Menu Close

Semua Yang Perlu Anda Ketahui Tentang Antimateri

Semua Yang Perlu Anda Ketahui Tentang AntimateriAntimateri sama seperti materi biasa kecuali memiliki muatan listrik yang berlawanan. Misalnya, elektron dengan muatan negatif memiliki pasangan antimateri yang dikenal sebagai positron. Positron adalah partikel dengan massa yang sama dengan elektron dan muatan positif.

Semua Yang Perlu Anda Ketahui Tentang Antimateri

diodati – Partikel tak bermuatan listrik seperti neutron sering kali merupakan rekan antimateri mereka sendiri. Namun, para peneliti belum menentukan apakah neutrino kecil misterius, yang juga netral, adalah antipartikelnya sendiri. Ini mungkin terdengar seperti fiksi ilmiah, tetapi antimateri itu nyata. Antimateri diciptakan bersama dengan materi setelah Big Bang. Namun, antimateri langka di alam semesta saat ini, dan para ilmuwan tidak yakin mengapa. Manusia menciptakan partikel antimateri dengan menabrakkannya pada kecepatan sangat tinggi dalam akselerator partikel besar, seperti Large Hadron Collider, yang terletak di luar Jenewa dan dioperasikan oleh CERN (Organisasi Eropa untuk Riset Nuklir).

Baca Juga : Pengertian Tentang Epistemologi Ruang Waktu

Beberapa percobaan di CERN telah menghasilkan antihidrogen, kembaran antimateri dari unsur hidrogen. Unsur antimateri paling kompleks yang pernah diproduksi adalah mitra helium, antihelium. Ada juga antipartikel yang diproduksi secara alami yang terjadi secara sporadis di seluruh alam semesta. Tetapi ketika materi dan antimateri bertabrakan, mereka saling memusnahkan dan menghasilkan energi. Jadi di alam semesta yang didominasi materi seperti kita, antimateri tidak bertahan lama. Antimateri juga merupakan inti dari misteri mengapa alam semesta ada. Selama beberapa menit pertama setelah big bang, itu tidak punya apa-apa selain energi. Saat alam semesta mendingin dan mengembang, partikel materi dan antimateri diciptakan.

Para ilmuwan telah mengukur sifat partikel dan antipartikel dengan sangat presisi dan menemukan bahwa mereka berperilaku serupa. Oleh karena itu, jika antimateri dan antimateri diproduksi dalam jumlah yang sama dan berperilaku serupa, semua materi dan antimateri yang dihasilkan pada awal waktu akan musnah saat kontak, tanpa meninggalkan apa pun.

Mengapa materi mendominasi antimateri adalah misteri besar. Satu teori menyatakan bahwa alam semesta awal menghasilkan lebih banyak materi daripada antimateri, jadi bahkan setelah antimateri mati, masih akan ada cukup materi untuk membentuk bintang, galaksi, dan akhirnya semua yang ada di Bumi. Perbedaannya akan sangat kecil. Menurut situs saudara Live Science, Space.com, kurang dari satu miliar partikel biasa selamat dari kekacauan dan terus membentuk semua materi di sekitar kita hari ini.

Jika neutrino, partikel hantu kecil yang jarang berinteraksi dengan materi lain, sebenarnya adalah antipartikelnya sendiri, itu bisa menjadi kunci untuk memecahkan masalah ini. Dalam teori ini, sebagian kecil neutrino dapat bertransisi dari antimateri menjadi materi pada awal waktu, kemungkinan menghasilkan sedikit ketidakseimbangan materi pada awal alam semesta. Eksperimen telah dicoba untuk menentukan apakah neutrino adalah antipartikelnya sendiri, tetapi sejauh ini hasilnya tidak meyakinkan.

Fisikawan Inggris Paul Dirac meramalkan antimateri pada tahun 1928 ketika mencoba menggabungkan mekanika kuantum, yang menjelaskan partikel subatom, dan teori relativitas Einstein. Dirac sedang mencari solusi untuk persamaan yang menggambarkan pergerakan elektron yang bergerak mendekati kecepatan cahaya. “Sama seperti persamaan x^2 = 4 dapat memiliki dua solusi yang mungkin (x = 2 atau x = minus 2), persamaan Dirac dapat memiliki dua solusi, satu untuk elektron dengan energi positif, dan satu untuk elektron dengan energi negatif. energi,” menurut CERN.

Pada awalnya, Dirac ragu untuk membagikan temuannya. Tapi akhirnya, dia memeluk mereka dan mengatakan setiap partikel di alam semesta harus memiliki partikel bayangan cermin yang berperilaku seperti itu tetapi memiliki muatan yang berlawanan. Positron ditemukan beberapa tahun kemudian oleh fisikawan American California Institute of Technology Carl Anderson (buka di tab baru), yang mempelajari sinar kosmik yang sangat energik yang datang dari luar angkasa dan menghantam atmosfer bumi, menghasilkan hujan partikel lain.

Dalam detektornya, Anderson menyaksikan jejak sesuatu dengan massa yang sama dengan elektron tetapi dengan muatan positif. Seorang editor di jurnal Physical Review menyarankan nama positron untuk partikel tersebut, menurut American Institute of Physics (terbuka di tab baru). Untuk pekerjaan mereka dalam penemuan ini, Dirac dan Anderson menerima Hadiah Nobel dalam fisika (terbuka di tab baru) Dirac pada tahun 1933, dan Anderson pada tahun 1936.

Karena menyatukan materi dan antimateri menghasilkan energi, para insinyur berspekulasi bahwa pesawat ruang angkasa bertenaga antimateri mungkin merupakan cara yang efisien untuk menjelajahi alam semesta. NASA (terbuka di tab baru) telah mempelajari kemungkinan menggunakan kendaraan yang digerakkan oleh antimateri untuk terbang ke Mars, tetapi ide tersebut memiliki beberapa kelemahan. Untuk satu, itu benar-benar mahal.

“Perkiraan kasar untuk menghasilkan 10 miligram positron yang dibutuhkan untuk misi Mars manusia adalah sekitar 250 juta dolar menggunakan teknologi yang saat ini sedang dikembangkan,” Gerald Smith dari Positronics Research LLC, di Santa Fe, New Mexico, mengatakan dalam sebuah artikel 2006 untuk NASA. Biayanya mungkin tampak tinggi, tetapi masih membutuhkan biaya sekitar $10.000 per pon untuk mengirim sesuatu ke orbit, jadi sebuah pesawat ruang angkasa besar ditambah awak manusianya juga akan mahal untuk diluncurkan.

Baru-baru ini, para peneliti NASA (buka di tab baru) telah melihat kemungkinan menggunakan energi yang dihasilkan oleh tabrakan materi-antimateri untuk mengirim probe ke sistem bintang terdekat, Alpha Centauri. Energi dalam tabrakan akan memungkinkan kendaraan untuk berakselerasi hingga 10% kecepatan cahaya dan kemudian memperlambat dirinya sendiri cukup untuk menjelajahi Alpha Centauri, berpotensi selama beberapa dekade.