Zarah dan gaya fundamental di alam semesta

Dapatkah kita terus-menerus tanpa akhir memotong sesuatu benda menjadi potongan kecil-kecil? Ataukah pada akhirnya kita akan menjumpai potongan terkecil yang tidak akan dapat lagi dibelah? Pandangan kedua yang dahulu kala disebut “atomisme” ini sudah dipikirkan oleh seorang Yunani bernama Democritus pada abad ke-4 SM. Hingga detik ini ilmuwan terus bekerja menentukan mana yang benar di antara kedua pilihan di atas, karena di balik itu tersimpan pertanyaan yang lebih dalam lagi: apakah penyusun dasar benda-benda di alam semesta ini?

Model standar zarah dan gaya fundamental. Klik untuk memperbesar. Sumber: Wikipedia.
Model sebuah atom. Dalam contoh ini, atom Karbon dengan 6 proton dan 6 elektron. Sumber: Wikipedia.

Kini, cabang ilmu pengetahuan yang meneliti penyusun dasar benda adalah fisika partikel. Penelitian selama sekitar 2 abad terakhir nampaknya menunjukkan bahwa alam semesta ini tersusun atas berbagai partikel atau zarah. Penelitian terus berlangsung untuk mengetahui zarah apa saja yang menyusun alam semesta ini dan bagaimana mereka saling berinteraksi. Kita kini telah memiliki apa yang dinamakan fisikawan sebagai “model standar” fisika partikel, sebuah kompilasi teori yang saling konsisten satu sama lain dengan fakta-fakta yang kita temukan dalam eksperimen. Tulisan ini bermaksud memberikan ulasan singkat mengenai model standar.

Quark dan Lepton
Kita telah menemukan bahwa materi di alam semesta ini tersusun atas atom. Setiap atom tersusun atas proton, elektron, dan neutron. Proton dan neutron bersama-sama membentuk inti atom sementara elektron berada di sekeliling inti atom, sebagaimana ditunjukkan gambar di samping. Menurut teori kuantum, posisi sebuah elektron di sekitar inti sebenarnya tidaklah dapat ditentukan. Apa yang dapat kita tentukan adalah kebolehjadian menemukan sebuah elektron dalam posisi tertentu di sekitar inti atom.

Susunan jumlah proton, elektron, dan neutron yang berbeda akan menghasilkan atom yang berbeda, dan akan menentukan apakah atom tersebut stabil atau tidak. Proton punya muatan listrik positif sementara elektron bermuatan listrik negatif, dan neutron tidak bermuatan listrik. Zarah dengan muatan listrik yang sama akan saling menolak sementara zarah yang muatan listriknya berbeda akan saling tarik-menarik.

Menggali lebih dalam lagi, kita menemukan bahwa baik proton dan neutron sebenarnya adalah susunan dari tiga jenis unsur yang dinamakan quark (warna ungu dalam Gambar pertama). Quark punya enam “rasa”: atas up, bawah down, berkharisma charm, aneh strange, puncak top, dan dasar bottom. Proton tersusun atas 2 quark atas dan 1 quark bawah, sementara neutron tersusun atas 2 quark bawah dan 1 quark atas. Fisikawan Murray Gell-Mann memberi nama Quark berdasarkan sebuah petilan dari buku Finnegan’s Wake karya sastrawan Irlandia James Joyce:

Three quarks for Muster Mark!
Sure he has not got much of a bark
And sure any he has it’s all beside the mark.

Karena tiga Quark membentuk sebuah proton atau neutron, maka bait “Three quarks for Muster Mark!” dengan pantas mendeskripsikan perilaku sebuah Quark.

Apakah penyusun dasar benda dengan demikian adalah 6 “rasa” quark dan elektron? Masih ada lagi. Kita menemukan keberadaan dua zarah berat yang dinamakan muon dan tauon. Muon dan tauon punya sifat yang sama dengan elektron: Mereka punya muatan listrik yang sama dengan elektron, hanya saja mereka punya massa yang lebih berat dari elektron.

