PARADIGMA_2021 Lontar Fik LENGKAP

bagaimana konsep dasar yang diajarkan oleh mekanika
Newton terkait sejarah dan implikasinya dalam kehidupan.
Serta dalam pembahasannya juga diuraikan perkembangan
dari konsep mekanika yang didukung oleh beberapa ahli
sehingga menghasilkan suatu perkembangan konsep mekanika
yang leboh spesifi kaitannya dalam ruang dimensi tiga yang
akhirnya dicetuskan perumusannya oleh Mekanika Lagrangian.

4.2. Landasan Rasional

Saat ini kita memasuki era 4.0 yang memungkinkan
semua kegiatan dilakukan berbantuan cyber dan setiap
kegiatan yang dilakukan melibatkan pada kemampuan sains,
teknologi, teknik dan matematika. Peranan paradigma harus
mampu menjembatani era 4.0 untuk mendorong inovasi
teknologi, sehingga memberikan dampak perubahan yang baik
terhadap kamajuan dalam berkehidupan dan berbudaya.
Prinsip era 4.0 menjadikan suatu paradigma dapat memberikan
fungsi interoperabilitas (kesesuaian), transparansi informasi,
bantuan teknis dan keputusan mandiri.

Paradigma merupakan suatu pandangan yang dianut
secara pervasive dan di dalamnya terkandung nilai-nilai
ontologis, epistemologis dan aksiologis serta sisitem nilai
tertentu. Paradigma memiliki dua komponen utama, yaitu
prinsip dasar dan intersubjektif. Prinsip dasar dalam paradigma
memberikan maksut bahwa asumsi-asumsi teoretis yang
mengacu pada sistem metafisis, ontologis, epistemologis dan
aksiologisnya, sedangkan intersubjektif adalah kesadaran
kolektif terhadap prinsip-prinsip dasar yang dianut secara
bersama, sehingga mendapatkan konsep dan pengetahuan
(frame of reference) yang sama (Magaratta, 2011). Konsep
kunci dari revolusi kesaintis Kuhn adalah mengenai paradigma
keilmuan, yaitu pendekatan dominan yang dilakukan oleh

Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 89

komunitas kesaintis dalam memecahkan masalah dalam
bidang-bidang kesaintis dalam periode tertentu (Vilmala, 2020).

Fisika merupakah salah satu disiplin ilmu pengetahuan
alam yang fokus pada konteks benda-benda yang ada di alam,
mempelajari gejalanya dan interaksinya. Diperlukan suatu
kegiatan eksperimen dalam usaha memperoleh fakta dan bukti
terhadap konsep fisika dengan baik. Sejarah menjelaskan
bahwa fisika merupakan bidang ilmu tertua karena setiap
proses untuk mendapatkan fakta dan buktinya dimulai dari
pemikiran yang induktif dan deduktif terhadap observasi dari
gejala alam, seperti bagaimana bentuk lintasannya,
gerakannya, serta persamaan umum yang muncul akibat
peristiwa alam yang diamati oleh saintis terdahulu. Fokus
penulis dalam bahasan ini mengenai gerakan benda yang
disebut Mekanika Newton. Saputra (2018) menjelaskan bahwa
gerak dalam fisika merupakan fenomena esensial pada segala
sesuatu yang berwujud material adalah identik dengan gerak
itu sendiri. Sejalan dengan Supahar (2014) menjelaskan bahwa
hakikat fisika terdiri dari fisika sebagai produk dan sekumpulan
pengetahuan (physics as product aspect body knowledge),
fisika sebagai sikap (physics as an attitude aspect or way of
thinking) dan fisika sebagai proses (physics as a process or a
way of investigation). Sejalan dengan Farikhah (2013)
menjelaskan bahwa pada abad Yunani kuno sering disebut
sebagai filsafat alam yang ditandai dengan munculnya para ahli
pikir alam dan pemikirannya apa yang diamati dengan
membuat berbagai macam pertanyaan berdasarkan akal dan
pikiran.

Pemikiran gerak pada dasarnya diawali dari pemikiran
Galileo Galilei (1564-1642 M). Pemikiran Newton tentang
kelembaman yang sering disebut sebagai Hukum I Newton
didasarkan pada penemuan Galileo. Sifat kelembaman tersebut

90 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner

berbunyi jika tidak ada gaya yang diberikan kepada benda yang
bergerak, benda itu akan terus bergerak dengan laju konstan
pada lintasan yang lurus (Giancoli, 2001). Berdasarkan hal
tersebut, Isaac Newton (1642-1727) membangun teori
geraknya yang terkenal sebagai konsep dinamika dan
kinematika. Tiga hukum geraknya yang terkenal terdapat dalam
bukunya yang berjudul Principia. Hukum I Newton menyatakan
bahwa setiap benda tetap berada dalam keadaan diam atau
bergerak dengan laju tetap sepanjang garis lurus, kecuali jika
diberi gaya total yang tidak nol. Hukum II Newton memiliki
keterbatasan dalam implementasinya, tinjauannya hanya
berlaku untuk yang massa konstan. Hukum III Newton
menyatakan bahwa jika suatu benda diberikan gaya, maka
benda tersebut akan memberikan gaya yang sama besar dan
berlawanan dengan gaya yang diberikan (Resnick, 2001).

Pembahasan mekanika pada dasarnya terbagi atas sub
bab mekanika kuantum dan klasik. Khusus dalam buku ini
dijelaskan mengenai paradigma mekanika klasik dari Mekanika
Newton vs Mekanika Lagrangian. Mekanika klasik terdiri dari
pembahasan kinematika dan dinamika. Paradigma mekanika
Newton ditunjukkan dengan prinsip dinamika partikel pada
hukum-hukum Newton. Kerangka acuan pada hukum gerak
Newton memiliki arti fisis jika dihadapkan dengan kerangka
inersia. Perkembangan berikutnya mengenai paradigma
mekanika Newton dikembangkan lebih luas lagi terhadap
tinjauan energi dari suatu partikel dalam suatu sistem.
Persamaan umum pada konsep paradigma gerak mekanika
Newton belum sampai memberikan solusi persamaan umum
terhadap kasus energi suatu partikel. Hal itulah yang
dikembangkan oleh paradigma Mekanika Lagrangian.

Berdasarkan uraian latar belakang tersebut, tujuan maka
rumusan masalah dalam buku ini lebih difokuskan pada

Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 91

bagaimana perkembangan paradigma Mekanika Newton
khususnya dalam bahasan dinamika menuju paradigma
Mekanika Lagrangian berdasarkan aspek ontologis,
epistemologis dan aksiologis. Sedangkan tujuan dalam
penulisan buku ini adalah memberikan analisis tentang
perkembangan paradigma Mekanika Newton (dinamika gerak)
menuju paradigma Mekanika Lagrangian berdasarkan aspek
ontologis, epistemologis dan aksiologis dalam kehidupan dan
perkembangn sains dengan tinjauan parameter yang
bervariasi. Adapun implikasi dari penulisan buku ini adalah
sebagai berikut:
1. Menghasilkan naskah monograf terkait paradigma sains

sehingga dapat dijadikan sebagai referensi terkait
pemahaman peran paradigma sains dalam kemajuan
IPTEK
2. Sebagai bahan informasi tentang kajian paradigma
ditinjau dari aspek ontologis, epistemologis dan aksiologis
kaitannya dengan pengkajian teori fisika yang sangat
sederhana.

4.3. Hakikat Konsep Mekanika Newton

Sejarah pemikiran saintis khususnya fisika penting untuk
diketahui karena dengan bekal pengetahuan pemikiran saintis
yang terdahulu dapat memberikan pengertian yang lebih
komperhensif tentang kemajuan fisika pada saat ini. Dilihat
secara historis, tanpa disadari bahwa kejadian-kejadian tertentu
terkait fisika merupakan kejadian yang memberikan dampak
besar terhadap kemajuan IPTEK saat ini. Melalui hal tersebut
diharapkan kita akan mendapatkan kesadaran yang baik
terhadap kebenaran hasil eksperimen dan pemikir saintis
terdahulu secara komprehensif.

92 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner

Ilmu fisika yang berkembang pesat saat ini berawal dari
pemikiran filosofi manusia saat itu dengan fokus kegiatan
berupa observasi benda-benda yang ada di alam serta
interaksinya. Pemikiran awal saintis termasuk dalam bahasan
buku ini adalah mekanika Newton yang fokus untuk
memperhatikan segala fenomena dan interaksinya benda-
benda yang ada di alam. Fisika berawal dari pengamatan,
pengalaman dan pemikiran yang dihinggapi rasa keingintahuan
yang mendalam. Bahkan Newton yang dianggap sebagai
saintis yang sangat tersohor baik dimasanya sampai saat ini
memberikan suatu pemikiran bahwa pada dasarnya ilmu dan
konsep yang diciptakan merupakan akibat dari penemuan-
penemuan dari pemikir saintis sebelum Newton. Dalam hal ini
memberikan penegasan pengertian bahwa if I have further than
others, it‟s by standing upon the shoulders of giants, artinya
bahwa setiap saintis yang memunculkan ide dan pemikirannya
tidak lain karena adanya faktor dari adanya orang lain
sebelumnya yang jadi pijakannya (www.youtube.com/ results?
search_query=ngaji+filsafat+247).

Sejarah perkembangan fisika menurut Richtmeyer dalam
Sudarmanto (2016) menjelaskan bahwa terdapat empat
periode, sedangkan paradigma mekanika Newton masuk dalam
periodisasi kedua yang dimulai dari tahun 1500an sampai
1800an. Klasifikasi mekanika Newton masuk dalam periode
dua karena pada periode ini dikembangkan metoda saintifik
Galileo. Teori-teori yang diperbaiki Galileo ditujukan untuk
menghasilkan konsep mekanika. Seiring dengan berjalannya
waktu, Newton meneruskan prinsip kerja Galileo terutama
dalam bidang mekanika sehingga menghasilkan hukum-hukum
newton tentnag gerak yang dipakai dalam dunia Pendidikan
saat ini. Berdasarkan hal tersebut pada dasarnya paradigma
mekanika Newton lahir dari pemikiran mekanika Galileo yang

Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 93

disempurnakan. Lebih lanjut dalam suatu fenomena dijelaskan
bahwa Newton menemukan hukum gravitasi saat buah apel
jatuh di kepalanya dengan penjelasan bahwa buah apel
tersebut merupakan suatu kebetulan untuk generalisasi (Gleick,
2016). Sejalan dengan Basuki (2016) bahwa Al Khazini
melakukan sejumlah eksperimen untuk mempelajari
kesetimbangan ataupun berat benda dan menemukan suatu
yang penting berkaitan dengan gravitasi bumi. Susanti dalam
Santi, dkk (2017) menjelaskan bahwa gaya gravitasi dari benda
bergantung pada jaraknya ke pusat bumi. Kuhn (2012)
menjelaskan bahwa pada dasarnya perkembangan paradigma
mekanika Newton tidak terlepas dari adanya revolusi kesaintis
yang ditandai dengan bergesernya paradigma, untuk lebih
jelasnya ditunjukkan dalam gambar 4.1 berikut.

Paradigma Normal Anomali Es Crises Revolution Paradigma
1 Science 2

Gambar 4.1. Bagan Paradigma Revolusi Ilmiah
menurut Thomas Kuhn

Pada dasarnya dogma Mekanika Newton khusunya
tentang gerak (kinematika dan dinamika) memberikan konsep
bahwa suatu sistem dapat diuraikan menjadi bagian sistem
kecil lagi, sehingga mendapatkan solusi suatu permasalahan,
serta dalam pandangan Mekanika Newton sistem-sistem
tersebut dikenal sebagai materi. Kajian fisis yang digunakan
oleh Mekanika Newton tersebut cukup dengan mengambil
sampel satu sistem terhadap sistem yang besar dalam tatanan

94 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner

di alam semesta. Dogma itulah yang dikenal dengan istilah

reduksionalisme. Dogma Mekanika Newton merupakan

penggabungan rasionalisme Descartes dengan empirisme

Francis Bacon. Berdasarkan transformasi kedua aliran tersebut

maka Newton mulai meletakkan dasar-dasar mekanika,

khususnya yang berkaitan dengan materi.

Paradigma Mekanika Newton mulai berkembang dengan

sistem mekanistik yang memunculkan aspek retrodiksi dan

prediksi atas gejala alam yang dilakukan dengan pengamatan.

Teori ini memunculkan persepsi bahwa dalam hukum-hukum

mekanika Newton mendapat dukungan dari penjelasan yang

ada di alam. Puncaknya, Newton dalam Cohen, dkk (1999)

menyatakan bahwa filsafat adalah kegiatan dalam proses

menyelidiki gejala alam melalui konsep gerak dan gaya-gaya

yang ditimbulkannya. Pada dasarnya Dogma Mekanika Newton

bisa menjelaskan permasalahan terkait dengan dinamika

partikel yang ditunjukkan dengan hukum-hukum Newton

tentang gerak. Terdapat tiga hukum gerak Newton, yaitu:

1. Setiap benda akan cenderung diam atau bergerak dalam

garis lurus jika tidak ada gaya yang mempengaruhinya
(∑ )

2. Perubahan gerak berbanding lurus dengan gaya yang
dikenakannya dan searah dengan gaya tersebut (∑

)

3. Setiap ada aksi maka selalu ada reaksi yang besarnya

sama dan berlawanan (∑ ) (Tipler, dkk.

2008).

Hukum-hukum Newton tersebut memiliki pengertian fisis

dengan kerangka acuan tertentu, karena pada dasarnya jika

hukum-hukum Newton berlaku dalam suatu kerangka acuan

tertentu maka hukum tersebut dapat berlaku juga pada

kerangka acuan lain yang bergerak sama relative terhadap

Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 95

kerangka acuan pertama. Kuhn (2012) menjelaskan bahwa
pada dasarnya upaya membandingkan antara Mekanika
Newton dan Mekanika Langarian dengan baik maka tidak
hanya membandingkan dari segi fisis tetapi juga berpedoman
dalam mengungkap fenomena fisis yang seharusnya
dipandang dan bagaimana cara tersebut harus diselesaikan.

Secara filosofis, mekanika Newton khususnya tentang
dinamika gerak telah menjadi dasar pemahaman manusia saat
ini tentang gerak benda untuk masa yang cukup lama dengan
batas-batas tertentu. Pada dasarnya pandangan Newton
tentang gerak telah mengubah pandangan manusia menjadi
deterministik yang berarti bahwa setiap peristiwa dapat
diprediksi dengan tepat berdasarkan keadaan yang berlaku
saat ini. Pada Hukum II Newton mempresentasikan bahwa
persamaan diferensial orde 2 yang merupakan solusi
persamaan tersebut bergantung pada posisi dan kecepatan
pada saat tertentu. Prinsip deterministik menjelaskan secara
rinci terkait formula alterantif dari mekanika Newton tentang
gerak dengan dibuktikan oleh Euler dan Lagrange dengan
menggunakan prinsip variasi. Dalam prinsip tersebut
mengandung maksut bahwa setiap sistem fisis dideskripsikan
dengan kuantitas yang disebut fungsi Langarian (L) dan sebuah
Action (A) dengan bentuk solusi persamaan umumnya yaitu:

∫ Prinsip variasi menempati posisi yang sangat

penting dalam perkembangan ilmu fisika, dan hampir semua
fenomena fisika diformulasikan dengan prinsip ini (Sutanto,
2011).

Berdasarkan uraian tersebut, pada dasarnya konsep
Mekanika Newton memiliki kekurangan, karena hanya
menjelaskan penguraian gaya dalam memberikan suatu solusi,
untuk kasus tertentu maka dogma dari Mekanika Newton tidak
bisa digunakan secara komprehensif, sehingga diperlukan

96 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner

pelengkap dari dogma awal dari Mekanika Newton yaitu
dengan Mekanika Lagrangian. Konsep mekanika Lagrangian
ekuivalen dengan mekanika Newton, jika koordinat yang
digunakan adalah koordinat kartesius. Mekanika Lagrangian
memandang bahwa penjabaran fisis ditinjau dengan
menggunakan energi kinetik dan potensial. Keuntungan yang
didapat menggunakan tinjauan tersebut adalah energi bersifat
invariant. Dalam kondisi tertentu, sulit menyatakan seluruh
gaya yang beraksi terhadap partikel, maka pendekatan
Mekanika Newtonian menjadi rumit atau bahkan tidak mungkin
untuk digunakan dalam proses penyelesaian, sehingga solusi
yang ditawarkan yaitu dengan penggunaan Mekanika
Lagrangian dalam menjawab permasalahan mekanika yang
berhadapan dengan konsep energi.

Pada dasarnya proses menyelesaikan sistem fisis yang
dipandang sebagai sistem mekanik ini, Lagrange tetap
menggunakan hukum kedua Newton sebagai dasar pijakan,
kemudian dilakukan penurunan dengan menghitung selisih
antar energi potensial dan kinetik sampai didapat persamaan
Lagrange. Ciri khusus yang dipakai Mekanika Lagrange adalah
tidak lagi mengindahkan gaya-gaya yang bekerja dalam sistem
mekanik, hanya berkepentingan dengan besaran skalar tenaga
(kinetik dan potensial) dengan asumsi bahwa sistem mekanik
sebagai satu kesatuan, sehingga untuk menyelesaikannya
tidak dipecah menjadi kepingan-kepingan kecil seperti dalam
mekanika Newtonian. Berdasarkan uraian tersebut, pandangan
Lagrangian merupakan cara pandang bersifat holistik terhadap
suatu sistem mekanik. Melaui persamaan mekanika Lagrangian
memberikan dampak positif bahwa solusi umum dari
persamaan gerak Newton untuk sistem sederhana dapat
dijelaskan dengan sophisticated.

Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 97

4.4. Konsep Dasar Mekanika Newton

Dalam perkembangannya, asumsi-asumsi yang digunakan
dalam pardigma Mekanika Newton yang dikenal dengan
sebutan paradigma Kartesian memiliki 6 asumsi, yaitu:
1. Subjektivisme-Antroposentrik, yang menyatakan bahwa

subjektivisme Newton terletak pada ambisi manusia
dalam menguraikan fenomena alam melalui konsep
mekanika yang dirumuskan dalam persamaan
matematika.
2. Dualisme, yaitu pandangan Newton bahwa konsep
realitas dari suatu pengetahuan didasarkan atas subjek
dan objek, dengan ketentuan subjek dapat memahami
dan mengupas realitas tanpa dipengaruhi oleh objek.
3. Mekanistik-Deterministik, yaitu pandangan Newton yang
menyatakan bahwa alam raya dipandang sebagai mesin
besar yang bersifat statis, oleh karena itu diperlukan
pengetahuan untuk mengungkap posisi dan kecepatan
setiap partikel yang ada di alam semesta.
4. Reduksionisme, yaitu pola pikir Newton yang memandang
bahwa entitas ditentukan oleh pembagian komponen-
komponen yang paling kecil.
5. Instrumentalisme, yaitu pemikiran Newton yang
berlandaskan ―Bagaimana‖ untuk menjawab fenomena
alam bahwa pada dasarnyapenegtahuan diukur dengan
perbandingan sejauh mana hal tersebut dapat digunakan
untuk memenuhi kepentingan secara praktis.
6. Materaialisme-Saintis, yaitu pemikiran Newton yang
dikaitkan dengan metode eksperimental sebagai metode
dalam menjelaskan pengetahuan melalui pembuktian
yang bersifat eksperimental. Pada konsep ini, Newton
menjelaskan bahwa Tuhan menciptakan partikel,
kekuatan, hukum gerak dan semuanya melakukan

98 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner

pergerakan seperti layaknya mesin dengan mengikuti
hukum-hukum yang bersifat deterministik.

Dijelaskan dalam Alonso & Finn (1967) bahwa pada
dasarnya Mekanika Newton dibagi menjadi dua sub bagian,
yaitu kinematika (hubungannya dengan benda bergerak) dan
dinamika (mempelajari benda yang terpengaruh gaya). Kajian
mengenai objek dalam mekanika Newton dikenal dengan
sistem fisis. Semua kejadian yang diamati di alam semesta
digali dengan sumber pemikiran parsial yang sering disebut
pars prototo. Mekanika Newton sendiri berpegang teguh pada
prinsip bahwa pada dasarnya sistem dalam alam semesta
bekerja dan tidak saling mempengaruhi antara satu dengan
yang lainnya, karena sistem dapat dibagi menjadi beberapa
sistem di dalamnya. Paham inilah yang dikenal sebagai paham
Reduksionalisme oleh Mekanika Newton.

Mekanika Newton yang terbagi menjadi dua yaitu
kinematika dan dinamika bergerak dengan pemikiran yang
bersifat reduksionis. Pada dasarnya cara pandang yang dianut
oleh Newton dalam paradigma Mekanika Newton bersumber
dari pemikiran yang bersifat analitik yang dicetuskan oleh
Descartes pada konsep persamaan aljabar dengan geometri.
Descartes menjelaskan bahwa dalam pemikiran analitik dapat
memecah suatu permasalahan menjadi bagian-bagian
permasalahan yang lebih kecil sampai mendapat jawaban logis
terhadap penguraian permasalahan tersebut. Konsep yang
dipakai Descartes dipakai juga oleh paradigma Mekanika
Newton yang dikenal dengan sistem koordinat kartesian.

Pandangan paradigma Mekanika Newton yang bersumber
dari pemikiran reduksionis mulai mendapat titik terang bahwa
pada dasarnya konsep alam semesta merupakan ruang
dimensi tiga dari konsep kartesius yang bersifat absolut.

Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 99

Pemikiran Newton dalam mekanikanya memandang bahwa
setiap unsur yang bergerak dalam ruang dan waktu yang
absolut disebut partikel materi yang disebabkan oleh gravitasi.
Berdasarkan pemikiran tersebut, Newton menangkap informasi
penting bahwa semua fenomena fisis yang bersifat absolut
dapat direduksi menjadi gerak partikel yang diakibatkan oleh
gaya tarik antar partikel, oleh Newton secara matematis dibuat
suatu persamaan gerak Newton yang dikenal dengan
kinematika dan dinamika gerak. Konsep inilah yang menjadi
dasar terhadap pemikiran mekanika klasik.

Berdasarkan uraian tersebut pada dasarnya pemikiran
Newton terhadap mekanika gerak menghasilkan suatu hukum
yang disebut hukum gerak dalam hal ini lebih dikenal dengan
kinematika dan dinamika gerak (Hukum I, II dan III Newton).
Hal ini merupakan suatu keunggulan yang dimiliki Mekanika
Newton, karena dalam paradigma Mekanika Newton dapat
digunakan dalam setiap pemecahan masalah yang terdapat
dalam sistem Mekanika Klasik, karena pada dasarnya dalam
paradigma Mekanika Newton menekankan adanya interaksi
gaya yang bekerja dalam sistem.

4.5. Aspek Aksiologi Konsep Mekanika Newton

Aspek Akiologi Dogma Mekanika Newton dalam gerak
dibagi dalam dua hal, yaitu kinematika yang mempelajari benda
bergerak dan dinamika benda yang terpengaruh oleh gaya
(Hukum I, II dan III Newton).
1. Jarak dan perpindahan, dalam konsep tersebut

mengandung penjelasan bahwa jarak merupakan besaran
skalar dan perpindahan termasuk besaran vector dengan
satuan yang sama yaitu meter (m). misalnya dijelaskan
bahwa jika seseorang berjalan 3 m ke utara, kemudian
belok 900 ke arah timur sejauh 4 m, maka pada dasarnya

100 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner

jarak yang ditempuh adalah 7 m, sedangkan perpindahan

yang ditempuh adalah 5 meter. Berdasarkan penjelasan

tersebut mengandung makna bahwa dalam menjalani

suatu kehidupan diperlukan cara-cara dan metode yang

cerdas, kreatif dan inovatif supaya memperoleh hasil yang

lebih cepat dibandingkan dengan cara-cara yang biasa/

konvensional.

2. Gerak lurus beraturan (GLB) dan Gerak lurus berubah

beraturan (GLBB). Ciri khas GLB adalah memiliki nilai

kecepatan yang konstan dan percepatan nol (0). Makna

dari konsep GLB tersebut bahwa jika kita melakukan

sesuatu tanpa didasari dengan tindakan yang besar maka

hasilnya akan tetap stagnan. Oleh karena itu diperlukan

cara yang strategis supaya tindakan yang dilakukan dapat

memberikan hasil yang optimal. Pada konsep GLBB

memiliki ciri khas yaitu nilai percepatan bisa positif dan

negative. Dalam hal ini memberikan penjelasan bahwa

dalam menjalani suatu kehidupan jika dilakukan dengan

hal-hal yang positif maka akan menghasilkan kemajuan

yang positif, demikian sebaliknya.

3. Gerak Parabola mempunyai ciri khusus yaitu gerakan

yang membentuk sudut tertentu dan akan kembali ke

tanah dalam selang waktu tertentu. Nilai penting yang kita

petik bahwa dalam menjalani hidup diperlukan

keselarasan antara sesama manusia, lingkungan dan

sang pencipta supaya pada saat kita kembali ke tanah/

jatuh bangkrut itu tidak sakit-sesakit sakitnya karena

masih ada sang pencipta yang mengasihani kita serta

lingkungan dan kebersamaan/ empati dan simpati antar

sesama manusia. ] yang sering disebut
4. Pada Hukum I Newton [

dengan teori kelembaman, mengandung makna bahwa

Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 101

pada dasarnya setiap manusia sudah diberi akal yang
membedakan terhadap makhluk hidup lainnya. Dari akal
tersebut manusia bisa memiliki dorongan untuk bergerak
melakukan sesuatu atau sebaliknya. Usaha melakukan
sesuatu tentunya harus didorong dengan motivasi baik
dari dalam atau dari luar dirinya. Kita dapat
membandingkan sikap antara orang pemalas dan orang
yang rajin. Bagi orang pemalas, kehidupannya akan tetap
stagnant dan tidak berubah kearah yang lebih baik karena
memang dalam dirinya tidak ada dorongan untuk
berubah. Berbeda dengan orang yang rajin, mereka
berusaha keras untuk melakukan sesuatu dengan cara
yang kreatif dan inovatif dalam usaha mendapatkan
sesuatu yang ingin diperolehnya. Berdasarkan
perbandingan tersebut pada dasarnya manusia
senantiasa memerlukan bantuan antara satu dengan yang
lainnya untuk saling memotivasi.
5. Makna yang terkandung dalam Hukum II Newton [

] dalam kehidupan yaitu tindakan seseorang
sebanding dengan keinginan/ cita-cita. Jika seseorang
mempunya cita-cita yang tinggi maka harus didasari
dengan motivasi yang tinggi pula untuk mempercepat
hasil yang diperoleh. Jika dalam usaha mencapai cita-cita
mengalami hambatan, maka seyogyanya harus diimbangi
dengan energi dan tindakan untuk menyeimbangkannya
sehingga secara tidak langsung seseorang dapat
bergerak semakin cepat. Hal utama yang harus dilakukan
supaya cita-cita atau keinginan dapat segera dicapai yaitu
dengan memperhatikan dorongan internal dan eksternal
serta meminimalkan beban hidup yang dengan membuat
skala prioritas sehingga beban hidup akan terasa lebih
ringan.

102 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner

Makna Hukum III Newton [ ] dalam

kehidupan yaitu ketika seseorang memberikan aksi/ tindakan

maka akan mendapat hasil berupa reaksi, jika aksi yang

diberikan positif maka hasil yang didapat juga positif, begitu

juga sebaliknya. Pepatah mengatakan bahwa setiap yang

kamu tabur akan kamu tuai. Berdasarkan uraian tersebut pada

dasarnya menjelaskan bahwa setiap besarnya tindakan yang

kita lakukan akan memberikan dampak yang besarnya sama

pada kita. Dalam suatu kehidupan, jika kita bersikap baik pada

orang lain maka mereka juga akan bersikap baik pula pada

kita, begitupun sebaliknya, sehingga yang terpenting dalam

kehidupan adalah berpegang pada prinsip setiap ada aksi

maka ada reaksi yang ditimbulkannya.

4.6. Konteks Mekanika Newton dalam Kehidupan

Secara psikologi, setelah mempelajari Dogma Mekanika
Newton maka dapat diambil suatu pelajaran yang sangat
berarti untuk kehidupan, misalnya saja dalam kinematika
diuraikan beberapa hal, yaitu konsep jarak dan perpindahan,
memberikan arti psikologi bahwa dalam mengerjakan sesuatu
diperlukan cara-cara yang kreatif, inovatif, dan solutif supaya
dalam menyelesaikan pekerjaan tersebut dapat dilakukan
dengan cepat. Kemudian pada konsep GLB dan GLBB
mengandung makna bahwa setiap manusia harus melakukan
tindakan yang positif untuk menghasilkan kemajuan yang baik,
begitupun sebaliknya. Sesuai dengan Hadist Bukhari, bahwa
Rasulullah SAW bersabda barang siapa yang keadaan
amalnya hari ini lebih jelek dari hari kemaren, maka ia terlaknat.
Barang siapa yang hari ini sama dengan hari kemarin, maka ia
termasuk orang yang merugi, dan barang siapa yang hari ini

Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 103

lebih baik dari hari kemarin, maka ia termasuk orang yang
beruntung. Dalam konsep gerak parabola dijelaskan makna
psikologis dari Ibrahim (2014) bahwa kehidupan dimulai dari nol
(0) kemudian naik dan membentuk sudut tertentu dan jika
membentuk sudut 450 maka akan terjadi keseimbangan antara
manusia dan sang pencipta yang membawa ke titik pencapaian
maksimum.

Pada dinamika dijelaskan beberapa konsep, yaitu Hukum I
Newton mengajarkan tentang sikap saling menolong antar
manusia dan sifat menghargai waktu. Seperti dijelaskan dalam
QS. Al‘Ashr, Allah ta‘ala berfirman: (1) Demi masa, (2)
sesungguhnya manusia itu benar-beanr berada dalam
kerugian, (3) kecuali orang-orang yang beriman dan
mengerjakan amal shaleh dan saling menasehati supaya
menaati kebenaran dan saling menasihati supaya menetapi
kesabaran. Pada ayat tersebut mengandung makna bahwa
manusia sangat merugi jika menyiakan waktu karena waktu
tidak bisa diulang, oleh karena itu manusia harus bangkit dan
bekerja secara efektif dan kreatif sehingga tidak menjadi orang
yang rugi dikemudian hari. Selain itu, antara manusia harus
saling memberikan dorongan untuk selalu berbuat baik
sehingga tidak melakukan hal-hal yang negatif.

Kandungan psikologi dalam Hukum II Newton, memberikan
makna dalam kehidupan bahwa dalam mencapai suatu cita-cita
terkadang tidak selancar yang kita bayangkan. Oleh karena itu
diperlukan dorongan yang kuat/ motivasi baik dari dalam dan
luar untuk merangsang tindakan dan strategi supaya cita-cita
yang didambakan dapat tercapai dengan baik. Kita tahu bahwa
unsur motivasi/ cita-cita akan sebanding dengan tindakan yang
kita lakukan. Dalam QS. Ar-Ra‘d: 11, Allah Ta‘ala berfirman:
Sesungguhnya Allah tidak akan merubah suatu kaum smapai
mereka merubahnya sendiri. Berdasarkan penjelasan tersebut

104 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner

mengandung arti psikologi bahwa Allah bisa saja merubah
nasib seserong secara langsung, akan tetapi sebagai manusia
secara realsitis juga harus berusaha untuk mewujudkan cita-
citanya. Dalam suatu kehidupan, semakin besar effort yang kita
berikan maka dapat merangsang pergerakan hidup yang maju
dengan lebih cepat. Dijelaskan dalam QS. Al-Jatsiyah: 22, Allah
ta‘ala berfirma: Dan Allah menciptakan langit dan bumi dengan
tujuan yang benar, dan agar setiap jiwa diberikan sesuai apa
yang dikerjakannya dan mereka tidak akan dirugikan.
Kandungan psikologi dalam Hukum III Newton, yaitu
memberikan makna bahwa pada dasarnya segala tindakan
yang kita lakukan akan mendapatkan balasan yang setimpal.
Seperti yang terkandung dalam QS. Al Zalzalah: 7, Allah ta‘ala
berfirman bahwa setiap kebaikan yang dilakukan walau hanya
sebesar dzarrah (kecil) akan dibalas, begitu pula yang beramal
kejelekan walau kecil akan dibalas. Selain itu dijelaskan dalam
Q.S Al-Baqarah: 286, Allah ta‘ala berfirman: Allah tidak
membebani seseorang melainkan sesuai dengan
kemampuannya.

Berdasarkan uraian tersebut, pada dasarnya manusia
harus menjalani hidup dengan dinamis, tidak boleh berhenti
dalam berusaha, karena pada dasarnya hidup mengajarkan
bagaimana seharusnya menjalani dengan tekad yang kuat
sehingga menghasilkan sesuatu yang relatif baik. Tantangan
yang mudah jangan diremehkan, begitupula tantangan yang
berat jangan pula putus asa, karena pada dasarnya semua
masalah yang diberikan pada kita sesuai dengan batas
kemampuan yang kita miliki. Sang pencipta tidak mungkin
memberikan masalah diluar batas kemampuan kita, jadi dalam
menghadapi suatu kehidupan diharapkan dapat dijalani dengan
penuh motivasi dan percaya diri.

Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 105

4.7. Tokoh Saintis Perkembangan Paradigma
Mekanika Newton Menuju Mekanika
Lagrangian

Paradigma Mekanika Newton khususnya dalam
pembahasan paradigma ini pada dasarnya tidak salah, karena
dalam Mekanika Newton tersebut khususnya dalam materi
kinematika dan dinamika gerak masih dipakai dalam bidang
ilmu pengetahuan fisika, terutama pada bab tentang mekanika
gerak suatu benda, akan tetapi Paradigma Mekanika Newton
ini mendapat pelengkap paradigma dari Mekanika Lagrange
dengan beberapa alasan, yaitu:
1. Kelemahan paradigma Mekanika Newton utamanya

tentang dinamika gerak mulai mendapat perdebatan.
Awalnya sistem yang dianut oleh pemikiran Mekanika
Newton adalah pemikiran yang reduksionalisme, yang
berpandangan bahwa dalam sistem dapat dibagi-bagi
menjadi sistem yang lebih kecil untuk mendapatkan solusi
permasalahan khususnya tentang gerak dengan fokus
penyelesaian gerak dengan metode kartesian, tetapi
pendapat tersebut dikritik bahwa pada dasarnya sistem
yang ada di alam semesta saling terkait antara satu sama
lain, ibarat sebagai suatu sistem tubuh jika ada yang luka
maka yang lainnya akan berimbas juga. Pemikiran tersebut
merupakan paham holistic yang membuat paradigma
Mekanika Newton menjadi suatu pelengkap paradigma
dalam mekanika khususnya dinamika.
2. Dalam perkembangannya, sistem Mekanika Newton yang
dikenal dengan cara pikir reduksionis terhadap sistem fisis
dikembangkan oleh Bernoulli dengan konsep usaha maya
dan d‘Alembert. Konsep yang dilakukan oleh Bernoulli
menjadi konsep pelengkap dalam menjelaskan
permasalahan kaitannya dengan Mekanika Newton.

106 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner

Bernoulli menegaskan bahwa pada dasarnya sistem fisis
yang dipandang oleh Mekanika Newton sebagai materi,
diubah konsepnya menjadi sistem mekanik, artinya sistem
yang menunjukkan sifat pemikiran holistik yang
mengandung arti bahwa dalam sistem tersebut setiap
bagiannya saling mengisi, dan terkait satu sama lain. Inilah
konsep yang mendasari dari Mekanika Lagrange.
3. Prinsip Hamiltonian menjelaskan bahwa lintasan suatu
sistem dinamis yang berpindah dari satu titik ke titik lain
dalam interval waktu bersifat konstrain, artinya dalma
lintasan tersebut meminimumkan integral waktu antara
energi kinetic dan energi potensial. Jika ditinjau dari gerak
partikel dalam suatu bidang, maka diperlukan adanya gaya
konstrain yang berperan mempertahankan kontak antara
partikel dengan bidang. Dalam pendekatan Mekanika
Newton, gaya kosntrain tersebut tak selamanya dapat
diketahui. Oleh karena itu diperlukan suatu pendekatan
baru yang disebut Prinsip Hamiltonian yang meninjau
kuantitas fisis lain yang merupakan karakteristik partikel.
4. Konsep Mekanika Lagrangian dalam proses penyelesaian
sistem mekanika gerak tidak menguraikan gaya-gaya yang
bekerja dalam sistem mekanik, melainkan Mekanika
Lagrangian berfokus pada konsep besaran scalar yaitu
energi kinetic dan potensial, karena pada dasarnya sistem
mekanik adalah suatu kesatuan sehingga tidak perlu
dilakukan pemecahan gaya dalam rangka menyelesaikan
persamaan mekanika gerak.
5. Dalam proses penyelesaian mekanika gerak, utamanya
dengan tinjauan energi yang bersifat invariant, konsep
Mekanika Newtonian sulit menguraikan gaya-gaya yang
beraksi terhadap partikel dan bahkan tidak bisa mendapat
solusi umum dengan menerapkan persamaan Mekanika

Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 107

Newton. Oleh karena itu solusi yang ditawarkan adalah
menggunakan konsep energi.

Prinsip mekanika Lagrangian adalah posisi partikel dalam

ruang melalui tiga koordinat yaitu kartesian, bola atau silinder,

yang membedakannya adalah jika benda bergerak dalam

bidang kartesian maka derajat kebebasannya ada 2, dan jika

benda bergerak dalam ruang 3 dimensi (bola/ silinder) maka

derajat kebebasannya ada 3. Persamaan umum jika N partikel,

maka dibutuhkan sistem 3N koordinat untuk menentukan posisi

dari seluruh partikel tersebut. Solusi umum untuk memperoleh

persamaan diferensial tentang gerak, maka dalam persamaan

Lagrange dimulai dengan menurunkan persamaan Hukum II

Newton [ ] Selanjutnya digunakan konsep energi

kinetik yang dimiliki oleh sejumlah N partikel sehingga

memperoleh persamaan ∑ . Jika kedua persamaan

tersebut disubtitusi maka akan mendapatkan persamaa
Lagrange seperti ditunjukkan dalam rumus berikut: ( )

( ) ( ). Prosedur yang didapatkan mekanika Lagrange

pada dasarnya diberikan langkah-langkah sebagai berikut:
1. Memilih koordinat yang sesuai untuk menggambarkan

fungsi koordinat dari suatu sistem.
2. Menentukan T sebagai fungsi turunan waktu.
3. Jika sistemnya bersifat konservatif, maka menggunakan V

sebagai fungsi koordinat, dan jika nonkonservatif maka
mencari gaya umumnya (qk) (Supardi, Mekanika
Newtonian, staffnew.uny.ac.id.pdf).

Persamaan mekanika Lagrange seperti yang ditunjukkan
dalam bahasan di atas yang menggunakan hukum kedua
Newton sebagai asumsi alam menurunkan persamaan

108 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner

Lagrange, maka pada bagian ini ditunjukkan metode lain
menurunkan persamaan mekanika Lagrange dengan metode
baru yang disebut Prinsip Variasi Hamilton. Konsep penurunan
persamaan Lagrange tersebut tentunya diprakarsai oleh Sir
William R. Hamilton yang menyatakan bahwa integral

∫ , dengan hasil akhir penurunan rumus dari

persamaan Lagrange maka didapatkan persamaan gerak

Kanonik Hamilton yaitu ( ) () Purba, dkk

(2017) menegaskan bahwa konsep mekanika Lagrangian
memberikan dampak yang signifikan dalam perkembangan
IPTEK utamanya terkait pembentukan instrument Lagrangian
untuk pengumpulan data arus laut dan observasi di perairan
Indonesia dengan data yang bersifat real time.

Berdasarkan uraian di atas, pada dasarnya konsep
paradigma mempunyai 3 sifat, yaitu sebagai konsep paradigma
subtitusi (pengetahuan lama menjadi baru), akumulatif
(pengumpulan dari semua cabang ilmu) dan komplementer
(pelengkap). Berdasarkan uraian diatas, pada dasarnya fungsi
paradigma dalam pembahasan buku ini adalah paradigma
sebagai pelengkap (komplementer). Artinya, paradigma
Mekanika Newton yang fokus pembahasan pada kinematika
dan dinamika masih digunakan di abad ini khususnya untuk
mencari solusi dari permasalahan terkait dinamika partikel
secara sederhana, tetapi akan sulit untuk menjelaskan kasus
yang kompleks jika dihadapkan pada kasus gaya konstrain,
sehingga diperlukan solusi pelengkap dari persamaan
Mekanika Newton utamanya hukum ke dua Newton yang
hanya memfokuskan pada gaya konservatif, maka dilengkapi
dengan solusi persamaan Mekanika Lagrangian dengan
berprinsip penguraian energi mekanik dan potensial.

Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 109

BAB 5

PERGESARAN PARADIGMA FISIKA KLASIK
MENUJU FISIKA MODERN

Maria Agatha Hertiavi
Dosen Jurusan Pendidikan Fisika Universitas Pattimura Ambon

Email: [email protected]

5.1. Deskripsi Materi

Pada bab ini dibahas mengenai hakikat dogma fisika
klasik dan letak kesalahan dari pemikiran tersebut, tokoh-tokoh
yang berperan dalam pergeseran paradigma fisika klasik ke
fisika modern, keunggulan eksplanasi fisika klasik bagi saintis.
Setelah mempelajari materi tersebut diharapkan dapat
menambah wawasan sisi axiology pemikiran fisika klasik dan
konteks psikologi evolusif pergesaran paradigma fisika klasik
ke fisika modern dan maknanya.

5.2. Aspek Ontologi Fisika Klasik dan Letak
Kesalahan Pemikiran Fisika Klasik

Kesuksesan fisika klasik dalam menjelaskan mekanika
klasik, electromagnet, dan termodinamika dengan alasan dapat
mengukur besaran apapun dengan ketelitian berapapun
ternyata tidak langgeng dalam waktu yang lama. Beberapa

110 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner

eksperimen, seperti: radiasi benda hitam dan efek fotolistrik
ternyata tidak dapat dijelaskan oleh fisika klasik. Alih-alih
menjelaskan eksperimen tersebut, fisika klasik malah
mendapatkan guncangan besar. Teori-teori dasar fisika klasik
mendapat benturan ketika eksperimen-eksperimen tersebut
mulai dijelaskan. Energi gelombang yang tidak berbanding
lurus dengan intensitasnya, energi yang tidak kontinyu, partikel
dan gelombang yang ternyata tidak berkontradiktif, merupakan
temuan-temuan baru yang mengguncang fisika klasik.

Ketidakmampuan fisika klasik banyaknya fenomena-
fenomena mikroskopis dan hukum-hukum baru yang ditemukan
sejak tahun 1890. Fenomena mikroskopis yaitu fenomena-
fenomena yang tidak dapat dilihat secara langsung, seperti
elektron, proton, neutron, atom, dansebagainya. Ahli fisika telah
mencoba memecahkan persoalan tentang struktur atom,
electron radiasi dengan fisika klasik. Namun, tidak berhasil
menerangkan fenomena-fenomena tersebut.Karena itu para
ahli fisika mencari ilmu dan model-model lain yang baru.
Dengan didapatnya teori-teori baru yang daat menerangkan
fenomena-fenomena mikroskopis itu, maka fisika telah
memperluas ilmu ke arah yang lebih jauh lagi. Meskipun
mekanika klasik hampir cocok dengan teori klasik lainnya
seperti elektrodinamika dan termodinamika klasik, ada
beberapa ketidaksamaan ditemukan di akhirabad 19 yang
hanya bisa diselesaikan dengan fisika modern. Khususnya,
elektrodinamika klasik tanpa relativitas memperkirakan bahwa
kecepatan cahaya adalah relatif konstan dengan Luminiferous
aether, perkiraan yang sulit diselesaikan dengan mekanik klasik
dan yang menuju kepada pengembangan relativitas khusus.
Ketika digabungkan dengan termodinamika klasik mekanika
klasik menuju ke paradoks Gibbs yang menjelaskan entropi
bukan kuantitas yang jelasdan ke penghancuran ultraviolet

Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 111

yang memperkirakan benda hitam mengeluarkan energi yang
angat besar. Usaha untuk menyelesaikan permasalahan ini
menuju ke pengembangan mekanik kuantum. Kenyataannya
memang demikian, beberapa saintis menolak untuk mengakui
adanya, sebab atom berarti tidak dapat dibagi-bagi lagi dan
tidak mungkin dibentuk atau tersusun daripartikel lain.
Pendirian begini tidak dapat dirubah lagi dan telah cukup
memuaskan pada periodeini. Mekanika, bunyi, panas, dan
mekanika statistika, elektromagnetik, dan optik semuanya telah
mendapat perumusan yang baik dan akibat-akibatnya telah
dikuatkan dengan bermacam-macam cara. Beberapa ahli
memperlihatkan bahwa fisika telah selesai sama sekali, hanya
tinggal cara memberi pengukuran yang lebih teliti dengan
bermacam-macam konstanta fisika. Akan tetapi kepuasan ini
belum waktunya, karena praktis tiap-tiap cabang ilmu fisika
itudiperlihatkan dalam abad ke-20 yang memerlukan
peninjauan fundamental kembali.

5.3. Saintis Yang Berperan Dalam Pergeseran
Paradigma Fisika Klasik Ke Fisika Modern

Pada bagian ini akan dijelaskan pendapat para tokoh yang
memperkuat paradigma fisika modern.
1. Alberth Einstein (1875-1955)
Makalah yang pertama, mengungkapkan sifat cahaya, ia
menyatakan bahwa cahaya mempunyai sifat dualisme, 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. Makalah yang ketiga, memperkenalkan teori
relativitas. Walaupun sebagian besar dunia fisika pada
mulanya tidak begitu peduli atau skeptis, tetapi segera
kesimpulan yang ditarik oleh Einstein (bahkan yang

112 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner

tidak diharapkanpun) terbukti dan perkembangan yang

sekarang dikenal sebagai fisika modern mulai tumbuh. 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.

2. Robert Millikan (1868-1953)

Fisikawan Amerika Robert Millikan tidak dapat begitu saja

menerima teori Einstein. Penafsiran Einstein dipandang

sebagai serangan terhadap teori gelombang elektromagnetik

cahaya. Milikan bekerja selama sepuluh tahun untuk

mengkonfirmasi penafsiran Einstein dalam kasus fenomena

efek fotolistrik melalui berbagai seting eksperimen. Namun ia

gagal menemukan fakta yang mampu menyanggah penafsiran

Einsten. Milikan justru mendapatkan berbagai fakta yang

memperkuat prilaku cahaya sebagai partikel. Secara

eksperimental sahihnya teori kuantum itu dibuktikan oleh

Millikan pada tahun 1914. Millikan menemukan hubungan linear

antara tegangan pemberhenti elektron dan frekuensi cahaya

yang mendesak elektron pada bahan katoda tertentu. Pada

tahun 1921 Albert Einstein memperoleh hadian Nobel atas

keberhasilannya menerangkan gejala efek fotolistrik. Inilah

ikhwal lahirnya fisika modern yang menampik asumsi teori-teori

mapan saat itu, salah satunya adalah teori gelombang

elektromagnetik Maxwell yang telah berhasil memadukan

fenomena kelistrikan dan kemagnetan dalam satu formula.

Dibutuhkan waktu cukup lama untuk meyakinkan komunitas

fisika bahwa cahaya memiliki sifat granular. Nyatanya Millikan

membutuhkan hampir 11 tahun untuk membuktikan kebenaran

Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 113

hipotesis Einstein. Tujuh tahun kemudian Arthur Compton
berhasil melakukan eksperimen yang membuktikan sekaligus
mengukuhkan sifat kuantum cahaya.

3. Max Planck (1858-1947)
Planck mendapatkan bahwa kunci pemahaman radiasi

benda hitam ialah anggapan bahwa pemancaran dan
penyerapan radiasiterjadi dalam kuantum energi hv. Gejala
fotolistrik merupakan munculnya arus listrik akibat permukaan
suatu bahan logam disinari. Arus listrik yang muncul
merupakan arus elektron bermuatan negatif. Sinar yang datang
dipermukaan bahan menyebabkan elektron tereksitasi. Gejala
efek fotolistrik telah dikenal sejak lama. Pada tahun 1887
Hallwach mengamati bahwa pelat yang dilapisi seng yang
bermuatan negatif kehilangan muatannya jika disinari ultraviolet
(Gie et al, 1999). Teori fisika klasik berusaha memberikan
penjelasan terkait fakta ini.

Menurut teori gelombang elektromagnetik, intensitas
merupakan kerapatan laju energi cahaya. Jika intensitas
cahaya yang datang pada permukaan bahan makin besar,
maka laju energi (energi per detik yang datang pada
permukaan bahan) juga semakin besar, dengan demikian
jumlah elektron yang dipancarkan seharusnya semakin besar.
Selain itu, elektron akan tereksitasi dari pelat bila intensitas
cahanya cukup, berapapun frekuensi sinar yang digunakan.
Berdasarkan hasil eksperimen juga diketahui bahwa elektron
tidak dapat dipancarkan pada sembarang nilai panjang
gelombang (frekuensi), meskipun intensitasnya dibuat besar
(Krane, 1992). Fenomena yang teramati oleh Lenard sangat
bertentangan dengan teori fisika klasik. Fakta-fakta yang
teramati sama sekali berbeda dengan eksplanasi fisika klasik.
Teori kuantisasi energi yang dikemukakan oleh Planck,

114 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner

kemudian diartikan lebih fisis oleh Einstein dan digunakan
untuk menjelaskan hasil eksperimen dari gejala fotolistrik.

4. Arthur Holly Compton (1892-1962)
Ketika ia bekerja di Washington University di St. Louis ia

menemukan bahwa panjang gelombngsinar-x bertambah jika
mengalami hamburan, dan pada tahun 1923 ia dapat
menerangkan hal ituberdasarkan kuantum cahaya. Pekerjaan
ini telah meyakinkan orang akan kebenaran realitasfoton,
sebenarnya Compton sendirilah yang mengajukan kata
―foton‖.sinar kosmik dan menolong menjelaskan bahwa sinar ini
sebenarnya terdiri dari partikelyangbergerak cepat (sekarang
ternyata bahwa partikel itu adalah inti atom, dan sebagian
besar adalah proton) yang berputar dalam ruang dan bukan
sinar gamma. Ia membuktikan hal ini dengan memperlihatkan
bahwa intensitas sinar kosmik berubah terhadap lintang, dan
hal ini hanya dapat diterima jika partikel itu adalah ion yang
lintasannya dipengaruhi oleh medan magnetik bumi.

5. Louis de Broglie (1892-1987)
Benda yang bergerak memiliki sifat gelombang yang
melengkapi sifat partikelnya. Dua tahun kemudian Erwin
Schrodinger menggunakan konsep gelombang de Broglie untuk
mengembangkan teori umumyang dipakai olehnya bersama
dengan saintis lain untuk menjelaskan berbagai gejala
atomik.keberadaan gelombang de Broglie dibuktikan dalam
eksperimen difraksi berkas electron.

6. Erwin Schrödinger (1887-1981)
Erwin Schrodinger menangkapn pendapat Louis Victor de
Broglie yang menyatakan bahwa partikel yangbergerak
memiliki sifat gelombang dan mengembangkan pengertian itu

Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 115

menjadi suatu teori yangterperinci dengan baik. Setelah ia
menemukan persamaannya yang terkenal, ia dan saintis
lainnya memecahkan persamaan itu untuk berbagai masalah;
di sini kuantisasi muncul secaraalamiah, misalnya dalam
masalah tali yang bergetar. Setahun sebelumnya Werner Karl
Heisenberg telah mengemukakan formulasi mekanika kuantum,
namun perumusannya agak sulit dipahami saintis masa itu.
Schrödinger memperlihatkan bahwa kedua formulasi itu
setarasecara matematis.

5.4. Keunggulan Eksplanasi Fisika Klasik Bagi
Saintis

Fisika klasik adalah fisika yang didasari prinsip-prinsip
yang dikembangkan sebelum bangkitnya teori kuantum,
biasanya termasuk teori relativitas khusus dan teori relativitas
umum. Cabang-cabang yang termasuk fisika klasik antara lain
adalah, mekanika klasik (hukum gerak Newton, Lagrangian dan
mekanika Hamiltonian), Elektrodinamika klasik (persamaan
Maxwell), termodinamika klasik dan teori Chaos klasik.
Dibandingkan dengan fisika klasik, fisika modern adalah istilah
yang lebih longgar, yang dapat merujuk hanya pada fisika
kuantum atau secara umumpada fisika abad XX dan XXI dan
karenanya selalu mengikutsertakan teori kuantum dan juga
dapat termasuk relativitas.

Mekanika klasik menggambarkan dinamika partikel atau
sistem partikel. Dinamika partikel demikian, ditunjukkan oleh
hukum-hukum Newton tentang gerak, terutama oleh hukum II
Newton. Hukum ini menyatakan, Sebuah benda yang
memperoleh pengaruh gaya atau interaksi akan bergerak
sedemikian rupa sehingga laju perubahan waktu dari
momentum sama dengan gaya tersebut.sebuah benda
bermassa m yang bergerak dengan kecepatan v memiliki

116 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner

energi kinetik yang didefinisikan oleh : K= ½ mv 2 . Dan
momentum linear p yang didefinisikan oleh : P = mv. Apabila
sebuah benda bertumbukan dengan benda lain, maka untuk
menganalisis tumbukannya dengan menerapkan kedua hukum
kekekalan berikut: Kekekalan Energi : Energi total sebuah
sistem terpisah (resultan gaya luar yang bekerja padanya nol)
selalu konstan. Ini berarti (dalam kasus ini) bahwa energi total
kedua partikel sebelum tumbukan sama dengan energi total
kedua partikel setelah tumbukan.

Dasar-dasar hukum fisika dasar diletakkan oleh para
saintis terkenal seperti Sir Issac Newton, Galileo, Micheal
Faraday, Lord Kelvin, James Maxwell, dan tentu saja banyak
lainnya juga. Mereka mampu membuktikan dunia, bahwa
semua fenomena alam yang kita lihat sehari-hari dapat
dijelaskan tanpa harus menyerah pada sihir, tetapi dengan
pemikiran rasional. Mereka mampu menghasilkan beberapa
formula utama untuk menjelaskan berbagai macam fenomena.
Misalnya, hukum gravitasi universal, dapat menjelaskan segala
sesuatu mulai dari mengapa benda-benda jatuh di bumi,
mengapa mereka jatuh pada tingkat yang sama, mengapa
planet berputar mengelilingi matahari, mengapa hukum Kepler
benar, dan banyak lagi.

5.5. Aspek Aksiologi Setelah Mempelajari
Pemikiran Fisika Klasik

Ciri utama paradigma Newton adalah keterpisahan,
kuantitasi, dan absolutisme. Ketiga ciri itu merupakan
perwujudan dari tiga paradigma yang merupakan pondasi atau
pilar utama bagi fisika atau mekanika klasik (Tanra, 2014),
yaitu: reduksionisme, determinisme, dan objektivisme. Ketiga
paradigma itu tidak hanya berlaku dalam ranah fisika klasik,
namun juga merambah ke setiap aspek ke- hidupan kita (baik

Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 117

yang sifatnya membangun (konstruktif) maupun yang merusak
(destruktif)).

Reduksionisme adalah pandangan yang menganggap
bahwa setiap benda terdiri atas sejumlah bagian yang masing-
masing terisolasi dalam ruang dan waktu yang bersifat absolut.
Sejumlah bagian itu merupakan wakilan (representasi) dari
bendanya, atau, dengan kata lain, keseluruhan (benda) adalah
penjumlahan (interkoneksitas) dari bagian-bagiannya itu.
Kenyataan itulah yang menyebabkan bukan bagian per-bagian
yang menentukan bendanya melainkan koneksitasnya.

Determinisme berkaitan erat dengan hukum sebab-akibat,
yaitu pandangan yang mengajarkan bahwa segala sesuatu
dapat diramalkan karena mengikuti hukum sebab akibat yang
mempercayai adanya kepastian mutlak, segalanya bisa
diramalkan secara pasti (deterministik). Dengan kata lain,
apabila kondisi awal dari suatu peristiwa diketahui atau dapat
ditentukan terlebih dahulu secara benar dan akurat, maka
kondisi berikutnya dapat diketahui atau diprediksi dengan benar
dan akurat juga.

Obyektivisme adalah pandangan yang memisahkan
dengan tegas antara subjek dan objek. Pandangan ini
menganggap bahwa ilmu pengetahuan (sains) adalah objektif,
harus dapat dibuktikan dan hasilnya juga objektif. Hal itu juga
berarti bahwa yang tidak dapat dibuktikan berarti bukan ilmu
pengetahuan. Paradigma objektivisme berimplikasi dua hal,
pertama, keterpisahan antara subjek dan objek. Dengan kata
lain, dapat dikatakan bahwa ―aku adalah subjek dan engkau
adalah objek‖. Filosofi yang demikian akan membuat
seseorang melihat orang lain sebagai pesaing; inilah yang
menjadikan sifat individualistik. Kedua, semua harus dapat
dibuktikan dan hasilnya harus objektif. Syarat ilmu

118 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner

pengetahuan adalah objektif, sesuatu yang tidak dapat atau
belum dapat dibuktikan bukanlah ilmu pengetahuan.

5.6. Konteks Psikologi Evolusif Pergesaran
Paradigma Fisika Klasik Ke Fisika Modern dan
Maknanya

Pergeseran paradigma dari fisika klasik menuju fisika
modern mau tidak mau juga mengubah cara berpikir seseorang
tentang pandangan suatu ilmu. Fisika modern menawarkan
paradigma berpikir secara holistik, probabilistic, dan
episomologik.

Paradigma holistik berimplikasi pada kebersamaan, melihat
sesuatu secara menyeluruh, tidak secara parsial. Dengan kata
lain, secara tersirat (implisit) paradigma ini menyatakan bahwa
semua sistem alami (fisika, biologi, kimia, sosial, ekonomi, dan
lain-lain) dengan berbagai sifatnya, harus dilihat secara
keseluruhan dan bukan penjumlahan dari bagian-bagiannya
(unifikasi global).

Dari sudut pandang filosofis pendidikan holistik adalah
merupakan suatu filsafat pendidikan yang berangkat dari
pemikiran bahwa pada dasarnya seorang individu dapat
menemukan identitas, makna dan tujuan hidup melalui
hubungannya dengan masyarakat, lingkungan alam, dan nilai-
nilai spiritual. Dalam konteks ini, meminjam formulasi Heriyanto
(2003) tentang paradigma ―holistik-dialogis‖nya, bahwa
setidaknya ada dua karateristik pendidikan holistik yang harus
diperhatikan, yaitu: pertama, paradigma pendidikan holistik
berkaitan dengan pandangan antropologisnya bahwa ―subjek‖
merupakan pengertian yang berkorelasi dengan ―subjek-
subjek‖ lain. Makna ―subjek‖ dalam paradigma ini jauh berbeda
dengan paradigma Modern Cartesian Newtonian, yaitu tidak
terisolasi, tidak tertutup, dan tidak terkungkung, melainkan

Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 119

berinterkoneksi dengan pengada-pengada lain di alam raya.
Kedua, paradigma pendidikan holistik juga berkarakter realis-
pluralis, kritis-konstruktif, dan sintesis-dialogis. Pandangan
holistik tidak mengambil pola pikir dikotomis atau binary logic
yang memaksa harus memilih salah satu dan membuang yang
lainnya, melainkan dapat menerima realitas secara plural
sebagaimana kekayaan realitas itu sendiri.

Dalam konteks pendidikan, menurut Azra (2002) harus
dilaksanakan secara terpadu oleh keluarga, sekolah dan
masyarakat. Dalam pandangan ilmuan, seperti dikemukakan
oleh Philips (2000) keluarga hendaknya kembali menjadi school
of love, sekolah untuk kasih saying. Menurut Lembaga
Pendidikan Katolik pendidikan bertujuan membentuk manusia
secara holistik: intetelektual, religious, emosional, moral, dan
sosial. Dalam perspektif Islam, menurut Quraish Shihab (1996),
situasi kemasyarakatan dengan sistem nilai yang dianutnya,
mempengaruhi sikap dan cara pandangan masyarakat secara
keseluruhan. Dengan demikian, sebagaimana Jeremy Henzell-
Thomas yang telah dikemukakan di atas, bahwa pendidikan
holistik adalah merupakan suatu upaya membangun secara
utuh dan seimbang pada setiap murid dalam seluruh aspek
pembelajaran, yang mencakup spiritual, moral, imajinatif,
intelektual, budaya, estetika, emosi dan fisik yang
mengarahkan seluruh aspek-aspek tersebut ke arah
pencapaian sebuah kesadaran tentang hubungannya dengan
Tuhan yang merupakan tujuan akhir dari semua kehidupan di
dunia.

Paradigma probabilistik, alih-alih deterministik,
mengajarkan pada kita bahwa dalam ranah mahluk prediksi
tentang masa depan tidak dapat dipastikan, yang mungkin
hanyalah probabilitas sesuatu akan mengalami sesuatu hal di
masa depan. Paradigma ini mampu membalikkan pola pikir

120 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner

tentang dunia fisik yang dianggap serba jelas dan pasti
(deterministik) menjadi tidak jelas dan tak dapat di- pastikan
(dalam skala mikro). Dengan kata lain, teori fisika modern
melihat dunia sebagai jam mekanis yang setiap gerakannya
merupakan interaksi berbagai unsur pembentuknya yang serba
tidak pasti. Dalam perspektif Agama Kristen paradigma
probalistik ini tersirat dalam Injil Lukas 18:27 yang berbunyi
―Apa yang tidak mungkin bagi manusia, mungkin bagi Allah.‖

Paradigma epistemologik dalam teori kuantum didasarkan
pada anggapan bahwa realitas obyektif yang murni itu tidak ada.
Sebaliknya yang ada adalah realitas menurut persepsi kita.
Dalam perspektif ini, bukan saja saintis mempengaruhi realitas,
akan tetapi dalam tingkat tertentu saintis bahkan
menciptakannya (mengonstruksinya). Kita tidak dapat
mengetahui momentum partikel dan posisinya sekaligus, oleh
karena itulah kita harus memilih satu di antaranya. Dengan kata
lain, kita menciptakan sifat-sifat tertentu, karena kita memilih
untuk mengukur sifat-sifat itu.

Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 121

BAB 6

RUNTUHNYA PARADIGMA DOGMA
DARWINISME

Mutiara Nurul Lita Azizah
Guru IPA SMP PGRI 1 Ajibarang
Email [email protected]

6.1. Deskripsi Materi

Pada bab ini dibahas mengenai hakikat biografi Darwin
dan temuanya, tokoh saintis yang meruntuhkan paradigma
dogma darwinisme, eksplanasi penyebab runtuhnya dogma
darwinisme. Setelah mempelajari materi tersebut diharapkan
dapat menambah wawasan sisi axiology dari runtuhnya dogma
darwinisme dan konteks psikologi dari dogma darwinisme dan
maknanya. Teori evolusi yang digaungkan oleh Charles Darwin
masih dipelajari di tingkat sekolah menengah, terutama konten
mengenai variasi individu dalam satu keturunan, bertambah
banyaknya populasi, kompetensi individu untuk bertahan hidup
dan peristiwa seleksi alam yang diturunkan.

6.2. Biografi Darwin dan Temuannya

Charles Darwin merupakan seorang saintis yang berlayar
mengelilingi dunia selama lima tahun menggunakan kapal
H.M.S Beagle. Sebelum mempelajari lebih dalam mengenai

122 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner

evolusi, pemikiran Darwin dipengaruhi oleh 3 hal yaitu; teori
evolusi (Lamarck), perubahan geologi (Lyell), dan bumi berusia
tua (Buffon). Evolusi merupakan perubahan dalam kumpulan
gen suatu populasi dari generasi ke generasi melalui proses
seperti mutasi, seleksi alam, dan pergeseran genetik. Berikut
perkembangan teori evolusi sebelum Darwin hingga
memunculkan buku Origin of theory, seperi pada gambar 6.2.

Gambar 6.1 Darwin

Gambar 6.2 Perjalanan munculnya teori evolusi Darwin
(prezi.com)

Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 123

Gambar 6.2 merupakan peta perjalanan munculnya teori
evolusi Darwin yang bermula dari dua pemikaran tokoh, seperti
penjelasan dibawah.
1. Lamarck

Lamarck merupakan seorang naturalis Perancis (sebelum
Darwin) yang mengenalkan bahwa organisme berubah dari
waktu ke waktu dan bahwa organisme entah bagaimana

beradaptasi dengan lingkungannya.
Pewarisan karakteristik yang didapat:
organisme memperoleh atau
kehilangan sifat selama hidup
mereka. Kasus pada kepiting yang
memiliki sifat-sifat yang diturunkan ke
keturunannya. Sifat-sifat yang didapat
(misalnya, bisep yang lebih besar)
tidak mengubah gen yang
ditransmisikan oleh gamet ke
Gambar 6.3 Lamarck keturunannya dapat dilihat pada

gambar 6.4.

Gambar 6.4 Seleksi pada kepiting

124 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner

2. Lyell
Lyell mengemukakan bahwa pembentukan kerak bumi

terjadi melalui perubahan kecil yang tak terhitung jumlahnya
yang terjadi selama periode waktu yang sangat lama,
semuanya sesuai dengan hukum alam yang diketahui.
Usulannya adalah bahwa kekuatan yang membentuk planet
saat ini telah berlangsung terus menerus sepanjang
sejarahnya. Dia juga salah berasumsi bahwa penyebab ini
terjadi karena intensitas yang sama seperti yang diamati
sekarang, yang mengesampingkan dampak asteroid dan

sejenisnya.
Darwin membaca teks Lyell saat

berada di Beagle, dan sangat terinspirasi
olehnya. Pengalamannya sendiri selama
perjalanan mendukung teori ahli geologi
tentang bagaimana kerak bumi yang
bergeser adalah salah satu dari
kekuatan pembentukan planet yang
bekerja lama dan bertahap ini. Selain
pemikiran tokoh yang mempengaruhi
Darwin untuk berlayar, Darwin juga
berhasil mengumpulkan bukti-bukti
diantaranya.
Gambar 6.5 Lyell

1. Fosil
Beberapa fosil mirip dengan bentuk sekarang yang lain

berbeda, hal ini yang menimbulkan tanya bagi Darwin, seperti:
- mengapa beberapa spesies menghilang?
- bagaimana mereka dihubungkan dengan spesies yang masih
hidup?

Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 125

Fosil biasanya terbuat dari bagian keras suatu organisme
(misal: tulang). Bukti-bukti fosil meliputi tulang Dinosaurus, fosil
mammoth, kayu membatu, gips dan jamur. Beberapa contoh
fosil dapat dilihat pada gambar 6.6.

Gambar 6.6 Bukti-bukti Fosil
Selain itu distribusi geografis juga menjadi penghalang
reproduksi spesies seperti gempa bumi dan gunung meletus.
Sehingga menyebabkan terjadinya spesiasi (evolusi spesies
baru). Bagaimana spesies berevolusi? Salah satunya isolasi
reproduksi. a) ketika organisme yang sebelumnya kawin tidak
dapat lagi kawin dan menghasilkan keturunan yang subur, b)
waktu, c) kebiasaan, d) habitat, e) penghalang fisik. Contoh
kura-kura Memiliki perbedaan tempurung yang diakibatkan dari
sumber makanan yang dapat dilihat pada gambar 6.7.

126 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner

Gambar 6.7 Bentuk tempurung yang berbeda
Spesiasi memiliki tempo yang terdiri dari dua macam a)
gradualisme (tingkat adaptasi yang lambat dan stabil), b)
ekuilibrium bersela (adaptasi yang cepat lalu terjadi perubahan
kecil dalam waktu yang lama yang disebabkan oleh lingkungan,
suhu, cuaca).

2. Adaptasi
1. Habitat yang berbeda menyebabkan organisme yang
berbeda.
2. Habitat yang mirip memiliki organisme yang mirip.
3. Semua organisme yang dapat beradaptasi dengan baik
dapat hidup dilingkungan yang baik
Salah satu contoh adaptasi yaitu burung Finch, spesies

yang sama dari pulau yang berbeda tapi memiliki paruh yang
berbeda karena bergantung pada jenis makanan, hal tersebut
dapat dilihat pada gambar 6.8.

Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 127

Gambar 6.8 Bentuk paruh burung finch yang berbeda

Individu dengan sifat yang disukai akan bertahan dan
berkembang biak dengan kecepatan yang lebih tinggi.
Organisme terkuat adalah yang paling baik beradaptasi dengan
lingkungannya. Adaptasi merupakan karakteristik yang
diwariskan yang memungkinkan individu menjadi lebih cocok
dengan lingkungan mereka dan meningkatkan peluang mereka
untuk bertahan hidup dan bereproduksi. Adaptasi struktural:
jenis sayap, paruh, kaki, bulu, duri pada landak. Adaptasi
perilaku: migrasi, hibernasi, sekolah ikan, kawanan burung.

Darwin melakukan percobaan penangkaran merpati.
Darwin menentukan mekanisme apa yang menentukan
organisme mana yang bertahan hidup di alam. Menyadari
bahwa ciri-ciri individu berbeda-beda dalam populasi dengan
membiakkan merpati dengan variasi yang diinginkan, ia
menghasilkan keturunan dengan sifat-sifat yang diinginkan ini.

128 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner

Pembiakan oraganisme dengan ciri tertentu untuk
menghasilkan keturunan dengan ciri identik disebut seleksi
buatan. Darwin berhipotesis bahwa ada kekuatan di alam yang
bekerja seperti seleksi buatan. Darwin menciptakan istilah
seleksi buatan - proses modifikasi suatu spesies melalui
tindakan manusia yang mendorong perkembangbiakan sifat-
sifat tertentu di atas yang lain. Gambar dapat dilihat pada
gambar 6.9.

Gambar 6.9 Percobaan penangkaran merpati
Setelah Darwin menyelesaikan perjalanannya untuk
mempelajari sampelnya dan memikirkan tentang penemuannya
ide-idenya terlalu revolusioner, dia takut untuk
mempublikasikannya, Inggris-Victoria terlalu konvensional
kemudian Darwin menerima sepucuk surat dari Alfred Wallace,
seorang naturalis yang bekerja di Malaysia. Wallace memiliki
ide yang sama dan mengusulkan agar Darwin harus cepat-
cepat dalam menerbitkan idenya dalam sebuah buku berjudul
the “Origin of Species‖. Pada saat itu Darwin berusia 50 tahun.

Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 129

Seleksi alam salah satu tema yang dibahas pada buku
“Origin of Species‖. Hidup adalah perjuangan untuk eksistensi,
anggota spesies bersaing untuk mendapatkan sumber daya,
itulah survival of the fittest. Yang menang? lebih baik
disamarkan, lebih cepat, lebih terlindungi, lebih siap, lebih
beradaptasi dengan lingkungan.

6.3. Hakikat Runtuhnya Dogma Darwinisme

Menurut Darwin, pada spesies tertentu, terdapat
keragaman alamiah dan terjadi karena kebetulan. Proses
seleksi alam menyebabkan peningkatan gen-gen yang
menguntungkan suatu populasi, sehingga sifat-sifat populasi
menyesuaikan lingkungan. Waktu merupakan bagian terpenting
karena menyebabkan perubahan yang berarti sehingga muncul
spesies baru. Namun seiring berjalannya waktu munculah
masalah-masalah yang bertentangan dengan adanya teori
Darwin, salah satunya dibantah melalui RNA. Sehingga
menjawab pertanyaan mengenai munculnya spesies baru
secara kebetulan akibat adanya penyesuaian diri dengan
lingkungan, sedangkan RNA sendiri yang ada di setiap
makhluk hidup sebagai pembawa informasi DNA untuk
diterjemahkan pada sintesis protein tidak mungkin berubah
hanya karena kondisi lingkungan namun berasal dari sifat-sifat
yang diturunkan dari induk.

RNA tidak muncul secara kebetulan karena komponen
RNA sangat sulit untuk di sintesis. Dengan kondisi lingkungan
sebaik apapun. RNA hanya mengandung informasi mengenai
struktur protein, sedangkan asam amino hanya bahan mentah.
Bagaimanapun, tidak ada mekanisme untuk memproduksi
protein dari RNA secara kebetulan, selain itu dijelaskan teori-
teori yang meruntuhkan paradigma darwinisme seperti; (a)
Informasi mengenai kemiripan gen manusia dengan simpanze

130 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner

tidaklah sama; (b) DNA memiliki struktur yang sangat
kompleks, (c) Ditemukanya fosil archaeopteryx bukan sebagai
bukti peralihan dari dinosaurus menuju burung; (d) Fosil
Trilobitas makhluk arthropoda dengan umur fosil berjuta-juta
tahun lamanya diciptakan sudah memiliki struktur anatomi yang
kompleks terutama pada bagian mata; (e) Proses metamorfosis
terjadi melalui keseimbangan dan pewaktuan hormon yang
sangat teliti, yang dipengaruhi oleh beragam gen.

6.5 Tokoh Saintis yang Meruntuhkan Paradigma
Dogma Darwinisme

6.5.1 Leslie Orgel (1927–2007)
Leslie Orgel adalah kimiawan brilian yang unggul dalam

dua bidang ilmiah yang sangat berbeda yaitu teori medan
ligand dan diagram orgel (Joyce, 2007).
Lahir di London, Orgel memulai karirnya
sebagai ahli kimia di Universitas Oxford.
Tapi itu tidak lama sebelum cinta
keduanya pada biologi menjadi jelas.
Orgel adalah salah satu saintis yang
hadir saat lahirnya biologi molekuler.
Antara 1954 dan 1955 dia bekerja di
Institut Teknologi California dengan Linus

Gambar 6.10 Orgel Pauling, konon terlibat dalam kimia teori.
Tetapi Orgel menghabiskan sebagian

besar waktunya dengan para pendiri biologi molekuler seperti
Alex Rich dan James Watson dan belajar dari orang-orang
seperti George Beadle dan Max Delbrück, yang kemudian
memenangkan hadiah Nobel pada bidang genetika.

Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 131

Orgel membahas banyak aspek asal usul kehidupan di
Bumi, termasuk sintesis prebiotik dari bahan penyusun asam
nukleat, penggabungan nukleotida untuk membentuk
polinukleotida, dan penyalinan RNA non-enzimatik. Dia adalah
orang pertama yang menunjukkan bahwa informasi dapat
ditransfer dari cetakan RNA yang telah dibentuk sebelumnya ke
molekul RNA yang baru disintesis dalam sistem kimia murni.
Konsep transfer informasi sangat penting bagi Orgel karena
tujuan utamanya adalah mendemonstrasikan sistem kimia yang
mampu menjalani evolusi Darwin. "Setelah itu," katanya,
"sisanya hanyalah sejarah." Asal usul kehidupan, dalam
pandangannya, diartikan sebagai asal mula sejarah evolusi.

Pada akhir 1960-an, Orgel - bersama dengan Crick dan
ahli mikrobiologi Carl Woese - mengusulkan bahwa kehidupan
awal di Bumi didasarkan pada gen RNA dan enzim RNA, bukan
gen DNA dan enzim protein seperti sekarang ini. Lima belas
tahun kemudian, setelah penemuan pemenang Nobel oleh
Thomas Cech dan Sidney Altman tentang enzim RNA dalam
biologi kontemporer, proposal Orgel kemudian dikenal sebagai
hipotesis 'dunia RNA'.

Meskipun Orgel adalah seorang ahli teori, dia selalu
menuntut agar teori itu tunduk pada validasi eksperimental
yang ketat. Dia merasa, Hal ini terutama berlaku di bidang asal
usul kehidupan, di mana "teori adalah selusin sepeser pun dan
fakta terbatas". Dia sangat senang dengan hasil yang positif,
sampai-sampai mendukung pena pada penggambar grafik
selama percobaan kromatografi. Tetapi dia juga senang
dengan hasil negatif, karena mereka mendorongnya untuk
membuat hipotesis baru. Ini, tentu saja, adalah cara para
saintis seharusnya berperilaku, tetapi Orgel adalah salah satu
dari sedikit yang benar-benar melakukannya.

132 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner

Menyusul penemuan RNA katalitik, Orgel terus mengejar
hipotesis dunia RNA sebagai pendukung kuat dan kritikus
tangguh. Dia menunjukkan bahwa gagasan tentang dunia RNA
hampir tidak memecahkan masalah asal usul kehidupan, dan
menyatakan bahwa RNA didahului oleh beberapa materi
genetik lain, seperti DNA dan protein yang didahului oleh RNA.
Banyak dari terbitannya yang kemudian berkaitan dengan studi
eksperimental tentang kemungkinan molekul dunia pra-RNA.
Teorinya membawanya ke dalam konflik dengan kreasionis,
yang kadang-kadang mengutip Orgel di luar konteks, menunjuk
pada ketidakpastian yang diakui tentang asal-usul kehidupan
seolah-olah ini adalah kegagalan pendekatan ilmiah. Itu, tentu
saja, tipikal Orgel dan praktik sains terbaik. Dia tidak punya
waktu untuk pendukung 'desain cerdas', dan menghindari
mereka yang rentan terhadap pemikiran magis.

6.5.2 Francis Collins (1950- sekarang)

Francis Sellers Collins (lahir di Virginia, Amerika

Serikat, 14 April 1950), ahli genetika asal Amerika Serikat. Ia

terkenal berkat penemuan-

penemuannya mengenai gen-gen

penyakit dan kepemimpinannya

pada Human Genome Project. Ia

menjabat sebagai direktur National

Institutes of Health (NIH) di Bethesda,

Maryland, Amerika Serikat.

Sebelum diangkat menjadi

Gambar 6.11 Collins direktur NIH, Collins memimpin Human

FrancCollins Genome Project dan berbagai inisiatif
penelitian genomika lain sebagai

direktur National Human Genome Research Institute (NHGRI),

salah satu dari 27 institut dan center pada NIH. Sebelum

Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 133

bergabung dengan NHGRI, ia memperoleh reputasi sebagai
seorang "gene hunter" ("pemburu gen") pada Universitas
Michigan. Ia telah dipilih masuk ke dalam Institute of
Medicine dan National Academy of Sciences, serta
menerima Presidential Medal of Freedom dan National Medal
of Science.

Collins juga menulis sejumlah buku dalam bidang sains,
kedokteran, dan agama, termasuk buku terlaris menurut New
York Times, The Language of God: A Scientist Presents
Evidence for Belief. Setelah meninggalkan kepemimpinan
NHGRI dan sebelum menjadi direktur NIH, ia mendirikan dan
sekaligus menjadi presiden The BioLogos Foundation, yang
mempromosikan discourse mengenai hubungan antara sains
dan agama serta mengadvokasi perspektif bahwa
kepercayaan Kristen dapat diselaraskan dengan penerimaan
evolusi dan sains, terutama melalui pengembangan kreasi
evolusioner (Francis, Sherman, & Weissman, 1984). Pada
tahun 2009 Paus Benediktus XVI mengangkat Collins ke
dalam Pontifical Academy of Sciences.

Dari tahun 1978 sampai 1981, Collins bekerja dalam
program residensi dan chief residency pada bagian internal
medicine pada North Carolina Memorial Hospital di Chapel Hill.
Kemudian ia kembali ke Yale, di mana ia menjadi Fellow pada
bagian Human Genetics di sekolah kedokteran dari tahun 1981
sampai 1984. Di Yale, Collins bekerja di bawah
direksi Sherman Weissman, dan pada tahun 1984 kedua
sarjana tersebut menerbitkan sebuah makalah, "Directional
Cloning of DNA Fragments at a Large distance From an Initial
Probe: a Circularization Method" (Leon, 2006). Metode yang
dijabarkan dinamai chromosome jumping ("melompatkan
kromosom"), untuk menekankan perbedaan dengan metode
lama yang memakan lebih banyak waktu untuk menyalin

134 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner

fragmen DNA yang dinamai chromosome

walking ("menjalankan kromosom") (Positional cloning of

human disease genes).

Collins bergabung menjadi pengajar pada Universitas

Michigan pada tahun 1984, naik kedudukannya menjadi

profesor dalam bidang kedokteran penyakit dalam dan genetika

manusia. Pendekatan perburuan gen yang

dinamainya "positional cloning" ("kloning positinal"). (Collins,

1992; Nelson, 1995) berkembang menjadi suatu komponen

yang sangat berguna bagi genetika molekuler modern.

(dnaftb.org).

Pada tahun 1993 National Institutes of Health

Director Bernadine Healy mengangkat Collins untuk

menggantikan James D. Watson sebagai direktur National

Center for Human Genome Research, yang kemudian

menjadi National Human Genome Research Institute (NHGRI)

pada tahun 1997. Sebagai direktur, ia membawahi International

Human Genome Sequencing Consortium, yaitu grup yang

berhasil melaksanakan Human Genome Project. Pada bulan

Juni 2000 Collins bersama-sama Presiden Bill Clinton dan

biologis Craig Venter membuat pengumuman suatu draft kerja

dari genome manusia.

6.5.3 Roy John Britten (1919-2012)
Roy Britten lahir di Washington D.C. Britten mengenal

sains sejak dini. Britten dan saudara laki-lakinya berbagi
laboratorium kimia di ruang bawah tanah. Dia juga sering
mengunjungi pameran publik di rotunda salah satu gedung
Akademi Nasional, di mana dia bisa melihat cara kerja
pendulum Foucault dan belajar tentang bintik matahari
(dnaftb.org).

Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 135

Pada tahun 1940, dia pergi ke Universitas Virginia untuk

belajar fisika. Tidak lama kemudian, dia direkrut untuk

mengerjakan Proyek Manhattan. Dia tidak kembali ke sekolah

sampai 1946. Dia pergi ke Princeton untuk belajar di

pascasarjana fisika nuklir. Pada saat dia menyelesaikan gelar

Ph.D. pada tahun 1951, Britten memutuskan bahwa dunia fisika

nuklir telah berubah. Dia membuat

rencana untuk melakukan pekerjaan

pasca doktoral di bidang biofisika di

Departemen Magnetisme Terestrial

di Lembaga Carnegie di Washington.

Dia mengambil kursus fag di Cold

Spring Harbor Laboratory untuk

mendalami biologinya, dan mulai

mengerjakan kinetika hibridisasi DNA

Gambar 6.12 Britten dengan kelompok di Carnegie.
Melalui penelitian ini, Britten

menunjukkan bahwa genom eukariotik memiliki banyak

sekuens DNA non-coding yang berulang.

Setelah karyanya tentang DNA berulang, Britten tertarik

pada biologi evolusi, khususnya sifat DNA berulang dan asal-

usulnya serta sejarah evolusi. Dia mengerjakan elemen DNA

repetitif manusia seperti Alu, dan elemen DNA repetitif pada

bulu babi - kandidat organisme untuk proyek sekuensing. Dia

juga melihat elemen berulang lainnya dalam genom manusia

dari data yang dihasilkan oleh Proyek Urutan Genom Manusia.

Britten pindah ke California Institute of Technology pada

tahun 1970 dan tetap di sana selama sisa karirnya. Dia adalah

bagian dari kelompok penelitian regulasi gen dan Associate

Peneliti Senior Distinguished Carnegie, Emeritus. Dia juga

seorang profesor tambahan di University of California, Irvine.

Dia melanjutkan karyanya pada struktur urutan DNA, dengan

136 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner

fokus pada hubungan evolusi antara Manusia dan Kera Besar,
termasuk pentingnya unsur transposabel. Britten memiliki
sejumlah hobi dan minat di luar sains. Dia adalah pelaut dan
musisi lama, memainkan seruling. Britten melukis "minyak,
karena cat air terlalu sulit," dan mengikuti perkembangan
zaman, ia menghasilkan seni komputer. Dia juga menulis fiksi
ilmiah.

RNA tidak muncul secara kebetulan karena bahwa
komponen RNA sangat sulit untuk di sintesis. Dengan kondisi
lingkungan sebaik apapun. RNA hanya mengandung informasi
mengenai struktur protein, sedangkan asam amino hanya
bahan mentah. Bagaimanapun, tidak ada mekanisme untuk
memproduksi protein dari RNA secara kebetulan; Informasi
mengenai kemiripan gen manusia dengan simpanze tidaklah
sama; DNA memiliki struktur yang sangat kompleks,
Ditemukanya fosil archaeopteryx bukan sebagai bukti peralihan
dari dinosaurus menuju burung; Fosil Trilobitas makhluk
arthropoda dengan umur fosil berjuta-juta tahun lamanya
diciptakan sudah memiliki struktur anatomi yang kompleks
terutama pada bagian mata; Serta pembahasan mengenai
proses metamorfosis terjadi melalui keseimbangan dan
pewaktuan hormon yang sangat teliti, yang dipengaruhi oleh
beragam gen.

6.6 Eksplanasi Penyebab Runtuhnya Dogma
Darwinisme

Penemuan pada tahun 1970-an bahwa gas-gas di dalam
atmosfer primitif tidak memungkinkan sintesis asam amino,
adalah pukulan berat bagi teori evolusi terutama bidang
molekuler. Kemudian diakui bahwa ―eksperimen atmosfer
primitif‖ oleh evolusionis seperti Miller, Fox dan
Ponnamperuma, tidak absah. Untuk itu, pada tahun 1980-an

Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 137

berbagai upaya baru evolusionis diajukan. Hasilnya adalah
sebuah skenario yang dinamai ―Dunia RNA‖ yang menyatakan
bahwa bukanlah protein yang pertama terbentuk, melainkan
molekul RNA yang mengandung informasi tentang protein.

Skenario ini diusulkan tahun 1986 oleh Walter Gilbert,
seorang ahli kimia dari Harvard. Menurutnya, miliaran tahun
lalu sebuah molekul RNA, yang entah bagaimana dapat
melakukan replikasi, terbentuk secara kebetulan. Kemudian,
dengan diaktifkan oleh pengaruh lingkungan, RNA ini mulai
memproduksi protein. Selanjutnya, informasi tersebut perlu
disimpan pada molekul kedua, maka dengan suatu cara
terbentuklah molekul DNA (Gilbert, 1986). Karena tersusun dari
rangkaian kemustahilan pada setiap tahapnya, skenario yang
sukar dibayangkan ini bukannya memberikan penjelasan
tentang asal usul kehidupan, malah memperbesar masalah dan
menimbulkan banyak pertanyaan tak terselesaikan.

Jika mustahil untuk menerangkan pembentukan secara
kebetulan satu saja dari banyak nukleotida yang membangun
RNA, bagaimana mungkin nukleotida rekaan ini membentuk
RNA dengan saling bergabung dalam urutan yang tepat? John
Horgan, ahli biologi evolusionis, mengakui kemustahilan ini
pembentukan RNA secara kebetulan ini sebagai berikut :
Semakin dekat para peneliti mengkaji konsep dunia RNA,
semakin banyak masalah muncul. Bagaimana RNA muncul
pertama kali? Di laboratorium, dalam kondisi terbaik sekalipun,
RNA dan komponennya sangat sulit disintesis, apalagi dalam
kondisi seadanya (Horgan, 1991).

Jika kita menganggap RNA terbentuk secara kebetulan,
bagaimana mungkin RNA yang hanya terdiri dari rantai
nukleotida ini ―memutuskan‖ untuk mereplikasi diri, dan
mekanisme apa yang mungkin digunakannya untuk proses itu?
Dari mana RNA mendapatkan nukleotida untuk replikasinya?

138 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner