Penemuan Penting dalam Fisika

….PENEMUAN PENTING FISIKA…..

1.       Hukum Falling Bodies (1604)

Galileo Galilei menjungkirbalikkan hampir 2.000 tahun Aristoteles keyakinan bahwa benda lebih berat jatuh lebih cepat daripada yang lebih ringan dengan membuktikan bahwa semua benda jatuh dengan kecepatan yang sama.

2.      Universal Gravitation (1666)

Isaac Newton sampai pada kesimpulan bahwa semua benda di alam semesta, dari apel ke planet, mengerahkan gaya tarik gravitasi satu sama lain.

3.      Laws of Motion (1687)

Isaac Newton perubahan pemahaman kita tentang alam semesta dengan merumuskan tiga hukum untuk menjelaskan gerakan benda. 1) Sebuah benda yang bergerak tetap bergerak, kecuali jika gaya eksternal diberikan kepadanya. 2) Hubungan antara massa sebuah benda (m), percepatan (a) dan diterapkan gaya (F) adalah F = ma. 3) Untuk setiap aksi ada reaksi sama dan berlawanan.

4.       Hukum Kedua Termodinamika (1824 - 1850)

Ilmuwan yang bekerja untuk meningkatkan efisiensi mesin uap mengembangkan pemahaman tentang konversi panas menjadi kerja. Mereka belajar bahwa aliran panas dari yang lebih tinggi ke temperatur yang lebih rendah adalah apa yang mendorong sebuah mesin uap, menyerupakan proses aliran air yang mengubah roda penggilingan. Pekerjaan mereka mengarah pada tiga prinsip: panas mengalir secara spontan dari panas ke dingin tubuh; panas tidak bisa sepenuhnya dikonversi menjadi bentuk lain energi; dan sistem menjadi lebih teratur dari waktu ke waktu. 

5.      Elektromagnetisme (1807 - 1873)

Percobaan perintis mengungkap hubungan antara listrik dan magnet dan mengarah pada satu set persamaan yang menyatakan hukum dasar yang mengatur mereka. Salah satu hasil hasil eksperimen secara tak terduga dalam kelas. Pada 1820, fisikawan Denmark Hans Christian Oersted sedang berbicara kepada siswa tentang kemungkinan bahwa listrik dan magnet saling berhubungan. Selama kuliah, sebuah eksperimen menunjukkan kebenaran teori-nya di depan seluruh kelas.

6.      Relativitas Khusus (1905)

Siapa yang tidak mengenal Albert Einstein? Hampir semua orang terutama yang mengenyam pendidikan lebihpasti mengenalnya. Dengan penemuan terkenalnya yaitu Teori Relativitas. Teori Relativitas terbagi dua yaitu Teori Relativitas Khusus dan Teori Relativitas Umum, yang paling pertama dan membuat perubahan bagi keilmuan di bidang Fisika Modern ini adalah Teori Relativitas Khususnya. Relativitas khusus atau teori relativitas khusus adalah teori fisika yang diterbitkan pada 1905 oleh Albert Einstein. Teori ini menggantikan pendapat Newton tentang ruang dan waktu dan memasukan elektromagnetisme sebagaimana tertulis oleh persamaan Maxwell. Teori ini disebut "khusus" karena dia berlaku terhadap prinsip relativitas pada kasus "tertentu" atau "khusus" dari rangka referensi inertial dalam ruangwaktu datar, di mana efek gravitasi dapat diabaikan. Sepuluh tahun kemudian, Einstein menerbitkan teori relativitas umum (relativitas umum) yang memasukan efek tersebut.

Formula yang paling terkenal adalah E = M.C^2 nya Einstein yang membuat Relativitas identik dengan rumus tersebut. Padahal penjabaran dari Teori Relativitas ini sangat mendasar dan luas, formula tersebut merupakan ujung/kesimpulan dari penjabaran-penjabaran tersebut.

Albert Einstein menggulingkan asumsi-asumsi dasar tentang waktu dan ruang dengan menjelaskan bagaimana jam berdetak lebih lambat dan jarak muncul untuk meregangkan sebagai objek mendekati kecepatan cahaya.

