Mohon tunggu...
APOLLO_ apollo
APOLLO_ apollo Mohon Tunggu... Dosen - Lyceum, Tan keno kinoyo ngopo

Aku Manusia Soliter, Latihan Moksa

Selanjutnya

Tutup

Ruang Kelas

Apa itu Partikel Tuhan?

8 April 2022   09:54 Diperbarui: 8 April 2022   10:10 311
+
Laporkan Konten
Laporkan Akun
Kompasiana adalah platform blog. Konten ini menjadi tanggung jawab bloger dan tidak mewakili pandangan redaksi Kompas.
Lihat foto
Bagikan ide kreativitasmu dalam bentuk konten di Kompasiana | Sumber gambar: Freepik

Pada tahun 1993, Leon Lederman menulis sebuah buku tentang Higgs boson. Karena partikel ini menyebabkan begitu banyak sakit kepala dalam fisika, judulnya seharusnya "Partikel Goddam". Tetapi penerbit tidak ingin ada kata-kata makian di sampulnya, jadi dia dengan cepat mengubah judulnya menjadi "Partikel Tuhan". Akibatnya, angka penjualan melonjak, tetapi fisikawan sekarang memiliki banyak pertanyaan untuk dijawab. Dan bahkan Vatikan harus mengambil sikap. Jika Higgs boson menciptakan massa dari ketiadaan, memang akan ada sesuatu yang ilahi tentangnya. Namun, tidak ada keajaiban di balik pembentukan massa dan peran Higgs boson di dalamnya, melainkan proses fisik yang rumit yang menyulitkan bahkan fisikawan terbaik untuk menjelaskannya dengan cara yang dapat dimengerti. Jika media massa sebagai "orang awam" mencoba menulis artikel tentang hal itu pada hari pengumuman, fakta ilmiah dicampur dengan solusi semu dan sejumlah spekulasi, menciptakan gambaran realitas yang menyimpang.

Awal dari pencarian Higgs.Pencarian eksperimental untuk boson Higgs dimulai pada 1980-an. Pada tahun 1984, Kolaborasi Bola di German Electron Synchrotron (DESY) mengumumkan puncak sinyal yang sesuai dengan massa Higgs boson 8,32 GeV. Namun, hasilnya tidak dikonfirmasi dan menghilang setelah data lebih lanjut dievaluasi. Semua upaya lain, termasuk kerjasama CUSB dan CLEO di Cornell University dan SINDRUM di Paul Scherrer Institute di Swiss

tidak ada hasil. Ini menyiratkan  massa boson Higgs, jika ada, harus berada di luar jangkauan kekuatan fasilitas ini. Eksperimen di Large Electron-Positron Collider (LEP) dilakukan dari 1989-2000, memberikan kemungkinan batas bawah 107,3 GeV. Tevatron Collider di Fermilab di AS mampu mempersempit massa menjadi antara 115 dan 140 GeV. Karena tidak ada eksperimen yang mampu membuktikan Higgs boson hingga saat ini, semakin banyak keraguan yang muncul tentang teori tersebut. Namun demikian, diputuskan untuk melakukan upaya verifikasi terakhir dengan membangun LHC.

Large Hadron Collider (LHC) ditugaskan pada tahun 2008 setelah hampir 10 tahun konstruksi. Ini adalah akselerator partikel paling kuat dan sukses yang pernah dibuat dan mesin buatan manusia terbesar dan paling kompleks.  Partikel yang akan dipercepat pertama keluar dari botol hidrogen sederhana, medan listrik kemudian menarik elektron menjauh. Proton yang tersisa dipercepat menjadi sekitar kecepatan cahaya oleh akselerator linier yang disebut "Linac 2". Dalam akselerator linier, partikel bermuatan listrik dipercepat dari sumber ke silinder berongga logam (tabung melayang), yang terhubung ke kutub sumber tegangan AC. Saat melewati tabung hanyut bebas medan, tanda dari sumber tegangan berbalik, sehingga setelah keluar dari yang pertama, partikel dipercepat menuju tabung hanyut berikutnya, yang juga terhubung ke sumber tegangan. Karena kecepatan partikel meningkat, panjang tabung harus meningkat sementara frekuensi tegangan bolak-balik tetap sama

