Perburuan Asal Alam Semesta

Boson Higgs dipercaya berperan penting memberi massa partikel-partikel lain semiliar detik pertama seusai Dentuman Besar (Big Bang). Dan, terbentuklah benda-benda langit, termasuk galaksi yang dikenal saat ini.

Pada MSFP ada 17 partikel elementer pembentuk materi terkecil, yaitu 12 fermion yang terdiri dari masing-masing 6 jenis quark dan lepton (salah satunya adalah elektron) serta 4 jenis boson pembawa interaksi. Salah satu boson adalah foton, yang di alam dikenal sebagai berkas cahaya. Sisanya adalah boson Z dan W sebagai mediator interaksi lemah serta gluon sebagai mediator interaksi kuat.

Namun, MSFP belum mampu mengakomodasi interaksi gravitasi. Kekurangan ini memicu para peneliti teori fisika partikel mengembangkan aneka teori baru untuk menyatukan keempat interaksi di alam semesta, tetapi tetap mengandung MSFP di dalamnya. Salah satu teori yang banyak dikaji karena ”keindahan matematis”-nya adalah supersimetri. Ada juga teori penyatuan agung (grand unified theory/GUT) lain, seperti SU(5) dan SU(6) GUT yang dikembangkan grup penulis sejak 2005.

Di luar masalah penyatuan interaksi, MSFP tak mampu menjelaskan mengapa 12 partikel fermion punya massa dengan besaran bervariasi. Salah satu hipotesis yang dikembangkan Peter Higgs, Francois Englert, dan Robert Brout (1964) adalah mekanisme Higgs. Mekanisme ini memerlukan partikel hipotetik yang lalu disebut partikel Higgs.

Pada komunitas ilmiah sekalipun sering terjadi popularitas mengalahkan realitas sejarah sehingga saat ini hanya nama Higgs yang dipakai, tidak dinamai ”partikel Higgs-Englert-Brout”. Pada mekanisme Higgs, massa merupakan konsekuensi perusakan simetri di alam semesta yang dipicu keberadaan partikel Higgs. Hal ini lalu berperan menimbulkan fenomena ketidakseimbangan materi dan antimateri.

Sebenarnya mekanisme Higgs saat itu bukan hal baru karena ide itu telah dikemukan Yuichiro Nambu pada awal tahun 1960-an. Nambu dianugerahi Nobel Fisika tahun 2008 untuk penelitiannya terkait perusakan simetri.

Sulit ditemukan

Partikel Higgs masuk kategori boson, bukan pembawa interaksi tertentu seperti foton. Karakteristik ini yang menyebabkan Higgs sulit ditemukan di antara miliaran hamburan hasil tumbukan partikel yang dihasilkan pada eksperimen. Masalah yang lebih pelik adalah terlalu banyak skenario yang mungkin bagi mekanisme Higgs itu sendiri.

Yang banyak dikenal selama ini hanyalah skenario minimal dari MSFP dengan hanya satu jenis partikel Higgs.

Diberitakan, 4 Juli 2012, kolaborasi CMS dan ATLAS melaporkan hasil sementara dari data tahun 2011. Data tahun ini masih dianalisis. Mereka mengklaim menemukan sinyal adanya partikel boson baru pada rentang massa 125-126 GeV dengan akurasi memadai (5 sigma).