Courtesy of InterestingEngineering

Misteri Massa Proton Terungkap Lewat Terobosan di Jefferson Lab

Memahami mekanisme utama pembentukan massa proton dan neutron yang tidak dijelaskan oleh mekanisme Higgs melalui sinergi antara teori Quantum Chromodynamics dan data eksperimen selama hampir 30 tahun di Jefferson Lab.

20 Nov 2025, 22.08 WIB

195 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Massa proton dan neutron sebagian besar dihasilkan oleh interaksi kuat, bukan oleh mekanisme Higgs.
Teori Quantum Chromodynamics menjelaskan dinamika yang menghasilkan massa hadron.
Penelitian di Jefferson Lab selama beberapa dekade telah memberikan pemahaman yang lebih baik tentang asal usul massa dalam fisika partikel.

Newport News, Amerika Serikat - Para ilmuwan telah lama bertanya-tanya bagaimana proton dan neutron, penyusun utama materi, mendapatkan massa mereka. Meskipun mekanisme Higgs yang terkenal menjelaskan sebagian kecil massa, lebih dari 98% massa sebenarnya berasal dari mekanisme lain yang belum dipahami sepenuhnya. Para peneliti di Jefferson Lab menggabungkan teori dan data eksperimen selama hampir 30 tahun untuk mencari jawaban ini.

Mekanisme Higgs hanya memberikan kontribusi kurang dari 2% massa proton dan neutron. Sebagian besar massa ini ditentukan oleh interaksi kuat antara quark dan gluon di dalam partikel subatomik. Di dalam hadron, quark 'bare' yang sangat ringan berubah menjadi quark 'dressed' yang lebih berat karena pengaruh awan gluon dan quark yang terus-menerus tercipta dan hilang.

Studi terbaru menghubungkan metode teoretis yang disebut Continuum Schwinger Method (CSM) dengan eksperimen canggih menggunakan detektor CLAS12 di Jefferson Lab. Ini memungkinkan para ilmuwan untuk memvalidasi bahwa massa proton sebesar sekitar 1 GeV berasal dari quark berdandan yang didukung oleh interaksi kuat yang kompleks.

Data dari era 6 GeV laboratorium menunjukkan bahwa sekitar 30% massa hadron sudah dipahami, dan kini dengan energi 12 GeV, pemahaman ini meningkat hingga 50%. Penelitian ini merupakan lompatan penting dalam memahami munculnya massa dalam dunia partikel dasar dan merupakan fondasi untuk studi masa depan.

Di masa depan, para ilmuwan berharap dapat menggunakan peningkatan energi di Jefferson Lab untuk memetakan proses pembentukan massa secara menyeluruh. Ini adalah langkah besar menuju pemahaman komprehensif tentang bagaimana sebagian besar massa yang kita lihat di alam semesta muncul dari interaksi kuat antara partikel-partikel dasar.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/science/higgs-generates-98-visible-matters-mass

Analisis Ahli

Victor Mokeev

"Hanya sebagian kecil massa proton dan neutron berasal dari Higgs, sehingga penting memahami massa melalui dinamika interaksi kuat."

Daniel Carman

"Perkembangan saat ini menandai pencapaian utama dalam memetakan pembentukan massa dan kami masih memiliki perjalanan panjang ke depan."

Analisis Kami

"Penelitian ini menegaskan pentingnya peran interaksi kuat dalam pembentukan massa, yang selama ini kurang mendapat perhatian dibandingkan dengan mekanisme Higgs. Pendekatan integratif antara teori dan eksperimen menjadi contoh sinergi yang sangat efektif dalam memecahkan teka-teki fisika dasar yang kompleks ini."

Prediksi Kami

Di masa depan, dengan peningkatan energi sinar partikel, para peneliti akan memetakan secara lengkap rentang jarak di mana massa dominan alam semesta terbentuk, memperdalam pemahaman fisika dasar materi.

Pertanyaan Terkait

Apa yang dijelaskan dalam penelitian terbaru tentang massa proton dan neutron?

Penelitian terbaru menjelaskan bahwa sekitar 98% dari massa proton dan neutron dihasilkan oleh interaksi kuat, bukan oleh mekanisme Higgs.

Bagaimana mekanisme Higgs berkontribusi pada massa hadron?

Mekanisme Higgs menyumbang kurang dari 2% pada massa hadron, menunjukkan bahwa massa mayoritas dihasilkan oleh interaksi dinamis antara kuark dan gluon.

Apa peran Quantum Chromodynamics dalam pemahaman massa hadron?

Quantum Chromodynamics (QCD) menjelaskan bagaimana kuark dan gluon berinteraksi, yang merupakan kunci untuk memahami bagaimana massa hadron muncul.

Siapa Victor Mokeev dan apa perannya dalam penelitian ini?

Victor Mokeev adalah ilmuwan yang menjelaskan pentingnya interaksi kuat dalam menghasilkan massa hadron dan berkontribusi pada penelitian di Jefferson Lab.

Apa yang diharapkan ilmuwan dari eksperimen mendatang di Jefferson Lab?

Ilmuwan berharap untuk memetakan seluruh rentang di mana massa dominan alam semesta muncul melalui eksperimen mendatang dengan peningkatan energi tinggi.