Higgs particle

Mencoba memahami makna Surah Al-Insaan (76) ayat 1

Pumpung belum lupa, ada beberapa orang menanyakan tentang pendapat pribadi terhadap “penemuan-discovery” apa yang ekstrim sering dipublikasi oleh pers media sebagai “god particle” (partikel tuhan). Seingat saya Peter Higgs sendiri sebagai penganggit/penggagas mekanisme teori tentang bagaimana partikel dan materi memiliki massa dan berat tidak pernah menyebutnya sebagai “god particle”, bahkan perasaannya sendiri tidak enak mendengar sebutan demikian. Dia sendiri menyebutnya sebagai “god damned” partikel karena dia tidak tahu dimana harus dicari dan siapapun tidak tahu ketika dia mengajukan gagasannya bersama grup kerjanya dalam workshop. Yang memberi nama “god particle” itu sebenarnya adalah seorang redaktur majalah fisika teori yang akan memuat papernya yang sudah ditawarkannya ke beberapa majalah fisika ternama tidak digubris, karena dianggap terlalu spekulatif.

Apa sih sebenarnya “god particle” atau partikel Higgs, Higgs bosson, yang diduga telah diketahui dari data yang dicatat oleh detektor ATLAS dan CMS dari percobaan tabrakan poton-proton di LHC (Large Hadron Collider), CERN, Jenewa - Swiss?

Pada tahun 1960-an ketika hipotesis Kosmologi “Ledakan Bahari” (Big-Bang) dari pakar astronomi Perancis, Le Maitre, memperoleh perhatian kembali dari para pakar astronomi, kosmologi dan fisika, maka ketika model alam semesta Le Maitre diinterpolasi mundur sampai pada suatu titik waktu tertentu dekat saat ledakan bahari, muncul pertanyaan di dalam kepala para pakar tentang bagaimana materi yang mengisi alam semesta mendapatkan massa sehingga membentuk benda-benda besar dan raksasa seperti kumpulan galaksi, galaksi dan bintang-bintang. Semua tidak ada yang dapat menjelaskan problim sederhana yang sedang difikirkan oleh para pakar tersebut. Peter Higgs mencoba menjawab permasalahan ini dengan mengajukan suatu hipotesis, bahwa sesaat sesudah lahirnya alam semesta suatu hukum alam dalam model medan skalar (yang kemudian dikenal sebagai “medan Higgs”) menghambat gerak partikel. Hambatan inilah yang kita namakan sebagai “massa” benda atau “massa” partikel. Hambatan tersebut dilakukan oleh suatu partikel yang belum/tidak diketahui pada waktu itu. Analogi dapat ditemukan seperti misalnya, kita jalan kaki bisa maju atau mundur karena telapak kaki kita mendapatkan hambatan dari lantai yang kita injak. Jika lantai tidak memberikan hambatan oleh karena berlumut maka kita akan terjerembab, bahkan berdiri tegakpun tidak bisa, apalagi untuk maju kedepan atau mundur kebelakang. Pemikiran atau gagasan Peter Higgs ini oleh para ahli bisa diterima karena masuk akal secara hipotetis dan bisa diperiksa melalui teori quantum mekanika secara matematis. Dan berkat adanya medan Higgs inilah maka alam semesta tidak berinflasi tanpa kendali pada saat permulaan kelahirannya.

Selama 40 tahun lebih sesudah gagasan Prof Peter Higgs ini diumumkan dalam majalah profesional, hususnya puluhan tahun terahir ini, perkembangan teknologi dan sains sedemikian menggemberikan dan tingkat kemakmuran ekonomi manusia sedemikian menguntungkan sehingga mampu membeayai penyelidikan terhadap dasar-dasar penyusun alam semesta dan manusia dengan meluncurkan perangkat tercanggih (teleskop optik dan gelombang sinar) ke ruang angkasa (HST, Chandra, dll) dan membuat alat pemercepat lari partikel yang semakin tambah dekat dengan kecepatan cahaya Tevatron di AS dan mesin LHC (Large Hadron Collider dari CERN) di bawah kota Jenewa, Swiss, yang memakan beaya US $10 milyar.  

Barulah pada hari Rabu 4 Yuli 2012 secara resmi oleh jubir proyek studi ATLAS bersama-sama dengan proyek studi CMS dari CERN (Pusat Penyelidikan Inti-Atom Eropa) diumumkan hasil studi terahir yang menjelaskan kemungkinan ditemukannya partikel Higgs yang sedang dicari pada dua puluhan tahun terahir ini yang memiliki arti sangat penting bagi model partikel standar yang sudah kita kenal secara teori dan dibenarkan oleh pengamatan fisika. Tetapi untuk bisa secara meyakinkan disebut sebagai penemuan/ditemukan diperlukan tingkat deviasi kesalahan 5 delta, sedangkan dari studi CMS tingkat deviasi kesalahan baru dicapai setinggi 4,9 delta. Untuk itu di masa depan sebelum dan sesudah periode kerja LHC berahir masih diperlukan kerja keras studi data dari kedua detektor untuk dapat memastikannya melalui berbagai teknik dan akalan.

Implikasi dari penemuan partikel Higgs akan sangat mengembangkan arah pemikiran kita mengenai proses tahapan pembentukan alam semesta seisinya pada detik-detik di sekitar 10^-43 detik di mana sebelum waktu Planck ini kita tidak dapat mengetahui apa-apa tentang alam semesta. Sebab pada detik-detik sebelum 10^-43 detik alam semesta masih “opac”, tidak tembus dan tidak memancarkan cahaya, tidak diketahui apa yang ada.
Di dalam Standard Model fisika partikel ada yang disebut sebagai “mekanisme Higgs” yang menyebabkan partikel mempunyai “massa”. Mekanisme Higgs ini digagas oleh Prof Peter Higgs di tahun 1964 yang mempergunakan pengertian massa ke dalam teori Yang-Mills. Abdus Salam dan Steven Weinberg menjadikannya sebagai mekanisme untuk menyatukan teori-teori gaya-lemah dengan gaya elektromagnetis menjadi satu teori gauge gaya elektrolemah tunggal.(Wikipedia, English ed.)

Dari “ ﻫﻞﺃﺗﻰﻋﻞٱﻹﻨﺳﻦﺣﻴﻦﻣﻦٱﻠﺪﻫﺮﻠﻢﻴﻛﻦﺷﻴﺄﻣﺬﻛﻮﺮﺍ - Bukankah telah datang atas manusia satu waktu dari masa, sedangkan dia ketika itu belum merupakan sesuatu yang dapat disebut " yang difirmankan dalam Surah Al-Insaan(76) ayat 1 dapat kita pertajam pemahamannya sebagai pembuktian kebenaran beradanya partikel Higgs yang memberi massa kepada semua partikel yang menjadi dasar bagi terbentuknya semua materi alam semesta termasuk manusia. Sebutan atas sesuatu itu diberikan oleh manusia karena manusia mengetahui adanya dan ciri-cirinya.

Ketika sesuatu itu belum diketahui adanya dan tidak diketahui ciri-cirinya yang membedakan diantara satu dari lainnya, maka tidak bisa disebutkan. Adanya massa bagi partikel dan materi membuka kemungkinan interaksi diantara sesamanya melalui berbagai macam cara. Massa partikel dan materi ini bersangkutan dengan suatu medan gaya tarik-menarik yang dikenal dengan sebutan gravitasi (g) sebagai salah satu gaya dasar alami. Yang menurut teori Relativitas Umum Einstein merupakan manifestasi kelengkungan satuan ruang-waktu. Dari dimilikinya massa oleh partikel dan materi maka dimungkinkan adanya ciri-ciri dasar lainnya (muatan kelistrikan, spin dll) yang dapat membedakan diantara satu dengan lainnya.

Dalam kaitan ayat di atas dinyatakan bahwa, manusia ini berasal dari sesuatu yang belum bisa disebut ketika sesuatu tersebut belum memperoleh massa dari Higgs bosson atau partikel Higgs. Dalam postulasi peristiwa inflasi ketika alam semesta masih sangat muda diduga penyebabnya adalah medan Higgs. Pemahaman ini bukan suatu “cocokologi” atau “retorika apologetic” klaim atas kebenaran Islam dan Al-Quran. Bukan tugas saya untuk mencocok-cocokkan kebenaran ayat-ayat Al-Quran dengan sains dan bagi saya tidak ada kepentingannya. Bila memang ayat-ayat Al-Quran itu bersesuaian dengan Hukum alam semesta, ya memang demikian adanya. Sebab bagi kaum yang mengimani adanya Allah swt sebagai Maha Pencipta alam semesta seisinya, maka keterangan Al-Quran dan keterangan sains  yang disimpulkan dari pengalaman praktek kehidupan dan praktek pemikiran manusia atas suatu gejala yang sama haruslah memberikan keterangan yang saling bersesuaian dan bukan sebaliknya. Dalam hal ini ada paradigma pemahaman manusia yang beriman terhadap keduanya.

Kepada yang menanyakan pendapat pribadi saya atas peristiwa pengumuman hasil studi terahir data ATLAS dan CMS, 4 Juli 2012 di kantor pusat CERN di Jenewa, Swiss, saya mengucapkan banyak terimakasih, karena pertanyaannya sendiri telah memicu semangat belajar saya makin membara dan menyala-nyala. Sayapun merasa bahagia dapat menyaksikan peristiwa tersebut melalui laptop dan ingat kembali masa lalu ketika  berdiskusi dengan yang menanyakan mengapa saya mempercayai suatu hipotesis yang sangat spekulatif sifatnya dari Prof Peter Higgs dimana gagasannya tidak ada yang menggubris dalam fisika terapan dan uji-coba. Dalam diskusi ketika itu memang saya menganjurkan agar pemikiran adanya partikel Higgs dan medan Higgs ini menjadi kajian dari para sarjana fisika Muslimin. Sebab arah pemikiran Prof Peter Higgs ini mengindikasikan keselarasannya dengan petunjuk Al-Quranu al-Karim yang dimuat dalam QS.76:1 (Surah Al-Insaan ayat 1).

Semoga tulisan kali ini bukan makin membingungkan para pembaca tetapi dapat membantu memahami arti pengumuman para sarjana fisika yang bekerja pada CERN.

Wa bii Allahi taufiqu wa al hidyah,

Wassalamu’ alaikum wa Rahmatullahi wa Barakatuh,

 Siradj Al-Soloni