Helium
Sejarah > Penemuan ilmiah

Bukti keberadaan helium pertama kali terpantau pada 18 Agustus 1868 berupa garis spektrum berwarna kuning cerah berpanjang gelombang 587,49 nanometer yang berasal dari spektrum kromosfer Matahari. Garis spektrum ini terdeteksi oleh astronom Prancis Jules Janssen sewaktu gerhana matahari total di Guntur, India. Garis spektrum ini pertama kali diasumsikan sebagai natrium. Pada tanggal 20 Oktober tahun yang sama, astronom Inggris Norman Lockyer juga memantau garis kuning yang sama dalam spektrum sinar matahari, yang kemudian dia namakan garis Fraunhofer D3 karena garis ini berdekatan dengan garis natrium D1 dan D2 yang telah diketahui. Ia menyimpulkan bahwa keberadaan garis ini disebabkan oleh suatu unsur di Matahari yang tak diketahui di Bumi. Lockyer dan seorang kimiawan Inggris lainnya Edward Frankland menamai unsur tersebut berdasarkan nama Yunani untuk Matahari ἥλιος (helios).
Pada tahun 1882, fisikawan Italia Luigi Palmieri mendeteksi helium di Bumi untuk pertama kalinya melalui identifikasi garis spektrum D3 helium ketika ia menganalisis lava Gunung Vesuvius.
Pada 26 Maret 1895, kimiawan Skotlandia Sir William Ramsay berhasil mengisolasi helium yang ada di Bumi dengan memperlakukan mineral kleveit dengan berbagai jenis asam mineral. Ramsay berusaha mencari unsur argon, tetapi setelah memisahkan nitrogen dan oksigen dari gas yang terlepaskan, ia menemukan garis kuning cerah yang sama dengan garis D3 yang terpantau dari Matahari. Sampel gas ini kemudian teridentifikasikan sebagai helium oleh Lockyer dan fisikawan Britania William Crookes. Helium juga secara terpisah diisolasi dari mineral kleveit pada tahun yang sama oleh kimiawan Per Teodor Cleve dan Abraham Langlet di Uppsala, Swedia, yang berhasil mengumpulkan kandungan gas helium yang cukup untuk secara akurat menentukan bobot atomnya. Helium juga diisolasi oleh geokimiawan Amerika William Francis Hillebrand sebelum penemuan Ramsay ketika ia memperhatikan adanya garis spektrum tak lazim manakala ia sedang menguji sampel mineral uraninit. Walau demikian, Hillebrand mengira bahwa garis spektrum ini disebabkan oleh nitrogen.
Pada tahun 1907, Ernest Rutherford dan Thomas Royds menunjukkan bahwa partikel alfa adalah inti helium dengan pertama-tama mengizinkan partikel ini menembus dinding gelas tabung vakum yang tipis dan kemudian menghasilkan pelucutan dalam tabung untuk kemudian dipelajari spektrum gas yang ada di dalam tabung tersebut. Pada tahun 1908, helium berhasil dijadikan cair oleh fisikawan Belanda Heike Kamerlingh Onnes dengan mendinginkan gas ini ke temperatur kurang dari satu kelvin. Ia mencoba untuk memadatkan gas ini dengan menurunkan temperaturnya lebih jauh, namun gagal karena helium tidak memiliki temperatur titik tripel di mana padatan, cairan, dan gas berwujud dalam kesetimbangan. Salah seoarang murid Onnes, Willem Hendrik Keesom pada akhirnya berhasil memadatkan 1 cm3 helium pada tahun 1926 dengan memberikan tekanan luar tambahan.
Pada tahun 1938, fisikawan Rusia Pyotr Leonidovich Kapitsa menemukan bahwa helium-4 hampir tidak memiliki viskositas pada temperatur mendekati nol mutlak. Fenomena ini kemudian dikenal dengan nama superfluiditas. Fenomene ini berkaitan dengan kondensasi Bose-Einstein. Pada tahun 1972, fenomena yang sama juga terpantau pada helium-3 namun pada temperatur yang lebih rendah dan lebih mendekati nol mutlak oleh fisikawan Amerika Douglas D. Osheroff, David M. Lee, dan Robert C. Richardson. Fenomena superfluiditas yang terpantau pada helium-3 ini diperkirakan berkaitan dengan pemasangan fermion helium-3 untuk membentuk boson, sama dengan analogi pasangan Cooper elektron menghasilkan superkonduktivitas.