Mengenal Partikel Neutrino, Prospek Teknologi Komunikasi Masa Depan

[christopertimothy55]

Alam semesta kita terdiri atas komponen-komponen dasar serta interaksi diantara komponen-komponen dasar tadi satu sama lain.

Konsep hubungan dipakai buat mengungkapkan keterkaitan bergerak maju antar objek-objek yang kita amati atau tinjau.

saat ini setidaknya diketahui terdapat empat hubungan fundamental yang ada pada alam semesta, yang bertanggung jawab terhadap aneka macam interaksi antar materi.

Keempat hubungan tersebut ialah hubungan gravitasi, interaksi elektromagnetik, interkasi lemah serta hubungan kuat. di tahun 1960an, S. L. Glashow, A. Salam, and S. Weinberg mengusulkan suatu contoh buat menyebutkan interaksi kuat, interaksi lemah serta interaksi elektromagnetik dalam satu teori yg padu.

Secara ringkas, contoh ini terdiri atas family quark (yaitu partikel up, down, charm, strange, top serta bottom) serta family lepton (elektron, neutrino elektron, muon, neutrino muon, tau serta neutrino tau).

Adapula partikel yang bertanggungjawab menjadi pembawa/perantara hubungan, yaitu graviton (interkasi gravitasi, sampai saat ini belum terdeteksi), gluon (interkasi bertenaga), foton (hubungan elektromagnetik), Z serta W (interaksi lemah) serta partikel Higgs.

keseluruhan partikel ini dibedakan lagi jenisnya sesuai spin menjadi 2, yaitu partikel fermion (spin-setengah, partikel quark dan lepton selain partikel pembawa interaksi) serta partikel boson (spin-0, yaitu partikel Higgs serta spin-1 untuk semua partikel pembawa interaksi).

pada bagian berikutnya asal artikel ini, kita akan fokus berdiskusi tentang partikel neutrino (lepton serta berspin-1/2) dan foton (pembawa hubungan serta berspin-1).

dalam kerangka model standar ini, partikel neutrino dianggap tidak bermassa. Padahal asal pengamatan eksperimen osilasi neutrino (fenomena perubahan jenis partikel yang berubah secara terpola atau bolak-balik antara 2 jenis partikel), misalnya Super Kamiokande di Jepang, membagikan bahwa partikel neutrino memiliki massa meskipun sangat mungil.

dalam hal ini yg teramati artinya selisih kuadrat mass diantara neutrino aktif (misalnya kuadrat massa neutrino muon dikurangi kuadrat mass neutrino elektron, m_21^2 serta seterusnya).

dalam Gambar 1, contoh yang ada di eksperimen, neutrino elektron datang asal mentari akan berosilasi menjadi neutrino muon.

namun, hingga saat ini tidak diketahui nilai massa tunggal untuk satu jenis neutrino (massa neutrino elektron saja, muon saja, atau tau saja) dan hanya diketahui selisih kuadrat massa antar dua jenis neutrino sebagaimana dijelaskan sebelumnya.

Adapula sifat lain asal partikel neutrino, yaitu partikel ini hanya berinterkasi secara lemah dan gravitasi dan tidak bermuatan (bermuatan netral).

Lebih jauh lagi, berasal teori-teori yg sudah diusulkan, jenis massa untuk partikel neutrino diketahui terbagi menjadi 2 yaitu, Dirac dan Majorana.

sampai saat ini pun belum mampu dipengaruhi apakah partikel neutrino merupakan jenis Majorana atau Dirac, terkecuali eksperimen ban bridgestone peluruhan beta ganda tanpa neutrino (neutrinoless double beta decay) terkonfirmasi (ekperimen peluruhan radioaktif yang mengambarkan bahwa partikel neutrino ialah jenis Majorana).

hubungan partikel neutrino dengan partikel lain dapat ditemui dalam peluruhan beta (proses peluruhan radioaktif partikel beta, misalnya elektron atau positron), yaitu partikel neutron meluruh menjadi partikel proton, elektron serta anti-neutrino elektron.

Lebih jauh lagi, partikel ini memilki sifat lain yg unik, yaitu ketika seseorang ingin mengobservasi partikel ini, maka akan teramati berbarengan menggunakan jenis partikel fermion asal generasi yang sama (partikel fermion tediri atas tiga generasi, baik quark serta lepton.

buat lepton, elektron serta (anti-)neutrino elektron, muon dan (anti-)neutrino muon, serta tau dan (anti-)neutrino tau artinya generasi pertama, ke 2 dan ketiga secara berturut-turut).

misalnya dalam sebuah reaksi ditemukan hasil reaksi berupa muon, maka pula berbarengan akan teramati neutrino muon atau anti-neutrino muon serta seterusnya.

oleh karena itu, mengetahui sifat serta karakteristik partikel neutrino mirip bagaimana massa dan energinya, jenis Majorana atau Dirac dan bagaimana partikel ini berevolusi (menjalar) terhadap saat, artinya aspek-aspek yg krusial buat mengetahui bagaimana pemanfaatannya pada masa depan.

buat melihat bagaimana pemanfaatan partikel neutrino, ayo kita lihat uraian pemanfaatan partikel foton (pembawa rekasi elektromagnetik seperti cahaya, gelombang radio serta Sinar-X) secara singkat analog menggunakan partikel neutrino.

seperti seperti neutrino, partikel foton pula tidak bermassa dan bermuatan netral dan merupakan partikel pembawa gaya elektromagnetik, sebagai akibatnya pemanfaatanya dapat ditemui pada gelombang radio.

Orang-orang memanfaatkan gelombang radio, saat zaman dulu bahkan sampai zaman modern waktu ini, menjadi media/alat komunikasi asal satu daerah ke kawasan lain melalui satelit (Gambar dua).

Jenis gelombang yang dipakai adalah radiasi/ gelombang elektromagnetik yg spektrumnya lebih lebar asal cahaya inframerah (infrared) menggunakan frekuensinya berasal 300 GHz hingga menggunakan paling rendah tiga KHz.

di bagian berikutnya akan dipaparkan bagaimana kemungkinan pemanfaatan partikel neutrino buat teknologi komunikasi masa depan.
Neutrino keliru satu kunci menguasai teknologi komunikasi pada masa depan

Partikel neutrino dapat berperan dalam reaksi nuklir buat bom atom, sebab dapat bereaksi dengan plutonium yang artinya sisa dari uranium yg dipakai dalam reaktor nuklir.

di sisi lain partikel ini juga dapat dimanfaatkan dalam memonitoring reaktor nuklir remotely serta real-time, mirip yang dilakukan sang badan internasional atom serta energi, sehingga dapat diketahui seberapa akbar plutonium yg terpakai.

menggunakan demikian bisa diketahui berapa jumlah plutonium tersisa dan memastikan tidak dipergunakan buat tujuan berbahaya lain.

mirip dinyatakan pada artikel serta media online, neutrino beam (sinar neutrino) menggunakan taraf tenaga kurang lebih 1000 TeV (tera elektron volt) bisa dipergunakan buat meleburkan bom atom seketika.

Secara teori, generatornya (yaitu indera yang memakai suatu reaksi buat membuat tenaga yg lebih tinggi) bisa dibangun, namun harus disiapkan generator yang seratus kali lebih kuat diantara akselerator (yaitu sebuah sarana/alat yang bisa menambah kecepatan partikel/materi) yg telah ada kini dan dengan lebar 1000 kilometer.

mirip diungkapkan oleh Hagura serta Sanami, peneliti KEK Jepang, indera beam ini akan meleburkan bom atom tanpa mentrigger reaksi nuklir berantainya.

keliru satu pemanfaatan neutrino yg sangat menjanjikan ke depan adalah pemanfaatan untuk radio, yg disebut menggunakan radio neutrino.

Merujuk artikel J.A. Aguilar et al 2021, ketika ini sudah dibangun observator radio neutrino di kutub selatan dan melibatkan beberapa negera eropa dan Asia.

indera ini dimaksudkan, untuk mencari dan mendeteksi neutrino berenergi sangat tinggi (Gambar 3). Ini tidak lain merupakan upaya buat mengkaji sifat-sifat neutrino dan bagaimana pemanfaatannya.

Harapannya bekal sifat-sifat neutrino yg sudah dipelajari akan dimanfaatkan dengan cara yg sama buat foton, sebagai akibatnya akan terdapat media komunikasi menggunakan gelombang dengan penjalaran neutrino.

sebab neutrino ini berinteraksi sangat lemah, maka bisa dimungkinkan juga alat radio komunikasi neutrino tanpa perlu lewat satelit, sebab kita bisa lansung berkomunikasi antar telpon (Gambar 4).

buat penelitian ke depan, diharapkan penelitian-penelitian di ranah dasar (mendasar) perlu ditingkatkan serta dikembangkan, khususnya yang berkaitan dengan penelitian tentang partikel neutrino berasal segi teori juga eksperimen.

Penelitian perihal sifat-sifat neutrino sangat krusial buat mengetahui bagaimana partikel ini dapat dimanfaatkan buat teknologi masa depan. galat satu pemanfaatannya merupakan buat teknologi komunikasi terkini.

[Penulis]

Tulisan-tulisan