7.       E = mc ^ 2 (1905)

Atau energi adalah sama dengan massa kali kecepatan cahaya kuadrat. Albert Einstein rumus terkenal membuktikan bahwa massa dan energi adalah manifestasi yang berbeda dari hal yang sama, dan bahwa jumlah yang sangat kecil massa dapat dikonversi menjadi jumlah yang sangat besar energi. Salah satu implikasi mendalam penemuan adalah bahwa tidak ada objek dengan massa yang bisa pergi lebih cepat daripada kecepatan cahaya.

8.       The Quantum Leap (1900 - 1935)

Penemu : Max Planck, ALbert Einstein, Niels Bohr, Louis de Broglie 

Untuk menggambarkan perilaku partikel-partikel subatomik, satu set hukum-hukum alam yang dikembangkan oleh Max Planck, Albert Einstein, Werner Heisenberg dan Erwin Schrödinger. Sebuah lompatan kuantum didefinisikan sebagai perubahan dari sebuah elektron dalam sebuah atom dari satu keadaan energi yang lain. Perubahan ini terjadi sekaligus, tidak secara bertahap.

 Pada tahun 1900, Max Planck memperkenalkan ide bahwa energi dapat dibagi-bagi menjadi beberapa paket atau kuanta. Ide ini secara khusus digunakan untuk menjelaskan sebaran intensitas radiasi yang dipancarkan oleh benda hitam. Pada tahun 1905, Albert Einstein menjelaskan efek fotoelektrik dengan menyimpulkan bahwa energi cahaya datang dalam bentuk kuanta yang disebut foton. Pada tahun 1913, Niels Bohr menjelaskan garis spektrum dari atom hidrogen, lagi dengan menggunakan kuantisasi. Pada tahun 1924, Louis de Broglie memberikan teorinya tentang gelombang benda.

 Teori-teori di atas, meskipun sukses, tetapi sangat fenomenologikal: tidak ada penjelasan jelas untuk kuantisasi. Mereka dikenal sebagai teori kuantum lama. Frase "Fisika kuantum" pertama kali digunakan oleh Johnston dalam tulisannya Planck's Universe in Light of Modern Physics (Alam Planck dalam cahaya Fisika Modern). Mekanika kuantum modern lahir pada tahun 1925, ketika Werner Karl Heisenberg mengembangkan mekanika matriks dan Erwin Schrödinger menemukan mekanika gelombang dan persamaan Schrödinger. Schrödinger beberapa kali menunjukkan bahwa kedua pendekatan tersebut sama.

 Heisenberg merumuskan prinsip ketidakpastiannya pada tahun 1927, dan interpretasi Kopenhagen terbentuk dalam waktu yang hampir bersamaan. Pada 1927, Paul Dirac menggabungkan mekanika kuantum dengan relativitas khusus. Dia juga membuka penggunaan teori operator, termasuk notasi bra-ket yang berpengaruh. Pada tahun 1932, Neumann Janos merumuskan dasar matematika yang kuat untuk mekanika kuantum sebagai teori operator.

 Bidang kimia kuantum dibuka oleh Walter Heitler dan Fritz London, yang mempublikasikan penelitian ikatan kovalen dari molekul hidrogen pada tahun 1927. Kimia kuantum beberapa kali dikembangkan oleh pekerja dalam jumlah besar, termasuk kimiawan Amerika Linus Pauling.

 Berawal pada 1927, percobaan dimulai untuk menggunakan mekanika kuantum ke dalam bidang di luar partikel satuan, yang menghasilkan teori medan kuantum. Pekerja awal dalam bidang ini termasuk Dirac, Wolfgang Pauli, Victor Weisskopf dan Pascaul Jordan. Bidang riset area ini dikembangkan dalam formulasi elektrodinamika kuantum oleh Richard Feynman, Freeman Dyson, Julian Schwinger, dan Tomonaga Shin'ichirō pada tahun 1940-an. Elektrodinamika kuantum adalah teori kuantum elektron, positron, dan Medan elektromagnetik, dan berlaku sebagai contoh untuk teori kuantum berikutnya.

 Interpretasi banyak dunia diformulasikan oleh Hugh Everett pada tahun 1966.

Teori Kromodinamika kuantum diformulasikan pada awal 1960an. Teori yang kita kenal sekarang ini diformulasikan oleh Polizter, Gross and Wilzcek pada tahun 1975. Pengembangan awal oleh Schwinger, Peter Higgs, Goldstone dan lain-lain. Sheldon Lee Glashow, Steven Weinberg dan Abdus Salam menunjukan secara independen bagaimana gaya nuklir lemah dan elektrodinamika kuantum dapat digabungkan menjadi satu gaya lemah elektro. Eksperimen celah-ganda royan membuktikan sifat gelombang dari cahaya. (sekitar 2012)
Henri Becquerel menemukan radioaktivitas (1896)

 Joseph John Thomson - eksperimen tabung sinar kathoda (menemukan elektron dan muatan negatifnya) (1897)

Penelitian radiasi benda hitam antara 1850 dan 1900, yang tidak dapat dijelaskan tanpa konsep kuantum.

