Postulat adalah pernyataan yang dibuat untuk mendukung sebuah teori tanpa dapat dibuktikan kebenarannya. Contohnya adalah postulat Einstein dalam relativitas khusus tentang kecepatan cahaya.

Seperti telah dijelaskan bahwa postulat atau patokan pikir itu adalah suatu keterangan yang benar, yang kebenarannya itu dapat diterima tanpa harus diuji atau dibuktikan lebih lanjut, digunakan untuk menurunkan keterangan lain sebagai landasan awal untuk menarik suatu kesimpulan.

Postulat-postulat adalah bersifatbadihi, tidak butuh pada pembuktian, misalnya kemustahilan dua hal yang kontradiktif.

Berikut, 8 prinsip dalam postulat:1. Prinsip Kausalitas adalah keyakinan bahwa setiap kejadian mempunyai sebab dan dalam situasi yang sama, sebab yang sama menimbulkan efek yang sama.2. Prinsip Prediktif Uniformatif mengatakan bahwa sekelompok kejadian akan menunjukkan derajat hubungan di antara mereka di kemudian hari sama dengan apa yang mereka perlihatkan pada masa yang lalu atau sekarang.3. Prinsip Objektivitas mengharuskan si penyelidik untuk bersikap tidak memihak mengenai berbagai data di hadapannya. Fakta-fakta harus dapat dihayati dengan cara yang sama sebagaimana yang dilakukan oleh orang normal. Maksud dari sikap ini adalah untuk menghilangkan berbagai unsur subjektif dan pribadi sedapat mungkin dan memusatkan perhatian kepada hal yang sedang dipelajari.4. Prinsip Empirisme mendorong si penyelidik untuk menganggap bahwa kesan dari indranya dapat dipercaya dan bahwa ia dapat mengkonsep kebenaran dengan menunjukkan fakta-fakta yang telah dialaminya. Pengetahuan adalah hasil dari pengamatan, pengalaman, dan eksperimen dan semua itu bertentangan dengan otoritas, intuisi atau pikiran sadar.5. Prinsip Kehematan atau parsimony mengatakan bahwa oleh karena banyak hal yang sama seseorang memilih keterangan yang paling sederhada dan menganggapnya sebagai yang paling benar. Prinsip ini mengekangadanya keruwetan yang tidak perlu. Ia mengingatkan kita terhadap keterangan yang berbelit-belit. Prinsip ini biasanya disebut pisau cuk Occam untuk mengingatkan kita kepada William of Occam, seorang filsuf Inggris pada abad ke-14 yang mengatakan bahwa kesatuan tidak boleh digandakan lebih daripada yang diperlukan (entities should not be multiplied beyond necessary).6. Prinsip Isolasi atau segregation menghendaki agar fenomena yang diselidiki itu dipisahkan dari yang lain sehingga dapat diselidiki sendiri.7. Prinsip Kontrol mengatakan bahwa kontrol adalah sangat perlu, khususnya untuk melakukan eksperimen. Tanpa kontrol, banyak faktor yang berbeda-beda pada waktu yang sama, dan ekperimen tidak dapat diulang. Jika keadaan berubah waktu eksperimen dilakukan, hasilnya mungkin tidak benar.8. Prinsip Pengukuran yang Pasti atau exact measurement prinsip ini menghendaki agar berbagai hasil penyelidikan dapat dijelaskan secara kuantitatif atau matematik. Ini adalah tujuan ilmu fisika yang memerlukan berbagai ukuran objektif yang dapat diteliti kebenarannya.Postulat BohrPada tahun 1913, Niels Bohr, fisikawan berkebangsaan Swedia, mengikuti jejak Einstein menerapkan teori kuantum untuk menerangkan hasil studinya mengenai spektrum atom hidrogen. Bohr mengemukakan teori baru mengenai struktur dan sifat-sifat atom. Teori atom Bohr ini pada prinsipnya menggabungkan teori kuantum Planck dan teori atom dari Ernest Rutherford yang dikemukakan pada tahun 1911. Bohr mengemukakan bahwa apabila elektron dalam orbit atom menyerap suatu kuantum energi, elektron akan meloncat keluar menuju orbit yang lebih tinggi. Sebaliknya, jika elektron itu memancarkan suatu kuantum energi, elektron akan jatuh ke orbit yang lebih dekat dengan inti atom.Gagasan kunci model atom Bohr.Dua gagasan kunci adalah: Elektron-elektron bergerak di dalam orbit-orbit dan memiliki momentum yang terkuantisasi, dan dengan demikian energi yang terkuantisasi. Ini berarti tidak setiap orbit, melainkan hanya beberapa orbit spesifik yang dimungkinkan ada yang berada pada jarak yang spesifik dari inti. Elektron-elektron tidak akan kehilangan energi secara perlahan-lahan sebagaimana mereka bergerak di dalam orbit, melainkan akan tetap stabil di dalam sebuah orbit yang tidak meluruh.Postulat dasar model atom Bohr.Ada empat postulat yang digunakan untuk menutupi kelemahan model atom Rutherford, antara lain : Atom Hidrogen terdiri dari sebuah elektron yang bergerak dalam suatu lintas edar berbentuk lingkaran mengelilingi inti atom ; gerak elektron tersebut dipengaruhi oleh gaya coulomb sesuai dengan kaidah mekanika klasik. Lintas edar elektron dalam hydrogen yang mantap hanyalah memiliki harga momentum angular L yang merupakan kelipatan dari tetapan Planck dibagi dengan 2.

