Partikel Tuhan

    Masih inget kan temuan CERN baru - baru ini?. Yak partikel tuhan. kali ini, saya akan sedikit mengulas tentang partikel tuhan ini. Pertama, saya kaget gak ketulungan saat mendengar kabar ditemukannya partikel tuhan dari berbagai media massa. Namun, setelah membaca berbagai sumber, ternyata namanya tidak berbanding lurus dengan artinya dalam kamus bahasa Indonesia. Nah, langsung aja yuk kita sikat abis

 Sebelum teori fisika kuantum begitu berkembang, para ilmuwan fisika klasik telah menemukan konsep atom (John Dalton) dimana kemudian seiring berkembangnya zaman dan ilmuwan-ilmuwan baru menyempurnakan teori dan konsep yang ada. ternyata si atom ini dapat terbagi lagi menjadi elektron (J.J Thomson dengan percobaan tabung katoadanya), kemudian ilmuwan berpikir apa ia masa iya negatip doang (elektron) pasti ada muatan positifnya nih… Ernest Rutherford sama muridnya nembakin sinar alfa ke lempeng emas terus beliau nemuin pembelokan sinar karena inti atom yang begitu dianggap begitu pejal yaitu inti atom yang isinya berupa proton) Rutherford melakukan percobaan setelah JJ Thomson ‘curhat’ sama beliau yang ngejelasin kalo ternyata dalam ‘seekor’ atom isinya tersebar elektron yang kayak kismis dalam roti (plum-pudding). banyak ilmuwan yang tidak puas (dasar ilmuwan!)… kok bisa elektron stabil gerak gak ketarik keinti atau intinya ‘muncrat’ ketarik keluar kok stabil-stabil aja dalam sono.. James Chadwick ilmuwan asal inggris (Newcastle) nemuin Neutron yang ada dalam inti atom (atau katanya proton tak bermuatan).. membuat atom memiliki kestabilan inti. tentu saja kemajuan ilmu pengetahuan tak lepas dari hasil pemikiran para ilmuwan itu sendiri, para ilmuwan itu tidak ada yang sombong… ketika mereka menemukan sesuatu mereka gak mau simpan sendiri karena mereka tahu… kalo disimpen simpen… bagaimana dunia ilmu pengetahuan bisa maju kalo orang yang lebih tahu saja tidak mau berbagi?? mereka gak mau pinter sendiri, karena kalau mereka mau nyelesaiin suatu masalah sendiri tentulah tidak akan sempurna.. mereka juga sadar bahwa generasi setelah mereka tentulah akan lebih cerdas dan jenius.. jadi karena manusia itu tidak sempurna… mari… sobat… berbagilah… hehe (jangan pelit2 sama ilmu… kalo ujian ngasi contekan itu baik loh.. ). Chadwick nemuin neutron hasil uji para ilmuwan sebelumnya yang membombardir inti berilium sama polonium (Becke dan Bothe nemuin emisi sinar gama yang kuat, Curie dan Joilot menjelaskan hal ini sebagai efek compton ketika peluruhan sinar gama ini diemsiikan lagi ke parafin menghasilkan penginkatan emisi.. barulah Chadwick menyempurnakannya dengan nambahin helium dan nitrogen hasil tumbukan sinar gama yang numbuk berilium diterusin ke parafin ini bukan sinar gama tapi dialah neutron yang punya massa yang lebih besar dari komponen atom lainnya (elektron dan proton).

 sebenernya ‘partikel tuhan’ atau ‘god particle’ ini adalah pelesetan dari Boson Higgs (Higgs Boson) yang menjadi istilah saat ini yang dipake oleh para ilmuwan fisika partikel. awalnya mantan direktur fermilab Leon Lederman (1988), dari hasil berbagai eksperimen yang dilakukan pusing mikirin karena gagal nemuin ‘partikel itu’ sambil mengumpat (nyepet) “partikel terkutuk!” atau “goddamned particle!!!!” (mungkin kalo ilmuwannya dari jatinangor paling bakal nyepet kalo lagi kesel: “partikel kampret!”). Terus, Lederman nulis naskah yang berjudul: Goddamned Particle: If the Universe Is the Answer, What Is the Question?, tapi karena judulnya kurang fantastis (biasalah media atau penerbit suka iseng) judul naskah tadi diedit: God Particle: If the Universe Is the Answer, What Is the Question? jadi jelas brader-brader pak dhe sekalian… partikel tuhan itu cuma.. ‘plesetan’… bukan ‘partikel tuhan’ seperti makna harfiah yang mungkin bisa diartikan oleh siapa saja.. akhirnya salah kaprah dan lain sebagainya.
standar partikel modern untuk fisika partikel modern 


kuark (quark) adalah elemen dasar penyusun materi, kombinasi beberapa kuark dapat membentuk suatu massa partikel yang dikenal sebagai hadron (beberapa kuark yang terikat oleh gaya yang kuat). dalam model standar partikel ada 6 macam kuark: u,d,c,s,t,b yang masing masing dibedakan dari sifat (atau ‘rasa’) partikelnya (up, down, char, strange, top, dan bottom quark), massa kuark yang paling ringan adalah up and down quark (u dan d), sementara yang lain (c,s,t,b) adalah kuark yang berat, secara teoritis kuark ini dapat dengan mudah meluruh (decay) menjadi kuark yang lebih stabil (paling ringan yaitu up dan down). energi lemah dapat membentuk kuark yang ringan (stabil) ini sementara yang berat dihasilkan melalui tubmukan energi yang tinggi seperti radiasi sinar kosmik atau percepatan partikel. kuark ini dari sifatnya dialah yang membentuk proton dan neutron yang padu di inti atom (nukleus). maka jika proton dan neutron di’belah’ lagi maka kuark inilah isinya, sementara kuark tidak dapat dibelah lagi karena dia diaggap sebagai pilinan energi.

