"Partikel Elementer"

PARTIKEL DASAR

Dalam fisika partikel, partikel dasar adalah partikel yang; partikel lainnya yang lebih besar terbentuk. Contohnya, atom terbentuk dari partikel yang lebih kecil dikenal sebagai elektron, proton, dan netron. Proton dan netron terbentuk dari partikel yang lebih dasar dikenal sebagai quark. Salah satu masalah dasar dalam fisika partikel adalah menemukan elemen paling dasar atau yang disebut partikel dasar, yang membentuk partikel lainnya yang ditemukan dalam alam, dan tidak lagi terbentuk atas partikel yang lebih kecil.

Model Standar dari fisika partikel teridiri dari 12 spesies fermion dasar (partikel benda) dan 12 spesies boson dasar (partikel radiasi), dan antipartikel yang bersangkutan dan Higgs boson.

Tetapi Model Standar seringkali dianggap sebagai teori "provisional" daripada sebagai teori dasar, karena ia tidak sesuai dengan teori relativitas umum Einstein. Ada kemungkinan partikel lain yang tidak dimuat dalam Model Standar, seperti graviton, partikel yang akan membawa gravitasi atau spartikel, partner supersimetri dari partikel biasa.

A.                FERMION

            Fermion adalah semua partikel yang memenuhi spin paruh-integral dan memenuhistatistik kuantum Fermi—Dirac [Enrico Fermi (1901–1954), fisikawan Italia-Amerika, dan Paul Andrien Maurice Dirac (1902–), fisikawan Inggris]. Fermion dianggap merupakan kelompok partikel yang bekerja sebagai kurir materi, dengan masa real, sehingga fermion memenuhi Prinsip Ekslusi Pauli dalam status kuantum, dimanaa tak bisa ada dua fermion identik dapat berada di suatu status kuantum sama, di level energi sama, atau ruang-waktu sama. Mencakup, baryon dan lepton, dan kuark.

1.                  Quark

Quark (dibaca/ 'kwɔː(r)k/  /ˈkwɑrk/), sebagaimana dijelaskan dalam model standar pada fisika partikel, gabungan antar Quark membentuk partikel komposit bernama Hadron. Partikel Hadron yang paling stabil berupa Proton & Neutron yang merupakan komponen pembentuk inti atom.[1] Quark tidak pernah diteliti atau ditemukan secara langsung secara isolasi. Quark hanya ditemukan di dalam Hadron, seperti Barion, dan Meson.[2][3]

Terdapat 6 jenis quark, yaitu Up, Down, Strange, Charms, Bottoms dan Top.[4] Up dan Down memiliki massa yang terlemah.

 

2.                  Lepton

Lepton adalah salah satu golongan partikel fundamental yang terdiri dari elektron (e) sebagai partikel bermuatan negatif yang paling ringan, muon (μ) sebagai partikel bermuatan negatif, bermassa sekitar 200 kali lebih besar dari massa elektron dan tau (τ) sebagai partikel bermuatan negatif, bermassa sekitar 3500 lebih besar dari massa elektron. Selain ketiga jenis partikel elementer di atas terdapat pula tiga partikel elementer yang lain yang termasuk dalam lepton yaitu tiga jenis neutrino. Setiap neutrino diasosiasikan dengan setiap jenis partikel elementer di atas dan diberi nama masing-masing sebagai neutrino-elektron (), neutrino-muon () dan neutrino-tau (). Neutrino merupakan golongan lepton yang unik dimana selain tidak memiliki muatan listrik, neutrino juga tidak memiliki massa. Berdasarkan tata cara penggolongannya, lepton dapat dibagi atas 6 jenis yaitu :

a.                      e (electron), μ (muon), τ(tau)

b.                      ν_e (electron neutrino), ν_μ (muon neutrino), ν_τ (tau neutrino)

3.                  Baryon

Baryon adalah fermion hadron, alias fermion yang mengambil peran dalam interaksi nuklir kuat, dan luruh menjadi nukleon dengan radiasi emisi meson. Sehingga semua baryon harus memiliki masa lebih besar daripada atau samadengan masa proton. Mencakup hyperon dan nukleon. Hyperon mencakup omegon, xion, sigmon, dan lamdon. Sedangkan nukleon mencakup neutron dan proton. Masing-masng dengan anti-partikel. Baryon memiliki idetitas, nomor baryon [B], satu untuk baryon [B = 1] dan minus atau untuk anti-baryon [B = –1]. Sehingga untuk semua partikel non-baryon adalah nol [B = 0]. Total nomor baryon memenuhi konservasi dalam interaksi nuklir kuat. Baryon terdiri dari 3 kuark, masing-maisng dengan nomor bariyon 1/3 [B = 1/3], dan anti-baryon terdiri dari 3 anti-kuark, masing-maisng dengan nomor bariyon 1/3 [B = –1/3].

