Sir issac Newton
Dalam
perkembangan ilmu fisika, sejarah mencatat kehadiran seorang ilmuwan besar
Inggris bernama Sir Isaac Newton. Beliau adalah seorang fisikawan,
matematikawan, ahli astronomi dan kimia kelahiran Inggris yang memiliki
pengaruh luar biasa dalam perkembangan fisika modern. Ilmuwan pertama yang
mendapat gelar Sir di depan namanya dari kerajaan Inggris. Michael H. Hart
dalam bukunya “100 Tokoh Paling Berpengaruh dalam Sejarah” (1978)
menempatkannya di urutan nomor dua setelah Nabi Muhammad s.a.w. sebagai tokoh
yang karya dan kehidupannya memiliki pengaruh besar bagi kehidupan umat manusia
Karya-karyanya
Newton yang lain adalah: Method of Fluxion (1671), De Motu Corporum (1684),
Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (1687), Opticks (1704), Report as
Master of the Mint (1701-1725), Arithmetica Universalis (1707), dan An
Historical Account of Two Notable Corruptions of Scripture (1754).
Penemuan
yang pertama adalah tentang cahaya. Dulu orang beranggapan warna putih merupakan warna tunggal
atau warna murni. Tapi, lewat serangkaian percobaan seksama, Newton menemukan
sekaligus membuktikan, warna putih merupakan campuran dari tujuh warna berbeda
yang sama dengan warna-warna pelangi, yaitu
merah-jingga-kuning-hijau-biru-nila-ungu (Mejikuhibiniu). Teori ini kemudian
ngetop dengan istilah Pembiasan Cahaya. Newton membuat percobaan lain
yang masih ada hubungannya dengan cahaya. Kali ini ia melakukan pemantulan
cahaya. Dari urusan bias-membias dan pantul-memantulkan cahaya ini, kemudian
Newton berhasil membuat sebuah benda yang bernama teropong refleksi.
Kelak temuannya itu digunakan oleh sebagian besar penyelidik bintang.
Newton kemudian mendalami bidang
mekanika. Teorinya di kemudian hari menjadi tonggak penting ilmu fisika.
Mekanika merupakan bidang kajian yang berhubungan dengan bergeraknya suatu
benda. Seputar hal ini, Newton menemukan beberapa teori sekaligus. Pertama,
teori suatu benda yang bergerak karena pengaruh kekuatan luar. Kedua,
yang paling terkenal, teori yang menyatakan setiap benda melakukan aksi gerak
pasti ada gerak tandingannya (reaksi) dengan besar yang sama tapi arahnya
bertentangan. Ketiga, teori gaya berat atau gravitasi. Semua ilmu yang
diwariskan Newton tadi nantinya terpakai untuk menjawab banyak peristiwa alam,
mulai dari goyangan pendulum sampai gerak-gerik planet dalam orbitnya. Berkat
penemuan Newton pula, para ahli bintang dapat memecahkan teka-teki alam semesta
atau meramalkan gerakan bintang dan posisi planet. Di samping itu, Newton juga
melahirkan teori tentang asal muasal bintang-bintang di langit seperti
yang kita ketahui sekarang. Tak aneh jika kemudian ia juga dikenang sebagai
astronom besar. Ia juga menciptakan berbagai teori lainnya, seperti teori
penyelidikan tentang panas, teori tentang suara, dan banyak lagi. Dengan
segala karya yang telah ia buat serta teka-teki alam yang sudah dia pecahkan,
Isaac Newton memang sangat pantas menyandang gelar ilmuan besar. Kendati ia
telah menghadap kepada Sang Maha Pencipta pada 20 Maret di Kensington, London,
Inggris di usia 85 tahun, namun berbagai penemuan dan prakarsanya telah mampu
merevolusi pikiran, cara hidup manusia, dan menstimulasi penemuan-penemuan
lainnya hingga sekarang. Selain itu Newton juga melakukan penelitian di bidang
Mekanika. “Hukum Alam” dihasilkan oleh karya Isaac Newton (1642-1727).
Kontribusinya pada apa yang sekarang kita kenal sebagai Alam adalah yang
terhebat yang pernah dihasilkan oleh seorang individu, namun bukan semata-mata
karena hal ini saja dia menjadi tokoh utama cerita kita. Tidak seperti para
ahli sains yang hidup sebelum dia, karya Newton menghasilkan pengaruh yang
dramatis pada seluruh kebudayaan. Kejeniusannya tidak disambut dengan hinaan
dan hukuman seperti yang ditimpakan pada Galileo atas kejujuran dan
keterusterangannya; hambatan hanya timbul dari argumen konstan personal -secara
berurutan- mulai dari Hooke dan kemudian Leibniz. Karyanya menciptakan suatu
filsafat alam yang menyeluruh, dan memulai populerisasi sains pada masyarakat
umum yang berbahasa Inggris. Dikungkungi oleh Gereja, Ratu dan Pemerintahan,
masa pra-kejayaan Newton menjadi pusat di mana masyarakat kerajaan mulai menata
ulang keunggulan sains dan intelektualnya.
Ia mengemukakan suatu argumen
tentang sifat bawaan dari berbagai benda yang memberikan alasan untuk berbagai
sifat tersebut dalam daya intrinsik khusus dari benda itu sendiri. Newton
tertarik untuk menemukan aturan-aturan umum yang menentukan bagaimana berbagai
benda dapat tercipta; ia tidak tertarik pada masalah yang tidak mungkin
terpecahkan semacam mengapa benda-benda tercipta, karena dia yakin bahwa sangat
memungkinkan untuk mengatakan ‘bagaimana’ tanpa adanya referensi dari isu
‘bagaimana’. Pada pengantar untuk Principia, dia menulis bahwa di masa lalu
para filsuf bekerja untuk memberikan nama pada benda, dan bukan mencari tahu
sesuatu tentang benda tersebut. Dia melanjutkan usahanya memunculkan suatu
metode saintis yang bertujuan untuk meluruskan penyimpangan ini. Tentang metode
ini, dia berpendapat: “prinsip yang saya kemukakan ini bukan sebagai kualitas
gaib, seperti pada hasil dari bentuk spesifik benda, namun sebagai ‘Hukum Alam’
umum, di mana benda-benda tersebut terbentuk.”
Tiga hukum gerak Newton yang
terpenting dikemukakannya sebagai berikut:
1.
Setiap benda tetap pada kondisi
diam, atau membentuk gerak dalam lajur yang lurus, kecuali bila benda tersebut
digerakkan agar berubah oleh kekuatan yang mendorongnya.
2.
Perubahan gerak proporsional dengan
motif kekuatan yang mendorongnya; dan dibuat sesuai dengan arah garis lurus
yang dibentuk kekuatan tersebut.
3.
untuk setiap aksi akan selalu
menghasilkan aksi; atau, aksi mutual dari dua benda satu sama lain akan selalu
sama, dan memiliki arah yang berlawanan.
Yang paling menarik dari pernyataan
tersebut adalah hukum pertama. Biasanya, kita menjumpainya di sekolah dalam
bahasa yang lebih familiar (Newton menulis aslinya dalam bahasa Latin), seperti
pada ungkapan ‘benda beraksi dalam keadaan diam atau bergerak dengan kecepatan
konstan’. Dalam draft terbarunya, Newton menulis hukum pertama seperti ini:
Bila suatu kuantitas bergerak, [atau digerakkan], maka dia tidak akan berhenti
kecuali bila dihentikan oleh sebab eksternal, Dan kemudian: Dengan kekuatannya
sendiri, suatu benda akan selalu membentuk suatu garis lurus asal tidak ada
sesuatu pun yang merintanginya, Sebelum bagian akhir kalimat, diterjemahkan
menjadi: Dengan alasan dayanya sendiri setiap benda mempertahankan posisi
diamnya atau pergerakannya dalam suatu lajur lurus kecuali bila kemudian diubah
dengan kekuatan yang mempengaruhinya. Pada kenyataannya, hukum ini berutang
banyak pada Descartes, sebagai orang pertama yang menyampingkan ide bahwa
pergerakan merupakan beberapa tipe proses dan dapat memaknai sifat dasar di
mana sikap diam dan gerak lambat adalah sama. Pada 1644, dalam kamus Principia
Philosophiae-nya yang terkenal, Newton memasukkan pendahuluan untuk hukum
pertamanya: Bila [suatu benda] dalam keadaan diam kita tidak dapat meyakini
bahwa benda tersebut bergerak, kecuali bila didorong oleh penyebab eksternal.
Juga mengapa kita harus berpikir bahwa benda bergerak atas keinginannya
sendiri, tidak jika ada alasan lain bila benda tersebut bergerak, dan tidak ada
benda lain yang merintanginya.
Deduksi Newton dibedakan dengan
deduksi Descartes dalam caranya melalui sejumlah eksperimen dan observasi. Guna
mendukung teorinya, Newton melakukan observasi atas proyektil, dedaunan dan
planet. Perbedaan pun makin melebar karena Newton memandang bahwa saat gerakan
tidak sama, suatu kekuatan beraksi. Dia juga memasukkan elemen universalitas
dengan menulis pada paragraf pembuka, “setiap benda’. Kita dapat melihat adanya
sesuatu yang kontras bila dibandingkan dengan Principia Philosophiae-nya
Descartes saat Newton menyebut hasil kerjanya Philosophiae naturalis principia
mathematica.
Para ahli fisika modern menyebutnya
sebagai sebuah ‘model’. Dia memperhitungkan sejumlah keadaan pada keadaan di
mana ada kekuatan yang beraksi atas suatu benda namun masing-masing saling
tarik menarik, dan tidak menghasilkan suatu kekuatan jaringan aksi atas benda
pada suatu penghitungan dalam derajat tinggi. Hukum pertamanya merupakan suatu
kreasi pikiran dalam kondisi spektakuler. Hukum itu adalah sebuah abstraksi
yang menangkap elemen-elemen esensial nyata. Hukum itu juga melibatkan suatu
intuisi semacam pada macam apa kekuatan beraksi, dan memberikannya status yang
sama.
Saat ahli fisika Newtonian
bermunculan, mereka memunculkan gagasan permukaan tanpa friksi, gas ideal,
konduktor listrik sempurna, tumbukan inelastis, insulator sempurna, bidang
sempurna, dan sebagainya. Tidak ada satu pun dari entitas ini yang eksis di
dunia, namun suatu hukum yang paling berguna diformulasikan dalam kondisi
bagaimana jadinya sifat ‘ideal’ objek bila membatasi keadaan dari suatu
rangkaian paralel pada penghitungan situasi yang semakin mendekati bentuk
ideal. Kemudian, kita menggunakan fungsi prinsip kontinuitas yang disebut
bertentangan dengan hukum gerak Descartes, guna menghadirkan aspek-aspek hukum
fisik yang lebih general. Objek ideal dipandang sebagai batas dari suatu
rangkaian yang dapat teramati, daripada sebagai sebuah cetak biru. Pendekatan
ini menjaga ide fisik dan filosofis yang dibuat Descartes.
Newton khususnya tertarik pada
bagaimana penciptaan benda-benda di alam, dengan tidak secara filosofis.
Mengapa benda-benda tersebut diciptakan atau untuk tujuan apa mereka hadir
bukanlah apa yang ingin dia ketahui. Walau begitu, dia tidak memandang bahwa
berbagai isu semacam itu sebagai sesuatu yang tidak bermakna atau tidak
relevan; bagaimanapun, dia melewatkan sebagian besar waktunya untuk memenuhi
keingintahuan metafisik dan teologisnya1. Newton memandang berbagai masalah
tersebut sebagai pertanyaan-pertanyaan yang jawabannya tidak diperoleh melalui
observasi yang teliti dan interogasi eksperimental terhadap alam. Berdasarkan
berbagai tulisan alkemis dan religius yang dibuatnya, yang beberapa diantaranya
benar-benar mengkaji berbagai hal tersebut secara ilmiah, jelas sekali bahwa
dia percaya bahwa beberapa pertanyaan tersebut dapat dijawab dengan metode
lain. Saat perjalanan kita mengarungi sejarah tiba di masa sekarang, kita akan
menemukan bahwa beragam teori dan ide tentang semesta dan kehidupan di masa
sekarang ini sama kisruhnya dengan masa lalu. Saat kita mulai mempelajari sudah
sejauh mana para pemikir dan ahli di jaman sekarang mengkaji tentang semesta dan
seisinya, saya sangat yakin, bahwa banyak di antara anda yang akan merasa
terkejut dan kagum saat melihat bagaimana kita telah mempelajari rahasianya dan
kemudian betapa sedikitnya hal yang telah kita ketahui. Newton dianggap telah
mempersempit tujuan dari para filusuf alami, tetapi dia melakukannya untuk
sesuatu yang berarti, dimana ia untuk pertama kalinya dapat membatasi perhatian
mereka ke dunia masalah yang dapat terpecahkan. Dengan mempersempit tujuannya,
dia dapat membuat pengakuan luar biasa dimana yang ia istilahkan spekulasi yang
tak pasti yang sangat dicintai oleh pendahulunya “hipotesis”, tidak diperlukan
dalam kegiatannya. Ada bukti yang menggelikan mengenai cara mendapatkan ‘Hukum
Alam’, atau teori ilmiah, yaitu dengan mengalaminya sendiri: penyelidikan
percobaan. Metode ilmiah ini masih kita gunakan sampai saat ini. Terlihat jelas
suatu cara yang dilakukan dimana sulit membayangkan orang lain dapat
memikirkannya secara berbeda – tetapi kita bisa.
Semenjak itu, pernyataan umum
filosofis tidak lagi menerima status ‘Hukum Alam’. Hanya pernyataan yang telah
melewati pemeriksaan percobaan dengan sejumlah fakta pengalaman, akan menerima
penghargaan. Newton menyelesaikan pemisahan antara arti dan metode dari ilmu.
Perbedaan antara ilmu Newtonian dan ‘hipotesis’
digambarkan secara jelas dengan penemuan kedua Newton yang hebat: fungsi dari
matematik. Ini adalah metode dimana kemungkinan baru akan dikembangkan untuk
dites melalui percobaan. Fisika Newtonian adalah fisika matematika. Pada semua
penyelidikannya, Newton terlihat menggambarkan ‘Hukum Alam’ dengan istilah
matematika, sehingga mereka tidak akan tidak jelas.
Diantara banyak prestasi Newton, ada
satu yang masih dalam tinjauan, yang merupakan penemuan terbesar untuk
pemikiran di masa depan tentang ‘Hukum Alam’ ialah ‘Hukum Gravitasi’.
Pada penemuan ini, Newton
menggunakan dengan baik penemuan penting sebelumnya tentang pergerakan angkasa
yang dibuat oleh Kepler dan yang lainnya. Newton menyadari hukum semacam ini
pada pertengahan 1660. Pada masa kreatif ini, ia menulis hampir satu abad
kemudian bahwa, “Saya menarik kesimpulan bahwa kekuatan yang menjaga
planet-planet pada orbitnya pasti [harus] berbanding terbalik [sama] dengan
luas dari jarak mereka dengan pusat dimana mereka berevolusi”. Akan tetapi,
versi tertulis pertama dari hukum gravitasi Newton yang ditemukan, dimuat di
sebuah naskah tanpa judul dan tidak dipublikasikan yang sekarang diberi judul
On Circular Motion yang mungkin ditulis pada tahun 1665 masehi. Naskah inilah
yang disebutkan Newton dalam korespondensinya dengan Halley atas perhatiannya
terhadap Hooke, dengan menghormati penemuan hukum luas-terbalik. Di sini,
Newton yang berusia 23 tahun menarik kesimpulan ‘Hukum Luas-Terbalik’ dari
‘hukum’ ketiga Kepler tentang pergerakan planet. Newton juga menggunakan
definisi dari kekuatan sentripetal yang diperlukan untuk menjaga gerakan
berputar” dan menyimpulkan bahwa, “Karena di planet utama berpangkat
tiga dari jarak mereka dari Matahari berbanding terbalik dengan luas dari
jumlah revolusi pada waktu yang ditentukan (hukum ketiga Kepler): usaha yang
berkurang dari Matahari akan berbanding terbalik dengan luas dari jarak dengan
Matahari”.
Dengan memperkenalkan elemen
kesatuan nilai ini dalam sebuah formula matematika, Newton mengambil langkah
maju yang dramatis. Dia mengklaim bahwa semua tubuh, baik mereka di angkasa
atau di luar angkasa adalah subjek yang sama dari ‘Hukum Alam’. Mereka semua
merasakan kekuatan intrinsik yang sama dari gaya gravitasi tanpa peduli massa
atau golongannya.
Dengan menyatukan semua efek dari
gravitasi, Newton bertanggungjawab dalam mengidentifikasi ‘G’ sebagai ‘Kesatuan
Nilai Alam’ di semua ‘Hukum Alam’. Kesatuan nilai ini masih dapat dipercaya
sampai saat ini. Walaupu teori Newton tentang gaya gravitasi telah tersirat
dalam teori Einstein tentang relativitas umum pada tahun 1915, teori baru ini
masih memakai ‘kesatuan nilai’ G Newton pada kapasitas yang sama.
Pengenalan Newton tentang kesatuan
nilai universal gravitasi mengangkat poin penting lainnya. Ketergantungan yang
sebanding terhadap massa dan pemisahan adalah hubungan yang ditentukan secara
teori yang berdasarkan prinsip dasar yang lebih banyak lagi, tetapi nilai dari
sebuah keseimbangan kesatuan nilai hanya bisa didapat melalui penelitian.
Pemisahan ‘Hukum Alam’ menjadi ketergantungan fungsional antara jumlah (di
antara gaya, massa, dan jarak) dan kesatuan nilai universal yang proporsional,
adalah ciri-ciri berkelanjutan ilmu pengetahuan dimana kita akan kembali lagi.
Dikatakan cukup bahwa tujuan dari
para ahli fisika adalah untuk mengurangi jumlah ‘Kesatuan Nilai’ sampai titik
minimum, dimana nilai harus ditentukan melalui penelitian yang sistematis
dengan teori mereka. Dorongan ekonomi ini mencari dengan menunjukan apa yang
kita pikirkan sebelumnya sebagai ‘Kesatuan Nilai Alam’ yang mandiri, ternyata
berhubungan satu sama lain, atau ke jumlah mendasar yang bermacam-macam. Bagi
para leluhur, dunia adalah organisme hidup, tetapi bagi Newton dan pengikutnya
itu adalah suatu kesatuan mekanis – seperti hiasan dari sebuqah jam raksasa.
Pekerjaannya murni, tepat, mekanis, dan matematis. Sekali dibuat untuk bergerak
oleh yang Membuat, mereka terus bekerja mengikuti jalan pemikiran sendiri yang
tak bisa ditawar.
Gambaran universal Newton yang pertama tentang
fenomena alami digembar-gemborkan oleh pendukung prinsipnya yang telah
menyingkap hukum pokok alam. Pendekatan Newton pada penyelidikan Alam membawa
kemajuan tunggal pada pengetahuan manusia akan cara kerja Alam semesta yang
telah dipengaruhi oleh satu orang. Tetapi publikasi dari Philosophiae naturalis
principia mathematica yang monunmental pada tahun 1687 dan Optiks (dalam bahasa
Inggris) pada tahun 1704, telah membuat lebih dari sebuah revolusi pada
pemikiran sientifik. Itu mengubah pemikiran yang non – ilmuwan sekalipun
Tidak ada komentar:
Posting Komentar
give me your response