Nama-nama Cendikiawan Barat (Ahli Fisikika)
1.
Albert
Einstein (1879-1955)
Einstein, lahir di Ulm,
Jerman. Ia sangat tidak senang pada sekolah-sekolah di Jerman yang disiplin
secara kaku pada waktu itu, karena itu pada usia 16 tahun ia pergi ke negara
Swiss untuk menyelesaikan pelajarannya, kemudian ia memperoleh pekerjaan yaitu
sebagai orang yang memeriksa pemohon paten (hak paten) pada Swiss Patent Office
(Kantor Paten Swiss) di Berne. Kemudian, dalam tahun 1905, gagasannya yang
sudah ada dalam pikirannya bertahun-tahun ketika ia harus memusatkan
perhatiannya untuk pekerjaan lain berbuah menjadi tiga makalah pendek.
Gagasan ini telah mengubah pikiran bukan hanya dalam bidang fisika melainkan
juga dalam peradaban modern ini. Makalahnya
yang pertama mengungkapkan sifat cahaya,
ia menyatakan bahwa cahaya mempunyai sifat dual, yaitu partikel dan gelombang.
Makalah yang kedua ialah mengenai gerak Brownian, gerak zigzag dari
sebintik bahan yang terapung dalam fluida, misalnya serbuk sari dalam air.
Einstein mendapatkan rumus yang mengaitkan gerak brownian dengan gerak partikel
yang ditumbuk oleh molekul fluida dimana partikel itu terapung.
Walaupun teori molekular telah dikemukakan
bertahun-tahun sebelumnya, ini merupakan eksperimen yang meyakinkan yang
memperlihatkan kaitan pasti yang sudah lama dinantikan orang. Makalah yang ketiga,
memperkenalkan teori relativitas.
. Setelah ia mulai mendapatkan kedudukan pada
Universitas di negara Swiss dan cekoslowakia, dalam tahun 1913 ia memperoleh
pekerjaan di Kaiser Wilhelm Institute di Berlin, sehingga ia dapat melakukan
penelitian dengan bebas tanpa kekhawatiran kekurangan uang dan beban kewajiban
rutin. Pada waktu itu minat Einstein ialah terutama dalam bidang gravitasi, dan
mulai dari hal yang ditinggalkan Newton lebih dari dua abad yang lalu.
Teori Relativitas Umum Einstein yang diterbitkan
dalam tahun 1915, mengaitkan gravitasi
dengan struktur ruang dan waktu. Dalam teori ini, gaya gravitasi dapat
dipikirkan sebagai ruang-waktu yang melengkung di sekitar benda sehingga massa
yang berdekatan cenderung untuk bergerak ke arahnya, sama seperti kelereng yang
menggelinding ke alas lubang yang berbentuk seperti mangkuk. dari teori teori
relativitas umum orang dapat membuat ramalan teoretis, misalnya cahaya harus
dipengaruhi oleh gaya gravitasi, dan ternyata semuanya terbukti secara eksperimental.
Penemuan berikutnya yang menyatakan bahwa semesta ini memuai ternyata cocok
dengan teori.
Dalam tahun 1917, Einstein mengemukakan penurunan baru
mengenai rumus radiasi benda hitam
Planck dengan memperkenalkan gagasan radiasi yang terstimulasi, suatu
gagasan yang buahnya muncul 40 tahun kemudian sebagai penemuan laser.
Perkembangan mekanika kuantum dalam tahun 1920 mengganggu Einstein yang tidak
menerima pandangan probabilistik sebagai pandangan deterministik walaupun dalam
skala atomik.
"Tuhan tidak main dadu dengan dunia ini,"
katanya.
Tetapi sekali ini intuisi fisis Einstein tampaknya
mempunyai arah yang salah.
Einstein Menjadi orang yang terkenal di dunia, tetapi
kemasyurannya tidak membawa keamanan ketika Hitler dan orang Nazi berkuasa di
Jerman pada awal tahun 1930. Ia meninggalkan Jerman dalam tahun 1933 dan
memakai sisa hidupnya untuk bekerja di Institute for Advanced Study di
Princeton, New Jersey, sehingga ia lolos dari keadaan yang dialami oleh jutaan
orang Yahudi eropa yang dibanatai oleh Jerman.
Akhir hidupnya dipakai untuk mencari teori medan terpadu
yang menyatukan medan gravitasi dan elektromagnetisme dalam suatu gambaran,
namun usahanya ini tidak berhasil. Masalah. Suatu pemikiran yang belum
tepecahkan sampai sekarang yang diwariskan oleh Albert Einstein sampai ajalnya
datang menjemput, yaitu menemukan teori medan terpadu yang menyatukan medan
gravitasi dan elektromagnetisme dalam suatu rumus atau hokum
2.
Michael Faraday (1791-1867)
Michael Faraday ialah ilmuwan Inggris yang mendapat
julukan "Bapak Listrik",
karena berkat usahanya listrik menjadi teknologi yang banyak gunanya. Ia
mempelajari berbagai bidang ilmu pengetahuan, termasuk elektromagnetisme dan elektrokimia. Dia juga menemukan alat yang
nantinya menjadi pembakar Bunsen, yang digunakan hampir di seluruh laboratorium
sains sebagai sumber panas yang praktis.
Efek magnetisme menuntunnya menemukan ide-ide yang menjadi dasar teori medan
magnet. Ia banyak memberi ceramah untuk mempopulerkan ilmu pengetahuan ilmu
pengetahuan pada masyarakat umum. Pendekatan rasionalnya dalam mengembangkan
teori dan menganalisis hasilnya amat mengagumkan.
3.
NICOLAUS COPERNICUS (1473-1543)
Nicolaus Copernicus (nama Polandianya: Mikolaj
Kopernik), dilahirkan tahun 1473 di kota Torun di tepi sungai Vistula,
Polandia. Dia berasal dari keluarga berada. Sebagai anak muda belia, Copernicus
belajar di Universitas Cracow, selaku murid yang menaruh minat besar terhadap
ihwal ilmu perbintangan.
Pada usia dua puluhan dia pergi melawat ke Italia,
belajar kedokteran dan hukum di Universitas Bologna dan Padua yang kemudian
dapat gelar Doktor dalam hukum gerejani dari Universitas Ferrara. Copernicus
menghabiskan sebagian besar waktunya tatkala dewasa selaku staf pegawai
Katedral di Frauenburg (istilah Polandia: Frombork), selaku ahli hukum gerejani
yang sesungguhnya Copernicus tak pernah jadi astronom profesional, kerja
besarnya yang membikin namanya melangit hanyalah berkat kerja sambilan.
Selama berada di Italia, Copernicus sudah berkenalan
dengan ide-ide filosof Yunani Aristarchus
dari Samos (abad ke-13 SM). Filosof ini berpendapat bahwa bumi dan
planit-planit lain berputar mengitari matahari. Copernicus jadi yakin atas
kebenaran hipotesa “heliocentris”
ini, dan tatkala dia menginjak usia empat puluh tahun dia mulai mengedarkan
buah tulisannya diantara teman-temannya dalam bentuk tulisan-tulisan ringkas,
mengedepankan cikal bakal gagasannya sendiri tentang masalah itu. Copernicus
memerlukan waktu bertahun-tahun melakukan pengamatan, perhitungan cermat yang
diperlukan untuk penyusunan buku besarnya De
Revolutionibus Orbium Coelestium (Tentang Revolusi Bulatan Benda-benda Langit),
yang melukiskan teorinya secara terperinci dan mengedepankan
pembuktian-pembuktiannya.
Di tahun 1533, tatkala usianya menginjak enam puluh tahun,
Copernicus mengirim berkas catatan-catatan ceramahnya ke Roma. Di situ dia
mengemukakan prinsip-prinsip pokok teorinya tanpa mengakibatkan ketidaksetujuan
Paus. Baru tatkala umurnya sudah mendekati tujuh puluhan, Copernicus memutuskan
penerbitan bukunya, dan baru tepat pada saat meninggalnya dia dikirimi buku
cetakan pertamanya dari si penerbit. Ini tanggal 24 Mei 1543.
Dalam buku itu Copernicus dengan tepat mengatakan bahwa
bumi berputar pada porosnya, bahwa bulan berputar mengelilingi matahari dan bumi,
serta planet-planet lain semuanya berputar mengelilingi matahari. Tapi, seperti
halnya para pendahulunya, dia membuat perhitungan yang serampangan mengenai
skala peredaran planet mengelilingi matahari. Juga, dia membuat kekeliruan
besar karena dia yakin betul bahwa orbit mengandung lingkaran-lingkaran. Jadi,
bukan saja teori ini ruwet secara matematik, tapi juga tidak betul. Meski
begitu, bukunya lekas mendapat perhatian besar. Para astronom lain pun
tergugah, terutama astronom berkebangsaan Denmark, Tycho Brahe, yang melakukan
pengamatan lebih teliti dan tepat terhadap gerakan-gerakan planet. Dari
data-data hasil pengamatan inilah yang membikin Johannes Kepler akhirnya mampu
merumuskan hukum-hukum gerak planet yang tepat.
Dengan demikian, teori Copernicus telah
merevolusionerkan konsep kita tentang angkasa luar dan sekaligus sudah merombak
pandangan filosofis kita. Namun, dalam hal penilaian mengenai arti penting
Copernicus, haruslah diingat bahwa astronomi tidaklah mempunyai jangkauan jauh
dalam penggunaan praktis sehari-hari seperti halnya fisika kimia dan biologi.
