Eksperimen Big Bang: Bentuk Awal Alam Semesta

Setelah Dentuman Besar atau Big Bang terjadi, alam semesta bukanlah ruang hampa seperti yang kita kenal sekarang. Para ilmuwan meyakini bahwa alam semesta pada saat itu berupa “sup” superpanas dengan suhu mencapai triliunan derajat. Dalam sebuah eksperimen, para peneliti menemukan bukti pertama bahwa cairan primordial eksotis ini benar-benar bergejolak dan berputar seperti sup. Dalam istilah ilmiah yang lebih teknis, cairan kental ini disebut quark-gluon plasma (QGP), yaitu cairan pertama dan terpanas yang pernah ada. Prediksi menunjukkan bahwa QGP memiliki suhu satu miliar kali lebih panas dari permukaan Matahari selama beberapa juta detik sebelum meluas, mendingin, dan menjadi atom.

Dalam sebuah studi terbaru, tim fisikawan dari MIT dan CERN melakukan rekonstruksi tabrakan ion berat untuk mengeksplorasi sifat-sifatnya. Eksperimen dilakukan di Large Hadron Collider (LHC) milik CERN dengan menabrakkan partikel timbal hampir secepat cahaya. Hasil tabrakan ini menghasilkan semburan partikel berenergi tinggi, termasuk quark, serta tetesan QGP yang menyerupai materi awal alam semesta. Para peneliti menggunakan strategi unik yang memberikan gambaran yang lebih jelas tentang tabrakan ion berat dibandingkan dengan eksperimen sebelumnya, untuk melacak pergerakan quark melalui plasma quark-gluon (QGP) dan memetakan energi QGP setelah tabrakan.

Menurut fisikawan Yen-Jie Lee dari MIT, plasma QGP benar-benar merupakan sup primordial yang padat, mampu memperlambat quark, dan menghasilkan percikan serta pusaran seperti cairan. Quark yang melintas melalui QGP mentransfer sebagian energinya ke plasma, membentuk gelombang kejut. Meskipun plasma ini hanya bertahan sepersekian triliun detik di dalam LHC dengan suhu mencapai triliunan derajat, ilmuwan harus memilah puluhan ribu partikel hasil tabrakan untuk menemukan tanda-tanda quark.

Dari hasil analisis 13 miliar tabrakan, hanya sekitar 2.000 yang menghasilkan boson Z, yang memberikan ilmuwan kesempatan untuk mengamati efek “riak” dari satu quark secara lebih jelas. Teknik baru ini memberikan perspektif baru untuk mengeksplorasi proses serupa dalam tabrakan energi tinggi lainnya, yang dapat membantu memperdalam pemahaman tentang alam semesta. Perdebatan tentang apakah QGP mengalir dan bergelombang seperti cairan mungkin belum selesai, tetapi temuan ini menunjukkan adanya “bukti yang pasti dan tak terbantahkan” tentang perilaku cairan QGP. Ibnu Sina, dalam bukunya “Olahraga Rohani”, mengungkapkan peran penting dari fisika dalam mengungkap misteri alam semesta.

Source link