Benarkah Ada Yang Lebih Cepat Dari Pada Cahaya?

Images(2)

Halo teman – teman Bebaspedia, sebagian besar dari kita mungkin telah mengetahui bahwa partikel tercepat adalah partikel cahaya. Sebagaimana yang dikemukakan oleh Albert Einstein bahwa batas maksimal kecepatan di alam raya ini adalah kecepatan cahaya, yaitu sekitar 300.000 km per detik. Albert Einstein menyatakan bahwa cahayalah raja kecepatan. Tidak ada yang bisa lebih cepat daripada cahaya.

Namun, tahukah kamu? Bahwa ada partikel yang melebihi kecepatan cahaya. Apakah itu? Jawabannya adalah neutrino. Apa itu neutrino? Okay langsung saja:

Neutrino

Neutrino merupakan salah satu partikel sub atomik dasar. Neutrino memiliki massa, meskipun sangat kecil, namun ia tak memiliki muatan listrik alias netral. Secara alami, neutrino terbentuk dari proses peluruhan radioaktif tertentu. Neutrino juga bisa dimunculkan secara buatan dengan jalan menabrakkan proton berkecepatan tinggi pada grafit. Hasil tabrakan tersebut akan memecah proton menjadi beberapa elemen yang lebih sederhana, dan salah satu elemen pecahan tersebut adalah neutrino.

640px FirstNeutrinoEventAnnotated
Penggunaan pertama kali dari ruang gelembung hidrogen untuk mendeteksi neutrino, pada 13 November 1970. Sebuah neutrino menghantam proton dalam atom hidrogen. Tabrakan itu terjadi pada titik di mana tiga jalur berasal di sebelah kanan foto.
Sumber foto: wikipedia

Neutrino pertama kali dipostulatkan pada Desember, 1930 oleh Wolfgang Pauli untuk menjelaskan spektrum energi dari peluruhan beta, yaitu peluruhan sebuah netron menjadi sebuah proton dan sebuah elektron. Pauli berteori bahwa sebuah partikel yang tak terdeteksi menjadi penyebab perbedaan antara energi dan momentum sudut dari partikel-partikel di awal dan di akhir peluruhan. Karena sifat “hantunya”, deteksi eksperimental pertama dari neutrino harus menunggu hingga 25 tahun sejak pertama kali didiskusikan. Pada 1956, Clyde Cowan, Frederick Reines, F. B. Harrison, H. W. Kruse, dan A. D. McGuire mempublikasikan artikel “Detection of the Free Neutrino: a Confirmation” dalam jurnal Science (percobaan neutrino), sebuah hasil yang diganjar dengan Hadiah Nobel 1995.

Pada tahun 2011, tepatnya pada hari jumat 23 September waktu setempat di Geneva, Swiss, para ilmuwan di Laboratorium Organisasi Eropa untuk Riset Nuklir (CERN) mengemukakan sebuah hasil penelitian baru, bahwa Partikel neutrino lebih cepat dari cahaya. Ini telah menamkan keraguan tentang ruang, waktu, dan teori penciptaan alam semesta ini.

Neutrino yang merupakan partikel sub-atomik, diklaim oleh para ilmuwan pusat penelitian nuklir CERN, berkecepatan lebih besar 60 nanodetik dari cahaya. Mereka kini meminta komunitas internasional untuk memastikan hasil penelitian ini.

Percobaan dilakukan dengan jarak 730 km, antara sumber di Geneva dan detektor, yang terletak di laboratorium bawah tanah Italia.

[Dario Auitero, Peneliti CNRS, Ahli Fisika Partikel]: “Di jarak tersebut, kami menemukan bahwa neutrino lebih cepat 60 nanodetik, atau seper 60 miliar detik lebih cepat dari waktu yang dihabiskan cahaya untuk menempuh jarak yang sama. Dalam hitungan jarak, mereka lebih maju 20 meter di jarak 730 kilometer.”

Para peneliti CERN telah menguji teori ini sejak tahun 2008. Penemuan awalnya adalah di bulan Maret, dan mereka mengetesnya selama enam bulan. Hasilnya sangat konsisten, sehingga mereka memutuskan untuk menyerahkannya ke komunitas internasional.

Dengan begitu, apakah Albert Einstein melakukan kesalahan dalam menyusun teorinya? Untuk dapat memahami kasus ini dengan baik, mari kita perjelas terlebih dahulu apa yang dimaksud dengan partikel neutrino dan proyek OPERA.

