Kita hidup di alam semesta yang rumit dan kerumitan itu justru membuat kita penasaran. Kita penasaran tentang waktu dan dikepala kita dipenuhi dengan berbagai pertanyaan: mengapa kita hidup di dunia ini, dari mana kita dan dunia ini berasal, terbuat dari apakah dunia ini. Kita beruntung karena hidup di zaman saat ilmu pengetahuan berkembang pesat untuk memanjakan rasa penasaran kita, salah satunya teori String yang mencari tahu apa yang membentuk dunia ini.
Jadi, terbuat dari apakah sebenarnya dunia ini?
Jadi, terbuat dari apakah sebenarnya dunia ini?
Sejauh ini, ilmu pengetahuan sudah cukup berkembang untuk meneliti komposisi subatomik alam semesta dan memberinya nama Standard Model (Acuan Standard). Acuan ini menjelaskan kepada kita tujuh belas partikel dasar) pembentuk dunia dan isinya serta energi-energi yang bekerja di dalamnya. Ketujuh belas partikel itu terhimpun ke dalam dua kelompok: femion dan boson. Femion terbagi menjadi dua partikel dan keduanya masing-masing memiliki enam building block.
Fermion adalah partikel dasar pembentuk materi. Ordinary matter (materi pada umumnya) terbuat dari sekumpulan atom yang terdiri dari tiga elemen dasar: electron (elektron) yang mengitari nucleus (inti atom) dan nucleus yang terdiri dari neutron dan proton. Electron merupakan partikel lepton dan tidak dapat dipecah lagi, sementara neutron terbuat dari satu up quark dan dua down quark dan proton terbuat dari satu down quark dan dua up quark.
Ilmu pengetahuan juga mengenal apa yang dinamakan four fundamental forces (empat gaya dasar), yaitu empat gaya yang selalu ada di setiap bagian dari alam semesta. Keempatnya ialah gravity (gaya gravitasi), electromagnetism (gaya elektromagnetis), weak (gaya lemah) dan strong (gaya kuat). Masing-masing gaya dihasilkan oleh sekelompok partikel boson yang berfungsi sebagai carrier (pembawa gaya) dan mediator (mediator interaksi). Berikut ini perinciannya:
Semua gerak-gerik dan karakteristik building block dan gaya itu dijelaskan di dalam Standard Model dengan tingkat ketelitian mendekati sempurna. Hanya satu kekurangan di dalam Standard Model: gaya gravity. Ilmuwan mengakui bahwa gaya yang paling kita kenali ini adalah yang paling sulit untuk diteliti dan dijelaskan. Mereka sudah bertahun-tahun mencoba mengatasi salah satu masalah di fisika teoritis, yaitu formulasi quantum theory of gravity (teori quantum gravitasi).
Sejak beberapa dekade yang lalu, teori string digadang-gadang sebagai kandidat kuat dari microscopic theory of gravity (teori mikroskopis gravitasi) yang menjelaskan gaya gravity dari cara pandang mikroskopis. Di samping itu, teori string juga mencoba menjadi salah satu dari theory of everything (teori segalanya), yaitu teori yang mencoba untuk memberikan gambaran lengkap, terpadu dan konsisten dari struktur dasar alam semesta.
Konsep dasar dari teori string cukup sederhana: semua partikel dasar, fermion maupun boson, sebenarnya hanyalah wujud-wujud yang berbeda dari sebuah object yang dinamakan string. String adalah sebuah tabung massa-energi yang tampak seperti dawai. Panjang rata-rata string adalah planck length (1,61619926 × 10 pangkat -33 cm). Ukuran itu sangat kecil dan jauh melampaui kemampuan instrumen penelitian terbaik zaman sekarang.
Ada dua jenis string: open string dan closed string. Open string memiliki dua endpoint (ujung), seperti dawai gitar yang ditarik lurus. Closed string tidak memiliki endpoint, seperti dawai gitar yang kedua ujungnya disatukan hingga melingkar. Energi yang dimilikinya membuat string bergetar membentuk osilogram. Osilogram ini yang kemudian menjadi sebuah partikel. Osilogram yang berbeda membentuk partikel yang berbeda.
Mungkin hal yang paling menakjubkan dari teori string adalah konsep dasarnya. Kita bisa melihat dengan jelas kaitan teori ini dengan Standard Model. Namun, kita belum bisa mengatakan kebenaran teori string. Dewasa ini, ilmuwan belum berhasil meneliti secara langsung objek utama teori ini karena alasan yang telah disebutkan tadi: ukuran string. Kenyataannya, teori string masih dalam tahap perkembangan dan belum bisa dijadikan theory of everything. Kita telah mengetahui konsep dasarnya, tapi kita belum melihat citra keseluruhannya.
Jadi, teori string sejauh ini masih merupakan prediction (prediksi) dan hypothesis (hipotesis). Masih ada beberapa teori lainnya yang juga mencoba untuk menjadi theory of everything, contohnya teori M dan teori superstring. Akan tetapi, sekali lagi, teori-teori itu masih merupakan prediction dan hypothesis.
Balikpapan, 25 Juli 2015
Hary Irfantri
Hary Irfantri
Referensi:
http://www.nuclecu.unam.mx/~alberto/physics/string.html
http://physics.info/standard/
https://www.physicsforums.com/threads/what-makes-the-strings-in-string-theory-vibrate.356471/
http://whystringtheory.com/toolbox
http://www.phy.duke.edu/~kolena/modern/forces.html
http://superstringtheory.com/
http://particleadventure.org/
http://universetoday.com/
http://www.nuclecu.unam.mx/~alberto/physics/string.html
http://physics.info/standard/
https://www.physicsforums.com/threads/what-makes-the-strings-in-string-theory-vibrate.356471/
http://whystringtheory.com/toolbox
http://www.phy.duke.edu/~kolena/modern/forces.html
http://superstringtheory.com/
http://particleadventure.org/
http://universetoday.com/