Heboh Tentang Penemuan Partikel TUHAN

MOH. ARIEF RIZQILLAH
Mahasiswa Jurusan Pendidikan Fisika Universitas Pendidikan Indonesia 

"...hakikat (aksiologi) ilmu yang seharusnya mendekatkan kita pada Sang Pencipta, Allah SWT justru membuat Peter Higgs enggan mengakui adanya Tuhan sebagai Yang Maha Segalanya. Stephen Hawking, salah satu fisikawan paling fenomenal sekarang, yang berhipotesis adanya Black Hole (Lubang Hitam) yang kecerdasannya kerap dikait-kaitkan dengan Albert Einstein pun berfaham agnostik. Bahkan banyak ilmuwan yang menyikapi penamaan Partikel Boson Higgs dengan Partikel Tuhan adalah sebuah “pengkerdilan” akan fenomena Partikel Boson Higgs, seakan-akan Partikel itu jauh memiliki kemampuan dalam menentukan penciptaan alam semesta dibandingkan Tuhan apalagi kalau berbicara jauh dan dikhawatirkan dengan penamaan tersebut adalah sebuah bentuk tajsim kita terhadap Allah, Na’udzubillah."

“Partikel Tuhan” ditemukan, banyak yang salah faham mungkin menginterpretasikan frase tersebut termasuk saya yang menganggapnya merupakan sebuah bentuk arogansi manusia dalam “berburu” setiap hal termasuk Dzat (Partikel) Tuhan. Ada semacam keraguan yang besar kalau partikel tuhan memang benar-benar bisa ditemukan, maklum selama mengontrak mata kuliah Fisika Inti (Fisika Teori/Pemodelan Inti atom atau dalam istilah ilmiah disebut Nucleon dan dalam istilah yang lebih familiar dikenal dengan nuklir dan hal-hal yang berkaitan dengannya) pun penulis belum mendengar istilah ini, mungkin karena memang pada waktu itu Partikel Tuhan masih sebatas hipotesis (belum teruji keabsahannya). Namun ternyata istilah tersebut merupakan penamaan untuk partikel Boson Higgs (selanjutnya disebut Partikel Higgs), partikel yang dianggap merupakan partikel fundamental yang punya peran besar dalam pembentukan alam semesta sehingga penemuan ini dianggap begitu penting serupa penemuan Nicolas Copernicus bahwa bumi bulat atau penemuan Benua Amerika oleh Cristopher Colombus sehingga dunia heboh dibuatnya. Ada beberapa kehebohan terkait dengan Partikel Boson Higgs.

Kehebohan Pertama Partikel Boson Higgs

Kehebohan pertama berawal dari Leon M. Lederman, peraih Nobel Fisika 1988 yang bersama grup eksperimennya membuat buku tentang partikel Higgs dengan judul The God Particle: If the Universe is the Answer, What is the Question?. Semula mereka memberi julukan untuk partikel tersebut dengan The Goddamn Particle (Partikel Terkutuk) dikarenakan 1 partikel tersebut begitu penting bagi ilmu fisika namun begitu sulit dipahami sehingga telah menyebabkan begitu banyak pertanyaan dan kebingungan di bidang fisika. Namun Penerbit yang menerbitkan buku tersebut pada tahun 1993 tidak menghendakinya dan merubah judul buku menjadi judul yang sekarang.

Penemuan Partikel Higgs dianggap akan melengkapi Model Standar Fisika Partikel (MSFP). Dalam MSFP ada dua golongan partikel dasar, yaitu fermion (diambil dari nama Enrico Fermi, fisikawan Italia) dan boson (Satyendra Nath Bose, Fisikawan India zaman penjajahan Inggris yang karyanya ditolak oleh Pemerintah Inggris namun diterima dan disempurnakan oleh Einstein sehingga karyanya terkenal dengan nama Statistik Bose-Einstein).

Fermion terdiri dari 6 jenis quark dan 6 jenis lepton. Sedangkan boson terdiri dari partikel elementer yang memiliki sejumlah gaya, seperti gaya elektromagnetik (foton/cahaya), gaya nuklir kuat (gluon), dan gaya nuklir lemah (boson W dan Z).

Atom sendiri terdiri dari partikel subatom proton, elektron, dan neutron. Secara simpelnya Fermion adalah pembentuk materi (zat) dan boson adalah pembentuk gaya/ikatan atau ketika dianalogikan partikel sub atom di atas punya hubungan nasab, contohnya ketika 3 quark bersatu dengan diikat oleh gluon maka terbentuklah proton (muatan positif penyusun atom). Nasib neutron (muatan netral) pun serupa dengan proton yang merupakan gabungan dari beberapa quark , sedangkan elektron adalah salah satu jenis dari lepton.

Laboratorium Fermilab di Amerika Serikat yang bertahun-tahun mencari Boson Higgs menjelaskan, tanpa adanya Boson Higgs, maka quarks tidak akan terkombinasi membentuk proton atau neutron. Kemudian, proton dan neutron pun tidak akan terkombinasi dengan elektron untuk membentuk atom. Tanpa atom, maka molekul dan materi baik Fermion maupun Boson pun tidak akan terbentuk dan kesimpulan akhirnya tanpa Partikel Higgs, alam semesta termasuk kita tidak akan terbentuk.

Kehebohan Kedua Partikel Boson Higgs

Jauh-jauh hari sebelum Partikel Boson Higgs ditemukan, CERN (Pusat Riset Nuklir Eropa, Nuklir;bukan Nuklir yang identik dengan senjata nuklir) dengan dua tim independennya: ATLAS dan CMS melakukan eksperimen fisika energi tinggi terbesar, terrumit, dan termahal di muka bumi di Large Hadron Collider (LHC), semacam ruangan raksasa yang digunakan untuk menabrakkan hadron (semua partikel yang dibuat dari quark, seperti Proton dan Neutron). LHC melingkar sepanjang 27 km di terowogan bawah tanah (di bawah teritorial Negara Swiss dan perancis) berdiameter 4 meter pada kedalaman 50-175 meter di bawah tanah. Di sana, hadron dipercepat hingga mendekati kecepatan cahaya (Dalam satu detik, proton tersebut bergerak mendekati 30juta meter) , lalu ditumbukkan dari arah berlawanan dengan energi super-tinggi. Quark-quark dan gluon-gluon di dalam proton bertabrakan dan meledak dengan energi yang cukup untuk memunculkan partikel Higgs yang memiliki 100-200 kali massa proton.

Untuk eksperimen super “mewah” tersebut dikeluarkan dana sebesar RP 10 Triliun setiap tahunnya yang berasal dari konsorsium sejumlah Negara, diantaranya Amerika Serikat, Jepang, dan Cina, Israel, Iran, Tunisia, bahkan Thailand dan Vietnam. Karena biayanya yang sangat besar membuat banyak pihak menyayangkan penelitian ini apalagi yang dicaripun (partikel Higgs) belum tentu benar-benar ada, kalaupun ada sangat sulit dilacak keberadaanya karena partikel Higgs hanya akan bertahan kurang dari satu per satu triliun triliun detik sebelum meluruh menjadi semburan berbagai macam partikel lain dan bukti keberadaannya hanya ini akan terdeteksi dari jejak-jejak spiral dan garis-garis lintasan partikel yang ditimbulkan partikel-partikel tersebut saat melewati detektor LHC sehingga banyak pihak menganggap proyek pencarian Partikel Boson Higgs adalah sebuah kesia-siaan belaka.

Kehebohan ketiga Partikel Boson Higgs

Partikel Higgs yang dipercaya berperan penting memberi massa partikel-partikel lain semiliar detik pertama seusai dentuman besar (Big Bang, teori yang sekarang diterima terkait proses pembentukan alam semesta). Dan, terbentuklah benda-benda langit, termasuk galaksi yang dikenal saat ini bermula dari mekanisme Higgs, yang diusulkan oleh Peter Higgs. Berdasarkan teori Big Bang, setelah terjadi dentuman besar, maka semesta yang sangat panas terisi oleh hamparan partikel. Boson Higgs disebut berperan untuk mengisi atau memberi massa untuk sejumlah partikel dasar, hingga terbentuk menjadi materi. Berdasarkan teori yang dicetuskan Higgs, terdapat medan Higgs yang berinteraksi dengan partikel-partikel kecil, dan terus beraktivitas hingga membentuk atom atau bagian terkecil dari suatu materi.

Analogi sederhana dikemukakan oleh Professor David Miller dari University College London. Di sebuah ruangan terdapat kumpulan kerumunan orang yang sedang asik berbincang. Dalam analogi ini, ruangan itu adalah medan Higgs yang berisi sekumpulan partikel. Kemudian datang seorang selebriti terkenal. Kehadirannya sontak memiliki pengaruh dalam interaksi di ruangan itu. Selebriti itu kemudian makin dipadati kerumunan. Dalam analogi ini, tiap individu dalam kerumunan itu berlaku seperti Partikel Higgs yang memberi massa terhadap suatu partikel/selebriti. Semakin kuat interaksi yang dilakukan, maka massa akan semakin berat mengerumuni selebriti itu. Ini berarti interaksi boson makin kuat, dan ini pula yang kemudian mendorong terbentuknya suatu materi.

Mekanisme Higgs diusulkan oleh Peter Higgs, Fisikawan Inggris yang oleh dunia fisikawan dikenal “gagap” saat beraksi di laboratorium, jarang sukses saat melakukan penelitian, dan sebagainya. Mekanisme Higgs yang ia usulkan ke journal Physics Letter, sebuah jurnal akademis yang diedit CERN pun ditolak. Beruntung waktu itu karyanya diterima oleh US Journal Physical Review Letter setahun kemudian dan argumennya diperkuat oleh dua fisikawan Belgia, Robert Brout dan Francois Englert.

Namun 48 tahun kemudian, CERN yang pernah menolak karya seorang yang mengaku ateis justru membuktikannya. Peter Higgs yang sekarang masih hidup pun terlihat begitu sumringah saat ATLAS dan CMS mengumumkan hasil risetnya pada 4 Juli 2012 (lebih tepatnya pemaparan hasil penelitian tahun 2011 yang menemukan sinyal adanya partikel boson baru yang diduga Partikel Boson Higgs dengan akurasi 5 sigma, sekitar 95% diyakini kebenarannya). Dia seperti ingin berteriak, “eureka” layaknya Archimides dulu. Peter Higgs pun saat itu mengemukakan pendapat bahwa nama Partikel Tuhan jauh dari kehendaknya yang seorang atheis (lebih tepatnya mungkin agnostik, percaya ada kekuatan besar selain manusia namun enggan/segan mewujudkan kekuatan itu dalam sosok Tuhan).

Kehebohan ketiga Partikel Boson Higgs

Dari sekian banyak ilmuwan yang tergabung dalam tim ATLAS dan CMS yang mengklaim sudah menemukan partikel Tuhan, ternyata salah satunya adalah Imuwan Indonesia. Suharyo Sumowidagdo adalah satu-satunya peneliti Indonesia yang berhak ikut mengklaim penemuan Partikel Boson Higgs, dia bekerja sebagai staf peneliti di Departemen Fisika dan Astronomi, Universitas California Riverside. Oleh universitas itu, ia diutus berkolaborasi dengan tim independen CERN untuk menemukan partikel Higgs

Kehebohan ke empat Partikel Boson Higgs

Kehebohan selanjutnya mungkin akan terjawab saat Komite Nobel mengumumkan siapa yang berhak meraih penghargaan Nobel atas penemuan spektakuler ini. Biasanya, pemegang nobel ilmiah diberikan maksimum untuk tiga orang. Khususnya yang berkontribusi terbesar. Aturan ini memang kuno, didasarkan dari penelitian waktu dulu yang kebanyakan dilakukan oleh individu atau sekelompok kecil orang.

Padahal, tempat pembuktian keberadaan partikel tuhan, yaitu CERN, memiliki ribuan ilmuwan. Belum lagi Teori Higgs sendiri dikembangkan oleh tiga kajian. Pertama tentunya adalah Peter Higgs, lalu tahap kedua ada dua ilmuwan Belgia, Robert Brout dan Francois Englert. Terakhir adalah sebuah kelompok ilmuwan dari Amerika Serikat dan Inggris. Tiga tim itu bekerja secara terpisah. Jadi sekarang ada lima orang pengembang teori yang masih hidup. Mereka bisa saja mengklaim hadiah nobel. Begitu pula CERN, institusi tempat penemuan Higgs-Boson.

Terlepas dari semua kehebohan di atas, sudah sepatutnya kita lebih bijak dan hati-hati dalam menyikapi perkembangan ilmu pengetahuan yang begitu pesat. Teori atom sendiri semula hanya ada pada ranah filsafat lalu Dalton mencoba meng”ilmiah”kan atom yang kemudian terus dikoreksi oleh Thompson, Rutherford, dan Bohr hingga kemudian ditemukan Proton, Elektron, Neutron, ramalan partikel sub atom oleh einstein, penemuan quark dan terakhir partikel Boson Higgs. Kita harus sigap dalam mengikuti setiap perkembangan ilmu namun juga tidak “latah” dan terbawa arus yang mungkin malah menjerumuskan.

Betapa tidak, hakikat (aksiologi) ilmu yang seharusnya mendekatkan kita pada Sang Pencipta, Allah SWT justru membuat Peter Higgs enggan mengakui adanya Tuhan sebagai Yang Maha Segalanya. Stephen Hawking, salah satu fisikawan paling fenomenal sekarang, yang berhipotesis adanya Black Hole (Lubang Hitam) yang kecerdasannya kerap dikait-kaitkan dengan Albert Einstein pun berfaham agnostik. Bahkan banyak ilmuwan yang menyikapi penamaan Partikel Boson Higgs dengan Partikel Tuhan adalah sebuah “pengkerdilan” akan fenomena Partikel Boson Higgs, seakan-akan Partikel itu jauh memiliki kemampuan dalam menentukan penciptaan alam semesta dibandingkan Tuhan apalagi kalau berbicara jauh dan dikhawatirkan dengan penamaan tersebut adalah sebuah bentuk tajsim kita terhadap Allah, Na’udzubillah.

Allah lah yang menciptakan semuanya sedemikian rupa, sedemikian rapi demi kemaslahatan makhluknya, ilmu kita hanya sebagai bekal untuk kita dalam menjaga iman kita bahwa kita adalah makhluk yang lemah, yang tak punya kuasa apa-apa dan Allah lah yang telah mengatur semuanya

Ada kutipan menarik dari Christoph Rembser, Seorang peneliti di European Laboratory for Particle Physics di Jenewa, Swiss tentang Partikel Tuhan,

“Hanya sekarang tinggal menunggu apakah alam merestui kami. Alam bagi saya adalah perwakilan Tuhan, segala partikel yang ada di alam raya ini adalah partikel milik Tuhan. Datang dari Tuhan dan kembali juga ke Tuhan."

Wallahu A’lam Bis Showab

sumber : http://buntetpesantren.org/index.php?option=com_content&view=article&id=1517:heboh-partikel-tuhan&catid=16:opini&Itemid=40

Yang Mati Lebih Tajam Pendengaranya daripada yang Hidup

Tanya:

1.Apakah orang-orang yang di alam kubur mampu mendengar ucapan salam orang yang berziarah kepada mereka padahal dalamal Quran (Ar Rum: 52) "Maka sesungguhnya kamu tidak akan sanggup menjadikan orang-orang yang mati itu dapat mendengar...."

2. Lalu kenapa di makbaroh GajahNgambung banyak orang berziarah pada sore hari Jum'at adakah dasar hukumnya ?

Jawab:

Dari penjelasan di dalam kitab Tafsir Ahkam, Imam Al Qurtubi menguraikan bahwa ayat"Fainnaka laa tusmi'ul mautaa..." (maka sesungguhnya kamu tidak akansanggup menjadikan orang-orang yang mati itu dapat mendengar...." adalahberkaitan dengan peristiwa pertanyaan sahabat Umar bin Khattab saat Rasulullahsaw memanggil tiga orang pemimpin kafir Qurays dalam perang Badar yang telahmeninggal bebarapa hari.
Saat itu Rasulullah saw ditanyaoleh Umar bin Khattab ra:

يا رسول الله تناديهم بعد ثلاث وهل يسمعون ؟يقول الله إنك لا تسمع الموتى فقال : والذي نفسي بيده ما أنتمبأسمع منهم ولكنهم لا يطيقون أن يجيبوا

Ya Rasulullah, apakah engkaumemanggil-manggil mereka yang telah meninggal tiga hari bisa mendengarkan panggilanmu. Bukankah Allah SWT telah berfirman dalam al quran: Innaka laa tusmi'ul mauta?

Lalu dijawab oleh Rasulullah saw: "Demi Dzat yang jiwaku ada dalam kekuasaan-Nya, tidaklah engkau sanggupmendengar mereka, mereka lebih mendengar daripada kamu hanya saja mereka tidakmampu menjawab." (HR. Muslim dari Imam Anas ra)

Menurut hadits Shohihaini(Bukhari Muslim) Dari sanad yang berbeda-beda, Rasulullah saw pernah berbicarakepada orang-orang kafir yang gugur dalam perang badar saat mereka dibuang disumur Quleb kemudian Rasulullah saw berdiri dan memanggil nama-nama mereka (yafulan bin fulan 2x) "Apakah engkau telah mendapatkan janji dari Tuhanmudengan benar, sedangkan saya telah mendapatkan janji yang benar pula dariTuhanku."

Dalampenjelasan kitab Tafsir Ibnu Katsir bahwa yang dipanggil oleh Rasulullah saw ituadalah: Abu Jahal bin Hisyam, Utbah bin Robi'ah dan Syaibah bin Robi'ah.Ketiganya itu adalah tokoh kafir Quraisy.

Haditstersebut diriwayatkan oleh Imam Muslim dari Anas bin Malik. Dalam riwayat lainmenyebutkan bahwa orang yang mati apabila sudah dikuburkan dan orang yangmenguburkan itu kembali pulang, maka dia (ahli kubur) itu mampu mendengar gesekan suara sendal.

Menurut Imam AlQurtubi, orang yang sudah meninggal itu bukan berarti mereka tidak lenyap samasekali juga tidak pula rusak hubungan dengan orang yang masih hidup. Tetapiyang meninggal itu hanya terputus hubungan antara ruh dan badan dan hanyaberpindah dari alam dunia ke alam kubur. (Tafsir ahkam Juz 7: hal 326).

