fisik@net lihat situs sponsor
        ISSN 2086-5325 Minggu, 16 Desember 2018  
 
LIPI

depan
database
database
artikel
fenomena
kegiatan
situs
info
kamus
publikasi
buku
prestasi
kontak
e-data

  » Penghargaan
  » Cara link
  » Mengenai kami
  Artikel-artikel populer :
» daftar artikel

Nobel Fisika 2006 : Dua Fakta Penting Alam Semesta
Febdian Rusydi (Rijksuniversiteit Groningen)

TANGGAL 3 Oktober 2006 adalah tanggal bersejarah bagi John Mather dan George Smoot. Dua ahli fisika asal negeri Paman Sam, Amerika Serikat itu, berhak atas penghargaan paling berprestise di dunia riset fisika, hadiah Nobel, dari The Royal Swedish Academy of Science. Penghargaan Nobel diberikan berkat usaha mereka menemukan bahwa radiasi latar kosmik gelombang radio (cosmic microwave background/CMB) adalah kotak-hitam sempurna dan tidak isotropis.

Mather adalah seorang astrofisikawan Amerika Serikat, menjabat sebagai Koordinator Eksperimen Satelit COBE (Cosmic Background Explorer) dan bekerja untuk Pusat Penerbangan Antariksa Amerika Serikat (NASA) di situs Greenbelt, Maryland. Sementara itu, George Smoot adalah seorang profesor astrofisika dan kosmologi di Laboratorium Nasional Lawrence Barkeley, California, Amerika Serikat.

Radiasi kotak-hitam

Suplemen Cakrawala HU Pikiran Rakyat edisi 21 September 2006 memuat artikel penulis berjudul “Melacak Sejarah dan Komposisi Alam Semesta”. Isinya adalah pembahasan mengenai cosmic microwave background (CMB). Kalau pada artikel tersebut dibahas bagaimana pentingnya CMB dalam pemahaman sejarah dan komposisi alam semesta, artikel kali ini membahas tentang dua temuan penting satelit COBE yang diganjar hadiah Nobel. Dua temuan ini kemudian menjadi dua karakter penting alam semesta.

Istilah “kotak-hitam” dalam fisika merujuk pada objek yang menyerap semua radiasi elektromagnetik. Radiasi elektromagnetik diidentifikasi berdasarkan panjang gelombangnya – cahaya adalah bagian dari radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang 400 – 750 nanometer. Pada saat menyerap radiasi, temperatur kotak-hitam akan meningkat. Seiring peningkatan temperatur, kotak-hitam akan melepaskan radiasi dengan semua variasi panjang gelombang. Radiasi yang dipancarkan oleh kotak-hitam ini memiliki tren unik dan disebut radiasi kotak-hitam (Gambar 1). Tidak banyak objek yang bisa masuk kriteria kotak-hitam, Matahari adalah salah satu contoh objek yang mendekati kotak-hitam

Menurut teori Dentuman Besar (Big Bang Theory), alam semesta berawal dari titik yang sangat panas yang kemudian meledak. Belum ada model yang sanggup menjelaskan bagaimana proses peledakan ini, namun yang jelas pada waktu yang teramat singkat alam semesta mengembang dan terisi oleh radiasi berenergi tinggi. Masih menurut teori Dentuman Besar, radiasi yang berasal dari titik yang mengembang itu memiliki semua variasi panjang gelombang.

John Mather dengan memakai Satelit COBE berhasil membuktikan bahwa radiasi yang dipancarkan oleh titik tersebut adalah sesuai dengan spektrum kotak-hitam. Satelit COBE memanfaatkan CMB yang merupakan relik radiasi Dentuman Besar dan menunjukkan bahwa CMB mengikuti dengan sempurna radiasi kotak-hitam pada temperatur sekira 2,73 derajat Kelvin. Ini menyimpulkan bahwa alam semesta kita adalah kotak-hitam sempurna!

Anisotropi CMB

Penemuan bahwa alam semesta kita adalah kotak-hitam sempurna bukanlah satu-satunya hasil dari Satelit COBE. Dengan pengamatan dan perhitungan yang sangat teliti, George Smoot berhasil membuktikan bahwa radiasi CMB yang mengisi Alam Semesta kita tidak isotropi – temperatur CMB berfluktuasi (Gambar 2). Penemuan anisotropi pada CMB ini adalah fakta penting dalam pemahaman kita tentang bagaimana galaksi dan kluster terbentuk.

Tidak hanya itu, perbandingan fluktuasi temperatur tersebut dalam derajat luas yang berbeda memungkinkan kita untuk mengetahui hubungan kerapatan antara benda-benda yang terlihat, dark matter, dan dark energy. Hasil ini membimbing para saintis untuk menyempurnakan model kosmologi alam semesta kita.

Projek COBE

Tak ayal lagi, hasil-hasil eksperimen satelit COBE benar-benar krusial dalam perkembangan ilmu astrofisika dan kosmologi. Untuk pertama kali perhitungan kosmologi dapat dibandingkan dengan data eksperimen – ini membuat kosmologi menjadi ilmu sains sesungguhnya (karena sains selalu membutuhkan perbandingan antara kalkulasi dan pengamatan).

Projek COBE dimulai pertama kali pada tahun 1974 oleh NASA. Awalnya satelit COBE hendak diluncurkan bersama salah satu pesawat ulang-alik Amerika Serikat. Namun, akibat tragedi Challenger 1986, proyek ini sempat terkatung-katung. Akhirnya, pada 18 November 1989 satelit ini diluncurkan dengan roket khusus.

Hanya sembilan menit setelah satelit COBE diaktifkan, satelit ini sudah mengirim hasil yang kemudian menjadi tiket John Mather ke Stockholm: CMB adalah kotak hitam sempurna. Hasil ini pertama kali dipresentasikan pada konferensi NASA di Washington DC, Januari 1990. Satelit COBE dilanjutkan oleh generasi berikutnya, WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), yang diluncurkan pada 30 Juni 2001. Satelit WMAP membawa misi untuk mengukur lebih teliti lagi fluktuasi temperatur CMB.

Dua fakta penting alam semesta ini sekarang sudah “diresmikan” sebagai “kebenaran sains”. Saat ini ribuan saintis berdasarkan fakta ini sedang berusaha keras menyempurnakan model alam semesta kita. Tujuan akhirnya adalah untuk menguak misteri asal-muasal alam semesta ini dan bagaimana akhirnya. Berhasilkah manusia?***

Sumber : Pikiran Rakyat (12 Oktober 2006)

» kirim ke teman
» versi cetak
» berbagi ke Facebook
» berbagi ke Twitter
» markah halaman ini
revisi terakhir : 3 Maret 2007

 

PERHATIAN : fisik@net berusaha memberikan informasi seakurat mungkin, namun tidak bisa menjamin tidak terjadi kesalahan baik disengaja maupun tidak. Segala akibat dari pemakaian sarana ini merupakan tanggung-jawab pemakai !
- sejak 17 Agustus 2000 -
  Dikelola oleh TGJ LIPI Hak Cipta © 2000-2018 LIPI