- Beranda
- Komunitas
- News
- Sains & Teknologi
Materi dan Anti Materi, Sebuah Simetri yang Hilang
TS
Qidran
Materi dan Anti Materi, Sebuah Simetri yang Hilang
Udah dicek gan, no repost 
Pendahuluan
Baryon, Materi dan Anti Materi
Asimetri Materi Anti Materi?
Penutup
Quote:
Pendahuluan
Quote:
Quote:
Dalam dunia pagan dahulu, sebelum datangnya agama-agama Abrahamik, mereka kaum penyembah pagan sangat memuja keseimbangan antara laki-laki dan perempuan, karena itu untuk setiap dewa pasti ada dewi yang seimbang. Melalui jalan yang mereka anggap benar, itu adalah awal dari ada yang tidak ada, mereka menganggap keseimbangan ini melahirkan berbagai dewa dengan pangkat yang lebih kecil, hingga ada yang namanya manusia. Ini adalah konsep awal adanya simetri.
Kemudian dalam konsep Taoisme kita mengenal adanya filosofi yang saling mengisi, Yin dan Yang. Sebuah sisi terang dan sisi gelap yang saling menutupi satu sama lain. Bersama, mereka membentuk keseimbangan.
Yin dan Yang, reprsentasi dari gelap dan terang, laki-laki dan perempuan
Osiris dan Isis, representasi dari kematian dan kehidupan.
Semua budaya diseluruh dunia mengenal adanya kesetimbangan jumlah, kesamaan, kesetaraan antara jumlah sebelah kanan dan sebelah kiri, kita menyebutnya sebagai sebuah simetri.
Simetri ini datang dari berbagai bentuk, mulai makhluk hidup sampai yang tak hidup. Dari hal yang tidak kita hitung sampai ke hal yang bisa dihitung. Simetri memberi landasan ke berbagai teori fisika juga. Sebagai contoh, Simetri Lorentz adalah yang fondasi bangunan teori Relativitas Einstein, kemudian Simetri CPT adalah dasar dari Model Standar dalam Fisika Partikel.
Simetri dari Transformasi Lorentz dimana nilai Y dan Z tidak berubah
Simetri radial dan Simetri bilateral
Dan sejauh ini kebanyakan Simetri bekerja baik, tapi ada satu Simetri yang mengganggu para ilmuwan, mereka menyebutnya Asimetri Materi Anti Materi.
Kemudian dalam konsep Taoisme kita mengenal adanya filosofi yang saling mengisi, Yin dan Yang. Sebuah sisi terang dan sisi gelap yang saling menutupi satu sama lain. Bersama, mereka membentuk keseimbangan.
Spoiler for Keseimbangan:
Yin dan Yang, reprsentasi dari gelap dan terang, laki-laki dan perempuan
Osiris dan Isis, representasi dari kematian dan kehidupan.
Semua budaya diseluruh dunia mengenal adanya kesetimbangan jumlah, kesamaan, kesetaraan antara jumlah sebelah kanan dan sebelah kiri, kita menyebutnya sebagai sebuah simetri.
Simetri ini datang dari berbagai bentuk, mulai makhluk hidup sampai yang tak hidup. Dari hal yang tidak kita hitung sampai ke hal yang bisa dihitung. Simetri memberi landasan ke berbagai teori fisika juga. Sebagai contoh, Simetri Lorentz adalah yang fondasi bangunan teori Relativitas Einstein, kemudian Simetri CPT adalah dasar dari Model Standar dalam Fisika Partikel.
Spoiler for Simetri:
Simetri dari Transformasi Lorentz dimana nilai Y dan Z tidak berubah
Simetri radial dan Simetri bilateral
Dan sejauh ini kebanyakan Simetri bekerja baik, tapi ada satu Simetri yang mengganggu para ilmuwan, mereka menyebutnya Asimetri Materi Anti Materi.
Quote:
Baryon, Materi dan Anti Materi
Quote:
Sebelum masuk lebih jauh, kita harus mengerti apa itu Baryon. Baryon adalah segala hal yang kita pegang sekarang, namun dalam skala subatomik! Baryon adalah proton dan neutron. Baryon adalah sebuah partikel dengan komposisi tiga quark. Ketiga quark ini hanya terdiri dari dua jenis quark, yaitu up dan down, masing-masing bermuatan +2/3 dan -1/3.
Sebuah proton terdiri dari dua up quark dan satu down quark yang jika kita jumlahkan muatannya, 2/3 + 2/3 – 1/3 = 3/3 atau 1, sehingga menjelaskan mengapa proton memiliki muatan +1. Sedangkan neutron terdiri dari dua down quark dan satu up quark yang jika dijumlahkan muatannya, 2/3 – 1/3 – 1/3 = 0, yang artinya tidak memiliki muatan, sehingga netral.
Proton dengan struktur quark di dalamnya
Neutron dengan struktur quark di dalamnya
Keduanya membentuk sebuah kerangka yang kita sebut nukleus, atau inti sebuah atom. Dan ketika berikatan dengan elektron (elektron adalah sebuah Lepton yang memiliki muatan -1), ia membentuk sebuah atom. Atom adalah Materi.
Materi paling kecil yaitu atom. Materi adalah hal yang dapat kita pegang dan amati. Konsep Materi diterima luas dari zaman ketika Democritus menjelaskan apa yang ia sebut dengan Atom hingga akhirnya muncul istilah Anti Materi.
Arthur Schuster memberikan istilah Anti Materi pada tulisannya tahun 1898, akan tetapi ilmuwan yang lebih berpengaruh tentang teori Anti Materi adalah Paul Dirac. Dirac menyadari dalam persamaan Schrodinger yang dibuatnya dalam versi relativistik memprediksi adanya partikel tandingan.
Paul Adrien Maurice Dirac (1902-1984)
Kepanjangan ya? Kita ambil penyederhanaannya aja:
Ia menyebutkan apa yang ia sebut dengan Positron (Positive Electron), Anti Proton, dan Anti Neutron. Jika Elektron yang merupakan Lepton bermuatan -1, maka Positron bermuatan +1. Jika Proton terdiri dari dua up quark dan satu down quark, maka Anti Proton terdiri dari dua Anti up quark dan satu Anti down quark memberikan muatan -1, begitu juga dengan Anti Neutron.
Struktur Anti Proton
Struktur Anti Neutron
Perbandingan Proton, Elektron dan Neutrino dengan Partikel Tandingannya
Sebuah Hidrogen terdiri dari satu Proton dan satu Neutron yang dikelilingi satu Elektron, maka sebuah Anti Hidrogen terdiri dari satu Anti Proton dan satu Anti Neutron yang dikelilingi Positron!
Karena yang Materi dan Anti Materi merupakan dua partikel saling berlawanan, apa yang akan terjadi ketika kita menabrakkannya?
Taruhlah kita menabrakkan sebuah Anti Hidrogen dengan Hidrogen, keduanya memiliki muatan yang berbeda satu sama lain. Ketika kita menabrakkannya, yang ada adalah 100% konversi dari kedua massa menjadi energi!
+ adalah Materi dan - adalah Materi, maka rumus yang berlaku adalah konservasi massa-energi Einstein
Keduanya akan saling menghabisi satu sehingga yang tersisa hanya semburan sinar gamma.
Spoiler for Sebuah Materi:
Sebuah proton terdiri dari dua up quark dan satu down quark yang jika kita jumlahkan muatannya, 2/3 + 2/3 – 1/3 = 3/3 atau 1, sehingga menjelaskan mengapa proton memiliki muatan +1. Sedangkan neutron terdiri dari dua down quark dan satu up quark yang jika dijumlahkan muatannya, 2/3 – 1/3 – 1/3 = 0, yang artinya tidak memiliki muatan, sehingga netral.
