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.