Buku Copernicus punya makna yang tampaknya tak memungkinkan baik Galileo maupun
Kepler menyelesaikan kerja ilmiahnya. Mereka semua adalah pendahulu-pendahulu yang
penting dan menentukan bagi Newton, dan penemuan merekalah yang membikin
kemungkinan bagi Newton merumuskan hukum-hukum gerak dan gaya beratnya. Secara
historis, penerbitan De Revolutionobus Orbium Coelestium merupakan titik tolak
astronomi modern. Lebih dari itu, merupakan titik tolak pengetahuan modern.
4.
Carl Friedrich Gauss (1777-1855)
Johann Carl Friedrich Gauss (Gauß) adalah matematikawan,
astronom, dan fisikawan Jerman legendaris yang memberikan beragam kontribusi;
ia dipandang sebagai salah satu matematikawan terbesar sepanjang masa selain
Archimedes dan Isaac Newton.
Dilahirkan di Braunschweig, Jerman, saat umurnya belum
genap 3 tahun, ia telah mampu mengoreksi kesalahan daftar gaji tukang batu
ayahnya. Menurut sebuah cerita, pada umur 10 tahun, ia membuat gurunya
terkagum-kagum dengan memberikan rumus untuk menghitung jumlah suatu deret
aritmatika berupa penghitungan deret 1+2+3+...+100. Meski cerita ini hampir
sepenuhnya benar, soal yang diberikan gurunya sebenarnya lebih sulit dari itu.
[1]
Gauss ialah ilmuwan dalam berbagai bidang: matematika,
fisika, dan astronomi. Bidang analisis dan geometri menyumbang banyak sekali
sumbangan-sumbangan pikiran Gauss dalam matematika. Kalkulus (termasuk limit)
ialah salah satu bidang analisis yang juga menarik perhatiannya.
Gauss meninggal dunia di Göttingen.
5.
Wilhelm Conrad Röntgen (1845–1923)
Wilhelm Conrad Röntgen ialah fisikawan Jerman yang
merupakan penerima pertama Penghargaan Nobel dalam Fisika, pada tahun 1901,
untuk penemuannya pada sinar X, yang menggembar-gemborkan zaman fisika modern
dan merevolusionerkan kedokteran diagnostik.
Rontgen belajar politeknik di Zurich dan kemudian guru
besar fisika di Universitas Strasbourg (1876-79), Giessen (1879-88), Wurzburg
(1888-1900), dan Munich (1900-20). Penelitiannya juga termasuk karya pada
elastisitas, gerak pipa rambut pada fluida, panas gas tertentu, konduksi panas
pada kristal, penyerapan panas oleh gas, dan piezoelektrisitas.
Pada tahun 1895, saat mengadakan percobaan dengan aliran
arus listrik dan tabung gelas yang dikosongkan sebagian (tabung sinar katode),
Rontgen mengamati bahwa potongan barium platinosianida yang berdekatan
melepaskan sinar saat tabung itu dioperasikan. Ia merumuskan teori bahwa saat
sinar katode (elektron) menembus dinding gelas tabung, beberapa radiasi yang
tak diketahui terbentuk yang melintasi ruangan, menembus bahan kimia, dan
menyebabkan fluoresensi.
Pengamatan lebih lanjut mengungkapkan bahwa kertas,
kayu, dan aluminum, di antara bahan lain, transparan pada bentuk baru radiasi ini.
Ia menemukan bahwa itu mempengaruhi plat fotografi, dan, sejak tidak secara
nyata menunjukkan beberapa sifat cahaya, seperti refleksi atau refraksi, secara
salah ia berpikir bahwa sinar itu tak berhubungan pada cahaya. Dalam pandangan
pada sifat tak pasti itu, ia menyebut fenomena radiasi X, walau juga dikenal
sebagai radiasi Rontgen. Ia
mengambil fotografi sinar-X pertama, dari bagian dalam obyek logam dan tulang
tangan istrinya.
6.
James Watt (1736 – 1819)
James Watt ialah seorang insinyur besar dari Skotlandia, Britania Raya. Ia berhasil menciptakan mesin uap
pertama yang efisien. Ternyata mesin uap ini merupakan salah satu kekuatan yang
mendorong terjadinya Revolusi Industri,
khususnya di Britania dan Eropa pada umumnya. Untuk
menghargai jasanya, nama belakangnya yaitu Watt digunakan sebagai nama satuan daya, misalnya daya mesin
dan daya listrik.
7.
Marie Curie (1867-1934)
Maria Skłodowska-Curie adalah perintis dalam bidang
radiologi dan pemenang Hadiah Nobel dua kali, yakni Fisika pada 1903 dan Kimia
pada 1911. Ia mendirikan Curie Institute. Bersama dengan suaminya, Pierre
Curie, ia menemukan unsur radium.
Curie adalah salah satu dari sedikit orang yang
memenangi dua Hadiah Nobel dalam dua bidang, adalah salah satu peneliti
terpenting dalam bidang radiasi dan efeknya sebagai perintis radiologi. Catatan
miliknya bersifat radioaktif, sampai baru-baru ini seorang cucu perempuannya
mendekontaminasinya.
Marie Curie dibesarkan di Polandia dalam keluarga guru.
Karena krisis di Polandia, ia jatuh miskin dan harus hidup hemat. Yang lebih
menyedihkan lagi, ia harus sembunyi-sembunyi untuk belajar ilmunya. Pada tahun
1891 Marie melanjutkan studinya tentang Fisika dan Matematika di Universitas
Sorbonne. Baru setelah dia pergi ke Paris untuk sekolah di Universitas Sorbonne
maka dia dapat lebih leluasa untuk melakukan riset sampai akhirnya dari
bekalnya itu dia mampu mengisolasi radium dari laboratorium tuanya yang
sederhana; dari sinilah awal kepopulerannya.
Dedikasinya yang tinggi terhadap ilmu pengetahuan
sangatlah tinggi. Sampai saat ini, belum ada lagi seorang perempuan dengan
talenta (bakat) dan dedikasi yang demikian besar terhadap ilmu pengetahuan.
Marie Curie terus bekerja dan menyelediki nuklir dan radioaktif hanya di dalam
laboratorium sederhana tanpa mau memikirkan diri sendiri. Bahkan ia tidak mau
mendaftarkan penemuannya ke paten karena terlalu berpegang teguh pada prinsip,
"ilmu pengetahuan adalah untuk umat manusia".
8.
Pierre Curie (1859–1906)
Pierre Curie adalah seorang pionir dalam bidang
kristalografi, magnetisme, dan radioaktivitas berkebangsaan Perancis.
Setelah menyelesaikan pendidikan sarjananya pada usia 18
tahun, ia bekerja sebagai seorang instruktur laboratorium. Pada tahun 1881,
Pierre dan saudara lelakinya, Jacques berhasil mendemonstrasikan bahwa
kristal-kristal dapat meleleh saat dialiri medan listrik. Hampir seluruh
sirkuit listrik digital saat ini menggunakan langkah ini dalam bentuk osilator
kristal.
Pierre Curie mempelajari ferromagnetisme,
paramagnetisme, dan diamagnetisme untuk tesis doktoratnya, dan menemukan
pengaruh suhu terhadap paramagnetisme yang kini dikenal sebagai Hukum Curie. Ia
bekerja dengan istrinya, Marie Curie dalam mengisolasikan polonium dan radium.
Mereka berdua adalah orang-orang pertama yang menggunakan istilah
'radioaktivitas', dan merupakan penggagas dalam bidang tersebut.
Pierre dan salah seorang muridnya juga adalah orang
pertama yang menemukan tenaga nuklir, melalui identifikasi terhadap pengeluaran
panas yang berkelanjutan dari partikel-partikel radium.
Bersama dengan istrinya, Marie, Pierre dianugerai
Penghargaan Nobel dalam Fisika pada tahun 1903 sebagai "pengakuan terhadap
jasa-jasa luar biasa yang telah mereka lakukan dalam penelitian mereka mengenai
fenomena radiasi yang ditemukan oleh Professor Henri Becquerel."
Pierre meninggal dunia akibat kecelakaan kendaraan di
Paris pada 19 April 1906.
Putri Pierre dan Marie Curie, Irène Joliot-Curie, serta
menantu mereka, Jean Joliot-Curie juga adalah fisikawan-fisikawan yang terlibat
dalam penelitian radioaktivitas.
9.
Sir Isaac Newton (1642- 1727)
Sir Isaac Newton adalah seorang fisikawan,
matematikawan, ahli astronomi dan juga ahli kimia yang berasal dari Inggris.
Beliau merupakan pengikut aliran heliosentris dan ilmuwan yang sangat
berpengaruh sepanjang sejarah, bahkan dikatakan sebagai bapak ilmu fisika
modern.
Dengan berbagai hasil karya ilmiah yang dicapainya,
Newton menulis sebuah buku Philosophiae
Naturalis Principia Mathematica, dimana pada buku tersebut dideskripsikan
mengenai teori gravitasi secara umum, berdasarkan hukum gerak yang
ditemukannya, dimana benda akan tertarik ke bawah karena gaya gravitasi.
Bekerja sama dengan Gottfried Leibniz, Newton mengembangkan teori kalkulus. Newton merupakan orang
pertama yang menjelaskan tentang teori gerak dan berperan penting dalam
merumuskan gerakan melingkar dari hukum Kepler, dimana Newton memperluas hukum
tersebut dengan beranggapan bahwa suatu orbit gerakan melingkar tidak harus
selalu berbentuk lingkaran sempurna (seperti elipse, hiperbola dan parabola).
Newton menemukan spektrum warna
ketika melakukan percobaan dengan melewati sinar putih pada sebuah prisma, dia
juga percaya bahwa sinar merupakan kumpulan dari partikel-partikel. Newton juga
mengembangkan hukum tentang pendinginan yang di dapatkan dari teori binomial,
dan menemukan sebuah prinsip momentum dan angular momentum.
Newton dilahirkan di Woolsthorpe-by-Colsterworth, hamlet
di county Lincolnshire lahir secara prematur, dimana saat itu bayi prematur
tidak diharapkan kehadirannya di dunia. Ayahnya, Isaac, meninggal tiga bulan
sebelum kelahiran Newton, dan dua tahun kemudian ibunya, Hannah Ayscough
Newton, menikah dengan lelaki lain dan meninggalkan Newton dengan neneknya.
Newton merupakan kanak-kanak pintar.
Sejak usia 12 hingga 17 tahun, Newton mengenyam
pendidikan di sekolah The Kings School yang terletak di Grantham (tanda
tangannya masih terdapat di perpustakaan sekolah). Keluarganya mengeluarkan
Newton dari sekolah dengan alasan agar dia menjadi petani saja, bagaimanapun
Newton terlihat tidak menyukai pekerjaan barunya. Tapi pada akhirnya setelah
meyakinkan keluarga dan ibunya dengan bantuan paman dan gurunya, Newton dapat menamatkan
sekolah pada usia 18 tahun dengan nilai yang memuaskan.
Saat bersekolah di
Grantham dia tinggal di-kost milik apoteker lokal yang bernama William Clarke.
Sebelum meneruskan kuliah di Universitas Cambridge pada usia 19, Newton sempat
menjalin kasih dengan adik angkat William Clarke, Anne Storer. Saat Newton
memfokuskan dirinya pada pelajaran, kisah cintanya dengan menjadi semakin tidak
menentu dan akhirnya Storer menikahi orang lain. Banyak yang menegatakan bahwa
dia, Newton, selalu mengenang kisah cintanya walaupun selanjutnya tidak pernah
disebutkan Newton memiliki seorang kekasih dan bahkan pernah menikah.
10. Galileo
Galilei (1564-1642)
Galileo Galilei adalah seorang astronom, filsuf, dan
fisikawan Italia yang memiliki peran besar
dalam revolusi ilmiah. Ia diajukan ke pengadilan gereja Italia pada 22
Juni 1633. Pemikirannya tentang matahari sebagai pusat tata surya bertentangan
dengan keyakinan gereja bahwa bumi adalah pusat alam semesta. Ia divonis dengan
pengucilan.
Karya-karyanya antara lain adalah penyempurnaan teleskop, berbagai observasi astronomi, dan hukum
gerak pertama dan kedua. Selain itu, Galileo juga dikenal sebagai seorang
pendukung Copernicus.
Menurut Stephen Hawking, Galileo kemungkinan besar
adalah penyumbang terbesar bagi dunia sains modern. Ia juga sering
disebut-sebut sebagai "bapak astronomi modern", "bapak fisika
modern", dan "bapak sains".
Galileo Galilei dilahirkan di Pisa, Tuscany pada tanggal
15 Februari 1564 sebagai anak pertama dari Vincenzo Galilei, seorang
matematikawan dan musisi asal Florence, dan Giulia Ammannati. Ia sudah dididik
sejak masa kecil. Kemudian, ia belajar di Universitas Pisa namun terhenti
karena masalah keuangan. Untungnya, ia ditawari jabatan di sana pada tahun 1589
untuk mengajar matematika. Setelah itu, ia pindah ke Universitas Padua untuk
mengajar geometri, mekanika, dan astronomi sampai tahun 1610. Pada masa-masa
itu, ia sudah mendalami sains dan membuat berbagai penemuan.
Pada tahun 1612, Galileo pergi ke Roma dan bergabung
dengan Accademia dei Lincei untuk mengamati bintik matahari. Di tahun itu juga,
muncul penolakan terhadap teori Copernicus, teori yang didukung oleh Galileo.
Pada tahun 1614, dari Santa Maria Novella, Tommaso Caccini mengecam pendapat
Galileo tentang pergerakan bumi, memberikan anggapan bahwa teori itu sesat dan
berbahaya. Galileo sendiri pergi ke Roma untuk mempertahankan dirinya. Pada
tahun 1616, Kardinal Roberto Bellarmino menyerahkan pemberitahuan yang
melarangnya mendukung maupun mengajarkan teori Copernicus.
Galileo menulis Saggiatore
di tahun 1622, yang kemudian diterbitkan pada 1623. Pada tahun 1624, ia
mengembangkan salah satu mikroskop awal. Pada tahun 1630, ia kembali ke Roma
untuk membuat izin mencetak buku Dialogo
sopra i due massimi sistemi del mondo yang kemudian diterbitkan di Florence
pada 1632. Namun, di tahun itu pula, Gereja Katolik menjatuhkan vonis bahwa
Galileo harus ditahan di Siena.
Di bulan Desember 1633, ia diperbolehkan pensiun ke
vilanya di Arcetri. Buku terakhirnya, Discorsi e dimostrazioni matematiche,
intorno à due nuove scienze diterbitkan di Leiden pada 1638. Di saat itu,
Galileo hampir buta total. Pada tanggal 8 Januari 1642, Galileo wafat di
Arcetri saat ditemani oleh Vincenzo Viviani, salah seorang muridnya.
Galileo tidak menciptakan teleskop tapi ia telah
menyempurnakan alat tersebut. Ia menjadi orang pertama yang memakainya untuk
mengamati langit, dan untuk beberapa waktu. Awalnya, ia membuat teleskop hanya
berdasarkan deskripsi tentang alat yang dibuat di Belanda pada 1608. Ia membuat
sebuah teleskop dengan perbesaran 3x dan kemudian membuat model-model baru yang
bisa mencapai 32x. Pada 25 Agustus 1609, ia mendemonstrasikan teleskop pada
pembuat hukum dari Venesia. Selain itu, hasil kerjanya juga membuahkan hasil
lain karena ada pedagang-pedagang yang memanfaatkan teleskopnya untuk keperluan
pelayaran. Pengamatan astronominya pertama kali diterbitkan di bulan Maret
1610, berjudul Sidereus Nuncius.
Galileo menemukan tiga satelit alami Jupiter -Io, Europa, dan Callisto- pada
7 Januari 1610. Empat malam kemudian, ia menemukan Ganymede. Ia juga menemukan bahwa bulan-bulan tersebut muncul dan
menghilang, gejala yang ia perkirakan berasal dari pergerakan benda-benda
tersebut terhadap Jupiter, sehingga ia menyimpulkan bahwa keempat benda
tersebut mengorbit planet.
11. Antoine
Henri Becquerel (1852-1908)
Antoine Henri Becquerel adalah salah seorang fisikawan asal Perancis yang menemukan radioaktivitas. Satuan ukur SI radioaktivitas
Becquerel (Bq) dinamakan setelah tokoh ini.
Peluruhan
radioaktif adalah kumpulan beragam proses di mana
sebuah inti atom yang tidak stabil memancarkan partikel subatomik (partikel
radiasi). Peluruhan terjadi pada sebuah nukleus induk dan menghasilkan sebuah
nukleus anak. Ini adalah sebuah proses acak sehingga sulit untuk memprediksi
peluruhan sebuah atom.
Satuan internasional (SI) untuk pengukuran peluruhan
radioaktif adalah becquerel (Bq). Jika sebuah material radioaktif menghasilkan
1 buah kejadian peluruhan tiap 1 detik, maka dikatakan material tersebut
mempunyai aktivitas 1 Bq. Karena biasanya sebuah sampel material radiaktif
mengandung banyak atom,1 becquerel akan tampak sebagai tingkat aktivitas yang
rendah; satuan yang biasa digunakan adalah dalam orde gigabecquerels.
Neutron dan proton yang menyusun inti atom, terlihat
seperti halnya partikel-partikel lain, diatur oleh beberapa interaksi. Gaya
nuklir kuat, yang tidak teramati pada skala makroskopik, merupakan gaya terkuat
pada skala subatomik. Hukum Coulomb atau gaya elektrostatik juga mempunyai
peranan yang berarti pada ukuran ini. Gaya nuklir lemah sedikit berpengaruh
pada interaksi ini. Gaya gravitasi tidak berpengaruh pada proses nuklir.
Interaksi gaya-gaya ini pada inti atom terjadi dengan
kompleksitas yang tinggi. Ada sifat yang dimiliki susunan partikel didalam inti
atom, jika mereka sedikit saja bergeser dari posisinya, mereka dapat jatuh ke
susunan energi yang lebih rendah. Mungkin bisa sedikit digambarkan dengan
menara pasir yang kita buat di pantai: ketika gesekan yang terjadi antar pasir
mampu menopang ketinggian menara, sebuah gangguan yang berasal dari luar dapat
melepaskan gaya gravitasi dan membuat tower itu runtuh.
Keruntuhan menara (peluruhan) membutuhkan energi
aktivasi tertentu. Pada kasus menara pasir, energi ini datang dari luar sistem,
bisa dalam bentuk ditendang atau digeser tangan. Pada kasus peluruhan inti
atom, energi aktivasi sudah tersedia dari dalam. Partikel mekanika kuantum
tidak pernah dalam keadaan diam, mereka terus bergerak secara acak. Gerakan
teratur pada partikel ini dapat membuat inti seketika tidak stabil. Hasil
perubahan akan mempengaruhi susunan inti atom; sehingga hal ini termasuk dalam
reaksi nuklir, berlawanan dengan reaksi kimia yang hanya melibatkan perubahan
susunan elektron diluar inti atom.