Neutrino adalah zarah tak bermuatan listrik dan memiliki massa teramat kecil. Kedua sifat ini membuat mereka dapat melaju menembus materi lain dengan sedikit interaksi. Ini membuat mereka sangat sulit dideteksi. Bahkan, pada awalnya keberadaan mereka hanya merupakan sebuah postulat yang diciptakan oleh fisikawan Wolfgang Pauli. Lahir pada tahun 1900 di Vienna, Pauli memperoleh gelar doktornya di Munich di bawah bimbingan fisikawan pionir Arnold Sommerfeld dan kemudian bekerja di bawah Max Born dan Niels Bohr. Kontribusi Pauli dalam Fisika Kuantum diganjar Hadiah Nobel pada tahun 1945.

Pada masa Pauli, pengamatan dalam peluruhan neutron mengindikasikan adanya sedikit perbedaan jumlah energi dari yang diprediksi. Prinsip kekekalan energi mengharuskan jumlah energi yang masuk sama dengan jumlah energi yang dihasilkan. Untuk menjelaskan perbedaan energi ini, pada tahun 1930 Pauli menciptakan sebuah “zarah fiktif” yang bermassa sangat kecil dan bermuatan netral untuk menjelaskan ke mana perginya energi yang hilang tersebut. Oleh fisikawan kenamaan asal Italia, Enrico Fermi, zarah fiktif ini dinamakan “neutrino,” sebuah kata dalam bahasa Italia yang berarti “Si netral kecil.” Pauli berargumen bahwa zarah ini sangatlah kecil sehingga sulit dideteksi dengan alat-alat yang ada pada zaman itu. Ilmuwan setuju dengan postulat Pauli dan mulai menentukan sifat neutrino melalui hitungan teoritis, dan keberadaan neutrino baru bisa dibuktikan lebih dari dua dekade kemudian melalui eksperimen pada tahun 1956. Ahli fisika senang dengan simetri karena ini merefleksikan sesuatu yang indah estetis. Karena sudah diketahui adanya tiga macam zarah bermuatan listrik negatif, berdasarkan prinsip simetri ini maka seharusnya juga ada tiga macam neutrino untuk melengkapi trio elektron-muon-tauon: Neutrino elektron, neutrino muon, dan neutrino tauon. Masing-masing terasosiasikan dengan elektron, muon, dan tauon. Hingga saat ini baru neutrino elektron dan neutrino muon yang baru ditemukan, sementara neutrino tauon masih menunggu untuk ditemukan.

Sebuah atom dan zarah-zarah fundamental yang menyusunnya. Perkiran ukuran (dalam meter) juga diberikan. Klik untuk memperbesar. Sumber: cpepweb.org

Elektron, Muon, Tauon, serta 3 neutrino pasangannya dikelompokkan ke dalam “keluarga” zarah yang dinamakan Lepton (Warna hijau dalam Gambar pertama). Keluarga Lepton yang jumlahnya enam zarah ini simetris dengan keluarga Quark yang jumlahnya juga enam.

Gambar di samping menggambarkan susunan kasar sebuah atom dan zarah-zarah yang menyusunnya. Seandainya inti atom yang terdiri atas proton dan neutron memiliki garis tengah 10 cm, maka sebuah quark hanya akan memiliki garis tengah 0.1 mm, sementara seluruh atom akan bergaris tengah 10 km(!). Materi, dengan demikian, sebagian besar berisi ruang kosong saja.

Boson pembawa gaya
Zarah di alam semesta ini berinteraksi melalui gaya-gaya yang dinamakan Gaya Fundamental. Menurut model standar ada empat gaya fundamental yang bekerja di alam. Berdasarkan gaya terlemah hingga yang terkuat, keempat gaya itu adalah gaya gravitasi, gaya nuklir lemah, gaya elektromagnetik, dan gaya nuklir kuat.

Gaya gravitasi adalah gaya yang timbul dari adanya massa, dan dirasakan oleh objek yang juga punya massa. Gaya inilah yang menyebabkan Bulan mengorbit Bumi, Bumi mengorbit Matahari, dan bintang-bintang terikat dalam satu sistem yang dinamakan galaksi. Gaya grativasi juga lah yang menyebabkan kenapa kita jatuh ke bawah dan kenapa tidak terlempar dari permukaan Bumi. Kekuatan gaya ini sangat lemah dan hanya bisa diukur apabila melibatkan massa yang jauh lebih besar daripada massa atom. Namun apabila dibandingkan dengan tiga gaya lainnya, gravitasi adalah gaya jarak jauh yang dapat bekerja hingga jarak yang jauh sekali. Inilah gaya yang mengikat alam semesta dan menyebabkan galaksi tidak cerai-berai.

Gaya elektromagnetik adalah gaya yang bertanggungjawab terhadap adanya listrik dan praktis terhadap adanya teknologi modern yang kita gunakan. Gaya elektromagnetik menjaga elektron tetap mengorbit inti atom, menjaga atom-atom dalam molekul saling terikat, dan ia juga bertanggungjawab terhadap fenomena kemagnetan dan juga menjelaskan kenapa ada sinar matahari, sinar-x, sinar gamma, gelombang radio, ataupun sinar ultraviolet. Hampir semua fenomena dalam kehidupan sehari-hari kita dapat dijelaskan oleh interaksi elektromagnetik di antara partikel. Gaya ini hanya bekerja apabila ada muatan listrik, oleh karena itu lepton yang tidak bermuatan seperti neutrino tidak dipengaruhi oleh adanya medan listrik.

Gaya nuklir lemah mengubah satu jenis quark menjadi jenis yang lain. Dengan demikian gaya inilah yang menyebabkan sebuah proton dapat berubah menjadi neutron dengan berubahnya sebuah quark atas menjadi quark bawah, dan begitu juga sebaliknya: neutron berubah menjadi proton karena sebuah quark bawah berubah menjadi quark atas. Karena gaya ini bertanggung jawab terhadap perubahan dalam inti atom, maka gaya nuklir lemah menjelaskan fenomena radioaktivitas dan peluruhan.

Gaya paling kuat di alam semesta, gaya nuklir kuat, adalah gaya yang menjaga proton dan neutron tetap saling menyatu membentuk inti atom. Proton dan elektron bermuatan masing-masing positif dan negatif. Muatan yang berbeda akan tarik-menarik, sementara muatan yang sama akan saling tolak-menolak. Semakin kecil jarak antara keduanya, semakin besar gaya tolak-menolak maupun tarik-menariknya. Dalam inti atom, sejumlah proton berkumpul bersama dalam jarak yang sangat dekat, dan dengan demikian menghasilkan gaya tolak yang luar biasa kuat. Namun mengapa inti atom tidak tercerai-berai? Jawabannya adalah karena ada gaya yang lebih kuat lagi yang menjaga inti atom tetap menyatu, yaitu gaya nuklir kuat. Gaya ini hanya bekerja efektif dalam skala subatomik dan lebih jauh itu kekuatannya berkurang jauh dan kalah kuat oleh gaya-gaya lain yang bekerja lebih baik pada jarak yang lebih besar. Oleh karena itu gaya nuklir kuat hanya dialami oleh quark sementara lepton terlalu besar ukurannya untuk dapat dipengaruhi oleh gaya ini.

Empat gaya ini dimediasi oleh 5 partikel tak bermassa yang dinamakan boson acuan (gauge boson), ditunjukkan dalam warna merah muda pada Gambar Pertama. Partikel ini merupakan partikel yang menghantarkan keempat gaya fundamental. Dengan demikian interaksi antara partikel terjadi karena adanya pertukaran boson dari satu partikel ke partikel lain, i.e. satu partikel melepas boson lalu ditangkap oleh partikel lain. Besarnya gaya yang dialami bergantung pada seberapa cepat boson dipertukarkan. Gaya nuklir kuat dihantarkan oleh partikel bernama Gluon, gaya elektromagnetik dibawa oleh Photon, gaya nuklir lemah dihantarkan oleh pasangan partikel yang dinamakan boson W (positif dan negatif) dan boson Z, dan gravitasi dihantarkan oleh Graviton. Dari 5 partikel ini, hanya graviton yang belum dikonfirmasikan keberadaannya oleh eksperimen, dan seringkali dianggap berada di luar model standar. Belum ditemukannya graviton terkait dengan salah satu problem kontemporer dalam ilmu fisika yaitu belum ditemukannya teori kuantum untuk gravitasi, yaitu sebuah teori yang dapat menjelaskan gravitasi dalam skala sub-atomik.

Spektrum elektromagnetik
Sebagai pembawa informasi elektromagnetik, photon punya peran yang sangat penting tidak hanya dalam astronomi tetapi juga dalam kehidupan sehari-hari. Kita bisa melihat karena photon yang berasal dari sinar matahari atau dari sumber cahaya lain memantul dari sebuah benda dan kemudian sampai ke mata kita. Photon ini kemudian mengaktifkan reaksi kimia dalam mata kita yang memungkinkan adanya hantaran sinyal listrik ke neuron-neuron dalam otak kita sehingga citra dapat diproses, dianalisis, dicerna, dan dipahami oleh otak kita. Tentu saja kecepatan kita melihat sebuah kursi dan mengenalinya sebagai sebuah kursi jauh lebih cepat daripada kecepatan kita membaca kalimat-kalimat di atas yang menjelaskan bagaimana penglihatan bekerja.

Sebagian besar informasi yang kita ketahui mengenai alam semesta ini kita dapatkan melalui photon. Dengan menggunakan teleskop, manusia pada prinsipnya mengamati emisi photon dari berbagai objek di alam raya. Photon memancar dalam berbagai energi. Rentang energi photon disebut juga spektrum elektromagnetik, dan digambarkan sebagaimana di bawah ini:

Spektrum elektromagnetik. Klik untuk memperbesar. Sumber: Wikipedia.

Berbagai instrumen telah dikembangkan untuk dapat mengamati photon dalam berbagai panjang gelombang dan energi: Teleskop radio untuk mengamati gelombang radio, teleskop optik untuk mengamati photon yang dapat diamati mata kita, detektor sintilasi untuk mengamati sinar-gamma, dan banyak lagi.

Astronomi multi-kurir
Photon dengan demikian dapat dikatakan sebagai “kurir” pembawa informasi mengenai hakikat sebuah objek. Dengan mempelajari intensitas photon yang dipancarkan sebuah objek, dan distribusi energi photon tersebut, kita dapat mempelajari sebuah objek dengan teliti. Namun, sebagaimana telah kita lihat, di alam semesta ini ada banyak zarah selain photon. Sebuah proton dapat dipercepat oleh medan magnet hingga mendekati kecepatan cahaya, dan dapat kita amati sebagai sinar kosmik. Ledakan bintang yang kita amati sebagai supernova juga dapat menghasilkan neutrino, pun juga halnya reaksi nuklir di dalam Matahari kita setiap saat menghasilkan neutrino energi lemah. Mempelajari zarah-zarah ini akan dapat memperkaya pengetahuan kita mengenai alam semesta.

