Yoga Trianzar Malik
Apa yang anda pikirkan ketika mendengar kata ‘partikel tuhan’? Kata’partikel tuhan’ merupakan suatu istilah yang dapat dikatakan terlalu deskriptif untuk menggambarkan arti denotatif dari kata ‘partikel’ dan ‘tuhan’ itu sendiri. Tetapi, sebelum melangkah lebih jauh mengenal ‘partikel tuhan’, mari kita terbang kembali menelisik sejarah delapan ribu tahun lalu. Sejak puluhan abad silam, manusia mulai tenggelam dalam imaji dan berselimutkan tanya mengenai kehidupan dan proses penciptaan alam semesta serta seluruh isinya. Tentang bagaimana suatu objek biotik maupun abiotik tercipta, tentang bagaimana perasaan cinta begejolak dan apa yang membuatnya begitu. Lupakan tentang cinta dan kembali ke perjalanan sejarah pemikiran manusia tentang penciptaan.
Semenjak 500 tahun-an sebelum masehi, seorang filsuf yunani (Democritus namanya) telah memperkenalkan istilah partikel itu sendiri. Kebanyakan orang mengenal ‘partikel’ tersebut dengan sebutan atom (tidak dapat terbagi lagi). Dari istilah inilah, filsuf yunani tersebut mencetuskan bahwa setiap benda (kita sebut saja materi; segala sesuatu yang memiliki massa dan menempati ruang) di alam semesta ini tersusun atas bagian terkecil yang tidak dapat dibagi lagi disebut atom.
Apakah Teori Democritus sepenuhnya benar? Oh, belum tentu juga. Sekitar satu abad kemudian, Aristoteles menolak teori Democritus ini dan berpendapat bahwa materi bersifat kontinu dan dapat terus dibagi-bagi sampai tak behingga. Hal ini diperparah lagi dengan kepercayaan Aristoteles terhadap teori Empedokles bahwa materi tersusun atas air, api, tanah, dan udara seperti layaknya Avatar, The Last Air Bender. Namun begitu, teori dan kepercayaannya itu tidak sepatutnya dapat disalahkan. Kita akan buktikan nanti. Hal penting yang perlu diperhatikan ialah pernyataan Aristoteles bahwa materi bersifat kontinu.
Ratusan tahun berlalu, manusia masih saja berselimut tanya, bersenandung misteri tentang bagaimana materi itu tersusun. Baru sekitar tahun 1592 – 1655, seorang pemberani, filsuf prancis, Gasendi mengemukakan bahwa atom merupakan bagian terkecil suatu zat. Disusul 200 tahun kemudian, Dalton dengan teori bola pejalnya yang sangat terkenal menyatakan bahwa materi tersusun atas atom yang tidak dapat dibagi lagi. Barulah ilmuwan-ilmuwan bermunculan seperti teori roti kismis Thompson yang menendang jauh si bola pejal, dan juga penemuan inti atom yang bermuatan positif dan netral oleh Rutherford. Hingga saat itu, kiranya keraguan tentang pendapat Aritosteles sepertinya harus sedikit berpudar karena atom bukanlah partikel tunggal seperti apa yang Democritus tuduhkan. Akhirnya, Aristoteles bisa sedikit memanjakan dirinya.
Meskipun penemuan inti atom adalah peristiwa yang sangat fenomenal, para ilmuwan terlihat masih mengerutkan dahinya pertanda ketidakpuasan tergambar di raut wajah mereka. Terlebih penemuan-penemuan teori yang berkaitan dengan atom selanjutnya hanya berpusat pada aktivitas dan perilaku elektron saja, seperti penggambaran orbit oleh Niels Bohr dan penjabaran teori desktiptif mengenai awan elektron tempat kebolehjadian ditemukannya elektron yang dikenal juga dengan istilah orbital dalam teori mekanika kuantum.
