Partikel Tuhan [PDF]

Citation preview

Penemuan “Partikel tuhan”



Pada 4 Juli 2012 lalu, Organisasi Riset Nuklir Eropa (CERN) mengumumkan penemuan partikel yang mirip Higgs boson atau "partikel Tuhan". Dikatakan "mirip" karena data saat itu belum cukup untuk mengonfirmasi apakah partikel yang ditemukan memang Higgs boson. Dalam konferensi Rencontres de Moriond di Italia pada Kamis (14/3/2013), ilmuwan akhirnya mengonfirmasi bahwa partikel yang ditemukan memang Higgs boson. Secara teoretis, ada dua ciri utama Higgs boson. Pertama, partikel tersebut harus memiliki spin nol. Spin menyatakan momentum. Kedua, parity (keseimbangan, keadaan sama) yang menyatakan bagaimana cermin partikel berperilaku dalam fisika kuantum harus positif. "Ini semua menunjukkan tak ada spin dan parity positif. Fakta ini dan data interaksi antara partikel yang ditemukan dengan partikel lainnya menjadi indikasi kuat bahwa memang yang ditemukan adalah Higgs boson," demikian dinyatakan CERN seperti dikutip AFP, kemarin. Diketahui, partikel-partikel di semesta saling berinteraksi. Higgs boson berperan memberikan massa. Tanpa ada interaksi yang memberikan massa, manusia dan alam seisinya takkan ada. Patikel itu yang menciptakan wilayah energi yang tidak bisa dilihat kasat mata yang diyakini memuat masa semua partikel atom lainnya, Karena sifat itu mempengaruhi semua interaksi benda di jagat raya, Higgs Boson menjadi terkenal dengan sebutan 'Partikel Tuhan'. Wikipedia menerangkan, Higgs Boson adalah partikel dasar masif hipotetis yang diperkirakan ada sesuai Model Standar (MS) fisika partikel. Keberadaannya diyakini sebagai tanda-tanda penyelesaian atas sejumlah inkonsistensi pada Model Standar. Eksperimen untuk menemukan partikel ini sedang dilakukan dengan menggunakan Penumbuk Hadron Raksasa (LHC) di CERN. Boson Higgs adalah satu-satunya partikel dasar prediksi Model Standar yang belum diamati dalam eksperimen fisika partikel. Partikel ini adalah bagian integral dari mekanisme Higgs, bagian dari Model Standar yang menjelaskan bagaimana sebagian besar partikel dasar yang telah diketahui memperoleh massanya. Teori yang tidak membutuhkan boson Higgs juga muncul dan akan dipertimbangkan jika keberadaan boson Higgs ditiadakan. Teori-teori tersebut disebut sebagai model nir-Higgs. Sejumlah teori menyatakan bahwa mekanisme apapun yang mampu menciptakan massa partikel dasar harus tampak dengan energi kurang dari 1,4 TeV. Oleh karena itu, LHC diharapkan mampu memberikan bukti eksperimental atas keberadaan atau ketidakberadaan Higgs boson. Terkini, CERN menjelaskan, setelah melakukan pemeriksaan, ilmuwan mengungkapkan bahwa data ini mengindikasikan dengan kuat bahwa ilmuwan telah benar-benar menemukan Higgs boson atau Partikel Tuhan. Berikut ini adalah fakta-fakta mengenai Higgs Bosson 1. Higgs Bosson mempunyai kemungkinan menyebabkan kiamat Massa Higgs boson adalah 126 kali massa proton. Massa itu, berdasarkan perhitungan ilmuwan, ialah massa yang kira-kira dibutuhkan untuk menciptakan ketidakstabilan semesta serta memicu bencana di masa depan. "Perhitungan ini memberitahukan kepada anda bahwa bermiliar-miliar tahun dari sekarang, akan ada bencana besar," ungkap Joseph Lykken, pakar fisika teoretik dari Fermi National Accelerator Lab di Batavia, Illinois, seperti dikutip Livescience, Kamis (14/3/2013). Penghitungan melibatkan banyak variabel, salah satunya Higgs boson. Partikel lain yang memengaruhi adalah partikel yang disebut top quark, partikel yang menyusun proton dan netron



yang menjadi komponen atom. "Jika Anda memakai semua pengetahuan tentang fisika yang kita tahu dan melakukan penghitungan secara langsung, maka yang dihasilkan adalah berita buruk," kata Lykken dalam konferensi American Association for the Advancement of Science (AAAS) beberapa waktu lalu. "Apa yang terjadi adalah adanya fluktuasi kuantum yang menciptakan gelembung vakum di semesta. Karena energi yang rendah, gelembung ini akan mengembang dengan kecepatan cahaya dan menyapu semua yang ada di hadapannya," papar Lykken. Ini yang dipahami sebagai skenario kiamat. Diuraikan, medan Higgs memiliki energi potensial yang terkait dengan interaksinya dengan dirinya sendiri. Energi potensial medan Higgs bisa mencapai minimum maupun maksimum. Potensial dalam medan Higgs juga bisa mengalami perubahan dari kondisi minimum satu ke minimum lain. Jika medan Higgs 'bergerak' ke minimum lain, medan bisa lebih kuat sehingga partikel mendapatkan lebih banyak massa. Kondisi ini bisa mengakibatkan perubahan pada elektron dan proton. Akhirnya, diperkirakan bahwa atom, planet dan galaksi takkan berhubungan seperti saat ini. Tetapi kita tidak perlu khawatir. Ketidakstabilan semesta mungkin juga terkait denagn partikel-partikel lain. Para fisikawan sendiri mengakui bahwa hingga saat ini banyak partikel yang belum ditemukan. Jadi, ketidakstabilan ini juga masih sesuatu yang belum pasti. 2. Pencetus Teori Partikel Tuhan Seorang Atheis Peter Ware Higgs adalah seorang fisikawan teoritis Inggris dan profesor emeritus di University of Edinburgh. Higgs dianugerahi Nobel dalam bidang Fisika pada 2004 berbagi dengan Brout dan Englert. Higgs juga penerima Edinburgh Award 2011. Dia adalah orang kelima yang menerima penghargaan tersebut. Ia turut hadir dalam seminar dan konferensi ilmiah tentang penemuannya di laboratorium CERN di Jenewa, Rabu (4/7/2012). Pria yang kini telah berusia 83 tahun itu sangat senang karena bisa menyaksikan penemuan yang membuktikan teorinya. Meski demikian, ia tak senang partikel Higgs dijuluki partikel Tuhan. Sebab, Higgs adalah seorang atheis. Pada 1964, Higgs mempublikasikan teori pertamanya tentang partikel Tuhan. Namun karyanya saat itu ditolak oleh jurnal yang diedit oleh editor dari CERN. Uniknya, CERN adalah lembaga penelitian yang kini membuktikan teorinya. Setelah melengkapi karyanya dengan tambahan beberapa paragraf, jurnal ilmiahnya akhirnya dimuat oleh US Journal Physical Review Letter. 3. CERN CERN adalah lembaga penelitian yang mengerjakan eksperimen terkait partikel Tuhan ini. Akronim CERN berasal dari Conseil Europeene pour la Recherche Nucleaire, sebuah dewan yang didirikan untuk mendiskusikan pembangunan fasilitas penelitian fisika nuklir di Eropa. CERN berisi orang-orang jenius dari seluruh dunia yang fokus meneliti subpartikel. Meski demikian, internet juga disebut ditemukan oleh ilmuwan-ilmuwan CERN. Dalam upaya menemukan partikel Tuhan, CERN memanfaatkan Large Hadron Collider (LHC) yang merupakan pemercepat partikel berenergi tinggi yang terbesar di dunia. Ilmuwanilmuwan di CERN menabrakkan proton di terowongan baja bawah tanah LHC. Tabrakan dua



proton ini menghasilkan tabrakan ultra dahsyat yang mengakibatkan serpihan sub-atom yang terlepas dan masuk ke laboratorium detector berdinding berbentuk bola 360%. 4. Mesin Sepanjang 27 Km di Bawah Tanah Large Hadron Collider adalah alat pemercepat partikel berenergi tinggi yang terbesar di dunia. LHC berfungsi untuk menabrakkan dua buah pancaran partikel proton dengan energi kinetik yang sangat besar. LHC dibuat oleh CERN. Proyek ini dimulai sejak tahun 1995, dan merupakan proyek terbesar yang pernah dilakukan oleh manusia, dengan menggunakan peralatan paling rumit di dunia, serta memakan biaya lebih dari US$ 10 miliar dengan waktu penyelesaian lebih dari 14 tahun. Terletak 91 meter di bawah perbatasan Perancis-Swiss dekat Jenewa, Swiss. Mesin yang berbentuk terowongan sepanjang 27 kilometer ini dibangun oleh 10.000 ilmuwan dan insinyur dari lebih 100 negara serta didukung oleh ratusan universitas dan laboratorium. 5. Butuh 48 Tahun untuk Menemukan Partikel Tuhan Penemuan partikel Tuhan membuka lembar baru dalam sejarah ilmu pengetahuan umat manusia. Hasil penemuan ini disambut suka cita oleh seluruh ilmuwan di seluruhn dunia. Sebab memang butuh waktu yang tak singkat untuk mendeteksi keberadaan partikel Tuhan. Ternyata, sejak awal dicetuskannya teori mengenai keberadaan partikel Tuhan pada 1964, tak serta merta teori itu dapat dibuktikan oleh ilmuwan. Bahkan jurnal yang ditulis oleh Peter Higgs, pencetus teori partikel Tuhan, sempat ditolak oleh CERN. Namun setelah melakukan penelitian selama 48 tahun, akhirnya partikel Tuhan dapat ditemukan. 6. Stephen Hawking Kalah Taruhan US$ 100 Penemuan partikel Tuhan disambut suka cita oleh seluruh ilmuwan di dunia. Tak terkecuali fisikawan dan kosmolog, Stepehen Hawking, yang harus merelakan uang USD 100 karena kalah taruhan. Sebelumnya Hawking meyakini partikel Tuhan tidak akan pernah ditemukan. Ia bahkan bertaruh US$ 100 dengan koleganya sesama fisikawan dari Michigan University, Gordon Kane. Namun temuan CERN membuktikan bahwa Hawking salah. Kini, bahkan Hawking, mengakui sang pencetus teori partikel Tuhan, Peter Higgs, layak mendapat hadiah Nobel. 7. Fisikawan Indonesia di Balik Perburuan "Partikel Tuhan" Indonesia patut berbangga. Fisikawan asal Indonesia ternyata juga terlibat dalam perburuan Higgs Boson atau Partikel Tuhan dalam eksperimen Large Hadron Collider (LHC) Organisasi Eropa untuk Penelitian Nuklir (CERN). Fisikawan Indonesia yang terlibat program itu adalah Suharyo Sumowidagdo. Ia merupakan lulusan program sarjana dan master dari jurusan Fisika Universitas Indonesia serta menamatkan doktoral di Florida State University pada tahun 2008. Perburuan Partikel Tuhan di CERN dilakukan lewat dua eksperimen, yaitu Compact Muon Solenoid (CMS) dan A Toroidal LHC Apparatus (ATLAS). Masing-masing bekerja secara independen, bertujuan mencapai kesempurnaan penelitian. "Saya menjadi anggota kolaborasi eksperimen CMS setelah menyelesaikan PhD fisika partikel eksperimen di kolaborasi eksperimen D0 di Amerika Serikat, tepatnya tahun 2008," jelas Haryo saat dihubungi lewat email, Kamis (5/7/2012).



