Emas, yang biasa meleleh pada suhu sekitar 1.300 Kelvin (lebih panas daripada lava gunung berapi), baru-baru ini dipanaskan oleh fisikawan hingga mencapai suhu yang luar biasa tinggi, 19.000 Kelvin (sekitar 33.740 derajat Fahrenheit), tanpa melelehkan material tersebut. Penemuan ini tidak hanya mengejutkan para ilmuwan tetapi juga menantang pemahaman yang telah ada selama 40 tahun tentang batas suhu material padat.
Pelanggaran terhadap Teori Entropi yang Diterima
Temuan ini menentang prediksi teori fisika yang sudah lama diterima tentang entropi, yaitu ukuran ketidakteraturan dalam suatu material. Para ahli fisika telah memperkirakan bahwa ketika material seperti emas dipanaskan melebihi batas tertentu, ia akan meleleh karena entropi emas padat yang lebih tinggi dari emas cair. Namun, penelitian terbaru menunjukkan bahwa suhu emas bisa sangat tinggi tanpa melanggar hukum termodinamika.
Pemanasan Super Cepat dengan Laser
Keberhasilan ini tercapai dengan menggunakan laser super cepat yang “meledakkan” emas selama hanya 45 femtodetik—setara dengan 45 kuadriliun detik. Proses pemanasan yang sangat cepat ini memberikan sedikit waktu bagi material untuk mengembang, sehingga menjaga entropi dalam batas-batas yang dikenal, sekaligus memungkinkan emas untuk bertahan pada suhu ekstrem tersebut.
Penggunaan Laser Sinar-X untuk Mengukur Suhu dengan Akurat
Untuk mengukur suhu emas yang sangat tinggi, tim peneliti menggunakan salah satu laser sinar-X terkuat di dunia, yang dikenal dengan nama Linac Coherent Light Source, yang berlokasi di Laboratorium Akselerator Nasional SLAC di California. Laser ini menembakkan berkas foton sinar-X yang sangat terang dan memungkinkan para ilmuwan untuk mengukur kecepatan atom dalam emas, yang pada gilirannya memberikan pengukuran suhu yang sangat akurat.
Aplikasi Potensial dalam Penelitian Materi Padat dan Fusi Nuklir
Dengan penemuan ini, para peneliti kini memiliki metode baru yang sangat akurat untuk mengukur suhu materi dalam keadaan yang sangat panas, meskipun hanya berlangsung dalam waktu yang sangat singkat. Teknik ini membuka kemungkinan untuk digunakan pada materi lain yang ada dalam kondisi ekstrem, seperti material yang meniru bagian dalam bintang dan planet.
Teknik pengukuran suhu ini juga dapat diterapkan dalam eksperimen fusi nuklir, seperti yang dilakukan di Fasilitas Pengapian Nasional di Laboratorium Nasional Lawrence Livermore. Di sana, laser digunakan untuk memanaskan dan memampatkan target kecil untuk memicu reaksi fusi. Dengan teknologi ini, fisikawan dapat lebih tepat menentukan titik leleh berbagai material yang digunakan dalam eksperimen fusi.
Implikasi Penemuan Ini untuk Pemodelan Bumi dan Eksperimen Fusi
Penelitian ini tidak hanya memiliki dampak besar pada ilmu material dan fisika, tetapi juga dapat digunakan untuk memprediksi bagaimana bahan berperilaku dalam kondisi ekstrem, termasuk di dalam planet kita sendiri. Para peneliti berharap bahwa teknik baru ini dapat membantu dalam memodelkan perilaku planet dan bintang dengan lebih akurat.
Penemuan ini membuka babak baru dalam cara kita memahami material pada suhu tinggi dan berpotensi memberikan alat baru untuk memajukan teknologi fusi dan berbagai bidang eksperimen ilmiah lainnya.
penulis:Dafa Aditya.f
