Antipartikel, di manakah engkau?

Simetri yang hilang terkait dengan salah satu misteri besar dalam Fisika. Dentuman Besar yang menjadi aliran mainstream memodelkan bahwa di awal pembentukan Alam Semesta terdapat lautan partikel-antipartikel dengan jumlah yang identik. Pada suatu ketika, partikel-antipartikel ini saling berbenturan dan saling menghilangkan (ini disebut proses annihilation) kemudian menghasilkan radiasi elektromagnetik (cahaya). Yang menjadi pertanyaan, kalau semua saling menghilangkan, dari mana asal materi (planet, bintang, galaksi…) yang menjadi salah satu komponen isi Alam Semesta sekarang ini?

Partikel elementer dan pasangan antipartikenya (conferences.fnal.gov).
Partikel elementer dan pasangan antipartikenya (conferences.fnal.gov).

Simetri yang hilang terkait dengan salah satu misteri besar dalam Fisika. Dentuman Besar yang menjadi aliran mainstream memodelkan bahwa di awal pembentukan Alam Semesta terdapat lautan partikel-antipartikel dengan jumlah yang identik. Pada suatu ketika, partikel-antipartikel ini saling berbenturan dan saling menghilangkan (ini disebut proses annihilation) kemudian menghasilkan radiasi elektromagnetik (cahaya). Yang menjadi pertanyaan, kalau semua saling menghilangkan, dari mana asal materi (planet, bintang, galaksi…) yang menjadi salah satu komponen isi Alam Semesta sekarang ini?

Pengkhiatan antipartikel

Sejauh yang saya mengerti, ada dua hipotesis untuk menjawab pertanyaan ini. Hipotesis pertama terdapat dalam penjelasan “perubahan quark-antiquark oleh duo Kobayashi-Maskawa (baca: Nobel Fisika 2008: Simetri Yang Hilang) pada tahun 1972. Proses ini memungkinkan sejumlah antipartikel “berkhianat” dengan cara berubah menjadi partikel sehingga jumlah partikel lebih banyak daripada antipartikel. Ketika terjadi tumbukan partikel-antipartikel, jumlah mereka tidak lagi simetri sehingga pada akhirnya sejumlah kecil partikel selamat dan membangun isi Alam Semesta yang kita kenal sekarang.

Sekitar tahun 2001, dua eksperimen terpisah, detektor BaBar di Standford (Amerika Serikat) dan detektor Belle di Tsukaba (Jepang), mendeteksi pelanggaran simetri yang diprediksi oleh Kobayashi dan Maksawa.

Kebunglonan Neutrino

Hipotesis kedua berkenaan dengan kemungkinan “ke-bunglon-an” partikel-hantu neutrino. Neutrino adalah partikel elementer yang masuk dalam keluarga lepton yang bermuatan nol. Karena tidak bermuatan, antipartikel dari neutrino (disebut antineutrino) boleh jadi adalah dirinya sendiri. Partikel yang memenuhi kriteria ini disebut “majorana particle” (teori yang diusulkan oleh Ettore Majorana pada tahun 1937). Jika neutrino adalah partikel majorana, maka bisa jadi setelah proses annihilation partikel-antipartikel terjadi masih tersisa neutrino. Jika memang demikian, maka neutrinolah yang membuat Alam Semesta kita…

Untuk membuktikan apakah neutrino adalah partikel majorana atau tidak, salah satu metode adalah mengamati peluruhan beta ganda tanpa neutrino (neutrinoless double beta decay). Eksperimen ini telah menjadi obsesi banyak orang semenjak disadari bahwa neutrino memiliki massa, sebuah konsep yang belum terpikirkan sebelumnya oleh Enrico Fermi dan Wolfgang Pauli (penggagas ide partikel-hantu Neutrino), bahkan oleh Paul Dirac (pemberi teori partikel fermion, termasuk neutrino). Permasalahan massa neutrino kita bahas pada kesempatan berikutnya.

Salah satu eksperimen yang menarik perhatian saya adalah Enriched Xenon Observatory 200 (EXO-200) yang beritanya sempat diturunkan di blog.wired.com 24 Oktober 2008 yang lalu.

Author: febdian RUSYDI

a physicists, a faculty, a blogger.

9 thoughts on “Antipartikel, di manakah engkau?”

  1. maapin Rifky ya Pak Feb…
    sudah buat pening.
    bicara tentang antipartikel, Rifky masih blm bisa paham bener. sebenarnya antipartikelitu apa????
    hehe… ^,^

  2. sekedar ingin tahu saja..sebelumnya…
    saya ingin tahu mengenai anti partikel itu seperti apa??dan bagaimanakah prosesnya hingga muncul konsep antipartikel..
    dan apakah memang antipartikel itu benar2 ada..
    untuk jawaban yang diberikan saya ucapkan banyak2 makasih

  3. satu lagi pak feb…jika memang anti partikel itu ada,, lalu kemana antipartikel sekarang??apakah keberadaan antipartikel mampu dideteksi dengan alat manusia saat ini…
    terus mengenai fenomena alam ghaib (seperti syaiton, jin, malaikat) itu apakah termasuk dalam antipartikel..ataukah sebentuk medan elektromagnetik saja..