Robert Millikan - eksperimen tetesan oli, membuktikan bahwa muatan listrik terjadi dalam kuanta (seluruh unit), (1909)

 Ernest Rutherford - eksperimen lembaran emas menggagalkan model puding plum atom yang menyarankan bahwa muatan positif dan masa atom tersebar dengan rata. (1911)

Otto Stern dan Walter Gerlach melakukan eksperimen Stern-Gerlach, yang menunjukkan sifat kuantisasi partikel spin (1920)

 Clyde L. Cowan dan Frederick Reines meyakinkan keberadaan neutrino dalam eksperimen neutrino (1955)

Mekanika kuantum sangat berguna untuk menjelaskan perilaku atom dan partikel subatomik seperti proton, neutron dan elektron yang tidak mematuhi hukum-hukum fisika klasik. Atom biasanya digambarkan sebagai sebuah sistem di mana elektron (yang bermuatan listrik negatif) beredar seputar nukleus atom (yang bermuatan listrik positif). Menurut mekanika kuantum, ketika sebuah elektron berpindah dari tingkat energi yang lebih tinggi (misalnya dari n=2 atau kulit atom ke-2 ) ke tingkat energi yang lebih rendah (misalnya n=1 atau kulit atom tingkat ke-1), energi berupa sebuah partikel cahaya yang disebut foton, dilepaskan.

9.      The Nature of Light (1704 - 1905)

Pemikiran dan eksperimentasi oleh Isaac Newton, Thomas Young dan Albert Einstein mengarah pada pemahaman tentang apa cahaya, bagaimana berperilaku, dan bagaimana ditularkan. Menggunakan prisma Newton untuk memecah cahaya putih menjadi warna dan konstituennya prisma lain untuk mencampur warna dalam cahaya putih, membuktikan bahwa cahaya berwarna putih dicampur bersama-sama membuat cahaya. Young menetapkan bahwa cahaya adalah gelombang dan menentukan panjang gelombang warna. Akhirnya, Einstein mengakui bahwa cahaya selalu bergerak pada kecepatan konstan, tidak peduli kecepatan pengukur.

10.     Neutron (1935) 

James Chadwick menemukan neutron, yang, bersama-sama dengan proton dan elektron terdiri dari atom. Temuan ini secara dramatis mengubah model atom dan mempercepat penemuan dalam fisika atom.

11.     Superkonduktor (1911 - 1986)

Penemuan yang tidak terduga bahwa beberapa material tidak memiliki perlawanan terhadap aliran listrik janji untuk merevolusi industri dan teknologi. Superkonduktivitas terjadi dalam berbagai material, termasuk unsur sederhana seperti timah dan alumunium, berbagai logam paduan dan senyawa keramik tertentu.

Fenomena superkonduktivitas merupakan fenomena yang unik dan menarik. Sejak pertama kali ditemukan, yaitu pada tahun 1911, para ahli telah berusaha mencari penjelasan fenomena tersebut dan merumuskannya dalam berbagai teori. Secara garis besar, teori-teori tersebut dirumuskan berdasarkan fenomena makro dan fenomena mikro superkonduktor. Setelah hampir satu abad usaha tersebut dilakukan, ternyata sampai saat ini belum ada teori yang tuntas dan menyeluruh yang mampu menjelaskannya.

Pada tahun 1934, Gorter dan Casimir merumuskan suatu teori berdasarkan fenomena makro superkonduktor yang cukup sederhana. Teori yang dikenal sebagai model dua fluida ( two-fluid model ) tersebut mendasari lahirnya dua teori berdasarkan fenomena makro lain, yaitu teori London (1935) dan teori Ginzburg-Landau (1950).

