Label

Senin, 24 Agustus 2015

NIMA ARKANI-HAMED, FISIKAWAN MUSLIM PENYEMPURNA TEORI EINSTEIN

“Teori relativitas milik Einstein ternyata masih ada kekurangannya. Arkani lahir untuk menyempurnakannya.”
Einstein kembali hidup, kali ini dalam sosok seorang Muslim. Dialah Nima Arkani-Hamed, fisikawan muda yang telah mengguncang dunia karena penemuannya soal 7 dimensi melalui string theory (teori dawai) yang dipelajarinya. Teori ini disinyalir akan berhasil menyempurnakan teori relativitas-nya Einstein yang masih ada kelemahannya. Jika berhasil, Arkani pun digadang-gadang akan menjadi salah satu fisikawan terhebat yang pernah ada di muka bumi.

Arkani lahir di Huston, 5 April 1972. Sejak kecil Arkani memang sudah menyukai fisika. Maklum saja ayah dan ibunya yang merupakan warga Iran adalah seorang fisikawan. Namun, perjalanan Arkani di masa kecil tidak semulus anak kecil pada umumnya. Saat usianya baru 9 tahun ia sudah harus menyaksikan ayah dan ibunya melarikan diri dari negaranya, Iran. Bukan karena mereka melakukan tindakan kriiminal sehingga dikejar-kejar polisi. Keselamatan mereka terancam karena diduga terlibat dalam upaya perlawanan terhadap pemerintahan Iran yang baru kala itu.

Kita tahu bahwa sebelum revolusi Iran berkecamuk, Ja’far Arkani-Hamed, ayah Arkani, tinggal di Amerika Serikat. Namun, ketika revolusi yang dipimpin Ayatullah Khomeini itu terjadi, Ja’far pulang kampung untuk mendukung gerakan revolusi atau oposisi yang menggulingkan pemerintahan Mohammad Syah Reza Pahlevi. Akhirnya, revolusi itu berhasil dan Ja’far pun merasa tidak sia-sia pulang kampung.

Ja’far kemudian diangkat sebagai Kepala Departemen Fisika di Universitas Teknologi Sharif, Teheran. Semua itu dilakukan karena keahlian Ja’far dalam bidang fisika dan juga turut membantu dalam gerakan revolusi yang sangat bersejarah itu.

Namun, dalam perjalanannya, tampaknya kebijakan-kebijakan pemerintahan baru Iran sudah tidak sejalan lagi dengan nilai-nilai idealisme Ja’far dan beberapa kelompok lainnya. Menurut mereka, pemerintahan baru Iran telah mengangkangi nilai-nilai revolusi. Akhirnya, mereka yang menentang itu melakukan perlawanan dan Ja’far diduga ikut terlibat dalam gerakan tersebut.

Merasa dirinya dituduh terlibat dan nyawa mereka terancam, akhirnya Ja’far dan keluarga pun pergi meninggalkan Iran. Luar biasanya, Ja’far, istri dan anak semata wayangnya pergi dengan menaiki kendaraan kuda (bukan pesawat atau mobil). Mereka bertiga dalam satu kuda. Selama perjalanan itu, mereka sekali-kali menengok ke belakang, takut dikuntit.

Setelah berhasil keluar dari negerinya sendiri, Ja’far pun merobek paspor dirinya, istri dan anaknya dan berjanji tidak akan lagi kembali ke kampung halaman. Pada tahun 1982, mereka pun menetap di Kanada, membuka lembaran baru.
Awalnya, Tak Tertarik pada String Theory

Itulah sekelumit masa lalu Arkani yang penuh liku. Demi keamanan keluarga, sang ayah membawanya pergi dari kampung halaman. Namun, kondisi seperti ini justru tak menyurutkan minat dan bakat Arkani pada bidang fisika. Bahkan, pada usia 14 tahun Arkani sudah mengagumi teori gravitasi dari Newton. “Ketika saya tahu bagaimana menghitung kecepatan minimum pesawat ruang angkasa setelah lepas dari pengaruh gravitasi bumi, saya hanya berpikir itu adalah hal paling keren,” ujarnya kala itu.

