Araneh’s Blog

April 10, 2009

LHC : Mesin Eksperimen Terbesar di Dunia

Filed under: Ilmu Pengetahuan umum — sAbila_ @ 4:12 pm

L.T. Handoko (Fisika LIPI)

Segenap komunitas fisika energi tinggi menanti aktifasi awal mesin akselerator terbesar yang pernah dibuat umat manusia pada pertengahan tahun 2007. Akselerator dengan nama LHC (Large Hadron Collider) ini, sesuai dengan namanya, benar-benar berdimensi super raksasa. Yaitu berupa terowongan melingkar sepanjang 27 km pada kedalaman 50-175 meter di bawah tanah di perbatasan Swiss dan Perancis. Di antara akselerator dibangun 4 buah detektor (ditandai dengan lingkaran pada ganbar 1) dengan berbagai tujuan berbeda yang masing-masing memiliki diameter 5 kali tinggi orang dewasa. Dibangun sejak awal 1980 di kawasan pusat penelitian fisika energi tinggi CERN milik Uni Eropa, LHC merupakan hasil kolaborasi ribuan ilmuwan dari 43 negara dengan berbagai disiplin ilmu. Sehingga tak pelak, mesin raksasa ini ditahbiskan (ditandai dengan lingkaran di gambar 1) sebagai eksperimen terbesar dan termahal di dunia saat ini.

LHC ditujukan untuk mencari partikel hipotetik yaitu partikel Higgs serta partikel baru lainnya selain yang telah diketahui dan diprediksi oleh teori Model Standar selama ini. Partikel Higgs ini merupakan satu-satunya partikel yang belum ditemukan dan diprediksi oleh trio Higgs-Brout-Engler pada tahun 70-an. Akibat proses produksi partikel Higgs memiliki probabilitas yang kecil, diperlukan akselerator dengan kemampun ekstra semacam LHC. LHC memiliki kemampuan memproduksi partikel dengan pusat massa sampai dengan 14 TeV (tera-electronvolt), yang merupakan hasil tumbukan antara proton dan positron dengan energi masing-masing 7 TeV. TeV merupakan satuan yang menunjukkan energi, 1 TeV setara dengan energi seekor nyamuk yang terbang. Namun ukuran proton hanya seper-triliun nyamuk. Sebuah proton dalam satu berkas akan berputar mengelilingi akselerator dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya sebanyak 11.245 putaran per-detik selama 10 jam. Sehingga total proton tersebut akan berjalan sejauh 10 milyar kilometer, lebih kurang setara dengan perjalanan ke Neptunus pulang pergi.

Untuk mempercepat berkas proton dipergunakan 7000 magnet superkonduktor yang bekerja pada suhu -217 derajat Celcius (dipasang seputar lintasan di gambar 2). Dengan magnet jenis ini, diperoleh medan magnet yang luar biasa besar (8 Tesla) untuk mampu menjaga berkas proton tetap pada lintasannya. Sebagai ilustrasi, bila dipergunakan magnet konvensional akan diperlukan lintasan sepanjang 120 kilometer !

Dimanakah urgensi eksperimen semacam ini, yang menghabiskan dana dan sumber daya sedemikian besar ? Pertanyaan mendasar semacam ini, di era modern saat ini harus dijawab oleh para ilmuwan. Untuk itulah bila mengunjungi situs CERN (http://www.cern.ch) hal pertama yang ditampilkan adalah public-relation untuk publik. Disini diberikan detail penjelasan yang bermuara pada keinginan untuk mengetahui lebih jauh hukum alam semesta, yang kelak diharapkan bisa meningkatkan peradaban umat manusia. Pendekatan semacam ini mutlak dilakukan sebagai bentuk pertanggung-jawaban dan justifikasi atas pemakaian dana publik, berapapun itu besarnya. Hal ini penting, mengingat eksperimen ilmiah tidak selalu berakhir dengan happy-ending. Ada kalanya, dan malah seringkali, eksperimen tidak berhasil mendapatkan apa-apa. Meski kolaborasi LHC melibatkan ribuan ilmuwan, termasuk para teoritikus seperti penulis yang bergabung dalam Working Group LHC, semua kemungkinan bisa terjadi.

Sebagai teoritikus, yang juga membuat salah satu Teori Penyatuan Agung (Grand Unified Theory, GUT) seperti telah dipublikasikan di Physical Review D71 (2005) 095013, beban moral semacam ini sangatlah terasa. Selama pertemuan yang sedang diikuti penulis sejak pertengahan September ini, dibicarakan semua kemungkinan yang bisa terjadi. Namun tentu saja, semua teori tidak bisa dijamin benar, karena teori seyogyanya hanyalah penjelasan atas kemungkinan yang bisa terjadi berdasarkan asumsi dan pengetahuan yang dimiliki semacam ini. Dilain pihak eksperimen semacam LHC ditujukan untuk menguji kebenaran aneka teori yang ada, sehingga bisa diperoleh teori yang paling “mendekati kebenaran”. Demikian juga dengan teori GUT penulis yang berbasis simetri SU(6) dan mensyaratkan ada beberapa jenis partikel Higgs, tidak hanya satu seperti diprediksi oleh Model Standar. Dengan dimulainya eksperimen di LHC tahun depan, dalam beberapa tahun kita akan melihat apakah model GUT pertama made-in Indonesia (bahkan Asia Tenggara dan Australia( ini akan bertahan atau tidak…

Catatan : seluruh gambar berasal dari CERN LHC Project.

1 Komentar »

  1. hahaha…

    Komentar oleh sAbila_ — April 18, 2009 @ 11:54 am


RSS feed for comments on this post. TrackBack URI

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

Blog di WordPress.com.

%d blogger menyukai ini: