Terobosan Sains Tahun Ini: Penemuan Higgs Boson

Pengamatan partikel sub-atom yang sulit dipahami dikenal sebagai Higgs boson, telah digembar-gemborkan oleh jurnal Science sebagai penemuan ilmiah yang paling penting pada tahun 2012. Partikel ini pertama kali dihipotesiskan lebih dari 40 tahun yang lalu, memegang kunci untuk penjelasan bagaimana partikel elementer lainnya, seperti elektron dan quark memiliki massa.

Selain mengenali deteksi partikel ini sebagai terobosan  Tahun 2012, Science dan penerbit internasional nirlaba, AAAS, telah mengidentifikasi sembilan prestasi ilmiah lainnya dari terobosan tahun lalu dan mengkompilaskan mereka dalam daftar 10 besar.

Peneliti mengungkapkan bukti Higgs boson pada tanggal 4 Juli, tepat  pada  bagian terakhir yang hilang dari teka-teki . Fisikawan menyebutnya   ‘model standar fisika partikel’.  Teori ini menjelaskan bagaimana partikel berinteraksi melalui gaya elektromagnetik, gaya nuklir lemah dan gaya nuklir yang kuat untuk membuat materi di alam semesta.  Namun, hingga tahun ini, para peneliti tidak bisa menjelaskan bagaimana partikel elementer yang terlibat  memiliki massa.

“Hanya  menempatkan massa pada partikel, membuat teori  rumit secara matematis,” jelas koresponden berita Sains,  Adrian Cho, yang menulis tentang penemuan untuk journal’s Breakthrough of the Year feature. “Jadi, entah bagaimana massa harus muncul dari interaksi sebaliknya partikel tak bermassa itu sendiri. Dari sana lah Higgs timbul”

Seperti yang Cho jelaskan, fisikawan berasumsi bahwa ruang yang diisi oleh “medan Higgs” mirip seperti medan listrik. Partikel berinteraksi dengan medan Higgs untuk memperoleh energi dan massa juga. Hal ini berkat kesetaraan massa-energi Einstein yang terkenal. “Sama seperti medan listrik yang terdiri dari partikel yang disebut foton, medan Higgs terdiri dari Higgs boson yang ditenun dalam vakum,” jelasnya. “Kini fisikawan telah mengecam mereka keluar dari vakum dan ke dalam keberadaan singkat.”

Tetapi, pandangan mengenai Higgs boson ini tidak datang dengan mudah – atau murah. Ribuan peneliti yang bekerja dengan -5,5-miliar dolar – atom smasher  di laboratorium fisika partikel dekat Jenewa, Swiss, yang disebut CERN, menggunakan dua detektor partikel raksasa, yang dikenal sebagai ATLAS dan CMS, untuk menemukan boson yang  lama dicari.

Detektor Partikel CMS

Detektor Partikel CMS

CMS_Slice-1024x697

ATLAS_particle_detector

Detektor Partikel ATLAS

Ilustrasi detektor partikel dalam subsistem  ATLAS detektor. (Courtesy CERN)Illustration of particle detection in the subsystems of the ATLAS detector.

Ilustrasi detektor partikel dalam subsistem ATLAS detektor. (Courtesy CERN)

Tidak jelas kemana arah penemuan ini dalam bidang fisika partikel di masa depan, tapi dampaknya terhadap komunitas fisika tahun ini tak dapat disangkal, itulah sebabnya mengapa Sains menyebut deteksi Higgs boson sebagai terobosan  tahun 2012. Edisi khusus 21 Desember jurnal mencakup tiga artikel yang ditulis oleh para peneliti di CERN, yang membantu untuk menjelaskan bagaimana terobosan ini dicapai.

Sembilan daftar prestasi perintis ilmiah 2012 lainnya sebagai berikut. Baca lebih lanjut

Iklan

GravityLight: Menangani Masalah Berat Pencahayaan di Negara Berkembang

Saat ini masih saja terdapat lebih dari 1,5 miliar orang di Dunia yang tidak memiliki akses yang dapat diandalkan untuk listrik utama. Sebagai gantinya, orang-orang ini bergantung pada bahan bakar biomassa (terutama minyak tanah) untuk penerangan setelah matahari terbenam.

Lampu minyak

Bank Dunia memperkirakan bahwa, sebagai akibatnya, 780 juta perempuan dan anak-anak menghirup asap yang setara dengan merokok 2 bungkus rokok setiap hari. 60% dari orang dewasa, perempuan kanker paru korban di negara berkembang adalah non-perokok. Asap juga menyebabkan infeksi mata dan katarak. Pembakaran minyak tanah juga dilengkapi dengan beban keuangan: minyak tanah untuk penerangan  dapat mengkonsumsi 10 sampai 20% dari penghasilan rumah tangga. Pembakaran Minyak Tanah untuk penerangan juga memproduksi 244 juta ton karbon dioksida per tahun.

Sebuah pandangan umum adalah bahwa pencahayaan bertenaga surya adalah jawaban untuk masalah ini di negara berkembang. Namun sejumlah faktor yang saling bertentangan bergabung untuk memperumit masalah. Panel surya  menghasilkan listrik hanya ketika matahari bersinar, sehingga kebutuhan energi akan disimpan dalam baterai untuk menghasilkan cahaya ketika hari  menjadi gelap. Jumlah energi yang tersimpan tergantung pada ukuran panel, ukuran baterai, dan berapa banyak (jika ada) matahari telah bersinar.

Panel Surya di rumah

Namun baterai, panel dan lampu yang mahal, dan di luar jangkauan orang biasa. Proyek pencahayaan matahari terus memberikan pencahayaan bagi ribuan orang di negara berkembang, namun penyebarannya lambat karena biaya yang terlalu tinggi bagi individu, sehingga mereka perlu dibeli dan dipasang oleh masyarakat sebagai gantinya.

Lampu minyak tanah yang digunakan di daerah pedesaan adalah masalah besar. Hal itu buruk bagi kesehatan manusia dan lingkungan. Satu solusi  adalah untuk memanfaatkan sumber lain, yang ramah lingkungan, sesuatu yang melimpah, kita semua memiliki : gravitasi.

GravityLight adalah pendekatan revolusioner terbaru untuk menyimpan energi dalam penerangan.

GravityLight adalah lampu LED yang bekerja dengan memanfaatkan gaya gravitasi yang bekerja pada beban yang tergantung di lampu. Satu angkatan dengan berat 20 pon (9 kg), (yang dibentuk dengan mengisi tas kain beban diisi dengan batu atau pasir), menghasilkan daya yang cukup untuk memberikan 30 menit cahaya dengan tidak perlu baterai isi ulang atau bahan bakar , yang berarti tidak ada biaya operasional. Baca lebih lanjut