Partikel-partikel elementer alam semesta
Benar, proton dan neutron bukan lagi dianggap sebagai partikel elementer. Partikel-partikel ini terdiri dari partikel yang lebih kecil yang disebut kuark. Dalam Model Standar fisika partikel, partikel elementer adalah partikel yang tidak dapat dibagi lagi menjadi partikel yang lebih kecil. Berikut adalah daftar partikel elementer yang dikenal saat ini:
### **1. Partikel Fermionik**
Fermion adalah partikel yang membentuk materi. Mereka mengikuti prinsip eksklusi Pauli, yang berarti dua fermion tidak dapat berada dalam keadaan kuantum yang sama secara bersamaan. Fermion dibagi menjadi dua kategori: kuark dan lepton.
#### **A. Kuark (Quarks)**
Kuark adalah partikel yang menyusun proton dan neutron. Ada enam jenis (flavor) kuark:
- **Up (u)**
- **Down (d)**
- **Charm (c)**
- **Strange (s)**
- **Top (t)**
- **Bottom (b)**
Proton terdiri dari dua kuark up dan satu kuark down (uud), sementara neutron terdiri dari dua kuark down dan satu kuark up (udd). Kuark memiliki muatan pecahan (misalnya, kuark up memiliki muatan +2/3, sedangkan kuark down memiliki muatan -1/3).
#### **B. Lepton**
Lepton adalah partikel elementer yang tidak mengalami interaksi kuat seperti kuark. Ada enam jenis lepton, yang terdiri dari tiga lepton bermuatan dan tiga neutrino:
- **Elektron (e)**
- **Muon (μ)**
- **Tau (τ)**
- **Neutrino elektron (νₑ)**
- **Neutrino muon (νμ)**
- **Neutrino tau (ντ)**
Elektron adalah partikel yang paling akrab bagi kita, karena mengelilingi inti atom. Neutrino adalah partikel yang sangat ringan dan hanya berinteraksi lemah dengan materi, sehingga sangat sulit untuk dideteksi.
### **2. Partikel Bosonik**
Boson adalah partikel yang bertindak sebagai perantara gaya fundamental. Mereka mengikuti statistik Bose-Einstein, yang memungkinkan beberapa boson berada dalam keadaan kuantum yang sama. Ada beberapa boson yang dikenal dalam Model Standar:
#### **A. Boson Pengantara (Gauge Bosons)**
Boson pengantara adalah partikel yang membawa gaya fundamental:
- **Foton (γ)**: Membawa gaya elektromagnetik.
- **Gluon (g)**: Membawa gaya nuklir kuat, mengikat kuark di dalam proton dan neutron.
- **Boson W (W⁺, W⁻) dan Z (Z⁰)**: Membawa gaya nuklir lemah.
#### **B. Boson Higgs (Higgs Boson)**
- **Higgs Boson (H)**: Partikel ini dikaitkan dengan medan Higgs, yang memberikan massa kepada partikel lain. Higgs boson adalah partikel yang terakhir ditemukan pada tahun 2012 di Large Hadron Collider (LHC) oleh CERN.
### **3. Antipartikel**
Setiap partikel elementer memiliki antipartikel yang sesuai, dengan sifat yang sama tetapi muatan yang berlawanan. Misalnya:
- **Positron (e⁺)** adalah antipartikel dari elektron, dengan muatan positif.
- **Antikuark** adalah antipartikel dari kuark.
### **Kesimpulan:**
Proton dan neutron terdiri dari kuark, sehingga bukan lagi dianggap sebagai partikel elementer. Partikel elementer saat ini terdiri dari kuark, lepton, boson pengantara gaya (seperti foton, gluon, dan boson W/Z), serta Higgs boson. Partikel-partikel ini membentuk dasar dari semua materi dan gaya yang ada di alam semesta menurut Model Standar fisika partikel.
Jika kita menghitung semua partikel elementer yang termasuk dalam Model Standar, berikut adalah perinciannya:
### **1. Fermion (12 partikel)**
- **6 Kuark**:
- Up (u)
- Down (d)
- Charm (c)
- Strange (s)
- Top (t)
- Bottom (b)
- **6 Lepton**:
- Elektron (e)
- Muon (μ)
- Tau (τ)
- Neutrino elektron (νₑ)
- Neutrino muon (νμ)
- Neutrino tau (ντ)
### **2. Boson Pengantara (4 partikel)**
- **Foton (γ)**
- **Gluon (g)**
- **Boson W (W⁺, W⁻)** (biasanya dihitung sebagai dua partikel)
- **Boson Z (Z⁰)**
### **3. Higgs Boson (1 partikel)**
- **Higgs Boson (H)**
### **Total Partikel Elementer:**
- **Fermion**: 12
- **Boson Pengantara**: 4 (termasuk W⁺ dan W⁻ sebagai dua partikel terpisah)
- **Higgs Boson**: 1
**Total: 17 partikel elementer.**
Jika kita juga mempertimbangkan antipartikel untuk masing-masing dari 17 partikel ini, maka ada 17 antipartikel tambahan, sehingga totalnya menjadi 34 partikel elementer (termasuk antipartikel). Namun, jika kita hanya menghitung partikel dasar tanpa memperhitungkan antipartikel secara terpisah, total partikel elementer dalam Model Standar adalah **17**.
0 komentar:
Posting Komentar