Mesin ‘Big Bang’ mencetak rekor kekuatan

JENEWA – Alat penghancur atom terbesar di dunia memecahkan rekor percepatan proton pada hari Senin, mengirimkan berkas partikel ke sekitar mesin raksasa dengan kekuatan 1,18 miliar elektron volt.

Large Hadron Collider melampaui rekor sebelumnya sebesar 0,98 1 TeV yang dipegang oleh Fermilab, di luar Chicago, sejak tahun 2001, kata Organisasi Riset Nuklir Eropa, yang juga dikenal sebagai CERN.

Keberhasilan terbaru, yang terjadi dini hari tadi, merupakan bagian dari persiapan untuk mencapai tingkat energi yang lebih tinggi lagi untuk eksperimen signifikan tahun depan mengenai komposisi materi dan alam semesta.

Hal ini terjadi setelah serangkaian kemajuan pesat dalam pengoperasian mesin senilai $10 miliar, yang mengalami perbaikan dan penyempurnaan ekstensif setelah rusak pada tahap pembukaan tahun lalu.

Rolf Heuer, direktur jenderal CERN, mengatakan kemajuan awal dari mesin tersebut, yang terletak di terowongan sepanjang 17 mil di bawah perbatasan Swiss-Prancis, sangatlah “fantastis”.

SLIDESHOW: Penghancur Atom Terbesar di Dunia

“Namun, kami terus mengambil langkah demi langkah, dan masih banyak yang harus dilakukan sebelum kita memulai fisika pada tahun 2010,” kata Heuer dalam sebuah pernyataan. “Aku akan menyimpan sampanyeku di dalam es sampai saat itu tiba.”

Organisasi tersebut berharap langkah besar berikutnya adalah dengan menumbuk berkas proton sekitar 1,2 TeV sebelum Natal untuk melihat partikel kecil tersebut dan gaya apa yang dapat diciptakan.

Pada akhirnya, para ilmuwan ingin menciptakan kondisi seperti 1 triliun hingga 2 triliun detik setelah Big Bang – yang menurut para ilmuwan menandai terciptanya alam semesta miliaran tahun yang lalu.

Fisikawan juga berharap bahwa collider akan membantu mereka melihat dan memahami dugaan fenomena lain, seperti materi gelap, antimateri, dan supersimetri.

Tingkat yang dicapai hari Senin ini tidak jauh lebih tinggi dibandingkan yang dicapai Fermilab, dan kemajuan nyata diperkirakan tidak akan terjadi sampai LHC meningkatkan setiap pancaran menjadi 3,5 TeV pada paruh pertama tahun depan.

CERN mengatakan salah satu dari dua berkas kecil proton hanya menembus tingkat energi ketika dipercepat dari energi operasi awal sebesar 450 miliar elektron volt pada Minggu malam.

“Tiga jam kemudian, kedua pancaran LHC berhasil dipercepat hingga 1,18 TeV,” kata organisasi tersebut tak lama setelah tengah malam.

Balok bertabrakan dengan energi rendah minggu lalu untuk memastikan mesin bekerja dengan baik. Namun masih perlu dipecah dengan intensitas yang lebih tinggi.

Steve Myers, direktur penelitian dan teknologi CERN, mengatakan dia berada di CERN ketika mereka mengaktifkan akselerator partikel besar terakhir, Large Electron-Positron Collider yang beroperasi dari tahun 1989-2000.

“Saya pikir itu adalah mesin yang bagus untuk digunakan, tapi ternyata ada hal lain,” katanya. “Apa yang kami lakukan selama berhari-hari atau berminggu-minggu dengan LEP, kami lakukan dalam hitungan jam dengan LHC. Sejauh ini, hal ini menjadi pertanda baik bagi program penelitian yang hebat.”

CERN mengatakan operator akan terus menyiapkan 2.000 magnet superkonduktor dan bagian lainnya agar energi dapat ditingkatkan dengan aman.

Upaya untuk membuat penemuan baru di LHC dijadwalkan pada kuartal pertama tahun 2010, dengan energi tumbukan sebesar 7 TeV (3,5 TeV per beam).

Volt elektron adalah ukuran yang sangat kecil yang digunakan dalam fisika partikel. Satu TeV setara dengan energi gerak nyamuk yang terbang, namun menjadi signifikan dalam tumbukan submikroskopis dari penumbuk.

Energinya terkonsentrasi pada pancaran partikel halus yang berputar di sekitar akselerator dengan kecepatan cahaya. Meskipun tampak kecil bagi orang luar, CERN menggunakan listrik dalam jumlah besar dan peralatan canggih untuk meningkatkan energi pancaran sinar.

Kecepatannya mungkin hanya meningkat sedikit ketika akselerator meningkatkan dayanya, namun hal ini meningkatkan gaya tumbukan proton, sehingga mengungkap lebih banyak wawasan tentang bahan penyusunnya.

Mungkin diperlukan waktu beberapa tahun sebelum LHC dapat menemukan Higgs boson yang sulit dipahami, partikel atau medan yang secara teoritis memberi massa pada partikel lain. Diharapkan secara luas untuk memenangkan Hadiah Nobel bidang fisika.

LHC beroperasi pada suhu mendekati nol mutlak, lebih dingin dari suhu luar angkasa, yang memungkinkan magnet superkonduktor memandu proton dengan paling efisien.

Fisikawan telah menggunakan alat penumbuk yang lebih kecil dan bersuhu ruangan untuk mempelajari atom selama beberapa dekade. Mereka pernah berpikir bahwa proton dan neutron adalah komponen terkecil dari inti atom, namun penelitian menunjukkan bahwa mereka terbuat dari kuark dan gluon dan terdapat gaya dan partikel lain.

Lebih dari 8.000 fisikawan dari laboratorium di seluruh dunia juga telah merencanakan pekerjaan untuk Large Hadron Collider. Organisasi ini dijalankan oleh 20 negara anggotanya di Eropa, dengan dukungan dari negara-negara lain, termasuk pengamat dari Jepang, India, Rusia dan Amerika Serikat, yang telah memberikan kontribusi besar.