Wujud Zat Kelima

Di sekolah dasar dahulu kala, kita belajar bahwa wujud zat (states of matter) ada tiga, yaitu padat (solid), cair (liquid), dan gas. Zat padat memiliki sifat rigid, yaitu mempertahankan volume dan bentuknya seperti bebatuan dan es. Zat cair mempertahankan volumenya tapi bentuknya berubah-ubah sesuai dengan wadahnya. Air misalnya,  menyerupai bentuk gelas ketika di dalam gelas. Terakhir gas, baik volume dan bentuknya berubah-ubah sesuai dengan wadahnya. Udara di dalam balon misalnya, volumenya bertambah ketika balon membesar, begitu juga bentuknya.

Yang membedakan satu dengan yang lain adalah jarak antarmolekul penyusun zat tersebut.Pada zat padat, jarak antarmolekul penyusunnya sangat dekat (rapat) sehingga molekul-molekulnya tidak dapat bebas bepergian. Ini seperti sebuah orang-orang yang berdesakan di dalam lift sempit, mereka tidak dapat ke mana-mana kecuali berdiri di tempat. Kalau pun dapat bergerak, hanya sedikit. Jika sebagian orang tadi keluar dari lift, maka sebagian yang tinggal  merasa lega dan dapat bergerak relatif lebih leluasa. Ini analogi dengan zat cair, yang jarak antarmolekulnya relatif lebih besar daripada zat padat. Dengan demikian, sejumlah air dapat berubah-ubah bentuknya menyesuaikan wadah yang ditempatiny. Terakhir, jika jarak antarmolekul sangat jauh (renggang) sehingga molekul bebas bergerak, maka wujud zatnya adalah gas seperti udara. Dia tidak dapat mempertahankan bentuk dan volumenya.

Continue reading “Wujud Zat Kelima”

Sejumlah Konsep Untuk PLTN

Tulisan ini adalah suplemen dari artikel Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir.

Satu joule energi

Sebagai gambaran seberapa besar energi satu joule itu, berikut ilustrasi bahwa satu joule kira-kira setara dengan:

  • energi yang dibutuhkan untuk mengangkat satu buah apel setinggi 1 meter;
  • energi yang dilepas sebagai panas oleh orang yang sedang diam setiap 1/100 detik;
  • energi yang dibutuhkan untuk memanaskan 0,24 gram air sebesar 1 derajat celcius (0,24 gram air kira-kira setara dengan 0,003 liter);
  • energi yang dibutuhkan orang dewasa untuk bergerak setiap langkah setiap satu detik. Continue reading “Sejumlah Konsep Untuk PLTN”

Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir

Nuklir, sebuah kata yang menyirat kengerian dan kedahsyatan. Mungkin ini gara-gara peristiwa penghancuran dua kota Jepang, Nagasaki dan Hiroshima, yang mengakhiri perang dunia II. Kedua kota tersebut hancur oleh dua buah bom nuklir yang bernama “Little Boy”, aplikasi mutakhir fisika subatomik oleh para fisikawan di Amerika Serikat. Saking traumanya kita dengan kata “nuklir”, aplikasi mutakhir fisika subatomik lainnya yang bernama Nuclear Magnetic Resonance (NMR) diubah menjadi Magnetic Resonance Imaging (MRI).

Tidak hanya persoalan teknologi penghancur, nuklir juga telah membawa kenangan buruk bagi warga Eropa semenjak tragedi meledaknya pembangkit listrik di Chernobil (Ukraina) bertenaga nuklir pada 26 April 1986. Tujuh tahun sebelumnya, tepatnya pada 28 Maret 1979, pembangkit listrik tenaga nuklir di Three Mile Island (Pensylvania, Amerika Serikat) telah meledak dan memberikan kenangan buruk bagi warga Amerika Serikat khususnya dan dunia umumnya. Yang membuat ngeri bukan pada kehancuran akibat ledakan, tetapi apa yang terjadi setelah ledakan: makhluk hidup mengalami mutasi. Ada bayi yang bermata satu, berkaki tiga, berjari tidak normal, dan semua yang aneh-aneh lainnya. Wilayah tempat terjadi kecelakaan harus disterilkan (tidak boleh dimasukki) untuk waktu beratus-ratus tahun lamanya.

Continue reading “Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir”

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? Continue reading “Antipartikel, di manakah engkau?”

Nobel Fisika 2008: Simetri Yang Hilang

Tulisan ini telat turun karena masalah teknis blog saya, harusnya 3 pekan yang silam. Tapi, lebih baik daripada tidak, hehehe.

The Royal Swedish Academy of Science telah mengumumkan hadiah Nobel untuk Fisika Selasa kemarin, 7 Oktober 2008. Para fisikawan yang dinyatakan penerima medali paling bergengsi di dunia sains ini adalah tiga orang samurai Jepang, Makoto Kobayashi (High Energy Accelerator Research Organisation, Tsukaba, Jepang), Toshihide Maskawa (Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University, Jepang), dan Yoichiro Nambu (Enrico fermi Institute, University of Chicago, Amerika Serikat). Nambu memperoleh setengah dari total 10 Juta Krona (mata uang Swedia, atau sekitar 1,6 Juta Dolar Amerika Serikat, atau sekitar 13,5 triliun Rupiah), setengah lagi dibagi dua untuk Kobayashi dan Maskawa.

Topik yang menjadi sentral adalah simetri yang dilanggar (the broken symmetry) di dunia subatomik. Penjalasan simetri yang hilang diberikan oleh Nambu (Physics Review 122 dan 124 (1961)) dan bagaimana pelanggaran simetri memprediksi kehadiran tiga famili quark diberikan oleh Kobayashi dan Maskawa (Progress of Theoretical Physics 49 (1973)), sedangkan mekanisme hilangnya simetri tersebut diusulkan oleh Nambu (Physics Review 122 dan 124 (1961)).

Tulisan ini telat turun karena masalah teknis blog saya, harusnya 3 pekan yang silam. Tapi, lebih baik daripada tidak, hehehe.

The Royal Swedish Academy of Science telah mengumumkan hadiah Nobel untuk Fisika Selasa kemarin, 7 Oktober 2008. Para fisikawan yang dinyatakan penerima medali paling bergengsi di dunia sains ini adalah tiga orang samurai Jepang, Continue reading “Nobel Fisika 2008: Simetri Yang Hilang”