What is the coldest thing in the world? - Lina Marieth Hoyos

Translator: Calista Stella Reviewer: Maria Nainggolan

The coldest materials in the world aren’t in Antarctica.

Materi terdingin di dunia bukan di Antartika.

They’re not at the top of Mount Everest

Mereka tidak berada di puncak Gunung Everest

or buried in a glacier.

ataupun terkubur di dalam gletser.

They’re in physics labs:

Namun di laboratorium fisika:

clouds of gases held just fractions of a degree above absolute zero.

kumpulan gas yang disimpan pada suhu beberapa derajat di atas nol absolut.

That’s 395 million times colder than your refrigerator,

Itu 395 juta kali lebih dingin daripada lemari es kalian,

100 million times colder than liquid nitrogen,

100 juta kali lebih dingin dari nitrogen cair,

and 4 million times colder than outer space.

dan 4 juta kali lebih dingin dari angkasa luar.

Temperatures this low give scientists a window into the inner workings of matter,

Suhu ini memberi kesempatan pada peneliti untuk melihat bagian dalam materi,

and allow engineers to build incredibly sensitive instruments

dan memungkinkan para peneliti membuat alat yang sangat sensitif

that tell us more about everything

yang dapat menjelaskan segala hal

from our exact position on the planet

dari posisi tepat kita di planet

to what’s happening in the farthest reaches of the universe.

hingga apa yang terjadi di jarak terjauh di alam semesta.

How do we create such extreme temperatures?

Bagaimana kita membuat suhu yang begitu ekstrem?

In short, by slowing down moving particles.

Singkatnya, dengan memperlambat partikel yang sedang bergerak.

When we’re talking about temperature, what we’re really talking about is motion.

Saat kita berbicara tentang suhu, sebetulnya yang kita bahas adalah gerakan.

The atoms that make up solids,

Atom yang menyusun zat padat,

liquids,

zat cair,

and gases

dan gas

are moving all the time.

selalu bergerak.

When atoms are moving more rapidly, we perceive that matter as hot.

Ketika atom bergerak semakin cepat, kita merasa suhunya semakin tinggi.

When they’re moving more slowly, we perceive it as cold.

Ketika atom bergerak lebih lambat, kita merasa suhunya semakin dingin.

To make a hot object or gas cold in everyday life,

Untuk membuat benda panas menjadi dingin dalam kehidupan sehari-hari,

we place it in a colder environment, like a refrigerator.

kita meletakkannya di lingkungan yang lebih dingin, seperti lemari es.

Some of the atomic motion in the hot object is transferred to the surroundings,

Beberapa pergerakan atom pada benda panas dilepaskan ke area sekitarnya,

and it cools down.

dan menjadi dingin.

But there’s a limit to this:

Tapi ada batas untuk ini:

even outer space is too warm to create ultra-low temperatures.

bahkan angkasa luar masih terlalu hangat untuk menciptakan suhu yang sangat rendah.

So instead, scientists figured out a way to slow the atoms down directly –

Jadi, para ilmuwan menemukan cara untuk memperlambat atom secara langsung –

with a laser beam.

dengan sinar laser.

Under most circumstances,

Dalam situasi normal,

the energy in a laser beam heats things up.

energi dari sinar laser memanaskan benda di sekitarnya.

But used in a very precise way,

Tapi, jika digunakan secara tepat,

the beam’s momentum can stall moving atoms, cooling them down.

momentum sinar dapat menahan pergerakan atom, dan mendinginkannya.

That’s what happens in a device called a magneto-optical trap.

Itu yang terjadi dalam alat yang disebut perangkap magneto-optis.

Atoms are injected into a vacuum chamber,

Atom dimasukkan ke dalam ruang vakum,

and a magnetic field draws them towards the center.

dan medan magnet menarik atom ke pusat.

A laser beam aimed at the middle of the chamber

Cahaya laser diarahkan ke pusat

is tuned to just the right frequency

diatur menjadi frekuensi tertentu

that an atom moving towards it will absorb a photon of the laser beam and slow down.

sehingga atom yang bergerak ke arahnya menyerap foton dari laser dan melambat.

The slow down effect comes from the transfer of momentum

Efek lambat ini berasal dari perpindahan momentum

between the atom and the photon.

antara atom dan foton.

A total of six beams, in a perpendicular arrangement,

Sebanyak enam sinar, dalam pengaturan yang tegak lurus,

ensure that atoms traveling in all directions will be intercepted.

memastikan atom-atom yang bergerak ke segala arah akan dicegat.

At the center, where the beams intersect,

Di pusat, tempat sinar itu berpotongan,

the atoms move sluggishly, as if trapped in a thick liquid —

atom akan bergerak lebih lambat, seperti terjebak dalam cairan kental —

an effect the researchers who invented it described as “optical molasses.”

efek ini disebut peneliti sebagai optical molasses.

A magneto-optical trap like this

Jebakan magneto-optis seperti ini

can cool atoms down to just a few microkelvins —

dapat mendinginkan atom menjadi hanya beberapa mikrokelvin —

about -273 degrees Celsius.

sekitar -273 derajat Celsius.

This technique was developed in the 1980s,

Teknik ini dkembangkan di tahun 80-an,

and the scientists who'd contributed to it

dan para ilmuwan yang berkontribusi

won the Nobel Prize in Physics in 1997 for the discovery.

memenangkan Hadiah Nobel di bidang Fisika pada 1997 untuk penemuan ini.

Since then, laser cooling has been improved to reach even lower temperatures.

Sejak itu, pendingin laser ditingkatkan hingga mencapai suhu yang lebih rendah.

But why would you want to cool atoms down that much?

Tapi mengapa kita perlu mendinginkan atom sejauh itu?

First of all, cold atoms can make very good detectors.

Pertama-tama, atom yang dingin akan menjadi detektor yang baik.

With so little energy,

Dengan energi yang kecil,

they’re incredibly sensitive to fluctuations in the environment.

mereka sangat sensitif dengan fluktuasi yang terjadi di lingkungan.

So they’re used in devices that find underground oil and mineral deposits,

Jadi mereka digunakan pada alat pendeteksi minyak bawah tanah dan deposit mineral,

and they also make highly accurate atomic clocks,

dan mereka juga membuat jam atom yang sangat akurat,

like the ones used in global positioning satellites.

seperti yang digunakan pada satelit global.

Secondly, cold atoms hold enormous potential

Kedua, atom yang dingin memiliki potensi yang sangat besar

for probing the frontiers of physics.

untuk menyelidiki batas-batas fisika.

Their extreme sensitivity makes them candidates

Sensitivitas tinggi mereka cocok

to be used to detect gravitational waves in future space-based detectors.

untuk mendeteksi gelombang gravitasi pada detektor di masa depan.

They’re also useful for the study of atomic and subatomic phenomena,

Mereka juga berguna untuk mempelajari fenomena atomik dan subatomik,

which requires measuring incredibly tiny fluctuations in the energy of atoms.

yang memerlukan pengukuran fluktuasi yang sangat kecil pada energi atom.

Those are drowned out at normal temperatures,

Yang tersamar saat suhu normal,

when atoms speed around at hundreds of meters per second.

ketika atom bergerak secepat ratusan meter per detik.

Laser cooling can slow atoms to just a few centimeters per second—

Laser pendingin dapat memperlambat atom menjadi beberapa sentimeter per detik—

enough for the motion caused by atomic quantum effects to become obvious.

sehingga pergerakan yang disebabkan oleh efek kuantum atom menjadi jelas.

Ultracold atoms have already allowed scientists to study phenomena

Atom yang sangat dingin telah memungkinkan ilmuwan menyelidiki fenomena

like Bose-Einstein condensation,

seperti kondensasi Bose-Einstein,

in which atoms are cooled almost to absolute zero

saat atom didinginkan mendekati suhu nol absolut

and become a rare new state of matter.

dan menjadi materi baru yang langka.

So as researchers continue in their quest to understand the laws of physics

Jadi, selagi peneliti meneruskan upaya untuk memahami hukum fisika

and unravel the mysteries of the universe,

dan menyingkap misteri alam semesta,

they’ll do so with the help of the very coldest atoms in it.

mereka akan melakukannya dengan bantuan atom yang paling dingin.