manapun.

Baca juga : Pengolahan Data Statistik Parametrik dan Non-Parametrik

2. Statistik Fermi-Dirac

Statistik Fermi-Dirac merupakan aplikasi statistik bagian dari ilmu fisika yang menggambarkan energi partikel tunggal dalam sistem yang terdiri dari banyak partikel identik yang mematuhi Prinsip Pengecualian Pauli. Hasilnya adalah distribusi Fermi-Dirac partikel di atas keadaan energi. Ini dinamai Enrico Fermi dan Paul Dirac, yang masing-masing menurunkan distribusi secara independen pada tahun 1926 (meskipun Fermi menurunkannya sebelum Dirac). Statistik Fermi“Dirac adalah bagian dari bidang mekanika statistik dan menggunakan prinsip-prinsip mekanika kuantum.

Statistik Fermi“Dirac (F“D) berlaku untuk partikel yang identik dan tidak dapat dibedakan dengan putaran‚setengah bilangan bulat (1/2, 3/2, dll.), yang disebut fermion , dalam kesetimbangan termodinamika. Untuk kasus interaksi antar partikel yang dapat diabaikan, sistem dapat dijelaskan dalam bentuk keadaan energi partikel tunggal. Hasilnya adalah distribusi F“D partikel di atas keadaan ini di mana tidak ada dua partikel yang dapat menempati keadaan yang sama, yang memiliki efek yang cukup besar pada sifat-sifat sistem. Statistik F“D paling sering diterapkan pada elektron, sejenis fermion dengan putaran 1/2.

3. Statistik Maxwell-Boltzmann

Katakanlah bahwa kita memiliki bola (atau batu) yang berjumlah sangat banyak. Masing-masing bola tersebut kita bedakan dengan angka, kita labeli dengan angka satu, dua, dan seterusnya hingga angka N, yang merupakan jumlah keseluruhan bola yang kita miliki tersebut. Selanjutnya, siapkan wadah dengan jumlah sebanyak j untuk menampung bola-bola tadi, dan berikan angka satu, dua, hingga j pada wadah-wadah tersebut. Kemudian, letakkan bola-bola tadi ke dalam masing-masing wadah secara sembarang. Karena bola-bola tersebut berbeda, maka pada dasarnya banyaknya cara untuk meletakkan bola-bola tersebut ke dalam masing-masing wadah dengan pola yang sama.

Dari perumpamaan ini, ternyata kita sedang menggunakan analogi bola dan wadah untuk menjelaskan aplikasi statistik Maxwell-Boltzman. Dalam fisika statistik, bola-bola tersebut merepresentasikan partikel, dan angka-angka yang terdapat dalam bola memiliki arti bahwa partikel tersebut dapat dibedakan.

Selain itu, wadah yang digunakan untuk menampung bola merepresentasikan keadaan energi (energy state), dengan angka-angka yang terdapat dalam wadah menunjukkan tingkat energinya (energy level). Ketika kita memindahkan bola-bola ke dalam wadah yang berbeda untuk merubah pola susunan bola, kita juga menggambarkan bahwa partikel-partikel dapat memiliki tingkat energi yang berubah-ubah sewaktu-waktu. 

4. Energi Bebas Helmholtz

Satu lagi aplikasi statistika yang berbeda dengan ketiga poin diatas tadi. Aplikasi ini masuk dalam statistika fisika atau fisika statistik. Dia adalah Energi Bebas Helmholtz yang merupakan aplikasi termodinamika. Menurut definisinya Energi Bebas Helmholtz adalah potensial termodinamika yang mengukur kerja yang "bermanfaat" dari sistem termodinamika tertutup dengan suhu dan volume yang konstan. 

Perbedaan negatif energi Helmholtz sama dengan jumlah maksimal kerja yang dapat dilakukan suatu sistem dalam proses termodinamika dengan volume konstan. Konsep ini dikembangkan oleh fisikawan Jerman bernama Hermann Von Helmholtz. Konsep Energi Bebas Helmholtz pertama kali dipresentasikan pada tahun 1882. Energi bebas Helmholtz dalam penggunaannya di bidang fisika statistik biasanya ditulis dengan lambang A  (dari bahasa Jerman, œArbeitœ, yang berarti œkerja) atau F. IUPAC menyarankan huruf A dan penggunaan nama œenergi Helmholtz.

Baca juga : Yuk Pelajari Macam-Macam Metode Analisis Statistika

5. Aplikasikan Statistik Dalam Belajar Data Science Bersama DQLab!

Menjadi seorang data analyst dan data scientist bukan hanya kuat di bahasa pemrograman saja loh sahabat DQ. Kemampuan dalam bidang statistik seringkali diperhitungkan agar data analyst dapat mengambil keputusan berdasarkan data yang telah dianalisis. Agar skill statistik kamu semakin terasah, tidak salah lagi jika kamu bisa upgrade dan aplikasikan skill data analysis kamu bersama DQLab! 

Yuk, signup sekarang di DQLab.id dan nikmati pengalaman belajar yang praktis dan aplikatif!

Penulis: Reyvan Maulid

Tags