Antimateri sang Partikel Tuhan

Partikel antimateri adalah partikel sub-atom dengan sifat berlawanan dari partikel materi normal. Sebagai contoh, positron adalah setara dengan antipartikel dari elektron dan memiliki muatan positif. Ketika partikel dan antipartikel atau materi dengan antimateri bertemu, mereka musnah dan melepaskan sejumlah besar energi menurut persamaan terkenal Einstein E = mc², di mana E sama dengan energi, m sama dengan massa, dan c adalah kecepatan cahaya.

Partikel antimateri dibuat dengan alat yang disebut Ultra High-speed Collisions. Dulu, pada saat-saat pertama setelah Big Bang, yang ada hanya energi. Ketika alam semesta mendingin, partikel materi dan antimateri terbentuk dalam jumlah yang sama.
Namun antimateri tidak didapati di alam semesta sekarang. Para ilmuwan tidak yakin mengapa. Satu teori mengatakan bahwa materi tercipta lebih awal daripada antimateri, sehingga setelah keduanya bertemu dan saling menghancurkan, yang tersisa adalah materi yang kemudian membentuk bintang-bintang, galaksi, dan bumi.
Fenomena antimateri pertama kali diprediksi pada tahun 1928 oleh fisikawan Inggris, Paul Dirac. Dialah yang pertama kali mengusulkan keberadaan antimateri ketika ia membuat turunan persamaan yang menjelaskan interaksi sebuah elektron dengan muatan negatif dan elektron dengan muatanan positif – itulah antipartikel. Prediksi tersebut kemudian dikonfirmasi dengan percobaan pada tahun 1932 oleh fisikawan Amerika Carl Anderson.
Angel and Demons
Dalam novel karya Dan Brown yang berjudul "Angels and Demons," sebuah masyarakat rahasia mencoba untuk menghancurkan Vatikan dengan menggunakan bom antimateri. Bom tersebut mampu bekerja dengan mempertemukan hanya 1 gram materi dengan 1 gram antimateri! Pertemuan ini mampu menimbulkan ledakan yang luar biasa hebat!

Jika Anda pernah membaca novel yang sudah diangkat ke layar lebar itu, Anda mungkin merasa lebih heran lagi bahwa fisikawan CERN di Swiss telah mampu menciptakan antimateri, dan mempertahankannya selama sekitar 16 menit! Bagaimana jika antimateri yang mereka buat kontak dengan materi lain? Apakah saling menghancurkan dan menjadi energi murni yang mampu menghancurkan dunia?
Tidak, kata Clara Moskowitz seorang fisikawan, penulis senior untuk SPACE.com. Memang benar bahwa ketika materi dan antimateri bertemu, mereka musnah dalam sebuah ledakan besar dan mengkonversi massa mereka menjadi energi. Tetapi dalam sejarah dunia, sampai saat ini kita hanya mampu menciptakan antimateri dalam jumlah yang sangat kecil. Diperlukan sejumlah besar antimateri untuk menghancurkan dunia. Dan itu pekerjaan yang tidak mungkin!

Mempelajari partikel tersebut yang diaanggap merupakan hasil dari penguraian radioaktif dalam Bumi bisa membuat para ilmuwan lebih mengerti bagaimana aliran panas dalam planet kita mempengaruhi kejadian-kejadian di permukaan seperti gunung berapi dangempa bumi.

Partikel-partikel yang disebut geoneutrinos terbuat dari materi aneh bernama antimateri yang keadaannya terbalik dari materi biasa. Ketika partikel biasa seperti elektron bertemu antimaterinya yang disebut positron, keduanya saling menghilangkan diri dalam ledakan yang kuat.

Geoneutrino merupakan antimateri dari neutrino yang sangat ringan, partikel yang terbentuk di dalam matahari ketika sinar kosmis mengenai atom normal. Penelitian terdahulu yang disebut KamLAND di Jepang menemukan tanda-tanda permulaan tentang kemungkinan geoneutrinos pada tahun 2005.

Para peneliti di kolaborasi Borexino di Laboratorium Nasional Gran Sasso dari Institut Fisika Nuklir Italia menemukan geoneutrino dalam sebuah bola detektor yang berisi 1.000 ton hidrokarbon cair. Bola ini tertutup dalam sebuah bola baja lebih besar di mana susunan detektor foto yang sangat sensitif terfokus pada bagian dalam bola nilon. Kedua lapisan ditutup dengan bola baja berdiameter 13,7 m yang menahan 2.400 ton air murni.

Seluruh eksperimen dikubur hampir 1,6 km di bawah permukaan gunung Gran Sasso di Italia.

Semua pembentengan ini dilakukan untuk mencegah eksperimen mendeteksi partikel lain di luar neutrino dan geoneutrino. Partikel-partikel ini sangat sulit ditemukan karena mereka melewati hampir segalanya tanpa melakukan interaksi apa pun. Hampir setahun mencari geoneutrino, eksperimen tersebut hanya mendeteksi beberapa sinyal. Deteksi solar neutrino yang dalam pola berbeda lebih banyak.

Para peneliti menguraikan hasil dua tahun penelitian mereka dalam sebuah paper yang dipublikasi di journal Physics Letters B edisi bulan April.

"Ini merupakan hasil penting," kata rekan peneliti Frank Calaprice yang merupakan fisikawan di Universitas Princeton, New Jersey. "Ini menunjukkan bahwa geoneutrino telah dideteksi dan dengan jelas memperlihatkan alat baru untuk mempelajari bagian dalam Bumi."

Geoneutrino diperkirakan terbentuk dari penguraian radioaktif uranium, torium dan potasium dalam kerak Bumi (lapisan terjauh) dan mantel (lapisan di bawahnya yang terbentang sampai 2.90 km di bawah permukaan).

Para peneliti berharap bahwa dengan mempelajari geoneutrino, mereka bisa mengetahui lebih tentang bagaimana elemen-elemen sedang terurai menambah panas di bawah permukaan bumi dan mempengaruhi proses-proses seperti konveksi di mantel. Apakah penguraian radioaktif mendominasi pemanasan di lapisan ini atau hanya menambah panas dari sumber lain merupakan pertanyaan terbuka.

Konveksi merupakan sebuah proses pencampuran yang dibawa oleh panas yang menekan aliran bebatuan panas dari dalam ke permukaan planet. Hal ini menggerakkan lempeng tektonik, mengubah benua, melebarkan dasar lautan, dan menyebabkan gunung api meletus dan gempa bumi mengguncang.

Hasil dari penelitian baru menunjukkan bahwa aktifitas radioaktif dalam Bumi mungkin memberikan kontribusi pada pemanasan di mantel, kata Calaprice.