Penemuan Terbesar Abad ini : Partikel Tuhan

Pencarian Partikel Tuhan atau Higgs Boson sampai pada salah satu titik yang membahagiakan. Hari ini, ilmuwan Organisasi Eropa untuk Riset Nuklir (CERN) mengumumkan keberhasilannya menemukan partikel baru yang konsisten dengan Higgs boson. "Penemuan baru kami konsiten dengan Higgs boson yang telah lama dicari. Kita telah membuat lompatan besar dalam pemahaman kita tentang semesta," ungkap Direktur CERN, Rolf Heuer, seperti dikutiop kantor berita AFP, Rabu (4/7/2012).

"Penemuan partikel ini akan membuka jalan untuk penelitian lebih detail, yang memerlukan data statistik lebih besar, yang akan mengurai karakteristik partikel yang ditemukan dan menguak misteri lain tentang alam semesta," kata Peter Higgs, ilmuwan Inggris yang mencetuskan landasan konseptual tentang Higgs boson. Higgs boson adalah partikel misterius yang selama ini hanya eksis dalam teori. Pencarian Higgs boson berguna untuk mensahihkan Standar Model Fisika Partikel, terutama menerangkan mengapa suatu partikel memiliki massa dan yang lain tidak. Diketahui, pada masa awal semesta, tepatnya setelah Big Bang, semua partikel tidak memiliki massa. lalu pada saat semesta mendingin, gaya yang disebut medan Higgs terbentuk bersama Higgs boson. Interaksi dengan Higgs boson menentukan apakah partikel akan memiliki massa.

Jika interaksi dengan Higgs boson semakin kuat, maka partikel tersebut akan memiliki massa yang semakin besar. Sebaliknya, jika berhasil lolos dari pengaruh Higgs boson, maka partikel takkan memiliki massa. Contoh yang tidak memiliki massa adalah foton cahaya. Medan Higgs dan Higgs boson begitu penting. Tanpa adanya medan Higgs, semesta akan menjadi tempat yang sangat berbeda. Atom sulit terbetuk dan ikatan kimiat pun demikian. Tanpanya, planet, galaksi dan tentunya makhluk hidup takkan mungkin tercipta. Perburuan Higgs boson di CERN dilakukan oleh dua eksperimen, Compact Muon Solenoid (CMS) dan A Toroidal LHC Apparatus (ATLAS). Perburuan dilakukan dengan menumbukkan partikel dan mengobservasi adanya Higgs boson. Higgs boson sendiri tak diamati secara langsung sebab umurnya pendek. yang diobservasi ialah jejaknya.

Hasil eksperimen CMS yang diumumkan hari ini menyatakan bahwa mereka telah menemukan partikel dengan massa 125,3 gigaelectrovolt (GeV), sekitar 133 kali lebih lebih besar dibandingkan massa proton yang tersimpan dalam setiap atom. Sementara hasil eksperimen ATLAS menunjukkan massa 126 GeV. Kesahihan hasil analisis dinyatakan dalam signifikansi statistik. Untuk CMS, signifikansinya adalah 4,9 sigma, berarti peluang hasil salah adalah 1 dibanding 2 juta. Sementara, signifikansi ATLAS adalah 5 sigma, berarti kemungkinan hasil salah adalah 1 dibanding 3,5 juta. Hasil ini cukup meyakinkan ilmuwan bahwa mereka menemukan boson. Dalam pengumuman hasil riset kali ini, ilmuwan menyatakan bahwa mereka menemukan partikel yang konsisten dengan Higgs boson. Hal ini berarti bahwa para ilmuwan belum yakin bahwa boson yang ditemukan adalah Higgs boson atau Partikel Tuhan.

"Ini mungkin Higgs boson, tetapi mungkin juga sesuatu yang lebih besar, yang akan membuak pintu menuju teori baru yang melampaui Standar Model," ungkap Anthony Thomas dari University of Adelaide yang diamini oleh fisikawan CERN, Yves Sirois. Langkah ke depan, baik CMS maupun ATLAS masih akan terus bekerja untuk mengurai karakteristik partikel yang baru saja ditemukan. Hanya dengan mengetahui ciri-ciri partikel tersebut, konfirmasi bahwa partikel baru merupakan Partikel Tuhan bisa dinyatakan. Pencarian Higgs boson masih akan terus berlanjut. 

Bagaimana Dengan Indonesia ???

Saat ini para ilmuwan mengklaim sudah menemukan partikel Tuhan. Imuwan Indonesia ternyata ikut menjadi "pemburu" partikel yang juga disebut Higgs Boson itu. Dia adalah Suharyo Sumowidagdo.

Bagaimana latar belakangnya? Suharyo merupakan lulusan Jurusan Fisika Universitas Indonesia pada Mei 1999, dan dua tahun kemudian meraih gelar master. Pada April 2008 ia meraih gelar doktoral bidang Experimental High Energy Physics do Fermilab dan Departemen Fisika, Florida State University. Tema desertasinya First Measurement of Top Quark Pair Production Cross-section in Muon Plus Hadronic Tau Final States.

Suharyo menjadi satu-satunya orang Indonesia yang bergabung dalam pencarian partikel itu di dua laboratorium pemercepat partikel paling canggih di dunia; Tevatron, Fermilab; dan LHC, CERN. Dia meraih gelar sarjana di Departemen Fisika Universitas Indonesia, kemudian melanjutkan studi di Amerika Serikat hingga mendapatkan gelar doktor di Departemen Fisika Florida State University. Kini ia bekerja sebagai staf peneliti di Departemen Fisika dan Astronomi, Universitas California Riverside. Oleh universitas itu, ia diutus berkolaborasi dengan fisikawan CERN untuk menemukan partikel Higgs.

5 Dampak Ditemukannya Partikel Tuhan

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.

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.

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.

Sumber : AFP, CERN