5 Fakta Large Hadron Collider, Akselerator Partikel Terbesar di Dunia

Large Hadron Collider dibangun oleh European Organization for Nuclear Research (CERN) untuk memfasilitasi percobaan-percobaan kompleks yang berkaitan dengan interaksi partikel. LHC merupakan sebuah terowongan raksasa yang melingkar sepanjang 27 km pada perbatasan Prancis dan Switzerland. Terowongan ini terletak 50-175 meter di bawah tanah.

Pembangunan LHC melibatkan ribuan ilmuwan, insinyur, dan teknisi dari berbagai belahan dunia. LHC pertama kali beroperasi pada tahun 2008 dengan beberapa kali perbaikan untuk mengoptimalkan fungsinya. Akselerator partikel ini dibangun dalam lingkungan yang hampir vakum/hampa udara untuk mencegah adanya gangguan atau tumbukan dengan partikel eksternal yang tidak diinginkan. 

Large Hadron Collider dibuat untuk melegkapi teori Model Standar dalam fisika partikel dan menjawab beragam pertanyaan mengenai dunia subatomik, seperti keberadaan materi gelap, energi gelap, antimateri, dan sebagainya. Dengan kata lain, tujuan dibangunnya LHC adalah untuk menjawab misteri-misteri terbesar di alam semesta. Ilmuwan juga berharap LHC mampu membantu mereka mempelajari lebih jauh mengenai struktur ruang dan waktu.

Tumbukan partikel dalam Large Hadron Collider dapat menghasilkan panas 100.000 kali lipat dibandingkan inti Matahari, serta energi sebesar 13 teraelectronvolts (TeV). Panas serta energi sebesar ini membuat LHC mampu menciptakan kondisi yang mirip dengan beberapa waktu setelah Ledakan Besar (Big Bang) terjadi. Kondisi ini juga memungkinkan ilmuwan mempelajari lebih jauh mengenai awal mula alam semesta.

LHC bekerja dengan cara mempercepat partikel proton dari arah yang berbeda hingga mendekati kecepatan cahaya, kedua proton itu lalu ditabrakkan satu sama lain hingga menciptakan aliran partikel baru. Hasil tabrakan berkecepatan tinggi itulah yang diteliti oleh ilmuwan. Kemampuan percepatan mendekati kecepatan cahaya ini tercipta oleh bantuan magnet superkonduktor yang membentang di sepanjang terowongan LHC.

Ada beberapa keunikan pada proton yang melesat hingga 99,9999991% kecepatan cahaya. Dilansir Symmetry, magnet khusus bernama undulator yang tersebar di beberapa titik membuat proton mampu memancarkan cahaya tampak, bahkan sampai memancarkan cahaya ultraviolet, padahal biasanya proton hanya memancarkan sinar inframerah. Fenomena dilatasi waktu juga terjadi di antara proton dan ilmuwan yang mengamatinya, satu detik yang dialami oleh proton jadi terlihat 2 jam oleh pengamat yang berada di luar LHC.

Sebelum penemuan Higgs Boson, ilmuwan tidak bisa menjelaskan mengapa beberapa partikel memiliki massa, sedangkan sebagian lainnya tidak. Pada tahun 1960, Peter Higgs mengusulkan sebuah teori mengenai keberadaan medan Higgs (Higgs fields), dimana setiap materi yang melewati medan ini di awal alam semesta terbentuk akan mendapatkan massa. Usulan Peter Higgs itu menjadi salah satu alasan dibangunnya Large Hadron Collider.

Setelah melalui bertahun-tahun penelitian, keberadaan medan Higgs dan partikel Higgs boson akhirnya terungkap pada tahun 2012. Higgs boson terbukti sebagai partikel yang berperan memberikan massa kepada materi. Penemuan partikel ini melengkapi kepingan yang hilang dalam teori Model Standar, memungkinkan ilmuwan itu bergerak lebih jauh dalam mempelajari pembentukkan alam semesta. FYI, partikel Higgs boson juga dikenal dengan nama partikel "Tuhan".

Eksperimen yang berlangsung di Large Hadron Collider tentunya memicu kekhawatiran banyak orang. Sewaktu-waktu, LHC bisa saja menciptakan lubang hitam mini yang berasal dari tumbukan antar partikel bekecepatan tinggi, sebagaimana yang dijelaskan dalam teori relativitas. Terlebih, saat mendengar kata lubang hitam, yang terpikirkan oleh kita adalah kehancuran karena lubang hitam akan melahap apapun yang ada di sekitarnya.

Faktanya, kita tidak perlu memusingkan hal itu. Dilansir CERN, beberapa teori memang menyatakan bahwa pembentukan lubang hitam mini mungkin saja terjadi, meskipun probabilitasnya kecil. Namun ukurannya yang terlampau kecil akan membuat lubang hitam itu menghilang dalam beberapa detik tanpa sempat membuat kerusakan. Pengamatan terhadap peristiwa semacam ini justru akan menjadi menarik dan memperluas pemahaman kita tentang alam semesta.

Setelah 12 tahun beroperasi, LHC masih menjadi akselerator partikel terbesar dan terkuat yang ada di dunia. Selain partikel Higgs boson, banyak temuan yang berkaitan dengan dunia subatomik yang dihasilkan oleh LHC. Beberapa waktu kedepan, Circular Electron Positron Collider usulan China dan International Linear Collider usulan Jepang juga akan ikut serta dalam menguak misteri-misteri fisika yang masih tersembunyi.