Maintenance script: Presentation V4: sitasi, referensi, Math, Wikimedia Commons, dan atribusi

2026-08-26T08:59:01Z

Presentation V4: sitasi, referensi, Math, Wikimedia Commons, dan atribusi

Maintenance script: Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 29343400; atribusi sumber disertakan.

2026-08-26T08:18:22Z

Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 29343400; atribusi sumber disertakan.

Halaman baru

'''Penubruk Hadron Raksasa''' ( atau '''LHC''') adalah [[pemercepat partikel]] berenergi tinggi terbesar di dunia, [[Daftar megaproyek#Proyek sains|fasilitas percobaan paling kompleks]] yang pernah dibangun, dan mesin tunggal terbesar di dunia. LHC dibangun oleh [[CERN|Organisasi Eropa untuk Penelitian Nuklir]] (CERN) antara tahun 1998 sampai 2008 dengan kolaborasi dengan lebih dari 10.000 fisikawan dan insinyur dari 100 negara, serta ratusan universitas dan laboratorium. LHC terletak dalam sebuah terowongan dengan panjang sedalam dibawah [[perbatasan Prancis-Swiss]] dekat [[Jenewa]], [[Swiss]]. Riset pertamanya dilakukan tanggal 30 Maret 2010 sampai 13 Februari 2013 dengan energi awal 3.5 [[elektronvolt|teraelektronvolt]] (TeV) per sinar (''beam'') (total 7 TeV), hampir 4 kali lebih besar daripada rekor dunia sebelumnya untuk sebuah penumbuk, dinaikkan menjadi 4 TeV per sinar (total 8 TeV) mulai 2012. Tanggal 13 Februari 2013, percobaan pertama LHC resmi berakhir dan kemudian dimatikan untuk direncanakan untuk ditingkatkan. Uji tumbukan kedua dimulai lagi pada 5 April 2015, mencapai 6.5 TeV per sinar pada tanggal 20 Mei 2015 (total 13, rekor dunia saat ini). Percobaan keduanya dimulai tepat waktu, 3 Juni 2015.

Tujuan LHC adalah memungkinkan fisikawan untuk menguji prediksi beberapa teori [[fisika partikel]] yang berbeda, termasuk mengukur karakteristik [[boson Higgs]] dan mencari kelompok partikel baru yang diprediksi oleh [[supersimetri|teori supersimetri]], juga menyelesaikan [[Daftar masalah tak terpecahkan dalam fisika#Fisika partikel|pertanyaan tak terjawab dalam fisika]].

Penumbuk ini memiliki 4 titik persilangan, di mana masing-masing diletakkan [[#Detektor|7 detektor]], tiap detektor didesain untuk penelitian tertentu. LHC utamanya menabrakkan sinar proton, tetapi juga dapat digunakan untuk nukleus [[timbal]]. Tumbukan timbal-proton pernah dilakukan pada tahun 2013 dan 2016, tumbukan timbal-timbal dilakukan tahun 2010, 2011, 2013, dan 2015.

[[Komputasi grid]] LHC merupakan pemegang rekor dunia. [[Data]] tabrakan dihasilkan dengan kecepatan yang belum pernah terjadi sebelumnya, puluhan [[petabita]] per tahun (tantangan utama saat itu), untuk kemudian dianalisis oleh infrastruktur [[jaringan komputer]] yang menghubungkan 140 pusat komputasi di 35 negara – per 2012 [[Komputasi grid LHC sedunia]] juga merupakan distribusi [[komputasi grid]] terbesar sedunia yang terdiri dari 170 fasilitas komputasi melintasi 36 negara.

== Tujuan ==

[[Fisikawan]] berharap bahwa LHC akan membantu menjawab beberapa pertanyaan mendasar dalam fisika, berkenaan tentang hukum dasar yang mengatur interaksi dan gaya di antara [[partikel elementer|objek elementer]], struktur dalam ruang dan waktu, dan utamanya hubungan antara [[mekanika kuantum]] dan [[relativitas umum]], di mana teori dan pengetahuan yang ada saat ini masih belum jelas sepenuhnya. Data juga diperlukan dari percobaan partikel energi-tinggi untuk membuktikan versi model ilmiah mana yang saat ini lebih kemungkinan benar - secara khusus memilih antara [[Model Standar]] dan [[Model Higgsless]] dan untuk memvalidasi prediksi mereka dan memungkinkan pengembangan teoretis lebih lanjut. Banyak pakar memperkirakan fisika baru diatas Model Standar akan muncul pada tingkat energi TeV, karena Model Standard terlihat kurang memuaskan. Beberapa masalah yang mungkin digali dengan tumbukan LHC diantaranya:
* Apakah [[massa]] [[partikel elementer]] sebenarnya dihasilkan dari [[mekanisme Higgs]] melalui [[pemecahan simetri spontan|pemecahan simetri]] [[elektrolemah]]? Diperkirakan bahwa percobaan tumbukan akan mendemonstrasikan atau menyingkirkan eksistensi [[Higgs boson]], sehingga memungkinkan fisikawan untuk menilai apakah Model Standar atau alternatif Higgsless yang lebih benar. Percobaan menemukan sebuah partikel yang tampaknya boson Higgs, bukti kuat bahwa Model Standar memiliki mekanisme yang benar dalam memberikan massa ke partikel elementer.
* Apakah [[supersimetri]], sebuah [[Beyond the Standard Model|perluasan dari Model Standar]] dan [[aljabar Super-Poincaré|simetri Poincaré]], ada di alam, mengisyaratkan bahwa semua partikel yang diketahui memiliki [[superpartner|partner supersimetri]]?
* Apakah ada [[teori superdawai|dimensi ekstra]], seperti yang diprediksi oleh berbagai model dengan basis dari [[teori dawai]], dan dapatkah kita mendeteksinya?
* Bagaimana sifat alami dari [[materi gelap]] yang kelihatannya berkontribusi 27% terhadap massa-energi dari [[alam semesta]]?

Pertanyaan terbuka lainnya yang mungkin dapat digali dengan tumbukan partikel energi-tinggi:
* Telah diketahui bahwa [[elektromagnetisme]] dan [[gaya nuklir lemah]] adalah manifestasi yang berbeda dari sebuah gaya tunggal yang disebut gaya listrik lemah. LHC mungkin dapat menjelaskan apakah gaya listrik lemah dan [[gaya nuklir kuat]] adalah mirip hanya manifestasi yang berbeda dari sebuah gaya penyatuan semesta, seperti diprediksi oleh [[Teori penyatuan besar|Teori Penyatuan Besar]].
* Mengapa gaya fundamental keempat ([[gravitasi]]) banyak kelipatannya lebih lemah daripada ketiga [[interaksi dasar|gaya fundamental]] lainnya? Lihat juga [[masalah hierarki#Massa Higgs|masalah hierarki]].
* Apakah ada sumber tambahan dari pencampuran [[flavour (fisika partikel)|flavour]] [[kuark]], lebih dari yang saat ini ada di dalam [[Model Standar]]?
* Mengapa ada pelanggaran jelas dalam [[simetri dalam fisika|simetri]] antara materi dan [[antimateri]]? Lihat juga [[pelanggaran CP]].
* Bagaimana sifat alami dan karakteristik [[plasma kuark–gluon]], yang sebelumnya diperkirakan eksis pada [[awal alam semesta]] dan pada beberapa benda astronomi [[compact star|kompak]] dan [[materi aneh|aneh]] saat ini? Hal ini akan dicari tahu dengan ''tumbukan ion berat'', utamanya di [[Percobaan Tumbukan Ion Besar|ALICE]], namun juga di [[Compact Muon Solenoid|CMS]], [[Eksperimen ATLAS|ATLAS]] dan [[LHCb]]. Pertama kali diamati pada tahun 2010, penemuan dipublikasikan tahun 2012 dan mengonfirmasi fenomena ''[[jet quenching]]'' pada tumbukan ion-berat.

== Desain ==

LHC adalah [[pemercepat partikel]] terbesar sedunia. Penumbuk ini terletak dalam sebuah terowongan berbentuk lingkaran, dengan total panjang , dan kedalaman bervariasi antara di bawah tanah.

Terowongan sepanjang berlapis beton, dibangun tahun 1983-1988, sebelumnya pernah digunakan menjadi rumah [[Penumbuk Elektron-Positron Besar]]. Terowongan ini memotong perbatasan antara Swiss dan Prancis di 4 titik, tetapi sebagian besar ada di Prancis. Bangunan di permukaan memegang perlatan pendukung seperti kompresor, peraltan ventilasi, kontrol elektronik, dan pendinginan.

Terowongan penumbuk berisi 2 ''[[beamline]]'' (atau ''beam pipes'') yang diletakkan sejajar dan berpotongan di 4 titik, masing-masing berisi sebuah ''beam'', yang melintas dengan arah berlawanan disekitar cincin. Ada sejumlah yang menjaga agar ''beam'' tetap pada lintasan melingkarnya (lihat gambar), dan ada tambahan yang digunakan untuk menjaga ''beam'' tetap fokus, dan kuadrupol magnet yang dekat dengan titik perpotongan dibuat lebih kuat agar memaksimalkan kemungkinan interaksi diamana kedua ''beam'' berpotongan. Magnet dengan [[Ekspansi multikutub|kelipatan multikutub]] yang lebih tinggi digunakan untuk memperbaiki ketidaksempurnaan kecil pada geometri medan. Total, ada sekitar yang terpasang, dengan dipol magnet memiliki massa total lebih dari 27 ton. Sekitar 96 ton [[superfluida helium-4]] diperlukan untuk menjaga magnet, yang terbuat dari [[niobium-titanium]] berlapis tembaga, agar tetap pada [[suhu operasi]]nya di , menjadikan LHC sebagai fasilitas [[kriogenik]] terbesar sedunia.

Dengan beroperasi pada energi saat ini 6.5 TeV per proton, satu atau 2 kali sehari, proton dipercepat dari 450 [[elektronvolt|GeV]] menjadi 6.5 [[elektronvolt|TeV]], medan dipol magnet superkonduktor akan meningkat dari 0,54 menjadi . Tiap proton memiliki [[energi]] sebesar 6.5 TeV, sehingga energi total tumbukannya adalah 13 TeV. Dengan energi ini, proton memiliki [[faktor Lorentz]] sebesar 6.930 dan bergerak dengan kecepatan , atau sekitar lebih lambat dari [[laju cahaya]] (''c''). Dibutuhkan waktu kurang dari untuk sebuah proton untuk sekali mengelilingi cincin utama – sekitar per detik. Tidak menggunakan beam kontinu, melainkan proton dikumpulkan bersama menjadi , dengan pada tiap ikatannya, sehingga interaksi antara kedua ''beam'' berlangsung dengan interval diskret, sekitar , menghasilkan laju tumbukan 40 MHz. [[Luminositas (teori penyebaran)|Luminositas]] desain LHC adalah 1034 cm−2s−1, yang pertama kali dicapai bulan Juni 2016.

Sebelum diinjeksikan ke pemercepat utama, partikel dipersiapkan dengan beberapa sistem untuk meningkatkan energinya. Sistem pertama adalah [[pemercepat partikel linear]] [[LINAC 2]] yang menghasilkan proton 50-MeV, yang kemudian masuk ke [[Proton Synchrotron Booster]] (PSB). Di sini proton dipercepat menjadi 1.4 GeV dan diinjeksikan ke [[Proton Synchrotron]] (PS), di mana dipercepat lagi menjadi 26 GeV. Akhirnya [[Super Proton Synchrotron]] (SPS) digunakan untuk meningkatkan energinya menjadi 450 GeV sebelum akhirnya diinjeksikan (pada periode waktu beberapa menit) ke cincin utama. Di sini proton dikumpulkan, dipercepat (dengan periode ) ke puncak energinya, dan akhirnya disirkulasi selama 5 sampai dan tumbukan terjadi pada 4 titik perpotongan.

Program fisika LHC utamanya adalah tumbukan proton–proton. Namun, selama periode waktu pendek, biasanya sebulan dalam setahun, ada juga percobaan tumbukan ion-berat. Meski ion ringan juga dipergunakan, skema dasarnya menggunakan ion [[timbal]] (lihat [[Percobaan Tumbukan Ion Berat]]). Ion timbal pertama dipercepat dengan pemercepat linear [[LINAC 3]], dan [[Low Energy Ion Ring]] (LEIR) digunakan sebagai penyimpan ion dan unit pendingin. Ion ini kemudian dipercepat lagi dengan PS dan SPS sebelum diinjeksikan ke cincin LHC, di mana energi yang dicapai adalah 2.3 TeV per [[nukleon]] (atau 522 TeV per ion), lebih tinggi daripada energi yang dicapai oleh [[Penumbuk Ion Berat Relativistik]]. Tujuan program ion-berat adalah untuk meneliti [[plasma kuark–gluon]], yang pernah eksis pada waktu [[awal alam semesta]].

== Referensi ==

== Pranala luar ==

* [http://lhc.web.cern.ch/lhc/ Situs web resmi]
* . Full documentation for design and construction of the LHC and its six detectors (1600 p).
* [http://lhc-milestones.web.cern.ch/LHC-Milestones/default.html Official Timeline of LHC Milestones]
* [http://www.ted.com/talks/view/id/253 TED talks (video) - Brian Cox: What really goes on at the Large Hadron Collider]
* [http://public.web.cern.ch/public/en/LHC/LHC-en.html Overview of the LHC at CERN's public webpage]
* [http://www.petermccready.com/portfolio/05091901.html ATLAS Experiment] - Virtual Reality photography panoramas

== Sumber dan atribusi ==

Konten artikel ini diadaptasi dari [https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Penumbuk+Hadron+Raksasa&oldid=29343400 Wikipedia bahasa Indonesia], revisi 29343400 (2026-06-14T01:42:06Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.

Penumbuk Hadron Raksasa - Riwayat revisi

Maintenance script: Presentation V4: sitasi, referensi, Math, Wikimedia Commons, dan atribusi

Maintenance script: Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 29343400; atribusi sumber disertakan.