HADIAH NOBEL

Nobel Fisika untuk penemuan gelombang gravitasi

Grafik gelombang gravitasi yang diukur oleh dua detektor LIGO ditunjukkan kepada media dan tamu dalam pengumuman penemuan gelombang gravitasi di Washington, DC, AS, 11 Februari 2016.
Grafik gelombang gravitasi yang diukur oleh dua detektor LIGO ditunjukkan kepada media dan tamu dalam pengumuman penemuan gelombang gravitasi di Washington, DC, AS, 11 Februari 2016. | Shawn Thew /EPA

Albert Einstein meramalkan keberadaannya seabad lalu, namun ia tak sempat menyaksikan kebenaran prediksinya itu. Kini, tiga tokoh utama dalam pembuktian keberadaan gelombang gravitasi yang menimbulkan riak pada ruang-waktu, diganjar Nobel Fisika.

Ketiga ilmuwan tersebut adalah Rainer Weiss, seorang profesor di Massachusetts Institute of Technology (MIT), serta Kip Thorne dan Barry Barish, keduanya dari California Institute of Technology (Caltech).

Weiss akan mendapatkan setengah dari hadiah uang sebesar 9 juta kronor Swedia (Rp14,9 miliar), sementara setengahnya lagi dibagi dua oleh Thorne dan Barish. Demikian diumumkan Royal Swedish Academy of Sciences di Stockholm, Selasa (3/10/2017).

Mereka bertiga memainkan peran penting dalam eksperimen Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO), yang berhasil mengobservasi gelombang gravitasi yang dipicu oleh bertabrakannya dua lubang hitam yang berjarak 1,3 miliar tahun cahaya dari Bumi (1 tahun cahaya=9,46 triliun km).

Bunyi serupa decit akibat tabrakan tersebut, bukti adanya riak gravitasi, didengar alat pendeteksi LIGO pada 14 September 2015. Hasil observasi tersebut diumumkan pada 11 Februari 2016 dan langsung menghebohkan dunia.

"Kami seperti terbang bolak-balik ke Bulan," kata jurubicara LIGO Scientific Collaboration, Gabriela Gonzalez, saat mengumumkan penemuan besar tersebut. "Saya pikir Einstein akan sangat bahagia."

Ariel Goobar dari Royal Swedish Academy of Sciences mengatakan hasil kerja keras para pemenang itu membuat manusia bisa mempelajari proses yang pada masa lalu tampak tak mungkin dan jauh dari jangkauan.

"Perbandingan terbaik adalah ketika Galileo menemukan teleskop, yang membuat kita bisa melihat bahwa Jupiter memiliki bulan. Dan tiba-tiba kita menemukan bahwa alam semesta lebih luas dari yang sebelumnya kita pikirkan," kata Goobar, dikutip Phys.org.

Patrick Sutton, ahli astronomi dari Cardiff University, Wales, menambahkan, dengan teknologi yang dikembangkan ketiga ilmuwan tersebut, "Kita bahkan mungkin bisa melihat objek-objek baru yang tak terbayangkan sebelumnya."

Kiri ke kanan: Barry C. Barish, Kip S. Thorne, dan Rainer Weiss. Tiga ilmuwan Amerika Serikat yang merebut Nobel Fisika 2017.
Kiri ke kanan: Barry C. Barish, Kip S. Thorne, dan Rainer Weiss. Tiga ilmuwan Amerika Serikat yang merebut Nobel Fisika 2017. | DSK /EPA-EFE

Menanggapi keberhasilan dia dan dua rekannya memperoleh Nobel, Weiss menyatakan keberhasilan mendeteksi riak gravitasi pada 2015 itu adalah kulminasi dari kerja keras selama beberapa dekade, yang melibatkan lebih dari 1.000 ilmuwan.

"Selama 40 tahun manusia berpikir mengenai ini, mencoba mendeteksi, kadang gagal ... dan kemudian perlahan tapi pasti bersama mencapai teknologi yang membuat kami bisa melakukannya," kata profesor emeritus berusia 85 tahun itu kepada The Guardian.

Thorne (71), kepada Associated Press (h/t VOA) menyatakan bahwa kemenangan mereka adalah kemenangan seluruh umat manusia. "Gelombang gravitasi ini akan menjadi jalan yang penuh tenaga bagi manusia untuk menjelajahi antariksa."

Barish (81) menambahkan bahwa Nobel yang mereka dapatkan adalah kemenangan yang amat besar untuk Einstein.

Apa itu gelombang gravitasi?

Dalam teori relativitas umum yang dirilis pada 1916, Einstein memprediksi bahwa keberadaan massa menyebabkan adanya lengkungan pada ruang-waktu. Bisa diibaratkan lengkungan di seputar benda yang kita celupkan ke dalam air yang tenang.

Ketika dua objek besar--seperti dua lubang hitam yang diamati LIGO--bersatu, lengkungan itu bisa berubah, lalu mengirimkan riak ke seluruh penjuru semesta. Riak itulah yang disebut sebagai gelombang gravitasi.

Saat riak itu mencapai kita di Bumi, keberadaannya sudah nyaris tak terasa. Bahkan Einstein sempat tidak yakin dan menyatakan ada kemungkinan hasil perhitungannya itu hanyalah ilusi matematika saja.

Video dari Piled Higher and Deeper (PHD Comic) yang diunggah di YouTube di bawah ini, bisa menjelaskan secara sederhana apa itu gelombang gravitasi.

Gravitational Waves Explained /Piled Higher and Deeper (PHD Comics)

Karena keberadaan gelombang gravitasi itu nyaris tak terasa, para ilmuwan pun kemudian membuat alat yang cukup kuat untuk bisa mendeteksinya.

Sejarah LIGO

Pada tahun 1975, Weiss dan Thorne bertemu di Washington dan membahas kemungkinan melakukan eksperimen gelombang gravitasi dan mendeteksinya menggunakan laser untuk memonitor jaraknya di antara sepasang cermin.

Thorne kemudian meminta bantuan Ronald Drever, ahli fisika dari University of Glasgow, untuk bersama mengembangkan dan membangun detektor gelombang gravitasi berbasis sinar laser di Caltech, sementara Weiss melakukan hal yang sama di MIT.

Pada tahun 1979, National Science Foundation (NSF)--badan pemerintah AS yang mendukung riset fundamental sains dan rekayasa pada bidang non-medis-- membiayai kedua riset itu. Kemudian, pada 1984 NSF menggabungkan keduanya dalam satu proyek penelitian MIT/Caltech yang diberi nama LIGO.

Detektor Virgo LIGO dilihat dari angkasa.
Detektor Virgo LIGO dilihat dari angkasa. | LIGO

Mereka lalu mulai membangun dua antena berbentul L di Hanford, Washington, dan Livingston, Louisiana. Pada kedua bangunan tersebut ada sinar laser yang memantul pada lorong vakum terbesar di dunia sepanjang 4 km untuk memonitor bentuk ruang.

Detektor kembar LIGO itu sangat sensitif sehingga bisa melihat distorsi yang hanya berdiameter 1/1000 nukleus atom pada sinar laser yang memancar sepanjang 4 km tersebut.

Barish, profesor di Caltech baru datang kemudian. Keahliannya dalam mewujudkan proyek-proyek besar membuat ia diangkat sebagai direktur LIGO pada 1994 dan ia kerap disebut sebagai orang yang membuat proyek LIGO tetap berjalan.

Saat itu NSF telah mengeluarkan dana hingga 1 miliar dolar AS dan proyek penelitian itu belum juga membuahkan hasil. Barish berhasil meyakinkan para penyandang dana untuk meneruskan proyek itu.

Ia mereorganisasi proyek tersebut dan membentuk LIGO Scientific Collaboration, mengajak para ahli astronomi dan fisika di berbagai belahan dunia untuk mempelajari dan menganalisis data.

Usaha keras yang akhirnya berbuah manis.

"Tanpa dia (Barish, red.) tak akan ada penemuan ini," kata Sheldon Glashow, pemenang Nobel Fisika 1979 dari Boston University, kepada The New York Times.

Sementara itu Drever wafat pada 7 Maret 2017. Biasanya Nobel tidak diberikan pasca-kematian, namun banyak pihak mengakui kontribusi pentingnya pada penemuan ini.

BACA JUGA
Tanya Loper Tanya LOPER
Artikel terkait: SPONSOR