Mencari Jejak Awal Alam Semesta
Bagaimana kenampakan alam semesta sesaat setelah dentuman besar? Faktor-faktor
apa saja yang mempengaruhi pembentukan inti bintang atau planet?
Pertanyaan klasik dalam astro-fisika ini, sekarang hendak dijawab oleh ilmuwan
Jerman menggunakan pemercepat partikel terbaru, yang pembangunannya dimulai
belum lama ini di Darmstadt. Instalasinya diberi nama FAIR, yang merupakan
singkatan dari fasilitas penelitian anti-Proton dan Ion. Walaupun FAIR berada
di kota Darmstadt, tapi merupakan proyek bersama Eropa, yang melibatkan 2.500
ilmuwan dari 15 negara. Dengan pemercepat partikel raksasa ini, inti atom
dipacu hingga mendekati kecepatan cahaya dan saling ditabrakkan atau
ditumbukkan dengan obyek lainnya.
Kondisi awal alam semesta sesaat setelah Dentuman Besar serta perkembangannya
masih menyisakan banyak pertanyaan yang belum terjawab. Pada detik atau menit
pertama setelah dentuman besar, seluruh materi di alam semesta masih terhimpun
dalam apa yang disebut Big Bang Nucleosynthesis, yang panasnya milyaran derajat
Celsius dengan kerapatan materi amat luar biasa. Baryon yakni pasangan Proton
dan Neutron yang dilepaskan pada fase itu, terutama membentuk ikatan Hidrogen-1
dengan inti atom terdiri dari satu Proton, serta Helium-4 yang memiliki inti
atom dengan dua Proton dan dua Neutron. Beberapa menit setelah dentuman besar,
alam semesta mengembang dengan cepat dan membentuk elemen yang lebih berat.
Pemercepat partikel di Darmstadt-FAIR, dibangun untuk membuat simulasi kondisi
alam semesta pada detik-detik pertama setelah dentuman besar. Dengan
mempercepat partikel mendekati kecepatan cahaya, yakni sekitar 300 ribu km per
detik dan saling menabrakannya,
diciptakan suhu tinggi dan kondisi seperti pada saat Big Bang
Nucleosynthesis.
Pimpinan proyek FAIR prof. Hans Gutbrod menjelaskan; Dengan FAIR kita harapkan
berhasil mempercepat sirkulasi milyaran partikel dan merekayasanya untuk
bergerak saling mendekat dan dalam waktu 50 nano-detik seperti sebuah palu kami
tumbukkan ke sebuah blok.
Dengan itu dapat disimulasikan situasi ekstrim seperti yang terjadi pada inti
bintang atau inti planet. Bahkan para pakar fisika berharap, mereka juga dapat
membuat simulasi seperti pada saat awal mula terciptanya alam semesta.
Simulasi sekitar 15 milyar tahun lalu, ketika terjadi dentuman besar yang
melahirkan alam semesta yang kita huni, hendak diamati menggunakan kamera besar
yang disebut sebagai detektor oleh para peneliti Astro-Fisika Eropa. Lebih
lanjut pimpinan proyek FAIR, Prof. Hans Gutbrod menjelaskan : Ini sebuah
perangkat, dimana di dalamnya inti atom saling bertabrakan. Perangkat ini
panjangnya 25 meter dan tingginya 10 meter, dilengkapi dengan jutaan kanal
elektronik.
Misteri Unsur Berat
FAIR diharapkan memberikan jawab terhadap berbagai misteri astro-fisika yang
selama ini hendak dipecahkan para peneliti. Antara lain, dari mana datangnya
inti atom unsur berat di alam semesta kita? Demikian diungkapkan Reinhard
Stock, pakar fisika dari Universitas Frankfurt. Sebab pada saat dentuman besar
hanya tercipta materi ringan, terutama Hidrogen dan Helium. Unsur kimia yang
lebih berat lainnya, seperti oksigen, belerang dan besi terbentuk beberapa
milyar tahun kemudian di dalam inti bintang atau inti planet. Tapi elemen super
berat seperti Uranium, diyakini hanya dapat terbentuk dalam bencana kosmis.
Pakar fisika dari Universitas Frankfurt, Reinhard Stock menegaskan; Terdapat
bencana astro-fisika yang eksotis, misalnya supernova atau tabrakan bintang
neutron.. Dan FAIR hendak mengujicoba proses penciptaan elemen berat yang ada
di alam semesta, dimana sejumlah elemen berat yang langka dibuat sintesisnya
dan diteliti sifat-sifatnya. Ini merupakan tema yang merupakan titik berat
rekayasa dari instalasi baru tsb.
Para pakar fisika juga mengharapkan FAIR dapat menciptakan kondisi Big Bang
Nucleosynthesis, yang panasnya milyaran derajat Celsius dengan kerapatan materi
amat luar biasa.
Materi Hadron
Dengan memanfaatkan perangkat pemercepat partikel berukuran amat besar FAIR,
para ahli fisika hendak mempercepat inti atom hingga mendekati kecepatan cahaya
dan saling menabrakannya. Sejauh ini para ahli fisika masih menghadapi misteri
besar menyangkut materi Hadron, dimana bagian elementar dari Proton dan Neutron
yang disebut Quarks terikat oleh gaya amat kuat. Gaya kuat atau Hadron ini
memiliki sifat paradox. Semakin rapat Quarks semakin kecil gayanya, dan semakin
membesar seiring dengan pertambahan jarak. Setelah itu jika mencapai jarak
tertentu besarnya gaya akan konstan.
Pakar fisika dari Universitas Frankfurt, Reinhard Stock menjelaskan lebih
lanjut; Inti atom itu semacam gelembung yang berisi Proton dan Neutron.. Jika
saya menabrakkan dua gelembung semacam itu, berarti saya memampatkan materi di
dalam gelembung. Di titik tabrakkan kerapatan materi menjadi amat tinggi.
Dengan itu terbentuk kondisi yang tidak mengikuti hukum inti atom yang normal,
dan diliuar semua hukum fisika yang dapat diamati di Bumi. Tercipta semacam
dentuman besar dalam bentuk mini.
Selain membuat simulasi dentuman besar, FAIR juga hendak membuat simulasi
kondisi yang terjadi di inti planet Saturnus dan Yupiter. Dengan itu hendak
dilacak rincian, bagaimana bagian terkecil dari materi berinteraksi. Selain itu
juga hendak diujicoba komponen terbaru untuk membuat pesawat ruang angkasa dan
satelit. Instalasi pemercepat partikel di Darmstadt itu memiliki diameter
sekitar satu kilometer persegi, dan diharapkan mulai dapat digunakan tahun 2012
mendatang.
Sejauh ini, penelitian Hadron yakni gaya kuat di inti atom, yang mengikat
Quarks menjadi Proton dan Neutron yang membentuk inti atom, masih berada pada
tahapan awal. Bagaimana mekanismenya sebagian besar belum diketahui dengan
pasti. Yang sudah diketahui adalah, gaya kuat di inti atom mempengaruhi secara
mendasar struktur materi serta evolusi alam semesta. Sejauh ini, penelitian
elemen berat juga terus dipacu. Seperti diketahui, elemen paling berat di alam
adalah Uranium yang memiliki 92 proton. Akan tetapi para pakar kimia dan fisika
dapat menciptakan 20 unsur lebih berat dari Uranium, dengan sintesa di
laboratorium.
Elemen berat di alam, menurut pengetahuan paling aktual, tercipta dalam proses
amat rumit di inti bintang berukuran besar atau dari ledakan Supernova.
Instalasi penelitian FAIR dengan perangkat anti-Proton dan pancaran ion-nya,
diharapkan juga dapat menjelaskan lebih rinci pembentukan elemen berat di alam
ini.
____________________________________________________________________________________
Never miss a thing. Make Yahoo your home page.
http://www.yahoo.com/r/hs
[Non-text portions of this message have been removed]
***************************************************************************
Berdikusi dg Santun & Elegan, dg Semangat Persahabatan. Menuju Indonesia yg
Lebih Baik, in Commonality & Shared Destiny.
http://groups.yahoo.com/group/ppiindia
***************************************************************************
__________________________________________________________________________
Mohon Perhatian:
1. Harap tdk. memposting/reply yg menyinggung SARA (kecuali sbg otokritik)
2. Pesan yg akan direply harap dihapus, kecuali yg akan dikomentari.
3. Reading only, http://ppi-india.blogspot.com
4. Satu email perhari: [EMAIL PROTECTED]
5. No-email/web only: [EMAIL PROTECTED]
6. kembali menerima email: [EMAIL PROTECTED]
Yahoo! Groups Links
<*> To visit your group on the web, go to:
http://groups.yahoo.com/group/ppiindia/
<*> Your email settings:
Individual Email | Traditional
<*> To change settings online go to:
http://groups.yahoo.com/group/ppiindia/join
(Yahoo! ID required)
<*> To change settings via email:
mailto:[EMAIL PROTECTED]
mailto:[EMAIL PROTECTED]
<*> To unsubscribe from this group, send an email to:
[EMAIL PROTECTED]
<*> Your use of Yahoo! Groups is subject to:
http://docs.yahoo.com/info/terms/