dimanan= 1,2,3, dan disebut sebagai bilangan kuantum utama, danhadalah konstanta Planck. Dalam lintas edar yang mantap elektron yang mengelilingi inti atom tidak memancarkan energi elektromagnetik, dalam hal ini energi totalnya E tidak berubah. Jika suatu atom melakukan transisi dari keadaan energi tinggi EU ke keadaan energi lebih rendah EI, sebuah foton dengan energi h=EU-EI diemisikan. Jika sebuah foton diserap, atom tersebut akan bertransisi ke keadaan energi rendah ke keadaan energi tinggi.

Model atom Bohr.Bohr menyatakan bahwa elektron-elektron hanya menempati orbit-orbit tertentu disekitar inti atom, yang masing-masing terkait sejumlah energi kelipatan dari suatu nilai kuantum dasar. (John Gribbin, 2002)Model Bohr dari atom hidrogen menggambarkan elektron-elektron bermuatan negatif mengorbit pada kulit atom dalam lintasan tertentu mengelilingi inti atom yang bermuatan positif. Ketika elektron meloncat dari satu orbit ke orbit lainnya selalu disertai dengan pemancaran atau penyerapan sejumlah energi elektromagnetik hf.Menurut Bohr :Ada aturan fisika kuantum yang hanya mengizinkan sejumlah tertentu elektron dalam tiap orbit. Hanya ada ruang untuk dua elektron dalam orbit terdekat dari inti. (John Gribbin, 2005)

Gambar 1. Model Atom Bohr

Model ini adalah pengembangan dari model puding prem (1904), model Saturnian (1904), dan model Rutherford (1911). Karena model Bohr adalah pengembangan dari model Rutherford, banyak sumber mengkombinasikan kedua nama dalam penyebutannya menjadi model Rutherford-Bohr.Kunci sukses model ini adalah dalam menjelaskan formula Rydberg mengenai garis-garis emisi spektral atom hidrogen, walaupun formula Rydberg sudah dikenal secara eksperimental, tetapi tidak pernah mendapatkan landasan teoritis sebelum model Bohr diperkenalkan. Tidak hanya karena model Bohr menjelaskan alasan untuk struktur formula Rydberg, ia juga memberikan justifikasi hasil empirisnya dalam hal suku-suku konstanta fisika fundamental.Model Bohr adalah sebuah model primitif mengenai atom hidrogen. Sebagai sebuah teori, model Bohr dapat dianggap sebagai sebuah pendekatan orde pertama dari atom hidrogen menggunakan mekanika kuantum yang lebih umum dan akurat, dan dengan demikian dapat dianggap sebagai model yang telah usang. Namun demikian, karena kesederhanaannya, dan hasil yang tepat untuk sebuah sistem tertentu, model Bohr tetap diajarkan sebagai pengenalan pada mekanika kuantum.