Spoiler for Proton dan Neutron:
Proton dengan struktur quark di dalamnya
Neutron dengan struktur quark di dalamnya
Keduanya membentuk sebuah kerangka yang kita sebut nukleus, atau inti sebuah atom. Dan ketika berikatan dengan elektron (elektron adalah sebuah Lepton yang memiliki muatan -1), ia membentuk sebuah atom. Atom adalah Materi.
Materi paling kecil yaitu atom. Materi adalah hal yang dapat kita pegang dan amati. Konsep Materi diterima luas dari zaman ketika Democritus menjelaskan apa yang ia sebut dengan Atom hingga akhirnya muncul istilah Anti Materi.
Arthur Schuster memberikan istilah Anti Materi pada tulisannya tahun 1898, akan tetapi ilmuwan yang lebih berpengaruh tentang teori Anti Materi adalah Paul Dirac. Dirac menyadari dalam persamaan Schrodinger yang dibuatnya dalam versi relativistik memprediksi adanya partikel tandingan.
Spoiler for Paul Dirac dan Persamaannya:
Paul Adrien Maurice Dirac (1902-1984)
Kepanjangan ya? Kita ambil penyederhanaannya aja:
Ia menyebutkan apa yang ia sebut dengan Positron (Positive Electron), Anti Proton, dan Anti Neutron. Jika Elektron yang merupakan Lepton bermuatan -1, maka Positron bermuatan +1. Jika Proton terdiri dari dua up quark dan satu down quark, maka Anti Proton terdiri dari dua Anti up quark dan satu Anti down quark memberikan muatan -1, begitu juga dengan Anti Neutron.
Spoiler for Anti Proton dan Anti Neutron:
Struktur Anti Proton
Struktur Anti Neutron
Perbandingan Proton, Elektron dan Neutrino dengan Partikel Tandingannya
Sebuah Hidrogen terdiri dari satu Proton dan satu Neutron yang dikelilingi satu Elektron, maka sebuah Anti Hidrogen terdiri dari satu Anti Proton dan satu Anti Neutron yang dikelilingi Positron!
Karena yang Materi dan Anti Materi merupakan dua partikel saling berlawanan, apa yang akan terjadi ketika kita menabrakkannya?
Taruhlah kita menabrakkan sebuah Anti Hidrogen dengan Hidrogen, keduanya memiliki muatan yang berbeda satu sama lain. Ketika kita menabrakkannya, yang ada adalah 100% konversi dari kedua massa menjadi energi!
Spoiler for Ilustrasi:
+ adalah Materi dan - adalah Materi, maka rumus yang berlaku adalah konservasi massa-energi Einstein
Keduanya akan saling menghabisi satu sehingga yang tersisa hanya semburan sinar gamma.
Quote:
Asimetri Materi Anti Materi?
Quote:
Melewati abad 19, kita mulai mencari pemahaman tentang cara kerja dunia ini. Kita berpegang pada satu hukum yang sangat standar, hukum kekekalan energi. Hukum ini melahirkan hukum ketiga Newton yang mana untuk setiap aksi ada reaksi. Lalu diteruskan ke konsep konservasi energi-massa Einstein, E = MC Kuadrat.
Semua itu adalah hukum yang sangat komprehensif dalam hukum yang menjelaskan kesetimbangan, akan tetapi tidak menjelaskan mengapa lebih banyak Materi dibanding Anti Materi.
Jika Paul Dirac menyebutkan bahwa setiap partikel punya tandingannya, maka seharusnya ada lebih banyak Anti Materi di alam semesta. Dan mengikuti hukum Simetri, keduanya harus memiliki jumlah yang sama, karena jika tidak disebut bukan Simetris.
Ini yang menjadi pertanyaan, kemana semua Anti Materi yang seharusnya ada di Alam Semesta ini?
