Nobel Fisika untuk Ilmuwan Pengeksplorasi Elektron
Nobel Fisika 2023 diberikan kepada tiga ilmuwan pengeksplorasi elektron, yakni Pierre Agostini, Ferenc Krausz, dan Anne L’Huillier.
Oleh
PRADIPTA PANDU
·4 menit baca
TANGKAPAN LAYAR
Peraih Nobel Fisika 2023
STOCKHOLM, SELASA — Tiga ilmuwan mendapatkan penghargaan nobel di bidang fisika karena selama berpuluh-puluh tahun mengeksplorasi elektron di dalam atom dan molekul.Eksplorasi yang dilakukan para peneliti ini membuka potensi penerapan di berbagai bidang elektronika, termasuk untuk diagnostik medis pada tahap lebih awal.
Tiga ilmuwan yang dianugerahi Nobel Fisika adalah Pierre Agostini dari Ohio State University (Amerika Serikat), Ferenc Krausz dari Max Planck Institute of Quantum Optic dan Ludwig-Maximilians Universitat Munchen (Jerman), serta Anne L’Huillier dari Lund University (Swedia).Pengumuman Nobel Fisika disampaikan di Stockholm, Swedia, Selasa (3/10/2023), dan disiarkan secara virtual.
Dalam dunia elektron, perubahan terjadi dalam waktu amat cepat, yakni sepersepuluh attodetik, sehingga sangat sulit mempelajari dan mengeksplorasi misteri elektron tersebut. Secara lebih rinci, satu attodetik adalah sepersejuta triliun detik atau sepersejuta nanodetik.
Namun, ketiga ilmuwan telah menciptakan pulsa cahaya amat pendek yang dapat digunakan untuk mengukur proses cepat pergerakan elektron atau perubahan energi.
Jadi, eksperimen ketiga ilmuwan itu telah menghasilkan gelombang cahaya yang amat pendek dan mampu diukur dalam attodetik. Hal ini kemudian menunjukkan gelombang cahaya dapat digunakan untuk memberikan gambaran terkait beragam proses fisika yang terjadi di dalam atom dan molekul.
TANGKAPAN LAYAR
Tangkapan layar dari acara pembacaan peraih Hadiah Nobel Fisika 2023 di Stockholm, Swedia, Selasa (3/10/2023).
Ketua Komite Nobel FisikaEva Olsson menyampaikan, pekerjaan dari ketiga peraih Nobel Fisika 2023 ini dapat membuka pintu ke dunia elektron. Padahal, banyak ilmuwan terdahulu memperkirakan berbagai proses perubahan di dalam elektron tidak dapat diamati dan membutuhkan teknologi khusus untuk melihat peristiwa yang terjadi dengan sangat singkat.
”Fisikaattodetik memberi kita kesempatan untuk memahami mekanisme yang diatur oleh elektron. Langkah kita selanjutnya adalah memanfaatkan pemahaman tentang elektron ini,” ujarnya.
Fisika attodetik yang dikembangkan ilmuwan ini membawa proses penting di dalam eksplorasi atom dan molekul. Perkembangan ini bisa dimanfaatkan untuk menciptakan mikroskop elektron lebih akurat, perangkat elektronik lebih cepat, dan tes-tes baru yang mampu mendiagnosis penyakit pada tahap lebih awal.
Melansir situs resmi nobelprize.org, pada tahun 1987 Anne L'Huillier menemukan banyak nada cahaya berbeda yang muncul ketika dia mentransmisikan sinar laser inframerah melalui gas mulia.
Setiap nada tambahan adalah gelombang cahaya dengan jumlah siklus tertentu untuk tiap siklus dalam sinar laser. L'Huillier terus mengeksplorasi fenomena ini dan meletakkan dasar pengetahuan bagi terobosan selanjutnya.
Fisika attodetik memberi kita kesempatan untuk memahami mekanisme yang diatur oleh elektron. Langkah kita selanjutnya adalah memanfaatkan pemahaman tentang elektron ini.
Kemudian pada 2001, Pierre Agostini berhasil memproduksi dan menyelidiki serangkaian pulsa cahaya yang berurutan dengan setiap pulsa hanya berlangsung selama 250 attodetik.
Pada saat yang sama, Ferenc Krausz sedang mengerjakan eksperimen lain yang memungkinkan untuk mengisolasi satu pulsa cahaya yang berlangsung selama 650 attodetik.
CDC/ C GOLDSMITH, P FEORINO, EL PALMER, WR MCMANUS
Citra yang diambil dengan mikroskop elektron menunjukkan human immunodeficiency virus atau HIV bermunculan sebagai bulatan-bulatan kecil (diwarnai hijau) pada permukaan limfosit. Perbanyakan HIV itu terjadi setelah virus menyerang sel sasaran.
”Sekarang kita memiliki pengetahuan yang pada dasarnya memungkinkan untuk menyederhanakan sistem yang sangat kompleks. Bahkan, sekarang permodelan ini dapat dikembangkan sistem komputer dan divalidasi dengan eksperimen yang dilakukan secara real-time,” kata Ferenc Krausz.
Eksperimen sulit
Saat konferensi pers melalui sambungan telepon kepada wartawan, L’Huillier menyebut bahwa pekerjaannya selama ini bertujuan untuk melihat sekaligus memahami elektron beserta sifat-sifatnya. Ke depan, ia meyakini hasil pekerjaannya akan menjadi dasar pengembangan alat ataupun teknologi dalam industri semikonduktor.
Selama puluhan tahun, L’Huillier tertarik mempelajari elektron lebih lanjut karena merupakan ilmu baru dan kondisinya sangat tidak bisa diprediksi. Hingga pada akhirnya eksplorasi ini membuahkan hasil melalui transmisi sinar laser inframerah.
”Sejak awal, saya secara pribadi terpesona dengan bidang penelitian ini.Itulah sebabnya saya terus melakukan penelitian dan eksplorasi selama bertahun-tahun. Namun, penelitian ini membutuhkan waktu lama dengan eksperimen yang sulit,” ucapnya.
AP/FREDRIK SANDBERG/TT
Ulf Danielsson, anggota the Royal Swedish Academy of Sciences, menjelaskan kepada wartawan terkait penghargaan Nobel bidang Fisika 2020, Selasa (6/10/2020), di the Royal Swedish Academy of Sciences, di Stockholm, Swedia. Tiga penerima penghargaan tersebut tampak di layar, yaitu Roger Penrose, Reinhard Genzel, dan Andrea Ghez, yang menemukan lubang hitam.
Pemberian Nobel Fisika bagi L'Huilliermerupakan sesuatu yang istimewa karena ia menjadi perempuan kelima yang memenangi penghargaan tersebut sejak pertama kali diberikan pada tahun 1901. Empat wanita sebelumnya yang meraih Nobel Fisika adalah Marie Curie (1903), Maria Goeppert Mayer (1963), Donna Strickland (2018), dan Andrea Ghez (2020).
”Nobel Fisika merupakan penghargaan paling bergengsi dan saya sangat senang bisa mendapatkannya. Seperti diketahui, tidak banyak perempuan yang menerima penghargaan Nobel Fisika sehingga hal ini sangat istimewa,” kata L’Huillier.
Penghargaan Nobel Fisika tahun lalu diberikan kepada Alain Aspect dari Perancis, John Clauser dari Amerika Serikat, dan Anton Zeilinger dari Austria. Mereka meraih Nobel atas karyanya karena telah mempelopori ilmu informasi kuantum sekaligus membuka jalan ke generasi baru komputer dan sistem telekomunikasi yang kuat dan sulit untuk dibobol.
