tarik timbul diantara mereka. Suatu persoalan pokok timbul disini. Jika nukleon berkesinambungan memancarkan dan menyerap pion, mengapa proton dan neutron
tidak pernah didapatkan mempunyai massa yang lain dari massa biasanya? Jawabanya terletak pada prinsip ketidakpastian, hukum fisika hanya mengacu pada kuantitas
terukur, dan prinsip ketidakpastian membatasi ketetapan suatu kombinasi pengukuran yang dapat dilakukan. Pemancaran pion oleh sebuah nukleon yang tidak berubah
massanya merupakan pelanggaran terhadap hukum kekekalan energi dapat terjadi asal saja nukleon itu menyerap kembali pion lain yang dipancarkan oleh nukleon tetangga,
sehingga secara prinsip tidak dapat ditentukan apakah sebenarnya terjadi perubahan massa.
2.1.1 Massa Atom Pion
Dari prinsip ketidakpastian dalam bentuk
2.1 Suatu kejadian dimana sejumlah energi
tak kekal tidak dilarang, asal saja selang waktu kejadian itu tidak melebihi
. Persyaratan ini dapat dipakai untuk memperkirakan massa pion. Jika dianggap sebuah pion bergerak diantara nukleon –
nukleon dengan kelajuan v~c; ini berarti pemancaran pion bermassa menyatakan
penyimpangan energi sementara sebesar ~
energi kinetik pion diabaikan dan bahwa
. Gaya nuklir memiliki jangkauan maksimum r sekitar 1,5 fm, dan waktu
yang diperlukan jarak sejauh itu adalah:
2.2
sehingga diperoleh
Universitas Sumatera Utara
2.3
dan menghasilkan
2.4
Besaran itu kira – kira 230 kali massa diam elektron . Beberapa tahun setelah
usulan Yukawa, partikel yang sifatnya telah diramalkan betul – betul ditemukan. Massa pion bermuatan adalah 273
dan pion netral adalah 264 tidak jauh dari
perkiraan diatas.
2.1.2 Keterlambatan Ditemukanya Atom Pion
Terdapat dua faktor yang menyebabkan ditemukannya pion bebas agak terlambat. Pertama, harus terdapat energi yang cukup untuk diberikan pada nukleon sehingga
pemancaran sebuah pion memenuhi kekekalan energi. Jadi sekurang – kurang energi sebesar
atau sekitar 140 MeV diperlukan. Untuk menyediakan energi sebesar itu untuk nukleon dalam suatu tumbukan, partikel yang datang harus berenergi lebih
besar dari supaya momentum dan energinya kekal. Partikel dengan energi
kinetik beberapa ratus MeV diperlukan untuk menghasilkan pion bebas dan partikel seperti itu terdapat dalam alam hanya dalam arus difusi radiasi kosmik yang datang
kebumi. Jadi penemuan pion harus menunggu perkembangan metode yang cukup peka dan tepat dalam penelitian interaksi sinar kosmik. Baru – baru ini pemercepat
akselerator mulai bekerja; alat ini dapat menghasilkan energi partikel yang diperlukan, dan pion yang terjadi dapat dipelajari langsung. Penyebab kedua
tertundanya penemuan eksperimental dari pion adalah ketakmantapan; umur rata – rata pion bermuatan adalah 2,6 x 10
-8
s dan pion netral adalah 8,4 x 10
-17
s. Umur demikian pendeknya sehingga keberadaanya baru didapatkan secara menyakinkan
pada tahun 1950. Beiser, 1987
Universitas Sumatera Utara
2.2 Persamaan Schrodinger
