Antimateri Terperangkap
Maximilian Kohler terpana dan
tak percaya ketika Vittoria Vetra
menuturkan keberhasilannya
membuat lawan materi--
antimateri. Direktur Badan
Penelitian Nuklir Eropa (CERN)
itu mengatakan tak ada lagi
antimateri di bumi. "Bahkan
mungkin tak ada lagi di galaksi
ini," Kohler menyergah.
Dengan kalem, Vittoria
kemudian mempertunjukkan
"mesin" pembuat antimateri dan
bagaimana dia bekerja
menghasilkan lawan materi itu.
Vittoria juga menjelaskan
bagaimana dia bersama ayahnya,
Leonardo Vetra, membuat alat
"penjebak" antimateri. Alat ini
perlu dibuat khusus karena
antimateri akan luruh apabila
bersentuhan dengan materi apa
pun, termasuk partikel udara.
"Hee …bat," Kohler terbata
memuji seraya terbatuk-batuk.
Karya besar Vittoria memang
hanya imajinasi Dan Brown di
novelnya, Angels & Demons,
yang terbit sepuluh tahun lalu.
Imajinasi Dan Brown itu menjadi
kenyataan sekarang. Kolaborasi
fisikawan partikel dari 15
perguruan tinggi pelbagai negara
yang tergabung di tim Alpha
CERN berhasil membuat dan
memerangkap antimateri
antihidrogen. Hasil penelitian
mereka ini dipublikasikan di
jurnal Nature edisi 17 November
lalu.
Paul Adrien Maurice Dirac,
fisikawan asal Inggris, pertama
kali mencetuskan teori soal
keberadaan antimateri pada
1928. Dia mengkombinasikan
teori kuantum Erwin
Schrodinger-Werner Heisenberg
dengan teori relativitas khusus
Albert Einstein. Dirac, yang kala
itu baru berusia 26 tahun,
mengatakan setiap keberadaan
partikel pasti diikuti
pasangannya, antipartikel, yang
berbeda muatan. Misalnya, jika
ada elektron, akan ada
antielektron yang sama dalam
segala hal kecuali antielektron ini
memuat listrik positif.
Serupa dengan bayangan di
cermin, ketika ada materi, akan
ada pula pasangannya,
antimateri. Lalu sekarang ada di
mana antimateri ini? Antimateri
sudah sekian lama menghilang.
Para fisikawan berteori, setelah
terjadi ledakan besar (Big Bang)
yang mengawali terciptanya alam
semesta, lahirlah materi dan juga
pasangannya, antimateri, dalam
jumlah hampir sama. Jumlah
materi sedikit lebih banyak
daripada antimateri.
"Cacat simetri di awal alam
semesta inilah yang membuat
jumlah antimateri terus
menyusut," kata Terry Mart,
fisikawan dari Universitas
Indonesia. Antimateri berumur
pendek karena, ketika
bertumbukan dengan materi, ia
akan meluruh. Apalagi, menurut
Laksana Tri Handoko, fisikawan
dari Pusat Penelitian Fisika,
antimateri cenderung tidak stabil.
Pada akhirnya, walaupun sama
sekali belum terang benar
bagaimana prosesnya, hampir
seluruh semesta hanya tersusun
dari materi.
Dengan memelototi sifat
antimateri, jawaban atas
pertanyaan terbesar dalam dunia
fisika partikel itu mungkin bisa
sedikit tersingkap. Yang jadi soal,
mengamati sifat dan perilaku
antimateri bukan soal gampang.
Fisikawan CERN berhasil
membuat sembilan atom
antimateri antihidrogen pertama
kali pada 1995. Namun
antihidrogen itu melintas dengan
kecepatan cahaya sehingga
mustahil bisa diamati. Dua tahun
kemudian, peneliti di Fermilab,
Chicago, Amerika Serikat, juga
berhasil membuat ratusan atom
antihidrogen. Tapi, sekali lagi,
atom itu hanya tampak selama
beberapa mikrodetik dan
kemudian luruh setelah
menumbuk materi. Uji coba tim
Athena CERN pada 2002 pun
belum mampu menahan lama
umur antimateri.
Setelah lewat 15 tahun, baru kali
inilah para fisikawan partikel
berhasil menangkap dan
menjebak 38 atom antihidrogen.
Walaupun tim Alpha CERN
hanya mampu menahan atom
antihidrogen selama 170
milidetik, Cliff Surko, fisikawan
dari University of California, San
Diego, menilainya sebagai satu
kemajuan besar.
Untuk menghasilkan atom
antimateri, tim Alpha CERN
menautkan 10 juta antiproton
dengan 700 juta positron
(antielektron) dengan
menggunakan medan osilasi
listrik. Antiproton sendiri didapat
lewat tumbukan proton pada
logam dengan kecepatan sangat
tinggi dalam perangkat Large
Hadron Collider. Sedangkan
positron diperoleh dari sumber
radioaktif sodium-22.
Yang paling sulit, menurut Joel
Fajans, anggota tim Alpha CERN,
justru bagaimana memerangkap
antihidrogen itu. "Mereka
bergerak terlalu cepat," kata
Fajans. Selain bergerak dengan
kecepatan mendekati cahaya
melintas, temperatur atom-atom
antihidrogen ini kelewat panas.
Untuk mendinginkan dan
memperlambat laju atom
antihidrogen, atom-atom itu
dilewatkan dalam medan magnet
octupole.
Dari jutaan atom antihidrogen
yang dapat dibuat, hanya 38
atom yang bisa dihambat lajunya
dan ditangkap. Itu pun perlu 335
kali uji coba. "Memerangkap
antihidrogen ribuan kali lebih
sulit daripada membuatnya,"
kata Fajans. Dan 38 atom itu pun
hanya berumur sepersekian
detik. "Hanya beberapa detik
sudah menyenangkan, walaupun
kalau bisa bertahan selamanya
tentu lebih bagus." Walhasil, tak
banyak informasi yang didapat
dari 38 atom antihidrogen itu.
***
Ketika setengah gram antimateri
dibawa kabur dari laboratorium
bawah tanah CERN dan
disembunyikan di salah satu
lorong Vatikan, negara kecil itu
panik. Sebab, bila setengah gram
antimateri yang kira-kira sebesar
sebutir beras itu bersentuhan
dengan materi apa pun dan
meledak, kekuatannya setara
dengan 5.000 ton dinamit. Pusat
gereja Katolik itu akan berubah
menjadi kubangan besar. Tapi
untunglah "bom antimateri"
hanya terjadi di novel Dan
Brown.
Energi yang dihasilkan dari
tumbukan antimateri dengan
materi memang luar biasa besar.
"Satu kilogram antimateri saja
bisa menghancurkan satu kota
besar," kata Terry Mart.
Kekuatan ledakan satu kilogram
antimateri kira-kira setara
dengan 3.000 bom atom yang
dijatuhkan di Kota Hiroshima,
Jepang.
Untungnya lagi, bom antimateri
ini hanya akan mungkin terjadi
dalam angan-angan Dan Brown.
Sebab, menurut Jeffery Hangst,
juru bicara tim Alpha CERN,
untuk mendapatkan satu gram
antimateri saja, perlu waktu 300
miliar tahun. Dan karena sifatnya
yang sangat tidak stabil, sampai
sekarang juga belum ada
teknologi yang cukup aman
untuk menyimpannya.
Seperti halnya bom antimateri,
berharap antimateri menjadi
sumber energi besar seperti
ketika antimateri menjadi bahan
bakar pesawat penjelajah
angkasa USS Enterprise di film
seri Star Trek pun hanya impian
belaka. "Sama sekali tidak
efisien," kata Cliff Surko.
"Kalaupun efisiensinya bisa
digenjot, berapa banyak
antimateri yang bisa dibuat?"
Antimateri adalah materi paling
mahal. Badan Antariksa Amerika
Serikat memperkirakan, untuk
mendapatkan satu gram
antimateri, butuh biaya US$ 62
triliun. Dengan semua halangan
itu, Vatikan tak perlu takut
tulisan Dan Brown menjadi
kenyataan.
Sapto Pradityo (BBC,
ScienceNow, Guardian,
Independent)
tak percaya ketika Vittoria Vetra
menuturkan keberhasilannya
membuat lawan materi--
antimateri. Direktur Badan
Penelitian Nuklir Eropa (CERN)
itu mengatakan tak ada lagi
antimateri di bumi. "Bahkan
mungkin tak ada lagi di galaksi
ini," Kohler menyergah.
Dengan kalem, Vittoria
kemudian mempertunjukkan
"mesin" pembuat antimateri dan
bagaimana dia bekerja
menghasilkan lawan materi itu.
Vittoria juga menjelaskan
bagaimana dia bersama ayahnya,
Leonardo Vetra, membuat alat
"penjebak" antimateri. Alat ini
perlu dibuat khusus karena
antimateri akan luruh apabila
bersentuhan dengan materi apa
pun, termasuk partikel udara.
"Hee …bat," Kohler terbata
memuji seraya terbatuk-batuk.
Karya besar Vittoria memang
hanya imajinasi Dan Brown di
novelnya, Angels & Demons,
yang terbit sepuluh tahun lalu.
Imajinasi Dan Brown itu menjadi
kenyataan sekarang. Kolaborasi
fisikawan partikel dari 15
perguruan tinggi pelbagai negara
yang tergabung di tim Alpha
CERN berhasil membuat dan
memerangkap antimateri
antihidrogen. Hasil penelitian
mereka ini dipublikasikan di
jurnal Nature edisi 17 November
lalu.
Paul Adrien Maurice Dirac,
fisikawan asal Inggris, pertama
kali mencetuskan teori soal
keberadaan antimateri pada
1928. Dia mengkombinasikan
teori kuantum Erwin
Schrodinger-Werner Heisenberg
dengan teori relativitas khusus
Albert Einstein. Dirac, yang kala
itu baru berusia 26 tahun,
mengatakan setiap keberadaan
partikel pasti diikuti
pasangannya, antipartikel, yang
berbeda muatan. Misalnya, jika
ada elektron, akan ada
antielektron yang sama dalam
segala hal kecuali antielektron ini
memuat listrik positif.
Serupa dengan bayangan di
cermin, ketika ada materi, akan
ada pula pasangannya,
antimateri. Lalu sekarang ada di
mana antimateri ini? Antimateri
sudah sekian lama menghilang.
Para fisikawan berteori, setelah
terjadi ledakan besar (Big Bang)
yang mengawali terciptanya alam
semesta, lahirlah materi dan juga
pasangannya, antimateri, dalam
jumlah hampir sama. Jumlah
materi sedikit lebih banyak
daripada antimateri.
"Cacat simetri di awal alam
semesta inilah yang membuat
jumlah antimateri terus
menyusut," kata Terry Mart,
fisikawan dari Universitas
Indonesia. Antimateri berumur
pendek karena, ketika
bertumbukan dengan materi, ia
akan meluruh. Apalagi, menurut
Laksana Tri Handoko, fisikawan
dari Pusat Penelitian Fisika,
antimateri cenderung tidak stabil.
Pada akhirnya, walaupun sama
sekali belum terang benar
bagaimana prosesnya, hampir
seluruh semesta hanya tersusun
dari materi.
Dengan memelototi sifat
antimateri, jawaban atas
pertanyaan terbesar dalam dunia
fisika partikel itu mungkin bisa
sedikit tersingkap. Yang jadi soal,
mengamati sifat dan perilaku
antimateri bukan soal gampang.
Fisikawan CERN berhasil
membuat sembilan atom
antimateri antihidrogen pertama
kali pada 1995. Namun
antihidrogen itu melintas dengan
kecepatan cahaya sehingga
mustahil bisa diamati. Dua tahun
kemudian, peneliti di Fermilab,
Chicago, Amerika Serikat, juga
berhasil membuat ratusan atom
antihidrogen. Tapi, sekali lagi,
atom itu hanya tampak selama
beberapa mikrodetik dan
kemudian luruh setelah
menumbuk materi. Uji coba tim
Athena CERN pada 2002 pun
belum mampu menahan lama
umur antimateri.
Setelah lewat 15 tahun, baru kali
inilah para fisikawan partikel
berhasil menangkap dan
menjebak 38 atom antihidrogen.
Walaupun tim Alpha CERN
hanya mampu menahan atom
antihidrogen selama 170
milidetik, Cliff Surko, fisikawan
dari University of California, San
Diego, menilainya sebagai satu
kemajuan besar.
Untuk menghasilkan atom
antimateri, tim Alpha CERN
menautkan 10 juta antiproton
dengan 700 juta positron
(antielektron) dengan
menggunakan medan osilasi
listrik. Antiproton sendiri didapat
lewat tumbukan proton pada
logam dengan kecepatan sangat
tinggi dalam perangkat Large
Hadron Collider. Sedangkan
positron diperoleh dari sumber
radioaktif sodium-22.
Yang paling sulit, menurut Joel
Fajans, anggota tim Alpha CERN,
justru bagaimana memerangkap
antihidrogen itu. "Mereka
bergerak terlalu cepat," kata
Fajans. Selain bergerak dengan
kecepatan mendekati cahaya
melintas, temperatur atom-atom
antihidrogen ini kelewat panas.
Untuk mendinginkan dan
memperlambat laju atom
antihidrogen, atom-atom itu
dilewatkan dalam medan magnet
octupole.
Dari jutaan atom antihidrogen
yang dapat dibuat, hanya 38
atom yang bisa dihambat lajunya
dan ditangkap. Itu pun perlu 335
kali uji coba. "Memerangkap
antihidrogen ribuan kali lebih
sulit daripada membuatnya,"
kata Fajans. Dan 38 atom itu pun
hanya berumur sepersekian
detik. "Hanya beberapa detik
sudah menyenangkan, walaupun
kalau bisa bertahan selamanya
tentu lebih bagus." Walhasil, tak
banyak informasi yang didapat
dari 38 atom antihidrogen itu.
***
Ketika setengah gram antimateri
dibawa kabur dari laboratorium
bawah tanah CERN dan
disembunyikan di salah satu
lorong Vatikan, negara kecil itu
panik. Sebab, bila setengah gram
antimateri yang kira-kira sebesar
sebutir beras itu bersentuhan
dengan materi apa pun dan
meledak, kekuatannya setara
dengan 5.000 ton dinamit. Pusat
gereja Katolik itu akan berubah
menjadi kubangan besar. Tapi
untunglah "bom antimateri"
hanya terjadi di novel Dan
Brown.
Energi yang dihasilkan dari
tumbukan antimateri dengan
materi memang luar biasa besar.
"Satu kilogram antimateri saja
bisa menghancurkan satu kota
besar," kata Terry Mart.
Kekuatan ledakan satu kilogram
antimateri kira-kira setara
dengan 3.000 bom atom yang
dijatuhkan di Kota Hiroshima,
Jepang.
Untungnya lagi, bom antimateri
ini hanya akan mungkin terjadi
dalam angan-angan Dan Brown.
Sebab, menurut Jeffery Hangst,
juru bicara tim Alpha CERN,
untuk mendapatkan satu gram
antimateri saja, perlu waktu 300
miliar tahun. Dan karena sifatnya
yang sangat tidak stabil, sampai
sekarang juga belum ada
teknologi yang cukup aman
untuk menyimpannya.
Seperti halnya bom antimateri,
berharap antimateri menjadi
sumber energi besar seperti
ketika antimateri menjadi bahan
bakar pesawat penjelajah
angkasa USS Enterprise di film
seri Star Trek pun hanya impian
belaka. "Sama sekali tidak
efisien," kata Cliff Surko.
"Kalaupun efisiensinya bisa
digenjot, berapa banyak
antimateri yang bisa dibuat?"
Antimateri adalah materi paling
mahal. Badan Antariksa Amerika
Serikat memperkirakan, untuk
mendapatkan satu gram
antimateri, butuh biaya US$ 62
triliun. Dengan semua halangan
itu, Vatikan tak perlu takut
tulisan Dan Brown menjadi
kenyataan.
Sapto Pradityo (BBC,
ScienceNow, Guardian,
Independent)
Comments
Post a Comment
silahkan berkomentar kawan !