CERN Menciptakan Antimateri untuk Menjawab Pertanyaan Mendasar tentang Alam Semesta

Kesan seniman tentang tumbukan materi-antimateri.Pete Linforth

Konsep antimateri telah menyenangkan para penggemar fiksi ilmiah selama bertahun-tahun, namun juga menimbulkan pertanyaan nyata bagi fisikawan. Secara matematis, masuk akal bahwa untuk setiap jenis partikel di alam semesta kita terdapat antipartikel yang sesuai, yaitu sama tetapi dengan muatan yang berlawanan — jadi untuk bersesuaian dengan elektron, misalnya, harus ada antielektron, yang juga dikenal sebagai positron. Ketika antimateri dan materi bersentuhan, keduanya saling menghancurkan dalam sekejap energi.

Ketika Big Bang terjadi, seharusnya terjadi penciptaan materi dan materi dalam jumlah yang sama antimateri. Namun materi ada dimana-mana dan hampir tidak ada antimateri di alam semesta kita saat ini. Mengapa demikian?

Video yang Direkomendasikan

Eksperimen baru dari CERN, Organisasi Eropa untuk Riset Nuklir, telah menjawab pertanyaan tersebut dengan melihat bagaimana materi dan antimateri dapat bereaksi secara berbeda terhadap medan gravitasi bumi. Fisikawan berpendapat bahwa antimateri bisa jatuh pada tingkat yang berbeda dari materi, yang akan membantu menjelaskan mengapa antimateri kurang lazim. Namun untuk mengujinya, mereka perlu membuat partikel antimateri seperti

atom positronium. Ini adalah pasangan satu elektron dan satu positron, tetapi mereka hanya hidup sepersekian detik – tepatnya 142 nanodetik – jadi tidak ada cukup waktu untuk melakukan percobaan pada mereka.

Terobosan CERN adalah menciptakan atom positronium yang bertahan lebih lama – masing-masing 1.140 nanodetik. Mereka juga mampu melacak kecepatan atom positronium yang tercipta, mengamati bahwa mereka bergerak dengan kecepatan antara 70 dan 120 kilometer per detik, sehingga memudahkan percobaan. Mereka mencapai hal ini dengan menggunakan “pengonversi positron-ke-positronium” yang terdengar menyenangkan yang mengirimkan kilatan laser ultraviolet untuk memberi positron lebih banyak energi sehingga mereka hidup lebih lama.

Pada akhirnya para ilmuwan dapat menggunakan atom positronium yang berumur lebih panjang ini dalam eksperimen untuk melihat bagaimana mereka bereaksi terhadap gravitasi, namun pertama-tama mereka perlu memeriksa apakah atom yang mereka buat netral secara listrik. Untungnya, hal ini dapat dilakukan tanpa menggunakan akselerator CERN yang saat ini ditutup untuk program peningkatan dua tahun. Sebagian besar eksperimen di CERN memerlukan penggunaan akselerator untuk menghasilkan berkas proton, namun eksperimen positronium ini dapat dilanjutkan bahkan selama periode penghentian.

Temuan ini dipublikasikan di jurnal Tinjauan Fisik A.

Rekomendasi Editor

  • ISS menerima perangkat keras baru untuk eksperimen paling keren di alam semesta
  • Eksperimen baru CERN menyelidiki pertanyaan membingungkan tentang antimateri

Tingkatkan gaya hidup AndaTren Digital membantu pembaca mengawasi dunia teknologi yang bergerak cepat dengan semua berita terkini, ulasan produk yang menyenangkan, editorial yang berwawasan luas, dan cuplikan unik.