Gambar 2. Model Bohr untuk atom hydrogen

Keterangan1. Lintasan yang diizinkan untuk elektron dinomori n = 1, n = 2, n =3 dst. Bilangan ini dinamakan bilangan kuantum, huruf K, L, M, N juga digunakan untuk menamakan lintasan2. Jari-jari orbit diungkapkan dengan 12, 22, 32, 42, n2. Untuk orbit tertentu dengan jari-jari minimum a0 = 0,53 . Jika elektron tertarik ke inti dan dimiliki oleh orbit n, energi dipancarkan dan energi elektron menjadi lebih rendah.Bila elektron menempati orbit pertama (n=1), dikatakan bahwa atom hidrogen dalam keadaan dasar(ground state) karena atom ini mempunyai energi terendah yang umumnya dicapai pada temperatur kamar untuk hampir sebagian besar unsur maupun molekul. Untuk keadaan tingkat energi yang lebih tinggi, yaitu n>1 untuk atom hidrogen, dikatakan atom dalamkeadaan tereksitasi yang tentunya relatif kurang stabil daripada keadaan dasarnya.

Gambar 3. Tingkat-tingkat energi atom HidrogenKelebihan dan Kelemahan Teoriatom Bohr.Kelebihan Keberhasilan teori Bohr terletak pada kemampuannya untuk meramalkan garis-garis dalam spektrum atom hidrogen Salah satu penemuan adalah sekumpulan garis halus, terutama jika atom-atom yang dieksitasikan diletakkan pada medan magnet.Kelemahan Struktur garis halus ini dijelaskan melalui modifikasi teori Bohr tetapi teori ini tidak pernah berhasil memerikan spektrum selain atom hydrogen Belum mampu menjelaskan adanya stuktur halus(fine structure) pada spektrum, yaitu 2 atau lebih garis yang sangat berdekatan. Belum dapat menerangkan spektrum atom kompleks, Intensitas relatif dari tiap garis spektrum emisi, serta Efek Zeeman, yaitu terpecahnya garis spektrum bila atom berada dalam medan magnet.Teori Quantum berkembang sebagai cabang baru teori fisika selama beberapa dekade pertama abad ke-20 dalam usaha untuk memahami sifat-sifat dasar materi. Hal ini dimulai dengan mempelajari interaksi materi dan radiasi. Efek radiasi tertentu tidak dapat dijelaskan oleh mekanika klasik, atau dengan teori elektromagnetisme. Secara khusus, fisikawan dibuat bingung oleh sifat cahaya. Garis aneh dalam spektrum sinar matahari telah ditemukan sebelumnya oleh Joseph von Fraunhofer (1787-1826). Garis-garis spektral kemudian sistematis katalog untuk berbagai zat, namun tak ada yang bisa menjelaskan mengapa garis spektrum yang ada dan mengapa mereka akan berbeda untuk setiap zat. Butuh waktu sekitar seratus tahun, sampai penjelasan yang masuk akal itu dipasok oleh teori kuantum

teori kuantum adalah tentang sifat materi.

Berbeda dengan Relativitas Einstein, yang tentang hal-hal terbesar di alam semesta, teori kuantum berurusan dengan hal-hal terkecil yang kita ketahui, partikel yang terbuat dari atom-atom, yang kita sebut "subatomik" partikel. Berbeda dengan Relativitas, teori kuantum bukanlah pekerjaan satu orang, tetapi usaha kolaborasi dari beberapa fisikawan paling cemerlang abad ke-20, di antara mereka Niels Bohr, Erwin Schrdinger, Wolfgang Pauli, dan Max Born. Dua nama jelas menonjol: Max Planck (1858-1947) dan Werner Heisenberg (1901-1976). Planck diakui sebagai pencetus teori kuantum, sementara Heisenberg merumuskan salah satu hukum paling terkemuka dari teori kuantum, Prinsip Ketidakpastian, yang kadang-kadang juga disebut sebagai prinsip ketidakpastian.

konstanta Planck: Energi tidak kontinyu.

