Dingin sekali: para ilmuwan hampir mencapai nol absolut

Menurut hukum termodinamika, nol absolut (0 Kelvin atau -273, 15 derajat Celcius) tidak mungkin dicapai. Tetapi para ilmuwan di Nazionale di Fisica Nucleare Institute (INFN) di Italia telah mencapai sesuatu yang hampir tidak mungkin: mendinginkan benda dengan massa dan volume yang relatif besar di hampir 0K.

Objek yang dimaksud adalah kubus tembaga 1 meter kubik. Itu beku hingga suhu 6 milikelvin, atau -273.144 derajat Celcius. Ini adalah objek terbesar, dalam massa dan volume, sangat dekat dengan nol absolut.

Es krim instan

Para peneliti menempatkan kubus tembaga seberat 400kg ke dalam wadah yang disebut cryostat, yang dirancang untuk menjaga segala sesuatu di dalamnya tetap dingin - pikirkan freezer yang bisa membuat es krim sup panas dalam hitungan detik.

"Freezer" ini dibuat khusus untuk percobaan ini. Ini adalah yang pertama yang dapat membuat objek sangat dekat dengan nol absolut. “Kesulitan utama dari proyek ini adalah tantangan teknologi cryostat. Kami menghabiskan sepuluh tahun mengembangkan dan menguji sistem yang dapat melakukan itu, ”kata Carlos Bucci, seorang peneliti INFN.

Bagian dari sesuatu yang lebih besar

Hanya membekukan objek dan mencapai nol absolut bukanlah tujuan utama penelitian - membangun cryostat hanyalah langkah pertama. Ini akan digunakan untuk bertindak sebagai pendeteksi partikel. Eksperimen yang sebenarnya sedang dilakukan di laboratorium bawah tanah INFN di Gran Sasso, sebuah gunung yang terletak di wilayah Abruzzo Italia.

Percobaan ini disebut Cryogenic Underground Observatory untuk Acara Langka (yang, kebetulan atau tidak, berarti hati di Italia). Bucci dan timnya percaya CUORE akan mengungkapkan lebih banyak informasi tentang partikel subatom yang disebut neutrino dan mengapa ada jauh lebih banyak materi daripada antimateri di alam semesta.

Tapi tunggu dulu, apa hubungan dingin dengan antimateri?

Para peneliti ingin melihat fenomena langka ketika antineutrins berubah menjadi neutrino biasa, karena mengetahui bagaimana mereka melakukannya dapat menjelaskan mengapa ada lebih banyak materi daripada antimateri. Selain itu, percobaan ini dapat mengungkapkan massa pasti dari partikel-partikel ini, sesuatu yang telah coba dihitung oleh para ilmuwan di seluruh dunia selama bertahun-tahun.

Intinya adalah: untuk mempelajari fenomena tersebut, suhu sekitar harus sekitar 10 milikevin. Di sinilah bagian cryostat masuk, karena dialah yang bisa membuatnya menjadi mungkin. Setelah diadaptasi untuk percobaan ini, interiornya akan dilapisi dengan ratusan kristal yang dapat mendeteksi neutrino melalui radiasi dan perubahan suhu, memberikan Bucci dan timnya kesempatan untuk mengamati acara tersebut.