Hadiah Nobel Kimia 2011: Kuasikristal

NobelPrize2011-Chemistry-2

Kenapa saya telat menuliskannya satu hari? Ya, dari tahun ke tahun saya selalu merasa kesulitan menuliskan Nobel Kimia. Sebagian karena saya tidak begitu mengerti materinya, tapi kontribusi terbesar adalah semangat menulis sudah tersedot satu hari sebelumnya untuk Nobel Fisika. Tapi kali ini saya paksa, apa lagi karena ada sisi lain yang menarik.

Nobel Kimia 2011 diberikan sepenuhnya untuk Dan Shechtman dari Israel Institute of Technology (Haifa, Israel).

Apa yang istimewa dari pekerjaan Shectman?

Kimia mungkin saat ini adalah ilmu yang sangat menikmati teori-teori ngejelimet yang dibangun dua pondasi dasar sains: matematika dan fisika. Ambil saja contoh mekanika kuantum, yang disusun berdasarkan runutan matematika yang konsisten, intuisi fisika, dan pemahaman statistik. Jika fisikawan sudah cukup puas dengan presisi teori mereka untuk atom hidrogen, kimiawan menjelajah lebih dalam dan detil sampai-sampai pada sejumlah hal tidak jelas lagi batasan antara fisika dan kimia. Kuasikristal salah satunya.

Konsep kuasi sering dipakai untuk meninjau sejumlah sistem-sistem (biasanya rumit) yang dianggap sebagai satu kesatuan. Seperti gas yang terdiri dari ribuan atom-atom di dalam sebuah balon ditinjau sebagai satu sistem, yaitu gas. Ribuan atom tersebut dianggap satu, yaitu kuasiatom. begitu juga dengan elektron-elektron yang bergerak dalam medium semikonduktor dapat dipandang sebagai kuasielektron.

Continue reading “Hadiah Nobel Kimia 2011: Kuasikristal”

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”

Hadiah Nobel Fisika 2011: Observasi Aselerasi Ekspansi Alam Semesta

NobelPrize2011-Physics-1

Pekan ini memang pekan hadiah Nobel. Setelah bidang kesehatan, hari Selasa, 5 Oktober 2011, Kerajaan Swedia mengumumkan pemenang hadiah Nobel Fisika. The Royal Swedish Academy of Sciences, institut yang ditunjuk oleh Alfred Nobel sebagai juri dalam wasiatnya, memberikan setengah medali Nobel fisika untuk

  • Saul Perlmutter (The Supernova Cosmology Project, Lawrence Barkeley National Laboratory dan University of California, Barkeley, California, Amerika Serikat)

dan setengah lainnya dibagi untuk

  • Brian Schmidt (The High-z Supernova Search Team, Australian National University, Weston Creek, Australia) dan
  • Adam Riess (The High-z Supernova Search Team, Johns Hopkins University dan Space Telescope Science Institute, Baltimore, Maryland, Amerika Serikat),

untuk karya mereka membuktikan aselerasi ekspansi Alam Semesta dengan pengamatan supernova.

Ekspansi Alam Semesta berarti Alam Semesta kita ini mengalami pengembangan dalam dimensi jarak – dapat dibayangkan balon yang ukuran volumenya bertambah. Aselerasi ekspansi berarti kecepatan pengembangannya bertambah cepat dari waktu ke waktu (percepatan).  (Baca: Horizon si kaki langit).

Latar belakang

Bagi orang kosmologi, atau yang berkecimpung dalam relativitas umum, ini adalah cerita lama. Albert Einstein (saat itu masih di Swiss/Jerman) sudah memprediksi ini pada tahun 1917, bahwa Alam Semesta kita ini dinamis. Artinya, kondisi fisisnya1 mengalami perubahan dari waktu ke waktu, boleh bertambah besar atau berkurang. Einstein yang tidak ingin Alam Semesta dinamis, tiga tahun kemudian memperbaiki teorinya dengan memperkenalkan faktor ? (kapital Lambda) yang kemudian hari disebut konstanta kosmologi. Konstanta ini, lewat sebuah konsistensi matematis, memberikan sebuah konsekuensi: ekspansi alam semesta itu mengalami percepatan.

