Oleh: Mohd Faudzi Omar
Editor Fizikkini
Pensyarah
Universiti Pendidikan Sultan Idris
Tahun 2020, Hadiah Nobel Fizik dimenangi oleh Roger Penrose, Reinhard Genzel dan Andrea Ghez, di mana masing-masing dari negara berbeza iaitu Universiti Oxford, UK Institut Max Planck, Jerman dan Universiti California, US. Penemuan mereka penting dalam membentuk kefahaman moden tentang alam semesta dan lohong hitam, di mana Penrose meraih setengah daripada hadiah tersebut, “bagi penemuan bahawa pembentukan lohong hitam adalah satu ramalan mantap oleh teori kenisbian am“, manakala Genzel dan Ghez berkongsi hadiah iaitu “bagi penemuan objek mampat supermasif berada dia pusat galaksi kita“. Ketika majlis pengumuman Hadiah Nobel Fizik, Goran Hansson iaitu setiausaha Akademi Sains Diraja Sweden di Stockholm, berkata bahawa hadiah tahun ini adalah tentang rahsia paling gelap dalam alam semesta [1], iaitu merujuk kepada lohong hitam dan objek supermasif dalam galaksi.
Penrose membangunkan kaedah matematik agak unik ke atas teori kenisbian am Einstein, menjadikan lohong hitam sebagai sesuatu yang realiti fizikal. Teori kenisbian am Einstein pada awalnya meramalkan kewujudan lohong hitam, tetapi diraguil oleh Einstein sendiri akan kewujudannya. Pada tahun 1965, keraguan tersebut dileraikan oleh Penrose dalam makalah [2] dengan membuktikan secara matematik, di mana lohong hitam wujud secara tabii daripada teori kenisbian am dan ia bukanlah semata-mata sains fiksyen.
Penrose melihat lebih mendalam struktur geometri ruang berbanding sifat topologi ruang masa tersebut, bagi menjawab persoalan apabila graviti menghasilkan sifat ketunggalan. Mendiang Stephen Hawking pernah bekerja dengan Penrose dalam teorem ketunggalan graviti di kenali sebaga Penrose-Hawking singularity, dan ramalan teori bahawa lohong hitam juga memancarkan sinaran.
Prof Genzel adalah ahli astrofizik, dan pengarah Institut Max Planck bagi Fizik Ekstraterestrial di Jerman. Ghez pula profesor di Universiti California merupakan wanita keempat memenangi Hadiah Nobel Fizik selepas Marie Curie tahun 1903, Maria Goeppert Mayer tahun 1963 dan Donna Strickland tahun 2018, iaitu memecah rekod selepas 55tahuan dengan penemuan dalam bidang fizik laser [3]. Genzel dan Ghez, menyelidik secara terpisah mencerap dan membangunkan satu teknik untuk melihat melalui awan tebal gas instelar di tengah-tengah Bima Sakti. Mereka mendapati pergerakan bintang yang laju, iaitu bukti bahawa terdapat satu objek yang sangat berjisim (supermasif) di tengah-tengah Bima Sakti. Objek tersebut adalah lohong hitam, dengan difokuskan ke suatu tempat dikenali sebagai Sagittarius A*. Lohong hitam ini mempunyai jisim sebanyak 4 juta matahari dengan diameter 24.2 juta kilometer.
Penrose 89, ketika ditemubual tentang hadiah ini, bahawa beliau menegaskan tidak akan berhenti untuk terus bekerja dengan teori terkini beliau, tambahan, beliau gembira penerima hadiah kali ini adalah seorang perempuan. Bahkan, jika dilihat daripada rekod Hadiah Nobel Fizik dalam sedekad ini, ia banyak diberikan kepada kajian angkasa lepas seperti pada tahun 2019, untuk penemuan eksoplanet dan penemuan teoritikal dalam kosmologi. Manakala penganugerahan bersifat pencerapan dan eksperimental pula boleh dilihat pada tahun 2017 iaitu pencerapan gelombang graviti dengan pengesan LIGO, kajian pengayunan neutrino pada tahun 2017 dan pengembangan alam semesta pada tahun 2011. Mana tahu, kelak penerima Hadiah Nobel Fizik dari Malaysia, Dr Adlyka dengan penemuan terbaru beliau juga tentang angkasa lepas iaitu supermasif lohong hitam.
RUJUKAN
[1] Announcement of the 2020 Nobel Prize in Physics. https://www.youtube.com/watch?v=5JFKNDVmx6k[2] Penrose, R. 1965. Gravitational Collapse and Space-Time Singularities. Physical Review Letters. 14 (3): 57–59.[3] Hadiah Nobel Fizik 2018: Revolusi Dalam Penyelidikan Fizik Laser. https://www.majalahsains.com/hadiah-nobel-fizik-2018-revolusi-dalam-penyelidikan-fizik-laser/
