8 Benarkah Ada Yang Lebih Cepat Daripada Cahaya?

Pada pertengahan abad 20, Albert Einstein mendobrak kemapanan ilmu sains dengan teori relatifitasnya. Teori fisika yang ada saat ini banyak mengacu pada teori Einstein tersebut. Fondasi utama dari teori relatifitas adalah bahwa batas maksimal kecepatan di alam raya ini adalah kecepatan cahaya, yaitu sekitar 300.000 km per detik.  Sang jenius Einstein menyatakan bahwa cahayalah raja kecepatan. Tidak ada yang bisa lebih cepat daripada cahaya.

Albert Einstein

Reputasi kecepatan cahaya ini bertahan hingga tahun 2011 ketika, secara mengejutkan, para ilmuwan yang menggarap proyek penelitian OPERA menemukan bahwa partikel neutrino dapat bergerak lebih cepat daripada cahaya! Apakah si jenius Albert Einstein melakukan kesalahan dalam menyusun teorinya? Untuk dapat memahami kasus ini dengan baik, mari kita perjelas terlebih dahulu apa yang dimaksud dengan partikel neutrino dan proyek OPERA. 

Neutrino merupakan salah satu partikel sub atomik dasar. Ia memiliki massa, meskipun sangat kecil, namun ia tak memiliki muatan listrik alias netral. Secara alami, neutrino terbentuk dari proses peluruhan radioaktif tertentu. Neutrino juga bisa dimunculkan secara buatan dengan jalan menabrakkan proton berkecepatan tinggi pada grafit. Hasil tabrakan tersebut akan memecah proton menjadi beberapa elemen yang lebih sederhana, dan salah satu elemen pecahan tersebut adalah neutrino.

OPERA merupakan singkatan dari Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus. Proyek penelitian OPERA ini pada intinya bertujuan untuk mempelajari karakter neutrino. Proyek OPERA dilakukan melalui kerjasama dua laboratorium sains besar dunia, yaitu CERN di Swiss dan LNGS di Italia. Dalam memunculkan neutrino dari tabrakan proton, para peneliti OPERA memanfaatkan Large Hadron Collider (LHC), yang merupakan salah satu alat eksperimen sains termahal  dan terbesar di dunia.

Sebagian kecil ruangan dari Large Hadron Collider

Para peneliti OPERA mempelajari pergerakan neutrino yang mereka tembakkan dari CERN Swiss menuju LNGS Italia yang berjarak 731,28 km. Ketika mereka mengukur waktu yang diperlukan neutrino untuk menempuh jarak itu, didapatkan bahwa waktunya adalah 2,43922 milisecond. Para peneliti itupun kaget, karena hasil pengukuran waktu tersebut lebih kecil 0,006 milisecond daripada waktu yang diperlukan cahaya untuk menempuh jarak yang sama. Dengan kata lain, neutrino bergerak lebih cepat daripada cahaya! Kecepatan cahaya adalah 299.792 km/sec, sedangkan kecepatan neutrino adalah 299.800 km/sec.

Penemuan ini tidak masuk akal karena bertolak belakang dengan teori Albert Einstein. Cahaya merupakan yang tercepat di alam semesta karena cahaya tidak memiliki massa. Meskipun sangat kecil, partikel neutrino tetap memiliki massa sehingga tidak mungkin bisa lebih cepat daripada cahaya. 

Takjub, para peneliti OPERA pun menghabiskan waktu berminggu-minggu untuk memeriksa kembali keadaan alat eksperimen dan semua kalkulasi mereka. Akan tetapi, mereka tidak menemukan kesalahan apapun. Yakin dengan hasil yang didapatkan, penemuan ini pun dipublikasikan pada September 2011. Terang saja, kecepatan neutrino yang melebihi kecepatan cahaya segera menjadi topik hangat perbincangan internasional, termasuk juga perdebatan mengenai kebenarannya. Dunia mulai meragukan keabsahan teori Einstein. 

Akan tetapi pada akhirnya para peneliti OPERA menemukan bahwa terdapat dua kelemahan pada desain eksperimen mereka sehingga berujung pada kesalahan pengukuran waktu tempuh partikel neutrino. Kelemahan pertama adalah bahwa fiber optiknya tidak terpasang secara baik, dan kelemahan kedua adalah bahwa pengukur waktu osilatornya bergetar terlalu cepat. Ralat ini mereka umumkan pada Maret 2012. Mereka menegaskan bahwa kecepatan neutrino tidak lebih cepat daripada kecepatan cahaya dan masih kosisten dengan teori yang diajukan Albert Einstein.

Jadi, cahaya masih merupakan Raja Kecepatan di alam semesta ini, dan kejeniusan Einstein tidak terbantahkan lagi.

*******

Ditulis Oleh Doni Aris Yudono

http://www.detektif-fisika-doni.blogspot.com

REFERENSI:

http://en.wikipedia.org/wiki/Faster-than-light_neutrino_anomaly

http://en.wikipedia.org/wiki/Neutrino

http://en.wikipedia.org/wiki/OPERA_experiment

SUMBER GAMBAR:

http://i.huffpost.com/gen/1055913/thumbs/o-SPEED-OF-LIGHT-facebook.jpg

http://25.media.tumblr.com/938ebaea01dc77638faa08482779dec6/tumblr_mjo1xa0Haw1r5j2gro1_1280.jpg

http://www.wired.com/images_blogs/wiredscience/images/2008/09/09/lhc4.jpg