Semenjak penemuan orbital yang paling fenomenal, tepat sekitar 200 tahun setelah bola pejal menggelinding jatuh, barulah Ilmuwan memulai revolusi teori atom, perpindahan masa fisika klasik menuju kemodernan terutama setelah Einstein (one of my favorite physics character) menemukan teori relativitas. Dari sinilah seolah-olah ilmuwan dari seluruh penjuru dunia kehausan darah, berlomba-lomba memamerkan teori mengenai penciptaan alam semesta yang bermodalkan teori orbital. Kita mengenal ilmuwan seperti Dirac, Feynmann, Schrodinger, Born, Higgs, Bose, Hidekawa, Hawking,dll. Nama-nama inilah merupakan tokoh yang berpengaruh dalam perkembangan ilmu fisika modern yang mengupas keberadaan partikel elementer penyusun atom yang dikenal dengan sebutan ‘Model Standar’ atau Standard Model hingga saat ini.
Sebenarnya, beberapa ilmuwan masih ingin membuktikan kebenaran ucapan Aristoteles tentang kekontinuan partikel, sebelum kemudian tersusun model standar ini. Model standar sendiri tidak tersusun sedemikian rupa secara serta merta. Awalnya, para ilmuwan terlebih dahulu menemukan partikel baru yang dinamai foton, suatu partikel dasar dengan gaya elektromagnetik pada quark dan lepton. Kemudian, meson, antipartikel dan neutrino, serta model strange di dekade-dekade berikutnya. Hingga tahun 1964, yang merupakan titik puncak pencapaian model standar, dengan penemuan Higgs Boson, partikel yang dielu-elukan sebagai partikel tuhan. Akhirnya kita semakin dekat.
Perlu diketahui bahwa semenjak tahun 1960 hingga 1970-an, atau lebih tepatnya 1964, manusia dikejutkan dengan pemodelan standar ini, penobatan partikel terkecil untuk proton, elektron, dan neutron harus dihapuskan karena tidak sesuai dengan pri-ke-fisika-an dan pri-ke-partikel-an. Maksudnya ialah baik proton, neutron, maupun elektron, ketiganya merupakan partikel subatomik yang tersusun dari partikel yang lebih kecil lagi. Seperti quark, partikel penyusun proton dan neutron dan lepton, partikel penyusun elektron. Hal ini diperkuat setelah diciptakannya detektor partikel seperti Geiger counters, cloud chambers, bubble chambers, spark chambers, drift chambers, photographic emulsions, Cerenkov counters, scintillators, photomultipliers, dan sebagainya. Dengan begitu, perlahan Teori Aristoteles ada benarnya juga. Namun, ini belum dapat disimpulkan begitu saja. Kita masih belum membahas partikel tuhan itu sendiri.
Berbeda dari kebanyakan partikel lainnya, Higgs Boson, partikel yang dinamai dari Peter Higgs dan Nath Bose, merupakan partikel yang memiliki peran yang unik dalam standar model. Keberadaannya dapat menjelaskan mengapa partikel elementer lainnya, kecuali foton dan gluon, begitu massif. Secara khusus, Higgs Boson menjelaskan mengapa foton tidak memiliki massa sementara, boson W dan Z, begitu berat. Higgs Boson pada dasarnya adalah sebuah partikel yang hilang dalam model standar fisika partikel. Model standar fisika partikel sebenarnya terbagi atas dua kelompok, yakni fermion dan boson. Fermion memiliki spin pecahan, sementara boson memiliki spin bilangan bulat. Meskipun cukup sulit memahami partikel dasar pada model standar ini, hal penting yang perlu digarisbawahi ialah model standar ini merupakan karya artistik terjenius yang pernah ditemukan manusia yang setidaknya dapat menjelaskan bahwa atom tidak hanya tersusun atas proton, neutron, dan, elektron saja.
