Tim Havard AS belum lama ini membuat prakiraan bahwa alam semesta akan berakhir melalui proses ledakan besar (Big Bang) seperti saat awal penciptaannya. Prediksi ilmiah ini muncul berdasarkan riset atas perilaku partikel Boson Higgs.
Adik-adik tahu,apakah Boson Higgs?Boson Higgs adalah partikel dasar masif hipotetis yang diperkirakan ada sesuai Standar Model fisika partikel. Sebelumnya, dalam pelajaran fisika dan kimia, kita telah mengenal atom sebagai unsur dasar pembentuk materi. Atom terdiri inti dan kulit atom. Inti atom tersusun atas proton dan neutron. Sementara kulit atom terdiri atas elektron-elektron.
Nah, berbeda dengan fisika biasa, dalam fisika partikel berlaku standar model. Menurut standar model, materi di alam semesta ini terdiri atas 24 jenis partikel elementer, yakni enam quark, enam lepton, delapan gluon, dan empat boson. Boson Higgs adalah satu dari empat jenis partikel Boson yang ditemukan paling akhir.
Sebenarnya, keberadaan Boson Higgs diyakini sebagai partikel pamungkas untuk menyelesaikan atau menyempurnakan atas sejumlah inkonsistensi pada Model Standar. Eksperimen untuk menemukan partikel ini dilakukan dengan menggunakan akselerator Large Hadron Collider (LHC) di CERN, Italia, serta akselerator Tevatron Fermilab di Amerika Serikat sampai Tevatron ditutup pada akhir 2011. Pada 12 Desember 2011, kolaborasi ATLAS di LHC menemukan bahwa massa Boson Higgs yang beragam mulai dari 145 sampai 206 GeV ditiadakan dengan tingkat keyakinan 95%. Kolaborasi CMS di LHC akan diumumkan pada 13 Desember 2011 melalui penerbitan jurnal Physical Reviewa 2012.[1]
Istilah Boson Higgs pertama muncul tahun 1960-an. Itu bersaman berkembangnya teori eksitasi kuantum menurut Peter Higgs. Peter Higgs adalah fisikawan yang bersama François Englert pada 2013 meraih Hadiah Nobel Fisika. Keduanya dinilai berjasa mengembangkan fisika partikel dan fisika kuantum.
Boson Higgs, menurut David Griffiths (The Higgs Boson: Introduction to Elementary Particles, 2008) adalah satu-satunya partikel dasar prediksi Model Standar yang belum diamati dalam eksperimen fisika partikel. Partikel ini adalah bagian integral dari mekanisme Higgs, bagian dari Model Standar yang menjelaskan bagaimana sebagian besar partikel dasar yang telah diketahui dapat memperoleh massanya.
Sebagai contoh, mekanisme Higgs akan menjelaskan mengapa boson W dan Z, yang menjadi perantara interaksi lemah memiliki massa, sementara foton, yang menjadi perantara elektromagnetisme, tidak memiliki massa. Boson Higgs diperkirakan termasuk dalam kelas partikel boson skalar (boson adalah partikel dengan putaran penuh (bulat) dan boson skalar memiliki putaran 0)
Teori yang tidak membutuhkan Boson Higgs juga muncul dan akan dipertimbangkan jika keberadaan Boson Higgs ditemukan secara eksperimental. Sebaliknya, teori-teori tersebut harus dikoreksi jika Boson Higgs gagal ditemukan segingga disebut sebagai model nir-Higgs. Sejumlah teori menyatakan bahwa mekanisme apapun yang mampu menciptakan massa partikel dasar harus tampak dengan energi kurang dari 1,4 TeV; Karena itu, keberadaan LHC diharapkan mampu memberikan bukti eksperimental atas keberadaan atau ketidakberadaan Boson Higgs tersebut.[4]
Pada akhir 2011 sejumlah percobaan di Eropa dan Amerika secara serentak telah menemukan secara eksperimental keberqadaan partikel unik – beberapa media menyebutnya sebagai ‘partikel Tuhan – yang memiliki masa pada kisaran sekitar 125 GeV/c2. Pada tanggal 4 Juli 2012, tim eksperimen CMS di Eropa dan ATLAS di AS bahwa eksperimen menggunakan Large Hadron Collider secara independen masing-masing mengumumkan bahwa mereka mengkonfirmasi penemuan boson yang belum diketahui sebelumnya dengan massa antara 125-127 GeV/c2. Menurut mereka, sejauh pengamatan karakteritiknya “konsisten” dengan Boson Higgs yang dihipotesiskan. Kedua tim, waktu itu, memberi catatan perlunya analisis data lebih lanjut untuk memastikan bahwa identifikasi hasil eksperimen itu memang benar telah menemukan partikel Boson Higgs.
Menurut hasil riset, masa Boson Higgs juga konsisten dengan prediksi skala Planck. Proton dan neutron, yang merupakan partikel komposit inti atom, juga dapat dijelaskan pembentukannya melalui mekanisme dan interaksi partikel Boson Higgs.
Yang paling mutakhir, dinamika karater Boson Higgs ternyata juga dapat berguna untuk memperkirakan umur alam semesta. Termasuk membuat model perkiraan bahwa semesta jagat raya ini kelak akan berakhir melalui ledakan besar atau Big Bang II. Wallahu ’alam.
[Dedi Junaedi]
