Partikel Higgs-Boson

Peter Higgs, Pencetus Partikel Tuhan

 

Semua ilmuwan terutama fisikawan bergembira atas temuan yang disebut sebagai partikel tuhan. Sebuah pencarian selama 48 tahun dari sebuah teori yang dicetus Peter Higgs. Pria 83 tahun itu adalah ilmuwan asal Inggris yang tidak jago di laboratorium. Tapi jangan tanya soal teori.

Pada 1964, Higgs mempublikasikan teori pertamanya tentang partikel tuhan. Karya ilmiah pria kelahiran Newcastle, Inggris, itu awalnya ditolak journal Physics Letter. Sebuah jurnal akademis yang diedit CERN, lembaga kajian yang kini membuktikan teorinya. Tapi kemudian bisa dimuat di US Journal Physical Review Letter.

Pemegang gelar PhD dari King''s College tak menyangka teorinya itu terbukti. Apalagi oleh lembaga yang fisikawannya dulu adalah editor jurnal penolak teori Higgs-Boson. "Awalnya aku tidak memiliki ekspektasi bahwa aku masih hidup ketika ini terjadi," ujarnya dalam pidato penemuan partikel Higgs-Boson, di kantor pusat CERN, Jenewa, Rabu 4 Juli 2012.

Kolega Higgs semasa penelitian, Alan Walker, menuturkan bahwa temannya itu serasa mendapati momen Eureka ketika dia berhasil merumuskan teori asal usul partikel itu. "Dia berkata: Oh sialan, aku tahu bagaimana melakukannya," tiru Walker terhadap ungkapan Higgs ketika pertama kali menemukan teori Higgs-Bosson.

Pria pemalu yang kini menjadi profesor di Universitas Edinburg menemukan teori Higgs-Boson pada suatu akhir pekan 1964. Waktu itu hari hujan dan menghancurkan rencana kemahnya ke kawasan Western Highland. Maka ia pun memilih kembali mengolah teori tentang asal usul alam semesta. Hingga akhirnya muncullah teori Higgs-Boson

Anak penata suara BBC ini memang tak piawai untuk beraksi di laboratorium. Sesama ilmuwan pun meragukan masa depannya sebagai peneliti karena Higgs jarang sukses berjibaku di ruang penelitian. Adapun pendekatannya terhadap bidang elektrodinamika kuantum dianggap ketinggalan zaman.

Bahkan kajian pertama tentang teori Boson, secara halus ditolak oleh CERN. Untungnya setahun kemudian, Amerika Serikat menerima teori itu. Pada saat yang bersamaan, dua fisikawan Belgia, Robert Brout dan Francois Englert, mencapai kesimpulan yang sama. Tapi publikasi mereka setelah Higgs.

Kini Profesor Emeritus yang mengklaim tak mengikuti perkembangan terakhir ilmu fisika itu, berbagi penghargaan Dirac Medal dan Wolf Prize bersama Brout dan Englert. Sosok atheis ini sebenarnya tak suka dengan ide partikel tuhan. Ia pun tak berniat untuk membuat para pemeluk agama marah, merujuk penamaan partikel tuhan dari teori Higgs-Boson.

Profesor berambut putih dengan kepala botak itu pun sekarang menjadi aktivis. Seorang antisenjata nuklir dan pecinta lingkungan yang keluar dari Greenpeace karena penolakan terhadap makanan yang dimodifikasi genetik (GMO).

(Tempo.com)

Bose, Penemu Separuh Partikel Tuhan

 

Seluruh dunia keilmuwan bersukacita atas temuan partikel Higgs-Boson pada Selasa, 3 Juli 2012. Peter Higgs, sang penemu teori, menitikkan air matanya kala menyaksikan pembuktian formula yang dirumuskan sejak 48 tahun silam itu. Namun sesungguhnya separuh partikel Higgs-Boson adalah milik Bose. Dia adalah ilmuwan yang hampir terlupakan karena temuan ini.

Siapakah Bose? Satyendra Nath Bose nama lengkapnya, adalah fisikawan asal Bengali yang pertama kali bergulat tentang partikel Tuhan ini. Ia bersama fisikawan fenomenal, Albert Einstein, mempelajari fisika kuantum pada 1920-an.

