LARGE HADRON COLLIDER

Di tengah deretan tweet yang agak membosankan malam ini, mendadak sebuah tweet Teh @Ranti membawakan berita gembira: LHC sukses! Follow @CERN, lalu langsung menuju situs CERN, sebuah press release telah disiapkan di sana. Ya, kolisi yang telah disiapkan bertahun-tahun itu akhirnya sukses dieksekusi hari ini, pukul 18.06 WIB. Partikel-partikel berpacu secara stabil, kemudian ditumbukkan pada tingkat energi 7 TeV (teraelekronvolt). Ini rekor baru tumbukan rekayasa manusia: tiga setengah kali lebih tinggi dari rekor sebelumnya.

CERN akan menjalankan LHC selama 18-24 untuk menyiapkan data bagi riset-riset fisika partikel. Tujuannya tak lain dari meninjau kembali Standard Model yang menjadi dasar ilmu fisika beberapa dasawarsa terakhir. Yang konon paling banyak dicari adalah jejak dari boson Higgs yang diharapkan bakal membuka tabir misteri gravitasi. Ini termasuk tugas lab ATLAS dan CMS. Jika boson Higgs berada pada tingkat energi 160 GeV, diharapkan ia dapat terdeteksi. Namun jika tingkatnya jauh lebih kecil atau justru lebih besar, kolisi saat ini belum akan dapat menemukannya.

Untuk riset di bidang supersimetri, ATLAS dan CMS memberikan sensitivitas dua kali eksperimen sebelumnya, yaitu diharapkan dapat mencapai level 800 GeV. akan memberikan data-data untuk partikel dengan massa/energi yang terdeteksi pada sensitivitas 400 GeV. Dalam dua tahun ke depan, diharapkan LHC dapat membantu menemukan partikel supersimetrik. Eksperimen di LHC juga diharapkan mampu mendeteksi partikel bermassa hingga 2 TeV, sementara eksperimen sebelumnya baru menghasilkan deteksi massa 1 TeV.Setelah eksperimen perdana ini, LHC diistirahatkan, dan diperbaiki kembali untuk mempersiapkan tumbukan pada level 14 TeV. Biasanya CERN mengoperasikan akseleratornya dalam siklus tahunan: dijalankan 7-8 bulan, lalu dimatikan 4-5 bulan. Namun mesin LHC ini bersifat cryogenic yang bekerja pada suhu amat rendah. Perlu hingga 1 bulan untuk mengembalikan suhu akseleratornya ke suhu normal, dan nantinya perlu 1 bulan lagi untuk mendinginkannya ke suhu operasi. Maka kini siklusnya tidak lagi tahunan. Ia akan dioperasikan terus-menerus selama dua tahun.

Para fisikawan dan para pecinta sains, mari kita syukuri malam ini🙂.

Ilmuwan yang menjalankan benturan partikel Big Bang di CERN akan memecahkan misteri penyebab materi memiliki massa selama dalam proyek dua tahun hingga 2011. James Gillies mengatakan bahwa
perburuan panjang partikel Higgs Boson yang sukar diperoleh akan didapat dalam eksperimen setelah mesin terbesar dan termahal di dunia tersebut dinyalakan pada bulan Februari kemarin.

Peter Higgs mengatakan tiga dekade lalu bagaimana cara materi bergabung menjadi satu, dan menciptakan alam semesta dan segala yang ada di dalamnya. Operasi 18-24 bulan mesin Large Hadron Collider (LHC) di Organisasi Eropa untuk Riset Nuklir (CERN) yang akan memberikan banyak informasi. Setelah persiapan panjang, LHC akan dinyalakan kembali ke level energi tertinggi. “Mungkin saja intensitas tertinggi dibutuhkan untuk menangkap materi tersebut,” ujar Gillies.

LHC pertama kali dinyalakan pada bulan September 2008 tetapi harus dimatikan setelah ledakan besar pada km 27 di dalam terowongan melingkar yang berada jauh di bawah tanah. Fokus LHC adalah benturan partikel yang bergerak berlawanan dengan energi tinggi. Miliaran benturan masing-masing menciptakan kondisi yang menciptakan fraksi per menit dalam tiap detik setelah proses Big Bang ketika alam semesta bermula 13,7 miliar tahun lalu. Hal tersebut akan memproduksi data yang akan direkam dan dianalisis oleh 10 ribu ilmuwan di CERN dan seluruh dunia.

Material dimuntahkan keluar oleh ledakan kuno yang secara kebetulan menghasilkan bintang, planet dan kehidupan di Bumi. Tetapi teori Higgs mengatakan bahwa hal tersebut mungkin terjadi jika sesuatu seperti Boson membawa material bersama dan memberikan massa atau bobotnya. LHC sempat dijalankan selama dua bulan dan memperlihatkan gabungan ledakan di dalam saluran terowongan tersebut dalam kekuatan energi 2,36 tera-elektron-volt (TeV), tertinggi yang pernah dicapai.

