ZONA PRIANGAN - Untuk pertama kalinya, ilmuwan telah mengamati partikel antimateri - saudara misterius dari materi terlihat di sekeliling kita - jatuh ke bawah akibat pengaruh gravitasi, laboratorium fisika Eropa CERN mengumumkan pada hari Rabu. Eksperimen ini dianggap sebagai "tonggak besar," meskipun sebagian besar fisikawan telah mengantisipasi hasil ini, dan itu telah diprediksi oleh teori relativitas Einstein tahun 1915.
Temuan ini dengan pasti menyingkirkan kemungkinan bahwa gravitasi menolak antimateri ke atas - temuan yang akan meruntuhkan pemahaman dasar kita tentang alam semesta.
Sekitar 13,8 miliar tahun yang lalu, Teori Dentuman Besar diyakini telah menghasilkan jumlah materi yang sama - dari apa pun yang dapat Anda lihat - dan antimateri, pasangan yang sama namun berlawanan.
Baca Juga: Rahasia di Balik Dekorasi Halloween 'Stranger Things' yang Menentang Gravitasi dan Jadi viral
Namun, hampir tidak ada antimateri di alam semesta, yang memicu salah satu misteri terbesar fisika: apa yang terjadi pada semua antimateri?
"Setengah dari alam semesta ini hilang," kata Jeffrey Hangst, anggota kolaborasi ALPHA CERN di Jenewa yang melakukan eksperimen baru ini, dikutip ZonaPriangan.com dari Reuters.
"Pada dasarnya, kita bisa membangun alam semesta - segala sesuatu yang kita ketahui - hanya dengan antimateri, dan itu akan berfungsi dengan cara yang sama persis," katanya kepada AFP.
Baca Juga: Sepak Bola Ekstreme Alpine, Dimainkan di Lereng Gunung Tercuram Melawan Gravitasi
Fisikawan percaya bahwa materi dan antimateri bertemu dan hampir sepenuhnya saling menghancurkan satu sama lain setelah Dentuman Besar.
Namun, sekarang materi menyusun hampir lima persen dari alam semesta - sisanya adalah materi gelap dan energi gelap yang bahkan lebih sulit dipahami - sementara antimateri lenyap.
Apel Newton terbang ke atas?
Salah satu pertanyaan penting yang belum terjawab tentang antimateri adalah apakah gravitasi menyebabkannya jatuh dengan cara yang sama seperti materi biasa.
Baca Juga: Legenda Asal Portugal Luis Figo Bermain Sepak Bola dalam Pesawat di Ketinggian dengan Gravitasi Nol
Meskipun sebagian besar fisikawan percaya bahwa begitu, beberapa spekulasi sebaliknya.
Apel yang jatuh terkenal mengilhami karya Isaac Newton tentang gravitasi - tetapi jika apel itu terbuat dari antimateri, apakah itu akan terbang ke langit?
Dan jika gravitasi benar-benar menolak antimateri, itu bisa berarti bahwa hal-hal yang mustahil seperti mesin gerak abadi adalah mungkin.
Baca Juga: Ilmuwan Berhasil Membelokkan Waktu Berdasarkan Teori Einstein, Akibat Adanya Medan Gravitasi
"Jadi mengapa tidak mencoba menjatuhkan beberapa dan melihat apa yang terjadi?" kata Hangst.
Dia membandingkan eksperimen ini dengan demonstrasi terkenal Galileo - meskipun kemungkinan besar palsu - abad ke-16 bahwa dua bola dengan massa berbeda yang dijatuhkan dari Menara Pisa akan jatuh dengan laju yang sama.
Tetapi eksperimen ini - hasil dari 30 tahun penelitian antimateri di CERN - "sedikit lebih rumit" dari milik Galileo, kata Hangst.
Salah satu masalahnya adalah bahwa antimateri hampir tidak ada di luar partikel langka dan berumur pendek di luar angkasa.
Namun, pada tahun 1996, ilmuwan CERN memproduksi atom antimateri pertama - antihidrogen.
Tantangan lain adalah bahwa, karena materi dan antimateri memiliki muatan listrik yang berlawanan, saat mereka bertemu, mereka saling menghancurkan dalam kilatan energi yang disebut ilmuwan sebagai annihilasi.
Baca Juga: 40 Petarung MMA Siap Bertanding di Luar Angkasa Tanpa Gravitasi
Perangkap magnetis
Untuk mempelajari efek gravitasi pada antimateri, tim ALPHA membangun botol berukuran 25 sentimeter (10 inci) yang ditempatkan tegak, dengan magnet di atas dan di bawahnya.
Akhir tahun lalu, ilmuwan menempatkan sekitar 100 atom antihidrogen yang sangat dingin ke dalam "perangkap magnet" ini yang disebut ALPHA-g.
Ketika mereka menurunkan kekuatan kedua magnet, partikel antihidrogen - yang bergerak dengan kecepatan 100 meter per detik - dapat melarikan diri keluar dari kedua ujung botol.
Baca Juga: Jeanette Epps, Wanita Afrika-Amerika Pertama yang Bekerja di Lingkungan Tanpa Gravitasi
Ilmuwan kemudian hanya menghitung seberapa banyak antimateri yang dihancurkan di setiap ujung botol.
Sekitar 80 persen antihidrogen keluar dari bawah, yang merupakan tingkat yang sama dengan bagaimana atom hidrogen biasa yang melompat akan berperilaku jika mereka berada di dalam botol.
Hasil ini, yang diterbitkan dalam jurnal Nature, menunjukkan bahwa gravitasi menyebabkan antimateri jatuh ke bawah, seperti yang telah diprediksi oleh teori relativitas Einstein tahun 1915.
Baca Juga: Seorang YouTuber Menyewa Helikopter Hanya untuk Bisa Memecahkan Pertanyaan Fisika
Dalam lebih dari selusin eksperimen, ilmuwan CERN memvariasikan kekuatan magnet, mengamati efek gravitasi pada antimateri dengan tingkat yang berbeda.
Sementara eksperimen ini mengesampingkan bahwa gravitasi membuat antihidrogen naik, Hangst menekankan bahwa itu tidak membuktikan bahwa antimateri berperilaku persis seperti materi biasa.
"Itu adalah tugas berikutnya," katanya.
Marco Gersabeck, seorang fisikawan yang bekerja di CERN tetapi tidak terlibat dalam penelitian ALPHA, mengatakan bahwa ini adalah "tonggak besar".
Baca Juga: Rudal Hipersonik China Menentang Hukum Fisika, Para Pakar dan Intelijen Dibuat Bingung
Tetapi ini hanya "awal dari era" pengukuran yang lebih tepat terhadap efek gravitasi pada antimateri, katanya kepada AFP.
Upaya lain untuk lebih memahami antimateri termasuk menggunakan Large Hadron Collider CERN untuk menyelidiki partikel aneh yang disebut kuark kecantikan.
Dan ada eksperimen di dalam Stasiun Luar Angkasa Internasional yang mencoba untuk menangkap antimateri dalam sinar kosmik.
Baca Juga: China dan AS Bersaing Berburu UFO, Ilmuwan Rancang Senjata Pembengkok Fisika Melawan Alien
Tetapi untuk saat ini, alasan pasti mengapa alam semesta dipenuhi dengan materi tetapi tidak ada antimateri "masih menjadi misteri," kata fisikawan Harry Cliff.
Karena keduanya seharusnya saling menghancurkan di alam semesta awal, "fakta bahwa kita ada menunjukkan ada sesuatu yang tidak kita pahami" sedang terjadi, pungkasnya.***