(Beberapa reaksi nuklir melibatkan sumber energi yang
berasal dari luar, dalam bentuk "tumbukkan" dengan partikel luar
misalnya. Akan tetapi, reaksi semacam ini tidak dipertimbangkan sebagai
peluruhan. Reaksi seperti ini biasanya akan dimasukan dalam fisi nuklir/fusi
nuklir.
Radioaktivitas pertama kali ditemukan pada tahun 1896
oleh ilmuwan Perancis Henri Becquerel
ini ketika sedang bekerja dengan material fosforen. Material semacam ini
akan berpendar di tempat gelap setelah sebelumnya mendapat paparan cahaya, dan
dia berfikir pendaran yang dihasilkan tabung katoda oleh sinar-X mungkin
berhubungan dengan fosforesensi. Karenanya ia membungkus sebuah pelat foto
dengan kertas hitam dan menempatkan beragam material fosforen diatasnya.
Kesemuanya tidak menunjukkan hasil sampai ketika ia menggunakan garam uranium.
Terjadi bintik hitam pekat pada pelat foto ketika ia menggunakan garam uranium
tesebut.
Tetapi kemudian menjadi jelas bahwa bintik hitam pada
pelat bukan terjadi karena peristiwa fosforesensi, pada saat percobaan,
material dijaga pada tempat yang gelap. Juga, garam uranium nonfosforen dan
bahkan uranium metal dapat juga menimbulkan efek bintik hitam pada pelat.
Pada awalnya tampak bentuk radiasi yang baru ditemukan
ini mirip dengan penemuan sinar-X. Akan tetapi, penelitian selanjutnya yang
dilakukan oleh Becquerel, Marie Curie, Pierre Curie, Ernest Rutherford dan
ilmuwan lainnya menemukan bahwa radiaktivitas jauh lebih rumit ketimbang
sinar-X. Beragam jenis peluruhan bisa terjadi.
Sebagai contoh, ditemukan bahwa medan listrik atau medan
magnet dapat memecah emisi radiasi menjadi tiga sinar. Demi memudahkan
penamaan, sinar-sinar tersebut diberi nama sesuai dengan alfabet yunani yakni
alpha, beta, dan gamma, nama-nama tersebut masih bertahan hingga kini. Kemudian
dari arah gaya elektromagnet, diketahui bahwa sinar alfa mengandung muatan
positif, sinar beta bermuatan negatif, dan sinar gamma bermuatan netral. Dari
besarnya arah pantulan, juga diketahui bahwa partikel alfa jauh lebih berat
ketimbang partikel beta. Dengan melewatkan sinar alfa melalui membran gelas
tipis dan menjebaknya dalam sebuah tabung lampu neon membuat para peneliti
dapat mempelajari spektrum emisi dari gas yang dihasilkan, dan membuktikan bahwa
partikel alfa kenyataannya adalah sebuah inti atom helium. Percobaan lainnya
menunjukkan kemiripan antara radiasi beta dengan sinar katoda serta kemiripan
radiasi gamma dengan sinar-X.
Para peneliti ini juga menemukan bahwa banyak unsur
kimia lainnya yang mempunyai isotop radioaktif. Radioaktivitas juga memandu
Marie Curie untuk mengisolasi radium dari barium; dua buah unsur yang memiliki
kemiripan sehingga sulit untuk dibedakan.
Bahaya radioaktivitas dari radiasi tidak serta merta
diketahui. Efek akut dari radiasi pertama kali diamati oleh insinyur listrik
Amerika Elihu Thomson yang secara terus menerus mengarahkan sinar-X ke
jari-jarinya pada 1896. Dia menerbitkan hasil pengamatannya terkait dengan efek
bakar yang dihasilkan. Bisa dikatakan ia menemukan bidang ilmu fisika medik
(health physics); untungnya luka tersebut sembuh dikemudian hari.
Efek genetis radiasi baru diketahui jauh dikemudian
hari. Pada tahun 1927 Hermann Joseph Muller menerbitkan penelitiannya yang
menunjukkan efek genetis radiasi. Pada tahun 1947 dimendapat penghargaan hadiah
Nobel untuk penemuannya ini.
Sebelum efek biologi radiasi diketahui, banyak perusahan
kesehatan yang memasarkan obat paten yang mengandung bahan radioaktif; salah
satunya adalah penggunaan radium pada perawatan enema. Marie Curie menentang
jenis perawatan ini, ia memperingatkan efek radiasai pada tubuh manusia belum
benar-benar diketahui (Curie dikemudian hari meninggal akibat Anemia Aplastik,
yang hampir dipastikan akibat lamanya ia terpapar Radium). Pada tahun 1930-an
produk pengobatan yang mengandung bahan radioaktif tidak ada lagi dipasaran
bebas.
12. Charles
Coulomb (1736-1806)
Charles-Augustin de Coulomb adalah seorang ilmuwan
Perancis yang diabadikan namanya untuk satuan listrik untuk menghormati
penelitian penting yang telah dilakukan oleh ilmuwan ini.
Coulomb berasal dari keluarga bangsawan yang berpengaruh
hingga pendidikannya terjamin. Ia berbakat besar dalam bidang matematika dan
belajar teknik untuk menjadi Korps Ahli Teknik Kerajaan. Setelah bertugas di
Martinique selama beberapa tahun, ia kembali ke Paris dan di tahun 1779
terpilih menjadi anggota Akademi Ilmiah di tahun 1781.
Pada waktu Revolusi Perancis pecah, ia terpaksa
meninggalkan Paris tinggal di Blois dengan sahabatnya yang juga ilmuwan, Jean-Charles
de Borda (1733-1799). Ia meneruskan berbagai percobaannya dan akhirnya diangkat
menjadi inspektur pendidikan di tahun 1802.
Percobaan awal Coulomb meliputi tekanan yang bisa memecahkan suatu benda (1773) dan ini adalah awal
ilmu modern tentang kekuatan benda-benda. Karyanya di bidang listrik dan magnet
yang membuatnya begitu terkenal, baru diterbitkan dalam serangkaian makalah
antara tahun 1785 dan 1789.
Melakukan percobaan dengan magnet kompas, ia langsung
melihat bahwa gesekan pada sumbu jarum menyebabkan kesalahan. Ia membuat kompas
dengan jarum tergantung pada benang lembut. Dan ia menarik kesimpulan; besarnya
puntiran pada benang haruslah sama dengan kekuatan yang mengenai jarum dari
medan magnetik bumi. Ini mengawali penemuan Timbangan Puntir, untuk menimbang benda-benda yang sangat ringan.
Timbangan puntir tadi membawa Coulomb ke penemuannya
yang paling penting. Dengan menggerakkan dua bulatan bermuatan listrik di dekat
timbangan puntir, ia menunjukkan bahwa kekuatan di antara kedua benda itu berbeda-beda
jika kedua benda itu saling menjauh. Ia mempelajari akibat gesekan pada
mesin-mesin dan menampilkan teori tentang pelumasan. Semua ini, bersama
pandangannya tentang magnet, diterbitkan di Teori tentang Mesin Sederhana pada
tahun 1779.
Dari tahun 1784 sampai 1789, saat bekerja di berbagai
departemen pemerintah, ia terus meneliti elektrostatika dan magnet. Tahun 1785 keluarlah hukum Coulomb; daya
tarik dan daya tolak kelistrikan antara dua benda yang bermuatan listrik adalah
perkalian muatannya dengan kuadrat terbalik dari jaraknya. Rumus ini sangat
mirip dengan hukum gravitasi Newton.
Di Blois, Coulomb meneliti sifat muatan listrik pada
benda dan diketemukannya bahwa muatan tersebut hanya ada pada permukaan benda.
Didapatkannya pula bahwa daya magnet juga mengikuti hukum kuadrat terbalik
seperti daya listrik statis. Beberapa karyanya ditemukan juga oleh Henry
Cavendish tetapi karya Cavendish baru terbit tahun pada tahun 1879. Penemuan
Coulomb yang memastikan adanya hubungan antara kelistrikan dan magnetisme kelak
dibuktikan oleh Hans Christian Ørsted serta Siméon Poisson. Dan ini menjadi
dasar penelitian elektrodinamika oleh Andre-Marie Ampere. Semua karyanya
menunjukkan orisinalitas dan penelitian yang teliti serta tekun.
13. Gustav
Robert Kirchhoff (1824–1887)
Gustav Robert Kirchhoff adalah seorang fisikawan Jerman
yang berkontribusi pada pemahaman konsep dasar teori rangkaian listrik,
spektroskopi, dan emisi radiasi benda hitam yang dihasilkan oleh benda-benda
yang dipanaskan.
Dia menciptakan istilah radiasi "benda hitam" pada tahun 1862. Terdapat 3 konsep
fisika berbeda yang kemudian dinamai berdasarkan namanya, "hukum Kirchhoff", masing-masing dalam teori rangkaian
listrik, termodinamika, dan spektroskopi.
