KANAL TEKNOLOGI – Selama puluhan tahun, antimateri hanya bisa dipelajari dengan sangat dekat dengan tempat ia dibuat. Kini situasinya mulai berubah.
Pada 24 Maret 2026, para ilmuwan eksperimen BASE di CERN berhasil memindahkan perangkap berisi antiproton menggunakan truk melintasi kawasan utama CERN. Di dalam perangkat tersebut terdapat 92 antiproton yang harus dipertahankan tetap terperangkap selama perjalanan.
Bagi dunia fisika, perjalanan singkat itu bukan sekadar demonstrasi teknologi. Itu adalah langkah pertama menuju sesuatu yang sebelumnya sangat sulit dibayangkan, yakni antimateri dapat dikirim dari tempat pembuatannya ke laboratorium lain untuk diteliti.
Dan alasan para ilmuwan ingin melakukan itu bukan karena mereka membutuhkan antimateri dalam jumlah besar. Mereka justru membutuhkan sesuatu yang jauh lebih sulit diperoleh, yakni ketenangan.
Bukan membawa antimateri dalam wadah biasa
Antimateri memiliki masalah mendasar. Ketika bertemu dengan materi biasa, keduanya dapat mengalami annihilation atau pemusnahan bersama, menghasilkan energi dan partikel lain. Karena itu, antiproton tidak bisa dimasukkan ke dalam botol, tabung atau kotak seperti bahan biasa.
Partikel tersebut harus ditahan menggunakan medan listrik dan magnet di dalam perangkap khusus.
Perangkat yang digunakan BASE disebut BASE-STEP, sebuah sistem perangkap Penning yang dapat dipindahkan. Peralatan ini dilengkapi magnet superkonduktor, sistem pendingin kriogenik, ruang vakum, catu daya, serta sistem yang menjaga partikel tetap terperangkap selama perjalanan.
Bobotnya hampir satu ton. Sekitar 600 kilogram berasal dari magnet superkonduktor. Meski demikian, perangkat tersebut dirancang cukup ringkas untuk dimuat ke truk dan melewati pintu laboratorium biasa.
Jadi, ketika orang mengatakan CERN ‘membawa antimateri dengan truk’, yang sebenarnya dibawa adalah sebuah perangkap berteknologi tinggi yang di dalamnya terdapat antiproton. Dan 92 partikel itu harus tetap berada di tempatnya.
Mengapa harus keluar dari fasilitas CERN? Inilah inti dari eksperimen tersebut.
CERN memiliki Antimatter Factory, fasilitas khusus yang menghasilkan antiproton berenergi rendah untuk berbagai eksperimen antimateri. Namun ada paradoks.
Tempat terbaik untuk membuat dan memasok antiproton belum tentu merupakan tempat terbaik untuk mengukur sifat antiproton dengan presisi tertinggi.
Eksperimen BASE berada di lingkungan yang dipengaruhi oleh aktivitas peralatan akselerator. Fluktuasi medan magnet yang dihasilkan sistem Antiproton Decelerator dan ELENA dapat mengganggu pengukuran yang sangat sensitif.
Bagi eksperimen biasa, gangguan seperti itu mungkin tidak berarti. Tetapi BASE tidak sedang mengukur sesuatu secara biasa. Mereka ingin membandingkan proton dengan antiproton sampai tingkat ketelitian yang sangat ekstrem. Karena itu muncul gagasan sederhana tetapi revolusioner.
Jika lingkungan di sekitar antimatter factory mengganggu pengukuran, mengapa tidak membawa antiproton ke tempat yang lebih tenang? Masalahnya tentu saja bagaimana membawa antimateri tanpa kehilangan partikel? BASE-STEP adalah jawaban yang sedang diuji.
Dari proton biasa ke antiproton
Sebelum berani membawa antiproton, para ilmuwan harus membuktikan bahwa teknologi transportasinya bekerja.