  4. Ahmad yang baik,

    Antipartikel itu benar-benar ada dan malah ada di sekitar kita saat ini. Jumlahnya memang tidak sebanyak partikel karena sesuatu terjadi pada awal proses penciptaan Alam Semesta kita.

    Antipartikel itu sama dengan partikel biasa, nama yang diberikan pada pasangan sebuah partikel karena memiliki massa yang sama kecuali bilangan kuantum yang berbeda. Misalnya “positron”, antipartikelnya elektron. Massa positron sama dengan elektron, hanya bilangan kuantumnya berbeda (misalnya bilangan kuantum muatan, elektron -1 sementara positron +1; bilangan kuantum lepton elektron -1, positron +1).

    Jadi, jangan dianggap terlalu istimewa soal antipartikel ini. Bisa juga kita sebut “positron” sebagai partikel, maka “elektron” adalah antipartikel.

    Kita dapat mendeteksi antipartikel, memakai detektor yang sama dipakai untuk mendeteksi partikel. Antipartikel pertama kali berhasil dideteksi oleh Carl Anderson tahun 1932. Anderson mendapat Nobel karena temuannya itu pada tahun 1936.

  5. jika memang benar antipartikel itu ada berarti dunia yang ada sekarang ini pasti akan lenyap sama sekali, jika antipartikel elektron adalah positron, lalu bagaimana dengan anti partikel dari proton yang mengikat elektron..apakah neutron itu atau ada antipartikel yang lain??
    jika memang neutron itu anti partikel dari proton berarti proton tidak ada…dia akan lenyap kaena prinsip kreasi annihilasi partikel…
    kemanakah antipartikel yang ada sekarang,,apakah antipartikel tersebut terkungkung dalam sebuah lubang besar alam semesta atau lebih sering kita sebut blackhole ataukah antipartikel tersebut terkungkung dalam darkmatter..

    truz ada lagi pak…
    sejauh yang saya tahu, mengenai pembuktian keberadaan alam semesta pada awalnya yang berkembang dari teori bigbang, teori ledakan besar yang berhasil terbukti dengan eksperimen LHC..dalam eksperimen LHC tersebut memang terbukti kebenaran teori bigbang,akan tetapi jika menurut prediksi seharusnya efek samping dari neutrino yang dipercepat tersebut akan muncul efek lain yaitu munculnya blackhole dan hal tersebut tidak terjadi dalam eksperimen LHC…yang ingin saya tanyakan bagaimanakah penjelasan yang terjadi dalam eksperimen tersebut,,apakah terjadi kesalahan dalam eksperimen tersebut ataukah ada faktor-faktor lain yang perlu dikoreksi dalam eksperimen tersebut…

    sebenarnya bagaimanakah fenomena balckhole dan juga darkmatter di alam semesta ini, dan perbedaan yang mencolok dari keduanya itu apa koq dibedakan antara keduanya…apakah darkmatter itu terjadi karena bintang mati..

    maaf jika saya terlalu banyak bertanya dan merepotkan bapak..dan untuk jawaban yang diberikan saya ucapkan terima kasih banyak..

    buku bapak yang membuat saya paling tertarik adalah tentang surga dan neraka, dan juga isro’mi’roj(kalau benar itu karangan bapak,karena saya sudah lupa..kan sudah lama banget terbitnya)

  6. Bukankah dalam artikel pak feb sudah dijelaskan skenario hilangnya antipartikel pada awal Big Bang dulu?
    Pertama, tentang pengkhianatan antipartikel. Yaitu: mekanisme perubahan quark antiquark oleh CKM (Cobabbi-Kobayasi-Maskawa). Ke dua, tentang kebunglonan Neutrino di mana dia adalah antipartikel bagi dirinya sendiri sehingga dia selamat dari proses anihilasi.
    Truz bukankah LHC di CERN itu belum ada hasilnya, kok qm dah brani mengklaim bahwa LHC di CERN telah berhasil membuktikan kebenaran teori big bang??
    Satu lagi, kok saya gak tahu klo pak feb pernah menulis buku tentang surga dan neraka? Qm baca buku itu dmana? Beneran ta buku itu pak feb yang nulis???
    Coba cek ulang pengarang buku yang qm baca itu deh…. Hehe…

  7. coba buka “simetri yang hilang” yang ada di situsnya pak feb. disitu pak feb jelasinnya. kalau masih ada yang pingin ditanyakan & blm jelas, knapa gak tanya langsung ke pak feb langsung di kampus C F.SAINTEK UNAIR..

    He..

  8. waduh brarti q salah ya..truz itu buku karangane sapa yaCHH????dunk..dunk..hehehe..

    jujur jika mengenai hitungannya saya gak seberapa tertarik,,hehe..saya lebih tertarik kepada fenomenologisnya dan keterkaitannya dalam fisika…

    terkadang saya merasa heran, koq bisa ya manusia punya pikiran yang aneh2 kayak gitu..ada partikel dan anti partikel,,

    dalam artikel di atas, saya kurang puas dan gak paham sepenuhnya..hm, kalau boleh tau lagi dimana saya bisa mendapatkan referensi lebih lanjut dan lebih luas mengenai fenomena di atas..
    terima kasih..^_^

Leave a Reply