Gustav Kirchhoff dilahirkan di Königsberg, Prusia Timur
(sekarang Kaliningrad, Rusia), putra dari Friedrich Kirchhoff, seorang
pengacara, dan Johanna Henriette Wittke. Dia lulus dari Universitas Albertus
Königsberg (sekarang Kaliningrad) pada 1847 dan menikahi Clara Richelot, putri
dari profesor-matematikanya, Friedrich Richelot. Pada tahun yang sama, mereka
pindah ke Berlin, tempat dimana ia menerima gelar profesor di Breslau (sekarang
Wroclaw).
Kirchhoff merumuskan hukum rangkaian, yang sekarang
digunakan pada rekayasa listrik, pada 1845, saat dia masih berstatus mahasiswa.
Ia mengusulkan hukum radiasi termal pada 1859, dan membuktikannya pada 1861.
Di Breslau, ia bekerjasama dalam studi spektroskopi
dengan Robert Bunsen. Dia adalah penemu pendamping dari caesium dan rubidium
pada 1861 saat mempelajari komposisi kimia Matahari via spektrumnya.
Pada 1862 dia dianugerahi Medali Rumford untuk risetnya
mengenai garis-garis spektrum matahari, dan pembalikan garis-garis terang pada
spektrum cahaya buatan.
Dia berperan besar pada bidang spektroskopi dengan
merumuskan tiga hukum yang menggambarkan komposisi spektrum optik obyek-obyek
pijar, berdasar pada penemuan David Alter dan Anders Jonas Angstrom (lihat
juga: analisis spektrum)
Hukum Kirchhoff
dalam spektroskopi
1. Bila suatu benda cair atau gas bertekanan
tinggi dipijarkan, akan menghasilkan cahaya dengan spektrum kontinu.
2. Bila suatu benda gas bertekanan rendah
dipijarkan, akan menghasilkan cahaya dengan spektrum emisi, berupa garis-garis
terang pada panjang gelombang yang diskret (pada warna tertentu) bergantung
pada tingkatan energi atom-atom yang dikandung gas tersebut.
3. Bila spektrum kontinu dilewatkan pada suatu
benda gas dingin bertekanan rendah, akan menghasilkan cahaya dengan spektrum
serapan, berupa garis-garis gelap pada panjang gelombang yang diskret
bergantung pada tingkatan energi atom-atom yang dikandung gas dingin tersebut.
14. Hendrik
Antoon Lorentz (1853-1928)
Hendrik Antoon Lorentz ialah fisikawan Belanda yang
memenangkan Penghargaan Nobel dalam Fisika bersama dengan Pieter Zeeman pada 1902.
Dilahirkan di Arnhem, Belanda. Ia belajar di Universitas
Leiden. Pada usia 19 tahun ia kembali ke Arnhem dan mengajar di salah satu SMA
di sana.
Sambil mengajar, ia menyiapkan tesis doktoral yang
memperluas teori James Clerk Maxwell mengenai elektromagnet yang meliputi rincian dari pemantulan dan pembiasan
cahaya.
Pada 1878 ia menjadi guru besar fisika teoretis di
Leyden yang merupakan tempat kerja pertamanya. Ia tinggal di sana selama 34
tahun, lalu pindah ke Haarlem.
Lorentz meneruskan pekerjaannya untuk menyederhanakan
teori Maxwell dan memperkenalkan gagasan bahwa medan elektromagnetik
ditimbulkan oleh muatan listrik pada tingkat atom. Ia mengemukakan bahwa pemancaran cahaya oleh atom dan berbagai
gejala optik dapat dirunut ke gerak dan interaksi energi atom.
Pada 1896, salah satu mahasiswanya Pieter Zeeman
menemukan bahwa garis spektral atom dalam medan magnet akan terpecah menjadi
beberapa komponen yang frekuensinya agak berbeda. Hal tersebut membenarkan
pekerjaan Lorentz, sehingga mereka berdua dianugerahi Hadiah Nobel pada 1902.
Pada 1895, Lorentz mendapatkan seperangkat persamaan
yang mentransformasikan kuantitas elektromagnetik dari suatu kerangka acuan ke
kerangka acuan lain yang bergerak relatif terhadap yang pertama meski pentingnya
penemuan itu baru disadari 10 tahun kemudian saat Albert Einstein mengemukakan
teori relativitas khususnya.
Lorentz (dan fisikawan Irlandia G.F. Fitzgerald secara
independen) mengusulkan bahwa hasil negatif eksperimen Michelson-Morley bisa
dipahami jika panjang dalam arah gerak relatif terhadap pengamat mengerut.
Eksperimen selanjutnya memperlihatkan bahwa meski terjadi pengerutan, hal itu
bukan karena penyebab yang nyata dari hasil Michelson dan Edward Morley.
Penyebabnya ialah karena tiadanya 'eter' yang berlaku sebagai kerangka acuan
universal.
15. Thomas
Alva Edison (1847-1931)
Thomas Alva Edison adalah penemu dan pengusaha yang
mengembangkan banyak peralatan penting. Si Penyihir Menlo Park ini merupakan
salah seorang penemu pertama yang menerapkan prinsip produksi massal pada
proses penemuan.
Ia lahir di Milan, Ohio, Amerika Serikat. Pada masa
kecilnya di Amerika Serikat,Edison selalu mendapat nilai buruk di sekolahnya.
Oleh karena itu ibunya memberhentikannya dari sekolah dan mengajar sendiri di
rumah. Di rumah dengan leluasa Edison kecil dapat membaca buku-buku ilmiah
dewasa dan mulai mengadakan berbagai percobaan ilmiah sendiri.
Pada Usia 12 tahun ia mulai bekerja sebagai penjual
koran, buah-buahan dan gula-gula di kereta api. Kemudian ia menjadi operator
telegraf, Ia pindah dari satu kota ke kota lain. Di New York ia diminta untuk
menjadi kepala mesin telegraf yang penting. Mesin-mesin itu mengirimkan berita
bisnis ke seluruh perusahaan terkemuka di New York.
Pada tahun 1870 ia menemukan mesin telegraf yang lebih
baik. Mesin-mesinnya dapat mencetak pesan-pesan di atas pita kertas yang
panjang. Uang yang dihasilkan dari penemuannya itu cukup untuk mendirikan
perusahaan sendiri. Pada tahun 1874 ia pindah ke Menlo Park, New Jersey. Disana
ia membuat sebuah bengkel ilmiah yang besar dan yang pertama di dunia. Setelah
itu ia banyak melakukan penemuan-penemuan yang penting. Pada tahun 1877 ia
menemukan Gramofon.
Dalam tahun 1879 ia berhasil menemukan lampu listrik kemudia ia juga menemukan
proyektor untuk film-film kecil. Tahun 1882 ia memasang lampu-lampu listrik di
jalan-jalan dan rumah-rumah sejauh satu kilometer di kota New York. Hal ini
adalah pertama kalinya di dunia lampu listrik di pakai di jalan-jalan. Pada
tahun 1890, ia mendirikan perusahaan General
Electric.
Edison dipandang sebagai salah seorang pencipta paling
produktif pada masanya, memegang rekor 1.093 paten atas namanya. Ia juga banyak
membantu dalam bidang pertahanan pemerintahan Amerika Serikat.
Beberapa penelitiannya antara lain : mendeteksi pesawat
terbang, menghancurkan periskop dengan senjata mesin, mendeteksi kapal selam,
menghentikan torpedo dengan jaring, menaikkan kekuatan torpedo, kapal
kamuflase, dan masih banyak lagi.
Ia meninggal pada usianya yang ke-84, pada hari ulang
tahun penemuannya yang terkenal, bola lampu modern.
Pada tahun 1928 ia menerima penghargaan berupa sebuah
medali khusus dari Kongres Amerika Serikat.
16. Leonardo
da Vinci (1452-1519)
Leoardo da Vinci adalah arsitek, musisi, penulis,
pematung, dan pelukis Renaisans Italia. Ia digambarkan sebagai arketipe
"manusia renaisans" dan sebagai jenius universal. Leonardo terkenal
karena lukisannya yang piawai, seperti Jamuan Terakhir dan Mona Lisa. Ia juga
dikenal karena mendesain banyak ciptaan yang mengantisipasi teknologi modern
tetapi jarang dibuat semasa hidupnya, sebagai contoh ide-idenya tentang tank
dan mobil yang dituangkannya lewat gambar-gambar dwiwarna.Selain itu, ia juga
turut memajukan ilmu anatomi, astronomi, dan teknik sipil bahkan juga kuliner.
Leonardo lahir pada tahun 1452 di kota Vinci, propinsi
Firenze, Italia anak dari Ser Piero Da Vinci dan Caterina, jadi nama lengkapnya
yaitu Leonardo di Ser Piero da Vinci yang berarti Leonardo putra Ser Piero asal
kota Vinci.
Pada usia belia, beliau sudah belajar melukis dengan
Andrea del Verrocchio dan mulai melukis di Firenze. Selain menjadi pelukis
Leonardo juga sanggup menunjukkan kemampuannya di bidang yang lain.
Pada tahun 1481 Leonardo pindah ke Milan untuk bekerja
dengan Adipati(Duke) di sana.Hasil karyanya selama di Milan yang paling
termashur adalah Kuda Sforza yang dikerjakannya selama kurang lebih 11 tahun.
Namun di situ ia tidak hanya melukis dan membuat patung saja, melainkan juga
mengubah jalan-jalan sungai dan membangun kanal-kanal, serta menghibur Duke dengan
memainkan lut dan bernyanyi. Lalu ia bekerja untuk Raja Louis XII dari Perancis
di Milan dan untuk Paus Leo X di Roma
Sementara itu ia membantu Raphael dan Michaelangeo dalam
merancang katedral Santo Petrus. Dalam hidupnya Leonardo sangat tertarik pada
ilmu pengetahuan. Ia mulai mempelajari burung terbang dan mulai merancang mesin
terbang. Pemikirannya itu terdapat dalam buku catatanya sebanyak 7.000 halaman.
Didalam buku itu juga terdapat sketsa tentang studi tubuh manusia. Pada zaman
itu, anatomi tubuh manusia tak lebih dari sekadar kira-kira karena siapapun
dilarang keras membedah jenazah. Dengan kenekatannya mencuri-curi kesempatan
membedah-bedah tubuh orang mati, di kemudian hari tindakan yang tak lazim di
zamannya ini memberikan kontribusi yang sangat besar bagi dunia kedokteran.
Mahakaryanya, Jamuan Terakhir (The Last Supper) pada
tahun 1495 sampai tahun 1497 yang dilukis pada dinding biara Santa Maria di
Milan, kini telah rusak akibat dimakan waktu. Lukisan terkenal lainnya adalah
Mona Lisa yang kini terdapat di musium Louvre Paris. Sebuah spekulasi yang
beredar tentang siapa sesungguhnya Mona Lisa antara lain menyatakan bahwa citra
perempuan tersebut merupakan hasil rekaan wajah Da Vinci sendiri. Spekulasi
yang lain menyatakan bahwa perempuan tersebut memang pernah ada, seorang istri
pedagang.
Leonardo da Vinci wafat di Clos Lucé, Perancis pada
tanggal 2 Mei 1519, dan dimakamkan di Kapel St. Hubert di kastel Amboise,
Perancis.
Setelah wafatnya, sangat kuat ditengarai bahwa beliau
pernah memegang peranan sebagai orang terkuat di sebuah organisasi rahasia
bernama Priory of Sion yang berlaskarkan Knights Templar. Apakah organisasi
rahasia ini? Banyak fakta mengarahkan pada suatu dugaan bahwa Priory of Sion
merupakan sebuah organisasi yang menjaga ketat-ketat rahasia sejarah kristiani
menurut versi yang berbeda dari kitab Injil yang beredar di masyarakat. Yang
dirahasiakan adalah mengenai siapa mesias yang sesungguhnya dan kemungkinan
Yesus tidak menjalankan hukum selibat. Dalam versi yang sempat menimbulkan
kontroversi ini diyakini bahwa Mesias yang sesungguhnya adalah Santo Yohanes
Pembaptis, hal tersebut tersirat dari kekerapan Da Vinci melukis Sang Santo
dalam posisi telunjuk menuding ke atas sebagai simbolisasi 'Putra Allah'. Versi
yang tak kalah mengagetkannya adalah kemungkinan Maria Magdalena si bekas
perempuan sundal diperistri oleh Yesus.
17. Johannes
Kepler (1571–1630)
Johannes Kepler seorang tokoh penting dalam revolusi
ilmiah, adalah seorang astronom Jerman, matematikawan dan astrolog. Dia paling
dikenal melalui hukum gerakan planetnya. Dia kadang dirujuk sebagai
"astrofisikawan teoretikal pertama", meski Carl Sagan juga
mamanggilnya sebagai ahli astrologi ilmiah terakhir.
Orang Eropa abad ke-16 sangat mengagumi komet. Maka,
pada suatu malam, sewaktu sebuah komet yang dipopulerkan oleh astronom Denmark
Tycho Brahe terlihat di langit, Katharina Kepler membangunkan putranya,
Johannes, yang berusia enam tahun untuk menyaksikan komet itu. Lebih dari 20
tahun kemudian, sewaktu Brahe meninggal, siapakah yang dilantik Kaisar Rudolf
II untuk menggantikan jabatan Barahe sebagai matematikawan kekaisaran? Pada
usia 29 tahun, Johannes Kepler menjadi matematikawan kekaisaran untuk Kaisar
Romawi Suci, beserta ahli astrologi kerajaan Jendral Wallenstein, suatu jabatan
yang ia pegang hingga akhir hayatnya. Kepler juga seorang profesor matematika
di Universitas Graz. Karir Kepler juga bersamaan dengan karir Galileo Galilei.
Pada awal karirnya, Kepler adalah asisten Tycho Brahe.
Kepler sangat dihargai bukan hanya dalam bidang
matematika. Ia menjadi sangat terkenal di bidang optik dan astronomi.
Johannes Kepler lahir pada tahun 1571 di Weil der Stadt,
sebuah kota kecil di pinggiran Hutan Hitam Jerman. Meskipun keluarganya miskin,
beasiswa dari para bangsawan lokal memungkinkan Johannes mendapatkan pendidikan
yang baik. Ia mempelajari teologi di Universitas Tüũbingen, sesuai niatnya
untuk menjadi rohaniwan Lutheran. Tetapi, kejeniusannya di bidang matematika
mendapat pengakuan. Pada tahun 1594, ketika seorang guru matematika di SMU
Lutheran di Graz, Austria, meninggal dunia, Kepler menggantikannya. Sewaktu
berada di sana, ia menerbitkan karya besarnya yang pertama, Cosmographic Mystery(Misteri Kosmografis).
Astronom Brahe telah menghabiskan waktu bertahun-tahun
untuk mencatat pengamatannya tentang planet dengan cermat dan teliti. Ketika ia
membaca Cosmographic Mystery, Brahe terkesan dengan pemahaman Kepler tentang
matematika dan astronomi, dan ia mengundang Kepler untuk bergabung dengannya di
Benátky, dekat Praha, sekarang di Republik Ceko. Kepler menerima undangan itu
ketika intoleransi keagamaan memaksanya meninggalkan Graz. Sebagaimana telah
diceritakan di atas, ketika Brahe meninggal, Kepler menggantikan dia. Sebagai
ganti seorang pengamat yang sangat teliti, sekarang dewan penasihat kekaisaran
memiliki orang yang jenius di bidang matematika.
Untuk memperoleh manfaat sepenuhnya dari kumpulan
pengamatan Brahe tentang planet, Kepler perlu lebih banyak memahami tentang
pembiasan cahaya. Bagaimana pantulan cahaya dari sebuah planet dibiaskan
sewaktu memasuki atmosfer bumi? Penjelasan Kepler tertuang dalam buku Supplement to Witelo, Expounding the
Optical Part of Astronomy (Suplemen untuk Witelo, Menjabarkan Bagian Optik
dari Astronomi), yang lebih banyak memberikan perincian tentang karya Witelo,
Ilmuwan Abad Pertengahan. Buku Kepler itu adalah tonggak sejarah di bidang
optik. Ia adalah orang pertama yang menjelaskan cara kerja mata.
Akan tetapi, bidang utama yang Kepler geluti bukanlah
optik, melainkan astronomi. Para astronom masa awal yakin bahwa langit adalah
bulatan kosong dengan bintnag-bintang yang menempel di bagian dalamnya seperti
berlian yang berkilau. Ptolemaus menganggap bumi sebagai pusat alam semesta,
sedangkan Kopernikus yakin bahwa planet-planet semuanya mengitari matahari yang
tidak bergerak. Brahe memperkirakan bahwa planet-planet lain berputar
mengelilingi matahari, yang selanjutnya mengorbit bumi. Karena berbeda dengan
bumi, semua planet lainnya dalah benda langit, benda-benda ini dianggap
sempurna. Satu-satunya bentuk gerakan yang dianggap cocok untuk planet-planet
itu ialah bentuk lingkarang sempurna, setiap planet bergerak dengan kecepatan
konstan. Dalam iklim inilah Kepler memulai tugasnya sebagai matematikawan
kekaisaran.
Diperlengkapi dengan tabel-tabel pengamatan gerakan
planet yang disusun oleh Brahe, Kepler mempelajari gerakan kosmis dan menarik
kesimpulan berdasarkan apa yang ia lihat. Selain jenius dalam soal angka, ia
juga mempunyai tekad yang kuat dan rasa ingin tahu yang tak habis-habisnya. Kesanggupannya
yang luar biasa untuk bekerja dibuktikan oleh ke-7200 perhitungan rumit yang ia
rampungkan sewaktu mempelajari tabel-tabel pengamatan tentang Mars.
Dan, Mars-lah yang pertama-tama menarik perhatian
Kepler. Setelah dengan saksama mempelajari tabel-tabel itu, tersingkaplah
bahawa Mars mengorbit matahari tetapi bukan dalam lingkaran sempurna.
Satu-satunya bentuk orbit yang cocok dengan pengamatan itu ialah bentuk elips
(lonjong) dengan matahari sebagai salah satu titik fokusnya.
Akan tetapi, Kepler sadar bahwa kunci untuk menyibakkan
rahasi langit bukanlah Mars, melainkan planet Bumi. Menurut Profesor Max
Caspar, "Temuan Kepler memotivasi dia untuk mencoba pendekatan yang
jenius". Ia menggunakan tbael-tabel itu dengan cara yang tidak lazim. Ketimbang
menggunakan tabel-tabel itu untuk menyelidiki Mars, Kepler membayangkan dirinya
sedang berdiri di Mars dan melihat ke Bumi. Ia menghitung kecepatan gerakan
bumi bervariasi dan berbanding terbalik dengan jaraknya matahari.
Sekarang, Kepler mengerti bahwa matahari bukan sekadar pusat dari tata surya. Matahari juga
berfungsi seperti sebuah magnet, berputar pada porosnya dan mempengaruhi
gerakan planet-planet. Caspar menulis, "Ini adalah konsep yang benar-benar
baru yang sejak saat itu memandu dia dalam risetnya dan menuntunnya ke penemuan
hukum-hukumnya". Bagi Kepler, semua planet adalah benda-benda fisik yang
dengan harmonis diaturoleh serangkaian hukum yang beragam. Apa yang telah ia
pelajari dari Mars dan Bumi pasti berlaku juga atas semua planet. Jadi, ia
menyimpulkan bahwa setiap planet mengitari matahari dalam orbit elips pada
kecepatan yang bervariasi sesuai dengan jaraknya dari matahari.
Pada tahun 1609, Kepler menerbitkan buku New Astronomy (Astronmi Baru), yang
diakui sebagai buku astronomi modern yang pertama dan salah satu buku
terpenting yang pernah ditulis tentang subjek itu. Mahakarya ini memuat dua
hukum Kepler yang pertama tentang gerakan planet. Hukumnya yang ketiga
diterbitkan dalam buku Harmonies of the World (Keharmonisan Dunia) pada tahun
1619, sewaktu ia tinggal di Linz, Austria. Tiga hukum ini mendefinisikan
dasar-dasar gerakan planet: bentuk orbit planet yang mengitari matahari,
kecepatan gerakan planet, dan hubungan antara jarak sebuah planet dari matahari
dan waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan satu putaran.
Pada bulan yang sama sewaktu Kepler merumuskan hukumnya
yang ketiga, meletuslah Perang Tiga Puluh Tahun. Selama periode itu (1614-48),
Eropa diporakporandakan oleh pembunuhan dan penjarahan berlatar agama dan
Jerman kehilangan sepertiga penduduknya. Perburuan tukang sihir merebak di
mana-mana. Ibunda Kepler dituduh sebagai tukang sihir dan nyaris dieksekusi.
Menurut laporan, sebelum perang saja gaji Kepler di istana kadang dibayar
kadang tidak, dan pada masa perang ia sama sekali tidak menerima gaji.
Sepanjang kehidupannya, Kepler yang adalah seorang
Lutheran mengalami penganiayaan dan prasangka agama. Ia dipaksa keluar dari
Graz—yang berarti kehilangan segala sesuatu dan mengalami kesukaran—sebab ia
menolak untuk menganut Katolik Roma. Di Benátky, ia sekali lagi dibujuk untuk
berganti agama. Tetapi, Kepler menolak penyembahan kepada patung dan santo;
menurutnya praktek semacam inilah adalah pekerjaan Iblis. Di Linz,
ketidaksepakatan dengan rekan-rekannya dari Lutheran yang mempercayai bahawa
Allah ada di mana-mana membuat ia dikucilkan dari Perjamuan Malam mereka.
Intoleransi keagamaan sangat memuakkan bagi Kepler, yang yakin bahwa
keharmonisan di antara planet-planet seharusnya terdapat juga di antara umat
manusia. Ia berpaut pada keyakinannya dan rela menderita. "Menderita
bersama banyak saudara demi agama dan demi kemuliaan Kristus dengan bertekun
menghadapi bahaya dan aib, harus meninggalkan rumah, ladang, sahabat, dan
kampung halaman seseorang—belum pernah terpikirkan oleh saya bahwa ini bisa
menjadi pengalaman yang sedemikian memuaskan," tulis Kepler.—Johannes
Kepler, oleh Ernst Zinner.
Pada tahun 1627, ia menerbitkan buku Rudolphine Tables (Tabel-Tabel
Rudolphine), yang ia anggap sebagai karya utamanya di bidang astronomi. Tidak
seperti buku-buku terdahulu, buku ini diberi acungan jempol di mana-mana, dan
segera menjadi buku wajib bagi para astronom dan navigator.
Akhirnya, pada bulan November 1630, Kepler meninggal
dunia di Regensburg, Jerman. Salah seorang kolega Kepler tak henti-hentinya
mengagumi Kepler yang katanya memiliki "ilmu yang begitu kokoh dasarnya
dan pengetahuan yang begitu kaya tentang rahasia yang paling sulit
dipahami". Suatu penghormatan yang pantas diberikan untuk pria yang
menyibak rahasia tata surya.
18. Niels
Bohr (1885–1962)
Niels Bohr adalah seorang ahli fisika dari Denmark dan
pernah meraih hadiah Nobel Fisika pada tahun 1922.
Pada tahun 1913 Bohr telah menerapkan konsep mekanika kuantum untuk model
atom yang telah dikembangkan oleh Ernest Rutherford, yang menggambarkan bahwa
atom tersusun dari inti atom (nukleus) yang dikelilingi oleh orbit elektron.
Putranya, Aage Niels Bohr, juga penerima Hadiah Nobel.
Mekanika kuantum adalah cabang dasar fisika yang menggantikan mekanika klasik pada
tataran atom dan subatom. Ilmu ini memberikan kerangka matematika untuk
berbagai cabang fisika dan kimia, termasuk fisika atom, fisika molekular, kimia
komputasi, kimia kuantum, fisika partikel, dan fisika nuklir.
Mekanika kuantum adalah bagian dari teori medan kuantum
dan fisika kuantum umumnya, yang, bersama relativitas umum, merupakan salah
satu pilar fisika modern. Dasar dari mekanika kuantum adalah bahwa energi itu
tidak kontinyu, tapi diskrit -- berupa 'paket' atau 'kuanta'. Konsep ini
revolusioner -- bertentangan dengan fisika klasik yang berasumsi bahwa energi
itu berkesinambungan.
Pada tahun 1900, Max
Planck memperkenalkan ide bahwa energi dapat dibagi-bagi menjadi beberapa
paket atau kuanta. Ide ini secara khusus digunakan untuk menjelaskan sebaran
intensitas radiasi yang dipancarkan oleh benda hitam. Pada tahun 1905, Albert
Einstein menjelaskan efek fotoelektrik dengan menyimpulkan bahwa energi cahaya
datang dalam bentuk kuanta yang disebut foton. Pada tahun 1913, Niels Bohr
menjelaskan garis spektrum dari atom
hidrogen, lagi dengan menggunakan kuantisasi. Pada tahun 1924, Louis de
Broglie memberikan teorinya tentang gelombang benda.
Teori-teori di atas, meskipun sukses, tetapi sangat
fenomenologikal: tidak ada penjelasan jelas untuk kuantisasi. Mereka dikenal sebagai
teori kuantum lama.
Frase "Fisika kuantum" pertama kali digunakan
oleh Johnston dalam tulisannya Planck's Universe in Light of Modern Physics
(Alam Planck dalam cahaya Fisika Modern).
Mekanika kuantum modern lahir pada tahun 1925, ketika
Werner Karl Heisenberg mengembangkan mekanika matriks dan Erwin Schrödinger
menemukan mekanika gelombang dan persamaan Schrödinger. Schrödinger beberapa
kali menunjukkan bahwa kedua pendekatan tersebut sama.
Heisenberg
merumuskan prinsip ketidakpastiannya pada tahun
1927, dan interpretasi Kopenhagen terbentuk dalam waktu yang hampir bersamaan.
Pada 1927, Paul Dirac menggabungkan mekanika kuantum dengan relativitas khusus.
Dia juga membuka penggunaan teori operator, termasuk notasi bra-ket yang
berpengaruh. Pada tahun 1932, Neumann Janos merumuskan dasar matematika yang
kuat untuk mekanika kuantum sebagai teori operator.
Bidang kimia kuantum dibuka oleh Walter Heitler dan
Fritz London, yang mempublikasikan penelitian ikatan kovalen dari molekul
hidrogen pada tahun 1927. Kimia kuantum beberapa kali dikembangkan oleh pekerja
dalam jumlah besar, termasuk kimiawan Amerika Linus Pauling.
Berawal pada 1927, percobaan dimulai untuk menggunakan
mekanika kuantum ke dalam bidang di luar partikel satuan, yang menghasilkan
teori medan kuantum. Pekerja awal dalam bidang ini termasuk Dirac, Wolfgang
Pauli, Victor Weisskopf dan Pascaul Jordan. Bidang riset area ini dikembangkan
dalam formulasi elektrodinamika kuantum oleh Richard Feynman, Freeman Dyson,
Julian Schwinger, dan Tomonaga Shin'ichirō pada tahun 1940-an. Elektrodinamika kuantum adalah teori
kuantum elektron, positron, dan Medan elektromagnetik, dan berlaku sebagai
contoh untuk teori kuantum berikutnya.
19. Werner
Heisenberg (1901-1976)
Werner Karl Heisenberg adalah seorang ahli teori
sub-atom dari Jerman, pemenang Penghargaan Nobel dalam Fisika 1932.
Tahun-tahun sekolah lanjutan Werner Heisenberg terputus
oleh Perang Dunia I, saat ia terpaksa meninggalkan sekolah untuk membantu
memungut hasil panen di negeri Bayern. Kembali ke München setelah perang, ia
bersukarela menjadi pembawa pesan untuk angkatan sosialis demokrat yang
bertempur dan mengusir pemerintahan komunis yang telah mengambil kontrol
Bayern. Ia terlibat dalam kelompok pemuda yang mencoba membangun kembali
masyarakat Jerman dari abu Perang Dunia I, termasuk "Pramuka Baru"
yang mengharapkan kehidupan Jerman melalui pengalaman langsung kepada alam,
puisi romantik, musik, dan pemikiran.
