Ini Dia Benda Tercepat di Dunia yang Melebihi Kecepatan Cahaya

JAKARTA - Sebagian dari kota mungkin pernah bertanya-tanya benda apa yang tercepat di dunia. Rupanya jawabannya bukan mobil balap, pesawat, atau bahkan roket luar angkasa.



Melansir Live Science, Senin (4/3/2024), benda tercepat di dunia sebenarnya tergantung pada cara kita mendefinisikannya. Namun jawaban yang paling umum adalah cahaya.

Dalam ruang hampa, cahaya bergerak dengan kecepatan sekitar 186.000 mil atau 300.000 kilometer per detik. Sejauh ini tidak ada benda lain di Bumi bahkan alam semesta yang melebihi kecepatan cahaya.

Cahaya masuk ke dalam kategori benda karena secara bersamaan merupakan gelombang dan partikel. Dan sebagian besar fisikawan sepakat bahwa partikel adalah benda.

Di ruang hampa, partikel-partikel tersebut, yang disebut foton, adalah benda tercepat, menurut John Matthews, fisikawan di Universitas Utah. Begitu foton menyentuh atmosfer bumi, kecepatannya sedikit melambat.

Tetapi dalam kondisi yang tepat, cahaya tidak bisa disebut sebagai benda tercepat di dunia. Matthew melanjutkan bahwa ia dan timnya telah mendeteksi beberapa partikel cepat lainnya.

Matthews sendiri adalah bagian dari tim yang telah mendeteksi beberapa partikel sangat cepat yang berasal dari sinar kosmik berenergi ultra tinggi, hujan partikel subatom yang menghujani Bumi dari luar angkasa.

Salah satu partikel tercepat yang ditemui dijuluki sebagai partikel Oh-My-God, terdeteksi oleh rekan-rekannya pada tahun 1991, dari sinar kosmik berenergi tertinggi yang belum terlihat.

Partikel seperti ini mulai bergerak mendekati kecepatan cahaya dalam ruang hampa. Namun ketika mereka menghantam atmosfer bumi, sesuai sifatnya, mereka terus melaju dan kecepatannya melebihi cahaya.

Hal ini membuat partikel Oh-My-God menjadi salah satu benda bermassa tercepat di Bumi, namun mereka tidak berada pada posisi paling atas. Sebaliknya, neutrinolah yang mengambil alih peran tersebut.

Menurut Justin Vandenbroucke, fisikawan partikel di Universitas Wisconsin-Madison. Partikel Oh-My-God mungkin adalah sebuah proton, atau setidaknya mirip proton cukup besar pada skala partikel subatom.

Massa neutrino setidaknya 10 miliar kali lebih kecil dari massa proton, sehingga berkat hukum dasar fisika, neutrino dapat bergerak lebih cepat jika diberi jumlah energi yang sama.

Namun meskipun secara teori neutrino dapat bergerak sangat cepat, namun dalam praktiknya cukup sulit untuk menentukannya.

Dalam eksperimen jangka panjang di Kutub Selatan yang diberi nama IceCube, fisikawan telah menempatkan detektor di dalam bongkahan es berukuran 0,2 mil kubik (1 kilometer kubik), dengan harapan menemukan neutrino berenergi tinggi.

Di dalam es, neutrino dengan energi yang cukup dapat bergerak lebih cepat dibandingkan kecepatan cahaya. Ketika neutrino berenergi tinggi tersebut bertabrakan dengan inti atom di dalam es, ia dapat menghasilkan partikel subatom bermuatan yang juga bergerak lebih cepat daripada cahaya.

Partikel-partikel cepat ini memancarkan kilatan cahaya yang dikenal sebagai radiasi Cherenkov, sehingga neutrino dapat terdeteksi secara tidak langsung. Dan pada tahun 2016, para ilmuwan IceCube mendeteksi neutrino berenergi tertinggi yang telah dievaluasi secara cermat.

"Sejauh yang kami tahu, ini adalah partikel tercepat yang pernah ada,” kata Bill Louis, fisikawan di Laboratorium Nasional Los Alamos.

Ia menyebut tidak ada partikel bermassa yang dapat mencapai kecepatan vakum cahaya, tetapi jika partikel tersebut sangat ringan dan mempunyai banyak energi, ia dapat bergerak sangat dekat.

Sebagai perbandingan, kecepatan tercepat yang dicapai oleh partikel dalam akselerator partikel buatan manusia seperti Large Hadron Collider milik CERN hanya akan mencapai tujuh angka 9.

Sementara itu, partikel supercepat yang memecahkan rekor ini dihasilkan oleh akselerator partikel alami di alam semesta.