Pencapaian Terbaik Ilmuwan Rusia Setelah Keruntuhan Uni Soviet

Akselerator IC-100 di laboratorium Flerov milik Joint Institute for Nuclear Research (JINR) yang terletak di Dubna, Moskovskaya Oblast. Foto: RIA Novosti

Akselerator IC-100 di laboratorium Flerov milik Joint Institute for Nuclear Research (JINR) yang terletak di Dubna, Moskovskaya Oblast. Foto: RIA Novosti

Delapan warga Rusia masuk dalam daftar tokoh intelek paling berpengaruh dalam dunia ilmuwan tahun 2014 yang diterbitkan oleh perusahaan Thomson Reuters pada awal Juli lalu. Hanya sedikit yang mengetahui temuan para ilmuwan Rusia setelah runtuhnya Uni Soviet, meski hasil karya mereka mendapat banyak pengakuan dan penghargaan di tingkat internasional. RBTH membuat daftar penemuan terpenting milik ilmuwan Rusia dalam kurun waktu 20 tahun terakhir.

Unsur Kimia Buatan Super Berat

Salah satu pencapaian ilmuwan Rusia dalam periode pasca-Soviet adalah memenangkan kompetisi penemuan unsur kimia buatan super berat di tabel Mendelev (tabel unsur kimia). Sepanjang tahun 2000 sampai 2010, fisikawan Rusia berhasil menemukan unsur kimia buatan super berat dengan nomor atom 113 sampai 118. Percobaan tersebut dilakukan di laboratorium Flerov milik Joint Institute for Nuclear Research (JINR) yang terletak di Dubna, Moskovskaya Oblast.  

Dua dari enam elemen tersebut berhasil mendapat pengakuan resmi dari International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) dan memperoleh penamaan Flerovium (114) dan Livermorium (116). Adapun permintaan pengesahan penemuan unsur kimia bernomor atom 113, 115, 117 dan 118 saat ini sedang dalam tahap evaluasi di IUPAC.

“Penemuan itu bukan semata memenuhi elemen-elemen kosong yang ada dalam tabel periodik unsur kimia Mendelev saat ini, melainkan bertujuan menemukan suatu material unik yang memiliki sifat sama sekali berbeda dengan unsur alamiah yang ada di bumi ini,” terang Direktur Laboratorium Reaksi Nuklir JINR. Ia menjelaskan, jika mereka berhasil melakukan sintesis unsur kimia buatan super berat yang memiliki kemampuan tertentu, maka manusia dapat menciptakan bahan kostum yang kuat dan tipis yang berguna untuk perjalanan luar angkasa, pembuatan layar komputer dari gas, menciptakan baterai dan unsur bahan bakar dengan durasi pembakaran tak terbatas, membuat mesin penggerak dari antimateri yang terdiri dari partikel dan antipartikel yang menyusun materi biasa dan bekerja berdasarkan prinsip kesetaraan massa-energi, serta banyak kegunaan lainnya.

Laser Exawatt

PEARL (Petawatt pARametric Laser), perangkat yang dapat menghasilkan radiasi cahaya terkuat  di dunia, berhasil diciptakan di Institut Fisika Terapan Russian Academy of Sciences (RAS), Nizhegorodskaya Oblast pada 2006. PEARL diciptakan berdasarkan teknologi amplifikasi parameterik cahaya dalam kristal optik non-linear dan dapat menciptakan impuls berkekuatan 0.56 petawatt, atau ratusan kali lebih kuat dari daya listrik yang dihasilkan oleh seluruh stasiun pembangkit listrik yang ada di bumi saat ini.

Kini, institusi tersebut berencana menambah daya listrik PEARL hingga 10 petawatt. Selain itu, ada rencana pelaksanaan proyek XCELS yang menawarkan pembuatan laser berkekuatan 200 petawatt, bahkan hingga 1 exawatt di ke depannya.

Menurut salah satu anggota institusi RAS, doktor bidang fisika-matematika Efim Khasanov mengatakan bahwa laser tersebut dapat digunakan untuk penelitian proses fisika yang ekstrim dan hukum fundamental alam semesta. “Medan listrik dalam impuls cahaya lebih kuat berkali-kali dibanding medan listrik yang menahan elektron di sekitar inti atom. Intensivitas cahaya dapat mencapai besaran tertentu, sehingga lingkungan vakum dapat menciptakan materi dan antimateri”, terang ilmuwan tersebut.

Dengan daya listrik yang ada saat ini, fungsi utama laser berkekuatan exawatt tersebut adalah untuk penelitian. Namun, jika berhasil meningkatkan daya listrik hingga besaran yang direncanakan, maka spektrum penggunaan laser-laser ini akan meluas pesat. “Salah satu contohnya adalah penggunaan laser berkekuatan exawatt untuk penyembuhan kanker. Biaya penyembuhan bisa jauh lebih murah dan dampak buruknya pun dapat diminimalisir dibanding pengobatan saat ini yang menggunakan radiasi sinar-X.  Penggunaaan laser berdaya super ini juga diharapkan dapat membuka kemungkinan penemuan sistem informasi optik berkecepatan hingga satu terabit per detik, atau bahkan komputer kuantum,” ujar Khazanov.

Medan Magnet Super Kuat

Di awal era 1990-an, para ahli fisika dari Pusat Nuklir Rusia di kota Sarov yang berada di bawah kepemimpinan Aleksandr Pavlovsky, bergerak mengembangkan metode penciptaan medan magnet dengan kekuatan yang fenomenal.

Dengan bantuan generator kumulasi magnetik eksplosif, gelombang ledakan berfungsi “memampatkan” medan magnet, sehingga mereka berhasil mendapat medan magnet berkekuatan 28 mega gauss. Besaran tersebut merupakan rekor absolut untuk besaran medang magnet buatan yang pernah diciptakan. Medan magnet yang tercipta memiliki kekuatan ratusan juta kali lebih besar dibanding kekuatan medan magnet bumi.

Ilustrasi medan magnet bumi. Foto: Getty Images/Fotobank

Dengan bantuan medan magnet tersebut, penelitian terhadap perilaku  benda dalam kondisi ekstrem dapat dilakukan, salah satunya adalah perilaku superkonduktor..

“Akselerator partikel muktahir dapat dibuat menggunakan sistem magnet berdaya hantar super ini.. Medan magnet yang kuat dibutuhkan untuk mendapatkan reaksi fusi termonuklir terkendali,” kata Vladimir Pudalov, doktor bidang fisika-matematika Institut Fisika pada RBTH. Pudalov menjelaskan, perilaku superkonduktor bahkan dapat dikontrol dengan bantuan magnet super kuat  tersebut. Superkonduktor adalah kabel yang mampu menghantarkan energi jarak jauh tanpa kehilangan energi itu sama sekali. Medan magnet itu juga dapat menciptakan superkondensator yang mampu menyimpan energi dengan jumlah tak terbatas dalam waktu yang lama. Selain itu, magnet super kuat ini digunakan dalam sistem kerja kendaraan yang menggunakan bantalan magnet levitasi magnetic. Berbagai jenis bearing magnetik dan semua hal yang berhubungan dengan peralatan yang menggunakan prinsip kerja levitasi magnetik.

Masalah Millenium

Grigori Perelman. Foto: ITAR-TASS

Pada 2002, seorang matematikawan Rusia Grigori Perelman berhasil memecahkan dan membuktikan teorema “Konjektur Poincare”, satu dari tujuh “Millenium Prize Problems” yang diumumkan oleh Clay Mathematics Institute.  Konjektur yang diciptakan pada 1904 adalah bentuk klaim mengenai ruang yang secara lokal seperti ruang tiga dimensi biasa tetapi terhubung, ukuran tertentu terbatas dan tidak memiliki batasan apapun (3-manifold tertutup). Jika ada ruang tambahan sehingga setiap loop di ruang dapat terus diperketat ke titik, itu hanya bola tiga dimensi.

Perelman dapat membuktikan teorema tersebut, namun menolak menerima hadiah sejumlah satu juta dollar dari Clay Mathematics Institute sebagai penghargaan bagi mereka yang memecahkan “masalah millenium” tersebut.

Pemecahan persamaan matematika tersebut bukan sekedar latihan intelektual, tetapi juga memiliki nilai penerapan dalam ilmu eksak  dan teknik modern ini, seperti pada persamaan Navier-Stokes yang mendeskripsikan sifat fluida Newton. Pemecahan persamaan tersebut masuk dalam daftar soal matematika tersulit.

Minyak dan Gas Alam Terbarukan

Media massa dan para ahli ekologi terus mengingatkan kita bahwa cadangan minyak dan gas bumi akan habis dalam kurun waktu 50-100 tahun lagi. Habisnya cadangan migas dunia dapat menyebabkan keruntuhan peradaban dunia modern saat ini. Akan tetapi para ilmuwan dari Universitas Migas Gubkin Rusia membuktikan bahwa pernyataan tersebut tidak benar.

Dengan melakukan eksperimen dan perhitungan teoritis, para ilmuwan bidang migas tersebut berhasil membuktikan bahwa minyak dan gas terbentuk bukan dari proses penguraian barang organik seperti yang ada di teori umum, melainkan berasal dari abiogenik (non-biologi). Mereka menjabarkan bahwa di lapisan atas bumi, pada kedalaman 100-150 kilometer, terdapat lingkungan yang dapat digunakan untuk sintesa (pembuatan) sistem rantai karbon yang rumit.

“Fakta bersebut otomatis berarti cadangan gas alam akan menjadi sumber energi terbarukan dan tidak akan habis,” terang Profesor Vladimir Kucherov dari Universitas Gubkin pada RBTH. Kucherov menjelaskan bahwa perekonomian Rusia kurang lebih sama seperti perekonomian dunia, yakni tergantung pada harga sumber energi. Produksi minyak di Rusia berhubungan dengan faktor kesulitan akibat cuaca dan iklim, yang membuat harga produksi minyak dan gas di Rusia melambung tinggi. “Teknologi sintesa minyak buatan ini dapat menjadi jalan keluar bagi berbagai permasalahan ekonomi dan ekologi,” terang Kucherov.

Artikel Terkait

Rusia Danai Pembuatan Roket Hipersonik

Pirozkhov, Insinyur Cemerlang yang Ingin Rancang Mobil Terbang

Hadapi Senjata Radio-Elektronik Rusia, Kapal Perusak AS Kabur

Kendaraan Tempur Baru Angkatan Darat Rusia Adopsi Konsep LEGO

Hak cipta milik Rossiyskaya Gazeta.