Astronomi kini tidak hanya mengamati photon. Kita mulai membangun observatorium untuk mengamati sinar kosmik dan neutrino. Observatorium Pierre Auger di Argentina, misalnya, adalah fasilitas terbesar di dunia untuk mengamati sinar kosmik. Teleskop neutrino juga telah berdiri: Kamiokande untuk mengamati neutrino energi rendah dari Matahari, dan teleskop IceCube dan ANTARES untuk mengamati neutrino energi tinggi dari Supernova, Galaksi Aktif, atau Semburan Sinar-Gamma (GRB). Graviton pun juga dapat diamati dengan mengamati “riak” ruang-waktu. Riak ini kita namakan gelombang gravitasi. Namun karena gravitasi adalah gaya paling lemah di alam semesta, maka graviton juga berinteraksi lemah dengan objek-objek lain. Oleh karena itu, untuk dapat menghasilkan graviton dan gelombang gravitasi dalam intensitas yang memungkinkan untuk diamati, dibutuhkan massa yang besar misalnya interaksi antara dua lubang hitam (black hole). Hingga saat ini gelombang gravitasi belum dapat diamati, namun fasilitas pengamatan gelombang gravitasi seperti LIGO di Amerika Serikat, dan VIRGO di Italia kini telah beroperasi. Pengamatan gelombang gravitasi adalah program jangka panjang penelitian fisika dan astronomi, dan Hadiah Nobel hampir pasti akan diberikan kepada eksperimen yang berhasil mendeteksi gelombang gravitasi.

Ada berbagai objek yang memancarkan berbagai zarah ini secara hampir serempak. Mengamati berbagai zarah dari satu objek dapat pula memperkaya khazanah pengetahuan kita. Observatorium neutrino telah bersepakat untuk bekerja sama dengan satelit sinar-x dan detektor gelombang gravitasi untuk mengkoordinasikan program pengamatan. Apabila di masa lalu astronom mengkoordinasikan pengamatan multi-panjang gelombang (multiwavelength), i.e. hanya mengamati photon namun dalam berbagai energi, kini dilakukan pengamatan multi-partikel atau biasa dinamakan astronomi multi-kurir (multimessenger astronomy). Garda terdepan penelitian astronomi kini telah diperluas, tidak hanya sebatas mengamati photon.

Ditulis oleh

Tri L. Astraatmadja

Tri L. Astraatmadja

Setelah 10 tahun bermukim di Eropa untuk mengambil gelar pascasarjana dan mengerjakan riset postdoktoral, Tri kini bekerja di Department of Terrestrial Magnetism, Carnegie Institution for Science, Washington DC, Amerika Serikat, untuk mencari eksoplanet dengan menggunakan metode astrometri landas Bumi.

27 thoughts on “Zarah dan gaya fundamental di alam semesta

  1. dari sekian penelitian sekarang, apakah gaya gravitasi bisa dibuat tanpa memeperhatikan efek dari besarnya massa sebuah benda ?

    1. Gaya gravitasi buatan dapat dibangkitkan salah satunya adalah dengan gerak rotasi.

      Misalnya sebuah ban diputar pada sumbunya dengan kecepatan yang sedemikian rupa, sehingga pada bagian pinggir ban timbul gaya sentrifugal yang besarnya sama dengan percepatan gravitasi pada permukaan Bumi.

      Bila kita berdiri di bagian dalam ban tersebut, kita akan dapat berdiri normal sebagaimana kita berdiri di permukaan Bumi.

      Ada sedikit ilustrasi di taut berikut.

      1. saya msh bingung mas. itu kan kita berdirinya didalam ban, kalo di ibaratkan bumi harusnya kita berdirinya di luar ban. seperti kita berdiri di permukaan bumi….

        bukan kita akan terpental keluar jika kita berdirinya di luar ban….

        1. Gambar di taut itu bukan sebuah ibarat Bumi, tetapi bagaimana cara membangkitkan gravitasi buatan menyerupai gravitasi Bumi.

          Di permukaan Bumi, gravitasi muncul karena adanya massa yang besar yaitu massa Bumi. Massa ini menimbulkan percepatan gaya yang arahnya menuju pusat Bumi yaitu ke bawah.

          Kalau di luar angkasa, gravitasi dapat dibangkitkan dengan cara membangun sistem sentrifugal seperti yang saya gambarkan di atas. Rotasi ban sentrifugal ini akan menimbulkan percepatan yang arahnya menjauhi pusat rotasi ban.

          1. berati apakah gaya gravitasi planet itu salah satunya dipengarui gaya rotasi. atau kah ada gaya lain yg mnyebabkan gaya gravitasi planet?

            apakah gaya gravitasi yg menimbulkan percepatan menuju pusat rotasi itu bisa di simulasikan di bumi ini…..?
            apakah harus ada massa yg besar ? untuk mensimulasikannya?

          2. Gaya gravitasi timbul karena adanya massa, bukan oleh yang lain-lain.

            Percepatan yang ditimbulkan oleh gaya sentrifugal itu bukan gaya gravitasi, tapi ya itu tadi… gaya sentrifugal. Gaya yang timbul dalam gerak rotasi.

            Gaya sentrifugal dapat timbul dalam sistem apapun yang bergerak melingkar. Naik roller coaster saja kalau ingin merasakannya.

  2. informasi yang sangat menarik dan mudah dicerna, dan pasti pemodelan matematika semua gaya dalam artikel tersebut sangat rumit bagi orang awam untuk mencernanya.

    seandainya model gravitasi kuantum sudah ditemukan, apakah artinya pemahaman manusia tentang alam semesta menjadi lengkap dan komprehensif?

    apakah ini berkaitan juga dengan aktifitas fisikawan teori akhir-akhir ini, dan cukup populer yaitu string teori?

    1. Teori gravitasi kuantum boleh diibaratkan adalah salah satu “mangkuk suci” (holy grail) dalam penelitian fisika saat ini, karena artinya kita selangkah lebih maju dalam menyatukan keempat gaya fundamental. Pandangan yang umum di kalangan fisika saat ini adalah bahwa keempat gaya fundamental itu sebenarnya hanyalah 1 gaya saja namun diamati dalam berbagai aspek. Contohnya misalnya gaya elektromagnetik. Dua abad lalu kita menganggap listrik dan magnet adalah dua gejala yang berbeda, namun kemudian teori elektromagnetik kemudian dikembangkan, salah satunya oleh Maxwell pada abad ke-19. Medan listrik ternyata bisa menjadi magnet dan medan magnet bisa menghasilkan listrik, artinya keduanya ditimbulkan oleh gaya yang sama yaitu gaya elektromagnetik.

      Kira-kira 30 tahun lalu, gaya elektromagnetik berhasil disatukan dengan gaya nuklir lemah, menjadi gaya elektrolemah. Gaya elektrolemah hanya dapat diamati pada energi yang sangat tinggi, namun tingkat energi ini dapat diamati dalam eksperimen.

      Teori dawai (string theory) adalah usaha fisikawan untuk menyatukan relativitas umum dengan teori kuantum, namun teori dawai juga dapat menjadi kandidat untuk penyatuan seluruh gaya fundamental. Hingga saat ini teori dawai berhasil membangun kerangka yang saling konsisten satu sama lain, namun belum mampu membuat prediksi yang dapat diamati oleh eksperimen.

      1. Mas Tri atau Kang tri?

        saya tahunya hanya dari TV kabel oleh Michio Kaku, Green, dll. disajikan untuk audience yang tidak punya background matematis.
        bahwa saat awal terjadinya alam semesta, semua gaya fundamental menjadi satu, dan (cmiiw) yang pertama kali terpisah adalah gravitasi, hal ini terjadi pada tingkat energi yang sangat tinggi sekali.
        berkaitan dengan hal tersebut, saya rasa saat ini, fasilitas eksperimen energi tinggi hanya CERN saja dan itu pun tingkat energinya masih jauh di bawahnya.
        jadi dengan demikian, saya rasa dengan teknologi saat ini, mungkin kita belum bisa melakukan pengematan dengan eksperimen?

        btw, ditunggu kelanjutan seri lainya.

        1. Ya itu betul, sejauh ini baru tingkat energi elektro lemah saja yang sudah bisa ditelisik. Energy yang lebih tinggi lagi, pada ranah teori dawai, mungkin tidak akan pernah bisa diteliti, karena untuk mencapai tingkat energi tersebut kita membutuhkan akselerator partikel yang garis tengahnya sama besar dengan orbit Bumi mengelilingi Matahari(!)