Meskipun Higgs boson memiliki peran yang unik dalam model standar, keberadaannya masih menjadi teori dan misteri hingga tahun 2010 lalu, yaitu setelah dimulainya percobaan menggunakan particle acceletor yaitu Large Hadron Collider (LHC) di CERN dan dipertunjukkan di Fermilab’s Tevatron hingga akhir penutupannya di tahun 2011. Higgs Boson pertama kali dicetuskan oleh beberapa ilmuwan seperti Robert Brout, François Englert, Gerald Guralnik, C. R. Hagen, Tom Kibble terutama Peter Higgs. Percobaan pada tahun 2010-2011 masih dapat disebutkan sebagai tahap peramalan keberadaan partikel Higgs Boson itu sendiri, sebab massa partikel ini masih belum diketahui. Baru kemudian pada tahun 2012, dua jenis percobaan yang menghasilkan penemuan partikel baru dengan massa 125 GeV/c2 yang konsisten dengan partikel Higgs Boson. Akhirnya, pada bulan Maret tahun 2013, keberadaan partikel Higgs Boson ini sementara dapat dikonfirmasi keberadaannya. Pada dasarnya, Higgs Boson dapat menjelaskan mengapa semua partikel memiiki massa. Tanpa Higgs Boson, kita tak akan bermassa. Semuanya tidak akan memiliki massa. Itulah mengapa kebanyakan ilmuwan menyebut Higgs Boson sebagai ‘Partikel Tuhan’.
Penemuan partikel tuhan ini menjadi penemuan paling fenomenal dan paling jenius abad ini. Kendati demikian, tidak sedikit ilmuwan yang meragukan penemuan partikel Higgs Boson. Salah satunya seperti yang dilansir oleh situs National Geographic Indonesia. Sebuah penelitian yang dipublikasikan oleh Mads Tourdal Frandsen dari Pusat Studi Kosmologi dan Fenomenologi Fisika Partikel, Denmark, di jurnal Physical Review D berpotensi menggoyahkan hasil temuan CERN.
“Data dari eksperimen LHC (Large Hadron Collider) dipastikan konsisten dengan Higgs, bagaimana diproduksi dan meluruh, serta spin partikelnya. Namun, seperti dalam publikasi, itu mungkin bukan satu-satunya penjelasan,” kata Michael Tuts dari Columbia University.
Frandsen mengatakan, partikel yang ditemukan CERN sebenarnya adalah techni-higgs. Berbeda dengan Higgs boson, techni-higgs bukan partikel elementer. Partikel itu terdiri dari partikel elementer yang disebut techni-quarks.
Selanjutnya, keputusan untuk mempercayai kebenaran ini diserahkan kepada hasil analisis, dan pendapat individu. Tidak ada paksaan untuk mengasumsikan keberadaan partikel tuhan itu benar atau sekedar bualan, yang pasti di sini ialah ‘kemungkinan besar pendapat Aritosteles itu benar bahwa materi bersifat kontinu dan dapat terus dibagi sampai tak berhingga’. Bisa saja nanti ditemukan partikel-partikel yang lebih mutahir dan canggih serta lebih jenius dari sekedar penemuan partikel tuhan itu sendiri seperti quatron mungkin, sejenis partikel terkuat yang pernah ada karena benar-benar partikel yang tidak dapat dibagi lagi dan bersifat tunggal.
Sumber:
Griffiths, D. 2008. The Introduction to Elementary Particles Second Edition. John Willey&Sons, Inc, Weinheim
Gritsan, A. 2014. What is the Higgs Boson? Why do some call it the ”God Particle”? Diambil dari: http://www.pha.jhu.edu/~gritsan/talks/talk_jhu_Aug2014.pdf
Lederman, L. 1993. THE GOD PARTICLE: If the Universe Is the Answer, What Is the Question?. Dell Publishing, New York.
Wiji, Y. 2014. Penemuan Partikel Tuhan Dibantah. Diambil dari: http://nationalgeographic.co.id/berita /2014/11/penemuan-partikel-tuhan-dibantah