Pada 2025, mereka lebih dulu membawa awan proton yang terperangkap menggunakan BASE-STEP. Proton digunakan sebagai pengganti untuk menguji sistem sebelum antimateri benar-benar diangkut. Percobaan itu menunjukkan bahwa partikel dapat dipindahkan tanpa kehilangan selama perjalanan dan perangkat mampu beroperasi secara mandiri selama beberapa jam.
Setahun kemudian, tantangan sebenarnya dilakukan. Antiproton dimasukkan ke dalam perangkap dan perangkat tersebut dibawa menggunakan truk melintasi kawasan utama CERN. Sebanyak 92 antiproton selamat dari perjalanan.
Bagi orang yang melihatnya dari luar, mungkin tidak ada sesuatu yang spektakuler. Sebuah truk berjalan dari satu tempat ke tempat lain. Tetapi secara ilmiah, peristiwa tersebut mengubah kemungkinan penelitian antimateri.
Tujuannya bukan sekadar memindahkan partikel
CERN membayangkan BASE-STEP sebagai sistem yang suatu hari dapat mengirim antiproton ke laboratorium lain.
Salah satu tujuan yang disebut adalah Heinrich Heine University Düsseldorf di Jerman. Dengan membawa antiproton ke laboratorium yang lebih tenang, para peneliti dapat melakukan pengukuran presisi yang tidak mudah dilakukan di lingkungan Antimatter Factory.
Konsepnya mirip dengan mengirim sampel penelitian dari satu fasilitas ke fasilitas lain. Bedanya, sampel ini terdiri dari antipartikel yang tidak boleh menyentuh wadahnya sendiri. Dan di sinilah arti penting keberhasilan BASE-STEP menjadi lebih jelas.
Selama ini, penelitian antimateri sangat bergantung pada keberadaan fasilitas khusus di CERN.
Jika transportasi antimateri dapat dilakukan secara rutin, penelitian tidak lagi harus sepenuhnya terkonsentrasi di satu lokasi. Antiproton bisa dibuat di CERN. Kemudian dipindahkan. Lalu diukur di laboratorium yang memiliki kondisi paling sesuai untuk pertanyaan ilmiah tertentu.
Mengapa ilmuwan membutuhkan ketelitian sedemikian tinggi?
Pertanyaan terbesar bukan apakah antimateri ada. Kita sudah tahu antimateri ada. Pertanyaan yang lebih sulit adalah, apakah alam memperlakukan materi dan antimateri benar-benar sama?
Menurut Model Standar fisika partikel dan prinsip CPT, partikel dan antipartikelnya harus memiliki sifat fundamental yang sangat berkaitan: massa yang sama, tetapi beberapa sifat seperti muatan berlawanan. Karena itu, ilmuwan membandingkan proton dan antiproton dengan ketelitian luar biasa.
BASE, misalnya, mengukur rasio muatan terhadap massa proton dan antiproton dengan presisi hingga sekitar 16 bagian per triliun. Eksperimen itu juga membandingkan momen magnetik keduanya.
Mengapa mencari perbedaan yang begitu kecil? Karena mungkin justru di sanalah jawaban atas salah satu misteri terbesar alam semesta bersembunyi.
Mengapa alam semesta dipenuhi materi?
Jika alam semesta awal menghasilkan materi dan antimateri dalam jumlah yang sama, keduanya seharusnya saling memusnahkan. Namun alam semesta kita tidak berakhir sebagai lautan radiasi. Ada materi yang tersisa. Materi itu membentuk atom, bintang, galaksi, planet, dan akhirnya kehidupan.
Dengan kata lain, keberadaan kita menunjukkan bahwa pada suatu tahap dalam sejarah alam semesta, terdapat ketidakseimbangan antara materi dan antimateri.
Para fisikawan belum memiliki jawaban lengkap mengenai asal-usul ketidakseimbangan tersebut. Salah satu kemungkinan yang terus diuji adalah apakah terdapat perbedaan yang sangat kecil dalam perilaku materi dan antimateri.
Jika perbedaan fundamental itu ditemukan, dampaknya bisa jauh lebih besar daripada sekadar koreksi terhadap sebuah angka dalam buku fisika. Ia bisa menjadi petunjuk menuju fisika di luar Model Standar.
Antimateri tidak sedang dicari untuk menjadi sumber energi
Ada satu kesalahpahaman yang sering muncul setiap kali antimateri dibahas. Antimateri memang dapat menghasilkan energi sangat besar ketika bertemu materi, sehingga sering digambarkan sebagai bahan bakar masa depan atau senjata dalam fiksi ilmiah. Tetapi eksperimen BASE tidak bertujuan membuat sumber energi.
Jumlah antiproton yang dapat diproduksi manusia sangat kecil.
Bahkan CERN sendiri menjelaskan bahwa antimateri yang dihasilkan di fasilitasnya terutama digunakan untuk penelitian sifat fundamental antimateri.
Nilai sebenarnya dari antiproton bukan pada energi yang bisa diperoleh dari pemusnahannya. Nilainya ada pada informasi yang bisa diberikan satu partikel.
Satu antiproton yang bertahan cukup lama di dalam perangkap dapat digunakan untuk melakukan pengukuran sangat presisi. Dan semakin tenang lingkungan pengukurannya, semakin sensitif eksperimen tersebut.
Sebuah laboratorium antimateri yang bisa berjalan
BASE-STEP karena itu dapat dilihat sebagai lebih dari sekadar alat transportasi. Ia merupakan upaya membuat penelitian antimateri menjadi lebih fleksibel.
CERN bahkan menyebut visi jangka panjangnya sebagai kemungkinan membawa antimateri ke fasilitas penelitian lain di Eropa. Perangkat tersebut dirancang untuk dapat beroperasi tanpa bergantung terus-menerus pada infrastruktur akselerator CERN.
Bayangkan sebuah laboratorium memiliki peralatan yang sangat sensitif terhadap medan magnet.
Daripada membawa peralatan tersebut ke CERN, para ilmuwan dapat membawa antiprotonnya ke laboratorium. Itu mengubah cara eksperimen dapat dirancang. Pertanyaan ilmiah tidak lagi sepenuhnya ditentukan oleh lokasi tempat antimateri dibuat.
Perjalanan kecil untuk pertanyaan yang sangat besar
Pada akhirnya, yang dipindahkan CERN pada Maret 2026 hanyalah 92 antiproton. Tidak ada ledakan. Tidak ada mesin raksasa yang menembakkan partikel ke langit.
Hanya sebuah perangkap hampir satu ton yang bergerak menggunakan truk di kawasan CERN. Namun perjalanan tersebut menandai perubahan penting.
Manusia mulai memiliki kemampuan bukan hanya untuk menciptakan antimateri, tetapi juga menyimpannya, mempertahankannya selama perjalanan dan membawanya ke lingkungan lain untuk penelitian. Dan tujuan akhirnya bukan membuat antimateri dalam jumlah lebih banyak. Para ilmuwan ingin mengetahui apakah ada sesuatu yang selama ini luput dari pengukuran.
Sesuatu yang mungkin sangat kecil. Perbedaan antara proton dan antiproton. Perbedaan yang mungkin hanya muncul setelah pengukuran dilakukan dengan presisi yang jauh lebih tinggi.
Sebab jika materi dan antimateri ternyata tidak sepenuhnya identik seperti yang diprediksi teori, temuan itu bisa membantu menjawab pertanyaan yang jauh lebih besar:
Mengapa materi berhasil bertahan ketika antimateri hampir seluruhnya menghilang? Dan pada akhirnya, pertanyaan itu kembali kepada kita sendiri.
Sebab tanpa sedikit kelebihan materi atas antimateri pada masa awal alam semesta, mungkin tidak akan ada bintang. Tidak ada Bumi. Dan tidak ada manusia yang sekarang sibuk mencari tahu ke mana perginya antimateri.
Penulis : Achmad Udin
Editor : MAD