          1. ya itu yg membuat saya penasaran, sebenarnya kita ini bagian dari apa??
            Berarti semua energy yg ada di bumi ini berasal dari energy yg ada di jagad raya yg besar ini dimana manusia belum bisa menyimpulkan dan mengetahui dari mana asal energy itu?
            sejauh ini manusia hanya bisa memberi nama pada energy2 tsbt.

            jika kumpulan bintang disebut galaxy… mungkin lagi jika dilihat dari atas lagi maka bisa saja terjadi kumpulan galaxy??????????

            jika dilihat dari galaxi yg besar kita seperti makluk amoeba yg yg hidup bersama dengan partikel penyusun air…

  3. Bagus sekali tulisannya Mas Tri, menarik dan mudah dicerna. Buat berseri dong untuk penjelasan fisika partikelnya, supaya semakin mendalam tetapi tetap dalam bahasa awam yang menarik

  4. Iya agap saja saya sudah tau gaya setrifugal saat kita naik jetcoster atau kita sdng berada didalam lingkaran yg berputar. Antara gaya sentripugal yg di jet coster sama kita berdiri didalam lingkarang yg beputar itu kan sama. Gaya sentrifugal menjahui pusat rotasi.
    Kalo di jet coster waktu melewati track lingkaran melingkar kedalam kita tidak jatuh kebawah. Tetapi coba kalo lintasannya melingkar keluar. Kita pasti mendapat gaya seperti kita mau melontar dari kreta jet couster.

    saya tau tentang gaya sentrifugal tetapi yang saya tanyakan gaya sentrifugal yg menuju pusat rotasi bukan yg menjahui pusat rotasi.

    contoh Seperti di bumi ni ya. kita berada di luar bumi bukan berada di dalam bumi.
    kenapa kita berada di luar bumi yg berputar kita tidak terpental.

    Kalo di contohkan kita lem kan kertas di luar bola yg di putar dg kecepatan tinggi. Bukannya kertas itu lama 2 akan copot karena mendapatkan gaya menjahui inti rotasi.

    Atau contoh lain angap saja kita semut dan globe itu bumi. Setelah itu letakan semut di atas globe dan putar globe itu dgn kecepatan tinggi yg terjadi semut itu akan terpental dari globe.

    dan bgamana cara mensimulasikannya agar saat bola berputar semut itu mendapat gaya yg menuju inti rotasi.

    1. Bila kita berada di permukaan Bumi, kita sebenarnya merasakan efek gaya sentrifugal karena rotasi Bumi, namun gaya ini sangat kecil besarnya dibandingkan efek gaya gravitasi Bumi. Rotasi Bumi tidak membuat kita terpental dari Bumi karena gaya gravitasi Bumi sangat besar dan membuat kita tetap menginjak tanah.

    1. Gravitasi tidak muncul karena ada rotasi, tapi karena adanya massa. Kalau dalam kerangka teori kuantum gravitasi dihantarkan oleh graviton, namun sebagaimana dikatakan oleh Wikipedia, teori gravitasi kuantum belum dapat dibuktikan oleh eksperimen.

  5. met siang mas Tri,,boleh nanya seputar masalah gravitasi,,
    1. sebenarnya istilah graviton itu apa..??
    2. pernah ada artikel yang menyebutkan anomali gravity, atau gravitasi terbalik, apa benar itu ada..?
    trims..
    salam hangat,

    1. 1. Graviton adalah partikel elementer hipotetis yang membawa gaya gravitasi. Sifatnya masih hipotetis.
      2. Terminologi “gravity anomaly” merujuk pada perbedaan antara nilai percepatan gravitasi yang teramati dengan nilai yg didapatkan dari pemodelan. Halni lazim dipakai oleh orang-orang geodesi dan fisika bumi, dan bukan berarti “gravitasi terbalik”. Ada satu lagi, “gravitational anomaly” yang berkaitan dengan studi di bidang fisika teori, namun juga tidak bermakna gravitasi terbalik.

  6. Menarik…Anda keren Bang…. hihii, lama sekali sudah tidak mengikuti perkembangan ilmu fisika… hahaha
    biar saya bukan dari dunia fisika itu tapi entah kenapa suka sekali mengikuti perkembangannya, karena ini mungkin salah satu jalan saya sebagai manusia mengentahui ‘cara Tuhan bermain dadu’ hihii…. dan jawaban secara ‘matri’ kenapa kita ada… dalam keadaan ini seperti ini…
    dari salah satu yang menggelitik saya, dari semua yang sudah dipaparkan, tentang penyusun materi tadi… kenapa ada gayai ni dan itu.. kenapa ada interaksi ini dan itu… dan prediksinya..
    saya ingin tau, sebenarnya dalam pandangan ilmu fisika, apa yang membuat kita punya massa??, kasarnya yang membuat kita, eksis… apa hubungannya dengan yang sering saya baca di artikel2 juga cerita fiksi ilmiah tentang ‘partikel Tuhan’ kena bisa dinyatakan, quark ini masanya sekian, lepton ini masanya sekian dan boson ini tidak bermasa dsb???? massa itu asalnya dari mana…????
    Trimakasaih, salam Bang….

    1. Kalau ditanya kenapa di alam ini empat gaya fundamental, sejujurnya enggak ada yang tahu. Pada tingkatan ini fisikawan baru pada tahapan melakukan klasifikasi saja seperti layaknya mengoleksi perangko.

  7. ASsalamulaikum..pak
    Tri L. Astraatmadja ..
    oh ya pak bolehkah elektron ada didalam inti?
    kalau tidak boleh kenapa harus ada sinar beta??

  8. “Ngelamun ttg PROTON tingkat SMU & S-1 jurusan lain”.
    Proton pd setiap atom jumlahnya sama dgn jumlah Elektron.
    Betul, muatan keduanya sama, “+” = “-“, netral.
    Nah, pikir2… (ala awam: tkt SMU & S-1 jurusan lain) sbb.:
    bgmn kalau si Proton itu adanya cuma 1, bertaburan Neutron membentuk inti atom? bgmn?
    Dan di sekitarnya, Elektron trs bergerak siklik pd lintasannya masing2 dlm sikon lembam membentuk kulit atom.
    Itu berarti Proton dari atom unsur A beda dgn Proton unsur B? mungkinkah? selama ini “elementer”?
    Elektron, … ya bisa paham adalah partikel elementer. Juga si netral Neutron. Bgmn dgn -skl lagi- Proton? memangnya pindah2? Lupa lagi, bisakah Proton pindah2 antar atom/unsur? 😉
    Trm ksh.

    1. Proton di mana-mana sama, gak ada bedanya antara proton A dengan B. Proton juga bisa lepas dari inti atom, bisa juga kita cerai-beraikan menjadi quark dan gluon asal kita punya penumbuk partikel.

      Kalau proton cuman ada satu membentuk inti atom, itu namanya Hidrogen. Dua proton dalam inti atom, itu namanya Helium. Tiga proton: Litium. Dan seterusnya.

      Artinya, yang membedakan satu unsur dengan unsur dengan lain adalah jumlah proton di dalam inti atomnya. Lihatlah tabel unsur kimia.

      Bila satu atau beberapa proton terpisah dari inti atomnya, maka itu artinya ia menjadi unsur lain, dan proton2 yang tertinggal juga berubah menjadi unsur lain. Peristiwa ini lumrah terjadi dalam peluruhan radioaktif atom-atom yang kurang stabil, misalnya peluruhan sinar alfa.

  9. luar biasa penjelasannya. semoga teori of everything segera ditemukan untuk mengungkap rahasia alam semesta lebih lanjut

Tinggalkan Balasan ke sugartomat Batalkan balasan