Pagi ini, Akademi Ilmu Pengetahuan Kerajaan Swedia memberikan Hadiah Nobel dalam Fisika kepada tiga fisikawan yang berbasis di AS, Rainer Weiss dari Massachusetts Institute of Technology serta Kip S. Thorne dan Barry C. Barish dari California Institute of Technology untuk mereka bekerja di belakang penemuan gelombang gravitasi — sejenis riak dalam struktur ruang-waktu yang pertama kali diprediksi oleh Albert Einstein lebih dari 100 tahun yang lalu.
Konten terkait
- Apa Arti Tabrakan Bintang Neutron untuk Materi Gelap
Seperti yang dilaporkan Dennis Overbye di The New York Times, ketiga pemenang adalah kekuatan pendorong di belakang Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (LIGO), sebuah instrumen yang dirancang untuk mendeteksi gelombang gravitasi. Mereka memimpin konsorsium lebih dari 1.000 ilmuwan yang bekerja selama beberapa dekade untuk mengumpulkan, menganalisis, dan meningkatkan detektor. Dan pada 2015, upaya mereka akhirnya membuahkan hasil dengan mendeteksi kicauan kecil yang dipancarkan dari dua lubang hitam yang bertabrakan lebih dari satu miliar tahun yang lalu.
Sementara waktu antara penemuan dan penghargaan - hanya dua tahun - singkat dengan standar Nobel (bahkan Einstein menunggu 16 tahun untuk penghargaannya), benih proyek lebih dari 40 tahun dalam pembuatan.
Deteksi gelombang gravitasi mengguncang komunitas fisika, membenarkan salah satu penyewa utama Teori Relativitas Umum Einstein. Menurut teori ini, gerakan benda-benda yang sangat masif, seperti lubang hitam, menyebabkan riak melalui jalinan ruang-waktu — seperti gelombang dari kerikil yang jatuh di kolam. Tetapi selama beberapa dekade, fisikawan meragukan bahwa gelombang ini benar-benar ada — atau bisa dideteksi.
Sebagai mahasiswa PhD pada awal 1960-an, Kip Thorne percaya bahwa mereka ada di luar sana. Dan pada 1970-an, percobaan pemodelan dan pemikiran baru mulai meyakinkan semakin banyak peneliti. "Musiknya ada di luar sana. Mereka belum mendengarnya, " Jennie Rothenberg Gritz menulis untuk Smithsonian pada 2017 ketika ketiganya dihormati dengan Penghargaan Ingenuity majalah Amerika.
Pada tahun 1972, Weiss menerbitkan sebuah makalah dengan konsepsi awalnya tentang apa yang disebut "Gelombang Gravitasi Laser", bekerja sama dengan Thorne untuk memperbaiki dan melaksanakan rencana ambisius. Itu adalah ide radikal: buatlah detektor yang cukup sensitif untuk mendeteksi riak di ruang-waktu yang lebih kecil dari diameter proton.
Barish, yang sebelumnya adalah kepala proyek Superkonduktor Supercollider, bergabung dengan tim kemudian, menjadi direktur LIGO pada tahun 1994. Dia sering dipuji karena mengatur ulang dan mengelola proyek, yang sedang berjuang untuk melanjutkan pada saat itu. Namun akhirnya LIGO lahir.
LIGO terdiri dari dua detektor berbentuk L, satu di Louisiana dan satu di Washington State — dipisahkan oleh 1.865 mil. Setiap detektor, Gritz melaporkan, memiliki dua lengan sepanjang 2, 5 mil dengan cermin paling halus di dunia di setiap ujungnya. Sebagai fisikawan Brian Greene menulis untuk Smithsonian.com tahun lalu, detektor mengukur waktu yang dibutuhkan sinar laser super-kuat untuk memantul di antara dua cermin, mengukur setiap perbedaan menit. Perubahan kecil dalam waktu perjalanan laser adalah indikator gelombang gravitasi yang lewat.
Selama delapan tahun pertama, observatorium itu berjuang, dan ditutup pada 2010 karena alat pelengkap senilai $ 200 juta. Tetapi pada September 2015, segera setelah diluncurkan kembali, LIGO mendeteksi riak pertama. Sejak itu, tiga gelombang gravitasi lain telah terdeteksi, satu, kolaborasi antara LIGO dan observatorium Virgo Italia, diumumkan minggu lalu.
Sementara hanya tiga peneliti yang diakui oleh hadiah, butuh banyak peneliti untuk detektor untuk berhasil, lapor Hannah Devlin dan Ian Sample di The Guardian . "Saya memandang ini lebih sebagai hal yang mengakui karya sekitar 1.000 orang, " kata Weiss. "Aku benci mengatakannya padamu, tetapi selama 40 tahun orang berpikir tentang ini, mencoba membuat deteksi ... dan perlahan tapi pasti membuat teknologi bersama untuk melakukannya."
Devlin dan Sampel melaporkan bahwa ada anggota tim keempat yang kemungkinan juga akan menerima hadiah. Fisikawan Skotlandia Ronald Drever, anggota inti lain dari tim LIGO meninggal karena demensia pada bulan Maret. Panitia Nobel biasanya tidak memberikan hadiah secara anumerta.
Penemuan ini adalah pengubah permainan bagi para astronom dan fisikawan, yang menyediakan alat baru untuk mempelajari alam semesta. Seperti yang ditulis Green tahun lalu, tidak seperti cahaya, sinar-X, sinar gamma, inframerah, atau sinyal lain yang digunakan para astronom untuk mempelajari langit, gelombang gravitasi melewati segala sesuatu dan tidak dapat dihalangi. Jadi ombak dapat digunakan untuk memeriksa alam yang "terlarang" terhadap cahaya — termasuk mungkin "gemuruh liar ledakan besar itu sendiri, 13, 8 miliar tahun lalu."
Seperti yang ditulis Green: "Sejarah akan melihat kembali pada penemuan sebagai salah satu dari sedikit titik belok yang mengubah arah ilmu pengetahuan."