Heisenberg merupakan salah satu penyumbang besar ilmu
fisika pada abad ke-20. Pada tahun 1920 ia memasuki Universitas München untuk
belajar matematika. Namun guru besar matematika tak mengizinkannya pada seminar
lanjutan, maka ia berhenti. Ia kemudian pindah ke fisika. Segera ia mengambil
perhatian dalam fisika teoretis, dan segera bertemu banyak ilmuwan yang
karyanya akan mendominasi dasawarsa-dasawarsa berikutnya, termasuk Niels Henrik
David Bohr, Wolfgang Ernst Pauli, Max Born, dan Enrico Fermi.
Satu dari perhatian utamanya ialah menyusun masalah
dalam model atom Bohr-Rutherford. Ia baru saja menerima Ph.D.-nya pada tahun
1923 — hampir gagal sebab ia melalaikan karya laboratoriumnya. Penasihatnya
berdebat atas namanya dan ia diberi gelar. Ia menjadi profesor di Universitas
Gottingen pada usia 22. Karena menderita beberapa alergi musiman, ia
meninggalkan Bayern ke pulau Heligoland. Di sana ia memiliki waktu berpikir dan
memecahkan masalah model atom. Ia merealisasikan pembatasan model visual dan
mengusulkan bekerja keras dengan data eksperimental dan hasil matematika.
Untuk melakukannya ia menerapkan sistem matematika pada
fisika atom, disebut mekanika matriks.
Inilah titik balik fisika. Banyak orang di bidang ini tak suka karena tak
menyediakan model fisika untuk menghubungkannya. Erwin Schrodinger muncul
dengan mekanika gelombang sekitar setahun kemudian. Ketidaknyamanan dengan
sistem Heisenberg naik pada sisi mekanika gelombang. Pertentangan antarteori
terpecahkan kembali saat Schrödinger membuktikan bahwa semuanya identik.
Pada tahun 1926 Heisenberg mengikuti Bohr ke Institut
Fisika Teori di Kopenhagen. Ini menjadi satu dari masa paling produktif dalam
kehidupan Heisenberg. Pada tahun 1927 ia memikirkan sifat kuantum dasar pada
elektron. Ia mewujudkan bahwa tindakan pengukuran sifat elektron dengan
menembakkannya dengan sinar gamma akan mengubah perilaku elektron. Ia
menghubungkannya dalam persamaan menggunakan tetapan Planck, dan menyebutnya teori ketidakpastian. Saat banyak orang
mempertahankan gagasan ini, akhirnya diterima sebagai hukum dasar alam. Albert
Einstein sendiri menyanggahnya dengan mengatakan bahwa "Tuhan menciptakan
alam ini tidak sedang bermain dadu".
Kemudian pada tahun 1927 Heisenberg kembali ke Jerman
dan menjadi guru besar termuda di sana. Jabatan guru besar meminta urusan penuh
pada tugas pengajaran dan administrasi, dan secara alamiah output ilmiahnya
berkurang. Dengan kerusuhan politik di Jerman dan Perang Dunia II, hidup
Heisenberg menjadi sulit. Ada eksodus massal ilmuwan Jerman pada tahun 1930-an,
namun Heisenberg merupakan satu dari sedikit ilmuwan berderajat tinggi yang
memutuskan tetap tinggal. Bersama dengan Max Karl Ernst Ludwig Planck, ia
menunjukkan harapan sanggup melindungi tradisi dan institusi ilmiah Jerman.
Pertama ia dan lainnya mencoba menghalangi usaha Adolf Hitler untuk
"membersihkan" ilmu pengetahuan dan akademi, namun segera Nazi
mengontrol universitas. Kedudukannya sendiri goyah sejak Nazi mengatakan
fisikawan teoretis sebagai "Yahudi" dan selalu dicurigai. Usaha
menaikkannya bertemu dengan lawan keras dari pemimpin politik dan malahan beberapa
kolega. Ada waktu saat keamanan dirinya tak menentu.
Meskipun demikian, ia lulus penilaian kepribadian bahkan
pimpinan pasukan SS (Schutzstaffel), Heinrich Himmler melarang penyerangan
politis terhadap ahli fisika.
Namun saat perang mulai pemerintah mengakui, mencurigai
atau tidak, kepentingan pengetahuan Heisenberg. Ia diangkat sebagai direktur proyek bom atom Jerman. Ia
menghabiskan 5 tahun bekerja di sana.
Meski bermasalah dengan pemerintahan Nazi, Heisenberg
diperbolehkan menetap di Jerman bahkan loyal kepada Nazi. Setelah fisi Nuklir
ditemukan di Jerman pada tahun 1939, Heisenberg masuk dalam program tenaga
nuklir dibawah pimpinan Profesor Walther Bothe. Program ini mengembangkan sati
dari senjata nuklir Jerman.
Tugas Heisenberg adalah menciptakan reaksi fisi yang bertahan dan menciptakan reaktor pembiakan plutonium
di Hechingen. Di lain tempat Profesor Kurt Diebner dan Dr Paul Harteck,
sejawatnya memimpin proyek bom atom tandingan. Mengerjakan pengayaan uranium
dan bom atom berbasis uranium.
Di sinilah kontroversial muncul. Heinsenberg dianggap
salah menghitung massa kritikal uranium yang dibutuhkan sebuah bom atom.
Kesalahan inilah yang dituding sebagai biang kegagalan proyek bom atom Jerman.
Konon, saat Heisenberg mendengar kabar pengeboman Hiroshima, ia menganggap hal
itu sebagai taktik propaganda Sekutu saja.
Sementara di Jepang, Akio Morita, pendiri Sony juga
pernah memperhitungkan bom atom ini saat bertugas di penelitian pengembangan
persenjataan Angkatan Laut Jepang (Kaigun), Morita sendiri mengatakan bahwa
Jepang perlu 20 tahun untuk membuatnya.
Heisenberg sendiri pernah membicarakan program pembuatan
bom atom dengan Niels Bohr. Namun pembicaraan mereka tidak pernah tuntas karena
Bohr keburu lari ke Amerika Serikat setelah lolos dari tahanan polisi Jerman.
Tanpa basa-basi, Amerika Serikat merekrutnya dalam Proyek Manhattan.
Disini kemudian muncul spekulasi lain yang mengatakan
bahwa Heisenberg sebenarnya tahu banyak tentang semua teori atom namun ia
sengaja memperlambat dan menggagalkan proyek nuklir Jerman atas alasan moral.
Diam-diam, menteri persenjataan Albert Speer sendiri mendukung langkahnya ini,
yang kemudian berbuah friksi di tubuh Nazi.
Heisenberg memberi kuliah di berbagai negara pasca
Perang Dunia II termasuk di Inggris, Amerika Serikat dan Skotlandia, sebelum
akhirnya pindah ke Munich untuk bekerja di Institut Max Planck untuk Fisika.
Pada tahun 1955-1956 Heisenberg memberi kuliah Gifford di St. Andrews
University dan menulis buku Physik und Philosophie.
Pada tahun 1957, Heisenberg bersama Otto Hahn, Max Laue,
Carl Friedrich von Weizsacker dan Max Born merumuskan dan menandatangani protes
melawan pengerahan senjata nuklir oleh Angkatan Bersenjata Jerman dan di
seluruh dunia. Rumusan ini dikenal sebagai Gottingen
Declaration of the German Nuclear Physicist.
Ia memegang banyak kedudukan administratif di Jerman
Barat dan mewakili negaranya pada pertempuran internasional. Ia beristirahat
pada tahun 1970, dan meninggal pada tahun 1976 meninggalkan istri yang masih
berusia 39 dan 7 anak.
Pada bulan Februari 2002, kisah tentang dirinya kembali
mencuat setelah seseorang menemukan surat dai Niels Bohr yang tak terkirim.
Surat inilah yang menjadi landasan jurnalis Robert Junk dalam tulisannya Brighter than a Thousand Suns untuk
menggambarkan Heisenberg sebagai pahlawan. Ia dianggap sebagai pahlawan karena
telah berusaha menyesatkan proyek Jerman sendirian, atas alasan moral.
20. Johannes
Diderik van der Waals (1837-1923)
Johannes Diderik van der Waals ialah ilmuwan Belanda
yang terkenal "atas karyanya pada persamaan gas cairan", sehingga ia
memenangkan Penghargaan Nobel dalam Fisika pada 1910. van der Waals adalah yang
pertama menyadari perlunya mengingat akan volume molekul dan gaya antarmolekul
(kini disebut "gaya van der Waals") dalam mendirikan hubungan antara
tekanan, volume, dan suhu gas dan cairan.
van der Waals lahir di Leiden, Belanda, sebagai putera
Jacobus van der Waals dan Elisabeth van den Burg. Ia menjadi guru sekolah, dan
kemuian diizinkan belajar di universitas, karena kurangnya pendidikan dalam
bahasa-bahasa klasik. Ia belajar dari 1862 hingga 1865, mendapat gelar dalam
matematika dan fisika. Ia menikah dengan Anna Magdalena Smit dan memiliki 3
putri dan 1 putra.
Pada 1866, ia menjadi direktur sekolah dasar di den
Haag. Pada 1873, ia mendapatkan gelar doktor di bawah Pieter Rijke atas
tesisnya yang berjudul "Over de Continuïteit van den Gas- en
Vloeistoftoestand" (Pada Kontinuitas Keadaan Gas dan Cair). Pada 1876, ia
diangkat sebagai profesr pertama di Universitas Amsterdam. van der Waals
meninggal di Amsterdam pada 1923.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar