Pencarian Partikel Tuhan sudah berlangsung selama 40-an tahun. Waktu yang lama memang, tapi belum terlalu lama jika dibandingkan dengan sejarah fisika partikel yang kemudian mendasari pencetusan keberadaan Higgs Boson oleh Peter Higgs, fisikawan dari University of Edinburgh.
Kajian fisika partikel yang akhirnya menelurkan konsep Higgs Boson sebenarnya sudah berlangsung lama, sejak Sebelum Masehi. Berikut rangkuman lompatan-lompatan penting dalam fisika partikel hingga penemuan CERN pada minggu lalu.
5 SM
Filsuf Yunani Democritus mengungkapkan bahwa semesta terdiri atas ruang kosong serta partikel yang terlihat dan tak terlihat disebut atom.
1802
John Dalton, fisikawan dan kimiawan Inggris mencetuskan konsep dasar atom dan unsur. Menurut dalton, atom adalah bagian materi yang tak dapat dibagi lagi. Atom berbentuk bola pejal. Suatu unsur terdiri atas atom yang identik. Berbeda unsur, berbeda atom. Atom bisa bergabung membentuk senyawa serta bisa dipisahkan dan digabungkan lewat reaksi kimia.
1897
Joseph Thompson menemukan elektron. Ia kemudian mengemukakan bahwa atom terdiri atas inti atom yang dikelilingi elektron.
1899 - 1919
Ernest Rutherford, fisikawan dari Selandia Baru, mengidentifikasi inti atom, terdiri atas proton serta partikel alfa dan beta.
1920-an
Fisika kuantum semakin berkembang, terutama tentang perilaku materi pada level atom.
1932
Neutron, partikel yang tak bermuatan, ditemukan oleh James Chadwick, ilmuwan dari Inggris. Antipartikel pertama, positron, ditemukan oleh ilmuwan Amerika Serikat, Carl Anderson.
1934
Enrico Fermi, ilmuwan asal Italia, mengkonsepkan keberadaan neutrino, partikel kecil bermuatan netral yang merupakan rekan elektron. Teorinya dikonfirmasi tahun 1959.
1950-an
Penemuan akselerator partikel yang memacu penemuan-penemuan penting di bidang fisika partikel.
1964
Peter Higgs mengkonsepkan keberadaan partikel pemberi massa, yang kemudian disebut Higgs Boson. Murray Gell-Mann dan George Zweig, ilmuwan asal Amerika Serikat, mengungkapkan bahwa proton dan netron terdiri atas bagian yang lebih kecil disebut quark.
1974
Perkembangan Model Standar Fisika Partikel. Menurut model ini, semesta terdiri atas 12 partikel yang disebut fermion. Fermion terbagi menjadi 2 jenis, quark dan lepton, masing-masing ada enam buah. Semesta juga terdiri atas empat gaya fundamental disebut boson.
1977
Adanya penemuan-penemuan yang memperkuat Model Standar. Pada periode ini, ditemukan keberadaan top dan botton quark, tau lepton, gluon, tau neutrino serta W dan Z Boson.
2008
Misi Large hadron Collider dimulai.
4 Juli 2012
CERN mengumumkan eksistensi sebuah partikel yang diduga Higgs Boson.
Deskripsi :
JAKARTA, KOMPAS.com - 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.
Banting Setir
"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
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. Dan, dari banting setirnya itu Haryo pun punya kesempatan untuk bergabung dalam misi besar CERN mencari keberadaan Higgs Boson.
Fisika Partikel di Indonesia
Fisika partikel di Indonesia bukannya tidak berkembang. Haryo mengatakan, "Sudah banyak orang Indonesia yang menekuni fisika partikel teori, namun sangat sedikit yang menekuni fisika partikel eksperimen."
Menurutnya, kapasita Indonesia di bidang fisika partikel harus terus dibangun. "Tidak perlu seperti dengan membuat akselerator seperti LHC, namun cukup dengan meningkatkan keterlibatan perguruan tinggi dan institusi penelitia di Indonesia."
Minggu lalu (26-28 Juni 2012), perwakilan dari CERN telah datang ke Universitas Indonesia. Salah satu tujuannya adalah meningkatkan kerja sama antara CERN dan Indonesia.
Fisika partikel, terutama bagi Indonesia yang masih berkutat dengan pembangunan ekonomi, kadang dianggap tidak aplikatif. Menurut Haryo, pandangan tersebut sebenarnya tidak tepat.
"Mengatakan fisika partikel tidak aplikatif bagi saya adalah seperti tidak perlu meneliti tentang listrik magnet yang diperlukan untuk menciptakan bohlam listrik karena kita cukup menggunakan lilin saja untuk penerangan!" tegasnya.
Riset listrik magnet pada abad 17 dan 18 bisa dikatakan sama seperti penelitian fisika partikel eksperimen saat ini. Tidak seorang pun tahu apa kegunaan mempelajari listrik statis dari menggesek-gesek kain wol atau batu ambar. Tapi, pada akhirnya riset berguna.
Dalam kenyataannya, riset fisika partikel di CERN secara tidak langsung memberi sumbangsih pada perkembangan teknologi. Contoh nyatanya adalah aplikasi pada kedokteran dan teknologi informasi.
"Teknologi yang diperlukan untuk membangun detektor dan akselerator fisika partikel, ternyata memiliki aplikasi praktis untuk kehidupan sehari-hari. Keberadaan alat pencitraan medis yang murah di rumah sakit dimungkinkan karena teknologi kabel listrik superkonduktor yang digunakan di akselerator Fermilab dan Tevatron," jelas Haryo.
"Teknologi internet (WWW) diciptakan di CERN tahun 1989 untuk membantu komunikasi ilmiah antar fisikawan, dan saat ini teknologi komputasi grid dan global digunakan eksperimen CERN untuk mengolah data," tambahnya.
Sumber : kompas.com
Tidak ada komentar:
Posting Komentar