Sumber ilustrasi: Unsplash
2 April 2026 08.55 WIB – Umum
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Desanomia [02.04.2026] Kita melihat air sebagai zat yang sederhana. Namun pada kenyataannya, air memiliki sifat fisika yang sangat kompleks, terutama ketika berada pada kondisi suhu ekstrem. Selama ini, para ilmuwan telah mengetahui bahwa air dapat tetap berada dalam bentuk cair meskipun suhunya berada jauh di bawah titik beku normal, kondisi yang dikenal sebagai supercooled water atau air superdingin. Dalam kondisi tersebut, berbagai teori menyebutkan bahwa air tidak sepenuhnya homogen, melainkan dapat terpisah menjadi dua fase cair berbeda, yaitu cairan berkepadatan tinggi dan cairan berkepadatan rendah.
Fenomena ini telah lama menjadi perhatian dalam bidang fisika karena sulit diamati secara langsung. Salah satu tantangan utama adalah kondisi ini terjadi tepat di ambang pembekuan, sehingga sangat sulit melakukan pengukuran tanpa memicu perubahan menjadi es. Wilayah ini bahkan sering disebut sebagai “no man’s land” karena keterbatasan eksperimen dalam mengaksesnya.
Penelitian sebelumnya mengemukakan adanya titik kritis dalam kondisi superdingin tersebut, yaitu titik di mana dua fase cair tersebut bergabung menjadi satu keadaan dengan karakteristik yang berubah secara drastis. Akan tetapi, keberadaan titik ini masih bersifat spekulatif karena kurangnya bukti eksperimental yang kuat.
Dalam studi terbaru, tim peneliti internasional berhasil memperoleh bukti yang lebih langsung mengenai keberadaan titik kritis tersebut. Dengan menggunakan kombinasi pemanasan cepat melalui laser inframerah dan pengamatan sangat cepat menggunakan sinar-X, para ilmuwan mampu menangkap perubahan struktur air sebelum sempat membeku.
Eksperimen ini memungkinkan peneliti mengamati transisi dari dua fase cair menuju satu fase tunggal yang tidak stabil secara struktural. Air yang direkayasa dalam bentuk es amorf dipaksa melewati fase cair-cair, melintasi titik kritis, hingga mencapai kondisi fluktuatif, semuanya dalam skala waktu yang sangat singkat.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa titik kritis ini kemungkinan berada di sekitar suhu -63 derajat Celsius dengan tekanan sekitar 1000 atmosfer. Meskipun belum dapat ditentukan secara pasti, temuan ini secara signifikan mempersempit rentang pencarian dan memberikan arah baru bagi penelitian lanjutan.
Selain itu, perilaku air di dekat titik kritis menunjukkan kemiripan dengan fenomena pada lubang hitam dalam hal dinamika sistem. Ketika mendekati titik tersebut, perubahan struktur molekul berlangsung semakin lambat, sehingga sistem tidak dapat menghindari transisi fase yang terjadi.
Penelitian ini juga memperkuat model teoretis yang menyatakan bahwa air memiliki titik kritis dalam kondisi superdingin. Para peneliti kini memiliki dasar yang lebih kuat untuk memahami berbagai sifat aneh air, termasuk kemampuannya membentuk dua fase cair yang berbeda dalam kondisi tertentu.
Keanehan air sebenarnya sudah dapat diamati dalam kehidupan sehari-hari, seperti es yang mengapung di permukaan air karena memiliki kerapatan lebih rendah dibandingkan cairannya. Sifat ini bertentangan dengan kebanyakan zat lain yang justru menjadi lebih padat saat mendingin.
Selain itu, air juga memiliki berbagai sifat unik lain yang belum sepenuhnya dipahami, termasuk perilaku cair ganda yang dianalisis dalam penelitian ini. Temuan terbaru ini menjadi langkah penting, meskipun masih banyak pertanyaan yang harus dijawab oleh para ilmuwan.
Air juga memiliki peran yang sangat penting bagi kehidupan, sehingga pemahaman yang lebih dalam mengenai sifat-sifatnya tidak hanya relevan bagi fisika, tetapi juga bagi kimia, biologi, geologi, hingga ilmu iklim.
Penemuan titik kritis tersembunyi dalam air superdingin memberikan bukti kuat terhadap teori yang telah lama dikembangkan mengenai perilaku kompleks air pada kondisi ekstrem. Dengan bantuan teknologi canggih seperti laser dan sinar-X berkecepatan tinggi, para peneliti berhasil mengamati transisi fase yang sebelumnya sulit dijangkau secara eksperimental, sekaligus memperdalam pemahaman ilmiah tentang air dan membuka peluang untuk mengeksplorasi implikasinya dalam berbagai bidang ilmu. Mengingat pentingnya air bagi kehidupan, penelitian ini juga berpotensi mengungkap wawasan baru mengenai peran fundamental air di alam semesta.
Diolah dari artikel:
“Scientists Just Found a Hidden Critical Point in Water Right Before It Freezes” oleh David Nield. (njd)
Note: This article was made as part of a dedicated effort to bring science closer to everyday life and to inspire curiosity in its readers.
