Pecahkan Rekor: Ilmuwan Tiongkok Berhasil Ciptakan Suhu Terdingin di Alam Semesta, 280 Miliar Kali Lebih Dingin dari Rata-rata Kosmos

BEIJING – Para ilmuwan Tiongkok baru-baru ini mencatatkan pencapaian luar biasa dalam dunia fisika kuantum. Mereka berhasil menciptakan suhu terdingin yang pernah tercatat, yakni hanya 9,7 pikokelvin (pK), melalui eksperimen di stasiun ruang angkasa Tiangong.

Suhu ekstrem tersebut diklaim sekitar 280 miliar kali lebih dingin dibandingkan suhu rata-rata alam semesta. Pencapaian ini sekaligus memecahkan rekor sebelumnya yang dicatat pada 2021 oleh tim fisikawan dari Universitas Leibniz Hannover, Jerman.

Eksperimen tersebut dilakukan menggunakan perangkat Cold Atom Physics Rack yang ditempatkan di modul laboratorium Mengtian, bagian dari stasiun ruang angkasa Tiongkok yang mengorbit Bumi.

Dikutip dari NDTV, Rabu, (11/11), para peneliti menggunakan sekitar 20.000 atom rubidium yang didinginkan hingga membentuk kondensat Bose-Einstein (Bose-Einstein Condensate/BEC).

Kondensat Bose-Einstein kerap disebut sebagai keadaan materi kelima, setelah padat, cair, gas, dan plasma. Dalam kondisi ini, atom-atom yang berada pada suhu sangat rendah mulai menunjukkan perilaku kolektif sebagai satu sistem kuantum.

Fenomena tersebut memungkinkan atom memperlihatkan sifat gelombang kuantum yang tidak biasa, termasuk bergerak tanpa hambatan dalam kondisi tertentu.

Konsep kondensat Bose-Einstein pertama kali diprediksi pada 1924 oleh fisikawan India Satyendra Nath Bose bersama Albert Einstein. Namun, pembuktiannya melalui eksperimen baru berhasil dilakukan beberapa dekade kemudian.

Gravitasi Bumi Menjadi Tantangan

Salah satu alasan eksperimen ini dilakukan di luar angkasa adalah untuk memanfaatkan kondisi mikrogravitasi.

Di Bumi, gaya gravitasi membuat awan atom ultradingin sulit dipertahankan dalam keadaan stabil untuk waktu yang lama. Kondisi tanpa bobot di stasiun ruang angkasa memberikan kesempatan bagi para ilmuwan untuk mengamati perilaku atom dalam periode yang lebih panjang.

Dalam eksperimen tersebut, para peneliti berhasil mengamati awan atom selama sekitar tujuh detik ketika mengembang secara bebas.

Pencapaian ini membuka peluang untuk mengembangkan penelitian fisika kuantum di luar angkasa, terutama dalam bidang simulasi kuantum dan pengukuran presisi tinggi.

Fisikawan kuantum Ernst Rasel dari Universitas Leibniz Hannover menyampaikan apresiasinya terhadap pencapaian tersebut.

"Saya mengucapkan selamat kepada para ilmuwan. Saya sangat terkesan," kata Rasel sebagaimana dikutip jurnal Science.

Tim Rasel sebelumnya mencatatkan rekor suhu terendah pada 2021 sebelum akhirnya dilampaui oleh eksperimen terbaru Tiongkok.

Membuka Babak Baru Fisika Kuantum

Pencapaian suhu 9,7 pikokelvin bukan sekadar perlombaan memecahkan rekor temperatur. Eksperimen ini juga memberikan kesempatan bagi para ilmuwan untuk mempelajari perilaku materi dalam kondisi ekstrem yang sulit diwujudkan di laboratorium Bumi.

Penelitian terhadap atom ultradingin berpotensi membantu pengembangan teknologi pengukuran presisi, sensor kuantum, hingga pemahaman lebih mendalam mengenai hukum dasar fisika.

Dengan memanfaatkan lingkungan luar angkasa, para ilmuwan berharap dapat membuka cakrawala baru dalam penelitian keadaan kuantum yang selama ini masih menyimpan banyak misteri.

Suhu yang hampir mendekati nol mutlak tersebut menjadi bukti bahwa laboratorium luar angkasa dapat menghadirkan kondisi eksperimen yang sulit dicapai di permukaan Bumi.