Para peneliti dari Universitas Complusente Madrid (UCM Spanyol) secara matematik menunjukkan kalau partikel bermuatan dalam medan magnet dapat kabur ke ketakhinggaan tanpa pernah berhenti. Salah satu syaratnya adalah medan dibangkirkan oleh loop arus berada pada bidang yang sama.
Pada
saat studi matematis ini bersifat teoritis, namun dua peneliti dari
UCM telah membuktikan kalau, dalam kondisi tertentu, medan magnet dapat
mengirim partikel ke tak hingga, menurut studi yang diterbitkan dalam
jurnal Quarterly of Applied Mathematics.
“Jika sebuah partikel ‘kabur’ ke tak hingga itu artinya dua hal: ia tidak akan pernah berhenti, dan “sesuatu yang lain,” jelas Antonio
Diaz-Cano, salah seorang pengarang. Mengenai kasus pertama, partikel
tidak pernah berhenti, namun ia dapat dijebak, membuat partikel tersebut
selamanya berputar-putar mengelilingi sebuah titik, tidak pernah
meninggalkan ruang tertutup.
Walau
begitu, “sesuatu yang lain” melewati batas yang ada. “Bila kita
membayangkan sebuah permukaan bola, dengan jejari besar, partikel akan
menembus permukaan pergi darinya, seberapapun besar jejarinya,” kata
peneliti ini.
Para ilmuan telah
mengkonfirmasi lewat persamaan kalau beberapa partikel dapat lepas ke
ketakhinggaan. Kondisi pertama adalah muatan bergerak di bawah aktivitas
medan magnet yangdibuat oleh loop arus pada bidang yang sama.
Persyaratan lain harus juga dipenuhi: partikel harus pada titik di
bidang ini, dengan laju awal sejajar dengannya dan cukup jauh dari loop.
“Kami
tidak mengatakan kalau ini satu-satunya kondisi untuk lari ke
ketakhinggaan, mungkin ada yang lain, namun dalam kasus ini, kami telah
mengkonfirmasi kalau fenomena ini terjadi,” kata Diaz-Cano. “Kami ingin
mencoba sesuatu yang lebih umum, namun persamaannya jauh lebih rumit.”
Dalam
semua kasus, para peneliti menyadari kalau kondisi ideal untuk studi
ini adalah “dengan sebuah medan magnet saja dan tidak ada yang lain.”
Realitas selalu punya variabel lain untuk dipertimbangkan, seperti
gesekan and ada kemungkinan yang jauh untuk lepas ke ketakhinggaan.
Walau
demikian, gerakan partikel dalam medan magnet adalah sebuah masalah
sangat penting dalam bidang seperti fisika terapan dan fisika plasma.
Sebagai contoh, salah satu tantangan yang dihadapi ilmuan yang
mempelajari energi nuklir adalah pembungkusan partikel dengan medan
magnet.
Pemercepat seperti Large Hadron Collider
(LHC) di European Organisation for Nuclear Research (CERN) juga
menggunakan medan magnet untuk mempercepat partikel. Dalam kondisi ini,
mereka tidak kabur ke ketakhinggaan, namun tetap berputar-putar hingga
memperoleh kecepatan yang dibutuhkan eksperimen.
Sumber berita:
Referensi jurnal:
A. Díaz-Cano and F. González-Gascón. Escape to infinity in the presence of magnetic fields. Quart. Appl. Math., August 26, 2011; 70 (2012), 45-51 [link]
No comments:
Post a Comment