Semua itu adalah hukum yang sangat komprehensif dalam hukum yang menjelaskan kesetimbangan, akan tetapi tidak menjelaskan mengapa lebih banyak Materi dibanding Anti Materi.
Spoiler for Partikel Tandingan:
Jika Paul Dirac menyebutkan bahwa setiap partikel punya tandingannya, maka seharusnya ada lebih banyak Anti Materi di alam semesta. Dan mengikuti hukum Simetri, keduanya harus memiliki jumlah yang sama, karena jika tidak disebut bukan Simetris.
Quote:
Ini yang menjadi pertanyaan, kemana semua Anti Materi yang seharusnya ada di Alam Semesta ini?
Quote:
Penutup
Quote:
Sebuah Positron dapat dihasilkan dari proses penguraian beta plus, sebuah proses alami. Sebuah Anti Proton dihasilkan dari tabrakan Proton bebas dengan sebuah Nukleus Atom, ini dapat terdeteksi dari sinar kosmik, begitu juga Anti Neutron yang ikut terdeteksi.
Dalam beta minus dihasilkan Anti Neutrino, sedangkan beta plus dihasilkan Positron
Produksi Anti Proton melalui tabrakan antara Nukleus Atom (A) dengan Proton (p)
Namun, teori pembentukkan Anti Partikel ini tidak serta-merta menyelesaikan Simetri, karena masih jumlahnya terlalu sedikit dibanding jumlah Materi yang sangat banyak! Akan tetapi sifat Anti Materi dan Materi itu sendiri yang saling menghabisi ketika bertemu membuatnya sulit dipahami, namun memberikan kenyamanan tersendiri buat kita, manusia.
Kebanyakan Anti Materi tidak akan bertahan lama, contohnya seperti Anti Neutron yang cepat terurai menjadi Anti Proton, atau Anti Proton hanya dapat bertahan 0,08 tahun. Apalagi jika berbenturan dengan partikel biasa, dia akan hilang.
Kenyamanannya adalah kita tidak perlu repot memikirkan apakah kita bisa hilang akibat Anti Materi, karena kita notabene terdiri dari Materi. Sejauh Voyager 1 dan 2 berjalan hingga kini, belumlah hancur akibat anihilasi akibat reaksi Materi dan Anti Materi, menunjukkan bahwa memang Anti Materi sejauh mata memandang tidak ada begitu banyak.
Bayangkan jika diluar sana banyak Anti Materi, pesawat ulang alik kita akan hancur seketika begitu juga dengan kita.
Akan tetapi Paul Dirac berhasil menunjukkan bahwa memang ada partikel tandingan. Positron ditemukan oleh Carl David Anderson tahun 1932, diikuti dengan penemuan Anti Proton oleh Emilio Segre dan Owen Chamberlain tahun 1955 yang membawanya ke hadiah Nobel, dan disusul oleh Bruce Cork yang menemukan Anti Neutron setahun setelahnya.
Paul Dirac benar soal partikel tandingan ini, dan kita menemukan bahwa memang untuk setiap partikel pasti ada pasangan tandingannya. Namun pertanyaan besar itu masih menanti untuk dpecahkan.
Mengapa lebih banyak Materi dibanding Anti Materi? Jika memang jumlah mereka sebanding dengan Materi, dimana semua sisa Anti Materi yang ada? Adakah tempat di alam semesta ini yang isinya hanya terdiri dari Anti Materi?
Jika kita bisa memahami Asimetri ini, bisa selangkah lebih dekat untuk naik satu tingkat keranah Supersymmetry (Simetri Super) yang biasa disebut SUSY. Simetri adalah yang menjelaskan bahwa setiap partikel dan tandingannya punya partner yang pangkatnya lebih tinggi. Contohnya adalah jika elektron punya tandingan positron, maka partnernya adalah Super Elektron dan tandingannya Super Positron.
