dengan berat yang sama dilepaskan dari ketinggian tertentu di
bumi dalam pengaruh gravitasi bumi, maka buku itu pasti akan
jatuh ke bumi dengan percepatan yang sama pula, yaitu 9,8
m/s2.
Hal penting yang bisa disimpulkan dari percobaan
sederhana di atas adalah bahwa gerak buku di dalam pesawat
dan gerak buku ketika jatuh di permukaan bumi tidak bisa
dibedakan. Apakah buku tadi jatuh karena ditarik gravitasi bumi
atau hanya sekedar bergerak dengan percepatan yang sama
dengan gravitasi bumi. Dengan kata lain gravitasi bisa
diciptakan maupun dihilangkan hanya dengan memandang dari
kerangka acuan yang berbeda. Jika demikian mungkinkah buku
tadi jatuh karena ditarik bumi atau sebaliknya permukaan bumi
yang bergerak keatas kearah buku tadi dengan laju kecepatan
yang sama dengan gravitasi bumi.
Dua kejanggalan di atas merupakan koreksi terhadap
hukum gravitasi Newton. Penjelasan di atas menunjukkan
bahwa hukum gravitasi Newton tidak dapat digunakan secara
universal. Hukum gravitasi Newton tidak dapat digunakan untuk
menjelaskan perilaku benda-benda langit. Koreksi dari hukum
gravitasi universal Newton terhadap teori ini adalah jika misal
terdapat partikel-partikel yang salah satunya digerakkan dan
yang lain diam (relatif terhadap partikel yang lain), maka gaya
gravitasi antar partikel tersebut akan berubah secara spontan
tak peduli berapapun besarnya (Irawan, 2016).
Kata ‖spontan‖ dipakai karena perubahan jarak antara
partikel satu dengan partikel lainnya akan berubah saat itu juga.
Hal ini berarti komunikasi antar berbagai partikel tersebut terjadi
sangat cepat (spontan) yang melebihi kecepatan cahaya,
sehingga hal ini telah melanggar postulat ke-2 Teori Relativitas
Khusus. Teori Relativitas Khusus dapat menjelaskan dengan
sangat baik untuk kerangka acuan yang bergerak relatif dengan
Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 239
kecepatan konstan yang sangat tinggi (mendekati kecepatan
cahaya). Untuk kerangka acuan yang bergerak relatif dengan
percepatan konstan, maka pada tahun 1916 Albert Einstein
men-generalisasi Teori Relativitas Khusus dengan
mencetuskan Teori Relativitas Umum yaitu teori yang
menjelaskan kerangka acuan yang saling bergerak relatif
dengan suatu percepatan.
Pandangan Einstein berdasar pada anggapan adanya
saling keterkaitan antara ruang-waktu dan materi-energi.
Berbeda dengan konsep Newton, ruang-waktu tidak memiliki
eksistensi sendiri, melainkan diciptakan oleh kehadiran materi-
energi. Dalam teori ini gravitasi bukan dipandang sebagai gaya,
tetapi lebih sebagai manifestasi dari kelengkungan ruang waktu
(Gron & Naess, 2011; Hobson et al., 2006).
Gambar 11.3. Ilustrasi pelengkungan ruang-waktu akibat
gravitasi yang memaksa cahaya berbelok
Sumber: Priyatikanto (2015)
Dalam teori relativitas umum, keberadaan sebuah benda
bermassa besar menyebabkan kelengkungan ruang-waktu
yang sebenarnya cukup sulit untuk divisualisasikan secara
lengkap. Analogi bentangan taplak meja dengan apel di atasnya
dapat digunakan untuk menggambarkan pelengkungan ruang-
waktu dengan cahaya yang bergerak dengan kecepatan 300
240 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner
km/s menjalar sepanjang lintasan terpendek (Gambar 4). Akibat
gravitasi, cahaya dipaksa membelok mengikuti kelengkungan
ruang-waktu (Priyatikanto, 2015).
Efek kelengkungan ruang-waktu terjadi jika ada benda
bermassa. Semakin besar massa suatu benda, maka semakin
besar pula efek kelengkungan ruang-waktunya. Formulasi dari
kelengkungan ruang-waktu ini dirumuskan dalam
persamaannya yang terkenal yaitu Persamaan Medan Einstein.
Solusi dari persamaan medan Einstein pertama kali dikerjakan
oleh Karl Schwarzschild pada tahun yang sama sejak Teori
Relativitas Umum dipublikasikan. Schwarzschild memberikan
solusi statik dan simetri bola untuk persamaan medan Einstein.
Hasil yang didapatkan adalah lubang hitam (black hole) statik.
Lubang hitam merupakan salah satu fenomena gravitasi yang
menarik karena dapat diprediksi oleh penelitian fisika teoritik
dan matematika (Bernard, 2017).
Lubang hitam adalah suatu benda dengan kerapatan
massa sangat tinggi sehingga kelengkungan ruang-waktu di
sekitarnya sangat kuat. Kekuatan dari kelengkungan ruang-
waktu ini mampu menarik benda-benda di sekitarnya hingga
cahaya pun tidak bisa keluar setelah masuk ke dalamnya.
Secara astrofisika, benda langit umumnya berputar (berotasi).
Solusi Schwarzschild hanya untuk lubang hitam yang tidak
berotasi, maka seharusnya terdapat solusi lain untuk sumber
massa yang berotasi. Pada tahun 1963, Roy Patrick Kerr
menemukan solusi bagi persamaan medan Einstein untuk
sumber massa yang berotasi.
Pada hukum gravitasi Newton mengklaim pengaruh
gravitasi yang seketika, sedangkan Einstein bersikeras tidak
ada pengaruh disebarkan lebih cepat dari kecepatan cahaya
(c). Pada perkembangannya ahli mengemukakan gravitasi
kuantum dengan mengusulkan pergeseran paradigma dengan
Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 241
dualitas konsep tersebut (Amoroso, 2018).
11.5. Keunggulan paradigma gravitasi Newton
pada sisi epistemologi
Teori gravitasi Newton bermula dari pohon apel yang ada
di depan rumahnya ketika Newton sedang duduk di bawah
pohon apel. Newton mengamati peristiwa jatuhnya buah apel
dari pohon. Kemudian dilakukan penelitian lebih lanjut
mengenai gerak jatuhnya benda-benda. Hukum gravitasi
Newton adalah kesimpulan Newton bahwa gaya tarik gravitasi
yang bekerja antara dua benda sebanding dengan massa
masing-masing benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat
jarak kedua benda. Gaya gravitasi bumi merupakan salah satu
ciri Bumi, yaitu benda-benda ditarik ke arah pusat Bumi.
Terdapat beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam
penggunaan hukum gravitasi Newton, yaitu 1) benda dianggap
partikel atau berbentuk bola, 2) garis kerja gaya terletak antara
garis hubung yang menghubungkan pusat benda pertama dan
pusat benda kedua.
Hukum gravitasi Newton memiliki satu model matematika
yang tepat sehingga menjadi sangat sukses secara empiris.
Sifat misterius dari gaya tarik gravitasi tidak cukup meyakinkan
untuk menghentikan teori Newton. Dalam kasus apapun,
penjelasan mekanik dari gravitasi suatu hari akan tersedia dan
dengan begitu maka akan tersedia juga penjelasan segala
macam fenomena alam dalam secara mekanik. Eksplanasi
Newton tentang gaya gravitasi melalui pengamatan dan
disajikan dalam model matematika sederhana yang tepat inilah
yang menjadi hal mengagumkan dari hukum gravitasi Newton.
242 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner
11.6. Aspek Aksiologi yang dapat diambil dengan
mempelajari Dogma Newton tentang
gravitasi
Pencapaian Newton dalam ilmu pengetahuan sangat
mengagumkan. Newton sebagai seorang saintis seakan-akan
melarang hal-hal yang non-empiris masuk ke wilayah ilmu
pengetahuan. Newton mengawali pemikirannya tentang gaya
gravitasi melalui pengamatan-pengamatan yang dilakukannya.
Hasil pengamatan tersebut yang kemudian dijabarkan dalam
rumusan matematika sederhana. Dalam hal ini, Newton
menjelaskan suatu pengetahuan berdasarkan pada hal yang
bersifat empiris.
Jika sains secara ketat mengeksklusikan hal-hal yang non-
empirik, maka pembatasan semacam ini seharusnya juga
menjadi kunci untuk mencapai berbagai pengetahuan lainnya.
Hukum gravitasi Newton ini yang mengajarkan bahwa semua
konsep, gagasan, dan pengetahuan substantif yang tersedia
dan terbuka bagi manusia pada akhirnya harus didasarkan
semata-mata pada pengalaman, terutama pada pengalaman
penginderaan atau observasi. Pengetahuan atau keyakinan
yang tidak didasarkan pada pengalaman empiris akan menjadi
tidak bermakna (meaningless). Hal ini yang dapat dijadikan
sebagai pedoman dalam memperoleh pengetahuan, sehingga
pada saat era modern saat ini manusia terhindar dari yang
namanya hoaks.
Paradigma gravitasi Newton dinilai tidak bersifat universal,
sehingga muncul pandangan lain tentang gravitasi oleh
Einstein. Paradigma gravitasi Newton tepat digunakan untuk
menjelaskan perilaku interaksi benda-benda yang ada di Bumi,
sedangkan pandangan Einstein dapat menjelaskan perilaku
benda-benda langit. Makna kehidupan yang dapat diambil dari
adanya pergeseran paradigma ini yaitu perlunya sikap toleran.
Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 243
Kebenaran yang ada di alam semesta ini bersifat relatif, artinya
kebenaran dapat berada pada kondisi tertentu dan tidak bersifat
universal. Konsep ini dapat diadaptasikan pada dunia
Pendidikan, dimana pendapat dari ahli-ahli pendidikan dapat
berbeda antara satu dengan yang lain. Bukan berarti ketika
pendapat A benar maka pendapat B pasti salah. Akan tetapi
masih ada kemungkinan pada kondisi yang berbeda, kedua
pendapat tersebut benar. Hidup toleran dan saling
berdampingan inilah yang menjadi makna tersirat dari adanya
pergeseran paradigma gravitasi Newton ke gravitasi Einstein.
244 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner
BAB 12
PARADIGMA DIKELUARKANNYA PLANET
PLUTO DALAM SISTEM TATA SURYA
Desi Wulandari
Dosen Pendidikan Guru Sekolah Dasar UNNES
Email : [email protected]
12.1. Deskripsi Materi
Alam semesta merupakan bagian yang tidak terlepas dari
dunia sains, dan astronomi merupakan cabang ilmu sains yang
membahas hal tersebut. Perspektif pemikiran sains di bidang
astronomi sampai saat ini masih menjadi perdebatan
paradigma yang tidak kunjung usai (Firdaus & Sinensis, 2017).
(Kuhn, 1989) mendefenisikan bahwa paradigma merupakan
istilah yang digunakan untuk mendeskripsikan sekumpulan ide,
asumsi, dan metode yang dibagikan oleh sekelompok saintis;
ketika ini rusak, itu mengarah ke pergeseran paradigma ke
model teoritis baru.
Astronomi merupakan ilmu yang mempelajari tentang
benda langit, seiring dengan berkembangnya teknologi maka
terjadi pergeseran paradigma. Pergeseran paradigma
(paradigm shift) adalah istilah yang cocok untuk
Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 245
menggambarkan terjadinya dimensi kreatif pikiran manusia
dalam bingkai pengetahuan. Salah satu perubahan paradigma
adalah keanggotaan Pluto dalam planet pada tata surya.Tahun
2006 hal yang sangat mengejutkan dimana IAU (International
Astronomical Union) mengatakan bahwa Pluto yang kita kenal
sebagai planet terjauh yang mengeliligi alam semesta bukanlah
sebuah planet dan di hilangkan dalam keanggotaan planet dan
Pluto di golongkan kedalam planet kerdil (Saputra, 2018).
Mengenai perdebatan planet ke Sembilan ternyata masih
banyak peneliti yang menyelidiki tentang adanya planet ke
Sembilan (Holman & Payne, 2016).
12.2. Perkembangan klasifikasi Planet dalam Tata
Surya
Pada tahun 2006, untuk pertama kalinya dalam
sejarahnya, Persatuan Astronomi Internasional
mendefinisikan karakteristik sebuah 'planet' di Tata Surya kita
dan akibatnya menurunkan Pluto dari 'planet' menjadi 'planet
kerdil' (Messeri, 2010). Clyde Tombaugh menemukan Pluto
pada tahun 1930. Para astronom yang mempelajari orbit
Uranus dan Neptunus memperkirakan bahwa Pluto setidaknya
lebih besar dari Bumi dan segera mengklasifikasikannya sebagai
planet kesembilan. Pluto dengan cepat naik ke status ikon
publik, dianut oleh orang Amerika sebagai planet pertama yang
ditemukan oleh salah satu orang sebangsanya.
Secara literatur awalnya benar ketika ukuran Pluto
setidaknya lebih besar daripada bumi. Akan tetapi setelah
astronom dibantu oleh instrumentasi yang canggih terus
menghitung ulang massa dan orbit Pluto. Pada akhir abad ke-
20, mereka menyimpulkan bahwa Pluto cukup kecil, hanya
sebagian kecil dari ukuran bulan, dan bukan satu-satunya
benda yang mengorbit di tepi Tata Surya, serta kemiripan ke
246 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner
dalam bagian KBOs (Kuiper Belt Objects). Dan setelah IAU
2006 ada perubahan pengklasifikasian planet, akhirnya Pluto
masuk ke Planet kerdil.
12.3. Paradigma Planet Pluto dalam tata surya
Penemuan Pluto bukanlah produk kebetulan atau
kebetulan. Sebaliknya, itu adalah puncak dari upaya yang
membosankan untuk menemukan 'Planet X', yang diprediksi
oleh astronom Percival Lowell (1915), yang dikenal dengan
teorinya tentang kanal Mars. Planet X adalah sebuah benda
yang berteori lebih besar dari Bumi, mengorbit di luar Neptunus
dan menyebabkan gangguan yang diamati para astronom di
orbit Uranus.
Pencarian Planet X ini dimulai pada tahun 1905 dan tidak
berhasil sampai beberapa tahun kemudian ketika Clyde
Tombaugh, astronom amatir dengan disposisi yang cermat,
memperoleh bukti fotografis dari sebuah objek yang
diperkirakan berada di orbit Planet X yang besar dan besar.
Pada tanggal 13 Maret 1930 (peringatan 75 tahun kelahiran
Percival Lowell) Observatorium Lowell mengumumkan
penemuan Tombaugh. Planet X yang baru ditemukan, yang
diperkirakan lebih besar dari Bumi, membutuhkan sebuah
nama. Penghormatan kepada Lowell ini, ketertarikan media
pada pemilihan nama, dan peran Phair merupakan indikasi
awal bahwa planet kesembilan tidak secara eksklusif berada di
ranah astronom professional (Messeri, 2010).
Para astronom sesekali mulai terlibat dengan argumen
Marsden bahwa Pluto termasuk dalam kategori yang berbeda.
Tidak setiap dorongan astronom adalah untuk menurunkan
derajat. Pada tahun 1991, S. Alan Stern mempublikasikan
prediksi bahwa jumlah planet di Tata Surya kemungkinan
besar jauh lebih besar daripada sembilan yang diterima. Untuk
memperdebatkan hal ini, dia pertama kali mengusulkan definisi
Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 247
planet sebagai sesuatu yang cukup besar untuk menarik
dirinya ke dalam bola (kesetimbangan hidrostatis) tetapi cukup
kecil sehingga tidak menghasilkan energinya sendiri melalui
fusi nuklir (perhatikan bahwa ini adalah definisi struktural
murni, tidak mengatakan apa-apa tentang orbit objek). Stern
kemudian meramalkan bahwa populasi planet akan ada di
wilayah yang disebut cakram Kuiper, zona yang dimulai tepat
di luar orbit Neptunus, pada 30 unit astronomi (AU), dan
meluas hingga 500 AU(S. A. Stern, 1991).
12.4. Tokoh Saintif Penguat Paradigma Baru
12.4.1. Para astronom dibantu oleh instrumentasi yang
canggih, terus menghitung ulang massa dan orbit
Pluto.
Pada akhir abad ke-20, mereka menyimpulkan bahwa
Pluto cukup kecil, hanya sebagian kecil dari ukuran bulan, dan
bukan satu-satunya benda yang mengorbit di tepi Tata Surya.
1. Dalam dekade setelah 1930 seiring dengan kemajuan
instrumentasi observasi, massa Pluto dihitung ulang. Alih-
alih tujuh kali lebih massif dari Bumi. Massa yang
dibutuhkan untuk menjelaskan gangguan Uranus-
pengamatan antara tahun 1930-an dan 1950-an
memperkirakan Pluto malah lebih sebanding ukurannya
dengan Bumi. Meski dengan penurunan massa ini, Pluto
masih dianggap signifikan secara dinamis
2. Pada tahun 1968, setelah penghitungan massa dapat
dilakukan dengan komputasi berkecepatan tinggi, ukuran
Pluto turun ke kisaran 0,1 hingga 0,2 massa Bumi.
Akhirnya, pada tahun 1978 para astronom menyimpulkan
bahwa prediksi Lowell dan pengamatan Tombaugh adalah
kebetulan. Penemuan Charon, sebuah objek yang
mengorbit di sekitar Pluto, dengan tegas menetapkan
bahwa Pluto hanya memiliki berat 0,002 massa Bumi
membuatnya kurang masif dari Bulan Bumi. Para astronom
248 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner
dibantu oleh instrumentasi yang canggih, terus menghitung
ulang massa dan orbit Pluto. Pada akhir abad ke-20,
mereka menyimpulkan bahwa Pluto cukup kecil, hanya
sebagian kecil dari ukuran bulan, dan bukan satu-satunya
benda yang mengorbit di tepi Tata Surya
3. Makalah yang mendokumentasikan penemuan satelit Pluto
dengan hati-hati menyarankan: 'Jadi, Pluto jelas bukan
planet tipe terestrial, dan sangat mungkin mungkin pada
awalnya bukan planet sama sekali' (Christy & Harrington,
1978). Para astronom tidak tahu apakah akan merasa geli
atau malu atas kesalahan perhitungan massa Pluto yang
berulang kali. Dua astronom menulis makalah pada tahun
1980 untuk Eos, Transaksi (jurnal American Geophysical
Union), dengan bercanda menyatakan bahwa perkiraan
massa sebelumnya untuk Pluto harus dianggap serius dan
digunakan untuk memprediksi 'hilangnya Pluto yang akan
datang', yang dijadwalkan untuk tahun1984 (Dessler &
Russell, 1980).
Gambar 12.1 Perubahan massa Pluto seiring waktu ' Perkiraan massa Pluto
sebagai fungsi waktu. Lingkaran hitam adalah data
percobaan; persamaan tersebut diplot sebagai garis solid,
yang merupakan kurva paling cocok untuk pengembangan
teori (Dessler & Russell, 1980)
Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 249
4. Pada tahun yang sama, dua astronom lain merangkum
perjalanan Pluto dengan lebih serius. Dua kesimpulan
dapat ditarik dari bukti ini: (1) sementara semua pujian
harus diberikan kepada Percival Lowell untuk memulai,
dan memberikan dorongan untuk, pencarian planet X,
penemuan berikutnya dari Pluto tampaknya sepenuhnya
karena pencarian yang teliti dan telaten. Dibuat oleh Clyde
Tombaugh. (2) Massa baru Pluto secara efektif
menghilangkannya sebagai sumber residu anomali yang
diamati dalam gerakan Uranus dan Neptunus. Rupanya,
model tata surya luar kita masih belum lengkap.
(Duncombe & Seidelmann, 1980: 18)(Duncombe &
Seidelmann, 1980)
Makalah ini muncul di edisi Musim Gugur 1980 Icarus (jurnal
terkemuka ilmu planet), merayakan 'Pluto - Tahun Emas
Planet Kesembilan'. Masalah tersebut berisi makalah
retrospektif oleh Clyde Tombaugh (yang, setelah
penemuannya, menerima gelar sarjana dan PhD di bidang
astronomi) dan astronom lain yang merangkum sejarah
ilmiah Pluto.
Brian Marsden, menggunakan bahasa dari klasifikasi
prototipikal, dengan berani bertanya, 'apakah karena itu
mungkin bukan saatnya kita menghilangkan sebutan
―planet kesembilan ‖ dan rahasia Pluto dengan dua objek itu
paling jelas menyerupai [Chiron, terletak di antara Saturnus
dan Jupiter, dan Hidalgo, di sabuk asteroid], sebagai planet
kecil yang tidak biasa? (Marsden, 1980). Marsden
menjabat sebagai direktur Planet Kecil.
250 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner
12.4.2. Para astronom sesekali mulai terlibat dengan
argumen Marsden bahwa Pluto termasuk dalam
kategori yang berbeda.
Pada tahun 1991, S. Alan Stern mempublikasikan
prediksi bahwa jumlah planet di Tata Surya kemungkinan
besar jauh lebih besar daripada sembilan yang diterima. Untuk
memperdebatkan hal ini, dia pertama kali mengusulkan definisi
planet sebagai sesuatu yang cukup besar untuk menarik
dirinya ke dalam bola (kesetimbangan hidrostatis) tetapi cukup
kecil sehingga tidak menghasilkan energinya sendiri melalui
fusi nuklir (perhatikan bahwa ini adalah definisi struktural
murni, tidak mengatakan apa-apa tentang orbit objek). Stern
kemudian meramalkan bahwa populasi planet akan ada di
wilayah yang disebut cakram Kuiper, zona yang dimulai tepat
di luar orbit Neptunus, pada 30 unit astronomi (AU), dan
meluas hingga 500 AU.
Stern berhipotesis bahwa kemungkinan penemuan
benda di cakram ini akan sangat penting untuk mempelajari
asal usul Tata Surya. Dia melanjutkan dengan menyatakan
bahwa 'Triton [bulan Neptunus], Pluto, dan Charon ...
kemungkinan besar merupakan satu-satunya peninggalan dari
populasi purba ini yang secara permanen diawetkan di wilayah
20–50 SA ... populasi komet dan 1000 km tubuh di sana tidak
ada besar (S. A. Stern, 1991). Meskipun pernyataan terakhir ini
ternyata salah (populasi di wilayah ini cukup besar), Stern tidak
hanya menganjurkan untuk menerima Pluto sebagai planet; dia
juga mengharapkan lebih banyak planet mirip Pluto ditemukan
di masa depan.
Pada saat dia menulis makalah ini, taruhan
profesionalnya jauh lebih rendah daripada ketika Pluto secara
resmi diturunkan pangkatnya dan dia adalah penyelidik utama
misi New Horizons NASA, sebuah penyelidikan dalam
Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 251
perjalanan ke Pluto dan Sabuk Kuiper. Namun prediksi Stern
tentang planet luar lainnya, seperti spekulasi Marsden bahwa
Pluto adalah anggota kelas objek yang berbeda, tidak memiliki
bukti empiris. Itu berubah pada 1993 ketika astronom Dave
Jewitt dan Jane Luu (1993) diumumkan pada Alam
keberadaan objek 1992 QB 1, membuktikan keberadaan
Sabuk Kuiper teoretis. Objek 1992 QB 1 orbit pada 40 SA (dan
dengan demikian di wilayah yang Stern bersikeras akan
kosong) (Jewitt & Luu, 1993). Dalam tahun berikutnya, ratusan
KBO telah (dan masih) ditemukan di wilayah 30–50 AU.
Kemiripan dinamis dan struktural antara pertumbuhan populasi
KBO dan sistem Pluto-Charon menyebabkan banyak astronom
akhirnya setuju dengan hipotesis Marsden bahwa Pluto
seharusnya tidak termasuk dalam kategori planet, tetapi ke
dalam kategori KBO - kelas planet kecil.
12.4.3. Planetarium Museum sejarah alam amerika tahun
2000
Ketika pedagogi ini ditantang secara publik di
planetarium pada pergantian milenium, pengunjung museum
bereaksi negatif. Pada Februari 2000, Hayden Planetarium di
American Museum of Natural History (AMNH) di New York
dibuka kembali setelah tiga tahun renovasi. Direktur
Planetarium, astrofisikawan Neil deGrasse Tyson,
memutuskan untuk mengeluarkan Pluto dari tampilan planet.
Ketika sebuah Waktu New York Artikel menunjukkan
ketidakhadiran Pluto, Tyson dihujani kritik dan surat dari anak-
anak dan orang tua yang meminta agar dia menampilkan Pluto
Kembali. Sayangnya, Pluto… tidak lain adalah objek sabuk
Kuiper - komet sisa dari pembentukan tata surya. Jika orbit
Pluto pernah diubah sehingga ia melakukan perjalanan
sedekat mungkin dengan Matahari seperti Bumi, Pluto akan
252 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner
menumbuhkan ekor dan terlihat seperti komet jumbo. Tidak
ada planet lain yang dapat membuat klaim ini (mungkin
memalukan). Sama seperti Ceres yang berubah dari planet
terkecil menjadi asteroid terbesar, demikian pula Pluto harus
dipindahkan dari status 'planet terkecil' menjadi objek terbesar
di kelas baru (Tyson, 1999).
Beberapa astronom menanggapi dengan kecewa
presentasi museum tentang Tata Surya. Pada bagian yang
sama Waktu New York Artikel, Richard Binzel, seorang saintis
planet di MIT, mengatakan bahwa pameran itu 'terlalu jauh
dalam menurunkan derajat Pluto, jauh melampaui apa yang
dipikirkan oleh para astronom arus utama'. Stern, juga dikutip,
menekankan hal ini dengan menyebut presentasi museum
tentang Pluto sebagai 'sudut pandang minoritas'. Salah satu
aspek yang mencolok dari pernyataan para astronom ini adalah
penggunaan bahasa demokrasi yang berulang-ulang (sudut
pandang minoritas dan mayoritas). Percakapan tercetak antara
Tyson dan Mark Sykes, Ketua Divisi Ilmu Planet dari American
Astronomical Society, membuktikan lebih jauh retorika minoritas
dan mayoritas. Sykes menyatakan bahwa sangat sedikit
astronom (dia dapat menghitung dengan satu tangan) yang
setuju dengan presentasi museum. Sykes lebih lanjut menduga
bahwa jika Pluto ditemukan hari ini, fakta bahwa ia memiliki
bulan dan atmosfir akan membuatnya memenuhi syarat sebagai
planet. Sykes mengakui bahwa beberapa orang sezamannya
mungkin tidak setuju. Tyson mengoreksinya, 'Tidak sedikit, tapi
banyak [akan mengatakan bahwa status Pluto sebagai planet
adalah produk sejarah, bukan sains].
Setelah percakapan dengan Tyson ini, Sykes berpidato
di depan Divisi Ilmu Planet dan menyimpulkan bahwa apa
yang akhirnya disajikan AMNH kepada publik bukanlah
kontroversi mengenai arti dari planet, tapi pedagogi
Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 253
bermasalah (Sykes, 2001). Publik yang datang ke pameran
berharap melihat sembilan planet, dan karena presentasi
Pluto yang ambigu (bukan sebagai planet atau bukan-planet),
publik tetap berpikir bahwa Pluto disajikan sebagai planet.
Dengan demikian, pameran planetarium tidak berfungsi untuk
mendidik publik mengenai klasifikasi rapuh Pluto sebagai
planet, melainkan hanya mengacak-acak bulu para astronom
yang melihat kecerobohan di balik apa yang coba dilakukan
pameran tersebut.
Dengan menampilkan sistem klasifikasi yang menolak
beberapa kosmologi ilmiah dan kosmologi budaya yang
dominan, pameran planetarium membatasi kemudahan istilah
tersebut. planet bisa diperdagangkan antara saintis dan
public. Planetarium Hayden mendukung sistem klasifikasinya,
tetapi tak lama setelah kontroversi ini dipasang sebuah plakat
dan kios baru untuk menjawab pertanyaan paling umum
pengunjung, 'Di mana Pluto?'(Kenneth, 2001). Selama
episode ini, berbeda saat IAU ditetapkan secara resmi planet,
zona perdagangan tidak sepenuhnya bubar karena komunitas
astronomi, dengan bantuan anggota masyarakat yang tidak
puas, dapat memveto klaim AMNH atas otoritas.
Selama masa krisis atau konflik, perbedaan antara
profesional dan amatir menajam karena profesional
menegaskan dominasi mereka untuk menyelesaikan konflik
demi tujuan profesional(Lankford, 1981). Kita dapat melihat ini
terjadi ketika pertanyaan tentang definisi planet dibahas.
Menyusul pengumuman tiga KBO pada akhir Juli, seorang
amatir (meskipun amatir dengan observatorium halaman
belakang) mendorong diskusi tentang MPML mengenai
bagaimana penemuan ini memengaruhi status planet Pluto. Ini
memancing tanggapan marah dari seorang profesional. Ahli
astronomi menulis:
254 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner
―Persoalan telah mengemuka [apakah Pluto harus
diturunkan statusnya menjadi planet minor], tetapi
seharusnya tidak [menjadi], karena tidak ada definisi
formal yang membagi planet mayor dan minor.
(Tholen, 2005)(Dave, 2005)‖
Dan seorang amatir menjawab: 'Bagi saya tampaknya
keengganan para saintis untuk menerima perubahan
paradigma, meskipun tipikal dalam sejarah sains, hanyalah
penundaan dari yang tak terelakkan' ( C r a w f o r d , n . d . )
12.4.4. Konferensi IAU 2006
IAU (International Astronomical Union) menetapkan
bahwa planet dan benda lain di Tata Surya kita, kecuali satelit,
ditetapkan ke dalam tiga kategori berbeda dengan cara berikut:
1. Sebuah 'planet' 1 adalah benda langit yang: (a) mengorbit
mengelilingi Matahari, (b) memiliki massa yang cukup
untuk gaya gravitasi sendiri untuk mengatasi gaya benda
kaku sehingga mengambil bentuk kesetimbangan
hidrostatik (hampir bulat), dan (c) memiliki membersihkan
lingkungan di sekitar orbitnya
2. 'Planet katai' adalah benda langit yang: (a) mengorbit
mengelilingi Matahari, (b) memiliki massa yang cukup
untuk gravitasi dirinya untuk mengatasi gaya benda kaku
sehingga ia mengasumsikan kesetimbangan hidrostatik
(hampir bulat ) bentuk, 2 ( c) belum membersihkan
lingkungan di sekitar orbitnya, dan (d) bukan satelit.
3. Semua objek lainnya 3 kecuali satelit yang mengorbit
Matahari akan disebut secara kolektif sebagai 'Badan Tata
Surya Kecil' (IAU, 2006)
Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 255
12.5. Nilai Aksiologi dan makna yang terkandung
dalam sebuah kehidupan
Penemuan Pluto bukanlah produk kebetulan.
Sebaliknya, itu adalah puncak dari upaya yang membosankan
untuk menemukan 'Planet X', yang diprediksi oleh astronom
Percival Lowell (1915)(Lowell, 1915), yang dikenal dengan
teorinya tentang kanal Mars. Planet X adalah sebuah benda
yang berteori lebih besar dari Bumi, mengorbit di luar Neptunus
dan menyebabkan gangguan yang diamati para astronom di
orbit Uranus. Pencarian Planet X ini dimulai pada tahun 1905
dan tidak berhasil sampai beberapa tahun kemudian ketika
Clyde Tombaugh astronom amatir dengan disposisi yang
cermat, memperoleh bukti fotografis dari sebuah objek yang
diperkirakan berada di orbit Planet X yang besar dan besar.
Pada tanggal 13 Maret 1930 (peringatan 75 tahun kelahiran
Percival Lowell) Observatorium Lowell mengumumkan
penemuan Tombaugh. Planet X yang baru ditemukan, yang
diperkirakan lebih besar dari Bumi, membutuhkan sebuah
nama. Dalam kehidupan sehari-hari harapannya kita bisa selalu
untuk melatih kesabaran dan tidak cepat berputus asa.
Walaupun masih pemula kita harus berusaha dengan sungguh-
sungguh dan cermat dalam bertindak.
Kebiasaan astronomi menentukan bahwa organisasi
penemu (Lowell Observatory) memiliki hak penamaan. Anggota
Observatorium Lowell akhirnya memilih Pluto, dewa kegelapan,
daerah yang jauh. Ketika nama itu diumumkan pada 25 Mei
1930, seorang wali dari observatorium tersebut selanjutnya
mencatat bahwa dua huruf pertama Pluto berfungsi sebagai
peringatan bagi pendukung pertama planet ini, Percival Lowell
(Time, 1930). Memberikan penghargaan/menghargai pihak lain
seyogyanya bisa kita lakukan setiap waktu kepada orang lain,
256 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner
apalagi yang telah berjasa dengan kita jangan sampai kita
lupakan.
Para astronom mengklaim bahwa masyarakat,
khususnya anak sekolah, peduli dengan nasib Pluto. Setelah
penurunan pangkat, bukti kepedulian terhadap Pluto
berlimpah di media profesional dan awam. Ada suasana
humor di ratusan Op-Ed, petisi online, desain kaus, kartun
politik, satir TV larut malam, stiker bemper, video YouTube,
dan komik web yang membahas tentang perubahan status
Pluto. Ketika terjadi perdebatan antara para astronom,
masyarakat memberikan bentuk kepedulian. Harapannya
dalam kehidupan sehari-hari kita bisa memiliki rasa peduli
kepada orang lain di sekitar kita. Saling memberi perhatian
sebagai bentuk kepedulian.
Pluto terus mengorbit Matahari dengan saudara-
saudaranya yang sedingin es, tidak menyadari signifikansi
terestrial nya. “Apapun yang terjadi, toh Pluto tetap mengorbit
Matahari entah tetap masuk planet ataupun planet kerdil. Di sini
kita sebaiknya tetap selalu bersyukur kepada Allah SWT
tentang ciptaan alam semesta dengan berusaha berperilaku
baik sesuai dengan kapasitas yang kita miliki, entah kita
dianggap maupun tidak oleh orang lain. Tetap fokus pada tugas
dan kewajiban serta menjaga kestabilan lingkungan.”
Makna yang terkandung dalam kehidupan setelah
mempelajari Pluto yaitu penemuan Pluto menjadi sebuah
planet bungsu, planet ke 9, bukanlah hal yang mudah dan
kebetulan, tetapi merupakan proses yang panjang yang butuh
dengan ketelitian, kesabaran. Walaupun pada akhirnya banyak
yang menentang dan menganggap bahwa pluto tidak masuk
klasifikasi planet. Perdebatan para astronom pun sampai
sekarang masih berlanjut. Dikeluarkannya Pluto dari anggota
planet di Tata Surya tidak menjadikan dia keluar dari tata surya
Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 257
hanya pengklasifikasiannya yang berubah menjadi planet
kerdil. Tetapi dia tetap melaksanakan tugasnya untuk
mengorbit Matahari dan tidak menyadari dengan status
terestrialnya.
Dalam kehidupan kita harus selalu berusaha dan tidak
pantang menyerah, bersikap menghargai dan toleransi diantara
perdebatan-perdebatan. Tidak boleh merasa paling benar dan
harus selalu berusaha untuk belajar. Mensyukuri apapun yang
telah kita miliki dengan selalu berupaya menjaga
keseimbangan alam. Sehingga kehidupan akan berjalan sesuai
dengan keteraturan.
258 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner
BAB 13
PARADIGMA TEORI DENTUMAN BESAR
(THEORY BIG BANG)
M. Hidayatur Rohman
Dosen Tadris IPA Fakultas Tarbiyah dan Ilmu Kependidikan
IAIN Salatiga
Email: [email protected]
13.1. Diskripsi Materi
Teori Dentuman Besar adalah bagian dari sains. Teori
dentuman besar merupakan hipotesis (anggapan dasar)
penciptaan alam semesta yang paling mungkin. Gagasan
dentuman besar didasarkan bahwa alam semesta berasal dari
keadaan panas dan padat yang mengalami ledakan dahsyat
dan mengembang. Semua galaksi di alam semesta
mengembang dan menjauhi pusat ledakan (Ekawati, R. 2015).
Menurut Bama (2015), dalam sains mencakup tiga substansi
dasar yang terkait dengan gejala alam yang ditinjau, yaitu
ontologi (menjawab pertanyaan apa itu), epistemologi
(menjawab pertanyaan mengapa dan bagaimana), serta
aksiologi (menjawab pertanyaan untuk apa). Oleh karena itu
bab ini akan ditinjau teori dentuman besar dalam 3 aspek, yaitu
ontologi, epistimologi dan aksiologi. Pada aspek ontologi akan
Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 259
diuraikan hakikat teori dentuman besar. Aspek epistimologi
diuraikan mengapa teori dentuman besar merupakan teori yang
paling cocok untuk menjelaskan asal usul alam semesta dan
bagaimana teori itu menjawab tentang terjadinya alam
semesta. Sedangkan aspek aksiologi, akan dibahas nilai atau
hikmah yang dapat diambil dari mempelajari paradigma teori
dentuman besar. Terakhir pada konteks psikologi teori
dentuman besar, makna apa yang terkandung dalam suatu
kehidupan. Sumber materi ini diambil dari berbagai buku
tentang teori tentang alam semesta, buku teori dentuman
besar, jurnal-jurnal atau artikel ilmiah lainnya tentang teori
dentuman besar.
13.2. Sisi Ontologi dari Teori Dentuman Besar
Alam semesta merupakan keseluruhan benda atau segala
sesuatu yang ada baik yang dapat maupun tidak dapat dilihat
oleh mata. Alam semesta memiliki sejarah dimana bintang-
bintang terbentuk, berevolusi, melepas energi. Alam semesta
mengalami proses penciptaan, proses dari ketiadaan menjadi
ada, dan akhirnya hancur (Ekawati, R. 2015). Ilmu yang
mempelajari tentang asal usul alam semesta disebut kosmologi
(Malik, A. & Haq, D.N. 2016). Sejak zaman kuno, manusia ingin
mengetahui bagaimana alam semesta diciptakan. Pertama
mengarang "cerita", yang disebut "mitos". Setelah fase itu, teori
mulai bermunculan dari para filsuf kuno. Hal ini menyiratkan
bahwa kosmologi bukan hanya masalah fisika, matematika
atau kimia, tetapi juga filsafat. Namun, hingga kini orang belum
menemukan teori kosmologis yang cukup ―masuk akal‖,
meskipun banyak di antaranya ada (Antonis M. 2009). Para
filsafat Yunani Kuno misalnya Pythagoras yang
mengembangkan gagasan bahwa alam semesta mengikuti
hukum-hukum yang bersifat kuantitatif. Kemudian berkembang
260 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner
pandangan di luar Yunani yang diwakili oleh Copernicus,
Aristarchus dan Galileo yang mengatakan benda-benda langit
termasuk bumi bergerak mengelilingi matahari (Malik, A. dan
Haq, D.N. 2016). Para ahli astronomi telah lama berusaha
merumuskan berbagai teori yang dapat menjelaskan tentang
kejadian alam semesta (Djakaria, 2020). Ekawati (2015) juga
menyatakan ada beberapa teori penciptaan alam semesta yang
disepakati oleh ahli-ahli astronomi. Terdapat Tiga teori asal
usul alam semesta, yaitu 1) Teori Dentuman Besar (Big Bang),
2) Teori Keadaan Tetap (Steady State Theory), 3) Teori Osilasi
(Tjasyono, 2006). Khusus untuk teori Dentumana Besar,
terdapat Fenomena-fenomena yang mendukung teori
Dentuman Besar antara lain: 1) radiasi termal, 2) radiasi latar
belakang kosmik, 3) prinsip antropik, 4) teori kuantum (Ekawati,
2015).
Teori dentuman besar merupakan teori mutakhir tentang
penciptaan alam semesta. Sebelumnya telah berlaku berbagai
teori kejadian alam semesta dengan sejumlah pendukung dan
penentangnya. Seperti Teori Keadaan Tetap (Steady State
Theory) yang diusulkan pada tahun 1948 oleh Bondi, Gold, dan
Hoyle dari Universitas Cambridge (Tjasyono, 2006). Menurut
teori ini, alam semesta tidak ada awalnya dan tidak akan
berakhir. Dalam teori keadaan tetap tidak ada asumsi bola api
kosmik yang besar dan pernah meledak. Alam semesta akan
datang silih berganti berbentuk atom-atom hidrogen dalam
ruang angkasa, membentuk galaksi baru dan menggantikan
galaksi lama yang bergerak menjauhi kita dalam ekspansinya
(Ekawati, R. 2015). Teori Keadaan tetap menyatakan bahwa
meskipun berkembang, alam semesta tidak memiliki permulaan
(Peter K. & Evan G. 2015)
Teori lainnya yang cukup akomodatif dari kedua teori di
atas adalah teori osilasi. Keyakinan tentang kejadian alam
Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 261
semesta sama dengan Teori Keadaan Tetap yaitu bahwa alam
semesta tidak awal dan tidak akan berakhir. Tetapi model
osilasi mengakui adanya dentuman besar dan nanti pada suatu
saat gravitasi menyedot kembali efek ekspansi ini sehingga
alam semesta akan mengempis (collapse) yang pada akhirnya
akan menggumpal kembali dalam kepadatan yang tinggi
dengan temperatur yang tinggi dan akan terjadi dentuman
besar kembali. Setelah dentuman besar kedua kali terjadi,
dimulai kembali ekspansi kedua dan suatu saat akan
mengempis kembali dan meledak untuk ketiga kalinya dan
seterusnya (Tjasyono, 2006).
Teori dentuman besar sampai sekarang tetap diterima
sebagai permulaan awal semesta. Meskipun beberapa ahli
astronomi lain agak meragukan teori tersebut. Teori ini pertama
kali dikemukakan oleh kosmolog Abbe Lemaitre pada tahun
1920-an. Menurutnya alam semesta ini bermula dari gumpalan
super-atom raksasa yang isinya tidak bisa kita bayangkan
tetapi kira-kira seperti bola api raksasa yang suhunya antara 10
milyar sampai 1 trilyun derajat celcius (air mendidih suhunya
hanya 100o C) (Djakaria, 2020). Gumpalan super-atom tersebut
meledak sekitar 15 milyar tahun yang lalu. Hasil sisa dentuman
besar tersebut menyebar menjadi debu dan awan hidrogen.
Setelah berumur ratusan juta tahun, debu dan awan hidrogen
tersebut membentuk bintang-bintang dalam ukuran yang
berbeda-beda. Seiring dengan terbentunya bintang-bintang, di
antara bintang-bintang tersebut berpusat membentuk
kelompoknya masing-masing yang kemudian kita sebut galaksi.
galaksi terus berkembang dan sebagai akibatnya, galaksi-
galaksi menyebar dan menandainya dengan pergeseran merah
pada spektrumnya. Seiring waktu, seiring bertambahnya jarak
dari pengamat di Bumi, laju ekspansi meningkat (Georgievich,
B.S. 2017). Pergeseran merah sebanding dengan kuadrat dari
262 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner
lebar garis dan berbanding terbalik dengan pangkat tiga dari
panjang gelombang (Wang, L.J. 2013).
Pendapat lain mengatakan bahwa alam semesta berawal
pada waktu tertentu melalui ledakan ―telur kosmik‖ yang disebut
dentuman besar, yang kira-kira 10 miliar sampai 20 miliar tahun
yang lalu dan mengembangnya alam semesta sekarang adalah
kelanjutan dari dentuman besar (Sihombing, 1999).
Berdasarkan permodelan ledakan ini, alam semesta, awalnya
dalam keadaan sangat panas dan padat, mengembang secara
terus menerus hingga hari ini. Berdasarkan pengukuran terbaik
tahun 2009, keadaan awal alam semesta bermula sekitar 13,7
miliar tahun lalu (Komatsu, E. 2009). Teori dentuman besar
menjelaskan alam semesta berasal dari suatu ledakan besar
yang menghamburkan seluruh isi alam semesta ke segala arah
ruang. Saat ledakan terjadi, alam semesta berukuran titik
berkerapatan tinggi tak terhingga, bersuhu tak berhingga besar.
Saat alam semesta terus mengembang dan usianya
bertambah, suhunya semakin mengecil. Akhirnya suhu alam
semesta sampai pada ambang penciptaan partikel dan anti
partikel (Anugraha, 2011). Asal mula penciptaan alam semesta
adalah dentuman besar, alam semesta dibayangkan sebagai
nol ukurannya, dan tidak terhingga panasnya. Namun ketika
alam semesta memuai, temperatur radiasi akan berkurang
(Hawking, 1988).
Dalam perspektif islam, teori dentuman besar disebutkan
dalam Alquran, surat Al Anbiya, ayat 30:
… Bahwa langit dan bumi (ruang waktu dan energi materi) itu
dahulu sesuatu yang padu (dalam singularitas), kemudian Kami
pisahkan keduanya itu.
Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 263
Dalam Al Qur‘an, surat Adz Dzariat, ayat 47:
Dan langit (ruang waktu) itu Kami bangun dengan kekuatan
(ketika dentuman besar dan inflasi melandanya sehingga
beberapa dari dimensinya menjadi terbentang). Dan
sesungguhnya Kamilah yang meluaskannya (sebagai kosmos
yang berekspansi).
Pandangan Al-Qur‘an tentang kejadian alam semesta ini
diterangkan dalam Al-Quran surat Fussilat ayat 11:
Kemudian Dia menuju ke langit dan (langit) itu masih berupa
asap, lalu Dia berfirman kepadanya dan kepada bumi,
“Datanglah kamu berdua menurut perintah-Ku dengan patuh
atau terpaksa.” Keduanya menjawab, “Kami datang dengan
patuh.”
Tafsir dari surat Fussilat ayat 11 yaitu pada mulanya alam ini
adalah satu kesatuan yang padu kemudian benda yang tadinya
menyatu mengalami pemisahan dan diterangkan bahwa
sebelum terjadinya langit dia hanya berbentuk kepulan asap.
Tentu terjadinya asap karena adanya api. Mungkin lebih dekat
api tersebut tercipta dari hasil ledakan yang maha dahsyat
yang membuat terjadi pemisahan benda yang tadinya menyatu
dan mengeluarkan asap, dan dari asap inilah langit diciptakan
(Ritonga, M.S. 2018).
264 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner
13.3. Teori Dentuman Besar Menjelaskan Tentang
Asal Usul Alam Semesta
Stephen Hawking merupakan pendukung model
dentuman besar. Tesis doktoralnya mengkritik model keadaan
tetap (steady state) dan pembuktiannya tentang singularitas
dentuman besar memberikannya kesuksesan sepanjang masa.
Asal mula penciptaan alam semesta (Hawking, 1988) adalah
dentuman besar, alam semesta dibayangkan sebagai nol
ukurannya, dan tidak terhingga panasnya. Namun ketika alam
semesta memuai, temperatur radiasi akan berkurang.
Satu detik setelah dentuman besar, temperatur turun ke
sepuluh miliar derajat. Ini kira-kira seribu kali temperatur pusat
matahari. Pada waktu itu alam semesta berisi foton, elektron,
dan neutrino dan antipartikelnya, serta sedikit proton dan
neutron. Ketika alam semesta terus memuai dan temperatur
terus menurun, laju produksi pasangan elektron-antielektron
akan lebih rendah daripada laju inhilasinya. Jadi kebanyakan
elektron dan antielektron akan saling meniadakan dan
menghasilkan lebih banyak foton serta menyisakan sedikit
elektron. Neutrino dan antineutrino tidak akan saling
meniadakan karena partikel-partikel beriteraksi lemah. Jadi
partikel ini sampai sekarang masih tersebar di alam semesta.
Seratus detik setelah dentuman besar, temperatur telah
turun menjadi satu miliar derajat. Pada temperatur ini proton
dan neutron tidak lagi cukup energinya untuk mangatasi tarikan
gaya nuklir kuat, dan mulai saling bergabung membentuk inti
atom deutrium yang terdiri dari satu proton dan satu neutron.
Kemudian inti deutrium bergabung dengan proton dan neutron
membentuk ini helium, yang terdiri atas dua proton dan satu
atau dua neutron. Juga terbentuk inti unsur ringan lain yaitu
litium dan berilium.
Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 265
Beberapa jam setelah dentuman besar, produksi helium
dan unsur-unsur lain berhenti. Setelah kira-kira sejuta tahun
berikutnya tidak banyak yang terjadi dalam jagat raya, kecuali
pemuaian berlanjut dan temperatur terus menurun. Temperatur
turun sampai beberapa ribu derajat, elektron serta inti tidak
cukup besar lagi energinya untuk mengalahkan tarikan
elektromagnet antara keduanya mulailah terbentuk mulailah
terbentuk atom-atom. Alam semesta secara keseluruhann terus
memuai dan mendingin, tetapi dalam dalam kawasan yang
sedikit lebih rapat dari rata-rata, pemuaian melambat karena
tarikan gravitasi ekstra. Akhirnya pemuaian beberapa kawasan
terhenti dan mulailah mengerut karena oleh tarikan gravitasi
ekstra. Sambil mengerut, kawasan itu mulai berputar karena
tarikan gravitasi oleh materi di luarnya. Makin kecil kawasan
yang mengerut, makin cepat kawasan berpusing (berotasi).
Dengan cara ini terbentuklah galaksi putar yang mirip cakram.
Lebih lanjut, Halliday, Resnik & Walker (2005)
menguraikan peristiwa yang terjadi selama interval waktu
berurutan setelah dentuman besar:
t s. Ini adalah waktu yang paling awal tentang
perkembangan awal semesta. Seluruh alam semesta jauh lebih
kecil dari proton dan suhunya sekitar 1032 K.
t s. Pada saat ini, alam semesta telah mengalami
inflasi sangat cepat. Alam semesta telah menjadi sup panas
foton, kuark, dan lepton pada temperatur sekitar 1027 K, terlalu
panas untuk pembentukan proton dan neutron.
t s. Kuark-kuark menggabungkan diri untuk membentuk
proton dan neutron dan antipartikelnya. Alam semesta telah
mendingin oleh ekspenasi berkelanjutan sehingga foton
kekurangan energi untuk menguraikan partikel-partikel baru.
Partikel materi dan antimateri bertabrakan dan memusnahkan
satu sama lainnya. Ada sedikit kelebihan materi, karena gagal
266 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner
menemukan pasangan pemusnahan, bertahan untuk
membentuk materi yang kita kenal sekarang.
t menit. Alam semesta kini telah cukup dingin sehingga
proton dan neutron, ketika bertabrakan, bisa tetap melekat
bersama untuk membentuk nukleus massa-rendah 2H, 3He,
4He, dan 7Li. Kelimpahan relatif nuklida yang diprediksi ini
seperti yang diamati di alam semesta saat ini.
t 379.000 tahun. Temperatur sekarang telah turun jauh ke
2970 K, dan elektron dapat menempel nukleus ketika
bertubrukan, dan membentuk atom. Karena cahaya tidak
berinteraksi dengan baik terhadap partikel (tak bermuatan),
seperti atom netral, cahaya sekarang bebas untuk menempuh
perjalan jarak jauh. Radiasi ini membentuk radiasi latar
belakang kosmik. Atom hidrogen dan helium, dibawah
pengaruh gravitasi, mulai mengumpul serta memulai
pembentukan galaksi dan bintang-bintang.
13.4. Kebenaran Teori Dentuman Besar
Teori Dentuman Besar adalah teori yang berlaku untuk
evolusi alam semesta kita. Model tersebut, berdasarkan bukti
yang ada, mengusulkan bahwa ada peristiwa di mana ruang
dan waktu muncul, bahwa alam semesta awal sangat panas
dan sangat padat, dan ruang itu sendiri telah mengembang dan
alam semesta menjadi dingin. Ada beberapa bukti observasi
yang mendukung Teori Dentuman Besar: (1) kami mengamati
bahwa alam semesta mengembang, (2) komposisi atom
konsisten dengan teori dan (3) Kosmik Microwave Background
(CMB) menunjukkan suhu yang hampir seragam di seluruh
langit, yang gangguannya menunjukkan kepadatan berlebih
dan kurang yang mengarah pada struktur skala besar yang kita
lihat sekarang. (Laura E. T. at.al. 2013).
Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 267
13.4.1. Awal dari Alam Semesta mendukung teori
Dentuman Besar
Oleh Augesti, A. (2019) ada 7 penemuan yang paling
mengejutkan tentang awal dari segalanya dan alam semesta,
yang semuanya mendukung kebenaran teori dentuman besar,
diantaranya:
1. Alam Semesta Meluas
Sampai tahun 1929, asal mula terbentuknya alam
semesta masih sebatas mitos dan teori. Tetapi pada tahun
itu, seorang astronom bernama Edwin Hubble menemukan
sesuatu yang sangat penting tentang alam semesta,
sesuatu yang akan membuka cara baru untuk memahami
masa lalu kehidupan, yaitu segala sesuatunya
berkembang. Hubble membuat penemuannya dengan
mengukur apa yang disebut redshift, yang merupakan
pergeseran ke arah panjang gelombang cahaya merah
yang terlihat di galaksi yang sangat jauh. Semakin jauh
objek, semakin jelas redshift. Hubble menemukan bahwa
redshift meningkat secara linear dengan jarak di galaksi
jauh, yang menunjukkan bahwa alam semesta tidak
stasioner, tapi berkembang sekaligus. Wang (2013) juga
mengatakan bahwa Hubble mengemukakan pergeseran
merah disebabkan oleh Efek Doppler karena pergerakan
bintang dan galaksi yang surut. Penafsiran seperti itu
secara logis mengarah pada alam semesta yang terus
berkembang. Menelusuri kembali ekspansi ini ke masa lalu
yang jauh, itu mengarah pada penciptaan alam semesta
entah dari mana dari ketiadaan pada waktu asal tertentu.
Peristiwa penciptaan disebut Dentuman Besar.
268 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner
2. Radiasi Dasar Gelombang Mikro Kosmik
Pada Mei 1964, Arno Penzias dan Robert Wilson,
peneliti di Bell Telephone Laboratories, bekerja
membangun platform penerima gelombang radio di New
Jersey. Antena alat ini terus menerima dengungan aneh
yang sepertinya datang dari mana-mana, sepanjang waktu.
Kedua saintis mengira, itu mungkin merpati yang masuk ke
dalam peralatan, memindahkan sarang dan tidak
melakukan apa-apa. Namun demikian, Penzias dan Wilson
tidak melakukan upaya apa pun untuk mengurangi
gangguan. Akhirnya, mereka menyadari bahwa ada
sesuatu yang tak beres. Apa yang mereka deteksi,
ternyata, adalah cahaya pertama alam semesta, yaitu
radiasi dasar gelombang mikro kosmik. Radiasi ini dimulai
sekitar 380.000 tahun setelah dentuman besar, ketika alam
semesta akhirnya cukup dingin untuk foton (partikel seperti
gelombang yang membentuk cahaya) untuk berkelana
dengan bebas. Penemuan ini lantas mendukung teori
dentuman besar dan gagasan bahwa alam semesta
mengembang lebih cepat daripada kecepatan cahaya
dalam sekejap pertamanya.
3. Peta Langit
Penemuan dasar gelombang mikro kosmik membuka
jalan baru untuk menguak asal usul alam semesta. Pada
tahun 1989, NASA meluncurkan satelit yang disebut
Cosmic Background Explorer (COBE), yang mengukur
variasi kecil dalam radiasi dasar tersebut. Hasilnya adalah
"gambar bayi" alam semesta, menurut NASA, menunjukkan
beberapa variasi kepadatan pertama di alam semesta yang
mengembang. Variasi kecil ini mungkin memunculkan pola
Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 269
galaksi dan ruang hampa, yang dikenal sebagai cosmic
web of galaxies, yang kita lihat di alam semesta saat ini.
4. Bukti Inflasi
Dasar gelombang mikro kosmik juga memungkinkan
para peneliti untuk menemukan "senjata asap" untuk inflasi
-- ekspansi besar-besaran yang terjadi lebih cepat dari
cahaya di Dentuman Besar. (Meskipun teori relativitas
khusus Albert Einstein menyatakan bahwa tidak ada yang
lebih cepat dari kilatan cahaya yang melesat melalui
ruang). Pada tahun 2016, fisikawan mengumumkan bahwa
mereka telah mendeteksi jenis polarisasi tertentu di
beberapa dasar gelombang mikro kosmik. Polarisasi ini
dikenal sebagai "B-mode." Polarisasi B-mode adalah bukti
langsung pertama dari gelombang gravitasi dari Dentuman
Besar. Gelombang gravitasi tercipta ketika benda-benda
besar di ruang angkasa mempercepat atau memperlambat
gerakannya (yang pertama kali ditemukan berasal dari
tabrakan dua Lubang Hitam). B-mode menyediakan cara
baru untuk secara langsung menyelidiki ekspansi alam
semesta awal.
5. Tak Ada Dimensi Ekstra
Salah satu konsekuensi dari penemuan gelombang
gravitasi adalah bahwa hal itu memungkinkan para saintis
untuk mencari dimensi tambahan. Menurut ahli teori,
gelombang gravitasi harus dapat menyeberang ke dimensi
yang tidak diketahui, jika dimensi itu ada. Pada Oktober
2017, para saintis mendeteksi gelombang gravitasi dari
tabrakan dua bintang neutron. Mereka mengukur waktu
yang dibutuhkan oleh gelombang untuk melakukan
perjalanan dari bintang ke Bumi, dan tidak menemukan
270 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner
bukti adanya kebocoran ekstra-dimensi. Hasilnya, yang
diterbitkan pada Juli 2018 dalam Journal of Cosmology and
Astroparticle Physics, menunjukkan bahwa jika ada dimensi
lain di luar sana, bentuknya pasti kecil dan akan
memengaruhi area alam semesta yang berukuran kurang
dari 1 mil (1,6 kilometer). Itu berarti bahwa teori string, yang
menyatakan bahwa alam semesta terbuat dari getaran kecil
sebuah rangkaian, masih bisa dibenarkan.
6. Percepatan Ekspansi
Salah satu penemuan teraneh di bidang fisika adalah
bahwa alam semesta tidak hanya berkembang, tapi juga
tumbuh dengan kecepatan yang semakin cepat. Penemuan
ini berasal dari tahun 1998, ketika fisikawan
mengumumkan hasil dari beberapa proyek jangka panjang
yang mengukur supernova super berat, yang disebut
supernova Tipe Ia. Hasil (yang memenangkan peneliti Saul
Perlmutter, Brian P. Schmidt dan Adam G. Reiss sebuah
Nobel Prize pada 2011), mengungkapkan cahaya yang
lemah dari supernova terjauh itu. Cahaya lemah tersebut
menunjukkan bahwa ruang angkasa mengembang, yaitu
segala sesuatu di alam semesta ini berangsur-angsur
semakin jauh dari yang lainnya.
Para saintis menyebut pendorong ekspansi ini sebagai
dark energy atau ―energi gelap‖, sebuah mesin misterius
yang dapat membentuk sekitar 68% energi di alam
semesta. Paul (2017) juga menyatakan bahwa Materi gelap
dan energi yang tak terlihat terwujud sebagai lebih dari
setengah isi Semesta, yang dapat memengaruhi separuh
Semesta, bukanlah fakta yang tersebar secara kebetulan.
Energi gelap tersebut tampaknya sangat penting untuk
membuat teori-teori tentang permulaan alam semesta yang
Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 271
sesuai dengan pengamatan yang sedang dilakukan
sekarang, seperti yang dibuat oleh Wilkinson Microwave
Anisotropy Probe (WMAP) milik NASA, sebuah instrumen
yang menghasilkan peta dari dasar gelombang mikro
kosmik.
7. Lebih Cepat dari yang diharapkan
Hasil baru dari Teleskop Hubble, dirilis pada April 2019,
telah memperdalam teka-teki dari alam semesta yang
mengembang. Pengukuran dari teleskop ruang angkasa ini
menunjukkan bahwa ekspansi alam semesta adalah 9%
lebih cepat dari yang diprediksi sebelumnya. Untuk galaksi,
jarak setiap 3,3 juta tahun cahaya dari Bumi, diterjemahkan
menjadi 46 mil per detik (74 km per detik), lebih cepat dari
perkiraan sebelumnya, menurut NASA.
13.4.2. Fenomena Pendukung Teori Dentuman Besar
Menurut Ekawati (2015), fisikawan dan astronom
menemukan beberapa fenomena yang mendukung terjadinya
Dentuman Besar:
1. Radiasi Termal
Radiasi termal sangat berperan penting untuk dapat
memahami radiasi latar belakang kosmik dan lubang hitam.
Untuk menjelaskan radiasi dibutuhkan hipotesis radikal
Max Plank tahun 1900. Teori Plank menunjukkan laju
pancaran energi radiasi untuk berbagai suhu bergantung
pada panjang gelombang. Kurva-kurva teoritik Planck
menunjukkan, radiasi itu menyebar dan puncaknya
bergeser ke panjang gelombang yang lebih panjang bila
suhu semakin rendah. Benson (2011) menyatakan bahwa
sifat-sifat spektrum dicirikan oleh satu parameter, suhu,
272 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner
oleh karena itu kadang-kadang disebut sebagai spektrum
radiasi termal. Ketika suhu dinaikkan, puncak bergerak ke
arah ujung panjang gelombang pendek, yang memberikan
efek perubahan secara berurutan dari merah menjadi
oranye menjadi kuning menjadi putih menjadi biru-putih.
2. Radiasi Latar Belakang Kosmik
Gambaran alam semesta sebagai atom primordial (telur
kosmik) mendorong para kosmolog menggambarkan awal
alam semesta sebagai materi yang panas, mampat, dan
berevolusi dengan cepat. Hal ini diperkirakan bahwa alam
semesta mungkin dipenuhi oleh radiasi latar belakang
kosmik yang terdiri dari foton masa silam yang dipancarkan
oleh dentuman besar. Suhu radiasi latar belakang ini
diprediksi sekitar 5K.
3. Prinsip Antropik
The Anthrotipic Principle, ketika terjadi dentuman besar,
para fisikawan memperkirakan bahwa ada beberapa prinsip
antropik. Ada dua versi prinsip antropik yaitu versi lemah
dan versi kuat. Prinsip antropik lemah menyatakan bahwa
kedudukan manusia di alam semesta sangat istimewa
sehingga dapat disesuaikan dengan keberadaan manusia
sebagai pengamat. Prinsip ini sebagian besar banyak
diterima orang. Prinsip antropik kuat menyatakan bahwa
alam semesta pada tahap tertentu harus dapat
menghadirkan keberadaan manusia hidup didalamnya.
Hawking menulis: ―Rintangan-rintangan terhadap
munculnya suatu alam semesta seperti kita miliki ini dari
sesuatu seperti ledakan besar sangatlah banyak. Saya kira
sangat jelas bahwa disini ada implikasi-implikasi religius‖.
Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 273
4. Teori Kuantum
Dalam model Teori Dentuman Besar, teori relativitas
umum memberikan gambaran yang meyakinkan tentang
evolusi alam semesta dari beberapa saat setelah
waktu=nol hingga hari ini. Hawking menunjukkan bahwa
titik awal mula relativitas umum meramalkan titik
singularitas dan di titik itu relativitas umum runtuh. Hal
tersebut merupakan teori klasik. Ruang dan waktu tidak
dapat digambarkan lagi dengan persamaan Einstein ketika
materi runtuh dengan kerapatan tak terhingga. Bagaimana
mungkin fisika dapat meramalkan alam semesta jika semua
hukum fisika runtuh pada saat dentuman besar? Maka,
Teori Kuantum harus diterapkan saat terjadi dentuman
besar. Tahun 1900, Max Plank memperkenalkan teori
kuantum. Energi model beradiasi Planck ini hanya dapat
terserap atau terpancarkan dalam paket-paket tertentu
yang disebut kuanta. Neils Bohr memperluas gagasan
Planck untuk menerangkan spektrum hidrogen dengan
mengasumsikan atom-atom dalam keadaan kuantum
tertentu. Tahun 1920 Erwin Schrodinger, dan Werner
Heisenberg mengajukan teori yang disebut Mekanika
Kuantum, sebuah teori yang diterapkan secara umum pada
atom-atom dan bagian-bagiannya serta pada radiasinya.
Teori kuantum merupakan fondasi dari teori-teori tentang
partikel elementer, atom, dan inti.
13.4.3. Model Teori Dentuman Besar
Model dentuman besar sebagai model kosmologi yang
diterima kebanyakan fisikawan didasarkan pada dua asumsi
yang teruji kebenarannya (Sihombing, 1999):
274 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner
1. Sekelompok galaksi yang lain kelihatan bergerak dari
galaksi yang lain; sehingga alam semesta itu ‗mengembang‘
pada skala besar.
2. Jika ruang-waktu mengembang, maka pada masa lalu
ruang-waktulah yang sangat mampat.
Dari kedua asumsi di atas membawa pada suatu hipotesis
bahwa materi alam semesta pada mulanya sangat memadat
seperti awal mula singularitas. Perkembangan materi dari awal
mula singularitas berlansung cepat dengan adanya dentuman
besar.
13.5. Nilai Aksiologi dalam Paradigma Teori
Dentuman Besar
Penjelasan tentang penciptaan alam semesta ini
dipaparkan secara terperinci dalam ilmu umum khususnya
fisika. Etkina (2005) menyatakan bahwa fisika terbentuk
sebagai akibat pertemuan dari dua orde pengalaman, pertama
mendasarkan diri pada hasil observasi terhadap gejala alam
(orde observation) dan kedua mendasarkan diri pada konsep
manusia mengenal alam (orde conceptional). Dengan
demikian, dalam desain pelaksanaan pembelajaran fisika harus
diupayakan agar dapat membangkitkan minat pebelajar untuk
menjawab apa dan bagaimana sesuatu dapat terjadi sehingga
dapat meningkatkan kecerdasan dan pemahamannya tentang
alam beserta isinya yang penuh dengan rahasia. Dengan
tersingkapnya tabir rahasia alam satu persatu dibarengi oleh
mengalirnya arus informasi sebagai produk fisika, jangkauan
fisika menjadi semakin luas yang akhirnya melahirkan sifat
terapannya yaitu teknologi. Ada ungkapan yang menyatakan
bahwa ―fisika hari ini adalah teknologi hari esok‖.
Menurut Kristiono (2014) fisika sebagai cabang sains
dan teknologi tak dapat dipisahkan yang menghasilkan iptek
Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 275
yang bersifat komplementer, di satu sisi mengandung makna
hakikat fisika (the nature of physics) dan di sisi lain
mengandung makna hakikat teknologi (the nature of
technology). Secara ontologis, fisika yang dipelajari peserta
didik menunjukkan berbagai fenomena alam yang indah
mempesona, yaitu keragaman, keserupaan, keteraturan,
ketidakteraturan, kelestarian nisbi, dan kejadiankejadian yang
bersifat probabilistik yang membuat peserta didik merasa
tertarik kepada alam beserta isinya sekaligus mengagungkan
pencipta-Nya.
Prinsip antropik menyatakan setiap detail alam semesta
telah dirancang dengan cermat untuk memungkinkan manusia
hidup. Alam semesta tercipta dari ketiadaan, sebagai hasil
ledakan suatu ledakan besar yang tak terbayangkan, yang
dikenal dengan ―dentuman besar‖. Dengan kata lain, alam
semesta terbentuk atau diciptakan oleh Tuhan Yang Maha Esa,
pemilik kekuatan, pengetahuan, dan kecerdasan mutlak, telah
menciptakan alam semesta beserta isinya (Ekawati, 2015).
Hal inilah yang akan memfasilitasi peserta didik secara
lambat laun menjadi rendah hati dan menyadari bahwa
―semakin dalam pengetahuan tentang hakikat fisika yang
dimiliki, maka semakin kecil kemampuan yang dirasakan
dirinya dibandingkan dengan kemampuan Tuhan Yang Maha
Esa. Tampaknya tidak terlalu berlebihan, jika dikatakan bahwa
tingginya tingkat pengetahuan seseorang merupakan salah
satu indikator tingginya tingkat spiritual orang tersebut. Disinilah
perlunya peserta didik ditanamkan pentingnya belajar
sepanjang hayat, sehingga secara lambat laun peserta didik
dapat menyadari dirinya semakin kecil dan semakin besarlah
keyakinannya kepada Sang Maha Pencipta (Kristiono, 2014).
Nilai aksiologi dalam Paradigma Teori Dentuman Besar
juga dapat dilihat dari Tujuan penciptaan alam semesta.
276 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner
Menurut perspektif Islam dalam Maunah (20190, terdapat
beberapa tujuan diciptakannya alam semesta, sebagai berikut:
1. Sebagai sarana untuk menghantarkan manusia pada
pengetahuan dan pembuktian tentang keberadaan dan
kemahakuasaan Allah, sebagaimana tertuang dalam Al
Qur‘an surat al-Dukhan ayat 38-39:
Dan kami tidak menciptakan langit dan bumi dan apa yang
ada antara keduanya dengan bermain-main. Kami tidak
menciptakan keduanya melainkan dengan haq, tetapi
kebanyakan mereka tidak mengetahui.
2. Untuk memperlihatkan kepada manusia akan tanda-tanda
Allah SWT, sebagaimana tertuang dalam Al Qur‘an Surat
Al-Fushilat ayat 53:
Kami akan memperlihatkan kepada mereka tanda-tanda
(kekuasaan) kami di segala wilayah bumi dan pada diri
mereka sendiri, hingga jelas bagi mereka bahwa Al Quran
itu adalah benar
3. Sebagai bahan dan sumber pelajaran serta pengamatan
bagi manusia untuk menggali rahasia Allah SWT dengan
akal dan pengamatan, sebagaimana dalam Al Qur‘an surat
Yunus ayat 4:
Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 277
Hanya kepada-Nyalah kamu semuanya akan kembali;
sebagai janji yang benar daripada Allah,Sesungguhnya
Allah menciptakan makhluk pada permulaannya Kemudian
mengulanginya (menghidupkannya) kembali (sesudah
berbangkit), agar dia memberi pembalasan kepada orang-
orang yang beriman dan yang mengerjakan amal saleh
dengan adil. dan untuk orang-orang kafir disediakan
minuman air yang panas dan azab yang pedih disebabkan
kekafiran mereka
13.6. Makna yang terkadung dalam Sebuah
Kehidupan
Alam semesta oleh Allah tidak secara otomatis dan
langsung ada, akan tetapi melalui proses yang sangat panjang
dari masa ke masa yang melibatkan berbagai faktor dan aspek.
Allah tidak menciptakan alam ini sekaligus akan tetapi justru
karena ada proses itulah maka tercipta dan muncul apa yang
disebut dengan kehidupan baik bagi manusia ataupun bagi
mahluk lain yang juga diberi hidup oleh Allah (Maunah, S.
2019). Uraian tersebut terkandung makna bahwa segala
sesuatu yang ada di dunia ini terjadi melalui suatu proses, tidak
ada yang dalam sekejap langsung jadi.
Keberhasilan suatu proses itu tergantung dari usaha
yang dilakukan, baik usaha lahiriyan (perbuatan atau kerja),
maupun batiniyah (berdoa memohon kepada Allah), yang nanti
akan muncul konsep tawakal kepada Allah. Tawakal adalah
berserah diri kepada Allah SWT setelah berusaha. Misalnya,
278 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner
kita ingin pandai harus belajar, ingin kaya harus bekerja, ingin
jadi professor harus meneliti, ingin jabatan harus bekerja
dengan tekun, ingin membangun sebuah keluarga harus
menikah, dan masih banyak lagi. Konsep tawakal seperti yang
tersurat dalam Alqur‘an surat At-Talaq ayat 2-3:
..Barangsiapa bertakwa kepada Allah niscaya Dia akan
membukakan jalan keluar baginya, dan Dia memberinya rezeki
dari arah yang tidak disangka-sangkanya. Dan barangsiapa
bertawakal kepada Allah, niscaya Allah akan mencukupkan
(keperluan)nya.
Makna lain yang bisa diambil dari teori dentuman besar
ini bahwa kita harus senantiasa memperbaiki kualitas diri dalam
kehidupan ini, baik secara individu maupun bermasyarakat,
berbangsa dan beragama. Alam semesta mengalami proses
penciptaan, proses dari ketiadaan menjadi ada, dan akhirnya
hancur. Pada proses penciptaan terdapat proses penciptaan
galaksi, bintang, manusia, hewan, tumbuhan, dan makluk hidup
lainnya. Disana berlangsung ribuan, bahkan jutaan proses
fisika, kimia, biologi dan proses-proses lain yang tidak diketahui
(Ekawati, 2015). Maksud yang terkandung dalam pernyataan
tersebut adalah kita sebagai makhluk, pasti berasal dari
ketiadaan, kemudian ada melalui pertemuan antara sperma
dan ovum, lalu berkembang menjadi manusia dari zigot
menjadi bayi dalam kandungan. Setelah itu lahirlah di dunia
menjadi manusia yang sempurna yang tumbuh atau berproses
menjadi manusia dewasa, berkembang biak memiliki
keturunan, memiliki keluarga, akhirnya menjadi tua dan
meninggal dunia (kembali ke ketiadaan).
Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 279
Melihat proses tersebut, sebagai manusia tentunya
harus selalu berserah diri kepada Allah, tidak boleh sedikitpun
memiliki sifat sombong dan serakah di muka bumi ini, serta
selalu kembali kepada ampunan dari Allah SWT. Manusia
hanya sebentar di dunia ini, dalam istilah jawa ―neng donyo
menungso namung mampir ngombe‖, sehingga manusia harus
senantiasa berbuat yang bermanfaat, baik kepada dirinya
maupun orang lain. Khoirun nas anfa‟uhum lin nas, sebaik-baik
manusia adalah yang bermanfaat bagi manusia lainnya,
sehingga diperoleh derajat manusia yang paling tinggi seorang
manusia (ihsan) sebelum kembali ke haribaan ilahi Allah SWT
yaitu insan kamil (manusia yang sempurna), atau muhsin.
Sebagaimana disebutkan dalam Alqur‘an surat 133-134:
Dan bersegeralah kamu mencari ampunan dari Tuhanmu dan
mendapatkan surga yang luasnya seluas langit dan bumi yang
disediakan bagi orang-orang yang bertakwa,
(yaitu) orang yang berinfak, baik di waktu lapang maupun
sempit, dan orang-orang yang menahan amarahnya dan
memaafkan (kesalahan) orang lain. Dan Allah mencintai orang
yang berbuat kebaikan.
280 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner
BAB 14
PERGESERAN PARADIGMA GEOSENTRIS
Rusdiyana
Dosen PGSD Universitas Achmad Yani Banjarmasin
email : [email protected]
14.1. Diskripsi Materi
Menurut pandangan bangsa Babilonia, mereka percaya
bahwa bumi merupakan pusat alam semesta dan mereka
beranggapan bumi sebagai suatu gunung yang berongga di
bawahnya ditopang oleh suatu Samudra. Angkasa melengkung
di atas bumi berdiri tegak di antara perairan bawah dan
perairan atas Samudra, ketika siang kadang-kadang turun ke
bumi berupa hujan (Firdaus & Sinensis, 2017). Kepercayaan
bahwa bumi merupakan pusat tata surya dikenal sebagai
pandangan geosentris.
Teori Geosentris pertama kali dilontarkan oleh
Anaxagoras (500-428 SM) dengan bunyi sebagai berikut :
bumi itu berbentuk Sperical Body (bulat seperti Bola) dan
tetap berada dalam keadaan diam pada tempatnya di mana
matahari dan benda-benda langit di sekelilingnya bergerak
mengelilingi bumi tersebut. Dengan demikian bumi adalah
Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 281
pusat alam semesta. Geosentrisme atau disebut Teori
Geosentrik, adalah istilah astronomi yang menggambarkan
alam semesta dengan bumi sebagai pusatnya dan pusat
pergerakan semua benda- benda langit. Model ini menjadi
sistem kosmologi predominan pada budaya kuno misalnya
Yunani kuno, yang meliputi sistem-sistem terkenal yang
dikemukakan oleh Aristoteles (384-322 SM) dan Claudius
Ptolemaeus di tahun 140 SM (Lawson, 2004).
Pada abad ke 16 seorang saintis polandia bernama
Nikolas Copernicus berhasil mengubah pandangan yang
dianut selama berabad-abad. Menurut Copernicus, bumi
adalah planet dan seperti halnya dengan planet yang lain,
beredar mengelilingi matahari sebagai pusat (Heliosentris).
Pandangan ini berdasarkan hasil pengamatan dan
perhitungan sistematis. Semua berkat penemuan teropong
atau teleskop sebagai alat pengamat dan seiring
berkembangnya matematika dan fisika sebagai sarana
penunjang teori Heliosentris.
14.2. Pandangan Geosentris Yunani Kuno
Pandangan Geosentris ini selama 14 abad lamanya
dianut orang. Pada waktu itu pengamatan secara kasar mata
orang Yunani mengenal 5 planet, yaitu Merkurius, Venus, Mars,
Yupiter dan Saturnus. Dua pengamatan umum mendukung
pandangan bahwa Bumi adalah pusat dari alam semesta.
Pengamatan pertama adalah bintang-bintang, matahari dan
planet-planet nampak berputar mengitari bumi setiap hari,
membuat bumi adalah pusat sistem ini. Lebih lanjut, setiap
bintang berada pada suatu bulatan stelar atau selestial ("stellar
sphere" atau "celestial sphere"), di mana bumi adalah
pusatnya, yang berkeliling setiap hari, di seputar garis yang
menghubungkan kutub utara dan selatan sebagai aksisnya.
282 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner
Bintang-bintang yang terdekat dengan khatulistiwa nampak
naik dan turun, tetapi setiap bintang kembali ke titik terbitnya
setiap hari. Observasi umum kedua yang mendukung model
geosentrik adalah bumi nampaknya tidak bergerak dari sudut
pandang pengamat yang berada di bumi, bahwa bumi itu solid,
stabil dan tetap di tempat. Dengan kata lain, benar-benar dalam
posisi diam.
Sewaktu ilmu pengetahuan modern mulai berkembang
setelah Eropa kembali ke zaman kebangkitan pada abad ke 17,
pandangan orang mengenai asal usul kehidupan dibentuk oleh
ajaran yang tercantum dalam perjanjian lama pada kitab
genesis. Dalam kitab ini memuat ajaran tentang bumi yang
mirip dengan pandangan orang Babilonia. Bedanya bahwa
angkasa di langit ada suatu tempat yang disebut surga yaitu
tempat Tuhan Yang Maha esa bertahta, sedangkan di bawah
bumi terdapat suatu tempat yang disebut neraka (Firdaus &
Sinensis, 2017).
Gambar 14.1. Pandangan ajaran kitab genesis.
14.2.1. Tokoh Pencetus Teori Geosentris
Saintis Yunani yang mengemukakan teori geosentris
diantaranya adalah:
Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 283
a. Aristoteles (384-322 SM)
Aristoteles berpendapat ada gerak alami, ia
mengemukakan tentang sifat bawaan dari berbagai benda yang
memberikan alasan untuk berbagai sifat tersebut daya instrik
khusus dari benda itu sendiri. Jika benda bergerak sentripetal
dan gerak jatuh bebas merupakan gerak alamiah dari sifat air
dan tanah (bumi), sedangkan gerka sentrifugal dan loncatan ke
atas merupakan sifat alamiah dari api dan udara, dan gerak
sirkuler (melingkar) merupakan gerak alamiah dari sifat eter. Ia
beragumen tentang gerak paksa yang terjadi akibat pengaruh
luar yang dikenakan kepada benda dan boleh kesembarang
arah seperti dorongan atau tarikan bukan dari benda itu sendiri.
Ia mempercayai konsep benda akan hanya bergerak apapun
itu bentuknya, jika selalu diberi gaya, dan gerak akan berhenti
jika gaya dihilangkan, dengan kata lain gerak paksa itu harus
ada gaya yang terus menerus. Aristoteles juga berpendapat
percepatan benda berdasarkan berat benda, yakni makin berat
benda, makin cepat benda akan jatuh ke tanah. Oleh karena
itu, kecepatan benda menjadi proposional tergantung berat
benda. Dari paham-paham tersebut Aristoteles menyimpulkan
pusat alam semesta adalah bumi, pergerakan benda-benda
langit sangat sempurna terus menerus. Aristoteles belum
mengenal adanya gaya gravitasi. Secara ilmiah, Aristoteles
menjelaskan, langit ini hampa tidak ada penghalang bagi
benda-benda untuk terus bergerak atau tidak ada gaya yang
menimbulkan benda angkasa itu berhenti (Nabil, 2018).
b. Claudius Ptolemaeus (100-170 SM)
Claudius Ptolemaeus (140 SM) menyempurnakan sistem
jagad raya Aristoteles dengan melakukan melakukan
pengamatan astronomis di Aleksandria, hasil pengamatannya
digunakan untuk membangun model geometri tentang jagad
284 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner
raya di dalam risalah the Almagest (Sistem Besar) yang
memuat teori matematik tentang gerak Matahari, Bulan dan
planet-planet. Ptolemaeus menggambarkan bumi dikelilingi
lingkaran-lingkaran, pada lingkaran-lingkaran ini terdapat
lingkaran-lingkaran kecil dan planet-planet serta Matahari
bergerak pada lingkaran-lingkaran kecil ini (Purwanto, 2013).
Ptolemaeus mengarang beberapa risalah ilmiah, tiga
diantaranya memainkan peranan penting dalam kesaintis islam
dan eropa. Yang pertama, risalah astronomi yang dikenal
dengan Almagest (Risalah Besar). Kedua, risalah Geographia,
yang merupakan diskusi teliti mengenai pengetahuan geografi
Helenistik. Ketiga, risalah astrologi yang dikenal sebagai
Tetrabiblos (Empat Buku) dimana dia berusaha mengadaptasi
astrologi horoskop ke filosofi alam Aristotelian. Ia juga
melestarikan daftar raja-raja kuno yang disebut Kanon
Ptolemaeus, yang penting bagi penelitian sejarah timur tengah.
Ptolemaeus sesuai dengan pendapat Aristoteles tentang
kosmos, yaitu geosentris bumi menjadi pusat tata surya.
Benda-benda langit jaraknya dari bumi berturut-turut semakin
jauh. Lintasan benda-benda langit tersebut berupa lingkaran di
dalam bola langit. Sementara langit merupakan tempat bintang-
bintang sejati sehingga mereka berada pada dinding bola langit
(Nabil, 2018).
Matahari adalah salah satu dari 100 milyar bintang dalam
galaksi. Matahari sebagai pusat tata surya berada pada jarak
30 tahun cahaya dari pusat Bhima sakti. Pada zaman Yunani
kuno seorang ahli filsafat bernama Clausius Ptolomeus
mengemukakan pendapatnya bahwa bumi adalah pusat dari
alam semesta. Menurut pandangan ini matahari, bulan, dan
planet-planet beredar mengelilingi bumi yang tetap diam
sebagai pusatnya. Pandangan Geosentris ini selama 14 abad
lamanya dianut orang. Pada waktu itu pengamatan secara
Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 285
kasar mata orang yunani mengenal 5 planet, yaitu Merkurius,
Venus, Mars, Yupiter dan Saturnus (Jasin, 2012).
Pengetahuan kita akan model geosentris Yunani sebagian
besar berasal dari Almagest, yaitu buku yang ditulis oleh
Claudius Ptolemy sekitar 500 tahun setelah masa Aristoteles.
Dalam Almagest, Ptolemeus memasukkan posisi planet-planet
seperti yang diprediksikan dalam modelnya (Anonim a, 2020).
Menurut pandangan Geosentris ini susunan planet–planet
dapat digambarkan sebagai Gambar 14.2 berikut:
Gambar 14. 2. Bumi sebagai pusat tata surya
Dalam teori geosentris Ptolomeus dikenal istilah
deferent/epicycle (Halimah, 2018), yaitu bentuk lintasan
melingkar yang pusatnya juga beredar mengikuti lintasan
melingkar dengan jejari lebih besar seperti ditunjukkan pada
Gambar 14.3.
Gambar 14.3: Model epicycle
286 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner
Jadi, pada masa itu, tata surya dimodelkan dengan bumi
sebagai pusat dengan matahari dan berbagai planet lainnya
mengitari bumi dengan lintasan berbentuk. epicycle yang
bertingkat-tingkat. Karena itu jelas bahwa model ini sangat
rumit dan membingungkan. Ptolemy harus membuat model
yang sama rumitnya untuk menguji ulang gerakan ini. Model
Ptolemy tidak hanya memiliki planet dan Matahari yang melekat
pada satu bidang masing-masing saja, tapi ia harus
memasukkan lingkaran (epicycles) di atas lingkaran (deferents)
dengan Bumi mengimbangi dari pusat. Pada versi yang lebih
kompleks pada model ini yaitu masih sering terjadi kesalahan
prediksi dalam beberapa derajat atau dengan jarak sudut yang
lebih besar dari diameter bulan purnama (Anonim b, 2020).
Dua pengamatan umum mendukung pandangan bahwa
Bumi adalah pusat dari alam semesta. Pengamatan pertama
adalah bintang-bintang, matahari dan planet-planet nampak
berputar mengitari bumi setiap hari, membuat bumi adalah
pusat sistem ini. Lebih lanjut, setiap bintang berada pada suatu
bulatan stelar atau selestial ("stellar sphere" atau "celestial
sphere"), di mana bumi adalah pusatnya, yang berkeliling
setiap hari, di seputar garis yang menghubungkan kutub utara
dan selatan sebagai aksisnya. Bintang-bintang yang terdekat
dengan khatulistiwa nampak naik dan turun, tetapi setiap
bintang kembali ke titik terbitnya setiap hari. Observasi umum
kedua yang mendukung model geosentrik adalah bumi
nampaknya tidak bergerak dari sudut pandang pengamat yang
berada di bumi, bahwa bumi itu solid, stabil dan tetap di tempat.
Dengan kata lain, benar-benar dalam posisi diam (Firdaus &
Sinensis, 2017).
Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner 287
Gambar 14.4. Pandangan teori geosentris, bumi sebagai
pusat tatasurya.
14.2.2. Saintis Modern Pendukung Geosentris
Saintis yang sependapat dengan teori geosentris dalam
buku Matahari Mengelilingi Bumi (Abdullah, 2011) diantaranya
adalah:
a. Pandangan Pertama, oleh Sheikh Bandar al-Khaibari.
Seorang dosen di salah satu Universitas di Uni Emirat
Arab menjadi bahan tertawaan sejumlah siswa dan pengguna
internet karena mengatakan "Bumi tidak bergerak pada
porosnya dan Mataharilah yang mengelilingi Bumi" Dilansir
Daily Mail (Surat kabar dari UK), Sheikh Bandar Al - Khaibari
mengklaim bumi itu statis tidak bergerak dan matahari
mengelilingi bumi setelah salah seorang mahasiswanya
bertanya mengenai rotasi bumi.
Setelah mengatakan kalau bumi itu tidak berotasi dan
mataharilah yang mengelilingi bumi, sang dosen tampaknya
sadar kalau mahasiswanya kebingungan dan tak sependapat
dengan dirinya sehingga Sheikh al-Khaibari berusaha untuk
mempertahankan pendapatnya dan mengutip sejumlah
pendapat ulama dan pernyataan Alquran dan Hadits.
Mungkin, karena argumennya sangat sulit dimengerti ia
membuat sebuah ilustrasi sebuah pesawat tidak akan bisa
288 Mengungkap Hakikat Paradigma Sains dan Pemikir Saintis Revolusioner