Dear Readers, belakangan banyak media yang meributkan tentang penemuan yang menghebohkan dalam dunia sains. Berita yang memuat tentang penemuan Partikel Tuhan (God Particle). Banyak yang bertanya-tanya tentang partikel Tuhan ini. Begitu juga dengan saya di kampus. Sebenarnya saya bukan mahasiswa Fisika Partikel, tetapi karena notabenya anak fisika ya ditanyakanlah hal demikian. Semga postingan ini bisa menjelaskan penemuan tersebut dengan sederhana 😀
Apakah partikel Tuhan itu adalah partikel penyusun Tuhan?
Apakah partikel Tuhan zat penyusun Tuhan?
Apakah partikel Tuhan makhluk pertama ciptaan Tuhan? Karena memang penemuan ini dikait-kaitkan dengan terciptanya alam semesta.
Jawabnya Partikel Tuhan tidak berkaitan dengan Tuhan. ”Tidak ada hubungannya antara Tuhan dan Partikel Tuhan. Partikel Tuhan hanya sebutan untuk partikel dengan nama asli Higss Boson (Agus Purwanto, 2012). Agus Purwanto adalah salah seorang ahli fisika teori dari ITS yang membuat buku Ayat-Ayat Semesta. Buku keren yang harus dibaca! 😀
Tentang CERN, LHC, dan Penelitiannya
Lanjut lagi. Ini hal yang harus kita tahu. Higgs Boson adalah nama orang yang meggagas ide partikel ini. Sudah menjadi hal yang lazim di Fisika nama seseorang menjadi label. Penelitian menemukan Higgs Boson adalah penelitian besar dan memakan cukup banyak dana. Di bawah koordinasi CERN – Organisasi Eropa untuk Penelitian Nuklir, para ahli berkumpul di Swiss untuk melakukan penelitian besar ini. Mengapa besar? Karena alat untuk penelitian ini, bernama Large Hadron Collider berupa terowongan sepanjang 27km berada di bawah tanah antara Swiss dan Perancis. Biaya pengoperasiannya tak tanggung-tanggung, yakni USD10 triliun setiap tahun. Wow! Dari alat inilah Higgs Bosson yang telah terlihat jejaknya tersebut terlihat, melalui tumbukan antar partikel yang dirancang, dengan kekuatan besar.
sumber: google
sumber: google
Asal Usul Alam Semesta dan Model Standar Partikel
Banyak ilmuwan mengatakan bahwa penemuan Higgs boson diharapkan melengkapi Model Standar Fisika Partikel. Model standar menguraikan adanya partikel elementer Fermion dan Boson. Model itu juga mensyaratkan adanya partikel elementer yang berperan memberi massa. Nah, tentang pemberian massa inilah yang dikait-kaitkan dengan asal usul alam semesta! Hipotesi para ilmuwan adalah semesta sangat panas dan terisi oleh lautan proton, netron, elektron, dan partikel lain. Dalam 17 menit pertama, terbentuk atom dan elemen ringan. Hal ini mensyaratkan adanya Higgs Boson. partikel elementer yang berperan memberi massa. Namun sebenarnya, secara teori terdapat mekanisme lain dalam membentuk massa dan tidak harus menggunakan Higgs. Sayangnya alasan kenapa perbedaan mekanisme ini dapat terjadi masih belum terungkap. It’s debatable, haha 😀
Tentang model standar, memang para ilmuwan berkeyakinan HIggs Boson adalah “si dia” yang dicari untuk melengkapi model standar dalam fisika partikel. Paham kan istilah model standar? Ingat tabel unsur di kimia? Bayangkan tabel unsur tersebut memiliki kotak kosong karena unsurnya belum ditemukan. Nah, seperti itu, tetapi ini isinya partikel.
sumber: google
Dampak Penemuan
Setiap orang yang mendengar kabar baru tentang penelitian pasti selalu menanyakan hal ini. “Apa dampaknya?”, “Apa gunanya?”, “Apa keuntungannya bagi saya?”. Hal ini wajar, tetapi terkadang tak semua peneliti menyadari hal ini adalah sebuah tantangan yang harus dijawab. Atau bahkan terkadang tidak bisa membahasakannya kepada khalayak, jadinya penelitian dianggap kurang mengena pada masyarakat. Masyarakat acuh, peneliti asyik sendiri. Akhirnya, ya jauhlah kata-kata penelitian berdampak pada kehidupan masyarakat. Sorry curhat dikit, itu pandangan saya, sebuah paradigma yang salah, sehingga penelitian tidak berkembang di banyak negara yang sedang membangun, salah satunya Indonesia.
Kembali ke dampak penemuan Higgs Boson. Apa saja konsekuensi penemuan ini? Di atas sedikit saya jelaskan tentang melengkapi model standar partikel dalam Fisika. Akan saya tambahkan kembali di bawah ini.
1. Asal Usul Massa
Higgs boson telah lama dianggap kunci untuk memecahkan misteri asal-usul massa. Higgs boson berkaitan dengan medan Higgs dan mekanisme Higgs. Teorinya, setiap partikel yang melewati medan Higgs akan memperoleh massa, seperti perenang yang bergerak melalui kolam renang akan basah.
“Jika tidak ada mekanisme seperti itu, maka semuanya akan menjadi tak bermassa,” kata Joao Guimarães da Costa, seorang ahli fisika di Harvard University. Penemuan Higgs boson semakin menegaskan bahwa mekanisme Higgs bagi partikel untuk memperoleh massa sudah benar.
2. Model Standar
Model Standar adalah teori fisika partikel yang menjelaskan konstituen terkecil alam semesta, yakni partikel. Dengan ditemukannya Higgs boson, semua partikel yang diprediksi oleh Model Standar telah lengkap.
“Higgs boson adalah bagian yang hilang dalam Model Standar. Penemuannya akan menjadi konfirmasi bahwa teori-teori yang kita miliki sekarang benar,” kata Jonas Strandberg, seorang peneliti di CERN yang bekerja pada eksperimen ATLAS.
Kendati Higgs boson melengkapi Model Standar, namun Model Standar itu sendiri sebenarnya dianggap tidak lengkap. Teori itu tidak mencakup gravitasi dan materi gelap (dark matter) yang diperkirakan membentuk 98 persen dari semua materi di alam semesta. Ada yang suka nonton film star trek? Di film tersebut dibahas partikel graviton! Saya lupa dalam scene apa. Tentang materi gelap memang hal yang berbeda dan masih butuh penelitian lebih lanjut.
“Model Standar menggambarkan apa yang telah kita ukur, tapi tidak ada gravitasi dan materi gelap di dalamnya,” kata fisikawan CERN William Murray. “Jadi kami berharap bisa memasukkan lebih banyak.”
3. Gaya Dasar Alam Semesta
Penemuan Higgs boson bakal membantu menjelaskan tentang penyatuan dua gaya dasar di alam semesta. Dua gaya itu adalah gaya elektromagnetik yang mengatur interaksi antara partikel bermuatan, serta gaya lemah yang bertanggung jawab untuk peluruhan radioaktif.
Setiap gaya di alam semesta berhubungan dengan partikel. Partikel yang terikat dengan elektromagnetisme adalah foton, dengan ukuran kecil dan tak bermassa. Sementara gaya lemah dikaitkan dengan partikel yang disebut boson W dan Z yang massanya sangat besar. Mekanisme Higgs dianggap bertanggung jawab atas penyatuan keduanya.
“Jika anda menaruh boson W dan Z pada medan Higgs, keduanya akan bercampur dan memperoleh massa,” kata Strandberg. “Hal ini menjelaskan mengapa boson W dan Z memiliki massa, sekaligus menyatukan gaya elektromagnetik dan gaya lemah.”
4. Supersimetri
Teori lain yang terpengaruh oleh penemuan Higgs disebut supersimetri. Idenya adalah setiap partikel yang dikenal memiliki partikel “superpartner” dengan karakteristik yang sedikit berbeda. Teori supersimetri menjadi menarik karena dapat membantu menyatukan beberapa gaya di alam semesta, bahkan menawarkan calon partikel yang membentuk materi gelap. Besarnya massa Higgs boson bakal menentukan kebenaran teori ini.
“Jika Higgs boson ditemukan pada massa yang rendah, teori supersimetri masih layak. Kami masih harus membuktikan bahwa supersimetri memang ada,” kata Strandberg.
5. Validasi LHC
Large Hadron Collider (LHC) adalah akselerator partikel terbesar sejagad. Mesin seharga US$ 10 miliar ini dibangun untuk menyelidiki adanya energi yang lebih besar ketimbang yang pernah dicapai di Bumi. Menemukan Higgs boson disebut-sebut sebagai salah satu tujuan pembuatan LHC.
“Pembuatan mesin untuk menguak rahasia alam semesta butuh biaya besar dan waktu yang lama. Penemuan Higgs boson tentu langkah yang sangat besar dan menjadi pembenaran untuk LHC,” kata Guimaraes da Costa.
Yang tak kalah penting, penemuan Higgs boson tentu memiliki implikasi besar bagi ilmuwan Peter Higgs dan rekan-rekannya yang pertama kali mencetuskan teori mekanisme Higgs tahun 1964. “Ada beberapa orang yang akan mendapatkan hadiah Nobel,” kata Vivek Sharma, seorang fisikawan di University of California, San Diego.
Dari 5 dampak di atas terlihat memang semuanya masih bersifat teoritik, belum menyentuh tataran dampak yang bersifat aplikasi. Hal ini diperkuat oleh lmuwan CERN, Albert de Roeck, mengibaratkan penemuan Higgs Boson serupa dengan penemuan listrik. Manusia takkan pernah bisa mengimajinasikan apa yang akan terjadi. Dengan demikian, jika ditanyakan aplikasinya saat ini, maka jawabannya adalah belum ada. Penemuan ini bukan akhir, justru awal.
Beginilah sebuah penelitian. Ia adalah sebuah jalan panjang mencari jawaban ketidaktahuan. Ia tak selalu berhasil, bahkan Ia sering gagal. Namun, kala ia berhasil, Ia akan membuat seluruh dunia terpana. Kala Ia gagal, banyak yang mencela. Imajinasi! Yah, itulah jawabannya. Senada apa yang disampaikan Albert de Roeck, bahwa untuk menjadikan aplikasi penemuan ini butuh imajinasi, Itulah yang mahal harganya dan dimiliki oleh orang-orang yang tidak selalu puas. Ini mengingatkan saya pada apa yang diutakan Einstein (yang posternya juga ada di film The Amazing Spiderman :D)
Imagination is more important than knowledge. For knowledge is limited to all we now know and understand, while imagination embraces the entire world, and all there ever will be to know and understand.
Ayo berimajinasi, berpikir, dan berkarya! Dunia ini luas dan banyak hal yang bisa kita syukuri karena ciptaan-Nya 🙂
Tidakkah kamu memperhatikan bahwa sesungguhnya kapal itu berlayar di laut dengan nikmat Allah, supaya diperlihatkan-Nya kepadamu sebagian dari tanda-tanda (kekuasaan) -Nya. Sesungguhnya pada yang demikian itu benar-benar terdapat tanda-tanda bagi semua orang yang sangat sabar lagi banyak bersyukur.” Qs luqman 31