Eksperimen MACE, Misi Ambisius Ilmuwan Tiongkok Memburu Rahasia Antimateri

SEBUAH tim internasional yang dipimpin oleh para ilmuwan dari Universitas Sun Yat-sen dan Institut Fisika Modern dari Chinese Academy of Sciences telah meluncurkan eksperimen ambisius bernama MACE (Muonium-to-Antimuonium Conversion Experiment). Proyek ini dirancang untuk menangkap momen langka ketika muonium, sistem berumur pendek yang terdiri dari muon positif dan elektron, berubah secara spontan menjadi kembaran antimaterinya, antimuonium.

Jika proses ini berhasil diamati, maka aturan fundamental dalam fisika partikel yang disebut lepton flavor conservation akan terpatahkan. Hal ini akan memberikan bukti langsung adanya fisika di luar Model Standar yang selama ini menjadi acuan para ilmuwan.

Melampaui Batas Teknologi Abad Lalu

Upaya terakhir untuk mencari efek ini berakhir lebih dari dua dekade lalu, tepatnya tahun 1999 di Paul Scherrer Institute, Swiss. MACE berencana melompat jauh melampaui hasil tersebut dengan meningkatkan sensitivitas deteksi hingga lebih dari seratus kali lipat.

Baca juga : Materi Gelap Ternyata Lahir dalam Kondisi "Panas"?

Untuk mencapai tingkat presisi ini, tim pengembang mengintegrasikan teknologi tercanggih, mulai dari berkas muon permukaan yang kuat, target aerogel silika baru, hingga detektor yang mampu melakukan pengukuran ekstrem.

"Desain kami mengintegrasikan teknologi berkas, target produksi muonium, dan teknologi detektor canggih untuk mengisolasi sinyal dari latar belakang yang sulit. Hal ini menjadikan MACE salah satu eksperimen energi rendah paling sensitif yang mencari pelanggaran rasa lepton," jelas tim peneliti tersebut.

Membuka Jendela Baru Hukum Alam

Keberhasilan eksperimen ini akan memungkinkan para ilmuwan untuk mengeksplorasi fisika baru pada skala energi 10 hingga 100 TeV. Skala ini setara, atau bahkan melampaui, apa yang diharapkan dapat dicapai oleh akselerator partikel raksasa di masa depan. Tim peneliti menekankan keunikan metode ini:

Baca juga : Mengenal PET/CT dan SPECT/CT, Inovasi Teknologi Nuklir untuk Deteksi Dini Kanker

"Konversi muonium menjadi antimuonium merupakan penyelidikan yang bersih dan unik terhadap fisika baru di sektor lepton. Tidak seperti proses pelanggaran rasa lepton bermuatan lainnya, konversi ini sensitif terhadap model yang secara fundamental berbeda dan dapat mengungkap fisika yang tidak dapat diakses oleh eksperimen lain."

Dampak Luas bagi Sains Global

MACE adalah bagian dari dorongan ilmiah besar yang berpusat di fasilitas penelitian utama Huizhou, China. Selain fisika fundamental, teknologi yang dikembangkan untuk MACE, seperti sistem transportasi positron energi rendah dan detektor resolusi tinggi, berpotensi diaplikasikan dalam bidang ilmu material dan penelitian medis.

Proyek ini tidak hanya memperkuat posisi Tiongkok sebagai pemimpin global dalam fisika nuklir presisi, tetapi juga menjadi sarana kolaborasi internasional untuk mendefinisikan ulang pemahaman kita tentang materi dan alam semesta.

"Kami tidak hanya membangun sebuah eksperimen; kami sedang membuka jendela baru ke dalam hukum alam," pungkas tim tersebut. (Science Daily/Z-2)