Langkah berikutnya dalam jangka panjang telah diputuskan dalam pertemuan fisikawan di CERN yang dihadiri oleh insinyur dan manajer di Charmonix Prancis. Gilies mengatakan bahwa gabungan energi akan dinyalakan secara bertahap hingga mencapai 7 TeV.

Tahun 2011 nanti mesin akan diistirahatkan selama 12 bulan agar para insinyur dapat mempersiapkan terowongan dan peralatan yang lebih besar untuk gabungan ledakan hingga 14 TeV yang diperkirakan akan dimulai pada tahun 2013

Awal alam semesta tercipta di LHC adalah superhot cair. Alam semesta awal adalah suatu kepadatan ekstrim dan cairan super panas.

Demikian kejutan temuan pertama dari ALICE experiment di Large Hadron Collider (LHC), dekat Jenewa, Swiss. Eksperimen untuk melihat saat-saat awal alam semesta dimulai pada tanggal 7 November lalu, peleburan bersama-sama nuclei atom di dalam terowongan melingkar LHC untuk memproduksi objek sangat padat dan bola api panas dari partikel subatomik pada suhu lebih dari 10 triliunoC.

Gagasan eksperimen ALICE adalah merekonstruksi kembali “soup of particles” primordial eksotis dikenal sebagai quark-gluon plasma yang muncul dalam mikrodetik setelah kelahiran alam semesta. Gluon dan quark pergi menjadi “semen” konstitutif neutron dan proton dalam inti atom. Banyak model telah menyarankan bahwa aliran partikel dari kembang api sub-atomik yang dihasilkan dalam tumbukan nuklir energi tinggi harus bersikap seperti gas dan bukan liquid.

“Observasi ini terus mengejutkan kami,” kata David Evans dari University of Birmingham, Inggris, juga anggota tim ALICE.

Kejutan lebih lanjut adalah kepadatan partikel sub-atomik yang diciptakan selama peleburan. Salah satu pemikiran utama yang menunjukkan ada batas berapa banyak gluon berinteraksi bisa dimasukkan ke dalam volume tertentu. Saat ini titik jenuh tercapai saat tumbukan tidak ada puing partikel kotoran lebih baru, karena itu harus diproduksi. Tetapi yang mengejutkan para ilmuwan ALICE, ion mini big bang menghasilkan lebih banyak partikel sub-atomik daripada yang diprediksi.

“Ini berarti jika ada sebuah batas atas maka energi yang digunakan LHC belum tercapai,” kata Evans. Hal ini sangat penting karena ALICE menggunakan energi tertinggi yang belum pernah dilakukan sebelumnya (energi 13 kali lebih tinggi yang digunakan dalam eksperimen serupa pada tahun 2005 di Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) di Brookhaven National Laboratory di Upton, New York).

Brookhaven experiments meghancurkan inti atom emas secara bersama-sama untuk menjawab pertanyaan yang sama seperti ALICE experiment. Mereka menghasilkan temuan yang membingungkan bahwa soup primordial yang terbentuk setelah tumbukan tampaknya mengalir seperti cairan yang hampir tidak ada viskositas.

Beberapa model telah menunjukkan jika menggunakan energi yang lebih tinggi, nilai viskositas (resistensi terhadap aliran fluida) akan menunjukkan eksistensi gas. “Pada waktu itu, hasil RHIC telah mengejutkan kami. Tetapi data kami tampaknya masih menunjukkan bahwa quark-gluon plasma mengalir seperti cairan superhot,” kata Evans. Bagaimanapun terlalu dini untuk menarik penafsiran baru tentang struktur alam semesta awal.

“Mereka mengesankan. Tapi ini baru sebuah awal. Kami tahu akan sangat sulit untuk menemukan petunjuk bentuk gas plasma quark-gluon. Mungkin semuanya dimulai sebagai gas. Dan kemudian ekspansi dan pendinginan, menjadi cair,” komentar John Ellis, teoritikus di CERN yang tidak terlibat dalam eksperimen.

“Kita harus melihat lebih ke dalam rincian tumbukan untuk memastikannya,” kata David Evans yang sudah melihat agenda ke depan untuk tahap berikutnya di LHC pada tahun 2013, ketika memungkinkan tumbukan energi dengan kekuatan berlipat ganda.
The ALICE Collaboration. Elliptic flow of charged particles in Pb-Pb collisions at 2.76 TeV. Submitted on 17 Nov 2010, arXiv:1011.3914v1 [nucl-ex]
The ALICE Collaboration. Charged-particle multiplicity density at mid-rapidity in central Pb-Pb collisions at sqrt(sNN) = 2.76 TeV. Submitted on 17 Nov 2010, arXiv:1011.3916v2 [nucl-ex]
ALICE experiment (LHC) http://aliceinfo.cern.ch/Collaboration/index.html
David Evans http://www.np.ph.bham.ac.uk/staff/evansd/
Credit : Aurélien Muller (ALICE experiment)

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: