Martin Lewis Perl tidak hanya menemukan satu partikel pun. Dia menemukan celah dalam pemahaman kita tentang alam semesta.
Ketika Perl menemukan tau pada pertengahan tahun 1970-an, model standar fisika partikel sedang mencoba menemukan landasannya. Ia telah memetakan dua generasi partikel fundamental. Yang ketiga hilang. Ini adalah kesenjangan yang mencolok dalam teori tersebut. Pekerjaan Perl memenuhinya.
Dia memperoleh Hadiah Nobel Fisika tahun 1995 atas terobosan khusus ini. Itu tidak diberikan untuk kontribusi yang tidak jelas. Itu untuk menemukan tau, sebuah lepton masif dengan muatan negatif. Partikel itu sendiri lebih berat dibandingkan sepupunya, elektron dan muon. Ia membusuk lebih cepat daripada yang bisa Anda kedipkan. Kurang dari sepertriliun detik.
Perl berbagi hadiahnya dengan Frederick Reines. Reines telah menemukan neutrino pada tahun 1950an. Dua lompatan besar. Dua pemenang Nobel. Hubungan antara pekerjaan mereka berjalan jauh ke dalam sejarah penelitian subatom.
Dari Teknik Kimia ke Fisika Nuklir
Jalan Perls menuju Hadiah Nobel tidaklah lurus. Itu bahkan tidak dekat.
Lahir di Brooklyn pada tahun 1927, ia lulus dari Institut Politeknik Brooklyn pada tahun 1948. Sekolah tersebut sekarang menjadi Sekolah Teknik Politeknik NYU. Gelarnya di bidang teknik kimia. Dia menghabiskan dua tahun bekerja sebagai insinyur kimia. Lalu dia mengganti persneling.
Dia kuliah di Universitas Columbia. Dia belajar fisika nuklir. Dia mendapatkan gelar Ph.D. sana pada tahun 1955.
Ia mengajar di Universitas Michigan dari tahun 1955 hingga 1963. Kemudian ia pindah ke Universitas Stanford. Dia tinggal di sana selama beberapa dekade. Ia menjadi profesor emeritus pada tahun 2004. Ia tidak meninggalkan bidangnya. Dia baru saja mengganti judulnya.
Pencarian di SLAC
Pekerjaan sebenarnya dimulai di Stanford Linear Accelerator Center (SLAC).
Pada tahun 1966, Perl adalah bagian dari tim yang mencoba menemukan lepton bermuatan baru. Mereka bertabrakan dengan elektron. Mereka tidak menemukan apa yang mereka cari. Upaya itu gagal.
Tapi mesinnya berubah. Akselerator baru mulai beroperasi pada awal tahun 1970-an. Ini mencapai tingkat energi tinggi yang sebelumnya tidak mungkin diakses. Ini bukan sekedar peningkatan. Itu adalah kunci pintu yang terkunci.
Perl menggunakan mesin ini untuk merekam tumbukan frontal antara elektron dan positron. Positron adalah antipartikel elektron. Mereka adalah bayangan cermin dengan muatan berlawanan.
Percobaan berlangsung dari tahun 1974 hingga 1977. Data yang dihasilkan sangat banyak. Tidak berat seperti pada padat. Berat seperti dalam jumlah besar.
Penjelasan Partikel Tau
Apa yang mereka lihat?
Lepton berat. Kemudian diberi nama partikel tau.
Ini tidak stabil. Mereka tidak duduk-duduk. Mereka membusuk hampir seketika. Produk peluruhannya adalah neutrino dan elektron atau muon.
Perl juga menemukan antitau. Ia terurai menjadi neutrino dan positron atau antimuon.
Mengapa ini penting?
Karena itu membuktikan adanya partikel fundamental generasi ketiga. Sebelumnya, fisikawan mengira dua generasi sudah cukup. Datanya tidak sesuai teori. Model standar tidak lengkap.
Tau memaksa model untuk berkembang. Ini menjadi penting. Tanpa generasi ketiga, matematika fisika partikel akan jatuh
