Netsains.Com – Fisika partikel. Mendengar kata itu saja, orang awam pasti akan bingung. Di sini saya akan mencoba menjelaskan mengenai seluk beluk fisika partikel. Bagian pertama dari dua tulisan.
Pertama-tama saya harus meluruskan bahwa fisika partikel tidak hanya menghasilkan persamaan-persamaan. Fisika adalah ilmu yang mengkaji tentang alam. Konsep/persamaan fisika baru diakui kesahihannya jika telah dikonfirmasi/dibuktikan dengan eksperimen, bahwa konsep/persamaan tersebut sesuai dengan alam.
Kesalahpahaman ini timbul karena di Indonesia tidak ada kegiatan fisika partikel eksperimen. Yang ada adalah kegiatan fisika partikel teoretik. Namun di negara-negara maju terdapat sangat banyak fisikawan partikel eksperimen. Hasil-hasil dari eksperimen fisika partikel adalah konfirmasi persamaan/teori-teori fisika partikel dan teknologi yang tidak hanya berguna untuk kegiatan penelitian fisika partikel, namun juga bagi kehidupan sehari-hari. Saya akan bahas teknologi hasil fisika partikel eksperimen ini kemudian.
Tidak Aplikatif?
Lalu ada lagi pertanyaan, apa sumbangannya buat negara atau kehidupan masyarakat? Kenapa kita tidak meriset fisika yang membumi seperti yang aplikatif misalnya yang berhubungan kesehatan, pertanian, atau industri?
Tidak aplikatif merupakan penghakiman yang terlalu dini. Persamaan-persamaan, betapapun rumit dan abstrak, merupakan penggambaran/deskripsi tentang alam di sekitar kita. Pengetahuan tentang bagaimana alam di sekitar kita merupakan kekuatan. Knowledge is power. Sejarah menunjukkan bahwa penemuan-penemuan terdepan dalam fisika selalu memiliki dampak dan pengaruh yang positif dalam jangka panjang. Pelajaran dari sejarah ini diketahui dan disadari benar-benar oleh politikus dan para pemimpin bangsa di negara-negara maju, sehingga mereka tetap bersedia mendanai penelitian dalam bidang fisika partikel.
Ketika James Clerk Maxwell merumuskan persamaan-persamaan tentang listrik dan magnet lebih dari seratus tahun yang lalu, tidak ada satu pun orang di jaman tersebut yang menduga bahwa listrik dan magnet akan berperan sangat penting di masa depan. Jaman sekarang kita menggunakan listrik untuk penerangan, mendengarkan radio, menonton televisi, memakai internet dengan wireless/Wi-Fi. Kita menerima semua kenikmatan tersebut, namun hanya sedikit yang tahu bahwa semua kenikmatan jaman modern sekarang berawal dari kerja keras Maxwell tentang listrik magnet, yang berpuncak pada empat persamaan matematika tentang listrik dan magnet. Persamaan-persamaan yang nampaknya abstrak dan rumit, namun mendasari seluruh teknologi modern yang menggunakan listrik magnet.
Teori Relativitas Umum (General Relativity/GR) karya Albert Einstein merupakan salah satu teori fisika yang sangat rumit, formulasi matematikanya sangat abstrak, dan bahkan tidak dipelajari pada tingkat sarjana fisika. Hingga paruh kedua abad 20 bahkan hanya digunakan dalam bidang kosmologi. Tampaknya tidak ada aplikasi dari GR yang membumi dan aplikatif. Namun teknologi Global Positioning System (GPS) memerlukan persamaan-persamaan GR agar perhitungan navigasi di permukaan bumi dapat diperhitungkan dengan akurat. Jadi kalau orang naik mobil atau pesawat terbang yang memiliki GPS yang dapat menunjukkan posisi mobil/pesawat dengan ketelitian beberapa meter, itu semua karena GPS menggunakan Teori Relativitas Umum Einstein dalam perhitungannya.
Nampak Abstrak
Ini hanyalah dua contoh dari banyak contoh lain dari sejarah. Memang suatu konsep terbaru dalam fisika akan selalu tampak abstrak dan jauh dari kenyataan. Namun itu semua beralasan: mereka merupakan sesuatu yang sangat baru sehingga tidak ada satu orang pun di dunia yang tahu apa kegunaannya! Dengan demikian tidak layak dan terlalu dini untuk menghakimi dengan menjatuhkan vonis ‘tidak aplikatif’.
Seiring dengan berjalannya waktu, perlahan-lahan satu demi satu aplikasi dan kegunaaan dari konsep-konsep tersebut muncul. Jangka waktu dari penemuan konsep baru fisika hingga aplikasi teknologi bisa sangat lama, dan tidak ada yang bisa memprediksi jangka waktu ini. Saya setuju bahwa kondisi ekonomi, sosial, dan iptek sebuah negara menentukan prioritas bidang-bidang mana yang harus dikaji dan dikembangkan. Namun mencoba menerapkan “satu pandangan yang berlaku global” untuk kasus ini adalah tidak tepat. Indonesia sendiri menurut saya belum waktunya membangun sebuah akselerator seperti di CERN atau eksperimen fisika besar seperti CMS. Tapi kalau prioritas sebuah negara diterjemahkan menjadi pembatasan hak individu untuk mempelajari atau melakukan sesuatu yang mereka sukai Hal ini menurut saya berlebihan.
Fisika partikel pada saat ini berada pada posisi yang sama dengan persamaan Maxwell 150 tahun yang lalu atau mekanika kuantum 80 tahun yang lalu. Sesuatu yang sangat baru, sangat abstrak, dan tidak seorang pun tahu berapa besar potensi sebenarnya. Kita para fisikawan berpegang pada pelajaran sejarah bahwa kelak di masa depan akan muncul aplikasi dan kegunaan fisika partikel yang saat ini tidak terduga dan terpikirkan oleh kita.
Sekarang muncul lagi pertanyaan, buat apa kita meriset fisika partikel? Apa sumbangannya buat negara atau kehidupan masyarakat? Pertanyaan itu akan saya jawab di bagian kedua tulisan ini. Sabar ya.
