Interaksi nuklir kuat berperan penting dalam jangkauan pendek dan memiliki kekuatan interaksi relatif paling besar bila dibandingkan dengan kekuatan interaksi
fundamental yang lain. Jangkauannya sekitar
15
10
m.
2.2.3 Interaksi Elektromagnetik
Interaksi fundamental berikutnya, interaksi elektromagnetik, terjadi antara partikel- partikel bermuatan listrik atau partikel bermuatan saja. Berbeda dengan interaksi
gravitasi yang bersifat hanya tarik-menarik, interaksi elektromagnetik bisa tarik- menarik maupun tolak-menolak.
Sesama proton atau sesama elektron, interaksi yang terjadi bersifat tolak- menolak. Hal ini disebabkan karena proton memiliki muatan sejenis dengan proton
lain-katakanlah bermuatan listrik positip dan demikian juga interaksi antar elektron yang dicirikan dengan muatan listrik-katakanlah negatif. Sebaliknya, terjadi interaksi
tarik-menarik antara proton dan elektron, karena mereka berbeda muatan. Interaksi elektromagnetik pada mulanya juga dipahami secara terpisah sebagai interaksi listrik
dan interaksi magnetik. Kenyataannya, keduanya merupakan dua aspek dari satu sifat materi, yakni muatan listrik. Sementara muatan listrik yang diam relatif terhadap
pengamat hanya menimbulkan medan listrik, pengamat menimbulkan medan listrik dan medan magnetik-medan elektromagnetik. Interaksi elektromagnetik yang
diformulasikan oleh Maxwell berdasarkan simetri permasalahan yang telah dilakukan Faraday. Karya Faraday menunjukkan bahwa perubahan medan magnet terhadap
waktu menimbulkan medan listrik, sedangkan karya Maxwell menunjukkan bahwa perubahan medan listrik terhadap waktu menimbulkan medan magnet. Dari formulasi
interaksi elektromagnetik
Maxwell, dapat
diprediksi adanya
gelombang elektromagnetik yang menjalar dengan kecepatan cahaya. Keberadaan gelombang
elektromagnetik dibuktikan secara eksperimental oleh Hertz, memiliki banyak penerapan dalam teknologi modern, misalnya gelombang radio. Ini salah satu bukti
keterkaitan erat antara fisika teoritik dengan teknologi.
Universitas Sumatera Utara
2.2.4 Interaksi Lemah
Interaksi lemah berperan dalam koreksi susunan inti atom. Inti atom yang tersusun dari sejumlah proton dan sejumlah neutron dengan perbandingan yang tak harmonis
akan berusaha mendapatkan komposisi yang proporsional dengan melakukan peluruhan partikel beta. Formulasi interaksi elektrolemah sintesa interaksi
elektromagnetik dan interaksi lemah oleh Salam, Weinberg, Glashow menyatakan bahwa, pada dasarnya tak ada perbedaan mendasar antara partikel interaktif
elektromagnetik foton dan partikel interaktif nuklir lemah boson madya pada tingkat energi tinggi; meskipun pada tingkat energi rendah, foton dan boson madya
tampak berbeda. Fenomena ini dikenal sebagai perusakan simetri serta merta spontaneous symmetry breaking. Kebenaran teori Salam, Weinberg, Glashow
terbukti secara eksperimental dengan ditemukannya partikel interaksi lemah yang diemban oleh boson madya
W ,
W dan Z .
Interaksi lemah terjadi pada banyak peluruhan seperti peluruhan radioaktif, peluruhan pion dan muon dan sejumlah proses peluruhan lainnya. Interaksi lemah
hanya terjadi pada peluruhan yang tidak bersifat memenuhi hukum kekekalan paritas. Interaksi ini terjadi pada jarak
18
10
m.
Berikut ini akan dijelaskan perbandingan besarnya interaksi yang terjadi untuk masing-masing interaksi yang ditulis berurut; interaksi kuat : interaksi
elektromagnetik : interaksi lemah : interaksi gravitasi adalah 1 :
2
10
:
13
10
:
39
10
.
Tabel 2.5 Perbandingan Interaksi Dasar Interaksi
Partikel pentransmisi
Sumber Jarak
Gravitasi Graviton
Massa
Elektromagnetik Foton
Muatan listrik
Kuat Gluon
Muatan warna
15
10
Lemah
, Z W
Muatan lemah
18
10
Universitas Sumatera Utara
2.3 Hukum Kekekalan
