Belajar Fermi, Ilmuwan Mahir Teori Dan Eksperimen
Di dunia ini sangat sedikit orang yang jago fisika teori dan fisika eksperimen sekaligus. Diantara yang sedikit itu, yang sangat luar biasa ialah Enrico Fermi. Kemampuan dan kehebatannya tidak diragukan lagi, sehingga namanya diabadikan diberbagai hal seperti: nama sebuah laboratorium fisika populer di Chicago Amerika Serikat, Fermilab (Fermi National Accelerator Laboratory) yang telah mencetak banyak peraih nobel fisika; nama unsur ke-100, Fermium; nama suatu institut yang melaksanakan riset dalam bidang fisika nuklir dan fisika partikel, Enrico Fermi Institute; dan nama hadiah yang paling bergengsi dari pemerintah Amerika untuk mereka yang melaksanakan inovasi andal dalam bidang energi, atom, molekul, nuklir dan partikel, The Enrico Fermi Award.Enrico Fermi dilahirkan pada tanggal 29 September 1901 di Roma, Italia, dari pasangan Ida de Gattis dan Alberto Fermi, seorang karyawan di departemen komunikasi Italia. Enrico yang bertubuh kecil dan bermata keabuabuan ini sangat pendiam dan sangat bersahabat dengan kakaknya, Giulio. Mereka sering menghabiskan waktu untuk merancang motor listrik dan menggambar desain mesin pesawat yang hampir sama canggihnya dengan rancangan para profesional!
Saat Enrico berumur 14 tahun, sang kakak, Giulio, meninggal dunia dikala menjalani operasi kecil (sakit di kerongkongan). Enrico sangat duka dan kesepian sebab ditinggal oleh orang yang paling bersahabat dengannya. Tetapi beliau tidak mau memperlihatkan kesedihannya. Dia justru menyembunyikannya dengan cara melahap habis buku-buku fisika dan matematika. Enrico yang tidak punya banyak uang tidak bisa membeli buku-buku baru, jadi ia selalu mencari buku-buku bekas di Campo dei Fiori. Suatu waktu Enrico menemukan dua buku kuno perihal fisika elementer di Campo dei Fiori. Dia pribadi membacanya hingga habis, sambil sesekali mengoreksi perhitungan matematikanya. Begitu beliau hampir selesai membacanya, barulah Enrico menyadari bahwa buku itu ditulis dalam bahasa Latin, bukan bahasa Italia!
Kemampuan Enrico banyak diasah oleh Adolfo Amidei, teman sang ayah. Amidei sering melatih Enrico dengan cara memberinya banyak soal matematika yang sulit dan menurutnya mustahil bisa diselesaikan oleh Enrico. Tetapi ternyata si jenius kecil ini selalu bisa menyelesaikannya, bahkan selalu meminta soal-soal gres yang lebih rumit. Itu pun selalu berhasil diselesaikannya! Amidei yang mengenali talenta terpendam ini mengusulkan supaya Enrico yang dikala itu berusia 17 tahun untuk mengambil kuliah di Pisa, Italia. Hanya dalam waktu 4 tahun, Enrico berhasil meraih gelar doktornya di bawah bimbingan Profesor Puccianti. Selama masa kuliah di Pisa, pemuda ini dikenal sangat iseng sebab sering meletakkan bejana berisi air di atas pintu, supaya orang yang membuka pintu itu tersiram air yang tumpah. Tetapi biarpun agak bandel, kejeniusan Fermi tidak perlu diragukan lagi. Saking jeniusnya, Fermi karenanya memberi kuliah perihal teori relativitas Einstein kepada dosen-dosen disana!
Setahun kemudian pemuda yang suka jalan, naik gunung dan main ski ini pergi ke Gottingen untuk mencar ilmu dari Max Born dan Paul Ehrenfest di Leiden. Pada tahun 1924 Fermi kembali ke Italia dan diminta untuk mengajar di University of Florence. Ditempat inilah pada tahun 1926, Fermi menemukan hukum-hukum fisika statistik yang hingga kini dikenal dengan statistik Fermi. Keharuman nama Fermi, membuatnya diminta untuk menjadi Profesor Fisika Teori di University of Rome. Di sana ia bertemu dengan Laura Capon, yang dinikahinya pada tahun 1928, dan memberinya dua anak, Nella dan Giulio.
Pada tahun 1930-an, Fermi menyadari bahwa untuk memeriksa struktur atom, ia harus menembakkan suatu partikel yang netral ke inti atom. Segera dari otak cerdas Fermi keluar fatwa untuk memakai netron (partikel netral). Setelah melaksanakan eksperimen, Fermi menemukan banyak hal yang menakjubkan. Inti atom yang ditembakinya itu membentuk banyak sekali unsur-unsur baru. Fermi kaget bercampur senang. Saking asyiknya ia terus melaksanakan banyak sekali eksperimen hingga ia berhasil menemukan banyak sekali unsur-unsur buatan. Penelitian ini menghadiahinya sebuah Nobel Fisika pada tahun 1938. Menurut Fermi, eksperimen fisika itu sangat mengasyikan, apapun hasilnya kita tidak akan rugi. Ia bilang: “There are two possible outcomes (in any experiment): If the result confirms the hypothesis, then you've made a measurement. If the result is contrary to the hypothesis, then you've made a discovery”
Sewaktu diundang untuk mendapatkan hadiah Nobel di Swedia, Fermi dan keluarganya memanfaatkan kesempatan ini untuk melarikan diri dari Italia yang dikala itu dikuasai oleh fasisme Nazi. Istrinya, Laura, yang merupakan keturunan Yahudi berada dalam ancaman besar jikalau mereka menetap di Italia. Keluarga Fermi yang ‘lupa’ memperlihatkan salam khas Nazi dikala mendapatkan hadiah Nobel karenanya menetap dan menjadi warganegara Amerika (1944). Di Amerika Fermi meneruskan penelitiannya dengan netronnya. Ia bergabung dengan Manhattan Project untuk menciptakan bom atom.
Ketika sebuah netron (n) ditembakkan pada inti Uranium (U), inti ini akan pecah menghasilkan inti Kripton (Kr), inti Barium (Ba), 3 netron ditambah pelepasan sejumlah energi. Tiap-tiap netron yang dihasilkan ini sanggup menembak inti uranium lain, menghasilkan Kripton, Barium, 3 netron lagi dan sejumlah energi lagi. Demikian seterusnya netron-netron ini akan menembak Uranium dan menghasilkan energi. Nah dalam 1 gram uranium terdapat bermilyar-milyar inti uranium. Kaprikornus bisa dibayangkan berapa besar energi yang dihasilkan oleh reaksi ini. Dapat dimengerti mengapa Hiroshima dan Nagasaki sanggup hancur luluh sebab bom yang dibentuk dari reaksi berantai ini. Apakah reaksi berantai ini selalu merugikan? Fermi yang cerdas ini berpikir bahwa kalau ia sanggup mengendalikan reaksi berantai ini maka energi yang dihasilkan dari reaksi ini sanggup dipakai untuk kesejahteraan umat manusia. Fermi kemudian merancang cara paling sederhana untuk mengendalikan reaksi berantai ini yaitu dengan menyelipkan batang cadmium dalam tumpukan atom tersebut. Bahan ini sanggup menyerap netron sehingga sanggup memperlambat reaksi, bahkan menghentikannya. Jadi, reaksi fisi nuklir ini sanggup dikendalikan hanya dengan memakai batang cadmium yang diselipkan dikala reaksi ingin diperlambat, dan ditarik kembali dikala reaksi ingin dipercepat. Sederhana sekali pemikirannya! Dan perhitungannya benar-benar tepat! Bayangkan saja, kalau Fermi menciptakan sedikit saja kesalahan dalam perhitungannya, bisa-bisa lapangan squash University of Chicago, yang waktu itu dipakai sebagai daerah eksperimen reaksi nuklir ini, hancur awut-awutan sebab ledakan dahsyat yang tidak terkontrol. Bahkan setengah kota Chicago bisa hancur semua terkena ledakan itu. Reaksi nuklir terkendali yang pertama kali dilakukan insan ini terjadi pada tanggal 2 Desember 1942 di potongan barat Stagg Field. Energi dari reaksi nuklir yang terkendali ini kini dimanfaatkan sebagai salah satu sumber energi di banyak sekali negara.
Ada yang menarik dikala uji coba bom. Fermi bangun mengamati prosesnya, sambil menjatuhkan secarik kertas. Sebelum bom meledak, kertas jatuh berdasarkan lintasan biasa (lurus ke bawah), tetapi begitu bom meledak, gelombang tekanan dari bom tersebut mendorong kertas yang dilepaskannya sehingga jatuhnya tidak lagi sempurna di bawahnya. Jarak penyimpangannya diukur memakai penggaris sederhana. Dalam waktu beberapa detik saja Fermi sudah selesai menghitung energi bom atom tersebut! Sewaktu hasil perhitungannya ini diadaptasi dengan perhitungan yang memakai peralatan canggih supaya akurat (memerlukan waktu beberapa hari), ternyata hasilnya sangat menyerupai dengan perhitungan sederhana yang dilakukan Fermi dikala itu! Wow!!! Ternyata konsep yang sangat sederhana sanggup dipakai untuk melaksanakan perhitungan rumit. Itulah pribadi Fermi! Sederhana. Seperti juga penelitiannya dalam reaksi nuklir yang terkontrol, ia hanya menyelipkan batang cadmium untuk mengendalikan reaksi. Segalanya dibentuk sederhana!
Memang benar-benar jenius! Kejeniusannya ini membuatnya dijuluki The Last Universal Scientist. Bahkan rekan-rekannya sering menganggap beliau paranormal fisika. Kalau ada yang resah sebab kekurangan informasi, contohnya angka tertentu, dalam penelitiannya, ia tinggal menanyakannya ke Fermi. Sebut saja beberapa angka sambil memperhatikan mata Fermi. Jika tibatiba matanya bergerak berbeda (misalnya berkedip tiba-tiba) berarti itulah jawabannya!
Kalau Fermi sedang membaca jurnal-jurnal fisika dan laporan penelitian, ia hanya membaca intisari (abstraknya) saja untuk mengetahui tujuan penelitian dan permasalahan yang dihadapi. Setelah itu ia pribadi melaksanakan perhitungan sendiri hingga selesai. Hasil perhitungannya ini kemudian dicocokkan dengan potongan final laporan penelitian yang ada di jurnal tersebut untuk dikoreksi apakah sang peneliti yang telah menerbitkan laporan di jurnal itu telah melaksanakan perhitungan yang benar!
Ketelitiannya pun diakui sangat luar biasa. Ia hampir tidak pernah menciptakan kesalahan dalam perhitungan maupun dikala sedang memberi kuliah. Pernah suatu kali ia salah menulis angka di papan tulis, begitu ia menyadarinya, ia pribadi membalik tubuh dan berbicara di depan murid-muridnya sambil secara belakang layar menghapus angka yang salah tadi dengan sikunya dan membetulkannya. Saat itu tidak ada yang menyadari kalau Fermi sempat mengoreksi kesalahannya itu!
Ia dikenang oleh murid-muridnya sebagai dosen yang sangat luar biasa. Jika ia harus mengulang bahan kuliah sebab ada yang tidak mengerti, ia sama sekali tidak kesal atau marah. Justru ia tampak lebih bahagia sebab menerima kesempatan untuk menjelaskannya dengan cara lebih sederhana. Fermi meninggal dunia di Chicago pada tanggal 28 November 1954 sebab kanker ganas di perutnya. Namun namanya terus dikenang sebagai fisikawan dan pemikir terbaik kala ke-20.
Sumber : Yohanes Surya