“Semua pengamatan kami menemukan kesimetrian sempurna antara materi dan antimateri, jadi alam semesta kita seharusnya tidak ada,” kata Christian Smorra dari kolaborasi BASE di pusat penelitian CERN. “Pasti ada asimetri di suatu tempat, tapi kami tidak mengerti persis di mana. Apa yang merusak simetri, apa sumbernya?"
Pencarian berlanjut. Hingga saat ini, tidak ada perbedaan yang ditemukan antara proton dan antiproton, dan ini dapat menjelaskan keberadaan materi di alam semesta kita. Namun, fisikawan yang bekerja sama dengan BASE di Pusat Penelitian CERN telah mampu mengukur gaya magnet antiproton dengan akurasi yang belum pernah terjadi sebelumnya. Namun, data ini tidak memberikan informasi apa pun tentang bagaimana materi terbentuk di alam semesta awal, karena partikel dan antipartikel seharusnya saling menghancurkan satu sama lain.
Pengukuran BASE terbaru telah menunjukkan identitas lengkap proton dan antiproton, sekali lagi mengkonfirmasi Model Standar fisika partikel. Ilmuwan di seluruh dunia menggunakan berbagai metode untuk menemukan setidaknya beberapa perbedaan, dengan besaran berapa pun. Ketidakseimbangan materi-antimateri di alam semesta adalah salah satu topik diskusi terpanas dalam fisika modern.
Kolaborasi BASE multinasional di CERN menyatukan para ilmuwan dari universitas dan institut di seluruh dunia. Mereka membandingkan dengan sangat akurat sifat magnetik proton dan antiproton. Momen magnetis merupakan komponen penting dari partikel dan dapat digambarkan secara kasar setara dengan magnet batang miniatur. Faktor g yang disebut mengukur kekuatan medan magnet.
“Pertanyaan besarnya adalah apakah antiproton memiliki magnet yang sama dengan proton,” jelas Stephan Ulmer, juru bicara grup BASE. "Ini teka-teki yang perlu kita pecahkan."
Kolaborasi BASE menyajikan pengukuran presisi tinggi dari antiproton g-factor pada Januari 2017, tetapi pengukuran saat ini jauh lebih akurat. Pengukuran presisi tinggi saat ini telah menentukan faktor g hingga sembilan digit signifikan. Ini sama dengan mengukur keliling bumi hingga empat sentimeter terdekat. Nilai 2.7928473441 (42) 350 kali lebih akurat daripada hasil yang dipublikasikan pada bulan Januari.
“Peningkatan akurasi yang luar biasa dalam waktu singkat ini dimungkinkan oleh teknik yang sepenuhnya baru,” kata Ulmer. Para ilmuwan pertama-tama mengambil dua antiproton dan menganalisisnya menggunakan dua perangkap Penning.
Antiproton dibuat secara artifisial di CERN, dan para ilmuwan menyimpannya dalam percobaan. Antiproton untuk percobaan saat ini diisolasi pada 2015 dan diukur dari Agustus hingga Desember 2016. Faktanya, ini adalah periode retensi antimateri terpanjang sepanjang masa. Antiproton menghabiskan 405 hari dalam ruang hampa, di mana terdapat sepuluh kali lebih sedikit partikel daripada di ruang antarbintang. Sebanyak 16 antiproton digunakan, didinginkan hingga mendekati nol mutlak.
Video promosi:
G-faktor antiproton yang diukur dibandingkan dengan g-faktor proton, yang diukur dengan akurasi yang luar biasa pada tahun 2014. Akhirnya tidak ada perbedaan yang ditemukan. Ini menegaskan simetri CPT, yang menurutnya alam semesta memiliki kesimetrian fundamental antara partikel dan antipartikel.
Sekarang para ilmuwan BASE harus mengembangkan dan menerapkan metode untuk pengukuran yang lebih presisi dari sifat-sifat proton dan antiproton untuk menemukan jawaban atas pertanyaan yang menarik bagi semua orang.