Dengan demikian apakah orangyang meninggal itu bisa mendengar orang yang masih hidup saat memberi salam ataulainya, cukup jelas keterangan ayat dan hadits pada peristiwa Nabi memanggil petinggi kafir qurays saat gugur di perang Badar.

Untuk lebih jelasnya lagi, kitabisa membuka Kitab Ar Ruh karangan Ibnu Qoyyim Al Jauzi (Juz I halaman 5), kalau tidak salah Ibnul Qoyyim itu murid kesayangan Ibnu Taymiyah. Pada halaman itu tertulis riwayat Ibnu Abdil Bar yang menyandarkan kepada ketetapan sabda Rasulullah saw:

ما من مسلم يمر على قبر أخيه كان يعرفه في الدنيافيسلم عليه إلا رد الله عليه روحه حتى يرد عليه السلام

"Orang-orang muslim yang melewati kuburan saudaranya yangdikenal saat hidupnya kemudian mengucapkan salam, maka Allah mengembalikan ruhsaudaranya yang meninggal itu untuk menjawab salam temanya."

Bahkan menurut Ulama Salaf mereka telah ijma' (sepakat) bahwa masalah orang yang mati itu mampu mengenal orang-orang yang masih hidup pada saat berziarah bahkan para ahli kubur mersasa gembira atas dengan kedatangan para peziarah. Hal ini, kata Ibnu Qoyyim, merupakan riwayat atsar yangmutawatir. Selengkapnya kata-kata Ibnu Qoyyim itu sebagai berikut:

والسلف مجمعون على هذاوقد تواترت الآثار عنهم بأن الميت يعرف زيارة الحي له ويستبشر به

Ibnu Qoyyimmengutip ungkapan Abu Bakar Abdullah bin Muhammad bin Abid biin Abidunya dalamkitabKubur pada bab ma'rifatul mauta biziyaratil ahya. Menyebuthadits sebagai berikut:

عن عائشة رضى الله تعالى عنها قالت قال رسول الله ما من رجل يزور قبر أخيهويجلس عنده إلا استأنس به ورد عليه حتى يقوم

Arti bebasnya:
DariAisyah ra berkata: Rasulullah saw bersabda: "Siapa saja yang berziarah ke kuburan saudaranya, kemudian duduk di sisi kuburnya maka menjadi tenanglah si mayit,dan Allah akan mengembalikan ruh saudaranya yang meninggal itu untuk menemaninya sampai selesai berziarah."

Mayit menjawab salam siapa saja
Orang yang meninggal dunia, akanmenjawab salam baik yang dikenal maupun yang tidak dikenalnya sebagaimana dalamsebuah riwayat hadits berikut:

عن أبى هريرة رضى الله تعالى عنه قال إذا مرالرجل بقبر أخيه يعرفه فسلم عليه رد عليه السلام وعرفه وإذا مر بقبر لا يعرفه فسلمعليه رد عليه السلام

Dari Abi Hurairah ra, Rasulullahsaw bersabda: "Apalabila orang yang lewat kuburan saudaranya kemudianmemberi salam, maka akan dibalas salam itu, dan dia mengenal siapa yangmenyalami. Demikian juga mereka (para mayyit) akan menjawab salamnya orang-orang yang tidak kenal."

Waktu Ziarah yang baik
Satu ketika, Seorang lelaki dariKeluarga 'Ashim Al Jahdari bercerita bahwa dia melihat Ashim al Jahdari dalam mimpinya setelah beliau meninggal duatahun. Lalu lelaki itu bertanya:

"Bukankah Anda sudah meninggal?"

"Betul!"

"Lalu dimanasekarang?"

"Demi Allah, saya ada didalam taman Syurga. Saya juga bersama sahabat-sahabatku berkumpul setiap malamJum'at hingga pagi harinya di tempat (kuburan) Bakar bin Abdullah al Muzanni.Kemudian kami saling bercerita."

"Apakah yang bertemu itu jasadnya saja atau ruhnya saja?"

"Kalau jasad kami sudahhancur, jadi kami berkumpul dalam ruh"

"Apakah Anda sekalianmengenal kalau kami itu berziarah kepada kalian?"

"Benar!, kami mengetahuisetiap sore Jum'at dan hari Sabtu hingga terbit matahari"

"Kalau hari lainnya?"

"Itulah fadilahnya hariJum'at dan kemuliannya"

(Cerita itu menurut Ibnu Qoyimbersumber dari Muhammad bin Husein dari Yahya bin Bustom Al Ashghor dari Masma'dari Laki-laki keluarga Asyim Al Jahdari)

Bahkan bukan sore Jum'at danhari Sabtu saja, menurut riwayat Muhammad bin Husein dari Bakar bin Muhammaddari Hasan Al Qoshob berkata bahwaorang-orang yang sudah meninggal mampu mengetahui para peziarah pada hari dua hari yang mengiringi Jum'at (Hari Kamis dan Sabtu).

Bentuk Salam
Ucapaan salam yang disampaikansaat melewati makbaroh atau berziarah biasanya seperti yang banyak ditulis dalamkitab hadits yang sangat banyak adalah dengan ungkapan:

ألسلام عليكم دار قوم مؤمنين وإنا ان شاء الله تعالى بكم لاحقون

"Semoga keselamatan ataskamu wahai kaum mu'minin yang ada di alam kubur, Insya Allah kami akan menyusul."

Kesimpulan:

Orang yang meninggal dengan izin Allah akan mendengar salam orang yang masih hidup dan mampu menjawabnya. Bahkan pendengaran mereka lebih peka daripada yang hidup.
Orang yang memberi salam kepada ahli kubur baik yang dikenal maupun tidak dikenal, merekapun akan menjawab salam kita.
Para ahli kubur akan merasa tenang apabila ada saudaranya yang menziarahi.
Orang yang berziarah bagus dilakukan pada hari Kamis, Jum'at dan Sabtu.
Ucapan salam kepada ahli kubur yang tenar adalah ucapan: Assalamu 'alaikum daara qoumin mu'mininina, wainna insya Allahu ta'alaa bikum laahikuum.

Dengan keterangan ini, maka tidak heran jika di Kuburan "Gajah Ngambung" Buntet Pesantren Cirebon jika Jum'at sore bada ashar, banyak keluarga Kyai Buntet berziarah. Ternyata ada dasarnya.

JIka kemudian ada seorang tokoh dari NU pernah mengatakan bahwa saya lebih percaya kepada yang mati ketimbang yang hidup. Ternyata dari dasar hadits Rosulullah saw di atas, sangat masuk akal. Jadi kepada Zubaidah, hayo jangan ragu-ragu untuk terus bersilaturahmi kepada ahli kubur baik sanak keluarga kita maupun para alim ulama.

Wallahu a'lam.

Materi ini, hasil kupasan dewan asatidz Buntet Pesantren di Jakarta.

Sumber:
1. Tafsir Ahkam, Imam Al Qurthubi
2. Tafsir Ibnu Katsir
3. Ar Ruh, Imam Ibnu Qoyyim Al Jauzy

sumber Link : http://buntetpesantren.org/index.php?option=com_content&task=view&id=741&Itemid=1

Higgs Boson atau " Partikel Tuhan"

Higgs boson

Satu kemungkinan tanda tangan dari boson Higgs dari simulasi tabrakan antara dua proton .Ini segera meluruh menjadi dua jet hadron dan dua elektron , terlihat sebagai garis.[ Catatan 1 ]
Komposisi	Dasar partikel
Statistik	Bosonic
Status	Sementara diamati - sebuahboson "konsisten dengan" Higgs boson telah diamati, tetapi per Juli 2012, para ilmuwan belum secara meyakinkan diidentifikasi sebagai boson Higgs. [ 1 ]
Simbol	H 0
Theorised	R. Brout , F. Englert , P. Higgs ,GS Guralnik , CR Hagen , danTWB ember (1964)
Ditemukan	sementara diumumkan 4 Juli 2012 (lihat di atas), oleh ATLAS danCMS tim di Large Hadron Collider
Jenis	1 dalam Model Standar , 5 atau lebih dalamsupersymmetric model
Massa	125,3 ± 0,6  GeV / c 2 , [ 2 ] ~126  GeV / c 2 [ 3 ]
Berarti seumur hidup	Sebuah zeptosecond (10 -21 s)  [ rujukan? ]
Muatan listrik	0
Warna biaya	0
Berputar	0

The Higgs boson atau partikel Higgs adalah diusulkan partikel elementer dalam model standar fisika partikel.Keberadaan Higgs boson itu akan memiliki kepentingan besar dalam fisika partikel karena akan membuktikan keberadaan hipotetis medan Higgs -yang paling sederhana [ 4 ] penjelasan diusulkan beberapa asal mekanisme simetri dimana partikel dasar memperoleh massa . [ Catatan 2 ] Penjelasan terkemuka adalah bahwa medan ada yang bukan nol kekuatan mana-mana-bahkan di lain ruang kosong -dan bahwa partikel memperoleh massa dengan berinteraksi dengan medan Higgs disebut. Jika teori ini benar, sebuah pencocokan partikel-the eksitasi terkecil yang mungkin dari Higgs lapangan harus juga ada dan dapat dideteksi, memberikan tes penting dari teori. Akibatnya, telah menjadi sasaran pencarian yang panjang dalam fisika partikel. Salah satu tujuan utama dari Large Hadron Collider (LHC) di CERN di Jenewa, Swiss-yang paling kuat akselerator partikel dan salah satuinstrumen ilmiah paling rumit yang pernah dibangun-adalah untuk menguji keberadaan Higgs boson dan mengukur sifat-sifatnya yang akan memungkinkan fisikawan untuk mengkonfirmasi hal ini landasan teori modern.


