By Ariff Effendi
Ilmu Alamiah Dasar
Pendahuluan
Ilmu Alamiah Dasar (IAD) merupakan salah satu mata kuliah yang termasuk Mata Kuliah Dasar Umum (MKDU) yakni mata kuliah dengan bobot 2 SKS yang wajib diikuti oleh setiap mahasiswa pada semua program studi non eksakta dengan maksud agar mahasiswa dikenalkan pada konsep-konsep dasar alamiah dalam menunjang dan melandasi pengetahuan mahasiswa dalam memahami, mengkaji dan menerapkan pengetahuan lainnya, khususnya pemecahan-pemecahan masalah, teori maupun konsep ilmu yang berkaitan dengan alam.
Materi Ilmu Alamiah Dasar ini tentu saja hanya bersifat dasar, umum, dan pengantar yang berkenaan dengan fenomena alam dan daya fikir manusia hingga mampu memperoleh budaya modern yang dapat dimanfaatkan oleh manusia dalam memenuhi keinginan dan kebutuhan.
A.Keunikan Manusia
Sebagaimana makhluk hidup yang lain, manusia memiliki kemiripan baik secara morfologis, anatomis, termasuk mekanisme organis yang secara signifikan memiliki kesamaan proses biologis, seperti kebutuhan makan / minum (Nutrisi) ; berkembang biak (Reproduksi) ; menerima rangsang (Iritabilitas) bergerak dan lain-lain yang merupakan ciri-ciri makhluk hidup.
Akan tetapi apabila dibandingkan dengan makhluk lain, manusia memiliki keunikan yang tidak dimiliki oleh makhluk yang lainnya, yaitu rasa ingin tahu (Curiousity). Dari rasa ingin tahunya terus berkembang kemudian menghasilkan apa yang disebut dengan daya fikir
Lagi-lagi secara fisik manusia memiliki banyak kelemahan jika dibandingkan dengan makhluk lain seperti gajah yang mampu memindahkan kayu gelondongan yang beratnya ratusan kilogram ; Chitah yang kecepatan berlarinya sangat kencang ; burung Elang yang dapat terbang dengan sekejap mata dan bahkan dengan Nyamuk yang sangat kecil sekalipun manusia masih lebih lemah, karena hanya dengan gigitannya manusia bisa sakit dan bahkan sampai mati.
Namun rohani manusia, yaitu akal budi dan kemauannya sangat kuat sehingga dengan akal budi dan kemauannya itu manusia dapat mengembangkan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi. Dengan kedua alat itu manusia dapat mengangkat ribuan kilogram barang, berlari jauh lebih cepat daripada Chitah, dan terbang jauh lebih cepat dan kuat daripada Elang.
Dengan kedua alat itu, manusia dapat menguasai dan mengungguli makhluk lain. Akal budi dan kemauan kerasnya adalah sifat unik dari manusia. Dengan demikian keunikan dan keunggulan manusia jika dibanding dengan makhluk lainnya adalah terletak pada daya fikirnya.
B. Rasa Ingin Tahu (Curiousity)
Semua makhluk hidup termasuk manusia, memberikan tanggapan terhadap rangsangan dari lingkungannya. Tumbuhan yang berhijau daun memberikan reaksi terhadap sinar matahari ; Harimau atau Burung ingin tahu tempat lain hanya sekedar untuk memperoleh makanan. Rasa ingin tahu pada hewan itu didorong oleh naluri (instinct) dan oleh ilmuwan Issac Asimov disebut idle curiousity. Naluri ini berpusat pada mempertahankan kelestarian hidup dan sifatnya tetap sepanjang zaman.
Karena manusia memiliki akal budi mengakibatkan rasa ingin tahu tadi tidak tetap sepanjang zaman. Rasa ingin tahu manusia tidak pernah dapat dipuaskan. Apabila suatu masalah dapat dipecahkan, akan dapat timbul masalah lain yang menunggu pemecahannya. Manusia terus bertanya, setelah tahu ”Apa” maka ingin tahu ”Bagaimana” dan kemudian ”Mengapa”.
Manusia mampu menggunakan pengetahuan yang telah lama diperoleh untuk dikombinasikan dengan pengetahuan yang baru menjadi pengetahuan yang lebih baru lagi. Kecuali untuk memenuhi kepuasan manusia ilmu pengetahuan juga berkembang untuk keperluan praktis agar hidup manusia lebih mudah dan menyenangkan.
C. Perkembangan Alam Pikiran Manusia
Sebagaimana dikemukakan di atas, manusia mempunyai rasa ingin tahu terhadap rahasia alam dengan menggunakan pengamatan dan pengalaman, akan tetapi sering tidak dapat menjawab masalah atau tidak memuaskan dirinya.
Mereka mencoba membuat jawaban sendiri, misalnya Apakah pelangi itu ? Sebenarnya mereka tidak dapat menjawab pertanyaan itu, akan tetapi untuk kepuasan maka mereka mencoba mereka-reka jawaban yang sekiranya dapat memuaskan bagi dirinya maupun orang lain. Akhirnya mereka menjawab bahwa pelangi adalah selendang bidadari yang sedang mandi. Dari jawaban tersebut lalu muncul pengetahuan baru, yakni Bidadari. Selanjutnya tentang pertanyaan mengapa gunung meletus ? sekali lagi mereka tidak mampu menjawab tetapi dengan alasan kepuasan mereka menjawab bahwa yang punya gunung sedang marah. Dari jawaban itu munculah pengetahuan baru ” yang berkuasa” atau ” yang punya”. Mereka percaya kalau laut, angin, pohon besar dan lain-lain ada yang punya.
Oleh karenanya untuk menghilangkan rasa kecemasan dari yang punya gunung, laut, angin, pohon besar dan lain sebagainya agar tidak marah mereka melakukan upacara ritual dengan membaca mantera-mantera, gerakan-gerakan tarian, sesajen dan lain-lain. Pengetahuan baru yang merupakan kombinasi antara pengalaman dan kepercayaan disebut mitos. Cerita-cerita mitos itu disebut legenda. Mengapa dapat diterima pada saat itu sebagai suatu kebenaran, hal itu disebabkan karena keterbatasan inderawi, keterbatasan penalaran, dan hasrat ingin tahu yang menuntut segera dipenuhi.
Puncak perkembangan mitos adalah pada zaman Babilonia, kira-kira 700 - 600 SM. Orang Babilonia berpendapat bahwa alam semesta itu sebagai ruang setengah bola dengan bumi yang datar sebagai lantainya dan langit beserta bintang-bintang sebagai atapnya. Namun yang lebih menakjubkan adalah mereka telah mengenal bidang ekliptika sebagai bidang edar matahari dan menetapkan bahwa dalam setiap 365,25 hari matahari beredar kembali pada titik semula dan ini disebut tahun.
Pengetahuan tentang perbintangan pada zaman itu memeng berkembang dan muncul rasi perbintangan yang sekarang kita kenal seperti Scorpio, Virgo, Pisces, Leo dan sebagainya dan kemudian dikaitkan dengan peramalan nasip manusia dan dikenalah Astrologi.
Pengetahuan semacam itu disebut Pseudo science (sains palsu) artinya mirip sains tetapi bukan sains yang sebenarnya yakni pengetahuan tentang mitos dikaitkan dengan fenomena alam yang sebenarnya.
Sains palsu tersebut Sangat berpengaruh pada para Filsuf Yunani sepert Thales(624 – 549 SM). Ia berpendapat bahwa bumi itu adalah sebuah piring yang terapung di atas air. Ia pula yang pertama kali menggagas asal mula benda dan menurutnya semua kehidupan berawal dari air. Hal ini merupakan pemikiran yang sangat besar karena mampu mengalihkan pemikiran mitos yang menganggap semua yang ada di bumi ini adalah ciptaan dewa. Pengaruh pemikiran Thales ini telah menggiring pemikiran bangsa Yunani untuk meninggalkan berpikir mitos secara perlan-lahan. Filsuf Yunani lain yang ikut menyumbangkan fikiran, termasuk Filsuf Islam diantaranya adalah :
1. Anaximander, Seorang pemikir kontemporer pada masa Thales. Dia berpendapat bahwa langit yang kita lihat sebenarnya hanya separuh saja. Langit dan segala isinya itu beredar mengelilingi bumi, Ia berhasil membuat jam matahari yang menggunakan tongkat yang tegak lurus dipermukaan bumi, bayangan tongkat dijadikan petunjuk waktu (jam tongkat) pada tahun 70-an sering kita temukan jenis ini di masjid untuk pedoman waktu shalat.
2. Anaximenes (560-520), Ia berpendapat unsur dasar pembentuk benda adalah air, hal ini sependapat dengan Thales. Yang dikembangkan bahwa air merupakan wujud benda yang dapat berubah merenggang menjadi api, dan memadat menjadi tanah. Konsep ini menjadi awal kansep transmutasi benda.
3. Herakleitos ( 560-470 ), Ia menyangkal konsep anaximenes, menurutnya apilah yang menjadi dasar transmutasi benda, karena tanpa api benda akan tetap seperti adanya.
4. Phytagoras (500 SM), Ia berpendapat bahwa sebenarnya yang menjadi unsur dasar pembentuk benda adalah terdiri empat unsur dasar yaitu: tanah, api, udara dan air. Phytagoras sangat terkenal sebagai ahli matematika dan penemu Dalil Phytagoras
5. Demokritos (460-370), Pendapatnya adalah bahwa suatu benda dibelah secara terus menerus akan menghasilkan bagian terkecil yang tidak dapat dibagi-bagi lagi. Bagian terkecil itu disebutnya Atomos atau atom, istilah atom ini sampai saat ini masih dipergunakan sekalipun konsepnya tidak lagi seperti Demokritus.
6. Empedokles (480-430 SM), Ia tergolong pendukung Phytagoras tentang empat unsur dasar pembentuk benda : tanah, air , api dan udara. Dia mengembangkan konsep tersebut dengan mengenalkan tentang tenaga penyekat atau daya tarik-menarik dan daya tolak-menolak Kedua gaya tersebut dapat memisahkan atau menyatukan unsur dasar pembentuk benda tersebut.
7. Plato (427-345 SM), Ia memiliki cara berpikir yang berbeda dengan filosuf sebelumnya, sebagai seorang sastrawan, ia tidak berpikir yang bersifat materialistic sebagaimana para filosuf sebelumnya. Menurutnya bahwa keanekaraman yang terlihat sekarang ini hanyalah sesuatu duplikat saja dari semua yang kekal dan immaterial. Gajah yang bertubuh besar yang kita lihat hanyalah copy atau duplikat belaka yang tidak sempurna, maka yang benar adalah idea gajah. Selanjutnya konsep ini dikenal dengan konsep alam idea plato.
8. Ariestoteles ( 384-322 SM), Ia seorang pemikir besar pada jamannya dan dikenal sebagai perangkum intisari konsep-konsep filosuf sebelumnya dan memperbaiki konsep-konsep yang dianggap tidak benar menurut pemikirannya yang selalu rasional dan Ia menjelaskan tentang Zat tunggal yang disebut ”Hule” sebagai pembentuk dasar benda yang keberadaannya tergantung pada kondisi, sehingga ia dapat berubah menjadi tanah, air, udara dan api yang mengalami transmutasi akibat kondisi dingin, lembab, panas dan kering. Dalam kondisi lembab dan panas hule akan berwujud api, sedang dalam kondisi kering dan dingin hule akan berwujud tanah, Ia pun berpendapat bahwa di dunia ini tidak ada ruang yang hampa. Menurutnya jika ada ruang yang hampa maka dengan sendirinya akan terisi ’ether’ yang bersifat immaterial. Ajaran yang penting dari Aristoteles adalah bahwa untuk mencari kebenaran harus didasarkan logika sehingga ia dikenal sebagai ”Bapak rasionalisme”. Konsep pentingnya adalah orang yang pertama kali melakukan pengklasifikasian hewan dan mengemukakan konsep abiogenenis (generatio spontanea).
9. Ptolemeus (127-151 SM), Ia seorang filosuf besar setelah Aristoteles konsepnya adalah ; Bumi itu bulat diam seimbang tanpa tiang penyangga dan bumi sebagai pusat tatasurya ( matahari dan benda lainnya berputar mengelilingi bumi ) dikenal dengan teori Geosentris.
10. Ibnu Shina (abad 11) dikenal sebagai ahli kedokteran
11. Ibnu Choldun ahli sosiologi
12. Al jebra ahli matematika
13. Al Razi, seorang rasionalisme murni yang tidak percaya pada wahyu dan nabi karena menurutnya dengan akal sudah cukup untuk dapat membedakan baik dan buruk, yang berguna dengan yang tidak berguna. Dengan akal pula kita dapat mengenal Tuhan sehingga menurutnya tidak perlu ada wahyu dan nabi. Ia dikenal sebagai ahli kimia (penemu air raksa) dan pengobatan/kedokteran Di akhir hayatnya matanya buta karena terlalu banyak baca dan pengaruh dari reaksi kimia.
14. Ibnu Rusdy ahli filsafat muslim yang menerjemahkan buku-buku yunani kedalam bahasa Arab sehingga Arab menjadi pusat ilmu internasional yang kemudian alih bahasa ke dalam bahasa latin dan berkembang ke dunia barat sehingga terkenal dengan pusat perpustakaan masjid Al Hambra Cordoba (spanyol).
15. Abu Musa Jabir Bin Hayyan, dikenal sebagai Bapak Kimia
16. Omar Khayyam, dikenal sebagai seorang ahli matematika dan astronomi.
Kesimpulan :
Pola pikir manusia terus mengalami perkembangan yang diawali oleh rasa ingin tahu terhadap berbagai gejala alam yang terus memperlihatkan aktivitasnya dan terkadang membuat manusia menjadi cemas seperti bencana alam gunung meletus, kebakaran, kekeringan , kebanjiran dan lain-lain. Hal ini merangsang manusia untuk terus mencari jawaban dan terjadilah berpikir mitos yang mengandalkan keyakinan untuk suatu kepuasaan. Sejalan dengan perkembangannya berpikir mitos mulai dihubungkan dengan fenomena alam yang sebenarnya untuk mendapatkan ramalan nasib manusia maka dikenal pseudo science
Pada masa Yunani berpikir mitos mulai ditinggalkan sehingga munculah pemikir-pemikir rasional (filsafat) yang kebenarannya hanya atas dasar rasio sehingga munculah konsep-konsep alam yang beberapa diantaranya saat ini masih dapat digunakan dan diakui kebenarannya.
BAB I
KELAHIRAN ILMU ALAMIAH
Sebagaimana dijelaskan pada bab sebelumnya bahwa pengetahuan didapat dengan berbagai pendekatan seperti halnya pengetahuan berupa mitos atau legenda menggunakan pendekatan kepercayaan yakni kebenarannya hanya atas dasar percaya, maka pendekatan pengetahuan semacam ini bersifat irrasional. Begitu pula pengetahuan yang sifatnya falsafi pendekatan kebenarannya hanya mengandalkan nalar=akal = rasio belaka maka dikenalah pendekatan pengetahuan rasional sehingga muncullah persepsi paham kebenaran irrasionalime dan rasionalisme.
Ilmu alamiah sebagai hasil perkembangan pola pikir manusia yang terakumulasi dari hasil pengamatan dan pengalaman telah mendorong manusia untuk melahirkan pendekatan kebenaran yang tidak hanya mengandalkan kemampuan rasio belaka, dorongan tersebut setidaknya terdiri dari dua sisi ; yakni dorongan pertama adalah dorongan untuk memuaskan diri sendiri yang sifatnya non praktis atau teritis guna memenuhi kuriositas dan memahami tentang hakikat alam semesta dan segala isinya, yang selanjutnya melahirkan pure science (Ilmu pengetahuan murni). Sementara dorongan yang ke-dua adalah dorongan yang sifatnya praktis, dimana ilmu pengetahuan dimanfaatkan untuk meningkatkan tarap hidup yang lebih tinggi, dan selanjutnya disebut dengan Applied science (Ilmu pengetahuan terapan / teknologi).
Kapan ilmu pengetahuan (sains) lahir ? secara waktu mungkin sulit untuk ditetapkan tetapi yang jelas sesuatu dinyatakan pengetahuan sains adalah apabila pendekatan kebenaran tertumpu pada rational approach and empirical approach yakni kebenaran yang secara rasional dapat dimengerti dan difahami serta dibuktikan secara fakta dan menggunakan peralatan ilmiah.
Pendekatan semacam itu sebenarnya sudah dilakukan pada masa filosuf muslim di Persia dengan bukti munculnya ilmu-ilmu terapan seperti ilmu perbintangan, ilmu kimia dan ilmu kedokteran; tetapi kebenaran ini tidak deklarasikan oleh ilmuwan barat, mereka mengklaim bahwa kelahiran ilmu pengetahuan sains (ilmiah) adalah setelah ditemukannya teropong bintang (sekalipun sejak masa filsafat muslim teleskop sudah ada) yang mampu membuktikan kebenaran teori Heliosentris Copernicus.
Memang sejak penemuan teleskop telah banyak membantu para ilmuan untuk dapat membuktikan secara empiric terhadap konsep-konsepnya. Berikut ini dijelaskan beberapa ilmuan yang telah menancapkan tonggak sejaran perkembangan ilmiah :
Nikolas Copernicus (1473 – 1543 AD). Ia seorang astronom, matematika dan pengobatan, Tulisannya yang terkenal dan merombak pandangan Yunani yang berjudul De Revolutionibus Orbium Caelestium (Peredaran alam semesta). Buku ini ditulis pada tahun 1507 AD, tetapi tidak segera dideklarasikan karena konsepnya bertentangan dengan konsep lama yang sudah mendapat justifikasi dari penguasa. Pokok-pokok ajarannya sebagai berikut :
· Matahari adalah pusat dari system solar, dimana system itu bumi adalah salah satu planet diantara planet-planet lain yang beredar mengelilingi matahari.
· Bulan beredar mengelilingi bumi dan bersama bumi mengelilingi matahari.
· Bumi berputar pada porosnya dari barat ke timur yang mengakibatkan adanya siang dan malam dan pandangan gerakan bintang-bintang.
Pengikut Copernicus adalah Bruno (1548 - 1600 M) memperoleh kesimpulan lebih jauh lagi, yaitu :
· Jagat raya ini tidak ada batasnya
· Bintang-bintang tersebar di seluruh jagat raya
Karena keberaniaannya mendeklarasikan pendapatnya yang bertentangan dengan keyakinan penguasa pada itu maka Bruno dianggap sebagai orang yang kemasukan setan (kesurupan) dan dihukum dengan cara dibakar hidup-hidup hingga mati.
Ahli astronomi lainnya dalah Johannes Kepler (1571 - 1630 M ). Pokok-pokok pikirannya adalah :
· Planet-planet beredar mengelilingi matahari pada suatu garis edar yang berbentuk elips dengan suatu focus.
· Bila ditarik garis imajinasi dari planet ke matahari dan sementara itu ia bergerak menurut garis edarnya, maka luas bidang yang ditempuh pada jangka waktu yang sama adalah sama.
· Pangkat dua dari waktu yang dibutuhkan sebuah planet mengelilingi matahari secara penuh adalah sebanding dengan pangkat tiga dari jarak rata-rata planet itu terhadap matahari.
Konsep-konsep diatas dibenarkan oleh Galileo Galilei (1564 - 1642 M) dengan menggunakan teleskopnya yang terbesar mampu melihat tatasurya dan mengumumkan hasil penemuannya bahwa teori Geosentri dianggap salah dan yang benar adalah teori Heliosentris sebagaimana dikemukakan oleh Copernicus dan Kepler sekalipun bertentangan dengan pendapat penguasa yang mempertahan teori geosentris dan menganggap suci bumi dan menjadi pusat tata surya sebagai tempat singgasana para raja.
A. KRITERIA ILMIAH
Suatu pengetahuan dinyatakan ilmiah apabila dapat memenuhi criteria sebagai berikut :
· Sistematis
· Berobjek
· Bermetoda
· Universal
Kebenaran pengetahuan ilmiah harus bersifat sistematis yakni bertautan dan memiliki hubungan kebenaran yang saling mendukung dengan pengetahuan lainnya (tidak berdiri sendiri ) dan memiliki langkah yang tersusun dalam menemukannya, disamping itu kajian ilmu harus memiliki objek yang jelas karena pada hakekatnya pengetahuan ilmiah itu adalah bertujuan dalam justifikasi objek melalui metoda ilmiah (scientific method) yang operasionalnya terarah, terukur dan mengandung fakta kongkrit sehingga menghasilkan kebenaran yang bersifat universal yakni berlaku secara menyuluruh.
Perlu dikemukakan pula bahwa disamping adanya kriteria ilmiah yang mampu menghasilkan kebenaran ilmiah, juga ada pula kriteria kebenaran yang sifatnya non ilmiah, yakni :
· Perasaan
· Intuitif
· Trial and error
Perasaan merupakan salah satu cara untuk menarik kesimpulan yang tidak berdasarkan nalar tentu saja hal ini akan bersifat subjektif karena perasaan setiap orang satu dengan lainnya memiliki sensitifitas yang berbeda, sedangkan instuisi merupakan kegiatan berpikir yang tidak analistis, tidak berdasarkan pola berpikir tertentu, pendapat yang berdasar intuisi timbul dari pengetahuan-pengetahuannya yang terdahulu melalui proses berpikir yang tidak disadari. Seolah-olah pendapat itu muncul begitu saja tanpa dipikir terlebih dahulu.
Setiap orang memiliki kepekaan dan ketajaman intuitif yang tingkatnya berbeda-beda, mungkin orang yang terlatih intuisinya akan memeiliki kepekaan yang tinggi dan memungkinkan intuisinya dapat mendekati kebenaran atau sebaliknya bagi orang yang memiliki kepekaan dan ketajaman intuisi yang rendah.
Sementara kebenaran dengan kriteria trial and error sekalipun tingkat kebenaran lebih maju dibanding prasangka dan intuitif, tetapi pendekatan ini dipandang tidak efesien karena cara untuk memperoleh pengetahuan melalui coba-coba atau untung-untungan dan lebih cenderung error daripada berhasil.
B. METODA ILMIAH DAN OPERASIONALNYA
Kebenaran ilmu alamiah akan terlihat dari metoda yang digunakan, jika sesuatu pengetahuan didapat melalui metoda ilmiah maka pengetahuan itu dinyatakan ilmiah dan sebaliknya jika tidak melalui metoda ilmiah maka pengetahuan itu dinyatakan tidak ilmiah, lebih lanjut di bawah ini dijelaskan prosedur dan langkah-langkah methoda ilmiah.
a. Pengindraan
Pengindraan merupakan langkah awal yang penting dalam mengenali objek masalah, tetapi akurasi pengindraan tidak dapat dijadikan ajeg kebenaran karena pengaruh kondisi dan sifat pengindraan yang terbatas dalam mengenali objek, oleh karena itu perlu adanya pengulangan secara berkali-kali dan memerlukan waktu yang relatif lama, biasanya orang yang terlatih memiliki pengindraan yang tajam, seorang ahli musik memiliki pengindraan pendengaran yang sensitive sehingga peka terhadap kebenaran musik. Begitu pula ahli peneliti perlu terlatih dalam mengindra objek supaya tidak keliru, maka untuk itu agar pengindraan dapat ajeg, objektif perlu dibantu dengan alat indra buatan yang ditera akurasinya seperti termometer sebagai alat untuk mengukur suhu.
b. Masalah
Langkah selanjutnya setelah proses pengindraan terhadap suatu objek yang telah direnungkan terlebih dahulu adalah menentukan masalah hasil pengindraan, untuk mengetahui sesuatu itu menjadi masalah apabila objek itu mengandung pertanyaan, seperti pertanyaan apa ? bagaimana ? dan mengapa ? suatu objek itu begini atau begitu, tentu saja pertanyaan para ilmuwan akan berbeda dengan orang umum artinya pertanyaan itu harus terukur dan teruji sehingga akurasi jawabannya dapat dipertanggungjawabkan. Perlu ditegaskan bahwa pertanyaan yang dimaksud adalah mengandung objek yang jelas atau dapat diindra, bukan pertanyaan mengapa alam ini ada ? karena pertanyaan seperti ini bukan kajian ilmu alamiah.
c. Hipotesa
Hipotesa atau dugaan sementara merupakan jawaban sementara dari pertanyaan masalah, untuk mengetahui apakah hipotesa itu benar perlu diuji dan eksperimen yang akurat dan didukung oleh data fakta yang kuat, bila ternyata fakta berbicara lain maka perlu disusun hipotesis baru. Biasanya ilmu membuat hipotesa terdiri dari dua klausal positif dan negatif yakni dua jawaban yang satu dengan lainnya saling bertolak belakang., diantara kedua hipotesa itu diharapkan salah satunya dapat didukung oleh data dan fakta hasil eksperimen maupun survai.
d. Eksperimen
Eksperimen merupakan pengujian terhadap hipotesa yang dilakukan untuk mendapatkan pengumpulan data atau fakta melalui kegiatan observasi langsung atau percobaan/eksperimental. Selanjutnya fakta-fakta itu dikumpulkan dan dianalisa apakah mendukung hipotesa yang diajukan atau tidak.
e. Penarikan Kesimpulan
Penarikan kesimpulan dilakukan berdasarkan atas penilaian melalui analisis terhadap fakta-fakta, untuk melihat apakah hipotesa itu yang diajukan itu diterima atau sebaliknya ditolak. Hipotesa yang diterima merupakan pengetahuan yang telah diuji kebenarannya dan sebagai bagian dari ilmu pengetahuan. Dengan demikian ilmu pengetahuan itu disusun secara sistematis dengan menggunakan metoda tertentu dan diuji kebenarannya secara empiris dan berlaku secara universal.
C. SIKAP ILMIAH
Salah satu asfek tujuan mempelajari Ilmu alamiah dasatr ini adalah bagaimana menanamkan sikap ilmiah bagi mahasiswa, berikut ini di jelaskan beberapa sikap ilmiah yang harus dimilki oleh seorang ilmuan :
1. Jujur
Sebagai ilmuan wajib melaporkan hasil pengamatannya secara objektif. Dan menyusun penelitian hingga pelaporan harus disampaikan sejujur-jujurnya sehingga terbuka bagi peneliti lain bila dilakukan pengulangan.
2. Terbuka
Seorang iolmuan mempunyai pandangan luas , terbuka bebas dari praduga, ia tidak memperoleh buah pikirannya dari dugaan, ia akan terus mendapatkan kebenaran dengan prosedur ilmiah dan membuka diri bagi pihak lain untuk menguji dan mengkritik kebenarannya atau selalu menghargai kebenaran orang lain.
3. Toleran
Seorang ilmuwan tidak merasa bahwa dirinya paling benar, bahkan ia bersedia mengakui bahwa oprang lain mungkin lebih benar. Dalam menambah ilmu pengetahuan ia bersedia belajar dari orang lain, membandingkan pendapatnya dengan pendapat orang lain, ia memiliki tenggang rasa atau sikap toleran yang tinggi, jauih dari sikap angkuh.
4. Skeptis
Skeptis adalah sikap kehati-hatian dan kritis dalam memperoleh informasi, tidak sinis tetapi meragukan kebenaran informasi sebelum teruji yang didukung oleh data fakta yang kuat sehingga dalam membuat pernyataan, keputusan atau kesimpulan tidak keliru.
5. Optimis
Optimis adalah berpengharapan baik dalam menghadapai segala sesuatu, tidak putus asa, dan ia selalu berkata ”Beri saya kesempatan untuk berpikir dan mencoba mengerjakannya”. Seorang yang memiliki kecerdasan optimis akan memiliki rasa humor yang tinggi. John Von Neuman memberi nama hasil karyanya dengan sebutan MANIAC ( sehingga membuat peserta seminar tertawa) padahal maniac itu istilah dari singkatan Mathematical Analyzer, Numerical Integrator and Computer.
6. Pemberani
Seorang ilmuan harus memiliki sikap pemberani dalam menghadapi ketidakbenaran, kepura-puraan, penipuan, kemunafikan, dan kebathilan yang akan menghambat kemajuan. Sikap keberanian ini banyak dicontohkan oleh para ilmuan seperti Copernicus, Galilleo, Socrates, Bruno yang telah banyak dikenal orang. Copernicus dan Galilleo diasingkan oleh penguasa karena dengan berani menentang konsep Bumi sebagai pusat tata surya, matahari dan benda lainnya berputar mengelilingi bumi (geosentris). Dan ia mendeklarasikan justru mataharilah yang menjadi pusat tata surya bumi dan planet lainnya berputar mengitari matahari (Heliosentris), Socrates memilih mati minum racun daripada harus mengakui sesuatu yang salah. Bruno tidak takut dihukum mati dengan cara dibakar demi mempertahankan kebenaran.
Kisah keberanian ilmuan yang cukup menarik dan menjadi tauladan adalah kisah Prof. Peabody, memberikan kuliah terahir tentang ’Perawatan Orang Sakit’. Kuliah ini sangat jelas, penuh rasa kasih sayang dan belas kasih, saat memberikan kuliah saat itu berumur 46 tahun, segar dan bugar, fasih dalam menyampaikan materi kuliahnya. Tetapi dibalik ketenangannya itu Peabody mengidap penyakit kanker ganas yang telah diderita, ditekuni , diteliti dan dipahami secara seksama secara medis mengenai setiap gejala kanker yang dideritanya. Sehari sebelum meninggal dunia ia menulis sendiri laporan penyakitnya dengan harapan dapat dijadikan bahan penelitian pengobatan lebih lanjut. Kisah yang sama juga dilakukan oleh Marry Cury seorang fisikawan, kimiawan yang berhasil menemukan zat radio aktif, bertahun-tahun ia menekuni dan meneliti zat radioaktif dengan harapan dapat dimanfaatkan untuk kesejahteraan manusia, dengan perlahan radiasi unsur tersebut merambah kedalam tubuh Marry Cury dan ia tahu sehingga mengindap penyakit kanker, dalam setiap kuliahnya menjelaskan tentang radioaktif tidak pernah menunjukan ketakutan dan bahaya radiasinya dan itu terus dirahasiahkan hingga ia menjelaskan sendiri pada saat-saat ajalnya tiba.
7. Kreatif
Ilmuwan dalam mengembangkan ilmunya harus kreatif, Louis Al-Vares (ilmuwan fisika Berkeley) Ia seorang pemain golf. Dengan kreativitasnya ia membuat alat /analisator stroboskop/ untuk meningkatkan cara bermain golf. Kemudian alat itu dihadiahkan kepada presiden Esenhower yang juga pemain golf, dan sejak itu ia memegang paten untuk pembuatan alat tersebut. Saat ini untuk menghargai kreativitas ilmuwan dalam meningkatkan kesejahteraan manusia diberikan penghargaan NOBEL seperti yang pernah diterima oleh keluarga Cury untuk fisika dan kimia.
D. FILSAFAT ILMU ALAMIAH
Filosofis ilmu alamiah sebagai dasar pengembangan ilmu mengacu pada nilai yang berkembang sejalan dengan pola pikir manusia dalam bentuk budaya dan norma yang dianut dan menjadi pandangan hidup, untuk itu dibawah ini diuraikan beberapa dasar filsafat ilmu alamiah :
1. Vitalisme
Ilmu alamiah awalnya tidak dapat terlepas dari pengaruh kepercayaan atau mitos, filsafat vitalisme merupakan doktrin yang menyatakan adanya kekuatan di luar alam. Kekuatan itu memiliki peranan yang esensial mengatur segala sesuatu yang terjadi di alam semesta ini. Kekuatan itu dikenal dengan istilah elan vital, Tuhan, yang maha kuasa dll.
2. Mekanisme
Mekanisme merupakan pandangan yang menyatakan bahwa sebagai penyebab yang mengatur semua gerakan di alam semesta ini adalah sejumlah hukum alam ( nature of law ), dengan demikian menurut paham ini semua gejala alam semesta terjadi dengan sendirinya sesuai dengan hukum alam sehingga pandangan ini akan menyamakan antara gejala mahluk hidup dengan mahluk tak hidup sehingga tidak ada perbedaan yang hakiki diantaranya. Dengan demikian akan menggiring pandangan manusia pada paham materialisme yang kemudian menjadi ateisme.
3. Agnotisme
Agnotisme merupakan paham yang tidak mempedulikan ada tidaknya kekuatan di luar alam (sang pencipta, Tuhan, yang maha kuasa, elan vital ). Penganut paham ini hanya mempelajari gejala alam semata, paham ini akan menggiring manusia bersikap sekuler sebagaimana banyak dianut ilmuwan barat. Indonesia yang menjunjung tinggi falsafah Pancasila yang secara seimbang akan dapat menjembatani antara paham vitalisme dengan mekanisme yang justru peduli pada sang pencipta tidak seperti halnya agnotisme, sehingga pengetahuan alamiah secara seimbang dilandasi dengan pengetahuan keyakinan, Sehingga ilmuwan Indonesia selalu dalam kondisi Teisme.
E. KEUNGGULAN ILMU ALAMIAH
Sebagaimana telah dijelaskan dimuka bahwa ilmu alamiah memiliki criteria tersendiri berupa sitematis, objektif, metodik dan universal, dimana hal ini secara tidak langsung akan menumbuhkan sikap ilmiah yang sangat bermanfaat bagi manusia. Berikut akan dijelaskan beberapa keunggulan yang bermanfaat bagi manusia :
a. Mencintai kebenaran yang obyektif dan bersikap adil, sehingga akan membawa pada hidup yang tenang dan bahagia.
b. Jika ada penemuan baru yang lebih benar, maka ilmu yang lama tidak berlaku lagi, sehingga disadari bahwa ilmu pengetahuan itu tidak mutlak atau bersifat relatif. Sedang yang mutlak datangnya dari Allah SWT.
c. Dengan ilmu pengetahuan orang tidak lagi percaya pada takhayul atau mitos, karena semua yang ada di alam ini terjadi melalui proses hukum alam atas izin Allah SWT.
d. Ilmu pengetahuan akan membimbing kita untuk tidak berpikir melalui prasangka, tetapi berpikir secara objektif, terbuka dan sistematis, suka menerima pendapat orang lain dalam setiap keputusannya.
F. KETERBATASAN METODA ILMIAH
Metoda ilmiah merupakan cara efektif dalam mendapatkan kesimpulan karena pengetahuan dianalisa berdasarkan prosedur baku dengan ketelitian yang dapat diandalkan baik secara rasional maupun empirik. Tetapi harus diakui kebenaran ilmu pengetahuan hasil dari metoda ilmiah bersifat tentative, artinya hanya bersifat sementara saja sebelum ada konsep baru yang lebih benar.
Kebenaran dalam sains tidak pernah mutlak dan tidak pernah lengkap serta tuntas. Sebagai manusia, para ilmuwan sadar dan berendah hati karena mereka yakin sangat sedikit apa yang telah mereka ketahui. Pada suatu hari Dr. Walter Stewart, seorang ekonom berdiri dimuka pintu auditorium di Princeton University mengamati sekelompok mahasiswa fakultas sains dan matematika yang keluar dari sebuah seminar, mereka itu riuh, aktif, cerdas, dan cekatan. Dalam suatu kesempatan ia menghentikan salah seorang mahasiswa yang keluar dari auditorium secara tergesa-gesa dan bertanya, Bagaimana seminarnya ? Mereka menjawab hebat, segala sesuatu yang kami ketahui minggu lalu tentang sains tidak benar lagi saat ini .
Disamping itu Ilmu alamiah memiliki keterbatasan objek yaitu tidak dapat menyentuh wilayah diluar alam (tentang yang ghaib), tidak bisa dijadikan pembenaran dalam seni estetis ( indah tidak indah), etika (baik dan buruk) dan lain-lain.
BAB II
ALAM SEMESTA DAN TATA SURYA
Berdasarkan hasil pengamatan para astronom dengan menggunakan teropong binokular atau teleskop yang mutakhir bahwa di alam semesta ini terdapat bintang-bintang beredar mengikuti suatu pusat berupa kabut gas pijar yang sangat besar, dikelilingi oleh kelompok-kelompok bintang yang sangat dekat satu dengan lain (cluster) dan juga dikelilingi oleh gumpalan-gumpalan kabut gas pijar yang lebih kecil dari pusatnya (nebula) dan tebaran ribuan bintang.
Keseluruhan itu termasuk matahari selanjutnya disebut Galaksi. Menurut para ahli, ternyata galaksi itu jumlahnya banyak dan galaksi dimana bumi kita berinduk diberi nama galaksi Milky Way atau Bhima Sakti, dan galaksi tetangga bhima sakti yang dapat dilihat oleh para astronom adalah galaksi andromeda.
Galaksi merupakan kumpulan bintang-bintang yang jumlahnya tidak kurang 100 Milyar termasuk diantaranya matahari. Matahari merupakan pusat tata surya kita ini. Kumpulan bintang-bintang di dalam galaksi bentuknya menyerupai lensa cembung yang pipih atau cakram dengan garis tengah sepanjang 100 tahun cahaya dan tebalnya 10 tahun cahaya. Posisi matahari sebagai pusat tata surya berada pada jarak 30 tahun cahaya dari pusat galaksi.
Perhitungan jarak sebagaimana dijelaskan di atas, dapat digambarkan sebagai berikut :
Dalam 1 detik cahaya dapat menempuh jarak sejauh 300.000 km sedang jarak bumi ke matahari = 8 . 1/3 menit cahaya atau 500 detik cahaya. Berarti jarak bumi dengan matahari = 500 x 300.000 = 150 juta km.
A. ASAL USUL TERBENTUKNYA ALAM SEMESTA
1. Teori Ledakan dahsyat (Big Bang)
Seorang ahli perbintangan bangsa Belgia bernama Geprges Lamaitre pada tahun 1930 telah mengemukakan teori ledakan dahsyat. Menurut pendapatnya bahwa alam semesta atau galaksi-galaksi berasal dari suatu massa yang meledak dengan dahsyat yang bagian-bagiannya terlempar kesegala arah.
Teori ini nampaknya sesuai dengan yang difirmankan oleh Allah SWT dalam Al Qur’an, yaitu : ” Dan apakah orang-orang kafir tidak mengetahui bahwasanya langit dan bumi itu keduanya dahulu adalah suatu yang padu, kemudian Kami pisahkan antara keduanya. Dan dari air Kami jadikan segala sesuatu yang hidup. Maka mengapa mereka tidak juga beriman ? ” (Q S Al-Anbiya : 30 ).
Ayat di atas menjelaskan bahwa alam semesta terdiri dari ribuan galaksi yang didalamnya terdapat tata surya, nebula, cluster dan benda langit lainnya berasal dari suatu massa yang bersatu padu yang kemudian atas kehendak Allah SWT di pisahkan.
2. Teori Ekspansi dan Konstraksi
Para ilmuwan menduga bahwa sebelum terbentuknya alam semesta telah terjadi suatu siklus antara masa ekspansi dan masa konstraksi.
Energi dari reaksi inti hydrogen dapat membangkitkan ekspansi alam sehingga terbentuklah galaksi-galaksi dan bintang-bintangnya dan unsur-unsur lainnya. Pada masa konstraksi galaksi dan bintang-bintang itu menciut dan meredup sambil memancarkan energi kalor yang sangat tinggi.
3. Teori Creatio Continua
Teori ini dikemukakan oleh Fred Hoyle, Bendi dan Gold. Mereka berpendapat bahwa Alam semesta ini selamanya ada dan akan tetap ada, dengan kata lain alam semesta tidak pernah bermula dan tidak pernah berakhir (mengingatkan kita pada Al-Razi yang menyatakan materi itu kekal).
Pada setiap saat ada partikel-partikel tersebut kemudian mengembun menjadi kabut-kabut spiral dengan bintang-bintang dan jasad-jasad alam semesta. Karena partikel yang dilahirkan lebih besar dari pada yang lenyap, maka jumlah materi makin bertambah dan mengakibatkan pemuaian alam semesta.
Pengembangan ini akan mencapai titik batas kritik pada 10 milyar tahun lagi. Tetapi dalam waktu 10 milyar ini akan dihasilkan kabut-kabut baru. Menurut teori ini 90 % materi alam semesta adalah oksigen. Dari hydrogen ini akan membentuk helium dan zat lainnya.
B. TERBENTUKNYA GALAKSI
Sains modern berpendapat bahwa cosmos telah terjadi dari pada kumpulan gas yakni hydrogen dan sedikit helium yang berputar secara pelan pada zaman yang sangat kuno. Kumpulan gas tersebut kemudian terbagi menjadi potongan-potongan banyak dari dimensi dan kelompok yang sangat besar.
Ahli astrofisika memperkirakan bahwa dimensi tersebut 1 milyar sampai dengan 100 milyar kali besarnya matahari dan besarnya matahari adalah 300.000 kali besarnya bumi. Angka-angka itu memberikan gambaran kepada kita tentang kelompok gas mula-mula yang kemudian melahirkan galaksi.
Menurut Fowler (1957) sekitar 12.500 juta tahun lalu galaksi bhima sakti masih berbentuk kabut gas hydrogen yang sangat panas. Kemudian ia berotasi sehingga bentuknya menjadi bulat dan bertambah berat. Akibatnya ia mengadakan konstraksi dan bagian masa luarnya yang memiliki berat jenis yang besar banyak yang tertinggal dan kemudian membentuk bintang-bintang yang secara lambat laun melakukan konstraksi sambil memancarkan energi potensialnya berupa kalor sehingga lambat laun suhunya menjadi turun. Setelah ribuan tahun bintang-bintang itu ada yang bentuknya hampir tetap seperti matahari kita.
C. TATA SURYA
1. Teori Nebular (kabut). Teori terjadinya tata surya mula-mula dikemukakan oleh Immanuel Kant (1755) seorang ahli filsafat bangsa Jerman dan Pierre Simon Laplace (1796) seoramg ahli fisika bangsa Perancis. Keduanya berpendapat bahwa tata surya berasal dari kabut, sehingga disebut teori Kabut Kant-Laplace. Dalam Al Qur’an dijelaskan bahwa penciptaan langit itu berasal dari asap/ kabut (Qur’an surat Fussilat ayat 11), Artinya : ”Kemudian Dia menuju kepada penciptaan langit dan langit itu masih merupakan asap, lalu Dia berkata kepadanya dan kepada bumi, Datanglah kamu keduanya menurut perintah-Ku dengan suka hati atau terpaksa. Keduanya menjawab Kami datang dengan suka hati”.
Kant dan Laplace sekalipun memiliki kesamaan dalam menjelaskan asal tata surya tetapi mereka berbeda dalam menjelaskan proses pembentukan tata surya, sebagaimana dijelaskan di bawah ini :
Immanuel Kant : Ia berpendapat bahwa tata surya itu berasal dari gumpalan kabut gas panas yang berputar pada porosnya. Kemudian kabut itu menjadi padat dan atas dasar prinsip tarik menarik dan tolak menolak dari bagian-bagian kabut yang memadat itu dipusatnya membentuk inti menjadi matahari sedangkan bagian-bagian lainnya bersatu lalu memisahkan diri dari yang lainnya dan menjadilah planet-planet. Dengan demikian planet-planet itu terbentuk bersamaan dengan matahari.
Laplace : Ia berpendapat bahwa tata surya berasal dari nebula/kabut gas pijar bercampur dengan debu yang berputar pada porosnya. Akibat percepatan rotasinya, kabut makin mengecil dan bentuknya menjadi seperti cakram (pipih). Karena percepatannya makin besar, keadaan kabut menjadi tidak stabil dan terlepas membentuk cincin gas, lalu memadat. Pemadatan itu berlangsung terus menerus , kemudian membuat ketidakstabilan baru sehingga membentuk cincin gas yang baru dan memadat lagi dan seterusnya. Cincin itu membentuk planet, sedangkan yang masih panas menjadi matahari.
2. Teori Tidal atau Pasang Surut. Teori ini dikemukakan oleh James H. Jeans dan Harold Jeffres pada tahun 1919. Menurut teori ini ratusan juta tahun lalu sebuah bintang bergerak mendekati matahari dan kemudian menghilang. Pada waktu itu sebagian matahari tertarik dan lepas. Dari bagian matahari yang lepas inilah kemudian terbentuk planet-planet.
3. Teori Bintang Kembar. Menurut teori ini, kemungkinan dahulu matahari merupakan sepasang bintang kembar. Oleh sesuatu sebab salah satu bintang meledak, dan oleh gaya tarik gravitasi bintang yang satunya (matahari sekarang), pecahan tersebut tetap berada di sekitar dan beredar mengelilinginya.
4. Teori G.P. Kuiper. Pada tahun 1950 G.P Kuiper mengajukan teori berdasarkan keadaan yang ditemui di luar tata surya dan menyuarakan penyempurnaan atas teori-teori yang telah dikemukakan yang mengandaikan matahari serta semua planet-planet berasal dari gas purba yang ada di ruang angkasa. Pada saat ini terdapat banyak kabut gas dan diantara kabut terlihat dalam proses melahirkan bintang.