   
    struktur kuark pada proton (kanak) dan neutron (kiri)

   

kemudian komponen kedua dari model partikel standar ini ada yang namanya lepton. lepton juga merupakan elemen dasar penyusun materi. tapi bedanya sama kuark, kalo kuark berada di dalam inti atom (sifatnya ‘padu terikat gaya kuat’) lepton ini sifatnya bergerak bebas mengelilingi inti atom. ada enam jenis lepton (berdasarkan ‘rasanya’) yang terdiri dari tiga jenis generasi lepton elektrik yang dibagi menjadi elektron dan neutrino elektron, generasi lepton muon yang teridiri dari muon dan nutrino muon, dan lepton tauon yang terdiri dari tauon dan nutrino tauon. elektron adalah salah satu produk dari lepton ini (jenis lepton elektrik). sama seperti proton dan neutron, elektron dan neutrino bila dibagi bagi lagi akan menjadi lepton ini.

peluruhan sinar beta dapat membentuk lepton

komponen ketiga penyusun materi dikenal sebagai boson, yang ini sifatnya agak beda dari yang lain.. lebih ke interaksi energi yang mengikat komponen-komponen lainnya. pernah denger kulit dan orbit elektron kan? seluruh konfigurasi boson ini dalam model partikel standar dikenal sebagai gauge boson. terdiri dari berbagai macam jenis gaya: gaya nuklir lemah (W-Z boson), gaya nulir kuat (gluon), gaya elektromagnetik, dan gaya gravitasi.

keenam kuark yang berada di dalam inti atom dan enam lepton yang berkeliaran di luar inti perlu ‘energi pengikat’ yang kita kenal sebagai boson tersebut. energi pengikat ini dinamakan juga sebagai ‘partikel pengikat’ seperti dijelasin diatas. nama boson diambil dari nama ilmuwan asal Kalkuta India Satyendra Nath Bose.. oleh aksen eropa di ubah jadi Boson (nambahin ‘on’ di bagian akhir hurufnya entah perilaku phonetic inggris yang enak aja ubah nama orang sembarangan! ), jasa bose menemukan kalkulasi statistik dari perilaku partikel boson hasil kolaborasinya dengan Albert Einstein dalam menentukan perhitungan statistik (probablitas) kemungkingan ditemukannya ‘partikel’ baru penyusun materi subatomik. sebelumnya udah ada statistik fermi-dirac yang nemuin fermion sebelum boson ditemuin yang memakai prinsip eksklusi pauli (orbit elektron yg nempatin satu kulit) nama fermion dipakai buat mengenang jasa enrico fermi yang nemuin ini dan pelopor pengembang reaktor nuklir pertama di Amrik

   

← Diagenesis pada batuan-batuan sedimen [diagenesis part II]

sekelumit… cerita lapangan :p [1] – the trilogy - →

‘partikel tuhan’ apa itu?

Posted on July 28, 2012

ilustrasi kemunculan boson higgs (diculik dari wikipedia)

ini bukan tulisan kontroversial.. cuma sharing, pemaparan teoritis ulang yang saya ‘culik’ dari berbagai sumber….

baru-baru ini media massa heboh mengenai hasil penemuan ilmuwan fisika CERN mengenai ‘partikel tuhan’… sebentar sebentar daripada ngobrolin istilah yang dipakai media massa…. ‘partikel tuhan’ itu apa sih??

Oke, sebenernya ini adalah jenis partikel yang termasuk ke dalam standar model partikel yang dibuat oleh CERN dan ilmuwan fisika partikel lainnya. kita akan bahas pelan pelan..

sebelum teori fisika kuantum begitu berkembang, para ilmuwan fisika klasik telah menemukan konsep atom (John Dalton) dimana kemudian seiring berkembangnya zaman dan ilmuwan-ilmuwan baru menyempurnakan teori dan konsep yang ada. ternyata si atom ini dapat terbagi lagi menjadi elektron (J.J Thomson dengan percobaan tabung katoadanya), kemudian ilmuwan berpikir apa ia masa iya negatip doang (elektron) pasti ada muatan positifnya nih… Ernest Rutherford sama muridnya nembakin sinar alfa ke lempeng emas terus beliau nemuin pembelokan sinar karena inti atom yang begitu dianggap begitu pejal yaitu inti atom yang isinya berupa proton) Rutherford melakukan percobaan setelah JJ Thomson ‘curhat’ sama beliau yang ngejelasin kalo ternyata dalam ‘seekor’ atom isinya tersebar elektron yang kayak kismis dalam roti (plum-pudding). banyak ilmuwan yang tidak puas (dasar ilmuwan!)… kok bisa elektron stabil gerak gak ketarik keinti atau intinya ‘muncrat’ ketarik keluar kok stabil-stabil aja dalam sono.. James Chadwick ilmuwan asal inggris (Newcastle) nemuin Neutron yang ada dalam inti atom (atau katanya proton tak bermuatan).. membuat atom memiliki kestabilan inti.

tentu saja kemajuan ilmu pengetahuan tak lepas dari hasil pemikiran para ilmuwan itu sendiri, para ilmuwan itu tidak ada yang sombong… ketika mereka menemukan sesuatu mereka gak mau simpan sendiri karena mereka tahu… kalo disimpen simpen… bagaimana dunia ilmu pengetahuan bisa maju kalo orang yang lebih tahu saja tidak mau berbagi?? mereka gak mau pinter sendiri, karena kalau mereka mau nyelesaiin suatu masalah sendiri tentulah tidak akan sempurna.. mereka juga sadar bahwa generasi setelah mereka tentulah akan lebih cerdas dan jenius.. jadi karena manusia itu tidak sempurna… mari… sobat… berbagilah… hehe (jangan pelit2 sama ilmu… kalo ujian ngasi contekan itu baik loh.. ). Chadwick nemuin neutron hasil uji para ilmuwan sebelumnya yang membombardir inti berilium sama polonium (Becke dan Bothe nemuin emisi sinar gama yang kuat, Curie dan Joilot menjelaskan hal ini sebagai efek compton ketika peluruhan sinar gama ini diemsiikan lagi ke parafin menghasilkan penginkatan emisi.. barulah Chadwick menyempurnakannya dengan nambahin helium dan nitrogen hasil tumbukan sinar gama yang numbuk berilium diterusin ke parafin ini bukan sinar gama tapi dialah neutron yang punya massa yang lebih besar dari komponen atom lainnya (elektron dan proton).

seiring dengan perkembangan jaman dan pemikiran brilian para ilmuwan, perkembangan teori atom klasik mulai bergeser (bukan berubah tapi lebih terlengkapi dan sempurna).. model atom bohr dengan orbit orbit lintasan elektornya dan erwin Schrodinger mencoba menambahkan pilinan energi tiap lintasan (awan elektron) elektron ini. semuanya saling menyempurnakan yang juga sinergis dengan penemuan-penemuan para ilmuwan dari komponen penyusun atom ini seperti pembahasan diatas.. kita lupakan saja pembahasan diatas karena itu semua ‘cerita-cerita’ guru fisika kita pas masi es em a…

perkembangan fisika kuantum membawa era baru di dunia fisika. teknologi nuklir merupakan terobosan baru dalam menguak tabir misteri dalam atom ini yang dianggap sebagai partikel terkecil penyususun semesta ‘pada waktu itu’ katanya, ternyata eh ternyata atom bisa dibagi bagi lagi.. ternyata dalam atom itu ada macam-macam jenis ‘partikel’ penyusunnya termasuk komponen lainnya yang dibahas diatas.. dikenalah istilah quark, lepton, dan boson… yang menjadi standar model partikel sub atomik penyusun alam semesta.. terkadang standar model ini suka ‘diplesetin’ teori dari hampir segala sesuatu (theory of almost everything). penemuan ‘materi’ dasar segala sesuatu (alam semesta dan isinya) ini akan menguak tabir bagaimana dan seperti apa alam semesta itu.. bagaimana evolusinya dan keterbentukannya… gilee….

CERN yang berada diperbatasan prancis Swiss merupakan sebuah Organisasi nuklir eropa yang anggotanya terdiri dari 20 negara. CERN hadir untuk menjawab tantangan para ilmuwan dalam riset nuklir dalam menguak misteri dalam atom ini. di Amrik juga ada sih sebenernya namanya Fermilab tapi gak tau kenapa Fermilab tutup 30 sepetember 2011 kekurangan dana riset.. (bayangin aja CERN dikeroyok sama banyak negara eropa sedangkan Fermilab amrik doang)..

———————

baik kita sudah diskusi kemana2 …

sebenernya ‘partikel tuhan’ atau ‘god particle’ ini adalah pelesetan dari Boson Higgs (Higgs Boson) yang menjadi istilah saat ini yang dipake oleh para ilmuwan fisika partikel. awalnya mantan direktur fermilab Leon Lederman (1988), dari hasil berbagai eksperimen yang dilakukan pusing mikirin karena gagal nemuin ‘partikel itu’ sambil mengumpat (nyepet) “partikel terkutuk!” atau “goddamned particle!!!!” (mungkin kalo ilmuwannya dari jatinangor paling bakal nyepet kalo lagi kesel: “partikel kampret!”). Terus, Lederman nulis naskah yang berjudul: Goddamned Particle: If the Universe Is the Answer, What Is the Question?, tapi karena judulnya kurang fantastis (biasalah media atau penerbit suka iseng) judul naskah tadi diedit: God Particle: If the Universe Is the Answer, What Is the Question? jadi jelas brader-brader pak dhe sekalian… partikel tuhan itu cuma.. ‘plesetan’… bukan ‘partikel tuhan’ seperti makna harfiah yang mungkin bisa diartikan oleh siapa saja.. akhirnya salah kaprah dan lain sebagainya..

pasti bakal nanya partikel apa sih higgs boson itu?? baik kita akan buat uraian singkat bersama ‘temen-temennya’ yang ada dalam model standar partikel modern…

dalam model standar partikel modern ada tiga komponen dasar penyusun partikel di alam semesta seperti dijelasin diatas: quark, lepton, dan boson.. apa itu semua?? Oke mari kita lihat.

standar moderl partikel untuk fiska partikel modern

kuark (quark) adalah elemen dasar penyusun materi, kombinasi beberapa kuark dapat membentuk suatu massa partikel yang dikenal sebagai hadron (beberapa kuark yang terikat oleh gaya yang kuat). dalam model standar partikel ada 6 macam kuark: u,d,c,s,t,b yang masing masing dibedakan dari sifat (atau ‘rasa’) partikelnya (up, down, char, strange, top, dan bottom quark), massa kuark yang paling ringan adalah up and down quark (u dan d), sementara yang lain (c,s,t,b) adalah kuark yang berat, secara teoritis kuark ini dapat dengan mudah meluruh (decay) menjadi kuark yang lebih stabil (paling ringan yaitu up dan down). energi lemah dapat membentuk kuark yang ringan (stabil) ini sementara yang berat dihasilkan melalui tubmukan energi yang tinggi seperti radiasi sinar kosmik atau percepatan partikel. kuark ini dari sifatnya dialah yang membentuk proton dan neutron yang padu di inti atom (nukleus). maka jika proton dan neutron di’belah’ lagi maka kuark inilah isinya, sementara kuark tidak dapat dibelah lagi karena dia diaggap sebagai pilinan energi.

struktur kuark pada proton (kanan) dan neutron (kiri)

kemudian komponen kedua dari model partikel standar ini ada yang namanya lepton. lepton juga merupakan elemen dasar penyusun materi. tapi bedanya sama kuark, kalo kuark berada di dalam inti atom (sifatnya ‘padu terikat gaya kuat’) lepton ini sifatnya bergerak bebas mengelilingi inti atom. ada enam jenis lepton (berdasarkan ‘rasanya’) yang terdiri dari tiga jenis generasi lepton elektrik yang dibagi menjadi elektron dan neutrino elektron, generasi lepton muon yang teridiri dari muon dan nutrino muon, dan lepton tauon yang terdiri dari tauon dan nutrino tauon. elektron adalah salah satu produk dari lepton ini (jenis lepton elektrik). sama seperti proton dan neutron, elektron dan neutrino bila dibagi bagi lagi akan menjadi lepton ini.

peluruhan sinar beta dapat membentuk lepton

komponen ketiga penyusun materi dikenal sebagai boson, yang ini sifatnya agak beda dari yang lain.. lebih ke interaksi energi yang mengikat komponen-komponen lainnya. pernah denger kulit dan orbit elektron kan? seluruh konfigurasi boson ini dalam model partikel standar dikenal sebagai gauge boson. terdiri dari berbagai macam jenis gaya: gaya nuklir lemah (W-Z boson), gaya nulir kuat (gluon), gaya elektromagnetik, dan gaya gravitasi.

keenam kuark yang berada di dalam inti atom dan enam lepton yang berkeliaran di luar inti perlu ‘energi pengikat’ yang kita kenal sebagai boson tersebut. energi pengikat ini dinamakan juga sebagai ‘partikel pengikat’ seperti dijelasin diatas. nama boson diambil dari nama ilmuwan asal Kalkuta India Satyendra Nath Bose.. oleh aksen eropa di ubah jadi Boson (nambahin ‘on’ di bagian akhir hurufnya entah perilaku phonetic inggris yang enak aja ubah nama orang sembarangan! ), jasa bose menemukan kalkulasi statistik dari perilaku partikel boson hasil kolaborasinya dengan Albert Einstein dalam menentukan perhitungan statistik (probablitas) kemungkingan ditemukannya ‘partikel’ baru penyusun materi subatomik. sebelumnya udah ada statistik fermi-dirac yang nemuin fermion sebelum boson ditemuin yang memakai prinsip eksklusi pauli (orbit elektron yg nempatin satu kulit) nama fermion dipakai buat mengenang jasa enrico fermi yang nemuin ini dan pelopor pengembang reaktor nuklir pertama di Amrik.

gue percaya.. otak-otak ‘batu’ (isinya cuma tentang batu2an doang :p kayak gua) pasti pada pusing dengan penjelasan diatas.. betul?? oke mari kita pake analogi yang sederhana..

kita pengen bangun rumah… tentu saja kita perlu batubata… nah batubatanya ini dinamakan kuark, masa batu bata doang.. kita juga perlu pasir (ukuran materi yang lebih kecil lagi) kita kenal sebagai lepton… terus bisa lepas dong kalo gak rekat.. maka kita perlu semen buat ngerekatin semua materi tadi yang kita sebut dalam kasus ini sebagai boson.. begitu kira-kira analogi sekenanya dari ane pak dhe.. hahaha (boleh rumahnya diganti batupasir karena ane tau yang baca tulisan ini kebanyakan ‘tukang batu’… fragmen penyusun pasirnya namanya kuark, matriknya namanya lepton, dan semen dalam batupasirnya adalah boson ).

      gaya nuklir lemah (W-Z boson) dapat membentuk proton dan neutron, gluon (gaya nuklir kuat) hadir untuk ‘mengikat’ dua partikel ini di dalam inti agar gak kabur. adapun foton (partikel cahaya atau kata Einstein disebut kuanta cahaya) dihasilkan oleh gaya elektromagnetik (dia unik beda kayak materi lain.. karena foton ini bisa bergerak konstan dan hampir tidak bermasa! katanya sama kayak gluon )..

jadi keempat gaya fundamental boson tersebut (nuklir lemah, nuklir kuat, elektromagentik, dan gravitasi) akan senantiasa bekerja mengikat dan ‘menjaga’ partikel partikel subatomik di alam semesta atau bisa dikatakan seluruh benda dialam semesta terjaga oleh gaya-gaya (boson) tadi.. kalau gak ada gaya itu maka alam semesta hanya akan jadi……. bubur kuark dan lepton belaka.. 

  

← Diagenesis pada batuan-batuan sedimen [diagenesis part II]

sekelumit… cerita lapangan :p [1] – the trilogy - →

‘partikel tuhan’ apa itu?

Posted on July 28, 2012

ilustrasi kemunculan boson higgs (diculik dari wikipedia)

ini bukan tulisan kontroversial.. cuma sharing, pemaparan teoritis ulang yang saya ‘culik’ dari berbagai sumber….

baru-baru ini media massa heboh mengenai hasil penemuan ilmuwan fisika CERN mengenai ‘partikel tuhan’… sebentar sebentar daripada ngobrolin istilah yang dipakai media massa…. ‘partikel tuhan’ itu apa sih??

Oke, sebenernya ini adalah jenis partikel yang termasuk ke dalam standar model partikel yang dibuat oleh CERN dan ilmuwan fisika partikel lainnya. kita akan bahas pelan pelan..

sebelum teori fisika kuantum begitu berkembang, para ilmuwan fisika klasik telah menemukan konsep atom (John Dalton) dimana kemudian seiring berkembangnya zaman dan ilmuwan-ilmuwan baru menyempurnakan teori dan konsep yang ada. ternyata si atom ini dapat terbagi lagi menjadi elektron (J.J Thomson dengan percobaan tabung katoadanya), kemudian ilmuwan berpikir apa ia masa iya negatip doang (elektron) pasti ada muatan positifnya nih… Ernest Rutherford sama muridnya nembakin sinar alfa ke lempeng emas terus beliau nemuin pembelokan sinar karena inti atom yang begitu dianggap begitu pejal yaitu inti atom yang isinya berupa proton) Rutherford melakukan percobaan setelah JJ Thomson ‘curhat’ sama beliau yang ngejelasin kalo ternyata dalam ‘seekor’ atom isinya tersebar elektron yang kayak kismis dalam roti (plum-pudding). banyak ilmuwan yang tidak puas (dasar ilmuwan!)… kok bisa elektron stabil gerak gak ketarik keinti atau intinya ‘muncrat’ ketarik keluar kok stabil-stabil aja dalam sono.. James Chadwick ilmuwan asal inggris (Newcastle) nemuin Neutron yang ada dalam inti atom (atau katanya proton tak bermuatan).. membuat atom memiliki kestabilan inti.

tentu saja kemajuan ilmu pengetahuan tak lepas dari hasil pemikiran para ilmuwan itu sendiri, para ilmuwan itu tidak ada yang sombong… ketika mereka menemukan sesuatu mereka gak mau simpan sendiri karena mereka tahu… kalo disimpen simpen… bagaimana dunia ilmu pengetahuan bisa maju kalo orang yang lebih tahu saja tidak mau berbagi?? mereka gak mau pinter sendiri, karena kalau mereka mau nyelesaiin suatu masalah sendiri tentulah tidak akan sempurna.. mereka juga sadar bahwa generasi setelah mereka tentulah akan lebih cerdas dan jenius.. jadi karena manusia itu tidak sempurna… mari… sobat… berbagilah… hehe (jangan pelit2 sama ilmu… kalo ujian ngasi contekan itu baik loh.. ). Chadwick nemuin neutron hasil uji para ilmuwan sebelumnya yang membombardir inti berilium sama polonium (Becke dan Bothe nemuin emisi sinar gama yang kuat, Curie dan Joilot menjelaskan hal ini sebagai efek compton ketika peluruhan sinar gama ini diemsiikan lagi ke parafin menghasilkan penginkatan emisi.. barulah Chadwick menyempurnakannya dengan nambahin helium dan nitrogen hasil tumbukan sinar gama yang numbuk berilium diterusin ke parafin ini bukan sinar gama tapi dialah neutron yang punya massa yang lebih besar dari komponen atom lainnya (elektron dan proton).

seiring dengan perkembangan jaman dan pemikiran brilian para ilmuwan, perkembangan teori atom klasik mulai bergeser (bukan berubah tapi lebih terlengkapi dan sempurna).. model atom bohr dengan orbit orbit lintasan elektornya dan erwin Schrodinger mencoba menambahkan pilinan energi tiap lintasan (awan elektron) elektron ini. semuanya saling menyempurnakan yang juga sinergis dengan penemuan-penemuan para ilmuwan dari komponen penyusun atom ini seperti pembahasan diatas.. kita lupakan saja pembahasan diatas karena itu semua ‘cerita-cerita’ guru fisika kita pas masi es em a…

perkembangan fisika kuantum membawa era baru di dunia fisika. teknologi nuklir merupakan terobosan baru dalam menguak tabir misteri dalam atom ini yang dianggap sebagai partikel terkecil penyususun semesta ‘pada waktu itu’ katanya, ternyata eh ternyata atom bisa dibagi bagi lagi.. ternyata dalam atom itu ada macam-macam jenis ‘partikel’ penyusunnya termasuk komponen lainnya yang dibahas diatas.. dikenalah istilah quark, lepton, dan boson… yang menjadi standar model partikel sub atomik penyusun alam semesta.. terkadang standar model ini suka ‘diplesetin’ teori dari hampir segala sesuatu (theory of almost everything). penemuan ‘materi’ dasar segala sesuatu (alam semesta dan isinya) ini akan menguak tabir bagaimana dan seperti apa alam semesta itu.. bagaimana evolusinya dan keterbentukannya… gilee….

CERN yang berada diperbatasan prancis Swiss merupakan sebuah Organisasi nuklir eropa yang anggotanya terdiri dari 20 negara. CERN hadir untuk menjawab tantangan para ilmuwan dalam riset nuklir dalam menguak misteri dalam atom ini. di Amrik juga ada sih sebenernya namanya Fermilab tapi gak tau kenapa Fermilab tutup 30 sepetember 2011 kekurangan dana riset.. (bayangin aja CERN dikeroyok sama banyak negara eropa sedangkan Fermilab amrik doang)..

———————

baik kita sudah diskusi kemana2 …

sebenernya ‘partikel tuhan’ atau ‘god particle’ ini adalah pelesetan dari Boson Higgs (Higgs Boson) yang menjadi istilah saat ini yang dipake oleh para ilmuwan fisika partikel. awalnya mantan direktur fermilab Leon Lederman (1988), dari hasil berbagai eksperimen yang dilakukan pusing mikirin karena gagal nemuin ‘partikel itu’ sambil mengumpat (nyepet) “partikel terkutuk!” atau “goddamned particle!!!!” (mungkin kalo ilmuwannya dari jatinangor paling bakal nyepet kalo lagi kesel: “partikel kampret!”). Terus, Lederman nulis naskah yang berjudul: Goddamned Particle: If the Universe Is the Answer, What Is the Question?, tapi karena judulnya kurang fantastis (biasalah media atau penerbit suka iseng) judul naskah tadi diedit: God Particle: If the Universe Is the Answer, What Is the Question? jadi jelas brader-brader pak dhe sekalian… partikel tuhan itu cuma.. ‘plesetan’… bukan ‘partikel tuhan’ seperti makna harfiah yang mungkin bisa diartikan oleh siapa saja.. akhirnya salah kaprah dan lain sebagainya..

pasti bakal nanya partikel apa sih higgs boson itu?? baik kita akan buat uraian singkat bersama ‘temen-temennya’ yang ada dalam model standar partikel modern…

dalam model standar partikel modern ada tiga komponen dasar penyusun partikel di alam semesta seperti dijelasin diatas: quark, lepton, dan boson.. apa itu semua?? Oke mari kita lihat.

standar moderl partikel untuk fiska partikel modern

kuark (quark) adalah elemen dasar penyusun materi, kombinasi beberapa kuark dapat membentuk suatu massa partikel yang dikenal sebagai hadron (beberapa kuark yang terikat oleh gaya yang kuat). dalam model standar partikel ada 6 macam kuark: u,d,c,s,t,b yang masing masing dibedakan dari sifat (atau ‘rasa’) partikelnya (up, down, char, strange, top, dan bottom quark), massa kuark yang paling ringan adalah up and down quark (u dan d), sementara yang lain (c,s,t,b) adalah kuark yang berat, secara teoritis kuark ini dapat dengan mudah meluruh (decay) menjadi kuark yang lebih stabil (paling ringan yaitu up dan down). energi lemah dapat membentuk kuark yang ringan (stabil) ini sementara yang berat dihasilkan melalui tubmukan energi yang tinggi seperti radiasi sinar kosmik atau percepatan partikel. kuark ini dari sifatnya dialah yang membentuk proton dan neutron yang padu di inti atom (nukleus). maka jika proton dan neutron di’belah’ lagi maka kuark inilah isinya, sementara kuark tidak dapat dibelah lagi karena dia diaggap sebagai pilinan energi.

struktur kuark pada proton (kanan) dan neutron (kiri)

kemudian komponen kedua dari model partikel standar ini ada yang namanya lepton. lepton juga merupakan elemen dasar penyusun materi. tapi bedanya sama kuark, kalo kuark berada di dalam inti atom (sifatnya ‘padu terikat gaya kuat’) lepton ini sifatnya bergerak bebas mengelilingi inti atom. ada enam jenis lepton (berdasarkan ‘rasanya’) yang terdiri dari tiga jenis generasi lepton elektrik yang dibagi menjadi elektron dan neutrino elektron, generasi lepton muon yang teridiri dari muon dan nutrino muon, dan lepton tauon yang terdiri dari tauon dan nutrino tauon. elektron adalah salah satu produk dari lepton ini (jenis lepton elektrik). sama seperti proton dan neutron, elektron dan neutrino bila dibagi bagi lagi akan menjadi lepton ini.

peluruhan sinar beta dapat membentuk lepton

komponen ketiga penyusun materi dikenal sebagai boson, yang ini sifatnya agak beda dari yang lain.. lebih ke interaksi energi yang mengikat komponen-komponen lainnya. pernah denger kulit dan orbit elektron kan? seluruh konfigurasi boson ini dalam model partikel standar dikenal sebagai gauge boson. terdiri dari berbagai macam jenis gaya: gaya nuklir lemah (W-Z boson), gaya nulir kuat (gluon), gaya elektromagnetik, dan gaya gravitasi.

keenam kuark yang berada di dalam inti atom dan enam lepton yang berkeliaran di luar inti perlu ‘energi pengikat’ yang kita kenal sebagai boson tersebut. energi pengikat ini dinamakan juga sebagai ‘partikel pengikat’ seperti dijelasin diatas. nama boson diambil dari nama ilmuwan asal Kalkuta India Satyendra Nath Bose.. oleh aksen eropa di ubah jadi Boson (nambahin ‘on’ di bagian akhir hurufnya entah perilaku phonetic inggris yang enak aja ubah nama orang sembarangan! ), jasa bose menemukan kalkulasi statistik dari perilaku partikel boson hasil kolaborasinya dengan Albert Einstein dalam menentukan perhitungan statistik (probablitas) kemungkingan ditemukannya ‘partikel’ baru penyusun materi subatomik. sebelumnya udah ada statistik fermi-dirac yang nemuin fermion sebelum boson ditemuin yang memakai prinsip eksklusi pauli (orbit elektron yg nempatin satu kulit) nama fermion dipakai buat mengenang jasa enrico fermi yang nemuin ini dan pelopor pengembang reaktor nuklir pertama di Amrik.

gue percaya.. otak-otak ‘batu’ (isinya cuma tentang batu2an doang :p kayak gua) pasti pada pusing dengan penjelasan diatas.. betul?? oke mari kita pake analogi yang sederhana..

kita pengen bangun rumah… tentu saja kita perlu batubata… nah batubatanya ini dinamakan kuark, masa batu bata doang.. kita juga perlu pasir (ukuran materi yang lebih kecil lagi) kita kenal sebagai lepton… terus bisa lepas dong kalo gak rekat.. maka kita perlu semen buat ngerekatin semua materi tadi yang kita sebut dalam kasus ini sebagai boson.. begitu kira-kira analogi sekenanya dari ane pak dhe.. hahaha (boleh rumahnya diganti batupasir karena ane tau yang baca tulisan ini kebanyakan ‘tukang batu’… fragmen penyusun pasirnya namanya kuark, matriknya namanya lepton, dan semen dalam batupasirnya adalah boson ).

gaya nuklir lemah (W-Z boson) dapat membentuk proton dan neutron, gluon (gaya nuklir kuat) hadir untuk ‘mengikat’ dua partikel ini di dalam inti agar gak kabur. adapun foton (partikel cahaya atau kata Einstein disebut kuanta cahaya) dihasilkan oleh gaya elektromagnetik (dia unik beda kayak materi lain.. karena foton ini bisa bergerak konstan dan hampir tidak bermasa! katanya sama kayak gluon )..

jadi keempat gaya fundamental boson tersebut (nuklir lemah, nuklir kuat, elektromagentik, dan gravitasi) akan senantiasa bekerja mengikat dan ‘menjaga’ partikel partikel subatomik di alam semesta atau bisa dikatakan seluruh benda dialam semesta terjaga oleh gaya-gaya (boson) tadi.. kalau gak ada gaya itu maka alam semesta hanya akan jadi……. bubur kuark dan lepton belaka..

terus apa hubungannya sama boson higgs (si partikel tuhan tadi?) Oke, dia adalah jenis boson yang lain. yang katanya.. dianggap menyempurnakan model standar partikel oleh para fisikawan. apa uniknya partikel yang ini? oke… dia dianggap sebagai semacam…. partikel yang unik dan eksklusif sendiri… boson lain kan merupakan suatu jenis ‘energi’ berupa gaya-gaya yang menjaga semua partikel subatomik.. nah higgs boson ini yang memberi massa pada partikel partikel itu dan menjaga gravitasi antar partikel biar gak saling              ‘tabrak’.. ada yang nyebutin kalau boson higgs ini adalah graviton (boson yang menjaga gravitasi antar partikel subatomik). dalam standar model partikel perkembangan suatu materi atau massa dapat menyerupai sebuah piramida yang bagian dasarnya berisi kuark, terus muncul lepton dan lain sebagainya.. boson hadir dalam menjaga interaksi (atau memberi sifat dalam partikel tadi) dengan adanya boson higgs (dia semacam medan atau berosilasi memberikan massa partikel subatomik) maka dengan adanya boson higgs ini teori standar model partikel ini menjadi lebih sederhana kerena mereka (partikel partikel subatomik bareng ama boson-bosonnya) berada dalam medan higgs yang ‘menjaga’ gravitasi partikel partikel tadi
     kenapa istilah ‘god particlenya’ atau ‘partikel tuhan’ lebih populer.. yaaah.. seperti yang kita diskusikan diawal awal postingan kalau boson higgs ini adalah sebuah partikel istimewa yang ‘diplesetin’ oleh media karena Leon Lederman ‘kesel’ gak nemuin jawaban partikel apa yang kurang lagi dari standar model partikel ini.. (bukan gak nemuin… secara konseptual udah tau cuma hasil eksperimen belum ada yang memuaskan memberikan bukti keberadaan si partikel ini). tapi hasil eksperimen CERN yang dipublikasikan pada 4 Juli 2012 membuat heboh media karena isu ‘partikel tuhan’ itu rame lagi….
   

The question is? how scientist discover this particle (higgs boson)?

Oke, para ilmuwan CERN mengidentifikasi hal ini dengan menumbukan hadron (jenis materi yang dibentuk oleh kuark sudah kita bahas diatas) yang bergerak dengan kecepatan tinggi. hadron yang dipakai kebetulan adalah proton yang diekstraksi dengan teknik ionisasi atom hidrogen  yang bermuatan positif. sekarang pertanyaannya gimana mekanisme numbuknya?

emang hebat ilmuwan fisika kuantum itu, dari sejak peralatan masih gak begitu canggih mereka udah punya banyak ide buat neliti atom yang ukurannya ‘seicrit’.. percobaan rutherford numbukin lempeng emas pake alfa terus menginspirasi para ahli buat ‘tumbuk-menumbuk’ partikel pake radiasi nuklir…  sampe Becke dan Botte, terus Irene Curie sama suaminya Boilot Curie bombaridr inti berilium sama sinar alfa dari peluruhan polonium yang diikutin oleh Chadwick.. fenomena ‘tumbuk menumbuk’ ini terus dipakai sampai jaman modern sekarang buat percobaan fisika partikel.

nah CERN yang merupakan organisasi riset nuklir terbesar di dunia milik eropa punya alat yang namanya LHC (Large Hadron Colider) atau di bahasa Indonesiakan oleh pak dhe Wikipedia sebagai Penumbuk Hadron Raksasa..  jadi alat ini semacam cincin raksasa yang ditanam sedalam 175 m dibawah tanah dan memiliki keliling sekitar  27 km (kata wikipedia) berarti kalo dibagi phi sekitar 8.5 km lah diameternya.. jadi kelilingnya itu kayak jarak jatinangor bandung boy wuidih.. jauh juga yak.. dan hadron (proton) yang bergerak mendekati kecepatan cahaya gak sampe sedetik ngelilingin cincin raksasa itu! (atau sekitar 90 mikrodetik lagi2 kata wikipedia ;D)… sebenernya bukan cuma CERN yang punya alat penumbuk hadron ini, meski lebih kecil dikit Amerika lewat Fermilabnya juga punya yang dikenal dengan tevatron, tapi udah gak beroperasi karena kekurangan dana. 

  

karena sifat partikel boson ini sangat mudah meluruh (decay) dan hilang maka perlu di deteksi dengan cepat sifatnya (waktu peluruhannya, elektromagnetismenya, dan lain-lain sesuai standar sifat partikel modern) salah satu ilmuwan Indonesia yang menamatkan PhD di amrik beliau adalah bapak Haryo sumowidagdo, beliau merancang program kendali dan kontrol untuk percobaan ini.

jadi Boson Higgs nya sendiri belum ditemukan tapi hasil peluruhannya yang menurut beberapa sumber, hasil eksperimen para ilmuwan telah menemukan kemungkinan ditemukannya partikel ini telah mencapai level statistik sigma 5 atau kemungkinan (keyakinan) sekitar 9.99999 sekian %. artinya kemungkinan ditemukan partikel boson higgs atau malah yang lainnya (yang baru) dari hasil peluruhan tersebut semakin dekat..

gambar lokasi dari permukaan perkiraan lingkaran raksasa LHC yang berada diantara perbatasan Swiss-Prancis (gambar ‘diculik’ dari sini: http://shareberita.files.wordpress.com/2009/12/lhc.jpg)

ilustrasi struktur lingkaran lintasan LHC untuk pideo animasinya bisa dilihat dibawah (culik dari wikipedia!!!)

jadi, proton yang udah ‘diekstrak’ tadi digerakin masuk ke dalam terowongan cincin (gede terowongannya sob bisa sampe 3, 6, 10 meter macem2 ukurannya didesain tergantung kebutuhan para ahli. nah si proton tadi ketika masuk berputar di stasiun lingkaran kecil perputarannya dipercepat menggunakan bantuan magnet dan elektron. terusssss berputar-berputar sampe kencang banget mendekati kecepatan cahaya baru dilepas biar ‘ngibrit’ masuk ke terowongan gede yang ada dua kelompok yang satu dilepas bergerak searah jarum jam yang satunya lagi berlawanan pas ketemu di satu titik dan BAM!!! bertumbukanlah dua hadron itu dan efek tumbukannya yang gede itu entah berapa Tera elektron volt pokoknya menghasilkan dentuman keras yang akhirnya akan memancarkan radiasi sinar (materi penyusunnya) ada boson dan yang kemarin oleh ilmuwan CERN pada 4 Juli berhasil menemukan ‘luruhan’ (luruhannya sob bukan partikelnya) dari Higgs Boson!!
  

nama Higgs dipakai sesuai nama penemunya yaitu Peter Higgs ilmuwan fisika teoritis asal Newcastle Inggris (masih idup sob umur beliau 83 tahun), sebenernya banyak ilmuwan yang telah mencoba melacak partikel ini, karena mungkin penjelasan hasil penemuan higgs lebih menarik dan Peter higgs juga memiliki pribadi yang santun maka nama partikel boson baru itu menggunakan nama beliau, jasa beliau juga cukup besar bersama ilmuwan lain mencoba membuat model dan perhitungan teoritis mengenai mekanisme dari higgs boson ini dan medannya.

Peter higgs kedua kali mempublikasikan penemuannya ini (mengenai mekanisme higgs) ke physics letter (jurnal majalah fisika) tapi ditolak karena dianggap “apaan ini? gak ada hubungannya sama fisika” kira-kira begitu kata editor majalah tersebut. tapi pak Peter Higgs kemudian menulisnya dan mengirimkannya ke physical review letters yang berbasis di Amrik dan diterima akhirnya dipublikasiin.. awalnya beliau nulis paper tentang ‘mengulik’ teorema goldstone pas lagi jalan-jalan di pegunungan Cairngorms, Skotlandia eh kepirkiran nulis mekanisme higgs kemudian. penelitian beliau yang dimulai sejak 1964 mulai mengundang banyak ‘penasaran’ para ilmuwan buat menemukan boson higgs ini dan 4 Juli 2012 CERN mengumumkan telah menemukan indikasi keberadaan partikel ini.

    Oke, barangkali perspektif dengan ‘plesetan’ yang hadir di masyarakat bahwa partikel ini dikasi nama ‘partikel tuhan’, serta penamaan Higgs boson oleh para ilmuwan tak perlu dianggap sebagai sesuatu yang serius dalam definisi harfiah (diartiin secara leterlek untuk ‘plesetannya’ ).. anggapan partikel ini begitu istimewa karena mampu menyempurnakan model standar partikel modern barangkali ini yang menarik dan hebat dari si partikel.. kalau bawa-bawa istilah tuhan.. orang Atheis pada seneng ntar …. sebagai seorang yang memiliki keyakinan, bagi saya barangkali penemuan hebat ini akan semakin membuka tabir bahwa Yang Maha Tinggi dan pemurah diatas sana, sang penguasa ruang dan waktu begitu maha perkasa.. begitu maha baik, maha arif, maha bijaksana, dan maha penyayang…… well… itu saja :>

 Sumber : http://thekoist.wordpress.com/2012/07/28/partikel-tuhan-apa-itu/

Thank's for visit my blog :D