Higgs boson adalah nama untuk Peter Higgs yang, bersama dengan dua tim lainnya, diusulkan mekanisme yang disarankan partikel semacam itu pada tahun 1964 [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] dan adalah satu-satunya untuk secara eksplisit memprediksi partikel besar dan mengidentifikasi beberapa sifat teoritisnya. [ 9 ] Dalam media arus utama sering disebut sebagai "partikel Tuhan", setelah judul Leon Lederman 's buku pada topik (1993).Meskipun partikel yang diusulkan adalah penting dan sulit dipahami, julukan ini sangat tidak disukai oleh ahli fisika, yang menganggapnya sebagai tidak patut sensasionalisme sejak partikel tidak ada hubungannya dengan Allah maupun asosiasi mistis, [ 10 ] [ 11 ] dan karena istilah ini menyesatkan : fokus penting dari studi ini adalah untuk mempelajari bagaimana mekanisme simetri terjadi di alam - pencarian boson adalah bagian dari, dan langkah kunci menuju, tujuan ini.

Menurut Model Standar, partikel Higgs adalah boson , sejenis partikel yang memungkinkan partikel identik ada di tempat yang sama di sama keadaan kuantum . Tidak memiliki berputar , muatan listrik , atau biaya warna .Hal ini juga sangat tidak stabil, membusuk menjadi partikel lain segera. Jika Higgs boson yang ditampilkan tidak ada, lainnya "Higgsless" Model akan dipertimbangkan. Dalam beberapa ekstensi dari Model Standar ada dapat beberapa Higgs boson.



Bukti bidang Higgs (dengan mengkonfirmasi boson), dan bukti dari sifat-sifatnya, dilihat sebagai kemungkinan untuk sangat mempengaruhi pemahaman manusia tentang alam semesta, memvalidasi bagian yang belum dikonfirmasi akhir dari Model Standar pada dasarnya benar, yang menunjukkan partikel saat ini beberapa fisika teori lebih mungkin benar, dan membuka "baru" fisika selain teori saat ini. [ 12 ] Pada tanggal 4 Juli 2012,CMS dan ATLAS tim eksperimen di LHC independen mengumumkan bahwa mereka masing-masing menegaskan penemuan formal sebuah boson sebelumnya tidak diketahui massa antara 125 - 127 GeV / c 2 , yang perilakunya sejauh ini adalah "konsisten dengan" Higgs boson, sambil menambahkan catatan hati-hati bahwa data dan analisa lebih lanjut diperlukan sebelum positif mengidentifikasi partikel baru sebagai sebuah boson Higgs dari beberapa jenis .

Isi

1 Berguna terminologi
2 Gambaran umum
3 Sejarah
4 Teoritis properti
4.1 Alternatif model
5 Eksperimental pencarian
5.1 Pengecualian berkisar mungkin
5,2 Tevatron dan Large Hadron Collider
5.3 Penemuan baru boson
6 Timeline bukti eksperimental
7 Dalam media arus utama
8 Lihat pula
9 Catatan
10 Referensi
11 Bacaan lebih lanjut
12 Pranala luar

Terminologi

Artikel ini melibatkan beberapa konsep yang berhubungan dengan nama yang mirip.

Para mekanisme Higgs menunjukkan bagaimana beberapa partikel dapat memperoleh massal dengan simetri tanpa mempengaruhi bagian-bagian dari teori fisika saat ini yang diyakini mendekati benar. Keberadaan beberapa jenis mekanisme Higgs melanggar simetri diyakini terbukti, namun ada beberapa cara itu bisa terjadi dan fisikawan belum menentukan mana yang terjadi di alam, atau apakah mekanisme muncul dalam beberapa cara lain belum teridentifikasi .

Para medan Higgs adalah salah satu dari beberapa cara bahwa mekanisme ini bisa muncul, dan teori pilihan saat ini. Jika teori ini benar, maka lapangan ada di seluruh ruang yang bertanggung jawab untuk mekanisme Higgs. Bidang - jika ada - akan memiliki partikel yang terkait, yang akan menjadi jenis yang tidak diketahui sebelumnya dari boson . Bidang yang dapat dibuktikan ada dan sifat-sifatnya dipelajari, dengan mencari dan meneliti boson dan mempelajari sifat-sifatnya. Para Model Standar dari fisika partikel didasarkan pada teori bahwa seperti lapangan ada, walaupun lebih memungkinkan untuk varian dari teori mana rincian bidang Higgs boson dan jumlah Higgs terkait bisa berbeda. Jika medan Higgs tidak ada maka modifikasi lainnya untuk model standar ada untuk menjelaskan bagaimana mekanisme Higgs muncul, dan ini akan diperiksa sebagai gantinya.

Para boson Higgs boson adalah besar dan sekilas singkat terkait dengan bidang Higgs, dan juga mungkin terkecil eksitasi bidang Higgs, atau kuantum . Jika teori yang dipilih adalah benar, maka ini boson besar akan ada, dan dapat dideteksi dalam percobaan dan diuji untuk melihat apakah itu adalah boson Higgs. Jika terbukti menjadi boson Higgs, maka ini akan membuktikan bidang Higgs ada, yang pada gilirannya akan mengkonfirmasi bagaimana mekanisme Higgs terjadi dan bahwa Model Standar pada dasarnya benar. Penelitian lebih lanjut akan diperlukan untuk menguji mana varian dari Model Standar adalah akurat. Saat ini pada 2012, sebuah partikel telah terdeteksi namun belum sepenuhnya diuji untuk menunjukkan jika itu adalah boson Higgs.

Gambaran umum

Standar model fisika partikel
Large Hadron Collider terowongan di CERN

Standard model of particle physics

Large Hadron Collider tunnel at CERN
Background[hide]
Particle physics
Quantum field theory
Gauge theory
Spontaneous symmetry breaking
Higgs mechanism
Constituents[hide]
Electroweak interaction
Quantum chromodynamics
CKM matrix
Limitations[hide]
Strong CP problem
Hierarchy problem
Neutrino oscillations
See also: Physics beyond the Standard Model
Theorists[hide]
Sudarshan · Marshak · Feynman · Gell-Mann ·Sakata · Glashow · Zweig · Nambu · Han · Cabibbo ·Weinberg · Salam · Kobayashi · Maskawa · 't Hooft ·Veltman · Gross · Politzer · Wilczek

Dalam fisika partikel , partikel dasar dan kekuatan menimbulkan dunia di sekitar kita. Fisikawan menjelaskan perilaku partikel-partikel ini dan bagaimana mereka berinteraksi dengan menggunakan model standar -kerangka kerja yang diterima secara luas diyakini menjelaskan sebagian besar dunia yang kita lihat di sekitar kita. [ 13 ] Awalnya, ketika model ini sedang dikembangkan dan diuji, tampak bahwa matematika di balik model, yang memenuhi seluruh area yang sudah diuji, juga akan melarang partikel dasar dari mendapatkan setiap massa , yang menunjukkan dengan jelas bahwa model-model awal tidak lengkap. Pada tahun 1964 tiga kelompok fisikawan hampir bersamaan dirilis kertas menggambarkan bagaimana massa bisa diberikan kepada partikel-partikel ini, menggunakan pendekatan yang dikenal sebagai simetri . Pendekatan ini memungkinkan partikel untuk mendapatkan massa, tanpa melanggar bagian lain dari teori fisika partikel yang sudah diyakini cukup benar. Ide ini kemudian dikenal sebagai mekanisme Higgs (tidak sama dengan boson), dan kemudian percobaan menegaskan bahwa mekanisme tersebut memang ada-tapi mereka tidak bisa menunjukkan secara tepat bagaimana itu terjadi.

Teori terkemuka dan paling sederhana untuk bagaimana efek ini terjadi di alam adalah bahwa jika jenis tertentu dari " lapangan "(dikenal sebagai bidang Higgs) terjadi dengan menembus ruang, dan jika dapat berinteraksi dengan partikel mendasar dalam cara tertentu, maka ini akan menimbulkan mekanisme Higgs di alam, dan karena itu akan membuat sekitar kita fenomena yang kita sebut "massa". Selama tahun 1960 dan 1970 Model Standar fisika dikembangkan atas dasar ini, dan itu termasuk prediksi dan persyaratan bahwa untuk hal-hal untuk menjadi kenyataan, harus ada suatu yang belum ditemukan boson -salah satu partikel dasar -sebagai mitra ini lapangan. Ini akan menjadi boson Higgs. Jika Higgs boson dikonfirmasi ada, sebagai model standar yang disarankan, maka para ilmuwan dapat yakin bahwa Model Standar adalah fundamental yang benar. Jika Higgs boson yang terbukti tidak ada, maka teori lain akan dianggap sebagai calon gantinya.

Model Standar juga menjelaskan bahwa boson Higgs akan sangat sulit untuk menunjukkan. Ini ada hanya sebagian kecil dari satu detik sebelum putus menjadi partikel-begitu lain dengan cepat sehingga tidak bisa langsung terdeteksi dan dapat dideteksi hanya dengan mengidentifikasi hasil pembusukan langsung dan menganalisis mereka untuk menunjukkan mereka mungkin dibuat dari Higgs boson dan bukan sumber lain. Higgs boson membutuhkan begitu banyak energi untuk membuat (dibandingkan dengan banyak partikel dasar lainnya) yang juga membutuhkan besar akselerator partikel untuk membuat tabrakan energik cukup untuk menciptakan dan merekam jejak-jejak kerusakan tersebut. Mengingat sebuah akselerator dan detektor yang cocok yang sesuai, para ilmuwan dapat merekam triliunan partikel bertabrakan, menganalisis data untuk tabrakan kemungkinan menjadi boson Higgs, dan kemudian melakukan analisis lebih lanjut untuk menguji seberapa besar kemungkinan bahwa hasil dikombinasikan menunjukkan Higgs boson tidak ada, dan bahwa hasilnya tidak hanya karena kebetulan.

Percobaan untuk mencoba untuk menunjukkan apakah boson Higgs atau tidak ada dimulai pada 1980-an, tetapi sampai tahun 2000-an hanya bisa mengatakan bahwa daerah-daerah tertentu yang masuk akal, atau dikesampingkan. Pada tahun 2008 Large Hadron Collider (LHC) diresmikan, menjadi akselerator partikel paling kuat yang pernah dibangun. Ini dirancang terutama untuk percobaan, dan lainnya sangat-energi tinggi tes dari Model Standar. Pada tahun 2010 ia memulai penelitian utamanya peran: untuk membuktikan apakah boson Higgs ada.

Pada akhir 2011 dua eksperimen LHC secara independen mulai menyarankan "petunjuk" dari deteksi boson Higgs sekitar 125 GeV . Pada Juli 2012 CERN mengumumkan [ 1 ] bukti penemuan boson dengan tingkat energi dan properti lainnya sesuai dengan yang diharapkan dalam boson Higgs. Pekerjaan lebih lanjut diperlukan untuk bukti yang dianggap konklusif (atau dibantah). Jika partikel baru ditemukan memang boson Higgs, perhatian akan beralih ke mempertimbangkan apakah karakteristiknya cocok dengan salah satu versi yang masih ada dari Model Standar. Data CERN termasuk petunjuk yang boson tambahan atau mirip-partikel massa mungkin telah ditemukan dan juga, atau bukan, Higgs itu sendiri. Jika boson berbeda dikonfirmasi, itu akan memungkinkan dan membutuhkan pengembangan teori-teori baru untuk menggantikan model standar saat ini.

Sejarah

Lihat juga: 1964 simetri PRL melanggar kertas dan mekanisme Higgs


Keenam penulis kertas PRL 1964 , yang menerima 2010 JJ Sakurai Hadiahuntuk pekerjaan mereka. Dari kiri ke kanan: ember , Guralnik , Hagen ,Englert , Brout . Kanan: Higgs .

Partikel fisikawan studi peduli terbuat dari partikel dasar interaksi yang dimediasi oleh partikel pertukaran dikenal sebagaipembawa kekuatan . Pada awal 1960-an sejumlah partikel-partikel ini telah ditemukan atau diusulkan, bersama dengan teori-teori yang menunjukkan bagaimana mereka berhubungan satu sama lain, namun versi bahkan diterima seperti teori medan Bersatudiketahui tidak lengkap. Satu kelalaian adalah bahwa mereka tidak bisa menjelaskan asal-usul massa sebagai sifat dari materi.teorema Goldstone , yang berkaitan dengan simetri kontinu dalam beberapa teori, juga muncul untuk menyingkirkan solusi yang jelas banyak. [14]

Para mekanisme Higgs adalah suatu proses dimana boson vektor bisa mendapatkan massa diam [ Catatan 2 ] tanpa secara eksplisit melanggar invarian pengukur . Usulan untuk suatu simetri spontan mekanisme awalnya diusulkan pada tahun 1962 olehPhilip Warren Anderson [ 15 ] dan dikembangkan menjadi penuh relativistik model, mandiri dan hampir bersamaan, dengan tiga kelompok fisikawan: oleh François Englert dan Robert Brout pada bulan Agustus 1964; [ 7 ] oleh Peter Higgs pada bulan Oktober 1964; [ 6 ] dan oleh Gerald Guralnik , CR Hagen , dan Tom ember . (GHK) pada bulan November 1964 [ 8 ] Sifat-sifat model tersebut lebih dipertimbangkan oleh Guralnik pada tahun 1965 [ 16 ] dan oleh Higgs tahun 1966. [ 17 ] Koran-koran menunjukkan bahwa ketika sebuah teori pengukur dikombinasikan dengan medan tambahan yang secara spontan istirahat kelompok simetri, yang boson mengukur secara konsisten dapat memperoleh massa yang terbatas. Pada tahun 1967, Steven Weinberg dan Abdus Salam adalah yang pertama menerapkan mekanisme Higgs untuk melanggar simetri elektrolemah, dan menunjukkan bagaimana mekanisme Higgs dapat dimasukkan ke Sheldon Glashow 's teori elektrolemah , [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] dalam apa yang menjadi model standar fisika partikel.

	Wikinews has news related to:
2010 Sakurai Prize awarded for 1964 Higgs Boson theory work Prospective Nobel Prize for Higgs boson work disputed

Tiga makalah yang ditulis pada tahun 1964 masing-masing diakui sebagai makalah tonggak selama Physical Review Letters ' perayaan ulang tahun ke-50 s. [ 21 ] mereka enam penulis juga dianugerahi 2010 JJ Sakurai Prize untuk Fisika Partikel Teoritis untuk pekerjaan ini. [ 22 ] (Sebuah perselisihan juga muncul tahun yang sama, dalam hal terjadi Hadiah Nobel . hingga tiga ilmuwan akan memenuhi syarat, dengan enam penulis dikreditkan untuk kertas [ 23 ] ) Dua dari tiga makalah PRL (dengan Higgs dan oleh GHK) yang terdapat persamaan untuk hipotetis lapangan yang pada akhirnya akan menjadi dikenal sebagai bidang Higgs dan yang hipotetis kuantum , boson Higgs. Berikutnya Higgs yang tahun 1966 menunjukkan mekanisme peluruhan boson tersebut; hanya boson besar dapat membusuk dan meluruh dapat membuktikan mekanisme.

Dalam kertas oleh Higgs boson adalah besar, dan dalam kalimat penutup Higgs menulis bahwa "fitur penting" teori "adalah ramalan multiplet tidak lengkap skalar dan vektor boson". Dalam kertas oleh GHK boson adalah tak bermassa dan dipisahkan dari negara-negara besar. Dalam tinjauan tanggal 2009 dan 2011, Guralnik menyatakan bahwa dalam model GHK boson adalah tak bermassa hanya dalam perkiraan terendah-order, tapi tidak tunduk pada kendala apapun dan memperoleh massa pada perintah yang lebih tinggi, dan menambahkan bahwa kertas GHK adalah satu-satunya satu untuk menunjukkan bahwa tidak ada tak bermassa boson Goldstone dalam model dan memberikan analisis lengkap dari mekanisme Higgs umum. [24] [ 25 ]

Selain menjelaskan bagaimana massa diperoleh oleh boson vektor, mekanisme Higgs juga memprediksi rasio antara boson W dan Z boson massa serta mereka kopling satu sama lain dan dengan quark Model Standar dan lepton. Selanjutnya, banyak dari prediksi telah diverifikasi oleh pengukuran yang tepat dilakukan di LEP dan SLC colliders, sehingga sangat membenarkan bahwa semacam mekanisme Higgs tidak terjadi di alam, [ 26 ] tetapi cara yang tepat dengan yang terjadi belum ditemukan. Hasil pencarian untuk Higgs boson diharapkan untuk memberikan bukti tentang bagaimana ini direalisasikan di alam.

Teoritis properti
Artikel utama: Higgs mekanisme



Ringkasan dari interaksi antara partikel dijelaskan olehModel Standar .


Sebuah satu loop diagram Feynman dari koreksi orde pertama dengan massa Higgs.Higgs boson pasangan kuat terhadap quark atas sehingga dapat, jika cukup berat, kerusakan ke atas-anti-top pasang quark.

Model Standar memprediksi keberadaan sebuah lapangan , yang disebut medan Higgs, yang memiliki amplitudo bukan nol dalam Suratkeadaan dasar , yaitu bukan nol nilai vakum harapan . Adanya harapan ini vakum bukan nol secara spontan istirahat elektrolemah simetri tera yang pada gilirannya menimbulkan mekanisme Higgs. Ini adalah proses sederhana mampu memberikan massa ke boson pengukurnamun tetap kompatibel dengan teori pengukur . [ 27 ] Its kuantum akan menjadi skalar boson , yang dikenal sebagai Higgs boson. [ 28 ]

Dalam istilah awam bidang Higgs yang terkenal dibayangkan oleh fisikawan David Miller sebagai mirip dengan ruangan yang penuh dengan pekerja partai politik tersebar merata di seluruh ruangan. [ 29 ] [ 30 ] Orang anonim yang melewati kerumunan dengan mudah akan seperti interaksi antara lapangan dan foton tak bermassa. Jika perdana menteri Inggris, namun, mencoba untuk melakukan hal yang sama, nya kemajuan akan sangat tertahan oleh kawanan pengagum berkerumun di sekitarnya /, dan akan lebih seperti interaksi untuk sebuah partikel yang memperoleh massa yang terbatas.

Dalam Model Standar, medan Higgs terdiri dari empat komponen, dua yang netral dan dua komponen biaya bidang . Kedua komponen diisi dan salah satu bidang yang netral adalah boson Goldstone , yang bertindak sebagai ketiga polarisasi komponen longitudinal besar W+ , W - , ​​dan boson Z . Kuantum dari komponen netral yang tersisa sesuai dengan (dan secara teoritis direalisasikan sebagai) Higgs boson besar. [ 31 ] Karena bidang Higgs adalah medan skalar , boson Higgs tidak berputar . Higgs boson juga sendiri anti-partikel dan CP-bahkan , dan memiliki nol listrik dan warna biaya. [ 32 ]

Model Standar Minimal tidak memprediksi massa boson Higgs. [ 33 ] Jika massa yaitu antara 115 dan 180 GeV / c 2 , maka model standar dapat berlaku pada skala energi sepanjang jalan sampai ke skala Planck (10 19 GeV). [ 34 ] Banyak ahli teori berharap baru fisika di luar Model Standarmuncul di TEV skala, berdasarkan sifat tidak memuaskan dari Model Standar. [ 35 ] Yang paling tinggi mungkin massa skala diizinkan untuk Higgs boson (atau beberapa lainnya elektrolemah mekanisme simetri melanggar) adalah 1,4 TeV; lebih jauh lagi, model standar menjadi tidak konsisten tanpa mekanisme seperti ini, karena unitarity . dilanggar dalam proses hamburan tertentu [ 36 ]

Secara teori, massa Higgs boson bisa diestimasikan secara tidak langsung. Dalam Model Standar, boson Higgs memiliki sejumlah efek tidak langsung; terutama, Higgs loop menghasilkan koreksi kecil untuk massa boson W dan Z. Presisi pengukuran parameter elektrolemah, seperti Fermi konstan dan massa dari W / Z boson, dapat digunakan untuk membatasi massa Higgs. Pada Juli 2011, pengukuran presisi elektro-memberitahu kita bahwa massa boson Higgs lebih rendah dari sekitar 161 GeV / c 2 pada 95% tingkat kepercayaan (CL). Ini kenaikan batas atas untuk 185 GeV / c 2 ketika termasuk LEP-2 pencarian langsung batas bawah 114,4 GeV / c 2 . [ 26 ] Kendala ini tidak langsung bergantung pada asumsi bahwa model standar yang benar. Ini mungkin masih mungkin untuk menemukan Higgs boson atas 185 GeV / c 2 jika disertai dengan partikel lain di luar yang diprediksi oleh Model Standar.[ 37 ]

Alternatif model

Lihat juga: Model Higgsless

Model Standar Minimal seperti dijelaskan di atas berisi model sederhana mungkin untuk mekanisme Higgs dengan hanya satu bidang Higgs. Namun, juga dimungkinkan untuk memiliki sektor Higgs diperpanjang dengan tambahan atau doublet kembar tiga. Sektor non-minimal Higgs disukai oleh teori adalah dua-Higgs-doublet model (2HDM), yang memprediksi adanya kwintet partikel skalar: dua CP-bahkan netral Higgs boson h 0 dan H 0 , CP-aneh netral Higgs boson A 0 , dan dua partikel Higgs dibebankan H ± . Metode kunci untuk membedakan variasi yang berbeda dari model 2HDM dan SM minimal melibatkan kopling dan rasio percabangan meluruh Higgs. Yang disebut Tipe-I model telah satu Higgs doublet sambungan ke atas dan ke bawah quark, sedangkan doublet kedua tidak pasangan untuk quark. Model ini memiliki dua batas menarik, di mana Higgs ringan tidak pasangan untuk baik fermion (fermiophobic) atau boson gauge (pengukur-fobia).Dalam 2HDM Tipe-II, satu Higgs doublet pasangan hanya untuk up-jenis quark, sementara pasangan satunya untuk down-jenis quark. [ rujukan? ]

Banyak ekstensi untuk Model Standar, termasuk supersimetri (SUSY), sering mengandung sektor Higgs diperpanjang. Model supersymmetric memprediksi hubungan antara Higgs boson-massa dan massa boson gauge, dan dapat menampung Higgs boson netral dengan massa sekitar 125 GeV / c 2 . Para berat diteliti Model Standar Minimal supersymmetric (MSSM) milik kelas model dengan Tipe-II dua Higgs-doublet sektor dan dapat dikesampingkan oleh pengamatan sebuah Higgs milik Tipe-aku 2HDM. [ rujukan? ]

Dalam model lain skalar Higgs adalah partikel komposit. Misalnya, dalam Technicolor peran bidang Higgs dimainkan oleh pasangan sangat terikat dari fermion disebut techniquarks. Model-model lain, fitur pasang quark atas (lihat atas quark kondensat ). Dalam model lain belum, tidak ada medan Higgs sama sekali dan simetri elektrolemah rusak menggunakan dimensi ekstra . [ 38 ] [ 39 ]


Penelusuran eksperimental

Status as of March 2011.^{[citation needed]} Coloured sections have been ruled out to the stated confidence intervals either by indirect measurements and LEP experiments (green) or by Tevatronexperiments (orange).

Feynman diagrams showing two ways the Higgs boson might be produced at the LHC. Left: two gluons convert to top/anti-top quark pairs, which combine. Right: two quarks emit W or Z bosons, which combine.

Wikimedia Commons has media related to: Large Hadron Collider

Seperti partikel besar lainnya (misalnya quark atas dan boson W dan Z ), Higgs boson pembusukan partikel lainnya untuk segera, jauh sebelum mereka dapat diamati secara langsung. Namun, model standar justru memprediksi gaya mungkin kerusakan dan probabilitasnya. Hal ini memungkinkan penciptaan dan peluruhan boson Higgs akan ditampilkan dengan pemeriksaan yang cermat terhadap produk peluruhan tabrakan. Pencarian eksperimental karena itu dimulai pada 1980-an dengan pembukaan akselerator partikel cukup kuat untuk memberikan bukti terkait dengan boson Higgs.

Karena Higgs boson yang diperkirakan menjadi sangat besar dan sulit untuk mendeteksi, dan jika ada, bisa memiliki massa apapun dalam rentang yang sangat luas, sejumlah fasilitas yang sangat canggih akhirnya diperlukan untuk pencarian. Ini termasuk akselerator partikel yang sangat kuat dan detektor (untuk menciptakan Higgs boson dan mendeteksi kerusakan mereka, jika mungkin), dan pengolahan dan analisis data dalam jumlah besar, [ 40 ] yang membutuhkan sangat besar komputasi di seluruh duniafasilitas. Pada akhirnya lebih dari 300 triliun (3 x 10 14 ) proton-proton tabrakan di LHC dianalisis dalam mengkonfirmasikan penemuan Juli 2012 partikel. [ 40 ] Teknik Eksperimental termasuk pemeriksaan berbagai massa mungkin (sering dikutip dalam GeV) untuk secara bertahap mempersempit wilayah pencarian dan mengesampingkan massa yang mungkin di mana Higgs itu tidak mungkin, analisis statistik, dan operasi dari beberapa percobaan dan tim untuk melihat apakah hasil dari semua sepakat.

Pengecualian mungkin berkisar

Sebelum tahun 2000, data yang dikumpulkan di Elektron-Positron Collider (LEP) di CERN telah mengizinkan sebuah eksperimen lebih rendah pasti akan ditetapkan untuk massa Model Higgs boson Standar dari 114,4 GeV / c 2 pada 95% tingkat kepercayaan (CL).Percobaan yang sama menghasilkan sejumlah kecil peristiwa yang bisa ditafsirkan sebagai akibat dari Higgs boson dengan massa tepat di atas cut-off ini sekitar 115 GeV-tapi jumlah kejadian tidak cukup untuk menarik kesimpulan yang pasti. [ 41 ] LEP ditutup pada tahun 2000 karena pembangunan penerusnya, Large Hadron Collider (LHC). Pendekatan dari mempersempit dan tidak termasuk rentang mungkin terus di bawah program Tevatron dan LHC.

Tevatron dan Large Hadron Collider

Operasi penuh di LHC tertunda selama 14 bulan dari tes awal berhasil, pada tanggal 10 September 2008, hingga pertengahan November 2009, [ 42 ] [ 43 ]setelah magnet memuaskan acara sembilan hari setelah tes perdananya yang rusak lebih dari 50 magnet superkonduktor dan terkontaminasi sistem vakum. [ 44 ] quench ini ditelusuri ke sambungan listrik yang rusak dan perbaikan waktu beberapa bulan, [ 45 ] [ 46 ] kesalahan deteksi listrik dan cepat memuaskan penanganan sistem juga ditingkatkan.

Pada Fermilab Tevatron , ada juga percobaan berlangsung mencari Higgs boson. Pada Juli 2010 , data gabungan dari CDF dan DO eksperimen di Tevatron sudah cukup untuk mengecualikan boson Higgs dalam kisaran 158 - 175 GeV / c 2 . di CL 95% [ 47 ] [ 48 ] Hasil awal pada Juli 2011 diperpanjang wilayah dikecualikan ke kisaran 156 - 177 GeV / c 2 di CL 95%. [ 49 ]

Pengumpulan data dan analisis untuk mencari Higgs intensif dari tanggal 30 Maret 2010 ketika LHC mulai beroperasi pada 3,5 TeV. [ 50 ] Hasil awal dari ATLAS dan CMS eksperimen di LHC pada Juli 2011 dikeluarkan sebuah Model Standar Higgs boson dalam kisaran massa 155 - 190 GeV / c 2 [ 51 ] dan 149 - 206 GeV / c 2 , [ 52 ] masing-masing, di CL 95%. Semua interval kepercayaan di atas diturunkan menggunakan CLS metode.

Pada Desember 2011 pencarian sudah menyempit ke 115-130 wilayah perkiraan GeV, dengan fokus khusus sekitar 125 GeV, di mana kedua ATLAS dan eksperimen CMS telah independen melaporkan kelebihan peristiwa, [ 53 ] [ 54 ] yang berarti bahwa yang lebih tinggi dari yang diharapkan sejumlah pola partikel kompatibel dengan peluruhan boson Higgs terdeteksi dalam rentang energi. Data tidak cukup untuk menunjukkan apakah atau tidak ini adalah ekses karena fluktuasi latar belakang (kebetulan acak yaitu atau penyebab lain), dan signifikansi statistik yang tidak cukup besar untuk menarik kesimpulan atau bahkan belum secara resmi untuk menghitung sebagai "pengamatan", tetapi fakta bahwa dua percobaan independen berdua menunjukkan ekses sekitar massa yang sama menyebabkan banyak kegembiraan dalam komunitas fisika partikel. [ 55 ]

Pada tanggal 22 Desember 2011, kolaborasi DO juga melaporkan keterbatasan pada boson Higgs dalam Model Standar Minimal supersymmetric, ekstensi untuk Model Standar. Proton -antiproton (p p tabrakan) dengan energi pusat-of-massa 1,96 TEV telah mengizinkan mereka untuk menetapkan batas atas untuk produksi boson Higgs dalam MSSM mulai 90-300 GeV, dan tidak termasuk tan β > 20-30 untuk massa Higgs boson bawah 180 GeV ( tan β adalah rasio dari dua nilai vakum harapan doublet Higgs ). [ 56 ]

Pada akhir Desember 2011, itu karena secara luas diharapkan bahwa LHC akan memberikan data yang cukup baik di luar atau mengkonfirmasi keberadaan Model Higgs boson Standar pada akhir 2012, ketika 2.012 Data tabrakan mereka (pada energi dari 8 TEV) telah diperiksa. [ 57 ]

Update dari kedua tim LHC terus selama bagian pertama 2012, dengan Desember 2011 sementara data yang sebagian besar sedang dikonfirmasi dan dikembangkan lebih lanjut. [ 58 ] [ 59 ] [ 60 ]Pembaruan juga tersedia dari tim menganalisis data akhir dari Tevatron . [ 61 ] Semua ini terus menyoroti dan mempersempit wilayah 125 GeV sebagai menunjukkan fitur menarik.

Pada tanggal 2 Juli 2012, kolaborasi ATLAS diterbitkan analisis tambahan tahun 2011 data mereka, tidak termasuk rentang massa boson dari 111,4 116,6 GeV untuk GeV, 119,4 GeV ke 122.1 GeV, dan 129,2 GeV untuk 541 GeV. Mereka mengamati kelebihan acara yang sesuai dengan boson Higgs hipotesis massa sekitar 126 GeV dengan signifikansi lokal sebesar 2,9 sigma . [ 62 ]Pada tanggal yang sama, kolaborasi CDF mengumumkan DO dan analisis lebih lanjut yang meningkatkan kepercayaan diri mereka. Arti penting dari ekses pada energi antara 115-140 GeV sekarang dihitung sebagai 2,9 deviasi standar , sesuai dengan 1 dalam 550 probabilitas menjadi akibat fluktuasi statistik. Namun, ini masih jatuh pendek dari kepercayaan sigma 5, oleh karena itu hasil percobaan LHC yang diperlukan untuk mendirikan sebuah penemuan. Mereka dikecualikan rentang massa Higgs di 100-103 dan 147-180 GeV. [ 63 ] [ 64 ]

Penemuan baru boson

Feynman diagrams showing the cleanest channels associated with the Low-Mass, ~125GeV, Higgs Candidate observed by the CMS at the LHC. The dominant production mechanism at this mass involves two gluons from each proton fusing to a Top-quark Loop, which couples strongly to theHiggs Field to produce a Higgs Boson. Left: Diphoton Channel: Boson subsequently decays into 2 gamma ray photons by virtual interaction with a W Boson Loop or Top-quark Loop. Right: 4-Lepton "Golden Channel" Boson emits 2 Z bosons, which each decay into 2 leptons (electrons,muons). Experimental Analysis of these channels reached a significance of 5 sigma [2][65]. The analysis of additional vector boson fusion channels brought the CMS significance to 4.9 sigma.[2][65]

Pada 22 Juni 2012 CERN mengumumkan sebuah seminar yang akan datang meliputi temuan sementara untuk tahun 2012, [ 66 ] [ 67 ] dan tak lama kemudian rumor mulai menyebar di media bahwa ini akan mencakup pengumuman besar, tapi tidak jelas apakah ini akan menjadi sinyal kuat atau sebuah penemuan formal. [ 68 ] [ 69 ] Spekulasi meningkat ke lapangan "demam" sebelum pengumuman ketika muncul laporan bahwa Peter Higgs , yang mengusulkan partikel, harus menghadiri seminar. [ 70 ] [ 71 ]Pada tanggal 4 Juli 2012 CMS mengumumkan penemuan sebuah boson sebelumnya tidak diketahui dengan massa 125,3 ± 0,6 GeV / c 2 [ 2 ] [ 65 ] dan ATLAS dari boson dengan massa 126,5 GeV / c 2 .[ 3 ] [ 72 ] Dengan menggunakan analisis gabungan jenis interaksi dua (dikenal sebagai 'saluran'), kedua percobaan mencapai makna lokal dari 5 sigma - atau kurang dari peluang 1 dalam satu juta dari kesalahan. Ketika saluran tambahan yang diperhitungkan, pentingnya CMS adalah 4,9 sigma. [ 2 ]

Kedua tim telah bekerja 'buta' dari satu sama lain untuk beberapa waktu [ kapan? ] , yang berarti mereka tidak membahas hasil mereka dengan satu sama lain, memberikan kepastian tambahan yang setiap temuan umum adalah validasi keaslian dari sebuah partikel. [ 40 ] Tingkat ini bukti, dikonfirmasi secara independen oleh dua tim yang berbeda dan percobaan, memenuhi tingkat formal bukti wajib mengumumkan penemuan dikonfirmasi. CERN telah berhati-hati, dan menyatakan hanya bahwa partikel baru adalah "konsisten dengan" Higgs boson, tetapi para ilmuwan belum positif diidentifikasi sebagai boson Higgs, sambil menunggu pengumpulan data lebih lanjut dan analisis. [ 1 ]

Pengumuman ini berarti bahwa pengamatan menunjukkan boson yang baru ditemukan bisa menjadi boson Higgs, dan secara luas diyakini oleh para ilmuwan sangat mungkin menjadi Higgs boson, namun studi lebih lanjut partikel ini, sekarang yang keberadaannya terbukti, masih akan diwajibkan untuk menempatkan diragukan lagi pertanyaan apakah partikel sebenarnya dikukuhkan sebagai boson Higgs.

Timeline dari bukti eksperimental

Semua hasil mengacu pada model Higgs boson Standar, kecuali dinyatakan lain.
2000-2004 - menggunakan data yang dikumpulkan sebelum tahun 2000, pada tahun 2003-2004 Electron-Positron Besar Collider percobaan makalah yang menetapkan batas bawah untuk Higgs boson dari 114,4 GeV / c 2 pada 95% tingkat kepercayaan (CL), dengan kecil jumlah kejadian sekitar 115 GeV. [ 41 ]
Juli 2010 - data dari CDF (Fermilab) dan (Tevatron) melakukan percobaan mengecualikan boson Higgs dalam kisaran 158 - 175 GeV / c 2 . di CL 95% [ 47 ] [ 48 ]
24 April 2011 - laporan media "rumor" dari menemukan; [ 73 ] ini telah dibantah oleh Mei 2011. [ 74 ] Mereka belum tipuan, tetapi didasarkan pada tidak resmi, hasil tidak direview. [ 75 ]
24 Juli 2011 - LHC melaporkan tanda-tanda kemungkinan partikel, Catatan ATLAS menyimpulkan: "Dalam rentang massa rendah (sekitar 120-140 GeV) kelebihan acara dengan signifikansi sebesar sekitar 2,8 sigma di atas ekspektasi latar belakang diamati " dan BBC melaporkan bahwa "efek menarik pada partikel massa antara 140 dan 145 GeV" yang ditemukan. [ 76 ] [ 77 ]Temuan ini diulangi lama kemudian oleh para peneliti di Tevatron dengan juru bicara menyatakan bahwa: "Ada beberapa yang menarik hal terjadi di sekitar massa 140GeV ". [ 76 ] Pada 22 Agustus 2011 dilaporkan bahwa hasil ini anomali telah menjadi tidak signifikan pada masuknya lebih banyak data dari ATLAS dan CMS dan bahwa keberadaan non-partikel itu telah dikonfirmasi oleh tabrakan LHC sampai 95% kepastian antara 145-466 GeV (kecuali beberapa pulau kecil sekitar 250 GeV). [ 78 ]
23-24 Juli 2011 - Awal LHC hasil mengecualikan berkisar 155 - 190 GeV / c 2 (ATLAS) [ 51 ] dan 149 - 206 GeV / c 2 (CMS) [ 52 ] di CL 95%.
27 Juli 2011 - awal CDF / DO hasil memperluas jangkauan dikecualikan menjadi 156 - 177 GeV / c 2 di CL 95%. [ 49 ]
18 November 2011 - sebuah analisis gabungan dari ATLAS dan CMS data lebih lanjut menyempit jendela untuk nilai-nilai yang diizinkan massa Higgs boson untuk 114-141 GeV. [ 79 ]
13 Desember 2011 - hasil eksperimen diumumkan dari ATLAS dan CMS percobaan, menunjukkan bahwa jika boson Higgs ada, massanya terbatas pada kisaran 116-130 GeV (ATLAS) atau 115-127 GeV (CMS), dengan massa lainnya dikecualikan di CL 95%. Ekses yang diamati yang terjadi di sekitar 124 GeV (CMS) dan 125-126 GeV (ATLAS) konsisten dengan kehadiran sinyal Higgs boson, tetapi juga konsisten dengan fluktuasi di latar belakang. Para signifikansi statistik global ekses adalah 1,9 sigma (CMS) dan 2,6 sigma (ATLAS) setelah koreksi untuk efek tampilan di tempat lain . [ 53 ] [ 54 ]
22 Desember 2011 - yang kolaborasi DO juga menetapkan batas massa Higgs boson dalam Model Standar Minimal supersymmetric (perpanjangan dari model standar), dengan batas atas untuk produksi berkisar 90-300 GeV, dan tidak termasuk tanβ> 20-30 untuk Higgs boson massa di bawah 180 GeV di CL 95%. [ 56 ]
7 Februari 2012 - memperbarui hasil Desember, percobaan ATLAS dan CMS membatasi Model Standar Higgs boson, jika ada, ke kisaran 116-131 GeV dan 115-127 GeV, masing-masing, dengan signifikansi statistik sama seperti sebelumnya. [ 58 ] [ 59 ] [ 60 ]
7 Maret 2012 - Do dan CDF kolaborasi mengumumkan bahwa mereka menemukan ekses yang mungkin ditafsirkan sebagai berasal dari Higgs boson dengan massa di wilayah 115 hingga135 GeV / c 2 dalam sampel penuh data dari Tevatron . Arti penting dari ekses dihitung sebagai 2,2 deviasi standar , sesuai dengan 1 dari 250 kemungkinan yang karena fluktuasi statistik. Ini adalah signifikansi lebih rendah, tetapi konsisten dengan dan independen dari data ATLAS dan CMS di LHC. [ 80 ] [ 81 ] Hasil baru juga memperluas jangkauan massa Higgs-nilai dikeluarkan oleh percobaan Tevatron di CL 95%, yang menjadi 147 - 179 GeV / c 2 . [ 61 ] [ 82 ]
2 Juli 2012 - kolaborasi ATLAS dianalisa lebih lanjut 2011 data mereka, tidak termasuk rentang massa Higgs dari 111,4 116,6 GeV untuk GeV, 119,4 GeV ke 122.1 GeV, dan 129,2 GeV untuk 541 GeV. Higgs boson mungkin terletak di 126 GeV dengan signifikansi 2,9 sigma. [ 62 ] Pada hari yang sama, kolaborasi CDF DO dan juga mengumumkan analisa lebih lanjut, meningkatkan kepercayaan diri mereka bahwa data antara 115-140 GeV adalah sesuai dengan Higgs boson untuk 2,9 sigma, tidak termasuk rentang massa di 100-103 dan 147-180 GeV.[ 63 ] [ 64 ]
4 Juli 2012 - kolaborasi CMS mengumumkan penemuan boson dengan massa 125,3 ± 0,6 GeV / c 2 dalam 4,9 σ (sigma) (sampai 5 sigma tergantung pada saluran dianalisis), [ 2 ] [ 65 ] dan kolaborasi ATLAS sebuah boson dengan massa ~ 126,5 GeV / c 2 . [ 3 ] [ 72 ] Temuan ini memenuhi tingkat formal wajib mengumumkan sebuah partikel baru yang "konsisten dengan" Higgs boson, tetapi para ilmuwan belum positif diidentifikasi sebagai yang Higgs boson analisis, lebih lanjut tertunda. [ 1 ]

Media  Utama

Higgs boson sering disebut sebagai "partikel Tuhan" oleh individu di luar komunitas ilmiah, setelah judul Nobel Fisika pemenang hadiah Leon Lederman 's ilmiah populer buku tentang fisika partikel , partikel yang Allah: Jika Semesta Apakah Jawabnya, Apa Apakah Pertanyaan? (1993) [ 83 ] Meskipun penggunaan istilah ini mungkin telah berkontribusi terhadap kepentingan media meningkat, [ 84 ] banyak ilmuwan tidak menyukainya, [ 85 ] [ 10 ] [ 11 ] karena merupakan sensasional dan melebih-lebihkan pentingnya partikel. Penemuannya masih akan meninggalkan pertanyaan yang belum terjawab tentang penyatuan chromodinamika kuantum , interaksi elektrolemah, dan gravitasi, serta asal usul alam semesta. Higgs, seorang ateis sendiri, tidak senang bahwa partikel Higgs dijuluki "partikel Tuhan", [ 86 ] karena istilah "mungkin menyinggung perasaan orang-orang yang religius". [ 87 ]

Dalam menjelaskan pilihannya nama panggilan untuk partikel, Lederman dimulai dengan menceritakan pencarian manusia lama untuk pengetahuan, berkomentar:

"Hari ini ... kami memiliki model standar, yang mengurangi semua realitas untuk selusin atau partikel lebih dan empat gaya .... Ini adalah kesederhanaan susah payah [... dan ...] sangat akurat. Tapi ini juga tidak lengkap dan, pada kenyataannya, secara internal tidak konsisten ... boson ini begitu penting untuk keadaan fisika hari ini, jadi penting untuk pemahaman kita tentang akhir struktur materi, namun begitu sulit dipahami, bahwa Aku telah memberikannya nama panggilan: God Partikel Partikel Tuhan Mengapa dua alasan. Satu,? penerbit tidak mengizinkan kami menyebutnya Partikel Terkutuk, meskipun itu mungkin judul yang lebih tepat, mengingat sifat jahat dan biaya itu yang menyebabkan. Dan dua., ada koneksi, macam, untuk buku lain , yang jauh lebih tua ... " [ 83 ] : 22

Lederman whimsically menanyakan apakah boson Higgs ditambahkan hanya untuk membuat keadaan menjadi lebih sulit bagi mereka mencari pengetahuan alam semesta dan apakah fisikawan akan bingung oleh itu seperti dalam cerita Alkitab tentang Babel , atau pada akhirnya mengatasi tantangan dan memahami "bagaimana indah adalah alam semesta [Tuhan dibuat ". [ 88 ]

Sebuah kompetisi penggantian nama yang dilakukan oleh koresponden sains untuk Inggris The Guardian koran memilih nama "dengan sampanye botol boson "sebagai yang terbaik dari antara pengajuan mereka:" Bagian bawah botol sampanye adalah dalam bentuk potensi Higgs dan sering digunakan sebagai ilustrasi dalam kuliah fisika. Jadi bukan nama yang memalukan megah, adalah mudah diingat, dan [itu] memiliki beberapa koneksi fisika juga. " [ 89 ]

Setelah pengamatan yang dilaporkan partikel Higgs-seperti pada bulan Juli 2012, beberapa media India melaporkan pada outlet mengabaikan seharusnya kredit kepada fisikawan IndiaSatyendranath Bose setelah yang karyanya pada tahun 1920 kelas partikel " boson "bernama, [ 90 ] meskipun fisikawan telah menggambarkan koneksi Bose untuk penemuan ini sebagai lemah dan naif. [ 91 ]

Lihat juga

	Book: Particles of the Standard Model
Wikipedia books are collections of articles that can be downloaded or ordered in print.

Fisika di luar Model Standar
Hirarki masalah (dan terutama bagian pada Misa Higgs )
Dalitz petak
Higgs boson dalam fiksi
Noncommutative geometri , model standar noncommutative
Quantum kesia
ZZ diboson
Statistik Bose-Einstein

Catatan
^ Perhatikan bahwa peristiwa semacam itu juga terjadi karena proses lainnya. Deteksi melibatkan statistik signifikan lebih dari peristiwa tersebut pada energi tertentu.
^ a b The Higgs mekanisme -dengan cara apa pun itu terjadi-tidak bertanggung jawab atas semua massa, tetapi hanya untuk massa partikel dasar. Sebagai contoh, hanya sekitar 1% dari massabaryon (partikel komposit seperti proton dan neutron ) adalah karena mekanisme Higgs bertindak untuk menghasilkan massa quark . Sisanya adalah karena massa ditambah dengan energi kinetikdari quark dan energi (tak bermassa) gluon dari interaksi yang kuat di dalam baryon. Tanpa beberapa sumber dari medan Higgs, Model Standar mengatakan bahwa fermion elementer seperti quarkdan elektron akan menjadi tak bermassa.[ 5 ]


Sumber Link : http://en.wikipedia.org/wiki/Higgs_boson