Pria asal Kalkuta itu pada 1924 menyadari bahwa metode statistik untuk menganalisis perilaku termal gas tidaklah cukup. Dia pun meneliti dan mengirim hasil kajian teorinya tentang statistik kuantum ke jurnal Inggris. Malangnya, tulisan itu ditolak.

Tak patah arang, Bose mengirimkan kembali ke Einstein. Einstein, sang penemu teori relativitas itu, ternyata setuju dengan pendapat ilmuwan India ini dan mempublikasikannya di jurnal Jerman. Inovasi dari Bose kemudian dikenal sebagai statistik Bose-Einstein, sebuah dasar untuk mempelajari mekanika kuantum.

Einstein melihat bahwa teori dari Bose itu akan membuka jalan untuk penemuan partikel subatomik. Maka dia pun mendeskripsikan dua kelas partikel subatomik dengan nama "boson" dari Bose dan "fermion" dari fisikawan Italia, Enrico Fermi.

Bose lahir pada era kolonialisme di India, 1894. Semasa hidupnya, ia menjadi dosen di Universitas Kalkuta dan Dhaka. Meski banyak Nobel dari teori Boson, ironisnya, Bose justru belum pernah memegang anugerah tertinggi ilmu pengetahuan itu.

Astrofisikawan dari Satyendra Nath Bose National Center untuk Sains Dasar di Kalkuta, Archan Majumdar, menuturkan era Bose hidup membuatnya sulit terkenal. "Kalau saja waktu Bose menemukan teori, India sudah merdeka, maka dia mungkin lebih banyak dikenal," ujarnya. Itu sebabnya ia menilai Bose pun layak menerima Nobel.

Selama ini Bose hanya menerima Padma Vibhushan, penghargaan bagi masyarakat sipil tertinggi kedua di India. Bose meninggal pada 1974. Ia meninggalkan dua putra serta lima putri. Pria yang hidup selama 80 tahun itu tak pernah memaksa keturunannya untuk belajar fisika.

"Dia bilang kepada kami untuk belajar apa pun yang kami inginkan, tak ada seorang di antara kami yang belajar fisika," kata Rabindranath Bose, putra Bose yang berusia 79 tahun.

Rabindranath menuturkan ayahnya mengagumi dua tokoh dunia. Mereka adalah sastrawan Rabindranath Tagore dan Albert Einstein. Dua foto tokoh itu menggantung di kamar tidur Bose.

(Tempo.com)

Para Ilmuwan CERN Temukan Partikel Higgs

 

Setelah melalui proses perburuan sulit dan sangat mahal selama hampir setengah abad, para ilmuwan akhirnya mengklaim telah menemukan partikel Higgs, yang dianggap menjadi kunci terbentuknya alam semesta.

Para ilmuwan dari dua tim independen di Organisasi Riset Nuklir Eropa (CERN), Rabu (4/7), mengumumkan telah menemukan partikel baru yang konsisten dengan semua ciri-ciri dan properti teoretis partikel Higgs atau lebih tepatnya boson Higgs.

Direktur CERN Rolf Heuer mengatakan, penemuan tersebut merupakan tonggak sejarah penting dalam usaha pemahaman manusia akan terbentuknya alam semesta. ”Kita telah menemukan batu fondasi yang hilang dalam fisika partikel,” ujar Heuer dalam jumpa pers yang diwarnai aplaus, standing ovation, dan derai air mata haru di markas besar CERN di Geneva, Swiss.

Penemuan boson Higgs sangat penting karena mengukuhkan Model Standar (Standard Model/SM), sebuah bangunan teori yang disusun selama puluhan tahun oleh para fisikawan untuk menjelaskan bagaimana alam semesta terbentuk dari bahan-bahan bangunan dasarnya.

Secara matematis, teori SM mensyaratkan keberadaan 12 partikel elementer di alam semesta. Sebelas partikel telah ditemukan sejauh ini, dan tinggal boson Higgs yang masih menghantui para ilmuwan.

Pembentukan massa

Keberadaan partikel Higgs diprediksi oleh beberapa ilmuwan pada era 1960-an, termasuk ilmuwan Skotlandia, Peter Higgs, pada 1964. Secara populer, partikel ini dijuluki ”partikel Tuhan” karena peranannya yang sangat penting dan wujudnya yang sulit dibuktikan.

Boson Higgs dianggap bertanggung jawab terhadap proses pembentukan massa partikel- partikel lain dalam sepersemiliar detik pertama setelah Dentuman Besar (Big Bang). Massa itulah yang membuat semua materi mewujud dan memiliki berat seperti kita kenal.

Higgs (83), yang hadir dalam jumpa pers tersebut, mengaku tak menyangka partikel yang ia prediksi akan ditemukan dalam masa hidupnya.

Meski demikian, Heuer mengingatkan masih banyak pekerjaan yang harus dilakukan untuk memastikan boson Higgs ini. ”Sebagai manusia biasa, saya yakin kami telah menemukannya. Namun, sebagai ilmuwan saya harus mengatakan, ’Apa sebenarnya yang telah kita temukan ini?’” ujar Heuer.

(Kompas.com)

Higgs Boson Menyempurnakan Model Standar Fisika Partikel

 

Organisasi Eropa untuk Riset Nuklir (CERN), Rabu (4/7/2012), mengumumkan keberhasilan menemukan partikel yang konsisten dengan Higgs Boson.

Partikel yang ditemukan memiliki massa sekitar 125 gigaelectrovolts (GeV), sesuai massa Higgs Boson yang diprediksi oleh fisikawan. Partikel tersebut juga memiliki perilaku yang mirip dengan Higgs Boson seperti yang diteorikan para ilmuwan.

Situs jurnal Nature melaporkan, hasil riset menunjukkan bahwa kesalahan kalau partikel yang ditemukan itu bukan Higgs Boson hanya 1 dibanding jutaan.

Penelitian masih akan dilakukan oleh dua eksperimen CERN lewat eksperimen Compact Muon Solenoid (CMS) dan A Toroidal LHC Apparatus (ATLAS). Riset lebih lanjut akan menganalisis karakteristik partikel yang ditemukan untuk bisa menyatakan apakah memang merupakan Higgs Boson.

Peneliti fisika partikel Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI), Laksana Tri Handoko, mengungkapkan bahwa jika partikel yang ditemukan memang Higgs Boson, maka akan menyempurnakan model standar fisika partikel.

"Penemuan Higgs Boson akan melengkapi model standar dalam fisika partikel. Ilmuwan memprediksi ada 16 partikel elementer. Semua sudah ditemukan, tinggal satu yang belum, yaitu Higgs Boson ini," ungkap Laksana saat dihubungi Kompas.com, Rabu (4/7/2012).

Model Standar adalah teori yang menggambarkan partikel penyusun suatu materi dan interaksi antara energi dan materi. Fisika partikel sejauh ini mendeskripsikan adanya dua golongan partikel elementer, yaitu fermion dan boson. Fermion memiliki spin pecahan, sementara boson memiliki spin bilangan bulat.

Fermion terdiri dari Quarks dan Lepton. Masing-masing beranggotakan 6 partikel elementer dengan nama aneh, seperti elektron neutrino, muon neutrino, dan sebagainya. Sementara itu, boson terdiri dari 4 partikel elementer, antara lain foton dan gluon. Boson terdiri dari gaya elektromagnetisme, gaya inti kuat, dan gaya inti lemah.

Higgs Boson merupakan penentu untuk menerangkan mengapa suatu partikel memiliki massa. Jika Higgs Boson ditemukan, maka misteri tersebut akan terurai.

Pada masa awal alam semesta setelah Big Bang, terbentuk medan Higgs dan Higgs Boson. Interaksi dengan medan Higgs tersebutlah yang membuat partikel bisa memiliki massa. Proses ini menentukan bagaimana planet, bintang, galaksi, dan sebagainya terbentuk.

Tanpa adanya medan Higgs dan Higgs Boson, atom yang tersusun atas partikel-partikel tak mungkin terbentuk. Demikian juga ikatan kimia dan obyek-obyek semesta.

"Penemuan Higgs Boson akan memperkaya pemahaman kita tentang alam semesta," kata Laksana.

