Penelitian menunjukkan bahwa Albert Einstein yang jenius benar tentang antimateri

[iklan_1]

Namun, para ilmuwan sedang membuat langkah penting menuju pemahaman yang lebih baik tentang antimateri. Para peneliti mengatakan pada hari Rabu (27 September) bahwa mereka telah menunjukkan untuk pertama kalinya bahwa antimateri bereaksi terhadap gravitasi dengan cara yang sama seperti materi: dengan jatuh. Keberhasilan eksperimen ini sekali lagi memperkuat teori relativitas umum yang dikembangkan oleh fisikawan jenius Albert Einstein.

Penelitian menunjukkan bahwa Albert Einstein menggunakan fenomena alam pada gambar 1. — Simulasi atom antihidrogen yang jatuh ke dalam instrumen ALPHA-g di Pusat Penelitian Nuklir Eropa (CERN) di Jenewa, Swiss. Foto: Yayasan Sains Nasional AS

Seperti yang kita ketahui, segala sesuatu yang kita lihat, mulai dari planet dan bintang hingga pudel dan lolipop, terbuat dari materi biasa. Sementara itu, antimateri adalah kembaran misterius dari materi biasa, yang memiliki massa yang sama tetapi muatan listriknya berlawanan.

Hampir semua partikel subatom, seperti elektron dan proton, memiliki padanan antimateri. Elektron bermuatan negatif, sedangkan antielektron, juga dikenal sebagai positron, bermuatan positif. Demikian pula, proton bermuatan positif, sedangkan antiproton bermuatan negatif.

Menurut teori tersebut, Big Bang yang memulai alam semesta seharusnya menciptakan materi dan antimateri dalam jumlah yang sama. Namun, tampaknya antimateri sangat sedikit — dan hampir tidak ada di Bumi. Terlebih lagi, materi dan antimateri tidak kompatibel. Jika keduanya bersentuhan, keduanya akan meledak.

Eksperimen ini dilakukan di Pusat Penelitian Nuklir Eropa (CERN) di Swiss oleh para peneliti dari kolaborasi Fasilitas Fisika Laser Antihidrogen (ALPHA). Eksperimen ini melibatkan antimateri yang merupakan padanan hidrogen, unsur paling ringan.

"Di Bumi, sebagian besar antimateri yang terbentuk secara alami terbentuk ketika sinar kosmik — partikel berenergi dari luar angkasa — bertabrakan dengan atom di udara dan menciptakan pasangan materi-antimateri," kata fisikawan Jonathan Wurtele dari Universitas California, salah satu penulis studi yang diterbitkan dalam jurnal Nature.

Antimateri yang baru diciptakan ini hanya ada hingga bertemu dengan atom materi normal di atmosfer bawah. Namun, antimateri dapat disintesis dalam kondisi terkendali, seperti dalam eksperimen ALPHA.

Antihidrogen ditempatkan dalam ruang vakum silinder dan ditahan oleh medan magnet. Para peneliti menurunkan medan magnet untuk melepaskan antimateri tersebut guna melihat apakah ia akan terlepas dari gravitasi. Antimateri tersebut berperilaku persis seperti hidrogen dalam kondisi yang sama.

"Hasil ini telah diprediksi oleh teori dan eksperimen tidak langsung... Namun, belum ada kelompok yang pernah melakukan eksperimen langsung di mana antimateri dijatuhkan untuk melihat ke arah mana ia jatuh," kata fisikawan UC Berkeley dan rekan penulis studi Joel Fajans.

Ketika Einstein mengembangkan teori relativitas umumnya—sebuah penjelasan komprehensif tentang gravitasi—ia memperlakukan semua materi sebagai setara, artinya antimateri akan bereaksi dengan cara yang sama seperti materi. Antimateri baru ditemukan secara resmi pada tahun 1932.

"Saya pikir ini merupakan bukti kekuatan relativitas umum dan prinsip kesetaraannya," kata fisikawan dan rekan penulis studi William Bertsche dari Universitas Manchester di Inggris, yang melakukan eksperimen di CERN.

Dengan menunjukkan bahwa antimateri dan materi tertarik oleh gravitasi, percobaan tersebut mengesampingkan kemungkinan penjelasan untuk kelangkaan antimateri sebelumnya: bahwa ia ditolak ke sisi lain Big Bang.

Akhirnya, fisikawan Fajans sampai pada pernyataannya: “Betapapun bagusnya teori, fisika tetaplah ilmu eksperimental.”

Hoang Hai (menurut CERN, UNSF, Reuters)

[iklan_2]
Sumber