3 Hasil Penelitian Pemenang Nobel Fisika yang Membawa Dampak Besar
Nobel Fisika merupakan penghargaan yang diberikan kepada individu atau kelompok yang telah berkontribusi lewat penemuannya dalam bidang fisika dan dinilai membawa pengaruh yang signifikan terhadap perkembangan ilmu. Nobel fisika ialah salah satu dari enam penghargaan Nobel yang diberikan setiap tahunnya. Adapun penerima Nobel Fisika dipilih oleh Royal Swedish Academy of Science atau Akademi Ilmu Pengetahuan Swedia.
Penerima Nobel fisika pertama adalah Wilhelm Röntgen atas penemuan sinar Röntgen. Adapun penerima Nobel fisika tahun 2023 adalah Pierre Agostini, Ferenc Krausz, dan Anne L'Huillier. Mereka dianugerahi Nobel karena keberhasilannya dalam menemukan metode untuk menghasilkan attosecond pulse atau pulsa/detak dengan besar yang hanya attosecond (10^-18 detik). Penemuan ini memudahkan ilmuwan untuk bisa mempelajari perilaku partikel yang sangat kecil misalnya elektron. Berikut ini dibahas tiga penemuan dari sekian banyak yang dinilai membawa dampak besar terhadap perkembangan ilmu sains.
1. Efek fotolistrik Albert Einstein (1921)
Albert Einstein, sang ilmuwan kelahiran Jerman ini terkenal dengan teori relativitasnya. Meskipun begitu, satu-satunya penghargaan Nobel yang dimilikinya bukan karena penemuan itu, melainkan dari penelitiannya tentang fenomena fotolistrik. Fotolistrik dapat dijelaskan secara singkat sebagai berikut:
- Ketika lempengan logam disinari cahaya, atom dalam logam menyerap energi secara penuh.
- Energi yang diserap ditransfer ke elektron dalam atom.
- Jika energi ini lebih besar dari energi ikat elektron, elektron dapat terlepas dari atom.
- Elektron yang terlepas dapat menghasilkan arus listrik.
Artinya, proses terjadinya efek fotolistik ini bergantung pada energi cahaya, yang mana energi cahaya berkaitan dengan jenis cahaya yang digunakan, bukan tingkat kecerahan/intensitas. Hal ini merupakan penyimpangan dari fisika klasik yang menyatakan bahwa peningkatan intensitas cahaya (kecerahan) akan meningkatkan energi dan jumlah elektron yang dipancarkan. Hasil ini membawa pengaruh besar pada perkembangan fisika modern/kuantum.
2. Model atom Niels Bohr (1922)
Model atom Bohr merupakan model atom yang lebih kompleks dibandingkan pendahulunya. Tidak hanya itu, Bohr mampu menjelaskan tentang tingkat energi elektron dalam atom. Bohr memperkenalkan gagasan bahwa energi elektron terkuantisasi. Artinya setiap elektron dalam atom hanya dapat menghuni orbit dengan besar energi tertentu. Ketika sebuah elektron berpindah dari satu orbit ke orbit lainnya, ia akan menyerap atau memancarkan energi agar sesuai dengan orbit yang akan ditempati. Konsep ini menjelaskan mengapa atom memancarkan atau menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu, sehingga menghasilkan garis spektrum yang unik untuk setiap jenis atom.
Secara keseluruhan, karya Niels Bohr merevolusi pemahaman tentang struktur atom kala itu dan menjadi landasan perkembangan fisika modern. Konsep kuantisasi dan tingkat energi ini merupakan hal mendasar dalam bidang kimia dan fisika hingga saat ini. Penemuannya yang terhitung besar kemudian mampu menginspirasi ilmuwan lain seperti Schrödinger (peraih Nobel fisika 1933) untuk mengkaji lebih dalam.
3. Penemuan partikel Higgs (partikel Tuhan) oleh Peter Higgs dan Francois Englert (2013)
Jika dua sebelumnya terjadi di masa transisi fisika klasik menuju modern, penemuan ini berkaitan dengan salah satu bidang dalam ilmu fisika yaitu fisika partikel. Dalam fisika partikel, dikenal model standar. Model Standar menggambarkan partikel fundamental/dasar yang membentuk kita dan semua materi yang terlihat wujudnya di Alam Semesta, beserta interaksi partikel tersebut.
Menurut teori ini, alam semesta dipenuhi oleh medan Higgs. Setiap partikel yang berinteraksi dengan medan ini akan mendapatkan massa. Interaksi ini dinamakan mekanisme Higgs. Benda-benda yang tidak berinteraksi akan tetap tidak bermassa. Adapun partikel Higgs boson ditemukan pada Juli 2012 di Large Hadron Collider (LHC) CERN, memberikan konfirmasi eksperimental tentang mekanisme Higgs.
Penemuan Higgs boson telah membuka jalan baru bagi penelitian fisika partikel dan kosmologi terutama berkaitan dengan dark matter, supersimetri, dan sifat dasar alam semesta.
Sangat hebat ya para peneliti ini, mereka memang layak mendapatkan penghargaan Nobel karena telah memberikan ilmunya kepada semua umat manusia di dunia.