(Kompas.com) 

Partikel Tuhan, Kunci Terbentuknya Alam Semesta

Peter Higgs, fisikawan Inggris pencetus teori partikel Higgs, turut hadir dalam seminar dan konferensi ilmiah tentang penemuan Higss boson di laboratorium CERN di Jenewa, Rabu 4 Juli 2012. Pria yang kini telah berusia 83 tahun itu sangat senang karena bisa menyaksikan penemuan yang membuktikan teorinya. 

"Penemuan ini benar-benar suatu hal yang luar biasa yang terjadi dalam hidup saya," kata Higgs kepada wartawan. Peter Ware Higgs adalah ilmuwan yang pertama kali mengemukakan teori keberadaan partikel Higgs, atau dikenal sebagai partikel Tuhan, pada 1964.

Fisikawan kelahiran Inggris, 29 Mei 1929 duduk di deretan paling depan dalam seminar dan konperensi pers di CERN. Pria yang seluruh rambutnya sudah memutih ini masih terlihat antusias dan menyimak dengan seksama paparan ilmiah yang disampaikan ilmuwan CERN.

Bahkan Higgs sempat dua kali diminta wartawan untuk memberikan tanggapan tentang penemuan CERN yang cukup menghebohkan ini. "Saya tidak dalam kapasitas menjawab pertanyaan. Tapi yang pasti saya sangat senang dengan pencapaian ini," kata Higgs menjawab wartawan dengan suara terbata-bata.

Dalam teorinya, profesor emeritus dalam bidang fisika teori di Universitas Edinburgh ini menyatakan Higgs merupakan partikel terakhir yang belum ditemukan melalui Model Standar, yakni teori fisika partikel yang dianut hampir seluruh fisikawan. Penemuan partikel Higgs disebut-sebut dapat menjawab teka-teki asal usul alam semesta.

Bukti keberadaan partikel Higgs diperoleh dari pemukul atom terbesar di dunia, Large Hadron Collider, di Swiss. Para peneliti CERN pada Desember tahun lalu mengklaim pernah melihat sebuah partikel dengan berat sekitar 125 kali massa proton, dan sejak itu meyakininya sebagai partikel Higgs.

"Sebagai orang awam saya akan mengatakan, ''Kami memilikinya''," kata Direktur Jenderal CERN Rolf Heuer dalam konferensi pers. "Tapi sebagai ilmuwan saya harus mengatakan, ''Apa yang kami miliki? Kami telah menemukan boson dan sekarang harus mengetahui apa jenis boson itu''."

Heuer mendapat gempuran pertanyaan dari wartawan dalam konferensi pers selama hampir satu jam. Berbagai pertanyaan mendasar terlontar dari mulut para juru warta yang datang dari beberapa negara, seperti, "Apakah itu benar-benar Higgs boson?", "Berapa persen anda yakin itu Higgs boson?", "Apa pengaruh penemuan Higgs boson bagi kehidupan manusia?"

Untuk pertanyaan terakhir, misalnya, Heuer menjawab singkat. "Jika partikel ini tidak ada, maka anda tidak akan ada di ruangan ini," kata dia. Jawaban Heuer langsung disambut gelak tawa dari para wartawan 

(Tempo.com)  

Lima Dampak Penemuan Partikel Tuhan

Ilmuwan CERN resmi menyatakan keberadaan Higgs boson alias partikel Tuhan, dalam sebuah konperensi pers di Jenewa, Rabu 4 Juli 2012. Partikel baru dengan massa sekitar 125-126 gigaelectronvolts (GeV) ini ditemukan lewat eksperimen ATLAS dan CMS menggunakan akselerator partikel terbesar sejagad, Large Hadron Collider, di Jenewa, Swiss.

Penemuan partikel subatomik ini diyakini berdampak luas pada perkembangan ilmu pengetahuan modern dan pemahaman umum tentang alam semesta. Para fisikawan mendefinisikan setidaknya lima implikasi terbesar dari penemuan partikel Tuhan:

1. Asal Usul Massa

Higgs boson telah lama dianggap kunci untuk memecahkan misteri asal-usul massa. Higgs boson berkaitan dengan medan Higgs dan mekanisme Higgs. Teorinya, setiap partikel yang melewati medan Higgs akan memperoleh massa, seperti perenang yang bergerak melalui kolam renang akan basah.

"Jika tidak ada mekanisme seperti itu, maka semuanya akan menjadi tak bermassa," kata Joao Guimarães da Costa, seorang ahli fisika di Harvard University. Penemuan Higgs boson semakin menegaskan bahwa mekanisme Higgs bagi partikel untuk memperoleh massa sudah benar.

2. Model Standar

Model Standar adalah teori fisika partikel yang menjelaskan konstituen terkecil alam semesta, yakni partikel. Dengan ditemukannya Higgs boson, semua partikel yang diprediksi oleh Model Standar telah lengkap.

"Higgs boson adalah bagian yang hilang dalam Model Standar. Penemuannya akan menjadi konfirmasi bahwa teori-teori yang kita miliki sekarang benar," kata Jonas Strandberg, seorang peneliti di CERN yang bekerja pada eksperimen ATLAS.

Kendati Higgs boson melengkapi Model Standar, namun Model Standar itu sendiri sebenarnya dianggap tidak lengkap. Teori itu tidak mencakup gravitasi dan materi gelap (dark matter) yang diperkirakan membentuk 98 persen dari semua materi di alam semesta.

"Model Standar menggambarkan apa yang telah kita ukur, tapi tidak ada gravitasi dan materi gelap di dalamnya," kata fisikawan CERN William Murray. "Jadi kami berharap bisa memasukkan lebih banyak."

3. Gaya Dasar Alam Semesta

Penemuan Higgs boson bakal membantu menjelaskan tentang penyatuan dua gaya dasar di alam semesta. Dua gaya itu adalah gaya elektromagnetik yang mengatur interaksi antara partikel bermuatan, serta gaya lemah yang bertanggung jawab untuk peluruhan radioaktif.

Setiap gaya di alam semesta berhubungan dengan partikel. Partikel yang terikat dengan elektromagnetisme adalah foton, dengan ukuran kecil dan tak bermassa. Sementara gaya lemah dikaitkan dengan partikel yang disebut boson W dan Z yang massanya sangat besar. Mekanisme Higgs dianggap bertanggung jawab atas penyatuan keduanya.

"Jika anda menaruh boson W dan Z pada medan Higgs, keduanya akan bercampur dan memperoleh massa," kata Strandberg. "Hal ini menjelaskan mengapa boson W dan Z memiliki massa, sekaligus menyatukan gaya elektromagnetik dan gaya lemah."

4. Supersimetri

Teori lain yang terpengaruh oleh penemuan Higgs disebut supersimetri. Idenya adalah setiap partikel yang dikenal memiliki partikel "superpartner" dengan karakteristik yang sedikit berbeda.

Terori supersimetri menjadi menarik karena dapat membantu menyatukan beberapa gaya di alam semesta, bahkan menawarkan calon partikel yang membentuk materi gelap. Besarnya massa Higgs boson bakal menentukan kebenaran teori ini.

"Jika Higgs boson ditemukan pada massa yang rendah, teori supersimetri masih layak. Kami masih harus membuktikan bahwa supersimetri memang ada," kata Strandberg.

5. Validasi LHC

Large Hadron Collider (LHC) adalah akselerator partikel terbesar sejagad. Mesin seharga US$ 10 miliar ini dibangun untuk menyelidiki adanya energi yang lebih besar ketimbang yang pernah dicapai di Bumi. Menemukan Higgs boson disebut-sebut sebagai salah satu tujuan pembuatan LHC.

"Pembuatan mesin untuk menguak rahasia alam semesta butuh biaya besar dan waktu yang lama. Penemuan Higgs boson tentu langkah yang sangat besar dan menjadi pembenaran untuk LHC," kata Guimaraes da Costa.

Yang tak kalah penting, penemuan Higgs boson tentu memiliki implikasi besar bagi ilmuwan Peter Higgs dan rekan-rekannya yang pertama kali mencetuskan teori mekanisme Higgs tahun 1964. "Ada beberapa orang yang akan mendapatkan hadiah Nobel," kata Vivek Sharma, seorang fisikawan di University of California, San Diego.