Misteri monopole

PADA 1600, William Gillbert menerbitkan bukunya, De Magnete, yang melukiskan bumi sebagai batang magnet raksasa. Sejak itu pula, penelitian tentang kemagnetan bumi, sifat kemagnetan benda, serta asal usul kemagnetan tidak pernah berhenti. Umumnya diketahui, kemagnetan dicirikan oleh dua kutub yang berlawanan. Kutub Selatan dan Kutub Utara, negatif dan positif. Penjelmaan seperti itu disebutkan sifat kutub mendua (dipole). Tetapi, sebuah pertanyaan sudah lama menggoda: mungkinkah ada kutub tunggal (monopole). Pertanyaan ini bukan saja sukar dijawab, melainkan juga bersifat dasariah. Sebab, tidak adanya kutub tunggal itu dikaitkan dengan saat terciptanya Jagat Raya. Masalah ini mulai muncul sejak 1820, ketika ditemukan bahwa medan magnet dapat ditimbulkan oleh aliran listrik. Penelitian di bidang ini mencapai titik kulminasi tatkala Clerk Maxwell mengemukakan Teori Elcktromagnetik yang mengatakan, ada hubungan erat antara gaya kelistrikan dan gaya-gaya kemagnetan. Yang tidak pernah terjawab ialah pertanyaan apakah kemagnetan hanya merupakan produk samping kelistrikan, atau apakah sifat kemagnetan itu merupakan sesuatu yang mandiri. Lebih jelas: adakah sumber kemagnetan yang berdiri itu di tengah alam? Dengan perkataan lain, mungkinkah monopole, atau kutub-kutub magnet tunggal tadi, hadir dengan sendirinya di tengah bentangan alam ini? Pertanyaan itu menghantui banyak ahli fisika. Maka, semua benda alam, baik bebatuan maupun material lain, diteiiti untuk mencari monopole itu. Pekerjaan itu sia-sia belaka, tetapi teori tentang kutub tunggal tetap dipertahankan. Pada 1931, Paul Dirac mengatakan, kutub tunggal itu memang ada, maka nilai muatan magnetiknya harus berkaitan dengan muatan listrik fundamental yang dibawa elektron, dan dapat dinyatakan secara numerik yang amat sederhana. Pada 1970-an, timbul gagasan baru yang menyegarkan dengan arah lain, tetapi merupakan kelanjutan Jalan pikiran Clerk Maxwell. Para ahli mengaitkan sifat kelektromagnetan dengan gaya-gaya nuklir. Berdasarkan perhitungan matematika mereka, kutub tunggal merupakan konsekuensi tak terhindarkan dari kerangka pikiran "penyatuan besar" (grand unification). Sebaliknya, perhitungan itu juga menyatakan, kutub-kutub tunggal tersebut sangat berat. Karena itu, kutub-kutub tunggal hanya dapat terjadi pada saat penciptaan Jagat Raya, yakni Ledakan Awal yang besar itu. Sampai di sini, timbul argumentasi yang agak menyudutkan para teoretikus tadi. Jika demikian halnya, kutub-kutub tunggal itu harus diproduksikan dalam jumlah amat besar, dan Jagat Raya tentulah penuh dengan kutub-kutub tersebut. Mengapa kini kutub itu tidak ditemukan walaupun barang sebuah?. Beberapa tahun lalu, Dr. Cabrera, fisikawan dari Universitas Stanford, membuat kejutan. Dia menyatakan menemukan kutub tunggal itu melintasi suatu "laras" aliran listrik yang melalui superkonduktor. Para ahli segera sibuk mengkaji penemuan ini. Ternyata, yang diduga Cabrera sebagai kutub tunggal itu bukanlah kutub tunggal yang sebenarnya. Kini, para ahli berpaling ke teori kosmologi, untuk menyingkapkan misteri monopole ini. Menurut sebuah hipotesa baru, kutub tunggal pasti terjadi pada saat Jagat Raya terbentuk. Namun, kelahiran itu tidak bermula pada Ledakan Awal, melainkan pada pulsa-pulsa kejadian yang kemudian meningkat menjadi Ledakan Awal itu. Setelah diawali dengan langkah perdana yang agak lambat, efck-efek kuantum yang kecil mengakibatkan laju berkembang (expansion) Jagat Raya menjadi lebih cepat, lalu memuncak pada Ledakan Awal tersebut. Tetapi, para fisikawan belum puas dengan keterangan kosmologis ini. Mereka ingin membuktikan monopole itu secara nyata, di dalam perangkat peralatan. Bagi fisika partikel, usaha ini dijabarkan ke dalam penelitian yang sangat luas di pelbagai laboratorium. Ia juga menantang ahli fisika eksperimental untuk menciptakan alat-alat yang, agaknya, suatu ketika menangkap kutub tunggal tadi. Paling tidak, sekadar bekas atau jejaknya. M.T. Zen