Usaha kita dalam menjawab tanda tanya alam semesta ini masih berlanjut, RHIC, LHC mereka semua masih melakukan eksperimen untuk memberikan kita pemahaman berikutnya tentang dunia ini.
Satu kutipan terakhir:
Spoiler for Produksi Alami Partikel Anti:
Dalam beta minus dihasilkan Anti Neutrino, sedangkan beta plus dihasilkan Positron
Produksi Anti Proton melalui tabrakan antara Nukleus Atom (A) dengan Proton (p)
Namun, teori pembentukkan Anti Partikel ini tidak serta-merta menyelesaikan Simetri, karena masih jumlahnya terlalu sedikit dibanding jumlah Materi yang sangat banyak! Akan tetapi sifat Anti Materi dan Materi itu sendiri yang saling menghabisi ketika bertemu membuatnya sulit dipahami, namun memberikan kenyamanan tersendiri buat kita, manusia.
Kebanyakan Anti Materi tidak akan bertahan lama, contohnya seperti Anti Neutron yang cepat terurai menjadi Anti Proton, atau Anti Proton hanya dapat bertahan 0,08 tahun. Apalagi jika berbenturan dengan partikel biasa, dia akan hilang.
Kenyamanannya adalah kita tidak perlu repot memikirkan apakah kita bisa hilang akibat Anti Materi, karena kita notabene terdiri dari Materi. Sejauh Voyager 1 dan 2 berjalan hingga kini, belumlah hancur akibat anihilasi akibat reaksi Materi dan Anti Materi, menunjukkan bahwa memang Anti Materi sejauh mata memandang tidak ada begitu banyak.
Bayangkan jika diluar sana banyak Anti Materi, pesawat ulang alik kita akan hancur seketika begitu juga dengan kita.
Akan tetapi Paul Dirac berhasil menunjukkan bahwa memang ada partikel tandingan. Positron ditemukan oleh Carl David Anderson tahun 1932, diikuti dengan penemuan Anti Proton oleh Emilio Segre dan Owen Chamberlain tahun 1955 yang membawanya ke hadiah Nobel, dan disusul oleh Bruce Cork yang menemukan Anti Neutron setahun setelahnya.
Paul Dirac benar soal partikel tandingan ini, dan kita menemukan bahwa memang untuk setiap partikel pasti ada pasangan tandingannya. Namun pertanyaan besar itu masih menanti untuk dpecahkan.
Mengapa lebih banyak Materi dibanding Anti Materi? Jika memang jumlah mereka sebanding dengan Materi, dimana semua sisa Anti Materi yang ada? Adakah tempat di alam semesta ini yang isinya hanya terdiri dari Anti Materi?
Jika kita bisa memahami Asimetri ini, bisa selangkah lebih dekat untuk naik satu tingkat keranah Supersymmetry (Simetri Super) yang biasa disebut SUSY. Simetri adalah yang menjelaskan bahwa setiap partikel dan tandingannya punya partner yang pangkatnya lebih tinggi. Contohnya adalah jika elektron punya tandingan positron, maka partnernya adalah Super Elektron dan tandingannya Super Positron.
Spoiler for SUSY:
Usaha kita dalam menjawab tanda tanya alam semesta ini masih berlanjut, RHIC, LHC mereka semua masih melakukan eksperimen untuk memberikan kita pemahaman berikutnya tentang dunia ini.
Satu kutipan terakhir:
Quote:
Sekian gan bagi-bagi ilmunya, gak nolak: 
dan silahkan di 
dan dikomen ya gan
dan silahkan di dan dikomen ya gan Sumber: Wikipedia, Nasa, Cern, Fermilab
Sumber Gambar: Google, Flickr
Spoiler for Thread Lain:
0
8.5K
20
Komentar yang asik ya
Urutan
Terbaru
Terlama
Komentar yang asik ya
Komunitas Pilihan