jfid – Neutrino, partikel subatomik yang terkenal dengan sifatnya yang eksentrik, kini mulai menunjukkan batas ketidakpastiannya.
Dalam dunia fisika, ketidakpastian bukanlah hal yang asing. Bahkan, prinsip ketidakpastian Heisenberg, yang dirumuskan oleh fisikawan dan penerima Nobel Jerman, Werner Heisenberg, pada tahun 1927, menyatakan bahwa kita tidak dapat mengetahui posisi dan kecepatan partikel, seperti foton atau elektron, dengan akurasi sempurna.
Semakin kita menentukan posisi partikel, semakin sedikit kita tahu tentang kecepatannya, dan sebaliknya.
Namun, apa jadinya jika kita bicara tentang neutrino?
Neutrino adalah partikel yang dikenal dengan sifatnya yang aneh. Partikel ringan ini berubah dari satu jenis neutrino ke jenis lainnya saat bergerak, fenomena aneh yang disebut osilasi neutrino.
Kemampuan ini didasarkan pada ketidakpastian kuantum, semacam kabut yang melekat pada sifat-sifat objek kuantum, seperti lokasi atau momentum mereka.
Namun, meski penting, ketidakpastian posisi neutrino belum pernah diukur secara langsung.
“Hal-hal tentang sifat kuantum neutrino adalah sedikit seperti Wild West saat ini,” kata fisikawan nuklir Kyle Leach dari Colorado School of Mines di Golden.
“Kami masih mencoba mencari tahu.”
Menyibak Kabut Kuantum Neutrino
Sekarang, Leach dan rekan-rekannya melaporkan detail baru tentang ukuran paket gelombang neutrino, yang menunjukkan ketidakpastian posisi partikel.
Partikel kuantum bergerak sebagai gelombang, dengan gelombang yang terkait dengan probabilitas menemukan partikel di lokasi tertentu.
Paket gelombang adalah serangkaian gelombang yang sesuai dengan satu partikel.
Eksperimen baru ini menetapkan batas pada ukuran paket gelombang untuk neutrino yang diproduksi dalam jenis peluruhan radioaktif tertentu.
Partikel-partikel ini memiliki ukuran paket gelombang setidaknya 6,2 triliun meter.
Para peneliti mempelajari neutrino yang diproduksi dalam peluruhan beryllium-7, melalui proses yang disebut penangkapan elektron.
Dalam proses ini, inti beryllium-7 menyerap elektron, dan atom berubah menjadi lithium-7 dan memuntahkan neutrino.
Tim ini menanamkan atom beryllium-7 dalam perangkat yang sangat sensitif yang terbuat dari lima lapisan material, termasuk tantalum superkonduktif, yang dapat mentransmisikan listrik tanpa hambatan.
Dalam peluruhan, lithium-7 yang baru diproduksi memantul jauh dari neutrino.
Ketika didinginkan hingga 0,1 derajat di atas nol absolut (-273,05° Celsius), perangkat ini memungkinkan para peneliti mendeteksi energi dari pantulan tersebut.
Penyebaran energi atom litium mengungkapkan ukuran minimum paket gelombang neutrino.
Kesimpulan
Dengan demikian, kabut kuantum neutrino mulai terlihat jelas. Meski masih banyak yang harus dipelajari tentang sifat kuantum neutrino, penemuan ini membuka jalan baru dalam memahami partikel subatomik yang misterius ini.
Seperti yang dikatakan oleh Leach, kita mungkin masih berada di ‘Wild West’ dalam memahami sifat kuantum neutrino, tetapi setidaknya kita telah menemukan peta yang akan membantu kita menavigasi wilayah yang belum dipetakan ini.