Sekitar tahun 1900, Max Planck dari Universitas Kiel peduli dirinya dengan pengamatan dari radiasi bahan dipanaskan. Dia berusaha untuk menarik kesimpulan dari radiasi ke atom radiasi. Berdasarkan data empiris, ia mengembangkan suatu formula baru yang kemudian menunjukkan perjanjian yang luar biasa dengan pengukuran akurat dari spektrum radiasi panas. Hasil dari rumus ini sehingga energi selalu dipancarkan atau diserap dalam unit diskrit, yang ia sebut quanta. Mengembangkan teori kuantum Planck-nya lebih lanjut dan yang berasal universal konstan, yang kemudian dikenal sebagai konstanta Planck. Undang-undang menyatakan bahwa energi yang dihasilkan dari masing-masing kuantum sama dengan frekuensi radiasi dikalikan dengan konstanta universal: E = f * h, dimana h adalah 6,63 * 10E-34 Js. Penemuan fisika merevolusi quanta, karena bertentangan dengan ide-ide konvensional tentang sifat radiasi dan energi.

Jadi dapat kita simpulkan bahwa teori relativitas khusus memiliki dua postulat, yaitu :Postulat Pertama

Hukum fisika dapat dinyatakan dalam persamaan yang berbentuk sama dalam semua kerangka acuan yang bergerak dengan kecepatan tetap satu sama lainPostulat ini menyatakan ketiadaan kerangka acuan universal.Jika hukum fisika berbeda untuk pengamat yang berbeda , dalam keadaan bergerak relative, kita dapat menentukan mana yang diam mana yang bergerak.contoh :Jika anda mengendarai sepeda motor dengan kecepatan konstan, mana yang dalam keadaan diam, bumi atau motorkah yang diam ?? Sesungguhnya sangatlah benar jika kita menyatakan bahwa motor yang diam sedangkan bumi yang bergerak atau motor yang bergerak sedangkan bumi diam.

Postulat Kedua

Kelajuan cahaya dalam ruang hampa sama besar untuk semua pengamat, tidak bergantung dari gerak pengamat itu

Teori Einstein membawa akibat-akibat yang luas yang terasa bertentangan dengan kejadian sehari-hari.Misalnya, seorang pengamat yang duduk di stasiun kereta api mengamati kereta api yang bergerak 100 km/jam, dalam kereta api itu ada seorang penumpang yang berjalan searah dengan arah gerak kereta api dengan kecepatan 6 km/jam.Menurut pengamat yang duduk di stasiun kereta api, penumpang di dalam kereta api bergerak dengan kecepatan ( 100 + 6 ) km/jam = 106 km/jam.Hasil pengamatan itu sesuai dengan teori Newton.Bangaimana seandainya kecepatan kereta api sebesar 0,6c dan penumpang diganti dengan kecepatan cahaya yang bergerak dengan kecepatan c(3 x 10^8 m/s)? Gerak cahaya tersebut yang dipandang oleh pengamat yang duduk di stasiun menurut hukum Newton adalah 0.6c + c = 1.6c.Hasil itu tidak sesuai dengan Pstlt II Einstein bahwa :Kelajuan cahaya dalam ruang hampa sama besar untuk semua pengamat, tidak bergantung dari gerak pengamat ituMenurut Einstein, perumusan tentang gerak dari Newton perlu diperbaiki apabila gerak benda mendekati kecepatan cahaya.Perumusan tersebut akan dibahas nanti pada sub-bab penjumlahan kecepatan.