Partikel Tuhan = Partikel Higgs Boson = Atom Bukan Terkecil Lagi

Oleh:                : Rofa Yulia Azhar
Tanggal terbit   : 12 September 2012
Sumber             : Dikutip dari berbagai sumber dengan perubahan seperlunya.

Pernahkah anda takjub dengan keindahan karya sasta? Tapi pernahkah terpikir jika keindahan tersebut ternyata berasal dari 26 huruf yang saling berkomunikasi dengan cara tertentu yang menghasilkan sebuah karya sastra.

Pernahkah anda sangat kesal dengan kerumitan yang terdapat pada matematika? Tapi pernahkah anda berpikir jika kerumitan tersebut disebabkan oleh sepuluh angka yang saling berkomunikasi dengan operasi-operasi dan sifat-sifat tertentu sehingga menjadi simbol-simbol yang sangat kompleks.

Pernahkah anda begitu heran oleh kecanggihan komputer? Tapi pernahkah anda berpikir jika kecanggihan komputer disebabkan oleh dua bilangan biner, 0 dan 1 yang saling berkomunikasi dengan algoritma-algoritma tertentu.

Pernahkan anda berpikir tentang keajaiban benda-benda yang ada di sekeliling anda? Mengapa mereka terbentuk dan berasal dari apa mereka? Sebenarnya anda tak perlu berpikir terlalu jauh. Seperti yang terdapat pada contoh di atas, semuanya berasal dari sesuatu yang sederhana.

Pada tahun 1802 Dalton mengemukakan jika atom merupakan partikel terkecil penyusun alam semesta. Tidak lama kemudian (1899-1932) para ilmuwan menemukan proton, elektron dan neutron. Sehingga kalimat yang menyatakan jika atom sebagai partikel terkecil dari semua materi perlu dikaji ulang. Selanjutnya pada tahun 1964 Peter Higgs mengkonsepkan partikel lainnya, yaitu partikel pemberi massa yang selanjutnya disebut partikel Higgs Boson (secara salah kaprah disebut partikel tuhan). Selain itu Murray Gell-Mann dan George Zweig, ilmuwan asal Amerika Serikat, mengungkapkan bahwa proton dan netron jika dibelah terdiri atas bagian yang lebih kecil disebut quark.

Perkembangan dunia partikular tidak berhenti sampai sana, tahun 1974 mulai dicetuskan 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.

Model Standar: Partikel dan Gaya Fundamental

Teori Kuantum, sebagai teori yang paling bertanggungjawab atas domain ini, menjelaskan bahwa ada empat cara partikel-partikel itu berkomunikasi. Cara-cara ini selanjutnya disebut gaya. Gaya paling lemah adalah gravitasi, yang menyatukan partikel-partikel dalam orde makroskopik. Gaya elektromagnetik adalah gaya kedua di alam yang mengikat orde pertama alam mikroskopik, yakni bertanggungjawab dalam berbagai reaksi kimia. Gaya ketiga dan keempat adalah gaya kuat dan gaya lemah, yang bertanggungjawab dalam orde kedua alam mikroskopik. Keempat gaya tersebut seolah-olah terpadu, namun kenyataannya terpisah satu sama lain. Ada keyakinan diantara para fisikawan bahwa empat gaya itu kelak benar-benar bisa disatukan.

Model Standar juga menyatakan, materi terdiri dari partikel kecil yang disebut fermion. Fermion terdiri dari quark dan lepton.  Ada juga boson, yakni partikel perantara interaksi antar materi. Tiap boson membawa gaya sendiri --gluon membawa gaya kuat, foton membawa gaya elektromagnet W,  Z boson membawa gaya lemah, dan graviton membawa gaya gravitasi.  Partikel terakhir, yakni Higgs boson yang berperan menentukan massa.  Kecuali Higgs boson, semua partikel dalam Model Standar sudah ditemukan.

Bersandar pada hukum distribusi statistik kuantum Bose-Einstein, hasil kolaborasi fisikawan India, Satyendra Bose dan Albert Einstein, Peter Higgs pada 1960-an mencetuskan teori yang menuntut adanya partikel subatom dari suatu medan (field) yang memberikan massa ke partikel dasar – yang kelak disebut Higgs boson

 Dari mana muncul nama Higgs boson? Medan Higgs ini terdiri dari kuanta partikel berjenis boson – itu sebabnya dinamai Higgs boson, yang memiliki ciri, massanya diprediksi berada diatas 100 Giga eV atau lebih dari 100 kali massa proton. 

Penantian yang Dinanti

Akhirnya pada tanggal 4 Juli 2012 secara sah partikel tuhan (Higgs Boson) ditemukan oleh para ilmuwan di CERN. Meski secara teoritis terbukti, tapi mewujudkan Higgs boson sungguh pelik. Tak semua ilmuwan percaya. Termasuk ilmuwan tenar dan kontroversial, Stephen Hawking.  Penemuan Higgs boson membuatnya kalah taruhan. Konsekuensinya, ia harus menyerahkan US$100 kepada fisikawan University of Michigan Godon Kane, sang pemenang.

Lalu apa hubungannya dengan pembentukan alam semesta?  

Pada 13,7 miliar tahun lalu, sesaat setelah dentuman terjadi (Big Bang), semesta yang panas terisi oleh hamparan partikel. Tanpa kehadiran Higgs boson, maka quarks tidak akan terkombinasi membentuk proton atau neutron. Kemudian, proton dan neutron pun tak akan terkombinasi dengan elektron membentuk atom. Tanpa atom, maka molekul dan materi pun tidak akan terbentuk. Atau dengan kata lain: tak ada galaksi, tak ada bintang, tak ada planet, tak ada kehidupan di muka Bumi.

Untuk mempermudah pemahaman  kita mengenai Partikel Higgs Boson mari kita lihat penjelasan di bawah ini: