Bagaimana Sejarah Perkembangan Fisika Nuklir?

Large Hadron Collider (LHC) adalah akselerator partikel terbesar dan terkuat di dunia. Dibangun oleh European Organization for Nuclear Research (CERN) di perbatasan Swiss-Prancis dekat Jenewa, LHC dirancang untuk menabrakkan hadron (seperti proton) dengan energi sangat tinggi untuk mempelajari partikel dasar dan gaya yang mengatur alam semesta. Large Hadron Collider adalah cincin Akselerator Partikel dan Atom-Smasher raksasa yg dibuat oleh Badan Riset Nuklir Eropa (CERN) dengan panjang keliling 27 km yg terletak pd kedalaman 175 meter dibawah tanah. Dibangun diantara perbatasan Perancis dan Swiss, cincin itu sendiri terdiri dari 9300 kumparan magnet superkonduktif dengan berat berton-ton yang dirangkai seperti sosis dan kemudian didinginkan dengan sekitar 96 ton helium cair. Sampai saat ini Proyek LHC melibatkan sekitar 7000 org Ahli Fisika Partikel (hampir separo dari semua ahli fisika partikel di seluruh dunia) dari 80 negara dan telah menghabiskan biaya sekitar USD 5,8 miliar (sekitar Rp 53,3 triliun). Dan direncanakan pada bulan Agustus ini mesin tersebut mulai dinyalakan.

www.sciandnature.com

Cara Kerja LHC adalah :

LHC adalah cincin raksasa sepanjang 27 kilometer yang terletak sekitar 100 meter di bawah tanah. Cara kerja LHC dapat dijelaskan dalam beberapa langkah:

• Akselerasi Partikel: Proton atau ion berat dipercepat menggunakan serangkaian akselerator linier dan booster hingga mencapai kecepatan mendekati kecepatan cahaya.
• Bimbingan Magnetik: Partikel-partikel yang dipercepat dipandu melalui cincin LHC oleh ribuan magnet superkonduktor yang menghasilkan medan magnet sangat kuat untuk menjaga partikel pada jalur yang benar.
• Tumbukan: Di empat titik sepanjang cincin LHC, berkas partikel diarahkan untuk bertabrakan. Energi yang dilepaskan dalam tumbukan ini menciptakan kondisi ekstrem yang memungkinkan ilmuwan mempelajari partikel yang muncul dari tumbukan.
• Deteksi dan Analisis: Empat detektor besar (ATLAS, CMS, ALICE, dan LHCb) digunakan untuk mendeteksi dan menganalisis partikel yang dihasilkan dari tumbukan. Detektor ini dirancang untuk mengukur berbagai sifat partikel seperti momentum, energi, dan muatan listrik.

Penemuan Penting LHC

Sejak mulai beroperasi pada tahun 2008, LHC telah menghasilkan sejumlah penemuan penting dalam fisika partikel. Beberapa di antaranya adalah:

• Penemuan Higgs Boson (2012): Salah satu penemuan paling terkenal adalah partikel Higgs boson, yang dikonfirmasi pada tahun 2012 oleh eksperimen ATLAS dan CMS. Higgs boson adalah partikel yang terkait dengan mekanisme yang memberikan massa pada partikel dasar, sesuai dengan Model Standar fisika partikel. Penemuan ini mengonfirmasi teori yang diajukan oleh Peter Higgs dan Franois Englert pada tahun 1964, yang kemudian memenangkan Hadiah Nobel dalam Fisika pada tahun 2013.
• Penelitian tentang Materi Gelap: LHC juga digunakan untuk mencari bukti keberadaan partikel materi gelap, yang diperkirakan membentuk sekitar 27% dari alam semesta tetapi belum terdeteksi secara langsung. Materi gelap tidak berinteraksi dengan cahaya, sehingga sangat sulit dideteksi dengan cara konvensional.
• Studi tentang Quark-Gluon Plasma: Eksperimen ALICE di LHC mempelajari quark-gluon plasma, keadaan materi yang ada sesaat setelah Big Bang. Studi ini membantu ilmuwan memahami kondisi awal alam semesta dan evolusi materi.

Kesimpulan

Large Hadron Collider (LHC) adalah alat yang luar biasa dalam penelitian fisika partikel, memungkinkan kita menjelajahi dasar-dasar materi dan energi. Melalui eksperimen dan penemuan yang dilakukan di LHC, kita mendapatkan wawasan baru tentang alam semesta dan hukum-hukum yang mengaturnya. Dengan teknologi canggih dan kerjasama internasional yang luas, LHC terus mendorong batas pengetahuan kita tentang dunia subatomik.