Continue reading “Hadiah Nobel Fisika 2011: Observasi Aselerasi Ekspansi Alam Semesta”

Hadiah Nobel Kesehatan 2011: Sistem Kekebalan Tubuh

 

The Nobel Assembly, Karonlinska Institute, hari Senin, 3 Oktober 2011 menganugrahkan hadiah Nobel di bidang fisiologi atau kesehatan 2011 kepada tiga orang ilmuwan yang telah menjelaskan kepada manusia bagaimana sistem kekebalan tubuh (imunitas) dalam tubuh manusia (dan juga hewan) bekerja melawan serangan mikroorganisme patogenik seperti bakteri, virus, fungi, dan parasit. Ketiga orang tersebut adalah:

  • Bruce Beutler (The Scripps Research Institute, La Jolla, California, Amerika Serikat),
  • Jules Hoffmann (National Center of Scientific Research, Prancis), dan
  • Ralph Steinman (Rockefeller University, New York, Amerika Serikat).

Medali dibagi dua, setengah dibagi untuk Beutler dan Hoffmann (masing-masing seperempat), dan setengah lagi untuk Steinmann.

Ibarat benteng pertahanan dalam sebuah peperangan, ada dua garda pasukan yang bertugas menahan gempuran dari luar. Garda pertama adalah sistem kekebalan bawaan (innate immunity) dan yang kedua adalah sistem kekebalan adaptif (adaptive immunity). Mekanisme aktivasi sistem kekebalan bawaan dijelaskan oleh Beutler (Science, 282, 1998, p2085-88) dan Hoffmann (Cell, 86, 1996, p973-83), sedangkan mekanisme aktivasi sistem kekebalan adaptif dijelaskan oleh Steinman (J. Exp. Med. 137, 1973, p1142-62; Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 75, 1978, p5132-6; J. Exp. Med., 161, 1985, p526-46).

NobelPrize2011-Medicine-1-small

Bagaimana sistem kekebalan tubuh itu bekerja?

Continue reading “Hadiah Nobel Kesehatan 2011: Sistem Kekebalan Tubuh”

Detektor Sinar Kosmik AMS Diterbangkan ke Luar Angkasa

Berikut adalah terjemahan bebas dari artikel di physicsworld.com.

Sebuah piranti pendeteksi sinar kosmik – dan bahkan mungkin sekaligus melacak kehadiran Dark Matter – telah mengorbit pada wahana Endeavour. Detektor tersebut bernama Alpha Magnetic Spectrometer (AMS), hasil rancangan nobelis fisika Samuel Ting. AMS akan segera diinstal pada stasiun ruang angkasa internasional ISS (International Space Station). Ting merancang AMS pada tahun 90-an, tapi mengalami sejumlah kendala sehingga tertunda, salah satunya karena musibah yang menimpa ruang angkasa Columbia saat masuk ke atmosfer Bumi tahun 2003.

Peluncuran AMS juga menandai akhir dari era eksplorasi ruang angkasa karena ini adalah misi terakhir program wahana ulang-alik NASA – pertama kali adalah misi Columbia pada April 1981. Peluncuran dilakukan dari Kennedy Space Center di Florida disaksikan oleh Presiden Amerika Serikat Barack Obama, yang memimpin perayaan peringatan 30 tahun program wahana ruang angkasa NASA.

Detektor AMS, yang bernilai USD 2 milyar dan dengan berat 7 ton, menggunakan magnet silinder 0,15 Tesla, diameter 1 meter, dan tinggi 1 meter. Magnet ini berfungsi untuk memisahkan partikel-partikel yang datang berdasarkan momentum dan muatan. Arah pembelokan gerak partikel di dalam medan magnet bergantung apakah partikel tersebut materi atau antimateri, sedangkan gradien pembelokkan ditentukan oleh kecepatan partikel tersebut. Dengan demikian, detektor dapat membedakan jenis-jenis partikel yang beraneka ragam dalam sinar kosmik.

Continue reading “Detektor Sinar Kosmik AMS Diterbangkan ke Luar Angkasa”