Menguak Misteri Partikel Hantu

Peneliti ibarat sakit kepala untuk membuktikan eksistensi Neutrino. Partikel elementer ini praktis tidak kasat mata dan juga sulit dilacak jejaknya. Itu sebabnya dijuluki partikel hantu. Partikel ini datang dari luar angkasa menghujani Bumi. Triliunan neutrino menembus tubuh manusia setiap detiknya. Tapi partikel elementer ini tidak berbahaya karena nyaris tidak bisa berinteraksi dengan materi apapun.

Juga partikel tidak kasat mata dan diduga tidak punya massa, karena itu para pakat fisika partikel memberi nama neutrino atau juga dikenal sebagai partikel hantu atau poltergeist. Takaaki Kajita dari Universitas Tokyo, Jepang dan Arthur McDonald dari Queens University, Kanada berhasil melacak misteri partikel hantu itu dan membuktikan bahwa neutrino eksis serta memiliki bobot. Hasil penelitian kedua ilmuwan dianugerahi hadiah Nobel Fisikia 2015.

Meneliti di bawah tanah

Yang amat menarik, untuk meneliti keberadaan "partikel hantu" yang tidak kasat mata dan nyaris tidak bisa dilacak ini, para pakar fisika partikel harus melakukan risetnya di bawah tanah jauh di kedalaman bumi. Logika para ilmuwan, partikel ini hanya bisa dideteksi jauh di bawah tanah, karena di sini radaiasi terus menghujani bumi dari luar angkasa tidak akan menganggu pengukuran partikel.

Infografik Kamiokande Englisch

Detektor Super Kamiokande berupa tangki berisi 50.000 ton air di kedalaman 1.000 meter.

Ilmuwan Jepang Takaaki Kajita yang mula-mula memiliki dugaan empiris, bahwa neutrino kemungkinan mengubah identitasnya selama perjalanan dari matahari menuju bumi. Matahari hanya memproduksi satu jenis neutrono, tapi jika ini mengalami transformasi menjadi jenis lain, yang tidak terdeteksi oleh sensor, hal ini bisa menjelaskan misteri yang belum terpecahkan selama ini.

Kajita kemudian mengembangkan detektor Super Kamiokande, yang mampu melacak dua jensi neutrino yang berbeda. Hasilnya, Kajita bisa membuktikan teorinya, bahwa neutrino mengelami transformasi. Proses ini disebut osilasi.

Nukleare Kernforschung in Genf Teilchenbeschleuniger

Pemercepat Partikel di CERN Jenewa

Arthur McDonald melakukan eksperimen lanjutan dengan detektor lainnya yang mampu melacak keberadaan tiga jenis neutrino itu. Kini misteri terkuak, dan partikel itu bukan lagi "partikel hantu". Dengan membuktikan bahwa neutrino bisa melakukan transformasi, terbukti bahwa partikel elementer itu harus memiliki massa.

Hasil penelitian membuka pengetahuan baru tentang proses di inti matahari. Pengetahuan bisa digunakan untuk membuat reaktur fusi nuklir untuk menghasilkan energi.

sumber:
http://www.dw.com/id/menguak-misteri-partikel-hantu/a-18772116