OPERA merupakan singkatan dari Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus. Proyek penelitian OPERA ini pada intinya bertujuan untuk mempelajari karakter neutrino. Proyek OPERA dilakukan melalui kerjasama dua laboratorium sains besar dunia, yaitu CERN di Swiss dan LNGS di Italia. Dalam memunculkan neutrino dari tabrakan proton, para peneliti OPERA memanfaatkan Large Hadron Collider (LHC), yang merupakan salah satu alat eksperimen sains termahal dan terbesar di dunia.

Images(1)
Sebagian kecil ruangan Large Hordon Collider.
Sumber gambar: home.cern

Para peneliti OPERA mempelajari pergerakan neutrino yang mereka tembakkan dari CERN Swiss menuju LNGS Italia yang berjarak 731,28 km. Ketika mereka mengukur waktu yang diperlukan neutrino untuk menempuh jarak itu, didapatkan bahwa waktunya adalah 2,43922 milisecond. Para peneliti itupun kaget, karena hasil pengukuran waktu tersebut lebih kecil 0,006 milisecond daripada waktu yang diperlukan cahaya untuk menempuh jarak yang sama. Dengan kata lain, neutrino bergerak lebih cepat daripada cahaya! Kecepatan cahaya adalah 299.792 km/sec, sedangkan kecepatan neutrino adalah 299.800 km/sec.

Penemuan ini tidak masuk akal karena bertolak belakang dengan teori Albert Einstein. Cahaya merupakan yang tercepat di alam semesta karena cahaya tidak memiliki massa. Meskipun sangat kecil, partikel neutrino tetap memiliki massa sehingga tidak mungkin bisa lebih cepat daripada cahaya.

Takjub, para peneliti OPERA pun menghabiskan waktu berminggu-minggu untuk memeriksa kembali keadaan alat eksperimen dan semua kalkulasi mereka. Akan tetapi, mereka tidak menemukan kesalahan apapun. Yakin dengan hasil yang didapatkan, penemuan ini pun dipublikasikan pada September 2011. Terang saja, kecepatan neutrino yang melebihi kecepatan cahaya segera menjadi topik hangat perbincangan internasional, termasuk juga perdebatan mengenai kebenarannya. Dunia mulai meragukan keabsahan teori Einstein.

Akan tetapi pada akhirnya para peneliti OPERA menemukan bahwa terdapat dua kelemahan pada desain eksperimen mereka sehingga berujung pada kesalahan pengukuran waktu tempuh partikel neutrino. Kelemahan pertama adalah bahwa fiber optiknya tidak terpasang secara baik, dan kelemahan kedua adalah bahwa pengukur waktu osilatornya bergetar terlalu cepat. Ralat ini mereka umumkan pada Maret 2012. Mereka menegaskan bahwa kecepatan neutrino tidak lebih cepat daripada kecepatan cahaya dan masih kosisten dengan teori yang diajukan Albert Einstein.

Jadi, cahaya masih merupakan Raja Kecepatan di alam semesta ini, dan kejeniusan Einstein tidak terbantahkan lagi.

Sekian, semoga bermanfaat, dan terimakasih.

Referensi:

  1. “Astronomers Accurately Measure the Mass of Neutrinos for the First Time”. scitechdaily.com. Image credit:NASA, ESA, and J. Lotz, M. Mountain, A. Koekemoer, and the HFF Team (STScI). February 10, 2014. Diarsipkan dari versi asli tanggal May 7, 2014. Diakses tanggal May 7, 2014.
  2. Foley, James A. (February 10, 2014). “Mass of Neutrinos Accurately Calculated for First Time, Physicists Report”. natureworldnews.com. Image credit: . via Wikimedia Commons. Diarsipkan dari versi asli tanggal May 7, 2014. Diakses tanggal May 7, 2014.
  3. Battye, Richard A.; Moss, Adam (January 7, 2014). “Evidence for massive neutrinos from CMB and lensing observations” (PDF). astro-ph.CO. Ithaca, New York: Cornell University Library. arXiv:1308.5870v2 . Diakses tanggal May 7, 2014.
  4. Partikel Neutrino Lebih Cepat dari Cahaya pikiranrakyat.com, Diaskses, 24 September 2011
  5. https://nasional.kompas.com/read/2012/03/17/18480014/einstein.benar.tak.ada.yang.lebih.cepat.dari.cahaya

Sumber gambar:

  1. https://www.google.co.id/url?sa=i&source=web&cd=&ved=0ahUKEwjH867FscDhAhXaXisKHRWLBq8QzPwBCAM&url=https%3A%2F%2Fwww.history.com%2Fnews%2Fwho-determined-the-speed-of-light&psig=AOvVaw1R-vEB_oscB9XQ4m71Rscn&ust=1554809140619720
5/5 (2 Reviews)

Tinggalkan Balasan