10 Terobosan Terpenting Fisika 2014 (Bagian 5 – Selesai)

Inilah bagian akhir dari 10 terobosan terpenting fisika 2014 menurut majalah Physics World. Bagian ini membahas peringkat 8 s.d. 10.

Sebagai referensi, peringkat 1 s.d. 3 dibahas di Bagian 1, peringkat 4 dan 5 di Bagian 2, peringkat 6 di Bagian 3, dan peringkat 7 di Bagian 4.

Bagian 3 dan 4 masing-masing hanya membahas satu peringkat. Ini karena saya tidak dapat lagi memotong konsep-konsep fisika dasar untuk menjelaskan dua terobosan tersebut.

Bagian 5 ini, saya coba tulis konsep-konsep fisika yang dibutuhkan sesingkat mungkin.

Selamat menikmati.

Peringkat 8: Membuat supernova di dalam lab dengan laser

Sebuah supernova adalah ledakan dari sebuah bintang maharaksasa. Ledakannya bersinar lebih terang daripada terangnya 10 miliar buah matahari kita! (1 miliar = 1.000.000.000, atau seribu juta.)

Ini dapat diartikan energi total yang dihasilkan sebuah supernova pada detik pertama ledakan sama dengan energi total yang dihasilkan matahari kita bersinar selama 10 miliar tahun!

Gila, kan?

Meskipun dari Bumi ledakan itu terlihat indah, seperti lukisan bunga mawar merekah dengan tinta minyak, tapi kondisi di daerah ledakan adalah kondisi yang kaos (chaos, kacau-balau).

Beberapa saat setelah meledak, bintang menjadi awan gas tebal yang mahapanas. Banyak kejadian-kejadian yang hanya ada di dalam teori fisika energi-tinggi yang mungkin terjadi di sana. Salah satunya seperti yang ditinggalkan oleh supernova bernama Cassiopeia A.

Supernova Cassiopieia A memiliki struktur bersimpul seperti pada gambar berikut ini.

Bagi para astronomer, struktur simpul ini tidak lazim dimiliki supernova. Salah satu teori dari struktur simpul-taklazim ini adalah kehadiran medan magnetik yang sangat kuat. Tentu butuh eksperimen untuk membuktikan penjelasan ini benar atau salah.

Tapi, dapatkah kita membuat supernova di dalam laboratorium untuk menguji teori tersebut?

Continue reading “10 Terobosan Terpenting Fisika 2014 (Bagian 5 – Selesai)”

10 Terobosan Terpenting Fisika 2014 (Bagian 1)

Seperti biasa, di bulan Desember setiap tahun, majalah Physics World menilai 10 riset yang dianggap memberikan terobosan terpenting dalam fisika. Tulisan berikut ini adalah saduran dari berita di majalah Physics World tersebut dan berita BBC.

Rencana awal saya adalah menuliskan semua peringkat. Tapi ternyata tangan saya kedinginan, sehingga terpaksa saya potong menjadi beberapa bagian. Bagian pertama mengulas tiga peringat teratas.

Peringkat 1: Mendaratkan wahana ruang angkasa di komet

12 November 2014, pukul 15:35 GMT (10.35pm WIB) menjadi tanggal penting di dunia fisika, khususnya astronomi.

Proses pendaratan wahana di komet.

Pada waktu tersebut, modul satelit Rosetta yang bernama Philae berhasil mendarat di permukaan komet 67P. Saat pendaratan berlangsung, komet ini berada sekitar 511 juta km dari Bumi dan sedang bergerak dengan kecepatan 55.000 km/jam. Ini jelas bukan sebuah pekerjaan yang mudah, jauh lebih sulit daripada mendaratkan wahana di Bulan yang berjarak relatif lebih dekat dan bergerak jauh lebih lambat.

Pendaratan memang tidak mulus. Philae sempat mental dua kali sebelum akhirnya berhasil mendarat dengan stabil. Walaupun berhasil mendarat stabil, posisi berdiri modul Philae tidak sempurna, tidak sesuai dengan yang diharapkan, sehingga sel surya yang merupakan sumber utama pembangkit listrik sang modul saat ini tidak mendapat cahaya matahari. Akibatnya, Philae hanya mengandalkan baterai yang dibawa dari Bumi.

Meskipun demikian, Philae berhasil menjalankan sejumlah operasi utama sebelum daya baterai dari Bumi tersebut habis.

Modul Philae dan satelit Rosseta adalah salah satu proyek dari ESA. Konsep pendaratan di komet ini sudah dimulai sejak awal 1980-an.

Rosetta diluncurkan tahun 2004, artinya butuh waktu 10 tahun untuk mengejar posisi yang diinginkan supaya dapat mencegat komet 67P tersebut.

Kenapa proyek ini sangat penting bagi kita?

Continue reading “10 Terobosan Terpenting Fisika 2014 (Bagian 1)”

Sedikit Tentang Supernova

Bagaimana caranya mereka mengamati bahwa ekspansi Alam Semesta ini mengalami percepatan?

Mereka menggunakan metode konvensional yang sudah dikenal para astronom: mendetektsi sumber cahaya dari bintang yang jauh dan mengukur pergerakannya. Teknik ini pertama kali digunakan seorang astronom wanitaa Amerika Serikat di awal abad ke-20, Henrietta Swan Leavitt. Leavitt yang tidak diizinkan menggunakan teleskop canggih, dipekerjakan untuk menganalisis hasil-hasil fotografi langit. Leavitt mempelajari ribuan bintang-bintang pulsarb di grup Cepheid dan menemukan bahwa yang paling terang memiliki pulsa lebih lama. Informasi ini digunakan Leavitt untuk menghitung tingkat keterangan (brightness) intrinsik gugus bintang Cepheids. Jika tingkat keterangan satu bintang sudah diketahui dan dijadikan acuan, maka jarak bintang tersebut ke bintang-bintang tetangganya dapat dihitung. Logika aturannya sederhana: makin redup (terhadap acuan), makin jauh dia.

Continue reading “Sedikit Tentang Supernova”

10 terobosan terpenting fisika 2010

Physics World memberi penghargaan pada 10 riset yang dianggap telah memberikan terobosan terpenting dalam fisika selama kurun waktu 2010. Artikel ini adalah terjemahan bebas dari Physics World reveals its top 10 breakthroughs for 2010.

Peringkat 1: Keberhasilan menangkap antihidrogen

Antihidrogen terbuat dari antiproton dan antielektron (positron). Meskipun mudah untuk membuat antiproton dan positron, tapi membuat antrihidrogen sangat sukar. Pertama kali antihidrogen berhasil diisolasi adalah pada tahun 1995, juga di CERN, tapi usia antihidrogen dalam isolasi tersebut terlalu pendek untuk dapat diinvestigasi. Eksperimen The Alpha berhasil menyimpannya selama 170 mikrodetik, sebuah waktu yang sangat singkat dalam kehidupan kita tapi lebih dari cukup bagi fisikawan untuk menginvestigasi spektrum energi antiatom tersebut.

Continue reading “10 terobosan terpenting fisika 2010”

Sejumlah Keistimewaan Bumi

Sidang jamaah Jumat yang dirahmati Allah,

Sekitar 4,6 x 109 tahun yang lalu, di salah satu kaki galaksi Bimasakti, terdapatlah partikel-partikel bermuatan seperti proton dan elektron, atom-atom ringan seperti hidrogen dan helium, serta atom-atom berat seperti besi dan magnesium.

Awalnya mereka saling berjauhan, berwujud gas, kemudian gravitasi menyatukan mereka membentuk plasma raksasa yang disebut kabut Nebula.

Mereka bergerak saling mendekat, tidak untuk bersatu tetapi saling memutari satu dan yang lainnya. Dari jauh kabut Nebula terlihat seperti cakram yang berpusing tepat di titik pusatnya. Lama-kelamaan, bagian tengahnya membesar, membentuk seperti bola, sedangkan bagian tepinya pipih seperti pinggiran piring.

Tekanan gravitasi bertambah besar sehingga mampu memaksa atom hidrogen yang ringan bersatudengan atom hidrogen yang lain membentuk atom yang lebih berat, atau kita kenal dengan reaksi fusi. Reaksi fusi ini menghasilkan ledakan yang dahsyat yang kita kenal dengan ledakan nuklir. Bersama ledakan, dihasilkan energi berupa cahaya dan panas.

Ledakan demi ledakan terjadi, membuat bagian tengah berpijar sepertilampu petromak. Atom-atom hidrogen ditarik ke bagian tengah, seperti minyak petromaks yang ditarik ke atas oleh sumbunya untuk siap dibakar. Bagian tengah yang berpijar itulah embrio Matahari kita. Continue reading “Sejumlah Keistimewaan Bumi”