B.     BOSON

Boson adalah partikel yang memenuhi spin integral dan memenuhi statistik kuantum Bose—Einstein [Satyendra Nath Bose alias Sir Jagadis Chandra Bose (1858–1937), fisikawan India, dan Albert Einstein (1879–1955), fisikawan Jerman-AS]. Boson dianggap merupakan kelompok partikel yang bekerja sebagai kurir energi, dengan masa virtual, bahkan sebagian adalah nol, sehingga boson tak memenuhi Prinsip Ekslusi Pauli dalan status kuantum, dimana isa ada dua boson identik dapat berada di suatu status kuantum sama, di level energi sama, atau ruang-waktu sama. Mencakup meson dan foton, tachyon, dan graviton. Kebanyakan boson adalah partikel komposit, dimana semua meson adalah komposit. Tapi beberapa diantaranya adalah partikel elementer, mencakup boson tolok (gauge boson: boson Z,  boson W, gluon, foton, dan graviton), dan boson Higgs (Higgs boson, Hb).

1.      Gluon

Gluon adalah partikel elementer dianggap bertanggungjawab atas efek interaksi nuklir kuat, dengan spin 1, dimana ia bekerja sebagai perekat quark via pertukaran mereka, pertukaran gluon sebagai boson tolok antar kuark. Istilah gluon diperkenalkan di 1962 oleh fifikawan Murray Gell-Mann, berasal dari kata "glue" dalam bahasa Inggris, yang berarti perekat.

2.      Photon

Photon atau foton adalah boson non-hadron, alias boson yang tak mengambil peran dalam interaksi nuklir kuat, tapi boson tolok interaksi elektromagnetik, dan adalah kuantum radiasi elektromagnetik, alias partikel elemeter cahaya dengan masa-gerak nol, dan disebut juga partikel radiasi gamma, dengan kecepatan rambat di ruang kosong, konstan, c = 299.792,5 km/detik atau mendekati 300.000 km/detik. Meski foton adalah partikel non-material masiv alias dengan masa nol, tapi dalam perambatannya, ia dilenturkan oleh medan gravitasional, sehingga dapat disedot habis oleh singularitas lubang hitam bangkai bintang mati, dimana tak seberkas sinar cahaya pun dapat meloloskan diri dari permukaannya, yang mana membuatnya sama sekali tanpa cahaya, sehingga karenanya dinamakan lubang hitam.

3.                  Graviton

Graviton adalah partikel boson non-hadron hipotetik dianggap bertanggungjawab atas efek gravitasi. Dalam kuantum gravitasi, graviton adalah kuantum radiasi gravitasional, dengan masa-diam nol, muatan netral, dengan anti-partikel adalah dirinya sendiri, karena gravitasi adalah monopol atau kutub tunggal, dan dengan spin 2. Penetapan spin graviton adalah berdasarkan pada energi stress-tensor, tensor peringkat dua, dibandingkan dengan tensor peringkat 1 pada energi elektromagnetik foton sebagai boson dengan spin 1. Sehingga eksperimen untuk melacak keberadaan graviton fokus pada partikel dengan masa 0 dan spin 2. Tapi hingga kini, kecuali bahwa gelombang gravitasi telah berhasil didteksi, graviton masih misteri.

4.      Meson

Meson adalah boson hadron, alias boson yang mengambil peran dalam interaksi nuklir kuat. Mencakup meson H dan meson L. Meson H mencakup eton, chion, dan kaon. Meson L mencakup pion. Meson terdiri dari pasangan kuark dan anti-kuark. Karena meson terdiri dari kuark sebagai subpartikel, mereka juga dapat mengambil peran dan interaksi nuklir lemah. Sedangkan meson bermuatan dengan sendirinya terlibat dalam interaksi elektromagnetik. Meson disubklasifikasikan berdasarkan pada kuark penyusunya, momentum angular total, paritas, paritas C, dan paritas G. Meson tak dihasilkan dalam keluruhan radioativitas, tapi secara alami dalam interaksi energi tinggi antar partikel berkomposisi kuark di radiasi kosmik. Semua meson adalah labil dan waktu hidup

5.      Tachyon

Tachyon adalah partikel ekstrarelativistik hipotetik, bergerak lebih cepat daripada cahaya, dipostulatkan di 1967 oleh fisikawan Gerald Feinberg. Syarat keberadaannya adalah bahwa, satu diantara dua propertas eksistensi, kuantitas energi atau masa materi, harus virtual bila satu lagi real, dan sebaliknya. Kebanyakan fisikawan menganggap bahwa kemungkinan keberadaan takhyon sangat sulit diterima, karena tak konsisten dan bahkan melanggar semua hukum fisika belaku saat ini, seperti mematahkan invariasi Lorentz dan teori Khusus Relativitas Eistein. 

DAFTAR PUSTAKA

Agung, Alexander. 2012. Partikel Elementer. [online] http://ilmunuklir.wordpress.com/tag/partikel-elementer/. Diakses pada 21 Mei 2014.

Fisikanet. 2013. Partikel Elementer. [online] http://www.fisikanet.lipi.go.id/utama.cgi?cetakartikel&1274657407. Diakses pada 21 Mei 2014.

Wikipedia. 2013. Kuark. [online] http://id.wikipedia.org/wiki/Kuark. Diakses pada 21 Mei 2014.

Wikipedia. 2013. Partikel Dasar. [online] http://id.wikipedia.org/wiki/Partikel_dasar. Diakses pada 21 Mei 2014.