Teori berdasarkan fenomena mikro superkonduktor yang penting adalah teori BCS. Teori yang dikemukakan oleh J. Barden, L. Cooper dan R. Schrieffer pada tahun 1957 ini didasarkan atas adanya ikatan dua elektron di dalam superkonduktor yang disebut pasangan Cooper ( Cooper pair ). Pasangan elektron inilah yang dianggap bertanggung-jawab terhadap fenomena superkondukvitas. Dengan menggunakan mekanika kuantum, teori ini mampu menurunkan rumus suhu kritis Tc dan beberapa besaran lain.

Hasil kajian terhadap teori London, teori Ginzburg-Landau dan teori BCS menunjukkan bahwa teori London merupakan kasus khusus teori Ginzburg-Landau, sedangkan teori Ginzburg-Landau merupakan kasus khusus teori BCS. Sayang, teori BCS baru berhasil diterapkan pada superkonduktor tipe I, namun masih belum sepenuhnya berhasil diterapkan pada beberapa jenis superkonduktor tipe II.
Superkonduktivias adalah sebuah fenomena yang terjadi dalam beberapa material pada suhu rendah, dicirikan dengan ketiadaan hambatan listrik dan "dampin" dari medan magnetik interior (efek Meissner).

Superkonduktivitas adalah sebuah fenomena mekanika-kuantum yang berbeda dari konduktivitas sempurna.

Dalam superkonduktor konvensional, superkonduktivitas disebabkan oleh sebuah gaya tarik antara elektron konduksi tertentu yang meningkat dari pertukaran phonon, yang menyebabkan elektron konduksi memperlihatkan fase superfluid terdiri dari pasangan elektron yang berhubungan. Ada juga sebuah kelas material, dikenal sebagai superkonduktor tidak konvensional, yang memperlihatkan superkonduktivitas tetapi yang ciri fisiknya berlawanan dengan teori superkonduktor konvensional. Apa yang disebut superkonduktor suhu-tinggi superkonduk pada suhu yang jauh lebih tinggi dari yang dimungkinkan menurut teori konvensional (meskipun masih jauh di bawah suhu ruangan.) Sekarang ini tidak ada teori lengkap tentang superkonduktivitas suhu-tinggi.

Superkonduktivitas terjadi di berbagai macam material, termasuk unsur sederhana seperti timah dan aluminum, beberapa logam alloy, beberapa semikonduktor di-dop-berat, dan beberapa "compound" keramik berisi bidang atom tembaga dan oksigen. Kelas compound yang terkahir, dikenal sebagai kuprat, adalah superkonduktor suhu-tinggi.

Superkonduktivitas tidak terjadi dalam logam mulia seperti emas dan perak, atau di banyak logam ferromagnetik, meskipun ada beberapa material menampilkan baik superkonduktivitas dan ferromagnetisme telah ditemukan tahun-tahun belakangan ini.

12.     Quark (1962)

Murray Gell-Mann mengusulkan keberadaan partikel dasar yang menggabungkan komposit membentuk objek seperti proton dan neutron. Proton dan neutron masing-masing mengandung tiga quark.

13.     Nuclear Forces (1666 - 1957)

Penemuan kekuatan dasar di tempat kerja pada tingkat subatomik menimbulkan kesadaran bahwa semua interaksi di alam semesta adalah hasil dari empat gaya fundamental alam - yang kuat dan gaya nuklir lemah, gaya elektromagnetik dan gravitasi.

14    Efek FotoListrik (Photoelectric Effect)

Penemu : Heinrich Rudolf Hertz & Albert Einstein (1887)

Efek fotolistrik adalah pengeluaran elektron dari suatu permukaan (biasanya logam) ketika dikenai, dan menyerap, radiasi elektromagnetik (seperti cahaya tampak dan radiasi ultraungu) yang berada di atas frekuensi ambang tergantung pada jenis permukaan. Istilah lama untuk efek fotolistrik adalah efek Hertz (yang saat ini tidak digunakan lagi). Hertz mengamati dan kemudian menunjukkan bahwa elektrode diterangi dengan sinar ultraviolet menciptakan bunga api listrik lebih mudah.

Efek fotolistrik membutuhkan foton dengan energi dari beberapa electronvolts sampai lebih dari 1 MeV unsur yang nomor atomnya tinggi. Studi efek fotolistrik menyebabkan langkah-langkah penting dalam memahami sifat kuantum cahaya, elektron dan mempengaruhi pembentukan konsep Dualitas gelombang-partikel. fenomena di mana cahaya mempengaruhi gerakan muatan listrik termasuk efek fotokonduktif (juga dikenal sebagai fotokonduktivitas atau photoresistivity ), efek fotovoltaik , dan efek fotoelektrokimia

15       Sinar X (X-Rays)

Penemu : Wilhelm Conrad Röntgen (1901)

Peraih Nobel Prize pertama ini telah berjasa menemukan sinar-X yang belakangan ini digunakan untuk kepentingan medis, seperti rontgent. Sinar-X atau sinar Röntgen adalah salah satu bentuk dari radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang berkisar antara 10 nanometer ke 100 pikometer (sama dengan frekuensi dalam rentang 30 petahertz - 30 exahertz) dan memiliki energi dalam rentang 100 eV - 100 Kev. Sinar-X umumnya digunakan dalam diagnosis gambar medis dan Kristalografi sinar-X. Sinar-X adalah bentuk dari radiasi ion dan dapat berbahaya.

Pada 1895, saat mengadakan percobaan dengan aliran arus listrik dan tabung gelas yang dikosongkan sebagian (tabung sinar katode), Rontgen mengamati bahwa potongan barium platinosianida yang berdekatan melepaskan sinar saat tabung itu dioperasikan. Ia merumuskan teori bahwa saat sinar katode (elektron) menembus dinding gelas tabung, beberapa radiasi yang tak diketahui terbentuk yang melintasi ruangan, menembus bahan kimia, dan menyebabkan fluoresensi. Pengamatan lebih lanjut mengungkapkan bahwa kertas, kayu, dan aluminum, di antara bahan lain, transparan pada bentuk baru radiasi ini. Ia menemukan bahwa itu memengaruhi plat fotografi, dan, sejak tidak secara nyata menunjukkan beberapa sifat cahaya, seperti refleksi atau refraksi, secara salah ia berpikir bahwa sinar itu tak berhubungan pada cahaya. Dalam pandangan pada sifat tak pasti itu, ia menyebut fenomena radiasi X, walau juga dikenal sebagai radiasi Rontgen. Ia mengambil fotografi sinar-X pertama, dari bagian dalam obyek logam dan tulang tangan istrinya

16     Radioaktivitas (Radioactivity)

Penemu : Antoine Henri Becquerel, Pierre Curie, Marie Curie

Radioaktivitas pertama kali ditemukan pada tahun 1896 oleh ilmuwan Perancis Henri Becquerel ketika sedang bekerja dengan material fosforen. Material semacam ini akan berpendar di tempat gelap setelah sebelumnya mendapat paparan cahaya, dan dia berfikir pendaran yang dihasilkan tabung katode oleh sinar-X mungkin berhubungan dengan fosforesensi. Karenanya ia membungkus sebuah pelat foto dengan kertas hitam dan menempatkan beragam material fosforen diatasnya. Kesemuanya tidak menunjukkan hasil sampai ketika ia menggunakan garam uranium. Terjadi bintik hitam pekat pada pelat foto ketika ia menggunakan garam uranium tesebut.

Tetapi kemudian menjadi jelas bahwa bintik hitam pada pelat bukan terjadi karena peristiwa fosforesensi, pada saat percobaan, material dijaga pada tempat yang gelap. Juga, garam uranium nonfosforen dan bahkan uranium metal dapat juga menimbulkan efek bintik hitam pada pelat.

Pada awalnya tampak bentuk radiasi yang baru ditemukan ini mirip dengan penemuan sinar-X. Akan tetapi, penelitian selanjutnya yang dilakukan oleh Becquerel, Marie Curie, Pierre Curie, Ernest Rutherford dan ilmuwan lainnya menemukan bahwa radiaktivitas jauh lebih rumit ketimbang sinar-X. Beragam jenis peluruhan bisa terjadi.

Sebagai contoh, ditemukan bahwa medan listrik atau medan magnet dapat memecah emisi radiasi menjadi tiga sinar. Demi memudahkan penamaan, sinar-sinar tersebut diberi nama sesuai dengan alfabet yunani yakni alpha, beta, dan gamma, nama-nama tersebut masih bertahan hingga kini. Kemudian dari arah gaya elektromagnet, diketahui bahwa sinar alfa mengandung muatan positif, sinar beta bermuatan negatif, dan sinar gamma bermuatan netral. Dari besarnya arah pantulan, juga diketahui bahwa partikel alfa jauh lebih berat ketimbang partikel beta. Dengan melewatkan sinar alfa melalui membran gelas tipis dan menjebaknya dalam sebuah tabung lampu neon membuat para peneliti dapat mempelajari spektrum emisi dari gas yang dihasilkan, dan membuktikan bahwa partikel alfa kenyataannya adalah sebuah inti atom helium. Percobaan lainnya menunjukkan kemiripan antara radiasi beta dengan sinar katode serta kemiripan radiasi gamma dengan sinar-X.

