Neutrino dan Penyingkapan Semesta

DUNIA fisika bertabur teka teki. Perkembangannya hingga saat ini diperkirakan hanya mampu mengungkap sekitar 5% massa semesta.

Selebihnya, partikel-partikel yang belum dapat dijelaskan dinamai dengan istilah 'materi gelap' atau 'energi gelap'.

Bukti baru oleh duo penerima Nobel Fisika 2015 bahwa neutrino memiliki massa, disebut berkontribusi dalam upaya menyingkap misteri semesta.

Eksperimen riset oleh fisikawan Jepang, Takaaki Kajita, dan Arthur McDonald, asal Kanada, berhasil mengidentifikasi neutrino.

Partikel elementer itu dinyatakan memiliki massa dan bisa berubah-ubah identitas.

Neutrino merupakan partikel sub-atom bersifat netral listrik yang terbentuk sebagai hasil dari reaksi nuklir--sama halnya dengan proses pembentukan sinar matahari.

Termasuk dalam kelas partikel sub-atom, neutrino bergerak melintasi materi dengan interaksi yang terbilang minimal.

Bahkan, meski pergerakannya menuju Bumi secara kuantitas terbilang masif, neutrino sangat sulit terdeteksi.

Para peneliti sempat menyimpulkannya tak mempunyai massa.

Kajita dan McDonald menyangkal teori tersebut.

Pada 1998, Kajita dan timnya menemukan neutrino bisa berganti dari satu jenis ke jenis lainnya.

Ia melakukan observasi di fasilitas Super-Kamiokande yang berlokasi 1.000 meter di bawah tanah di area tambang Kamioka, Jepang.

Melalui proses yang disebut osilasi, neutrino bergerak di antara atmosfer dan fasilitas Kamiokande.

Berdasarkan penelitian itu, neutrino dinyatakan memiliki tiga tipe, yaitu elektron, muon, dan tau.

Neutrino yang ada di Bumi berasal dari matahari, yakni jenis neutrino elektron.

Dalam perjalanannya menuju Bumi, terjadi perubahan menjadi partikel 'sepupu' bernama muon-neutrino dan tau-neutrino.

Bahkan, peneliti mengatakan miliaran partikel neutrino melintas dalam setiap sel tubuh manusia setiap detik.

Dalam kurun waktu yang sama, McDonald mengumumkan risetnya, neutrino yang melakukan perjalanan dari matahari tidak menghilang.

Berdasarkan pengamatan McDonald di fasilitas Observatorium Neutrino Sudbury di Ontario, Kanada, neutrino yang tiba berubah bentuk sebelum mereka sampai di Bumi.

Fenomena osilasi neutrino, menurut ilmuwan, hanya dimungkinkan jika memiliki massa.

Petunjuk baru dari Kajita dan McDonald baru itu juga disebut berdampak pada pemahaman awal mengenai partikel semesta, termasuk Model Standar dalam fisika partikel.

Model Standar merupakan teori susunan partikel yang digunakan untuk menjelaskan asal usul semesta berikut materi penyusunnya.

Penemuan partikel Higgs boson (Partikel Tuhan, yang membawa dua ilmuwan memenangi Nobel Fisika 2013 diyakini mengisi lubang-lubang pada Model Standar).

Namun, model itu dibangun atas dasar asumsi bahwa neutrino tak memiliki massa. Dipastikan, temuan Kajita dan McDonald akan mendorong para ilmuwan merevisi atau mengembangkan model baru.

"Demonstrasi bahwa neutrino memiliki massa merupakan penyimpangan dari prediksi pada Model Standar," kata Joseph Formaggio, fisikawan di Institut Teknologi Massachusetts, AS.

Asal usul neutrino bisa dilacak hingga delapan dekade silam. Awalnya, neutrino termasuk dalam daftar partikel misterius.

Pada 1930, ahli fisika kelahiran Austria, Wolfgang Pauli, mengutarakan hipotesis yang gamang.

Menurutnya, ada partikel elementer yang eksis di semesta, tetapi misterius.

Oleh fisikawan Italia, Enrico Fermi, partikel itu dinamai neutrino. Eksistensinya lalu dibuktikan pada 1950-an.

Menurut McDonald, risetnya juga bisa dimanfaatkan untuk mengukur reaksi fusi nuklir yang memberi kekuatan pada matahari.

"Mengetahui cara kalkulasi yang diaplikasikan kepada matahari bisa membantu untuk memahami (pengukuran serupa) di Bumi".

Berbeda dengan metode nuklir fisi, teknik fusi nuklir--saat ini dikembangkan dalam proyek ITER yang berupaya menghasilkan energi dari reaksi nuklir dengan 'meminjam' kekuatan matahari.

Peneliti meyakini kemungkinan adanya tipe keempat neutrino.

Pencarian pun akan terus dilakukan dan upaya menyingkap pembentukan semesta belum berakhir. (AFP/Nikkei Asian Review/MIT News/L-1)