Dua Ilmuwan Raih Nobel Fisika Setelah Ungkap Misteri "Bunglon Dunia Kuantum"

Pengumuman keberhasilan keduanya meraih nobel diumumkan di Nobel Forum, Institute Karolinska, Stockholm, Swedia, pada Selasa (6/8/2015) sore ini.

"Penemuan (kedua fisikawan) telah mengubah pemahaman kita tentang cara kerja materi dan krusial dalam cara kita memandang alam semesta," demikian diungkapkan panitia nobel dalam pernyataannya.

Penelitian McDonald dan Kajita menunjukkan, metamorfosis tidak hanya terjadi pada kupu-kupu dan katak, perubahan karakter tidak hanya terjadi pada hewan macam bunglon.

Partikel elementer seperti neutrino juga mengalami perubahan karakter. Partikel inilah kupu-kupu dalam dunia kuantum, bunglon dalam "semesta" partikel.

Metamorfosis kuantum

Kajita berhak meraih nobel berkat hasil penelitian selama bertahun-tahun yang dilakukan di fasilitas Super-Kamiokande di Tokyo, Jepang.

Super-Kamiokande adalah detektor raksasa yang dibangun pada 1.000 meter di bawah permukaan tanah. Fasilitas itu terdiri dari tangki setinggi 40 meter yang berisi air sebanyak 50.000 ton.

Air dalam fasilitas tersebut begitu murni sehingga cahaya bisa menembus kedalaman 70 meter sebelum intensitasnya berkurang hingga setengahnya. Dalam air kolam renang biasa, intensitas akan melemah setelah beberapa meter.

Tangki memiliki 11.000 detektor cahaya di bagian atas, samping, dan bawah. Tugas detektor adalah mendeteksi adanya letupan yang dikenal sebagai "Cherenkov light", tanda bahwa neutrino berinteraksi dengan partikel dalam air.

Diuraikan dalam keterangan di situs Penghargaan Nobel, Selasa (6/10/2015), partikel neutrino yang ditangkap oleh detektor itu tercipta dari hasil interaksi sinar kosmos dengan atmosfer bumi.

Selama dua tahun beroperasi, fasilitas Super-Kamiokande telah mampu menangkap 5.000 sinyal neutrino. Terkesan banyak, tetapi sebenarnya sedikit dalam ukuran kosmos.

Dari analisisnya, Kajita menduga bahwa neutrino yang bisa dihasilkan oleh matahari dan bergerak ke bumi akan mengalami perubahan sepanjang perjalanannya.

Dia menyimpulkan bahwa neutrino mengalami perubahan "rasa", ada "muon neutrino", "elektron neutrino", dan "tau neutrino".

Nobelprize.org Ilustrasi tiga sifat neutrino

Teka-teki bahwa neutrino mengalami perubahan sifat juga terungkap lewat riset McDonald di Sudbury Neutrino Observatory di Kanada yang dimulai awal 2000-an.