Haryo dan rekannya bertanggung jawab untuk pengoperasian dan pemeliharaan detektor muon (salah satu partikel penyusun materi). Selain itu, Haryo juga berperan mengambil data di ruang kontrol. Secara spesifik, Haryo ikut serta dalam pembuatan software sistem kendali bagi detektor muon. Detektor berada 100 meter di bawah tanah sehingga pendendalian harus dilakukan lewat jarak jauh dengan sistem kendali. Haryo sebelumnya menekuni fisika partikel teoretik. Ia melakukan riset untuk studi sarjana di bawah bimbingan Professor Terry Mart di Universitas Indonesia dan lulus dari program itu tahun 1999. Namun, setelah menempuh doktoral, ia beralih ke fisika partikel eksperimental. Topik disertasinya tentang top quark yang meluruh menjadi tau lepton. Hal tersebut sudah diprediksi sebelumnya, tapi belum dibuktikan. Setelah PhD, Haryo menjadi peneliti postdoktoral di University of California Riverside. Di CMS, ia meneliti tentang massa top quark. Penelitian itu berguna untuk memprediksi massa Higgs Boson. Secara mengejutkan, Haryo mengatakan, "Adalah sebuah artikel di Kompas tanggal 30 April 1994 dan beberapa artikel sambungannya tahun 1994-1995 yang menginspirasi saya untuk menjadi seorang fisikawan partikel eksperimen." Artikel tersebut memuat keterlibatan ilmuwan Indonesia, Stephen van den Brink, dalam tim riset Universitas Chicago dan Universitas Pittsburgh untuk menemukan bukti kuat adanya top quark di Laboratorium Akselerator Nasional Fermi. Menurut Haryo, berbeda dengan fisikawan partikel teori yang membuat formulasi teori baru atau perhitungan matematis rumit, fisikawan partikel eksperimental mencari keberadaan partikel dari sebuah teori atau mengukur sifat partikel.Haryo merasa bahwa fisika partikel eksperimental punya tantangan tersendiri. Dari banting setirnya itu Haryo pun punya kesempatan untuk bergabung dalam misi besar CERN mencari keberadaan Higgs Boson.



"Mengatakan fisika partikel tidak aplikatif bagi saya adalah seperti tidak perlu meneliti tentang listrik magnet karena kita cukup menggunaka lilin saja untuk penerangan!" -- Suharyo Sumowidagdo http://sains.kompas.com/read/2012/07/06/18252729/Fisikawan.Indonesia.di.Balik.Perburuan.Par tikel.Tuhan. http://techno.okezone.com/read/2013/03/19/56/777944/mengenal-lebih-dekat-partikel-tuhan http://sains.kompas.com/read/2013/03/15/10314837/Eureka.Partikel.Tuhan.Benarbenar.Ditemuk an http://teknologi.inilah.com/read/detail/1968033/ilmuwan-konfirmasi-penemuan-partikel-tuhan http://news.detik.com/read/2012/07/06/175518/1959657/10/6/5-fakta-menarik-partikeltuhan#bigpic http://sains.kompas.com/read/2013/03/15/14314768/Partikel.Tuhan.Ditemukan.Isu.Kiamat.Kem bali.Mencuat