Mesin Pembuka Kunci Rahasia Alam Raya

TEMPO Interaktif, Jenewa: Bau proton di pagi hari, itulah yang dicintai di CERN. Jumat lalu, laboratorium fisika partikel milik Eropa untuk riset nuklir itu mulai menguji sistem penginjeksi sinar proton ke dalam Large Hadron Collider (LHC). Bagi yang belum tahu, instrumen ini berupa akselerator partikel raksasa bergaris keliling 27 kilometer.

Berbeda dengan mesin sebelumnya yang menggunakan elektron, kali ini CERN mengakselerasi proton hingga kecepatan dan tingkat energi yang belum pernah dicapai dalam kondisi terkontrol. Sebanyak lebih dari 2.500 fisikawan dari 37 negara serta ratusan universitas dan laboratorium di dunia terlibat dalam proyek laboratorium senilai US$ 9 miliar itu.

Setelah melewati fase pendinginan hingga suhu akhir sekitar 1,9 Kelvin atau -271 derajat Celsius (suhu yang mendekati kondisi pasca-Ledakan Besar yang melahirkan alam raya), para insinyur dan fisikawan CERN, Jumat lalu, berhasil menembakkan sinar berisi lima juta proton searah jarum jam sejauh tiga kilometer di antara dua titik.

Meski masih intensitas rendah, penembakan yang berlangsung hingga Sabtu itu adalah kali pertama yang dilakukan laboratorium tersebut dengan menggunakan sistem magnet penginjeksi proton.

Setelah sukses dengan uji coba kemarin, CERN mengumumkan akan menguji penembakan sinar proton yang berlawanan dengan arah jarum jam pada Jumat, 22 Agustus, nanti. Langkah berikutnya adalah membuat sirkulasi sinar proton searah jarum jam secara penuh dalam mesin pada 10 September, sebelum akhirnya menciptakan simulasi benturan muatan proton sebesar tujuh TeraVolt dari dua arah yang berlawanan sebulan kemudian.

10 September dan 21 Oktober sejatinya sudah ditandai dalam kalender para fisikawan di dunia. Saat itulah mereka akan menyaksikan bagaimana mesin bisa mengeksplorasi validitas dan batasan dari model fisika partikel yang standar. Model standar sejauh ini luluh di tingkat energi tinggi tertentu.

Yang paling khusus, para ilmuwan berharap LHC bisa mengidentifikasi boson Higgs, sebuah partikel yang secara teoretis disebut "Partikel Allah". Boson Higgs yang diduga memberi massa kepada partikel lainnya sejauh ini sulit dibuktikan. Para pakar menduga partikel itu hanya akan bisa ditemukan dalam tingkat energi seperti yang ada pada mesin LHC nanti.

Verifikasi dari keberadaan partikel itu bisa menjadi langkah penting dalam riset Teori Penyatu Segala yang bisa saling mengaitkan tiga dari empat gaya fundamental: elektromagnetik, gaya kuat nuklir, dan gaya lemah nuklir. Boson Higgs juga bisa dimanfaatkan untuk menerangkan kenapa gravitasi, gaya fundamental keempat, begitu lemah dibandingkan dengan tiga gaya lainnya.

LHC, mesin pembentur proton, secara keseluruhan diharapkan menjadi instrumen paling bertenaga yang pernah dibuat bagi para fisikawan untuk menguak rahasia di balik hukum-hukum alam raya. Hukum-hukum itu baik untuk skala mekanika kuantum yang sangat kecil ataupun mahadomain galaksi-galaksi dan lubang hitam.

Claude Leroy, profesor dari Université de Montréal, mengistilahkannya dengan membuka kunci misteri alam raya. Menurut Leroy, karena hanya sekitar empat persen jaga raya yang saat ini diketahui manusia, Supermesin LHC akan membantu menjawab banyak pertanyaan tentang fisika pada saatnya nanti, di antaranya tersusun dari apa saja 96 persen sisa alam raya itu.

"LHC dan eksperimennya memiliki arti penting yang melebihi apa pun bagi kami para fisikawan," kata Cliff Burges dari Perimeter Institute. Gairah jelang September-Oktober itu tecermin dalam ucapan Burges berikut ini: "Kami memiliki firasat baik bahwa nanti kami bisa melihat sesuatu, meski kami belum tahu apa itu."

Berbeda dengan Large Electron-Positron Collider (mesin generasi sebelumnya), LHC memang akan lebih rumit. Burges menjelaskan bahwa proses tumbukan antarelektron lebih mudah dipahami karena mereka tergolong partikel elementer yang tidak bisa terpecah lagi menjadi partikel lain.

Proton yang kali ini digunakan memiliki struktur yang masih asing dan belum dipahami sepenuhnya. "Ini nantinya akan seperti melempar dua tong sampah dan mengadunya di udara, lalu kita mencoba menentukan detail apa yang ada di masing-masing tong itu," tutur Burges.

Lalu bagaimana kalau tak ada apa-apa dalam tong itu? Sia-siakah proyek yang dirintis sejak 2005 ini? Fisikawan seperti Burges justru mengaku senang. Menurut mereka, itu artinya teori fisika yang ada tak akan berubah.