Dalam fisika partikel, hadron adalah partikel subatomik komposit yang terdiri dari dua atau lebih quark, yang terikat erat oleh gaya yang kuat. Hadron seperti molekul, dan gaya di antara keduanya berasal dari gaya elektromagnetik. Menurut penelitian fisika partikel terbaru, struktur dan sifat Hadron sangat penting untuk memahami komposisi fundamental dan proses pembentukan alam semesta.
Sebagian besar massa materi biasa berasal dari dua hadron: proton dan neutron, dan sebagian besar massa proton dan neutron berasal dari energi ikat quark mereka.
Hadron dapat dibagi menjadi dua kategori utama: baryon (terdiri dari quark dalam jumlah ganjil, biasanya tiga) dan meson (terdiri dari quark dalam jumlah genap, biasanya dua). Misalnya, proton dan neutron adalah baryon, sedangkan contoh klasik meson adalah pion. Seiring dengan semakin mendalamnya penelitian, para ilmuwan menemukan jenis hadron baru, seperti tetraquark (seperti Z(4430)−) dan pentaquark (seperti P+c(4380) dan P+c(4450)). Penemuan baru ini menantang pemahaman kita sebelumnya dan membuat studi tentang Hadron semakin kompleks dan menarik.
Ada bukti bahwa keberadaan keadaan pentaquark dapat mengungkap misteri yang lebih dalam tentang bagaimana quark saling terikat.
Hadron dan anti-hadron bebas dianggap tidak stabil dan pada akhirnya akan meluruh menjadi partikel lain, tetapi proton bebas tampaknya merupakan pengecualian. Sementara itu, neutron bebas meluruh dengan waktu paruh sekitar 611 detik, menjadikannya partikel tidak stabil yang paling lama umurnya. Hal ini menggarisbawahi pentingnya penelitian fisika Hadron, yang memberi fisikawan kesempatan untuk mengeksplorasi interaksi partikel elementer.
Fisika hadron dipelajari dengan cara menumbukkan hadron satu sama lain dan memeriksa gugusan partikel yang dihasilkan.
Struktur dan sifat hadron didasarkan pada model quark, yang membuat proton relatif sederhana: dua quark atas dan satu quark bawah. Namun, kesederhanaan ini menyembunyikan fisika yang mendalam, terutama dalam pemahaman tentang interaksi yang kuat. Saat para ilmuwan mempelajari lebih dalam berbagai hadron, mereka menemukan bahwa quark virtual di dalam partikel ini memainkan peran penting dalam berkontribusi pada massa hadron itu sendiri.
Sebagian besar massa Hadron tidak berasal dari massa quarknya, tetapi dari energi yang terkait dengan interaksi yang kuat.
Klasifikasi baryon dan meson menunjukkan keragaman Hadron dan terus menantang pandangan tradisional kita tentang dunia material. Baryon tersusun dari kuark yang jumlahnya ganjil, sehingga semuanya merupakan fermion, sedangkan meson tersusun dari kuark yang jumlahnya genap, sehingga semuanya merupakan boson. Struktur ini tidak hanya menentukan karakteristik dasar mereka, tetapi juga menyediakan kemungkinan tak terbatas untuk penelitian di masa mendatang.
Penemuan pentaquark tidak hanya memperluas pemahaman mendasar kita tentang Hadron, tetapi juga berpotensi untuk membuka teori baru tentang asal usul alam semesta.
Saat ini, dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, penelitian tentang Hadron masih terus berkembang. Teknologi baru, seperti penumbuk partikel dalam eksperimen fisika energi tinggi, memberi para ilmuwan peluang yang tak tertandingi untuk mengeksplorasi perilaku Hadron pada energi yang lebih tinggi. Semua ini membuat para fisikawan penuh dengan harapan, dan mereka berharap untuk menemukan lebih banyak jenis Hadron yang tidak diketahui dalam eksperimen di masa mendatang.
Penelitian di masa mendatang juga dapat menjelaskan interaksi antara Hadron dan perannya di alam semesta. Dapatkah hal ini mengubah pemahaman kita tentang hukum dasar alam?