Partikel elementer tidak hanya sekedar ‘balok lego’ dari alam semesta kita! Namun mereka lebih dari itu, it’s everything and everywhere!
Table of Contents
Unit Terkecil dan Partikel Elementer
Bayangkan kamu memiliki penghapus. Potonglah terus penghapus itu hingga tidak bisa dibagi lagi. Jika kamu memiliki alat pemotong yang cukup canggih sekalipun, kapan kamu akan selesai memotongnya? Tentu setelah kamu memotong penghapus tersebut menjadi unit terkecil penyusunnya. Apakah unit terkecil penyusunnya adalah atom? Tentu bukan, unit terkecil penyusunnya ialah partikel elementer. Namun, partikel elementer sebenarnya lebih dari itu.
Kita bahas atom terlebih dahulu ya! Yuk simak terus!
Atom
Mungkin banyak diantara kita yang mengira bahwa unit terkecil yang tidak dapat dibagi lagi ialah atom. Namun, ternyata atom juga terdiri dari sejumlah partikel penyusun lho. Atom tersusun atas partikel-partikel elementer.
Perhatikan gambar berikut ini.
Atom terdiri dari proton, neutron, dan elektron. Proton dan neutron tersusun atas partikel elementer, yakni Quark dan Boson, sedangkan elektron sendiri merupakan partikel elementer yang termasuk Lepton. Kamu dapat melihat susunan lengkap partikel elementer di bawah.
Partikel Elementer
Partikel elementer adalah partikel dasar penyusun alam semesta. Partikel elementer juga sering disebut dengan partikel fundamental. Partikel-partikel tersebut saling berinteraksi berdasarkan teori yang disebut Model Standar.
Partikel ini terdiri dari dua golongan partikel, yakni Fermion dan Boson. Fermion terdiri dari Quark dan Lepton, sedangkan Boson terdiri dari Boson Gauge (Boson Vektor) dan Boson Skalar. Seperti pada gambar berikut.
Fermion
Fermion merupakan partikel fundamental yang menjadi fondasi dari materi-materi yang ada di alam semesta. Penghapus, sepatu, mobil, gedung, bumi, matahari, kamu, dan segala objek di alam semesta ini tersusun atas fermion.
Fermion dibagi menjadi dua golongan yakni Quark dan Lepton. Materi normal (sebutan untuk materi yang sehari-hari kita lihat) tersusun dari Quark Up, Quark Down, dan Leptop Elektron.
Boson
Boson merupakan partikel fundamental yang menjadi perantara dan ‘membantu’ interaksi partikel-partikel fermion. Sederhananya, partikel Boson adalah pembawa gaya fundamental. Boson terdiri dari partikel sebagai berikut.
#Boson Gauge (Boson Vektor):
1) Gluon
Gluon adalah paritkel elementer pembawa Gaya Nuklir Kuat. Gaya nuklir kuat merupakan gaya yang mengikat antar partikel Quark seperti pada proton dan neutron. Gaya nuklir kuat juga merupakan gaya yang mengikat proton dan neutron di inti atom. Karena bersifat seperti lem, itulah yang membuat partikel ini disebut Gluon (berasal dari kata “glue”).
2) Foton
Foton adalah partikel elementer pembawa Gaya Elektromagnetik. Mungkin yang umumnya kita tahu, foton merupakan partikel cahaya. Hal itu benar, namun semua kejadian yang melibatkan gaya elektromagnetik pasti terdapat foton yang hadir. Sebut saja interaksi magnet, interaksi antara elektron dan inti atom, interaksi listrik, dan interaksi elektromagnetik lainnya.
3) Boson W dan Z
Boson W dan Z adalah partikel elementer pembawa Gaya Nuklir Lemah. Gaya nuklir lemah merupakan gaya yang bertanggung jawab atas peluruhan partikel. Peluruhan partikel adalah perubahan partikel misalnya Quark Up menjadi Quark Down. Boson W terdiri dari Boson W+ (bermuatan positif) dan Boson W- (bermuatan negatif). Perhatikan contoh peluruhan berikut.
Pada contoh di atas, terdapat sebuah neutron, neutron tentu terdiri dari Quark U+D+D. Saat bertemu neutrino, terjadi perpindahan boson W dari neutrino ke neutron. Quark D dari neutron (UDD) tersebut dapat menangkap Boson W dan berubah menjadi Quark U sehingga neutron tersebut menjadi proton (UUD).
#Boson Skalar:
4) Boson Higgs
Boson yang satu ini tidak secara langsung membawa suatu gaya fundamental. Secara sederhana, Boson Higgs adalah ‘percikan’ dari Medan Higgs. Medan Higgs adalah suatu medan kuantum yang terdapat di seluruh alam semesta. Setiap partikel yang berinteraksi dengan medan ini, akan memperoleh massa.
Kesimpulan
Partikel elementer adalah partikel-partikel dasar yang saling berinteraksi menyusun alam semesta yang kita kenal. Terbagi menjadi partikel Fermion dan Boson. Fermion yang menjadi balok penyusun materi normal dan Boson yang menjadi penengah atas interaksi-interaksi antar partikel fermion.
Sumber dan Referensi:
- Elementary-Particle Physics: Revealing the Secrets of Energy and Matter (1998) – The National Academic Press
- Nobel Prize—Why Particles Have Mass – APS Physics
- What’s the smallest thing in the universe? – Jonathan Butterworth – Ted-Ed
- Subatomic Particles Explained In Under 4 Minutes – Seeker
- Higgs Boson mechanism explained with Simple Analogy – Arvin Ash