Bayangkan, di usia masih remaja, Arkani sudah mampu menghitung kecepatan pesawat terbang. Karena itu, ia pun bermimpi menjadi seorang ilmuwan fisika kelak. Berbagai teori dasar ia lahap. Namun, satu teori yang tidak diliriknya, yaitu string theory (teori dawai) yang lagi ngetren pada tahun 1980-an. Tidak dilirik bukan berarti tidak tahu, tapi karena teori itu sangat jelimet sehingga membuatnya tidak tertarik untuk mempelajarinya. Tapi, kelak, teori inilah yang justru melambungkan namanya. “Awalnya saya tidak suka. Teori itu terlalu dalam dan sulit dimengerti,” ujarnya terus terang kala itu.

Kita tahu bahwa teori dawai mulai dikenal pada 1980-an. String teori muncul sebagai sebuah penjelasan tentang cara kerja alam semesta. Ilmu fisika mengenali semesta ini terbentuk dari partikel super kecil yang terus bergerak. Partikel atau nucleon ini terdiri dari neutron dan proton. Sementara electron terus bergerak mengitari nucleon.

Partikel terus bergerak dan saling berinteraksi. Salah satu interaksi antar partikel adalah interaksi gravitational yang telah dijelaskan melalui teori gravitasi yang berpangkal pada relativitas Albert Einstein.

Dalam perkembangannya ditemukan tiga interaksi lain antar partikel yaitu : electromagnetic, strong nuclear, dan weak nuclear. Ketiga interaksi terakhir ini hanya bisa dijelaskan melalui teori kuantum.

Masalahnya antara kedua teori besar, relativitas dan kuantum seringkali tidak sejalan. Ahli-ahli fisika modern di tahun 1980-an melihat adanya bentuk getaran saat partikel bergerak dan berinteraksi. Getaran inilah yang kemudian mereka sebut sebagai teori senar atau dawai (string teori).

String teori ternyata berhasil merangkum 4 interaksi antar partikel. Sehingga teori baru ini berhasil menyandingkan kedua teori besar, gravitasi dan kuantum. Hingga kini para pakar fisika masih terus mencoba mencari penjelasan paling logis atas string teory.

Mereka meyakini, teori baru ini akan bisa menjelaskan dengan jernih tentang berbagai misteri alam semesta yang belum terjawab. Di antaranya adanya ekstra dimensi, blackhole (lubang hitam), dark matter (materi gelap), hingga dark energy (energi gelap).

Jika jawaban tersebut ditemukan, maka string teori akan menjadi "Teori Segala Sesuatu" yang menjelaskan asal mula dan keyakinan kita tentang cara kerja alam semesta. "Saya sudah berada di tengah-tengah teori dawai. Di sini mengandung misteri yang sangat dalam," kata Arkani.
Fisikawan Muda yang Brilian

Arkani lulus S1 Fisika dari Universitas Toronto pada 1993 dan mendapat gelar kehormatan ganda, fisika dan matematika. Dia mulai mendalami teori kuantum yang mendasari teori dawai. Ia kemudian melanjutkan kuliah sampai meraih gelar PhD dari University of California Berkeley di tahun 1997. Selang empat tahun kemudian, Arkani pindah meneliti di Universitas Harvard. Pada 2003 dia mendapatkan Gribov Medal dari Masyarakat Fisika Eropa dan di 2005, ia meraih 'Phi Beta Kappa' dari Universitas Harvard karena mengajar dengan terpuji.

Pada tahun 2008, Universitas Princeton 'membajaknya' dari Harvard untuk duduk di Institute of Advanced Studies, sebuah posisi yang pernah ditempati Albert Einstein, pada 1935-1955.

Arkani berhasil menorehkan namanya dalam tinta emas di bidang fisika partikel lewat teori revolusioner yang diusungnya tentang fungsi alam semesta. Jika terbukti benar, itu akan menjadi tambahan baru pertama bagi teori fisika partikel sejak Albert Einstein merevolusi bidang itu beberapa dekade lalu.

Situs Ground Report melaporkan, akselerator partikel terbesar yang sedang dibangun di Swiss telah menghabiskan dana antara US$5-10 miliar. Dan Arkani, fisikawan keturunan Iran, sedang menunggu kejeniusannya diuji.
Karirnya Semakin Cemerlang

Karir Arkani dimulai menjadi asisten profesor di Universitas of California Berkeley sampai kemudian menjadi Associate Professor pada 2001. Arkani melahirkan sebuah makalah yang fenomenal berjudul Electroweak Symmetri Breaking from Dimensional Deconstruction. Dalam makalah ini ia menjelaskan bagaimana dunia dapat berjalan sebagaimana diungkapkan oleh teori relativitas Einstein. Teori itu menerangkan bahwa alam semesta pada skala yang sangat besar dan pada saat yang sama mengikuti mekanika kuantum. Hukum alam yang menggambarkan alam semesta pada skala lebih kecil dari apa yang bisa dilihat oleh mata.

Arkani bersama mitranya di Berkeley, Savas Dimopoulos dan Gia Dvali, memunculkan hipotesis baru, yaitu “Kelemahan teori gravitasi terjadi karena terdapat tambahan dimensi yang besar yang bisa sebesar satu milimeter.”

Arkani berteori bahwa dimensi bisa sampai tujuh, bukan empat seperti dalam fisika klasik. Dimensi-dimensi sebesar itu bisa lolos dari deteksi karena segala yang kita tahu, kecuali gravitasi, ditetapkan dalam tiga dimensi ruang dan satu dimensi waktu.

Gravitasi mungkin mampu menyelusup dalam dimensi-dimensi tambahan ini, sehingga membuat gravitasi terlihat lemah dari perhatian kita. Sebagai hasilnya, perbedaan besaran gravitasi memungkinkan peneliti mendeteksi dimensi tersembunyi tersebut.

Berkat temuannya ini, nama Arkani jadi terkenal di kalangan fisikawan dunia. Pada 2001 dia pindah meneliti di Universitas Harvard bersama Andi Cohen dan Howard Georgi. Arkani telah mengajukan teori fisika baru ini untuk dites di laboratorium raksasa Large Hadron Collider (LHC) di CERN, Swiss.

“LHC bisa mengarahkan para ahli pada pengamatan langsung terhadap string atau setidaknya bukti tidak langsung keberadaan mereka,” katanya kepada CNN. Dengan menumbuhkan partikel satu ke yang lainnya, LHC bisa mendeteksi partikel menyelinap masuk dan keluar dari dimensi yang digambarkannya.

“Penelitian Arkani-Hamed pada dimensi ekstra besar akan benar-benar memberikan konfirmasi pertama dalam cara yang sangat hebat tentang pemikiran manusia soal alam,” ujar Daniel Marlow, profesor fisika di Princeton University.

Atas prestasinya itu, selain beberapa penghargaan yang telah disebutkan di atas, pada tahun 2008, Arkani pun diganjar penghargaan Raymond and Beverly Sackler Prize di Universitas Tel Aviv, sebagai ilmuwan muda yang memberikan kontribusi luar biasa dan mendasar di bidang fisika.

Pada 2009 dia terpilih jadi salah satu anggota Akademi Ilmu Pengetahuan dan Seni Amerika. Terakhir, Juli 2012, dia mendapatkan penghargaan fisika fundanmental dari pengusaha internet, Yuri Milner. Dalam catatan Reuters, dampak riset Arkani masuk rangking 2, serta ranking 10 berdasarkan jumlah pengutipan atas 26 makalah yang total dikutip 2.640 kali. Salah satu makalahnya muncul dalam daftar 20 makalah paling banyak dikutip selama 10 tahun ini.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar