Apakah Itu Gauge Boson?

   Kita telah mempelajari quark dan lepton. Jika dihitung, itu termasuk 12 partikel dasar yang terdapat dalam Standard Model. Partikel-partikel ini berinteraksi dan disebabkan oleh gaya. Sejak SD, kita tahu bahwa gaya itu membuat suatu benda bergerak atau diam. Dengan kata lain, gaya membuat benda bermassa mengubah kecepatannya dalam waktu tertentu atau mengalami percepatan. Namun, pada dasarnya hanya ada 4 gaya. Mereka adalah gravitasi, elektromegnatik, interaksi lemah dan kuat pada atom. Kita akan lebih banyak membahas gaya dan 4 gaya fundamental secara rinci lain kali.

   Yang perlu diketahui sekarang adalah elektomagnetik, kuat, dan lemah berupa gaya yang muncul dari interaksi partikel-parikel dasar. Gaya ini diangkut oleh yang namanya gauge boson. Jadi bisa disimpulkan bahwa gauge boson adalah partikel dasar yang membawa gaya dasar. Interaksi yang disebabkan oleh gaya ini ada karena pertukaran partikel-partikel gauge boson tersebut. Terdapat 4 macam gauge boson, yaitu gluon, photon, vektor w, dan verktor z.

Cahaya itu zat dan juga gelombang?

   Gluon mengantarkan gaya kuat. Ia ditemukan pada tahun 1978 di DORIS. Photon mengantarkan gaya elektromagnetik. Ia juga berupa partikel dari cahaya. Iya, cahaya memiliki partikel. Jika cahaya memiliki partikel dan berupa zat, bukankah berarti ia tidak termasuk gelombang? Tidak, cahaya itu memiliki sifat ganda yaitu berupa zat dan gelombang. Pengetahuan ini telah diteliti ilmuwan sangat lama. Mereka berdebat antara cahaya itu zat, bukan gelombang dengan cahaya itu gelombang, bukan zat. Ternyata, kedua pihak betul dan salah. Kita akan membahas photon lebih banyak lain kali. Vektor W dan Z mengantar gaya lemah. Ia pertama kali dicetuskan secara teori oleh Abdus Salam, Sheldon Glashow, dan Steven Weinberg pada 1968.

   Apakah ada kekurangan? Bagaimana dengan gravitasi? Apakah pengantarnya? Sampai sekarang, ilmuwan belum menemukan bukti dari pengantar ini yang disebut sebagai graviton. Gravitasi adalah gaya yang sangat jauh dari ketiga gaya fundamental yang lain. Ketika tiga gaya tersebut ditopang oleh para ahli fisika partikel, gravitasi didasari oleh rumus-rumus yang ditemukan oleh Albert Einstein. Gravitasi tidak dideskripsikan dalam Standard Model.

   Ternyata kita sekarang mengetahui bahwa standard model tidak lengkap. Ia tidak menjelaskan gravitasi. Oleh karena itu, dibutuhkan para ahli fisika untuk masa depan agar menemukan graviton atau malah menghapus Standard Model dan membuat yang baru. Fisika itu didasari oleh ilmu tetap. Informasi seperti bumi itu tidak datar, bumi mengelilingi matahari mempunyai bukti yang begitu banyak sehingga bisa dianggap fakta. Tetapi, banyak informasi fisika modern tidak tetap, masih penuh dengan teori. Oleh karena itu, kita perlu memperbaikinya jika ketemu kesalahan. Tetaplah belajar fisika.

 

Apakah Itu Lepton?

 

   Lepton berasal dari bahasa Yunani yang berarti kecil. Lepton adalah salah satu tipe partikel dasar atau elementer. Contoh lepton yang paling terkenal adalah sang elektron. Mereka jauh berbeda dari quark. Namun, tetap ada kemiripan. Dari pos sebelumnya, kita sudah tahu bahwa quark memiliki 6 tipe. Tiap dua tipe termasuk dalam suatu generasi yang pada Standard Model berada pada satu baris vertikal. Lepton juga mempunyai 6 tipe yang tiap dua tipe termasuk dalam satu generasi.

Standard Model

   Generasi pertama lepton termasuk elektron. Ia memiliki muatan -e. Teman elekton yang terdapat pada satu generasi adalah neutrino. Neutrino bersifat netral dan jarang berinteraksi dengan zat lain. Karena inilah ilmuwan tahu sangat sedikit tentang neutrino. Generasi kedua adalah muon yang negatif dan neutrino muon yang netral. Generasi ketiga adalah tau dan neutrino tau. Generasi kedua dan ketiga jauh lebih bermassa daripada generasi pertama. Oleh karena itu, mereka sering dekomposisi menjadi elektron dan neutrino sehingga mereka berdualah lepton paling umum di alam semesta. Massa tau itu 2 kali lipat massa proton.

   Partikel Lepton pertama yang ditemukan adalah elektron, yaitu oleh Joseph J. Thomson pada tahun 1897. Pada tahun 1936, Carl D. Anderson menemukan muon yang pada waktu itu dipercayai sebagai meson. Namun, muon akhirnya dimasukkan ke kelompok lepton karena lebih bersifat seperti elektron. Konsep lepton dikemukakan pada 1947. Ilmuwan kemudian menemukan secara berurutan neutrino, neutrino muon, dan tau. Neutrino tau baru ditemukan pada Juli 2000 oleh Fermilab dengan menggunakan DONUT (Direct Observation of the Nu Tau).

J.J Thomson

Carl Anderson

   Neutrino masih kurang dipelajari. Ada yang berpendapat bahwa neutrino itulah yang disebut materi gelap oleh para fisikawan. Oleh karena itu, jelaslah bahwa ilmu fisika belum lengkap dan diperlukan para fisikawan bermutu untuk masa depan. Itu saja dari saya. Teruslah belajar fisika.

                                                                                                                                                            

Apakah Itu Quark?

Gell-Mann

   Quark adalah salah satu partikel elementer dan penyusun zat. semua zat yang memiliki atom juga memiliki kuark. Hal ini dikarenakan proton dan neutron terdiri atas kuark. Kuark pertama kali diprediksi keberadaannya oleh dua fisikawan termuka, Murrray Gell-mann dan George Zweig pada tahun 1964. Bukti kuat atas keberadaan partikel ini akhirnya didapati pada tahun 1968 di Stanford Linear Accelerator Center, suatu laboratorium nasional yang dioperasikan oleh Stanford University.

George Zweig

   Terdapat 6 macam quark, yaitu: up, down, charm, strange, top, dan bottom. Quark up dan down termasuk generasi pertama, charm dan strange termasuk generasi kedua, serta top dan bottom termasuk generasi ketiga. Quark up, down, dan strange pertama kali ditemukan. Quark top adalah yang paling terakhir ditemukan, yaitu pada tahun 1995. Quark up yang memiliki nilai +2/3 e dan quark down memiliki nilai -1/3 e. e adalah 1,6 * 10¹⁹ C.

   Quark up dan down mendapat nama mereka dari suatu komponen yang disebut isospin yang mereka bawa. Quark strange memiliki nama itu karena memiliki masa kehidupan yang anehnya panjang. Quark charm disebut seperti itu karena memberi simetri indah terhadap quark model sebagai saudaranya strange. Quark top dan bottom mempunyai nama mereka agar mirip dengan up dan down. Dulu, quark top terkadang disebut truth dan bottom disebut beuty. Jadi, alat pembuat quark bottom sering disebut beuty factories.
   Quark akan berinteraksi dengan quark lain membentuk partikel yang lebih kompleks. Suatu kuark dapat bergabung dengan dua kuark lain membentuk baryon atau dengan pasangan lawannya (antiquark) membentuk meson. Antiquark memiliki nilai yang sama dengan kuark dengan tanda (+/-) yang berbeda. Baryon yang paling umum adalah proton dan neutron. Proton terdiri atas 2 quark up dan 1 quark down (2/3 e + 2/3 e - 1/3 e = e). Neutron terdiri atas 1 quark up dan 2 quark down (2/3 e - 1/3e - 1/3 e = 0). Selain itu, CERN telah melapor pada 13 Juli 2015 bahwa berhasil menghasilkan pentaquark, yaitu partikel yang terdiri atas 5 quark.

   Itulah yang dimaksud dengan kuark. Walau pembelajaran ini mungkin agak susah, ini belum semua. Standard Model belum selesai dibahas. Gell-mann adalh fisikawan hebat dan pernah mendapat nobel prize pada tahun 1969 bidang fisika. Dunia perlu fisikawan lain seperti beliau yang sekarang dua minggu lagi berumur 87 tahun (lahir ; 15/09/29). Teruslah belajar fisika.