Apa Itu Materi Kelima yang Pernah Ditemukan Einstein?

Pernah nggak sih kamu duduk melamun, teringat pelajaran IPA waktu SD dulu, terus mikir: “Kayaknya dulu guru cuma ngajarin ada tiga wujud benda deh: padat, cair, sama gas.”

Ya kan? Kita semua pasti ingat itu. Meja itu padat, air itu cair, dan udara itu gas. Sesimpel itu.

Tapi, tiba-tiba kamu dengar desas-desus atau baca artikel lewat di timeline soal “materi kelima”. Wah, apaan lagi tuh? Kok rasanya dunia sains makin ke sini makin mirip film fiksi ilmiah, ya? Tenang, kamu nggak sendirian kalau merasa bingung. Banyak orang dewasa pun belum tahu soal ini karena memang materinya jarang banget dibahas di sekolah umum.

Nah, mungkin sekarang kamu nyasar ke artikel ini karena benar-benar penasaran: sebenarnya apa itu materi kelima yang pernah ditemukan Einstein? Apakah itu benda ajaib? Apakah itu berbahaya? Atau jangan-jangan itu bahan bakar pesawat UFO?

Simpan dulu imajinasi liarnya. Kita akan bedah pelan-pelan, setahap demi setahap, kayak lagi ngobrol santai di warung kopi. Siapkan cemilan, rileks, dan ayo kita mulai petualangan ke dunia super dingin ini.

Table of Contents

Sebentar, Emangnya Wujud Benda Ada Berapa Sih?

Sebelum kita loncat ke materi kelima, kita harus absen dulu saudara-saudaranya yang lain. Biar nggak bingung urutannya.

Waktu kita kecil, kita diajari tiga:

Padat: Kayak batu atau hape yang lagi kamu pegang.
Cair: Kayak es teh manis yang segar.
Gas: Kayak uap pas lagi masak mie instan.

Tapi, sebenarnya ada wujud keempat yang sering terlupakan, yaitu Plasma.

“Hah? Plasma darah?” Bukan, beda lagi. Plasma di fisika ini mirip gas, tapi dia bermuatan listrik dan panas banget. Contoh paling gampang: petir, lampu neon, atau malah Matahari kita itu isinya plasma.

Nah, setelah empat wujud itu (Padat, Cair, Gas, Plasma), barulah para ilmuwan menemukan “si bungsu” yang aneh banget. Inilah jawaban dari pertanyaan apa itu materi kelima yang pernah ditemukan Einstein. Nama kerennya adalah Kondensat Bose-Einstein (atau dalam bahasa Inggris: Bose-Einstein Condensate / BEC).

Jadi, kalau ditanya ada berapa wujud materi? Jawabannya sekarang minimal ada lima. Dan yang kelima ini sifatnya paling “ajaib”.

Kenapa Namanya Ribet Banget? Siapa Bose dan Einstein?

Oke, nama “Kondensat Bose-Einstein” itu emang kedengarannya berat banget, kayak judul skripsi. Tapi sejarahnya seru, lho.

Coba bayangkan tahun 1920-an. Ada seorang fisikawan dari India bernama Satyendra Nath Bose. Dia lagi ngutak-ngatik matematika soal partikel cahaya. Dia nemu sesuatu yang unik, tapi sayangnya, jurnal-jurnal ilmiah di Eropa saat itu nolak tulisan dia. Mungkin mereka mikir, “Ah, teori apaan nih?”

Bose nggak nyerah. Dia nekat kirim surat langsung ke Albert Einstein. Iya, Einstein yang rambutnya acak-acakan itu.

Isi suratnya kira-kira begini (kalau diterjemahkan ke bahasa gaul):

“Halo Pak Einstein, saya nemu hitungan matematika aneh nih. Kalau Bapak setuju ini bener, tolong dong bantuin terjemahin ke bahasa Jerman dan publikasikan.”

Einstein baca, dan dia langsung sadar: “Wow, ini jenius!”

Einstein nggak cuma menerjemahkan, tapi dia juga mengembangkan ide Bose itu dari partikel cahaya ke atom biasa. Einstein memprediksi bahwa kalau atom didinginkan sampai suhu yang ekstrem dingin, mereka bakal berubah jadi wujud zat baru yang belum pernah dilihat manusia.

Jadi, itulah kenapa namanya Bose-Einstein. Itu gabungan nama mereka berdua sebagai “bapak” dari teori ini. Walaupun, lucunya, mereka cuma memprediksi di atas kertas. Mereka nggak pernah melihat barangnya secara langsung karena teknologi tahun 1920-an belum sanggup bikin kulkas sedingin itu.

Terus, Apa Bedanya Materi Kelima Ini Sama Es Batu di Kulkas?

Nah, ini bagian paling seru. Biar gampang, kita pakai perumpamaan.

Coba bayangkan atom-atom itu kayak sekumpulan anak TK yang lagi main di lapangan.

Kalau suhunya panas (Gas), anak-anak TK ini lari-larian nggak karuan, nabrak sana-sini, energinya meledak-ledak.
Kalau suhunya turun (Cair), mereka mulai jalan santai, tapi masih misah-misah.
Kalau suhunya dingin (Padat/Es Batu), mereka pegangan tangan, diam di tempat, tapi badannya masih goyang-goyang dikit karena kedinginan.

Nah, untuk menjawab apa itu materi kelima yang pernah ditemukan Einstein, bayangkan kalau suhunya didinginkan lagi sampai jauuuuuh lebih dingin dari es batu. Dinginnya mendekati “Nol Mutlak” (sekitar $-273.15^\circ \text{C}$ ).

Di suhu segila ini, anak-anak TK tadi (atom-atom) berhenti goyang sama sekali. Identitas mereka hilang. Tiba-tiba, mereka semua bergabung jadi satu gumpalan besar. Kamu nggak bisa bedain mana Budi, mana Ani, mana Caca. Mereka semua jadi satu gelombang raksasa.

Mereka bergerak bareng, diam bareng, mikir bareng. Mereka bukan lagi kumpulan atom individu, tapi jadi satu “Super Atom”.

Inilah Kondensat Bose-Einstein.

Singkatnya: Materi kelima adalah kondisi saat atom-atom kedinginan parah sampai mereka kehilangan jati diri dan menyatu jadi satu gelombang.

Unik banget, kan?

Tabel Perbandingan Biar Nggak Pusing

Biar lebih enak dilihat bedanya, coba cek tabel sederhana ini. Anggap aja ini “KTP” dari masing-masing wujud benda.

Wujud Benda	Contoh Sehari-hari	Tingkat Energi	Kelakuan Atom-nya
Padat	Batu, Kayu, Es	Rendah	Rapat, diam di tempat tapi bergetar.
Cair	Air, Minyak	Sedang	Renggang, mengalir santai.
Gas	Udara, Asap	Tinggi	Bebas, lari-larian, nabrak sana-sini.
Plasma	Petir, Api Las	Sangat Tinggi	Liar banget, bermuatan listrik.
Materi Kelima (BEC)	Hanya ada di Lab	Super Rendah	Hilang identitas, menyatu jadi satu super-atom.

Kelihatan kan bedanya? Kalau yang lain masih punya “kepribadian” masing-masing, materi kelima ini bener-bener kayak zombie yang geraknya seragam.

Gimana Cara Bikinnya? Emang Ada Kulkas Sedingin Itu?

Ini pertanyaan bagus. Kamu nggak bisa bikin materi kelima ini pakai kulkas di rumah, apalagi cuma pakai freezer buat bikin es mambo.

Suhu yang dibutuhkan itu mendekati Nol Kelvin.

Kalau nol derajat Celcius itu titik beku air, Nol Kelvin itu titik di mana alam semesta berhenti bergerak. Dinginnya kebangetan.

Para ilmuwan butuh waktu 70 tahun sejak prediksi Einstein sampai akhirnya bisa beneran bikin materi ini di tahun 1995. Yang berhasil bikin adalah Eric Cornell dan Carl Wieman (mereka dapat Nobel, lho!).

Caranya gimana? Mereka nggak pakai AC. Mereka pakai Laser.

“Lho, laser kan panas?”

Biasanya iya. Tapi kalau ditembakkan dengan teknik khusus dari segala arah, sinar laser justru bisa menahan atom biar nggak bergerak. Kalau atom nggak bergerak, artinya dia nggak punya panas. Lama-kelamaan, atom itu jadi super tenang dan super dingin.

Jadi, materi ini dibuat di dalam jebakan magnet dan laser di laboratorium canggih, bukan ditambang di gunung atau diambil dari laut.

Gunanya Buat Apa Sih?

Mungkin kamu mikir, “Oke, keren sih atomnya bisa nyatu. Tapi terus buat apa? Apa cuma buat pamer kepintaran ilmuwan doang?”

Eits, jangan salah. Memahami apa itu materi kelima yang pernah ditemukan Einstein membuka pintu ke teknologi masa depan yang gila banget.

Coba bayangkan ini:

Komputer Kuantum: Komputer zaman sekarang itu ibarat kalkulator lambat dibanding potensi komputer kuantum. Materi kelima bisa membantu kita bikin komputer super cepat yang bisa memecahkan masalah rumit dalam hitungan detik.
Laser Atom: Kalau laser biasa itu pakai cahaya, materi kelima bisa dipakai buat bikin laser dari atom. Ini bisa dipakai buat bikin chip komputer yang super teliti dan kecil, atau alat navigasi (GPS) yang super akurat tanpa perlu sinyal satelit.
Memahami Alam Semesta: Dengan mempelajari materi ini, ilmuwan jadi ngerti gimana perilaku Black Hole atau fenomena aneh lain di luar angkasa, tanpa perlu pergi ke sana.

Jadi, walau sekarang belum ada di toko elektronik, cucu-cucu kita nanti mungkin bakal pakai teknologi yang dasarnya dari materi kelima ini.

Pertanyaan yang Sering Ditanyakan

Biar makin paham, saya sudah kumpulkan beberapa pertanyaan yang sering banget muncul di kepala orang awam pas pertama kali dengar topik ini.

1. Apakah materi kelima ini bisa dilihat dengan mata telanjang?

Bisa dibilang… susah. Ukurannya sangat kecil (kumpulan atom mikroskopis) dan dia ada di dalam tabung vakum penuh alat laser. Tapi, kalau pakai alat bantu kamera khusus di lab, bentuknya kelihatan seperti gumpalan kecil yang tiba-tiba memadat di tengah grafik komputer.

2. Kalau aku sentuh materi ini, tangan aku bakal beku nggak?

Jangan coba-coba, ya! Tapi bukan karena tanganmu bakal jadi es loli seketika. Masalahnya adalah, materi ini sangat rapuh. Kalau kena panas tubuhmu sedikit saja (bahkan kena udara ruangan), suhunya langsung naik dan poof! Materi kelimanya bubar jalan, balik lagi jadi gas biasa. Jadi, dia nggak bisa disentuh karena dia cuma bisa “hidup” di isolasi super dingin.

3. Apakah ini materi paling dingin di alam semesta?

Betul! Tempat di mana materi kelima dibuat (laboratorium) itu sering disebut sebagai “tempat terdingin di alam semesta”. Bahkan luar angkasa yang gelap gulita itu suhunya masih sekitar 3 Kelvin. Materi kelima ini suhunya bisa miliaran kali lebih dingin dari luar angkasa. Keren, kan?

4. Kenapa namanya bukan Materi Bose-Einstein? Kenapa pakai “Kondensat”?

Kata “Kondensat” itu mirip proses kondensasi (pengembunan). Bayangkan uap air yang mendingin jadi embun. Nah, ini atom gas yang mendingin dan “mengembun” ke tingkat energi paling bawah sampai numpuk jadi satu. Makanya disebut kondensat.

Nah, Sekarang Sudah Paham Kan?

Gimana? Ternyata fisika kuantum itu nggak selamanya serem dan penuh rumus yang bikin sakit kepala, kan?

Intinya, jawaban dari apa itu materi kelima yang pernah ditemukan Einstein adalah sebuah fase unik di mana atom-atom menjadi “anak kembar identik” karena kedinginan yang luar biasa. Ini bukti kalau alam semesta kita itu masih menyimpan banyak misteri yang belum semuanya diajarkan di buku sekolah dulu.

Sains itu asik kalau kita tahu cara menikmatinya. Dari yang awalnya cuma corat-coret di kertas surat antara Bose dan Einstein, sekarang jadi kenyataan yang bisa mengubah teknologi masa depan kita.

Terima kasih banget lho sudah meluangkan waktu buat membaca sampai habis. Semoga penjelasan santai ini bikin kamu jadi yang paling pinter di tongkrongan kalau ada yang bahas soal sains!

Kalau kamu masih penasaran sama hal-hal unik lainnya di dunia sains, jangan ragu buat mampir lagi ke sini di lain waktu, ya. Masih banyak cerita seru yang mau saya bagi. Sampai jumpa