Courtesy of InterestingEngineering

MIT Rekam Gelombang Panas Kuantum 'Second Sound' Secara Langsung Pertama Kali

Mengamati dan merekam fenomena second sound secara langsung untuk memahami perilaku panas dalam kondisi kuantum ekstrim, serta membuka peluang penelitian lanjutan di bidang astrofisika dan superkonduktivitas.

08 Sep 2025, 20.03 WIB

15 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Penemuan gelombang kedua memberikan cara baru untuk mempelajari keadaan materi ekstrim.
Metode yang digunakan memungkinkan visualisasi real-time dari propagasi panas.
Penelitian ini memiliki implikasi luas, termasuk dalam astrofisika dan pengembangan teknologi energi.

Cambridge, Amerika Serikat - Para ilmuwan di MIT berhasil mengabadikan fenomena aneh dalam fisika kuantum yang disebut second sound, dimana panas bergerak seperti gelombang bukan menyebar seperti biasa. Fenomena ini pertama kali diprediksi pada tahun 1938 namun baru kini bisa diamati secara langsung. Hal ini penting karena membuka cara baru untuk mempelajari materi dalam kondisi ekstrem.

Under kondisi normal, panas menyebar secara difusi, tapi dalam keadaan superfluid, panas bergerak bolak-balik seperti suara, sementara cairannya tetap diam. Ini adalah tanda khas superfluiditas yang sebelumnya hanya bisa dideteksi secara tidak langsung. Penelitian ini menggunakan atom lithium-6 yang istimewa karena frekuensi resonansinya berubah dengan suhu.

Tim MIT memanfaatkan perubahan resonansi atom lithium-6 untuk mengamati pergerakan panas di gas yang sangat dingin hingga mendekati nol mutlak. Dengan gelombang radio yang disetel khusus, mereka mampu membuat atom yang lebih hangat beresonansi, sehingga bisa melacak gelombang panas secara real-time dengan akurasi tinggi.

Penemuan ini membawa banyak manfaat, termasuk visualisasi langsung propagasi panas dan ketepatan pengukuran suhu pada kondisi dimana metode termografi biasa gagal. Keberhasilan ini tidak hanya memecahkan teka-teki fisika lama tapi juga membuka peluang besar di bidang astrofisika dan teknologi superkonduktor suhu tinggi.

Ke depan, para peneliti berencana mengembangkan metode ini untuk mengeksplorasi interaksi second sound dengan efek kuantum lain dan membuat model yang dapat memprediksi sifat material superkonduktor baru. Penemuan ini menyiratkan bahwa teori fisika lama masih bisa terbukti dan terus mendorong kemajuan ilmu pengetahuan serta teknologi masa depan.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/innovation/invisible-heat-wave-visible

Analisis Kami

"Penangkapan langsung fenomena second sound ini menandai kemajuan besar dalam fisika kuantum yang selama ini hanya bisa diamati secara tidak langsung. Pendekatan inovatif menggunakan resonansi atom lithium-6 membuka jalan bagi eksperimen lebih lanjut yang dapat mengungkap misteri alam semesta yang tersembunyi pada suhu dan kondisi ekstrem."

Analisis Ahli

Martin Zwierlein

"Penemuan ini memberikan alat berharga untuk pengamatan langsung fenomena kuantum ekstrem, memungkinkan langkah maju dalam fisika materi terkondensasi dan aplikasinya di astrofisika serta teknologi superkonduktor."

Prediksi Kami

Di masa depan, metode ini akan digunakan untuk mempelajari interaksi second sound dengan efek kuantum lain serta mengembangkan model prediktif untuk material superkonduktor baru yang akan merevolusi teknologi energi dan komputer.

Pertanyaan Terkait

Apa itu gelombang kedua?

Gelombang kedua adalah fenomena di mana panas menyebar seperti gelombang alih-alih secara bertahap, terutama dalam keadaan kuantum seperti superfluida.

Siapa yang melakukan penelitian tentang gelombang kedua di MIT?

Penelitian tentang gelombang kedua di MIT dilakukan oleh tim yang dipimpin oleh Profesor Martin Zwierlein.

Mengapa penelitian ini penting bagi astrofisika?

Penelitian ini penting bagi astrofisika karena dapat meningkatkan model evolusi dan struktur internal bintang neutron yang memiliki lapisan superfluida.

Apa metode yang digunakan oleh tim MIT untuk mengamati gelombang kedua?

Tim MIT menggunakan atom lithium-6 dan gelombang radio yang disesuaikan untuk mengamati pergerakan panas dalam gas.

Apa potensi aplikasi dari penelitian ini dalam teknologi energi?

Penelitian ini dapat membantu dalam pengembangan superkonduktor suhu tinggi, yang memiliki aplikasi dalam transmisi daya tanpa kehilangan.