Elektrodinamika kuantum QED dapat dilihat sebagai teori medan kuantum pertama, yang dipopulerkan oleh Wolfgang Pauli pada tahun 1940-an. QED menjelaskan medan elektromagnetik dan menjelaskan efeknya pada partikel mekanik kuantum bermuatan. Dalam terang QED Chen Ning Yang dan Robert Mills mengusulkan teori medan pengukur non-Abelian pada tahun 1954 untuk menggambarkan interaksi yang lemah1. Pada tahun 1961 Sheldon Glashow menerbitkan "Partial-symmetries of weak interaction", di mana ia menjelaskan cara untuk menggabungkan elektromagnetik dengan interaksi lemah. Tiga tahun kemudian Francois Englert dan Robert Brout dan Peter Higgs secara independen mengusulkan mekanisme yang memungkinkan pemutusan simetri. Hal ini umumnya dikenal sebagai mekanisme Higgs hari ini dan dimasukkan pada tahun 1967/1968 oleh Weinberg dan Salam ke dalam teori elektrolemah Glashow, membentuk dasar Model Standar modern5 6. Penambahan besar terakhir pada Model Standar adalah dimasukkannya interaksi kuat pada tahun 1970-an.

Standard Model terdiri dari 16 partikel elementer, yang dibagi menjadi 3 kelompok: 6 Quark, 6 Lepton dan 4 Boson/pembawa gaya Kuark dan lepton   dibagi dalam 3 generasi: [a]  generasi pertama: up quark, down quark, elektron, elektron neutrino; [b] generasi kedua: Charm quark, Strange quark, muon, muon neutrino; [c] generasi ketiga: quark atas, quark bawah, tau, tau neutrino

Perbedaan antara partikel yang bersesuaian dalam generasi yang berbeda adalah energi massanya. Semakin tinggi generasi semakin berat partikelnya. Kuark dan lepton adalah partikel materi, yang menjadi dasar alam semesta. Mereka biasanya juga disebut sebagai fermion. Boson adalah yang disebut pembawa gaya, karena fakta  mereka menengahi gaya antara fermion. Selain 6 quark, 6 lepton, dan 4 boson, terdapat partikel antimateri yang sesuai. Antipartikel memiliki massa yang sama dengan pasangan materinya, tetapi muatan elektromagnetik dan sifat lainnya berlawanan. Dalam tumbukan materi dan antimateri, mereka akan saling memusnahkan dan menciptakan energi, sesuai dengan kesetaraan energi-materi.

Pertanyaan tentang "apa yang menyatukan dunia pada intinya mungkin merupakan salah satu pertanyaan tertua umat manusia. Sejak Leucippus pada abad ke-4 SM; dan  memiliki gagasan tentang zat dasar yang tak terpisahkan dari mana dunia dibangun. Pemahaman kita saat ini berjalan lebih jauh. Kita tahu  materi yang kita ketahui terdiri dari molekul dan atom, yang pada gilirannya terdiri dari elektron di kulit dan neutron dan proton di dalam nukleus. Tapi ini bukan akhir dari cerita.

Sejak tahun 1960-an, fisikawan telah mengerjakan model yang menggambarkan blok pembangun dasar materi dan gaya yang memastikan kohesinya. Apa yang disebut "Model Standar Fisika Partikel Dasar" ini didasarkan pada dua prinsip:

Semua materi terdiri dari partikel elementer, yang disebut fermion. Mereka dibagi menjadi quark dan lepton dan menjadi tiga generasi partikel. Materi yang kita ketahui terdiri dari partikel-partikel generasi pertama, yaitu quark atas dan bawah serta elektron. Selain itu, ada neutrino, yang, bagaimanapun, hampir tidak berinteraksi dan karena itu sangat sulit untuk dideteksi. Partikel generasi kedua dan ketiga masing-masing sangat mirip dengan anggota keluarga generasi pertama, tetapi jauh lebih berat dan karenanya tidak stabil.

Partikel-partikel ini berinteraksi dengan bertukar partikel lain. Ini "mediator" disebut boson dan terkait dengan apa yang disebut kekuatan fundamental. Anda dapat menganggapnya sebagai bola berat yang dilempar oleh dua orang, masing-masing berdiri di atas perahu. Kedua individu ditolak satu sama lain sambil mempertahankan momentum. Efek ini dapat diartikan sebagai gaya tolak-menolak di antara mereka

HALAMAN :
  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
Mohon tunggu...

Lihat Konten Ruang Kelas Selengkapnya
Lihat Ruang Kelas Selengkapnya
Beri Komentar
Berkomentarlah secara bijaksana dan bertanggung jawab. Komentar sepenuhnya menjadi tanggung jawab komentator seperti diatur dalam UU ITE

Belum ada komentar. Jadilah yang pertama untuk memberikan komentar!
LAPORKAN KONTEN
Alasan
Laporkan Konten
Laporkan Akun