Para peneliti ini juga menemukan bahwa banyak unsur kimia lainnya yang mempunyai isotop radioaktif. Radioaktivitas juga memandu Marie Curie untuk mengisolasi radium dari barium; dua buah unsur yang memiliki kemiripan sehingga sulit untuk dibedakan. Bahaya radioaktivitas dari radiasi tidak serta merta diketahui. Efek akut dari radiasi pertama kali diamati oleh insinyur listrik Amerika Elihu Thomson yang secara terus menerus mengarahkan sinar-X ke jari-jarinya pada 1896. Dia menerbitkan hasil pengamatannya terkait dengan efek bakar yang dihasilkan. Bisa dikatakan ia menemukan bidang ilmu fisika medik (health physics); untungnya luka tersebut sembuh dikemudian hari.

Efek genetis radiasi baru diketahui jauh dikemudian hari. Pada tahun 1927 Hermann Joseph Muller menerbitkan penelitiannya yang menunjukkan efek genetis radiasi. Pada tahun 1947 dimendapat penghargaan hadiah Nobel untuk penemuannya ini. Sebelum efek biologi radiasi diketahui, banyak perusahan kesehatan yang memasarkan obat paten yang mengandung bahan radioaktif; salah satunya adalah penggunaan radium pada perawatan enema. Marie Curie menentang jenis perawatan ini, ia memperingatkan efek radiasai pada tubuh manusia belum benar-benar diketahui (Curie dikemudian hari meninggal akibat Anemia Aplastik, yang hampir dipastikan akibat lamanya ia terpapar Radium). Pada tahun 1930-an produk pengobatan yang mengandung bahan radioaktif tidak ada lagi dipasaran bebas.

17.     Lubang Hitam dan Teori Kosmologi (Black Hole & Cosmology)

Penemu : John Michell, Pierre-Simon Laplace, Karl Schwarzschild, Stephen HawkingWaktu

Penemuan : Abad 18 – sekarang

Lubang hitam adalah sebuah pemusatan massa yang cukup besar sehingga menghasilkan gaya gravitasi yang sangat besar. Gaya gravitasi yang sangat besar ini mencegah apa pun lolos darinya kecuali melalui perilaku terowongan kuantum. Medan gravitasi begitu kuat sehingga kecepatan lepas di dekatnya mendekati kecepatan cahaya. Tak ada sesuatu, termasuk radiasi elektromagnetik yang dapat lolos dari gravitasinya, bahkan cahaya hanya dapat masuk tetapi tidak dapat keluar atau melewatinya, dari sini diperoleh kata "hitam". Istilah "lubang hitam" telah tersebar luas, meskipun ia tidak menunjuk ke sebuah lubang dalam arti biasa, tetapi merupakan sebuah wilayah di angkasa di mana semua tidak dapat kembali. Secara teoritis, lubang hitam dapat memliki ukuran apa pun, dari mikroskopik sampai ke ukuran alam raya yang dapat diamati.
Teori adanya lubang hitam pertama kali diajukan pada abad ke-18 oleh John Michell and Pierre-Simon Laplace, selanjutnya dikembangkan oleh astronom Jerman bernama Karl Schwarzschild, pada tahun 1916, dengan berdasar pada teori relativitas umum dari Albert Einstein, dan semakin dipopulerkan oleh Stephen William Hawking. Pada saat ini banyak astronom seperti charis yang percaya bahwa hampir semua galaksi dialam semesta ini mengelilingi lubang hitam pada pusat galaksi.

Adalah John Archibald Wheeler pada tahun 1967 yang memberikan nama "Lubang Hitam" sehingga menjadi populer di dunia bahkan juga menjadi topik favorit para penulis fiksi ilmiah. Kita tidak dapat melihat lubang hitam akan tetapi kita bisa mendeteksi materi yang tertarik / tersedot ke arahnya. Dengan cara inilah, para astronom mempelajari dan mengidentifikasikan banyak lubang hitam di angkasa lewat observasi yang sangat hati-hati sehingga diperkirakan di angkasa dihiasi oleh jutaan lubang hitam.
Namun, setelah berpikir tanpa henti selama 29 tahun, pakar astrofisika ternama, Stephen Hawking, menyatakan dia telah keliru tentang lubang hitam (black hole). “Lubang hitam tidak menghancurkan segala yang diisapnya, namun mengeluarkan kembali materi dan energi dalam bentuk yang telah tercerai-berai,” terang Hawking dalam Konferensi Internasional Gravitasi dan Relativitas ke-17 di Dublin, Irlandia, Rabu (21

Juli) lalu.

Pada 1976, Hawking pernah mengemukakan teori bahwa lubang hitam terbentuk dari bintang raksasa yang tekanan gravitasinya luar biasa besar sehingga menarik energi dan materi di dekatnya. Energi dan materi itu diyakininya akan musnah ditelan lubang hitam. Teori ini berlawanan dengan teori fisika kuantum yang menyatakan bahwa materi dan energi tidak bisa dihancurkan, namun hanya berganti wujud.

Hawking sempat menyatakan kalau sejatinya materi yang terisap lubang hitam akan mengalir menuju jagad raya baru. Pemikiran ini banyak dipakai dalam cerita-cerita fiksi ilmiah.
Namun, dalam pertemuan yang dihadiri 800 ahli fisika dari 50-an negara itu, Hawking mengubah keyakinan yang pernah dikemukakannya dalam tulisan berjudul The Information Paradox for Black Holes. Sekarang Hawking berkeyakinan kalau lubang hitam menyimpan apa yang diisapnya dalam waktu lama. Setelah lubang hitam rusak dan mati, apa yang pernah diisapnya dipancarkan kembali ke jagad raya dalam keadaan tercerai-berai.

“Tidak ada bagian jagad raya baru seperti yang saya pikirkan. Materi, energi, dan informasi yang terisap lubang hitam tetap berada di jagad raya,” kata ilmuwan 62 tahun ini.
“Saya menyesal telah mengecewakan para penggemar science fiction. Materi yang diisap black hole masih tersimpan sehingga lubang hitam tidak bisa dipakai untuk menuju jagad lain. Bila seseorang diisap ke lubang hitam, massa dan energinya akan kembali ke jagad raya dalam keadaan terurai. Materi tersebut masih mengandung informasi yang sama, namun dalam bentuk yang tidak dikenali lagi,” papar Hawking.
“Saya merasa lega karena telah memecahkan masalah yang menghantui saya selama hampir 30 tahun. Meskipun jawaban (tentang teori lubang hitam) tidak fantastis dibanding teori yang saya utarakan sebelumnya,” kata profesor matematika di Universitas Cambridge ini.

 Sampai saat ini teoring mengenai lubang hitam dan kosmologi terus diteliti dan dikembangkan.

 18.       Teori SuperSimetri dan SuperString (Supersymmetry & Super String Theory)

Penemu : Hironari Miyazawa

Waktu Penemuan : 1996 

Sebuah supersimetri berkaitan meson dan barion pertama kali diusulkan, dalam konteks fisika hadronic, oleh Hironari Miyazawa pada tahun 1966, namun karyanya diabaikan pada saat itu. [6] [7] [8] [9] Pada awal 1970-an, JL Gervais dan B. Sakita (di 1971), Yu. A. Golfand dan E.P. Likhtman (juga di 1971), D.V. Volkov dan V.P. Akulov (tahun 1972) dan J. Wess dan B. Zumino (tahun 1974) menemukan kembali secara independen supersimetri, jenis baru yang radikal simetri bidang ruang-waktu dan mendasar, yang menetapkan hubungan antara partikel dasar alam kuantum yang berbeda, boson dan fermion, dan menyatukan simetri ruang-waktu dan internal dari dunia mikroskopis. Supersimetri pertama muncul pada tahun 1971 dalam konteks versi awal teori string oleh Pierre Ramond, John H. Schwarz dan Andre Neveu, tetapi struktur matematis dari supersimetri telah kemudian berhasil diterapkan ke daerah lain fisika, pertama oleh Wess, Zumino, dan Abdus Salam dan peneliti sesama mereka untuk fisika partikel, dan kemudian ke berbagai bidang, mulai dari mekanika kuantum untuk fisika statistik. Ini tetap menjadi bagian penting dari teori fisika yang diusulkan banyak.

Versi supersymmetric pertama yang realistis dari Model Standar diusulkan pada tahun 1981 oleh Howard Georgi dan Savas Dimopoulos dan disebut Model Standar Minimal supersymmetric atau MSSM untuk pendeknya. Hal itu diusulkan untuk memecahkan masalah hirarki dan memprediksi superpartners dengan massa antara 100 GeV dan 1 TeV. Pada 2009 tidak ada bukti eksperimental terbantahkan bahwa supersimetri adalah simetri alam [kutipan diperlukan]. Sejak 2010 Large Hadron Collider di CERN adalah memproduksi tabrakan tertinggi di dunia energi dan menawarkan kesempatan terbaik pada menemukan superparticles di masa mendatang. 

Dalam fisika partikel, supersimetri (sering disingkat Susy) adalah simetri yang berhubungan partikel dasar satu spin untuk partikel lain yang berbeda dengan setengah unit spin dan dikenal sebagai superpartners. Dalam teori dengan supersimetri tidak rusak, untuk setiap jenis boson terdapat jenis yang sesuai dari fermion dengan massa yang sama dan nomor kuantum internal, dan sebaliknya.

Sejauh ini, tidak ada bukti langsung untuk keberadaan supersimetri. Hal ini didorong oleh kemungkinan solusi untuk beberapa masalah teoritis. Sejak partikel superpartners Model Standar belum diamati, supersimetri, jika ada, harus pecahan simetri, memungkinkan superparticles menjadi lebih berat dari partikel-partikel yang sesuai Model Standar.

Jika supersimetri ada dekat dengan skala energi TEV, memungkinkan untuk solusi dari masalah hirarki Model Standar, yaitu, fakta bahwa massa Higgs boson tunduk pada koreksi kuantum yang - pembatasan yang sangat halus-tuned pembatalan antara kontribusi independen - akan membuatnya begitu besar untuk melemahkan konsistensi internal dari teori. Dalam teori supersimetri, di sisi lain, kontribusi untuk koreksi kuantum partikel yang datang dari Model Standar secara alami dibatalkan oleh kontribusi dari superpartners sesuai. Fitur menarik lainnya dari skala TEV supersimetri adalah fakta bahwa hal itu memungkinkan untuk penyatuan energi tinggi dari interaksi lemah, interaksi kuat dan elektromagnetisme, dan fakta bahwa ia menyediakan calon Dark Matter dan mekanisme alami untuk simetri elektrolemah . Oleh karena itu, skenario di mana mitra supersymmetric muncul dengan massa tidak lebih besar dari 1 TeV dianggap paling baik dimotivasi oleh teoretikus . Skenario ini akan berarti bahwa jejak eksperimental dari superpartners harus mulai muncul di energi tinggi tabrakan di LHC relatif segera. Per September 2011, tidak ada tanda-tanda bermakna dari superpartners telah diamati, yang secara signifikan membatasi mulai inkarnasi paling populer supersimetri. Namun, ruang parameter total ekstensi supersymmetric konsisten dari Model Standar sangat beragam dan tidak dapat dikesampingkan secara definitif di LHC.

Properti lain secara teoritis menarik dari supersimetri adalah bahwa ia menawarkan "jalan" hanya untuk teorema Coleman-Mandula, yang melarang simetri ruang-waktu dan internal dari yang dikombinasikan dengan cara apapun trivial, untuk teori medan kuantum seperti model standar di bawah asumsi yang sangat umum. Teorema Haag-Lopuszanski-Sohnius menunjukkan bahwa supersimetri satu-satunya cara simetri ruang-waktu dan internal dapat secara konsisten dikombinasikan.

Secara umum, teori medan kuantum supersymmetric sering lebih mudah untuk bekerja dengan, sebagai masalah yang lebih banyak menjadi persis dipecahkan. Supersimetri juga merupakan fitur dari versi sebagian besar teori string, meskipun mungkin ada di alam bahkan jika teori string tidak benar.

Model Standar Minimal supersymmetric adalah salah satu kandidat terbaik belajar untuk fisika di luar Model Standar. Teori gravitasi yang juga invarian di bawah supersimetri dikenal sebagai teori supergravitasi.

Referensi:

http://zona-1000.blogspot.co.id/2012/07/penemuan-penting-dalam-fisika.html

http://www.kaskus.co.id/thread/508b19f9e774b4c54b000003/13-penemuan-di-bidang-fisika-yang-berpengaruh-terhadap-umat-manusia-serba-13/