Massa proton dan dari partikel dasar elektron membentuk atom secara berbeda. Menariknya, muatan listrik mereka diciptakan sama jumlahnya. Keselarasan luar biasa ini adalah hal terpenting untuk mempertahankan keseimbangan di alam yang kita diami ini.
Keselarasan dalam Muatan Listrik
Dalam hal massa dan volume, proton jauh lebih besar daripada elektron. Massa sebuah proton adalah 1.836 kali elektron. Untuk membuat perbandingan ini lebih tampak nyata, jika sebuah elektron seukuran kacang, sebuah proton akan seukuran manusia. Dengan kata lain, elektron dan proton sangat berbeda.
Namun, yang menarik, keduanya memiliki muatan listrik yang sama, kecuali bahwa yang satu positif dan yang lainnya negatif sehingga muatan listrik atom seimbang. Tidak ada yang mendorong atau memerlukan kesamaan ini. Jika ada, muatan listrik mereka seharusnya merefleksikan urutan ciri-ciri fisik mereka, misalnya muatan elektron seharusnya lebih kecil dari muatan proton, sebanding dengan ukurannya yang lebih kecil.
Akan tetapi, apa yang akan terjadi jika muatan listrik proton dan elektron tidak seimbang?
Setiap atom di alam semesta akan memiliki muatan listrik positif karena proton-protonnya lebih massif. Sebagai konsekuensinya, semua atom akan tolak-menolak.
Apa jadinya jika semua atom di alam semesta saling menolak?
Akibatnya akan sangat hebat. Mari kita mulai dengan perubahan yang akan terjadi pada tubuh Anda. Jika hal seperti itu terjadi, misalkan jika tangan Anda memegang buku akan terdisintegrasi seketika. Tidak hanya tangan, tapi juga kaki, kepala, mata, juga gigi Anda.
Pendeknya, setiap bagian tubuh Anda akan terdisintegrasi ke udara. Ruangan yang Anda tempati akan hilang bersama semua laut dan gunung serta planet di tata surya. Semuanya akan hilang selamanya. Yang kita sebut sebagai alam semesta akan menjadi kekacauan atom yang saling menolak sesamanya.
Apakah ketidakseimbangan antara muatan listrik proton dan elektron dapat menyebabkan terjadinya bencana seperti itu? Jika perbedaannya hanya beberapa poin persentase kecilnya, akankah bencana seperti ini terjadi, atau ada limit kritis yang kurang lebih seperti satu per seribu?
Dalam bukunya Symbiolic Universe, George Greenstein menyebutkan seperti berikut:
“Benda-benda kecil seperti batu, manusia, dan semacamnya akan terbang berhamburan jika perbedaan kedua muatan itu sekecil satu per 100 miliar. Untuk keberadaannya, struktur-struktur yang lebih besar seperti Bumi dan Matahari membutuhkan keseimbangan yang lebih tinggi sampai satu per miliar miliar.”
Keselarasan dalam Angka-Angka
Jumlah keseluruhan proton dan elektron di alam semesta telah diperhitungkan dengan presisi yang besar. Secara praktis, kedua jenis partikel ini selalu sama jumlahnya. Kesamaan ini sifatnya esensial bagi keseimbangan elektromagnetik di alam semesta.
Proporsi proton dan elektron di alam semesta adalah hal yang terpenting. Rasio ini memungkinkan keseimbangan yang halus antara gaya gravitasi massa dan gaya elektromagnetik. Saat usia alam semesta masih kurang dari satu detik, anti-proton mengeliminasi proton -padanannya yang bermuatan berlawanan- dalam jumlah yang sama dan menyisakan sejumlah tertentu proton untuk membentuk komponen dasar alam semesta kita saat ini.
Hal serupa terjadi antara elektron dan positron (anti-elektron). Yang mengherankan, jumlah proton dan elektron yang tersisa hampir sama jumlahnya dengan hanya perbedaan yang sangat kecil antara keduanya: 1 dalam 10.
Kesamaan ini sifatnya esensial bagi keseimbangan elektromagnetik alam semesta karena keseimbangan apa pun dalam proton dan elektron akan menyebabkan partikel yang bermuatan sama akan saling menolak dan saling menjauh.
Partikel-partikel subatomik tidak akan mampu membentuk atom-atom yang pada gilirannya tidak dapat membentuk bintang-bintang dan materi di alam semesta. Galaksi, bintang, dan planet-termasuk Bumi kita yang begitu sempurna bagi kehidupan tidak akan pernah muncul.
Keselarasan yang Hebat Antara Proton dan Elektron
