Sejak penemuan Higgs boson pada tahun 2012 di Large Hadron Collider (LHC) di CERN, Swiss, kita semakin mendekati pemahaman tentang bagaimana alam semesta terbentuk. Higgs boson, yang sering disebut "Partikel Tuhan," bukan hanya sekadar penemuan ilmiah biasa, tetapi merupakan kunci untuk memahami bagaimana segala sesuatu di alam semesta memiliki massa.
Namun, apa sebenarnya Higgs boson itu, dan mengapa ia begitu penting? Mari kita jelajahi lebih dalam dengan bahasa yang mudah dipahami.
Apa Itu Higgs Boson?
Untuk memahami Higgs boson, bayangkan bahwa seluruh alam semesta dipenuhi oleh sebuah medan energi yang tidak terlihat, seperti udara di sekitar kita. Medan ini disebut medan Higgs. Seperti cara udara mempengaruhi gerakan benda di dalamnya, medan Higgs mempengaruhi partikel-partikel yang bergerak melaluinya dengan cara memberikan massa kepada mereka. Jadi, medan Higgs ini yang membuat partikel-partikel seperti elektron dan proton memiliki massa dan membentuk benda-benda yang kita lihat sehari-hari.
Higgs boson sendiri adalah partikel kecil yang muncul sebagai bukti keberadaan medan Higgs ini. Bayangkan medan Higgs seperti lautan yang tenang dan Higgs boson sebagai riak atau gelombang kecil di permukaannya. Partikel ini adalah cara kita "melihat" atau "mendengar" medan Higgs bekerja.
Mengapa Disebut "Partikel Tuhan"?
Julukan "Partikel Tuhan" bukan karena Higgs boson berkaitan dengan agama, melainkan lebih karena kesulitan besar yang dihadapi para ilmuwan dalam menemukannya. Asal usul nama ini dari buku fisikawan Leon Lederman yang awalnya ingin menyebutnya sebagai "Goddamn Particle" (Partikel yang Sulit Dicari), namun diubah oleh penerbit menjadi "The God Particle." Nama ini terlanjur melekat, walaupun para ilmuwan lebih suka menyebutnya Higgs boson.
Bagaimana Higgs Boson Ditemukan?
Higgs boson tidak bisa ditemukan seperti menemukan batu di taman; ia harus diciptakan dalam kondisi yang sangat ekstrem. Untuk itu, para ilmuwan menggunakan Large Hadron Collider (LHC), sebuah mesin raksasa di bawah tanah sepanjang 27 kilometer yang mempercepat proton (bagian kecil dari atom) hingga mendekati kecepatan cahaya dan menabrakkannya satu sama lain. Ketika tabrakan ini terjadi, energi besar yang dilepaskan bisa menciptakan Higgs boson.
Namun, Higgs boson hanya muncul sebentar sekali—bahkan lebih singkat dari sekejap mata—sebelum berubah menjadi partikel lain. Untuk mendeteksi keberadaannya, para ilmuwan menggunakan detektor raksasa yang bisa mengamati hasil peluruhan ini.
Meskipun Higgs boson hanya muncul dalam satu dari miliaran tabrakan, sinyal lemah yang dihasilkan bisa diidentifikasi dengan menganalisis data dalam jumlah sangat besar. Pada 4 Juli 2012, para ilmuwan akhirnya mengumumkan bahwa mereka berhasil menemukan Higgs boson.
Mengapa Penemuan Ini Penting?
Penemuan Higgs boson menjawab pertanyaan besar dalam fisika: mengapa partikel-partikel memiliki massa? Tanpa massa, partikel-partikel hanya akan melayang-layang tanpa membentuk apa pun, seperti gas yang tak terlihat dan tak berbentuk.
Dengan adanya Higgs boson dan medan Higgs, partikel-partikel seperti elektron, proton, dan neutron mendapatkan massa, yang memungkinkan mereka untuk bergabung menjadi atom, molekul, dan akhirnya benda-benda yang lebih besar seperti planet dan makhluk hidup.
Ini berarti Higgs boson adalah kunci yang memungkinkan terbentuknya alam semesta seperti yang kita lihat saat ini. Selain itu, penemuan ini melengkapi bagian yang hilang dari Model Standar fisika partikel, yaitu teori yang menjelaskan partikel-partikel dasar alam semesta dan cara mereka berinteraksi.
Apa yang Telah Kita Pelajari Sejak Penemuan Higgs Boson?
Sejak penemuan Higgs boson, para ilmuwan terus mempelajari bagaimana partikel ini berinteraksi dengan partikel lain. Interaksi ini, yang disebut "coupling," menunjukkan seberapa besar pengaruh medan Higgs terhadap partikel-partikel lain.
Partikel yang lebih berat seperti quark top (bagian dari proton) memiliki interaksi yang lebih kuat dengan medan Higgs, sedangkan partikel yang lebih ringan seperti elektron memiliki interaksi yang lebih lemah.
Pada tahun 2016, ilmuwan menemukan bahwa Higgs boson berinteraksi dengan partikel bernama lepton tau, salah satu jenis partikel yang membentuk alam semesta. Pada 2018, mereka juga mengonfirmasi bahwa Higgs boson berinteraksi dengan quark top dan bottom, dua partikel yang sangat berat.
Temuan ini menguatkan bahwa medan Higgs memang bekerja sesuai dengan prediksi, memberikan massa pada partikel-partikel yang berinteraksi dengannya.
Apa Selanjutnya dalam Penelitian Higgs Boson?
Meskipun sudah banyak yang kita ketahui, perjalanan penelitian Higgs boson masih jauh dari selesai. Ilmuwan masih bertanya-tanya apakah ada partikel lain yang serupa dengan Higgs boson, dan apakah medan Higgs bisa membantu menjelaskan misteri lain seperti materi gelap, yaitu materi misterius yang jumlahnya jauh lebih banyak daripada materi biasa tetapi tidak terlihat dan tidak dapat dideteksi langsung.
Di masa depan, LHC akan ditingkatkan untuk memungkinkan lebih banyak tabrakan dan lebih banyak data untuk dianalisis. Ini akan membantu para ilmuwan mengamati Higgs boson dengan lebih detail dan mungkin menemukan partikel baru atau fenomena baru yang dapat menjelaskan lebih banyak tentang alam semesta.
Dampak Higgs Boson pada Kehidupan Sehari-hari
Meskipun Higgs boson sendiri tidak langsung memengaruhi kehidupan sehari-hari karena hanya ada dalam kondisi ekstrem di laboratorium, teknologi yang digunakan untuk menemukannya sudah memiliki dampak besar. Akselerator partikel seperti LHC, misalnya, telah membantu mengembangkan teknologi medis seperti terapi kanker, diagnostik kesehatan, dan pencitraan medis canggih seperti PET scan dan scanner X-ray 3D.
Selain itu, teknologi yang dikembangkan di CERN, tempat LHC berada, juga membawa inovasi lain seperti World Wide Web yang awalnya dibuat untuk berbagi data antar ilmuwan, namun kini menjadi fondasi internet yang kita gunakan setiap hari. Di bidang lain, teknologi detektor yang digunakan di LHC juga berperan dalam misi luar angkasa dan pelestarian seni budaya.
Higgs boson bukan sekadar partikel kecil yang sulit ditemukan; ia adalah bagian penting dari teka-teki besar alam semesta. Dengan membantu kita memahami bagaimana segala sesuatu memiliki massa, Higgs boson membuka jalan untuk penemuan-penemuan lebih lanjut yang mungkin akan mengubah cara kita memandang dunia.
Meski perjalanan memahami partikel ini masih panjang, setiap langkah baru membawa kita lebih dekat ke jawaban atas pertanyaan terbesar tentang asal-usul alam semesta dan tempat kita di dalamnya. Dengan terus mendorong batas pengetahuan, siapa tahu apa lagi yang bisa kita temukan di masa depan?
Sumber:
- https://home.cern/science/physics/higgs-boson
- https://www.space.com/higgs-boson-god-particle-explained
- https://www.ndtv.com/science/what-is-higgs-boson-and-why-it-is-called-the-god-particle-5410111
Cek berita, artikel, dan konten yang lain di Google News