Kabut gas yang tampak tipis-tipis di ruang angkasa itu, karena gaya tarik gravitasi antar molekul dalam kabut itu lambat laun memampatkan diri menjadi massa yang semakin lama semakin padat. Pemadatan ini dimungkinkan oleh sifat gas semacam itu selalu terjadi gerakan. Selanjutnya gerakan itu semakin lama menjadi gerakan berputar yang memipihkan dan memadatkan gas kabut itu. Satu atau dua gumpalan materi memadat di tengah. Sedang gumpalan yang kecil akan melesat dilingkungan sekitarnya. Gumpalan yang memadat ditengah menjadi matahari sebagai pusat, sedang gumpalan-guympalan yang kecil menjadi bakal planet. Matahari yang dipusat begitu padat mulai menyala dengan api nuklir, yang selanjutnya api itu mendorong gas yang masih membungkus planet menjadi sirna. Sehingga planet sekarang terlihat telanjang tinggal terasnya. Tapi bakal planet yang jauh darti matahari kurang terpengaruh sehingga tampak menjadi planet yang besar dengan diliputi kabut.
Konsep Alam Ganda :
Para ahli astrofisika modern berpendapat bahwa sangat boleh jadi ada planet-planet yang menyerupai bumi. Mereka mengira ada kemungkinan terdapatnya planet seperti bumi di luar system matahari karena alasan seperti berikut :
” Orang memperkirakan bahwa dalam galaksi kita, seperdua dari 100 milyar bintang, masing-masing mempunyai system planet seperti system matahari”.
P. Guerin, seorang ahli astrofisika, menulis ”system planeter sudah terang, tersebar banyak dalam cosmos, system matahari dan bumi tidak satu-satunya yang ada. Kemudian ia lanjutkan : ”Kehidupan, sebagaimana planet-planet yang memberinya tempat juga tersebar diseluruh cosmos, dimana saja terdapat kondisi fisikokimia yang diperlukan untuk terbentuknya kehidupan tersebut dan perkembangan selanjutnya”.
Penjelasan Guerin jika kita kaitkan dengan banyak nya ditemukan ayat Al-Qur’an yang menyebutkan tentang kegandaan langit dengan symbol angka 7 lapis langit. Di sisi lain wujudnya bumu-bumi yang mirip dengan bumi kita dari beberapa aspek, adalah suatu hal yang dapat kita fahami, tetapi para ahli sampai saat ini belum ada yang dapat membuktikan keadaannya seperti apa. Para spesialis menganggap bahwa adanya bumi semacam itu sangat mungkin.
D. SUSUNAN TATA SURYA
Sebagaimana telah dijelaskan bahwa matahari adalah salah satu dari 100 milyar bintang di dalam galaksi. Matahari sebagai pusat tata surya berada pada jarak 30 tahun cahaya dari pusat bhima sakti.
Pada Zaman Yunani kuno, seorang filosuf bernama Clausius Ptolemeus mengemukakan pendapatnya bahwa bumi adalah pusat tata surya. Menurut pandangannya matahari, bulan dan planet-planet beredar mengelilingi bumi yang tetap diam sebagai pusatnya, dikenal dengan teori Geosentris. Pandangan ini dianut selama 14 abad dimana saat itu berdasarkan hasil pengamatan kasar oleh filosuf yunani sudah mampu mengenal 5 buah planet, yaitu; Merkurius, venus, mars, yupiter dan saturnus. Merkurius dan venus disebut planet dalam, karena berada diantara bumi dan matahari sedang mars, yupiter dan saturnus disebut planet luar karena berada diluar garis edar matahari.
Pada abad ke 16 seorang ilmuan Polandia bernama Nicolas Copernicus berhasil mengubah pandangan yang telah berabad-abad lamanya, menurut Copernicus bumi adalah planet, seperti halnya planet-planet lain beredar mengelilingi matahari sebagai pusatnya, disebut dengan teori Heliosentris. Pandangan ini didasarkan oleh adanya hasil pengamatan yang teliti serta dengan perhitungan yang sistematis yang didukung oleh teropong bintang yang telah berhasil ditemukan. Dengan teropong tersebut penuan planet menjadi bertambah banyak, seperti planet Uranus, neptunus dan Pluto (1930) dan hingga saat ini telah ditemukan 10 buah planet termasuk bumi, asteroida dan planetoida.
Menurut pandangan Heliosentris, Merkurius dan Venus yang berada diantara matahari dan bumi disebut planet dalam, sementara mars, astroida, yupiter, saturnus, uranus, neptunus dan pluto berada di luar garis edar bumi dan disebut planet luar. Planet-plaanet yang beredar mengelilingi matahari melalui lintasan (orbit) yang bentuknya elips.
Peredaran planet mengelilingi matahari disebut gerak revolusi, disamping itu planet-planet beredar mengelilingi sumbunya yang disebut gerak rotasi, adanya gerak rotasi pada bumi menyebabkan adanya waktu siang dan malam di bumi. Kala revolusi bumi adalah 1 tahun atau 365,25 hari sedangkan kala rotasi adalah 1 hari atau 24 jam.
E. BAGIAN BAGIAN TATA SURYA
1. Matahari
Matahari merupakan anggota tata surya yang paling besar, disamping sebagai pusat peredaran juga matahari merupakan sumber energi dilingkungan tata surya, matahari terdiri dari bagian inti yang dilapisi oleh tiga lapisan kulit yaitu kulit fotosfer, chromosfer dan corona, panas matahari sebagai sumber kalor memiliki suhu jutaan derajat celcius yang dipancarkan berupa cahaya dengan tekanan udara ratusan juta atmosfer.
Menurut J.R. Meyer Panas bumi berasal dari batu meteor yang jatuh dengan kecepatan tinggi pada permukaan matahari. Sedang menurut teori konstaksi Helmholz panas itu karena menyusutnya bola gas matahari, Dr. Bothe menyatakan panas itu berasal dari reaksi nuklir yang disebut reaksi hydrogen helium sintetis.
2. Planet Merkurius
Merkurius merupakan planet terdekat dengan matahari, hampir 93 % panas matahari terserap oleh bagian merkurius yang menghadap matahari sehingga suhunya sangat panas, sedangkan bagian yang tidak menghadap matahari dingin sekali ( sehingga tidak ada air dan udara ), planet ini tidak memiliki satelit (bulan) dan diperkirakan tidak ada kehidupan.
3. Planet Venus
Planet ini terselubung dengan awan putih yang sangat tebal sehingga dapat memantul cahaya matahari ke bumi, oleh karenanya dapat dilihat dari bumi dengan cahaya yang terang (sering disebut bintang timur karena selalu terbit mendahului matahari di sebelah timur dan disebut pula bintang kejora yang suka bersinar pada sore hari), Venas menyerap cahaya matahari sekitar 20 % tidak memiliki satelit, kala revolusinya 225 hari dan kala rotasi 247 hari.
4. Planet Bumi
Planet bumi terletak pada urutan ke tiga dari matahari, ukurannya hampir sama dengan venus, jarak bumi terhadap matahari sekitar 150 juta km, kala rotasi bumi 24 jam dan kala revolusinya 365,25 hari, bumi dilapisi atmosfer dengan suhu dan penerimaan cahaya matahari yang ideal sehingga dapat tersedia air dan gas ( subtansi kehidupan).
a. Gerak Rotasi Bumi
Gerak berputar pada porosnya disebut dengan gerak rotasi, arah rotasi bumi sama dengan arah revolusinya, yakni dari barat ke timur. Inilah sebabnya mengapa matahari terbit dari timur dan terbenam di barat, satu kali rotasi menempuh 360 derajat selama 24 jam ( 1 hari ). Sebagai akibat rotasi bumi munculah gejala berikut :
1) Gerak semu harian dari matahari, yang seakan-akan matahari, bulan, bintang-bintang dan benda-benda langit lainnya terbit di timur dan terbenam di barat.
2) Pergantian siang dan malam, dimana separuh dari bola bumi menerima sinar matahari (siang), dan separuh lainnya mengalami kegelapan (malam).
b. Gerak Revolusi Bumi
Sebagaimana pembuktian Kopernicus oleh ilmuan Galilleo Gallilei, Tycho Brahe dan Keppler tentang heliosentris dimana bumi berevolusi mengelilingi matahari dalam satu revolusi = 1tahun = 365,25 hari. S elama berevolusi posisi bumi miring terhadap bidang ekliptika, sehingga revolusi bumi berakibat :
1) Pergantian empat musim di daerah sebelah utara garis balik utara (23,5 LU)
2) Perubahan lamanya siang dan malam
3) Terlihatnya rasi bintang dari bulan ke bulan
5. Planet Mars
Mars adalah planet luar yang paling dekat dengan bumi sehingga planet sering terlihat pada setiap jam 19.00 di atas kepala kita, berwarna putih karena sering diliputi salju tipis, ada beberapa laporan hasil pemotretan satelit bahwa planet ini mengandung oksigen sekalipun dalam jumlah kecil, bahkan terlihat gambar yang bergaris-garis seperti saluran kanal, diduga ada tumbuhan lumut yang sangat sederhana tetapi penelitian sampai saat ini masih menganggap di mars tidak ada mahluk hidup, walau demikian ilmuwan masih gencar melalukan penelitian.
Mars memiliki kala revolusi 1,9 tahun dan rotasinya 24 jam 37 menit, jarak terhadap matahari 226,48 juta km dengan garis tengah 6272 km.
6. Planet Yupiter
Yupiter merupakan planet terebesar, berdasarkan analisis spektroskopis planet ini mengandung banyak gas metana dan amoniak, serta mengandung gas hydrogen dan memiliki 14 satelit. Diameterrnya 138.560 km dengan rotasi 10 jam tampak sebagai bintang yang terang tengah malam, karena masanya sangat besar = 300 kali masa bumi sehingga gravitasinya pun 2,6 kali gravitasi bumi.
7. Planet Saturnus
Planet ini memiliki masa jenis yang sangat lebih kecil dari air sehingga akan terapung di atas air. Planet ini berupa gas yang terdiri dari metana dan amoniak, saturnus merupakan planet terbesar kedua sehingga memiliki 10 satelit dan satelit terbesarnya bernama Titan dan planet lain bernama phoebe yang arah geraknya berlawanan dengan 9 planet lainnya dan phoebe dianggap bukan anak kandung saturnus.
8. Planet Uranus
Berbeda dengan planet lain rotasinya dari timur ke barat, jarak ke matahari 2860 juta km dengan revolusi 84 tahun sementara rotasinya 10 jam 47 detik. Planet ini diketemukan oleh Herschel bersama keluarga secara tidak sengaja saat melihat saturnus. Besar Uranus kurang dari setengah saturnus, bergaris tengah 50.560 km dan memiliki 14 buah satelit.
9. Planet Neptunus
Neptunus memiliki dua satelit , satu diantaranya bernama Triton yang beredar berlawanan arah dengan gerak rotasi neptunus, jarak ke matahari 4470 juta km dengan kala revolusi 165 tahun dan planet ini ditemukan tahun 1846 saat astronom menyelidiki Uranus yang orbitnya menyimpang dan diduga karena ada pengaruh dari gravitasi planet lain.
10. Planet Pluto
Pluto merupakan planet terjauh dari matahari diketahui sejak tahun 1930. Planet ini disebut juga planet transneptunus karena diduga planet ini merupakan bagian satelit neptunus yang terlepas. Pluto tidak tertembus cahaya matahari sehingga sepanjang jaman selalu gelap oleh karenanya diberi nama Pluto (dewa kegelapan bangsa yunani) dan tidak memiliki satelit.
BAB III
MATERI DAN ENERGI
A. Materi
Dunia benda terdiri atas materi dan energi. Tubuh organisme dibangun oleh materi dan hidupnya bergantung pada energi. tanah, air, udara, tumbuhan, hewan atau pendek kata semua yang hidup dan yang tidak hidup tersusun atas materi.
Materi diartikan sebagai sesuatu yang mempunyai massa dan menempati ruang.
1. Wujud Materi
Dikenal tiga macam wujud materi yaitu padat, cair, dan gas. Zat padat memiliki bentuk dan volume tetap, selama tidak ada pengaruh dari luar. Contoh : bentuk dan volume sebatang emas tetap dimanapun emas berada.
Zat cair berubah-ubah mengikuti bentuk ruang yang ditempatinya, sementara itu Gas mengisi seluruh ruang yang tersedia. Jadi tidak tetap bentuk dan volumenya.
2. Massa dan Berat
Massa dan berat suatu benda tidak identik, tetapi sering dianggap sama; berat menyatakan gaya grafitasi bumi terhadap benda itu dan bergantung pada letak benda itu dari pusat bumi.
Berat sebuah benda dapat diukur langsung dengan menimbangnya, tetapi massa sebuah benda di bumi dapat diukur jika diketahui beratnya dan gaya gravitasi di tempat penimbangan itu dilakukan.
B. Energi
Energi adalah suatu kemampuan untuk melakukan kerja atau kegiatan. Tanpa energi dunia akan diam atau beku. Dalam kehidupan manusia selalu terjadi kegiatan dan untuk itu diperlukan energi. Energi itu diperoleh melalui proses oksidasi zat makanan yang masuk ke dalam tubuh. Kegiatan manusia lain seperti Transportasi juga memerlukan energi. Energi itu diperoleh dari sumber daya alam.
1. Energi Mekanik
Energi Mekanik dapat dibedakan atas dua pengertian, yaitu energi potensial dan energi kinetik. Energi yang tersimpan dalam air yang dibendung pada sebuah waduk bersifat tidak aktif dan disebut energi potensial (energi tempat), bila waduk dibuka air akan mengalir dengan deras sehingga energi air menjadi aktif. Mengalirnya air ini menghasilkan energi kinetik (energi gerak)
2. Energi Panas
Energi panas sering disebut sebagai kalor. Pemberian panas pada suatu benda dapat menyebabkan kenaikan suhu benda itu bahkan terkadang dapat menyebabkan perubahan bentuk, perubahan ukuran, atau perubahan volume benda itu.
3. Energi Magnet
Setiap magnet mempunyai dua kutub. Jika dua batang magnet yang sejenis didekatkan, maka akan saling tolak menolak dan jika tidak sejenis akan saling tarik menarik.
Magnet akan dapat menarik benda lain apabila benda tersebut dalam bentuk magnet. Benda yang dapat menjadi magnet adalah besi dan baja.
4. Energi Listrik
Energi listrik dibangkitkan melalui beberapa cara :
· Air sungai atau air terjun yang memiliki energi kinetik
· Angin yang dipakai untuk menggerakkan kincir
· Accu (energi kimia)
· Tenaga uap yang dapat memutar generator
· Tenaga Diesel
· Tenaga Nuklir
Energi listrik mempunyai peranan besar baik dalam kehidupan rumah tangga maupun bidang industri. Disamping dapat dilihat kegunaannya, dapat dilihat juga energi apa yang dapat dihasilkan dari energi listrik.
1. Energi Kimia
Adalah energi yang diperoleh melalui suatu proses kimia. Energi yang dimiliki manusia dapat diperoleh dari makanan yang dimakan melalui proses kimia.
2. Energi Bunyi
Bunyi juga dapat juga diartikan getaran. Meledaknya suatu bom menimbulkan getaran yang hebat dan energi getarannya mampu merobohkan bangunan ataupun memecahkan kaca yang tebal.
3. Energi Nuklir
Dalam kemajuan sains dan teknologi seperti sekarang ini, energi nuklir digunakan untuk PLTN, Keperluan kesehatan dll. Apabila penggunaannya tidak dapat dikendalikan dengan baik, energi nuklir akan dapat membinasakan manusia seperti yang terjadi pada PD II
4. Energi Cahaya
Seperti contohnya pada energi yang dihasilkan dari sinar laser. Energi yang dihasilkan pada sinar laser dapat digunakan pada bidang kedokteran dan senjata laser yang mampu menembus baja.
5. Energi Matahari
Dapat digunakan untuk fotosintesis, penggerak satelit buatan, listrik, kompor dll
BAB IV
PERANAN ILMU ALAMIAH DAN TEKNOLOGI
Dalam kehidupan manusia dewasa ini, kita tidak dapat terlepas dari Ilmu Alamiah dan Ilmu Terapannya berupa Teknologi dalam berbagai bidang. Misalnya, sejak dalam kandungan kita mendapatkan perawatan secara berkala di Puskesmas, setelah lahir mendapatkan vaksinasi, Jika sakit mendapatkan pemeriksaan dokter dan mendapatkan obat. Ilmu kedokteran dan farmasi adalah ilmu terapan dari Biologi.
Dalam kehidupan manusia modern, penggunaan energi semakin meluas. Disamping Industri, Transportasi, dalam Rumah tangga pun tak terlepas dari penggunaan energi listrik, mulai dari TV, Kulkas, AC dll.
Dalam uraian berikut akan dibahas energi yang banyak dipakai dalam kehidupan sehari-hari yaitu energi Listrik dan Nuklir yang akhir-akhir ini banyak dipakai di negara yang telah maju. Pemakaian energi nuklir sehubungan dengan semakin menipisnya energi dari bahan minyak bumi dan batubara.
A. Energi Listrik
1. Prinsip Pembangkit Listrik Tenaga Air
Dari suatu bendungan, air dialirkan melalui suatu terowongan dengan alat pengontrol. Terowongan itu dibuat sedemikian rupa sehingga air jatuh dari ketinggian 100 m atau lebih untuk mengubah energi potensial menjadi energi kinetik yang besar. Air dari ujung terowongan itu ditahan oleh suatu turbin air. Dengan dorongan air, turbin itu dapat berputar. Perputaran turbin ini digunakan untuk memutar generator atau mesin pembangkit listrik.
Listrik yang dihasilkan generator diubah dan diatur tekanannya oleh suatu transformator. Dari transformator, listrik dialirkan ke daerah-daerah yang memerlukan. Sebelum listrik digunakan di rumah-rumah tangga, diturunkan voltasenya melalui trasformator lagi sehingga listrik yang dihasilkan sesuai dengan kebutuhan rumah tangga, biasanya tegangan yang digunakan 220 volt atau 110 volt.
2. Prinsip Pembangkit Listrik Tenaga Diesel
Pada prinsipnya sama dengan pembangkit listrik tenaga air, yaitu dengan cara menggerakkan generator pembangkit listrik. Dalam pembangit listrik tenaga diesel , rotor dan generator digerakkan oleh mesin diesel
3. Prinsip Listrik Tenaga Nuklir.
Adalah energi yang timbul pada pemecahan inti atom. Umumnya, yang dipecah adalah atom yang mempunyai inti atom yang besar, misalnya uranium.
Energi nuklir adalah energi yang berasal dari energi yang mengikat inti atom. Energi yang keluar itu berupa energi panas. Di dalam reaktor panas yang timbul diserap oleh suatu cairan penyerap panas yang kemudian dialirkan ke dalam air sehingga air itu mendidih dan menguap. Uap air inilah yang digunakan untuk menggerakkan turbin uap yang selanjutnya menggerakkan generator listrik.
Energi listrik ternyata dapat mengembangkan alat dan sarana lebih lanjut. Diantaranya adalah pengembangan alat-alat elektronika yang secara luas digunakan dalam berbagai bidang, misalnya Informasi, Transportasi, Komunikasi dan lain-lain.
B. Energi Nuklir
1. Pengaruh Energi terhadap Makhluk Hidup
Sinar-sinar yang timbul dari zat radioaktif, misalnya sinar gamma dapat mengakibatkan hal-hal berikut :
a. Kematian
Sinar radioaktif dapat mematikan/memberantas hama, misalnya serangga yang merusak kopi dalam gudang, bahan-bahan dari kayu, bahan makanan dan sebagainya. Sifat membunuh hama ini pun dapat digunakan untuk menyucihamakan alat-alat kedokteran
b. Perubahan Sifat Genetis
Dalam genetika kita mengetahui bahwa sifat-sifat makhluk hidup itu bersumber dari kromosom atau gen yang terdapat di dalam inti sel. Perubahan atau mutasi dari gen dapat mengakibatkan pada perubahan sifat-sifat keturunan makhluk hidup itu. Sinar radioaktif dapat menimbulkan mutasi gen. Sifat ini dapat digunakan untuk mencari bibit unggul, misalnya pada padi, jagung, gandum dsb.
2. Nuklir untuk Pemuliaan Tanaman
Sifat-sifat sinar gamma yang dapat menimbulkan mutasi pada gen dari biji-bijian dapat menghasilkan suatu mutant yang menguntungkan bagi manusia. Misalnya, padi umurnya lebih pendek, buah lebih banyak, tahan terhadap hama dan sebagainya.
3. Nuklir untuk Industri
Radiasi sinar radioaktif dapat dipergunakan utuk hal-hal sbb :
a. Industri Kayu
Kualitas kayu bahan bangunan atau perabot rumah tangga dapat ditingkatkan dengan jalan merendam kayu itu dalam cairan bahan plastik. Bahan itu jika mendapat radiasi akan menjadi plastik. Dengan demikian, kualitas kayu dapat ditingkatkan dengan radiasi dan merendam bahan plastik karena kayu menjadi jauh lebih keras dan sangat tahan terhadap cuaca yang buruk dan tahan terhadap gangguan serangga.
b. Serat Tekstil
Serat atau benang tekstil baik dari bahan alamiah misalnya kapas ataupun serat sintetis berupa poliester, dapat diubah sifatnya sehingga lebih baik kualitasnya. Serat poliester sukar menyerap air sehingga pakaian yang terbuat dari bahan itu terasa panas. Dengan bantuan radiasi sifat itu dapat diubah menjadi bahan yang dapat menyerap air dan mudah menyerap warna.
c. Industri Pengawet Makanan
Pengawetan dapat dilakukan dengan cara membunuh kuman-kuman pembusuk melalui radiasi. Keunggulan cara ini dibandingkan dengan cara biasa adalah prosesnya tanpa pemanasan, tanpa pengasapan, dan tanpa bahan-bahan kimia sehingga tidak terjadi peninggalan bahan-bahan pengawet.
4. Nuklir untuk Kesehatan
Pada bidang kesehatan nuklir digunakan untuk mengadakan diagnosis terhadap suatu penyakit dalam. Cara yang biasa digunakan misalnya dengan sinar X, seringkali tidak memberikan hasil yang memuaskan dan terdapat akibat sampingan. Penggunaan zat radioaktif berumur pendek dengan dosis kecil dapat memberikan informasi yang lebih memuaskan tentang sesuatu yang ada dalam tubuh pasien. Contoh penggunaan radioaktif adalah untuk menentukan lokasi tumor atau kanker, kelainan paru-paru, kelaianan kelenjar gondok, kelainan ginjal dan lain sebagain
BAB V
DAMPAK ILMU ALAMIAH DAN TEKNOLOGI
Dampak dari Ilmu Alamiah dan Teknologi yang dikembangkan manusia adalah dalam rangka mempermudah dan menyenangkan hidupnya. Berikut yang akan dibahas adalah dampak yang bersifat positif.
1. Dampak Ilmu Alamiah dan Teknologi terhadap Kebutuhan Pokok
a. Kebutuhan Sandang
Ilmu Alamiah dan Teknologi telah banyak sumbangannya dalam bidang sandang, Andaikata tidak barangkali kita masih hidup pada zaman purba dimana manusia masih menggunakan kulit kayu dan daun-daunan untuk menutupi tubuh kita.
Mesin tekstil dapat mempercepat pembuatan tekstil yang umumnya terbuat dari kapas. Kekurangan kapas dapat diatasi dengan pengadaan bahan-bahan sintetis. Kelemahan tekstil sintetis dapat diatasi dengan teknologi nuklir.
b. Kebutuhan Papan
Tuhan telah membeli karunia kepada manusia berupa akal budi. Dengan akal inilah manusia dapat menyempurnakan rumah tinggalnya dari gua-gua alami ke pohon-pohon, kemudian berkembang lagi menjadi rumah di atas tiang penyangga, dan lebih maju lagi pada masa kini telah mampu membuat rumah tembok dengan penuh kenyamanan.
Bahkan manusia masa kini telah mampu membuat gedung-gedung pencakar langit. Untuk mencapai puncaknya orang tidak perlu lagi meniti tangga, tetapi cukup menekan tombol dalam beberapa detik saja sudah sampai lantai 60 dan seterusnya.
c. Kebutuhan Pangan
Memperoleh bibit unggul yang banyak produksinya dan banyak melalui nuklir adalah contoh dari dampak positif Ilmu Alamiah dan Teknologi. Contoh lain adalah mekanisasi pertanian dan Bioteknologi yang mampu memacu tumbuhnya daun, bunga, atau buah yang lebih lebat dan lebih baik.
2. Dampak Ilmu Alamiah dan Teknologi terhadap Industri
Manusia membutuhkan berbagai macam barang untuk memenuhi kebutuhannya. Pada mulanya semua barang-barang itu dibuat secara sederhana. Kemudian dengan kemampuan berpikir manusia dapat menciptakan mesin-mesin untuk membuat barang-barang itu lebih baik dan lebih cepat. Mesin-mesin hasil Ilmu Alamiah dan Teknologi itu banyak membantu manusia dalam memperoleh barang-barang kebutuhan sehari-hari.
3. Dampak Ilmu Alamiah dan Teknologi terhadap Transportasi
Ilmu Alamiah dan Teknologi telah memberikan sumbangan yang luar biasa dalam bidang Trasportasi, misalnya Mobil, Kereta Api, Kapal Laut, Pesawat Terbang dan lain sebagainya. Dengan kendaraan itu kita dapat mengunjungi saudara kita yang berada di kota lain yang hanya memerlukan waktu yang sangat singkat.
Misalnya, dari Surabaya ke Medan jika dilakukan dengan kapal layar memerlukan waktu satu bulan atau lebih, tetapi dengan pesawat terbang hanya membutuhkan waktu tiga jam saja. Bila kita menepuh perjalanan dari Malang ke Jakarta dengan pedati memerlukan waktu satu bulan, tetapi dengan Bus malam hanya butuh waktu 18 Jam saja. Bahkan pada saat ini manusia sudah mampu menciptakan pesawat ulang alik untuk pergi dari bumi ke angkasa luar.
4. Dampak Ilmu Alamiah dan Teknologi terhadap Komunikasi
Dengan peneman radio orang sudah dibuat mudah untuk mengikuti perkembangan dunia. Meningkat lagi dengan diketemukan Televisi disamping dapat mendengar juga dapat melihat. Terlebih lagi dengan adanya Komputer dan jaringan Internet orang dapat berkomunikasi dengan dan mencari teman ngobrol melalui dunia maya.
Dalam bidang komunikasi massa, baik melalui media cetak dan media elektronika perkembangannya sungguh luar biasa. Televisi swasta tumbuh dan menjamur di berbagai daerah. Dengan sistem cetak jarak jauh memudahkan dan mempercepat surat kabar sampai kepada pembaca sehingga tidak basi beritanya.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar