Pengumuman ketiga pemenang Nobel Fisika menggema dalam dunia sains Selasa, 3 Oktober 2023. Ketiga ilmuwan tersebut mendapatkan prestisius penghargaan ini sebagai pengakuan atas kontribusi luar biasa mereka dalam penelitian attodetik, suatu disiplin ilmu yang berkaitan dengan periode waktu yang sangat singkat.
Keberhasilan mereka terletak pada serangkaian eksperimen yang melibatkan penggunaan laser, yang pada akhirnya menghasilkan sebuah perangkat canggih untuk mengamati dan bahkan memanipulasi perilaku elektron. Temuan ini dipandang sebagai tonggak penting dalam dunia ilmu pengetahuan, yang memiliki potensi untuk membawa dampak revolusioner dalam berbagai bidang, termasuk elektronika dan kimia.
Para ahli telah menyatakan bahwa kontribusi ini dapat membuka pintu untuk terobosan baru yang signifikan, mengubah paradigma di berbagai sektor dan menciptakan peluang baru untuk penelitian dan pengembangan di masa depan. Pernyataan ini disampaikan oleh para ahli kepada AFP dan dikutip oleh sumber resmi, seperti yang dilaporkan oleh Science Alert.
Pengertian Attodetik
Attodetik, secara sederhana, merupakan satuan waktu yang setara dengan sepersejuta miliar detik. Untuk memberikan gambaran lebih jelas, jumlah attodetik dalam satu detik setara dengan jumlah detik yang terkandung dalam rentang waktu sejarah alam semesta selama 13,8 miliar tahun.
Hans Jakob Woerner, seorang peneliti yang berasal dari ETH Zurich, menjelaskan kepada AFP bahwa attodetik adalah skala waktu terpendek yang dapat diukur secara langsung.
Dalam pengukuran waktu yang sangat presisi ini, para ilmuwan dapat mengungkap fenomena dan proses yang terjadi dalam interval waktu yang sangat singkat, membuka pintu untuk pemahaman yang lebih dalam tentang dinamika dunia submikroskopis dan peristiwa alam semesta pada tingkat yang belum pernah tercapai sebelumnya.
Manfaat Attodetik
Signifikansi attodetik dalam penelitian ilmiah tidak bisa diabaikan, terutama karena kemampuannya dalam mengukur skala waktu yang ekstrem, yang ternyata sejalan dengan kecepatan di mana partikel subatom seperti elektron beroperasi.
Ambil contoh, dalam konteks attodetik, ditemukan bahwa elektron membutuhkan waktu sekitar 150 attodetik untuk menyelesaikan satu orbit mengelilingi nukleus atom hidrogen.
Pentingnya penelitian mengenai attodetik terletak pada kemampuannya memberikan akses kepada para ilmuwan untuk memahami secara mendalam proses-proses fundamental yang sebelumnya tidak dapat dijangkau.
Mengingat bahwa seluruh domain elektronika bergantung pada pergerakan elektron, pengungkapan lebih lanjut tentang dinamika attodetik membuka peluang besar untuk meningkatkan pemahaman kita tentang dasar-dasar fisika kuantum dan mengarah pada kemungkinan pengembangan teknologi yang jauh lebih canggih.
Menurut Hans Jakob Woerner dari ETH Zurich, saat ini batas kecepatan yang dapat diukur adalah pada skala nanodetik. Namun, ia menyoroti bahwa jika mikroprosesor dapat diatur untuk beroperasi pada skala attodetik, maka proses pemrosesan informasi bisa terjadi dengan kecepatan yang jauh lebih tinggi, mencapai peningkatan kinerja hingga miliar kali lipat.
Inilah mengapa penelitian attodetik dianggap memiliki dampak besar tidak hanya dalam pemahaman fundamental ilmu pengetahuan, tetapi juga dalam kemungkinan revolusi teknologi yang belum pernah terbayangkan sebelumnya.
Bagaimana Attodetik Dapat Diukur?
Anne L’Huillier, salah satu pemenang Nobel Fisika tahun ini, memainkan peran kunci dalam membuka pintu menuju dunia attodetik dengan menjadi pelopor dalam penemuan fondasi dasar untuk eksplorasi pada skala waktu yang ekstrem ini. Eksperimen yang diprakarsainya melibatkan penggunaan laser bertenaga tinggi, yang mampu menciptakan denyut cahaya dalam periode waktu yang luar biasa singkat.
Seorang peneliti yang pernah berkolaborasi dengan L’Huillier di Institute of Light and Matter di Prancis menggambarkan eksperimen tersebut sebagai suatu pencapaian setara dengan menciptakan bioskop yang dirancang khusus untuk elektron. Pendekatan ini memungkinkan penyelidikan yang sangat mendalam terhadap perilaku partikel subatom pada tingkat attodetik, memberikan ilustrasi visual yang menakjubkan tentang dunia submikroskopis.
Seorang profesor fisika laser di Imperial College London memberikan perspektif tambahan, menyatakan bahwa eksperimen ini bisa diibaratkan sebagai alat denyut cahaya yang luar biasa cepat, yang mampu menyoroti material dengan intensitas cahaya yang tinggi dan memperoleh informasi tentang responsnya dalam skala waktu attodetik.
Pencapaian luar biasa dari ketiga pemenang Nobel Fisika tahun ini, yaitu Pierre Agostini, Ferenc Krausz, dan Anne L’Huillier, terletak pada penciptaan rekor untuk denyut cahaya tercepat. Pada tahun 2001, tim Agostini berhasil menghasilkan denyut cahaya dalam rentang waktu hanya 250 attodetik.
Namun, pada tahun 2003, tim L’Huillier mengungguli rekor tersebut dengan mencetak prestasi luar biasa sepanjang 170 attodetik. Ferenc Krausz turut menyumbang dengan pencapaian pada tahun 2008, menghasilkan denyut cahaya dalam waktu 80 attodetik.
Meskipun demikian, pemegang rekor saat ini adalah tim Woerner, yang berhasil mencapai waktu eksperimental sepanjang 43 attodetik, menegaskan bahwa dengan teknologi saat ini, pencapaian waktu beberapa attodetik telah menjadi mungkin. Woerner menyatakan bahwa ini menjadi sumber motivasi untuk terus mengejar kemajuan lebih lanjut dalam eksplorasi attodetik.
