4 Pertanyaan Besar Fisika yang Belum Dapat Dijawab 2017

   Fisika adalah ilmu yang sangat luas dan dalam. Walau begitu, ia masih memiliki beberapa lubang. Ada beberapa pertanyaan yang masih belum dapat dipecahkan oleh para fisikawan. Pada pos ini, saya ingin menunjukkan 4 pertanyaan tersebut. Pertanyaan ini sebagian tentang partikel-partikel kecil, sebagian tentang alam semesta ini yang begitu megah dan besar. Sampai tahun 2017, fisikawan masih belum tahu tentang 4 hal ini.

Neutrino ada di mana-mana

1. Kenapakah Neutrino memiliki massa?

   Sebelumnya, kita telah membaca tentang Standard Model di pos-pos sebelumnya. Salah satu kegunaan Standard Model adalah untuk memprediksikan sifat-sifat dari semua zat yang ada di alam semesta. Standard Model melakukan tugas ini dengan sangat baik, namun dengan suatu permasalahan. Standard Model memprediksikan bahwa suatu partikel yang sangat kecil bernama Neutrino tidak memiliki massa, seperti foton. Namun, kenyataan mengatakan sebaliknya. Neutrino memiliki massa.

   Bagaimana ini munkin? Apakah Standard Model salah? Penemuan massa Neutrino ini ditemukan pada tahun 1990-an dengan mengobservasi matahari dan Neutrino yang ada di sekitarnya. Sebenarnya, ini bukan masalah yang terlalu besar. Masalah ini dapat diselesaikan dengan mengubah beberapa rumus. Namun, massa Neutrino sangat kecil, berjutaan kali lebih kecil daripada elektron.  Ini membuat masalah semakin besar. Kenapa bisa begitu kecil?

Zat dan anti-zat akan hancur bila ketemu

2. Kenapakah ada zat (matter) ?

   Menurut teori Dentuman Besar (Big Bang), alam semesta ini tercipta dengan jumlah zat dan anti-zat yang sama. Anti-zat memiliki sifat berlawanan dengan zat. Contoh: anti-zatnya elektron adalah positron, massa yang sama namun memiliki muatan positif (+). Jika zat dan anti-zat bertemu, maka mereka akan saling membinasakan satu sama lain. Jika jumlah zat dan anti-zat awalnya sama, sekarang semua zat akan dibinasakan kan? Tapi, kamu masih ada si sini. Jadi, kenapa demikian?

Kumpulan zat gelap

3. Apakah penyusun zat gelap (dark matter) ?

   Sebelumnya, alam kita penuh dengan masalah massa dan gravitasi? Ketika fisikawan meneliti jumlah zat di alam semesta, hasilnya berbeda dengan diteorikan. Fisikawan juga ketemu lokasi-lokasi tertentu (memiliki gravitasi) yang bersifat seperti zat tetapi tidak dapat dilihat. Fisikawan merancang kesimpulan, terdapat zat yang tidak dapt dilihat karena cahaya yang diterima dihisap masuk dan tidak dipantulkan. Teori ini dibuktikan oleh Vera Rubin. Beliau baru meninggal seminggu yang lalu dan merupakan panutan untuk dicontoh perempuan-perempuan yang ingin menjadi ilmuwan.

   Tampaknya masalah zat gelap ini telah diselesaikan, namun sebetulnya tidak. Ada pertanyaan besar, apakah penyusun zat gelap (dark matter)?


4. Kenapakah jumlah Lithium-7 jauh lebih sedikit daripada yang diprediksi?

   Satu lagi misteri besar adalah tentang Lithium-7. Lithium adalah unsur ketiga di tabel periodik. Ia berada pada golongan A1. Ia memiliki 3 proton, 4 neutron, dan 4 elektron. Angka 7 melambangkan nomor massanya, yaitu p + n = 3 + 4 = 7. Jadi apa masalahnya?

   Ilmuwan dapat memprediksi jumlah hidrogen, helium, dan berbagai unsur lain dalam alam semesta dengan akurasi yang cukup memuaskan. Namun, mereka tampaknya salah kira terhadap Lithium-7. Jumlah Lithium-7 yang ada di alam semesta ini 4 kali lipat lebih kecil daripada jumlah yang dipredisikan. Apakah yang terjadi? Ilmuwan waktu itu sempat berasumsi untuk mendapatkan hasil (seperti suhu pada bintang yang diteliti, dsb). Jika mereka mengubah asumsi tersebut, mereka dapat menjawab masalah Lithium namun menimbulkan masalah baru, jumlah unsur lain akan menjadi berbeda jauh dari yang diprediksikan.

   Memang masalah ini berat, malah bukan hanya ada 4. Ada puluhan masalah yang masih punya tanda tanya. Namun, manusia sering menghadapi tantangan seperti ini. Soal-soal seperti ini telah dijawab oleh ilmuwan seperti Ibnu-Sina, Al-Haytham, Galileo Galelei, Isaac Newton, Albert Einstein, Neils Bohr, Abdus Salam, Richard Feynman, dsb. Dunia perlu fisikawan untuk menjawab pertanyaan ini. Oleh karena itu, teruslah belajar fisika.