Tim Peneliti Belanda dan Jerman Ciptakan Black Hole di Laboratorium

TEMPO.CO, Jakarta - Penelitian yang dipimpin oleh tim di University of Amsterdam, Belanda, berhasil membuat pemodelan lubang hitam (black hole) di laboratorium. Hal tersebut menunjukkan bahwa radiasi yang sulit dipahami dari lubang hitam dapat dipelajari dengan menirunya di laboratorium.  

Lubang hitam merupakan objek paling ekstrem di alam semesta. Objek masif ini sangat padat sehingga, dalam jarak tertentu dari pusat massanya, tidak ada apa pun yang bisa berhasil meloloskan diri darinya. Bahkan cahaya sekalipun.

Pemahaman lubang hitam menjadi kunci untuk mengungkap hukum paling mendasar yang mengatur kosmos. Ini karena mereka mewakili batas dari dua teori fisika. Yang pertama, teori umum relativitas yang menggambarkan gravitasi sebagai hasil dari pelengkungan ruang waktu (skala besar) oleh benda-benda masif.

Kedua, teori mekanika kuantum. Teori ini yang menjelaskan fisika pada skala panjang terkecil. Untuk mendeskripsikan lubang hitam sepenuhnya, diperlukan penyatuan kedua teori ini dan membangun teori gravitasi kuantum.

Stephen Hawking, dalam teorinya, menyatakan bahwa setiap lubang hitam pasti memancarkan sejumlah kecil radiasi karena fluktuasi kuantum kecil di sekitar cakrawalanya. Sayangnya, radiasi ini tidak pernah terdeteksi secara langsung karena jumlah radiasi Hawking yang berasal dari setiap lubang hitam diperkirakan sangat kecil, sehingga tidak mungkin untuk mendeteksi (dengan teknologi saat ini) di antara radiasi yang berasal dari semua objek kosmik lainnya. 

Dari situlah para peneliti di University of Amsterdam dan IFW Dresden, Jerman, ingin mempelajari mekanisme yang mendasari kemunculan radiasi Hawking di Bumi dengan membuat pemodelan black hole di laboratorium. Mereka adalah Lotte Mertens, Ali G. Moghaddam, Dmitry Chernyavsky, Corentin Morice, Jeroen van den Brink, dan Jasper van Wezel .

"Kami ingin menggunakan alat canggih dari materi yang terkondensasi untuk menyelidiki fisika yang tidak dapat dicapai dari objek luar biasa ini (lubang hitam),” ucap Lotte Mertens.

Para peneliti mempelajari sebuah model berdasarkan rantai atom satu dimensi, di mana elektron dapat "melompat" dari satu lokasi atom ke lokasi berikutnya. Pembengkokan ruang waktu karena kehadiran lubang hitam ditiru juga dengan menyetel seberapa mudah elektron dapat melompat di antara setiap lokasi itu. 

Meskipun tidak ada gravitasi aktual dalam sistem model, namun horizon sintetik ini memberikan pemahaman penting tentang lubang hitam. Karena dianggap sangat sederhana, model ini dapat diimplementasikan dalam berbagai pengaturan eksperimental. 

Menurut Mertens dkk, membawa lubang hitam ke laboratorium dapat membawa selangkah lebih dekat untuk memahami interaksi antara gravitasi dan mekanika kuantum, dan dalam perjalanan menuju teori gravitasi kuantum. Penelitian ini telah dipublikasikan di Physical Review Research dengan judul “Thermalization by a synthetic horizon” pada 8 November 2022.

ZAHRANI JATI HIDAYAH

Baca juga:
BMKG: Hujan Sedang-Lebat Hari Ini dari Sumatera Barat sampai Jawa Tengah