sejarah perkembangan fisika

Kemudian pada tahun 1611, Keppler menyempurnakan desain teleskop Galileo
yaitu dengan menggunakan dua buah lensa cembung sehingga gambar yang dihasilkan
terbalik. Desain Keppler ini masih menjadi desain utama refraktor masa kini hanya saja
mungkin ada perbaikan dalam lensa dan kaca.
Selama abad ke-15 sampai abad ke-16, para ilmuwan berlomba-lomba untuk menghitung
kecepatan cahaya dengan berbagai cara. Ada yang menggunakan cara yang hampir sama
ketika menghitung kecepatan suara, yaitu dengan menyuruh seseorang berdiri di atas bukit
yang sangat jauh kemudian menyalakan sebuah lentera. Selang waktu ketika cahaya lentera
dinyalakan dengan cahaya yang dilihat oleh pengamat di bawah bukit itulah yang menjadi
dasar perhitungan kecepatan cahaya. Ilmuwan yang menggunakan metode ini adalah
Galileo Galilei. Namun Galileo tidak menemukan selang waktu tersebut, sehingga Galileo
nenyatakan bahwa kecepatan cahaya sangat cepat bahkan tak berhingga.
Pada tahun 1670-an, Ole Romer (1644-1710), mengamati bulan-bulan di Planet Jupiter.
Dia mengamati berapa lama waktu yang dibutuhkan bulan-bulan itu untuk bergerak ke
belakang Jupiter. Namun, dia heran karena mendapati waktu bulan muncul dan menghilang
berbeda-beda, terkadang lebih cepat dan terkadang lebih lambat dari waktu yang telah
dihitung. Romer pun mengambil kesimpulan bahwa kecepatan cahaya mempunyai batas.
Itu mengacu dari posisi Bumi saat dia melakukan pengamatan. Dan jeda waktu tadi
diketemukan sebesar 16,7 menit. Romer menganggap bahwa jarak Bumi-Jupiter sebesar 2
AU. Dapat disimpulkan bahwa C = 2 AU/16,7 menit = 300,000 km/s.
Walaupun saat itu tetapan AU (Satuan Astronomi) masih belum ditetapkan, tetapi dari hasil
pengamatan Romer tersebut membuktikan bahwa kecepatan cahaya sangat besar. Pantas
saja Galileo gagal mengukurnya karena mungkin jarak pengamatan yang dilakukan Galileo
kurang jauh.
Pada tahun 1675, Sir Isaac Newton dalam Hypothesis of Light menyatakan bahwa cahaya
terdiri dari partikel halus yang memancar ke segala arah dari sumbernya. Jika partikel
diamggap tidak bermassa, maka suatu benda bersinar tidak akan kehilangan massanya
hanya karena memancarkan cahaya, dan cahaya itu sendiri tidak dipengaruhi oleh gravitasi.
Teori Newton ini dikenal dengan nama Teori Emisi.

Pada tahun 1678, Christian Huygens mengatakan teori bahwa
cahaya dipancarkan ke segala arah sebagai gelombang seperti bumi. Sehingga jike

60 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

demikian cahaya akan memiliki frekuensi dan panjang gelombang. Pada zaman Newton
dan Huygens hidup, orang-orang beranggapan bahwa cahaya selalu memerlukan energi
dalam perambatannya. Namun, ruang antara bintang maupun planet di antariksa merupakan
ruang hampa udara. Inilah yang membuat kebingungan, jika cahaya seperti yang dikatakan
oleh Huygens maka medium apakah yang menghantarkan cahaya di ruang angkasa?
Sehingga Huygens menjawab kritik ini dengan berhipotesis bahwa ada zat yang bernama
eter sebagai perantara di ruang hampa. Zat ini sangat ringan, tembus pandang, dan
memenuhi seluruh alam semesta. Eterlah yang ‘mengantarkan cahaya dari bintang-bintang
sampai ke Bumi.

Newton menjelaskan cahaya bagaikan peluru yang melaju mengikuti lintasan
lurus. Anehnya dilain tempat Newton malah mengusulkan teori getaran eter untuk
menjelaskan sifat cahaya. Ini memperlihatkan ketidakkonsistenan Newton. Tapi Newton
percaya bahwa eter terdiri dari partikel yang sangat halus yang membuatnya bersifat sangat
renggang dan lenting. Alam tanpa eter tidak mungkin menghantar gelombang. Newton
bersikukuh menolak ide Huygens bahwa cahaya bersifat gelombang. Menurut Newton
gelombang akan melebar dan mengisi seluruh ruang seperti gelombang air mengisi ceruk
kolam, padahal dalam praktik cahaya mengikuti garis lurus dan tidak mengisi ruang
bayangan. Pada kesempatan lain Newton menyatakan lebih suka langit tetap kosong
daripada diisi eter. Bagaimanapun juga sekiranya ruang angkasa diisi eter maka perjalanan
benda langit terhambat. Implikasi ini tidak teramati, ia tetap lebih suka alam tanpa eter,
persis seperti ajaran atonomi yunani. Dari sini dapat disimpulkan bahwa Newton masih
bimbang perihal cahaya, ia tidak dapat memilih antara model peluru dan getaran eter meski
condong pada yang pertama. Dalam edisi kedua ‘Principia’ (1713) Newton kembali
menutup segala spekulasi dan menulis “saya tidak mengakali hipotesa”. Sampai
pertengahan abad ke-18, tidak ada percobaan-percobaan yang mendukung kebenaran
bahwa cahaya diumpamakan sebagai peluru di atas.

61 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

A. Galileo Galilei

Galileo Galilei
(1564 M - 1642 M) adalah seorang astronom, filsuf,
dan fisikawan Italia yang memiliki peran besar
dalam revolusi ilmiah. Sumbangannya dalam
keilmuan antara lain adalah penyempurnaan teleskop
(dengan 32x pembesaran) dan berbagai observasi astronomi seperti menemukan satelit alami
Jupiter -Io, Europa, Ganymede, dan Callisto- pada 7 Januari 1610. Buku karangannya adalah
Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo yang kemudian diterbitkan di Florence pada
1632, dan Discorsi e dimostrazioni matematiche, intorno à due nuove scienze diterbitkan di
Leiden pada 1638.

B. Johannes Kepler

Johannes Kepler (Jerman ,1571-
1630). Dalam bukunya Iklan
Vitellionem Paralipomena, Kepler
menyatakan bahwa intensitas cahaya
dari sumber titik berbanding terbalik
dengan kuadrat jarak dari
sumbernya, cahaya yang dapat
diperbanyak melalui jarak jauh tanpa
batas dan bahwa kecepatan propagasi adalah tak terbatas. Dia menjelaskan visi sebagai
konsekuensi dari pembentukan gambar pada retina oleh lensa pada mata dan benar
menggambarkan penyebab panjang-sightedness dan kecupetan.

62 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

Dalam Dioptrice, Kepler disajikan penjelasan tentang prinsip-prinsip yang terlibat dalam
mikroskop lensa konvergen / divergen dan teleskop. Dalam risalah yang sama, ia
menyarankan agar teleskop dapat dibangun menggunakan tujuan konvergen dan lensa mata
konvergen dan menggambarkan kombinasi lensa yang kemudian akan menjadi dikenal
sebagai lensa tele. Ia menemukan refleksi internal total, tetapi tidak dapat menemukan
hubungan yang memuaskan antara sudut datang dan sudut bias.

C. Rene Descartes

Para matematikawan dan filsuf Rene Descartes (Perancis,
1596-1650) menerbitkan karya Snell pada tahun 1637 di
Dioptrique La nya. Descartes menentukan sudut refraksi
dan menunjukkan hukum sinus dari refraksi optik yang Willebrord Snell sebelumnya
berasal.

D. Francesco Maria
Gimaldi

Francesco Maria Grimaldi (Italia, 1618-1663). Dalam Physico-
mathesis nya lumine de, coloribus et Iride, diterbitkan pada
1655, menggambarkan pengamatan difraksi ketika ia melewati
cahaya putih melalui lubang kecil. Grimaldi menyimpulkan bahwa cahaya adalah cairan
yang menunjukkan gelombang-seperti gerakan.

63 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

E. Robert Hooke

Robert Hooke (Inggris, 1635-1703)
tertarik pada eksperimen Grimaldi, dia mengulangi
hal itu. Pada 1655, Hooke diterbitkan risalahnya,
Micrographia. Dalam buku itu, dijelaskan Hooke
pengamatan dengan mikroskop senyawa yang
memiliki lensa objektif dan lensa konvergen mata
konvergen. Dalam buku yang sama, ia
menggambarkan pengamatannya dari warna yang dihasilkan dalam serpihan dari mika,
gelembung sabun dan film minyak di atas air. Dia mengakui bahwa warna diproduksi di
mika serpih ini terkait dengan ketebalan mereka tetapi tidak mampu untuk membangun
hubungan yang pasti antara ketebalan dan warna. Hooke diajukan sebuah teori gelombang
untuk propagasi cahaya.

F. Isaac Newton

Isaac Newton (Inggris, 1642-1727) telah
melolong sukses di optik. Pada 1666, ketika ia berlibur di
rumah, ia menemukan pemecahan atas cahaya putih
menjadi warna komponennya ketika melewati sebuah
prisma. Pada 1668, sebagai solusi untuk masalah
chromatic aberration dipamerkan oleh teleskop
pembiasan, Newton dibangun teleskop refleksi pertama.
Pada 1672, pengamatan sebelumnya Newton pada dispersi sinar matahari saat melewati

64 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

sebuah prisma dilaporkan ke Royal Society. Newton menyimpulkan bahwa sinar matahari
terdiri dari cahaya warna yang berbeda yang dibiaskan oleh kaca untuk luasan yang
berbeda. Ini adalah awal dari optik fisik.
Newton 's Opticks diterbitkan pada 1704. Dalam buku itu, Newton mengemukakan
pandangannya bahwa cahaya adalah partikel tetapi bahwa partikel dapat merangsang
gelombang di aether. Kepatuhan-Nya kepada sifat partikel cahaya didasarkan terutama pada
anggapan bahwa perjalanan cahaya dalam garis lurus sedangkan gelombang bisa menekuk
ke daerah bayangan. Newton juga membangun teleskop refraksi karena ia menduga bahwa
cahaya putih terdiri dari spektrum cahaya. Dia bereksperimene dengan menembakan cahaya
putih menjadi warna pelangidi sekitar cerah objek astronoomi.

G. Christian Huygens

Christiaan Huygens (Belanda, 1629-

1695), seorang ilmuwan fisik dan astronom dan ahli

matematika. Dalam de Traité nya Lumiere pada tahun

1690, Huygens mengemukakan teori gelombang cahaya

nya. Dia dianggap ringan yang ditularkan melalui eter meresapi segala yang dibuat dari

partikel-partikel kecil yang elastis, yang masing-masing dapat bertindak sebagai sumber

sekunder wavelet. Atas dasar ini, Huygens menjelaskan banyak karakteristik propagasi

cahaya diketahui, termasuk refraksi ganda di kalsit ditemukan oleh Bartholinus pada 1669.

Dia memecah monopoli teori partikel Newton cahaya.Huygens mengatakan bahwa cahaya

pada dasarnya sama dengan bunyi dan berupa gelombang.

65 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

• Periode III

(1800 M s.d. 1890 M)

A. Perkembangan Optik Periode III (Periode singkat, 1800 M s.d. 1890 M)

Periode III ini merupakan periode tersingkat dalam sejarah perkembangan optik.

Periode III dimulai ketika ketika sekitar tahun 1801, Thomas Young dan Agustin Fresnell

membuktikan bahwa cahaya dapat melentur (difraksi) dan dapat mengalami interferensi

ketika dilewatkan pada dua celah sempit. Ternyata peristiwa ini tidak dapat diterangkan

oleh teori emisi Newton. Selain tidak dapat menjelaskan peristiwa difraksi dan interferensi,

teori emisi Newton pun tidak dapat menjelaskan bahwa kecepatan cahaya di dalam air lebih

kecil dibandingkan kecepatan cahaya di udara. Sehingga anggapan bahwa cahaya

merupakan gelombang semakin kuat.

Selanjutnya Maxwell (1831-1874) mengemukakan pendapatnya bahwa cahaya

dibangkitkan oleh gejala kelistrikkan dan kemagnetan sehingga tergolong gelombang

elektomagnetik. Sesuatu yang yang berbeda dengan gelombang bunyi yang tergolong

gelombang mekanik. Gelombang elekromagnetik dapat merambat dengan atau tanpa

medium dan kecepatan rambatnyapun amat tinggi bila dibandingkan dengan gelombang

bunyi. Gelombang elekromagnetik merambat dengan kecepatan 300.000 km/s, kecepatan

ini hampir sama dengan kecepatan gelombang cahaya. Sehingga dapat dikatakan bahwa

cahaya merupakan gelombang elektromagnetik.

Dua prediksi Maxwell diuji secara terpisah oleh Heinrich Rudolf Hertz ( 1857-1894 ) dan

Hendrik Antoon Lorentz ( 1853-1928 ). Maxwell meramalkan bahwa gangguan di dalam

medan magnetik dan listrik harus merambat secepat cahaya. Tapi gelombang

elektromagnetik seperti itu belum pernah teramati.

Pada tahun 1887, Heartz menguji prediksi itu sampai dengan memercikkan bunga

api listrik di antara dua kutub. Ia mengamati bahwa di antara dua kutub di tempat lain di

66 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

dalam laboratoriumnya terjadi juga percikan bunga api yang sama.Tak pelak lagi, pengaruh
bunga api yang petama harus dibawa sebagai gelombang melalui udara sehingga
menimbulkan bunga api yang kedua. Ia membuktikan secara eksperimental bahwa
gelombang mirip seperti cahaya, karena menunjukkan gejala pemantulan, pembiasan,
difraksi, dan polarisasi.

A. Thomas Young

Thomas Young (Inggris, 1773-

1829). Dilakukan percobaan yang

sangat infered sifat gelombang

cahaya. Karena ia percaya bahwa

cahaya terdiri dari gelombang,

muda beralasan bahwa beberapa

jenis interaksi akan terjadi ketika

dua gelombang cahaya bertemu.

Tutorial interaktif ini mengeksplorasi bagaimana gelombang cahaya koheren berinteraksi

ketika melewati dua celah berjarak dekat. Pada tahun 1793 , ia berhasil menjelaskan

proses akomodasi pada mata manusia. Ia mengatakan bahwa lensa mata berubah

bentuknya, sesuai jarak benda yang dilihatnya. Tahun 1801 ia menemukan penyebab

astigmatisma yaitu keadaan mata yang menyebabkan benda yang dilihat Nampak kabur.

Hal ini disebabkan oleh lengkung mata yang tidak normal. Pada tahun ini juga ia

menemukan hokum interferensi cahaya. Ia membuktikan bahwa cahaya adalah

gelombang. Selain itu young beranggapan bahwa suatu zat memiliki batas ketegangan .
Sifat ketegangan inni dinamakan ‘ Modulus Young ‘ pada suatu zat.. Thomas

menggunkan sebuah berkas cahaya tunggal ( monokromatis ) dan celah sempit yang

memancar menuju dua celah sempit atau sejajar dan jaraknya berdekatan, celah-celah

Young dapat digunakan untuk menentukan pola interferasi. Dalam percobaannya, Young

67 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

menjelaskan bahwa difraksi merupakan gejala penyebaran cahaya yang dialami oleh
seberkas gelombang cahaya ketika melalui suatu celah sempit dibandingkan dengan
ukuran panjang gelombangnya. Young mengatakan bahwa manusia dapat melihat warna
karena didalam retina mata manusia terdapat tiga reseptor warna yang masing-masing
peka terhadap warna merah, hijau. Biru.

B. Augustin Jean Fresnel

Augustin Jean Fresnel (Prancis ,1788-
1827). Independen menemukan kembali
interferensi dan mulai mempelajari teori
gelombang cahaya.
Difraksi efek, seperti tepi samar bayangan
dan bayangan pinggiran, diketahui telah
diamati pada awal abad ke-17. Namun, sebelum penemuan gangguan pada tahun 1801,
baik teori gelombang maupun teori partikel bisa menawarkan penjelasan yang cocok
untuk efek.
Di tahun 1816, Fresnel menunjukkan bahwa fenomena difraksi berbagai sepenuhnya
dijelaskan oleh interferensi gelombang cahaya. Sebagai hasil dari penyelidikan oleh Arago
Fresnel dan pada gangguan cahaya terpolarisasi dan interpretasi selanjutnya mereka
dengan Thomas Young, disimpulkan bahwa gelombang cahaya yang transversal dan
tidak, seperti yang telah diperkirakan sebelumnya, longitudinal. Fresnel menemukan
lensa Fresnel yaitu bentuk lensa cembung yang bentuknya berbeda dengan lensa cembung
pada umumnya.Fresnel menemukan persamaan Fresnel untuk mengamati perilaku
gelombang cahaya ketika merambat antar medium yang mempunyai indeks bias berbeda
namun indeks bias tersebut bernilai real. Fresnel berpendapat bahwa gelombang cahaya
mengalami refraksi dan refraksi beraturan.

68 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

C. James Clerk Maxwell

James Clerk Maxwell (Skotlandia,

1831-1879). Pada tahun 1865 dari studi

tentang persamaan

menggambarkan medan listrik dan

magnetik, ditemukan bahwa kecepatan

gelombang elektromagnetik harus,

dalam kesalahan

eksperimental, menjadi sama dengan kecepatan cahaya. Maxwell menyimpulkan bahwa

cahaya adalah bentuk dari gelombang elektromagnetik. Maxwell menyelidiki

tentanghubungan antar warna dengan cara bagaimana warna terseut tertangkap oleh

mataHasil penyelidikannya merupakan dasar dari fotografi berwarna dan menuntun

Maxwell untuk membuat potret berwarna. Maxwell menyatakan bahwa cepat ranbat

gelombang elektromagnetik sama dengan cepat rambat cahaya yaitu dan

berkesimpulan bahwa cahaya merupakan gelombang elektromagnetik.

69 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

D. Michael Faraday

Pada tahun 1845, Faraday mulai meneliti tali-temali cahaya
dengan gejala elektromagnetik. Penelitian ini diusulkan oleh
William Thomson ( belakangan terkenal sebagai Lord Kelvin
). Seberkas cahaya yang terpolarisasi oleh bidang ia lewatkan
sejenis kaca berat yang terletak di antara kedua kutub magnet.
Bidang polarisasi cahaya itu ternyata berputar. Faraday girang sekali. Kelihatannya bukan
saja listrik yang tekait dengan kemagnetan, tapi keduanya berhubungan dengan cahaya.
Ia menyimpulkan bahwa gaya magnetik dan gaya cahaya berhubungan satu sama lain.
Hal ini, menurut Faraday, kemungkinan besar sangat penting pada penelitian susulan
terhadap kedua jenis gaya alamiah ini. Prediksinya tidak meleset. Kelak di kemudian
hari, maxwell merumuskan hubungan ini secara matematis.

70 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

• Periode IV

(1887 M s.d. 1925) (1550 M – 1800 M)

Optika modern ditandai dengan perkembagan ilmu dan rekayasa optik yang menjadi sangat
populer pada abad 20. Bidang optik ini meliputi elektromagnetik atau sifat kuantum
cahaya. Pada era optika modern ditandai dengan penemuan besar yaitu mengenai efek foto
listrik dan serat optik.

A. Efek Fotolistrik

Efek fotolistrik berawal dari penemuan Heinrich Rudolf Hertz pada tahun 1887. Efek

fotolistrik adalah peristiwa terlepasnya elektron yang dimiliki atom-atom logam akibat

disinari oleh cahaya yang memiliki frekuensi lebih besar daripada frekuensi ambang

logam tersebut. Peralatan eksperimen Hertz pada waktu terdiri dari dua buah plat logam

yang terhubung dengan sumber tegangan dan terletak dalam ruang.

Sebuah logam ketika disinari akan melepaskan elektron, yang akan menghasilkan arus

listrik jika disambung ke rangkaian tertutup. Jika cahaya adalah gelombang seperti yang

telah diprediksikan oleh Fisika klasik, maka seharusnya semakin tinggi intensitas cahaya

yang diberikan maka semakin besar arus yang terdeteksi. Namun hasil eksperimen

menunjukkan bahwa walaupun intensitas cahaya yang diberikan maksimum, elektron

tidak muncul juga dari plat logam.

Tetapi ketika diberikan cahaya dengan panjang gelombang yang lebih pendek (frekuensi

lebih tinggi, ke arah warna ungu dari spektrum cahaya) dari sebelumnya, tiba-tiba

71 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

elektron lepas dari plat logam sehingga terdeteksi arus listrik, padahal intensitas yang
diberikan lebih kecil dari intensitas sebelumnya. Berarti, energi yang dibutuhkan oleh
plat logam untuk melepaskan elektronnya tergantung pada panjang gelombang. Hal
inilah yang membuat banyak ilmuwan pada saat itu menjadi kebingungan.

Misteri ini akhirnya dijawab oleh Albert Einstein, yang menyatakan bahwa
cahaya terkuantisasi dalam gumpalan partikel cahaya yang disebut foton. Energi yang
dibawa oleh foton sebanding dengan frekuensi cahaya dan konstanta Planck. Dibutuhkan
sebuah foton dengan energi yang lebih tinggi dari energi ikatan elektron untuk
melepaskan elektron keluar dari plat logam. Ketika frekuensi cahaya yang diberikan
masih rendah, maka walaupun intensitas cahaya yang diberikan maksimum, foton tidak
memiliki cukup energi untuk melepaskan electron dari ikatannya. Tapi ketika frekuensi
cahaya yang diberikan lebih tinggi, maka walaupun terdapat hanya satu foton saja
(intensitas rendah) dengan energi yang cukup, foton tersebut mampu untuk melepaskan
satu elektron dari ikatannya. Intensitas cahaya dinaikkan berarti akan semakin banyak
jumlah foton yang dilepaskan, akibatnya semakin banyak elektron yang akan lepas.

B. Serat Optik

Serat optik adalah sejenis kabel yang terbuat dari kaca atau
plastik yang sangat halus dan lebih kecil dari sehelai rambut, dan dapat digunakan untuk
mentransmisikan sinyal cahaya dari suatu tempat ke tempat lain. Sumber cahaya yang digunakan
biasanya adalah laser atau LED. Kabel ini berdiameter lebih kurang 120 mikrometer. Cahaya
yang ada di dalam serat optik tidak keluar karena indeks bias dari kaca lebih besar daripada
indeks bias dari udara, karena laser mempunyai spektrum yang sangat sempit. Kecepatan
transmisi serat optik sangat tinggi sehingga sangat bagus digunakan sebagai saluran komunikasi.

Sekitar tahun 1930-an para ilmuwan di Jerman melakukan eksperimen untuk
mentransmisikan cahaya melalui media yang disebut serat optik. Kemunculan serat
optik sebenarnya didasari oleh penggunaan cahaya sebagai pembawa informasi yang
sudah lama dilakukan. Namun, hasil percobaan tersebut tidak bisa langsung

72 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

dimanfaatkan. Kemudian pada tahun 1958 para ilmuwan di Inggris mengusulkan
prototipe serat optik yang modelnya masih digunakan sampai saat ini yaitu terdiri dari
gelas inti yang dibungkus oleh gelas lainnya. Lalu sekitar awal tahun 1960-an
perubahan fantastis terjadi di Asia yaitu ketika para ilmuwan Jepang berhasil membuat
jenis serat optik yang mampu mentransmisikan gambar.

Sekitar tahun 60-an ditemukan serat optik yang sangat bening dan tidak
menghantar listrik, sehingga konon, dengan pencahayaan cukup mata normal akan
dapat melihat lalu-lalangnya penghuni serat tersebut. Sejak pertama kali dicetuskan,
serat optik masih memerlukan banyak perbaikan dan pengembangan karena masih
sangat tidak efektif. Hingga pada tahun 1968 atau berselang dua tahun setelah serat
optik pertama kali diramalkan akan menjadi pemandu cahaya, tingkat atenuasi
(kehilangan)-nya masih 20 dB/km. Melalui pengembangan dalam teknologi material,
serat optik mengalami pemurnian, dehidran dan lain-lain. Secara perlahan tapi pasti
atenuasinya mencapai tingkat di bawah 1 dB/km.
Serat optik mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan dengan media transmisi yang
lain, antara lain sebagai berikut:

1. Mempunyai lebar bidang (bandwidth) yang sangat lebar sehingga dapat
mentransmisikan sinyal digital dengan kecepatan data yang sangat tinggi (dari orde
Mbit/s sampai dengan Gbit/s) dan mampu membawa informasi yang sangat besar.

2. Rugi transmisi (transmission loss) yang rendah sehingga memperkecil jumlah
sambungan dan jumlah pengulang (repeater) yang pada gilirannya akan
mengurangi kerumitan dan biaya sistem.

3. Ukuran sangat kecil dan sangat ringan.
4. Serat optik terbebas dari derau (noise) elektrik maupun medan magnetic karena

menyediakan pemandu gelombang (waveguide) yang kebal terhadap interferensi
elektromagnetik (Electromagnetic Interference, EMI), menjamin terbebas dari efek
pulsa elektromagnetik (Electromagnetic Pulse, EMP), dan interferensi frekuensi
radio (Radiofrequency Interference, RFI).
5. Terisolasi dari efek elektrik karena terbuat dari kaca silika atau polimer plastik
yang bersifat sebagai bahan isolator (insulator)

73 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

• Periode V

(Tahun 1925 s.d. sekarang

A. Michelson

Pada tahun 1926, Michelson (Amerika ,1852-
1931) melakukan percobaan yang terakhir dan
paling akurat untuk menentukan kecepatan
cahaya. Menggunakan jalan cahaya dengan
panjang 35 km dari Mount Wilson
observatorium untuk teleskop di Gunung San
Antonio, ia menemukan nilai 299.796 km per
detik. Michelson melakukan eksperimennya dengan desain dan prinsip yang sama seperti
milik Young berupa percobaan celah ganda. Awalnya percobaan interferometer
Michelson digunakan untuk membuktikan adanya eter, namun tidak terbukti, akhirnya
interferometer Michelson digunakan untuk menentukan panjang gelombang cahaya dan
untuk mengamati sifat medium optik interferensi cahaya.

74 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

B. Walter Geffcken

Pada tahun 1939, Walter
Geffcken (Jerman, 1872-
1950), menggambarkan
filter gangguan transmisi.

C. Dennis Gabor

Pada tahun 1948, Dennis

Gabor (Hungaria, 1900-1979),

menggambarkan prinsip-

prinsip rekonstruksi

wavefront, kemudian menjadi

dikenal sebagai holografi.

75 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

. D Arthur Schawlow L

Pada tahun 1958, Arthur Schawlow L
(Amerika ,1921-1999) dan Charles
Townes H (Amerika, 1915 -) menerbitkan
sebuah makalah berjudul "Maser Infrared
dan Optical" di mana ia mengusulkan
bahwa prinsip maser dapat diperluas ke
daerah terlihat dari spektrum
memunculkan apa yang kemudian
menjadi dikenal sebagai 'laser'.

76 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

Perkembangan Astronomi

A. Pengertian Astronomi

Astronomi, erat sekali hubungannya dengan perkara keseharian kita. Secara etimologi

astronomi berarti "ilmu bintang" adalah ilmu yang melibatkan pengamatan dan penjelasan

kejadian yang terjadi di luar Bumi dan atmosfernya. Ilmu ini mempelajari asal-usul, evolusi, sifat

fisik dan kimiawi benda-benda yang bisa dilihat di langit (dan di luar Bumi), juga proses yang

melibatkan mereka. Astronomi merupakan cabang pengetahuan eksakta yang tertua.
Astronomi, secara etimologi berarti "ilmu bintang" (dari Yunani: άστρο, + νόμος), adalah

ilmu yang melibatkan pengamatan dan penjelasan kejadian yang terjadi di luar Bumi dan

atmosfernya. Ilmu ini mempelajari asal-usul, evolusi, sifat fisik dan kimiawi benda-benda yang

bisa dilihat di langit (dan di luar Bumi), juga proses yang melibatkan mereka.

Ikhwan As Shafa memberikan definisi astronomi di dalam bukunya Rasaa-iluikhwan As

Shafa, adalah ilmu untuk mengetahui tata surya, menghitung banyak bintang (buruj), jarak, besar

dan gerakannya, serta mengetahui segala sesuatu yang berhubungan dengan pengetahuan ini.
Thasy Kubra memberikan definisinya di dalam bukunya Miftaahus Sa’adah, adalah ilmu

untuk mengetahui ihwal benda-benda angkasa yang tinggi dan yang rendah, lengkap dengan

bentuk, letak, ukuran serta jaraknya.

77 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

Di dalam khazanah islam, astronomi dikenal dengan nama ilmu falak yang berarti orbit at
au lintasan benda-benda langit. Ilmu falak adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari lintasan
benda-benda langit khususnya bumi, bulan, dan matahari pada orbitnya masing-masing dengan
tujuan untuk mengetahui posisi benda langit antara satu sama lainnya, agar dapat diketahui
waktu-waktu dipermukaan bumi. Ilmu falak ini sangat berpengaruh sekali terhadap pelaksanaan
ibadah dalam agama islam, seperti waktu shalat, puasa ramadhan, arah qiblat,dan sebagainya.

Selama sebagian abad ke-20, astronomi dianggap terpilah menjadi astrometri, mekanika
langit, dan astrofisika. Status tinggi sekarang yang dimiliki astrofisika bisa tercermin dalam
nama jurusan universitas dan institut yang dilibatkan di penelitian astronomis: yang paling tua
adalah tanpa kecuali bagian 'Astronomi' dan institut, yang paling baru cenderung memasukkan
astrofisika di nama mereka, kadang-kadang mengeluarkan kata astronomi, untuk menekankan
sifat penelitiannya. Selanjutnya, penelitian astrofisika, secara khususnya astrofisika teoretis, bisa
dilakukan oleh orang yang berlatar belakang ilmu fisika atau matematika daripada astronomi.

Secara umum baik "astronomi" maupun "astrofisika" boleh digunakan untuk menyebut
ilmu yang sama. Apabila hendak merujuk ke definisi-definisi kamus yang baku, "astronomi"
bermakna "penelitian benda-benda langit dan materi di luar atmosfer Bumi serta sifat-sifat fisika
dan kimia benda-benda dan materi tersebut"sedang "astrofisika" adalah cabang dari astronomi
yang berurusan dengan "tingkah laku, sifat-sifat fisika, serta proses-proses dinamis dari benda-
benda dan fenomena-fenomena langit".Dalam kasus-kasus tertentu, misalnya pada pembukaan
buku The Physical Universe oleh Frank Shu, "astronomi" boleh dipergunakan untuk sisi
kualitatif dari ilmu ini, sedang "astrofisika" untuk sisi lainnya yang lebih berorientasi fisika.
Namun demikian, penelitian-penelitian astronomi modern kebanyakan berurusan dengan topik-
topik yang berkenaan dengan fisika, sehingga bisa saja kita mengatakan bahwa astronomi
modern adalah astrofisika. Banyak badan-badan penelitian yang, dalam memutuskan
menggunakan istilah yang mana, hanya bergantung dari apakah secara sejarah mereka berafiliasi
dengan departemen-departemen fisika atau tidak. Astronom-astronom profesional sendiri banyak
yang memiliki gelar di bidang fisika. Untuk ilustrasi lebih lanjut, salah satu jurnal ilmiah
terkemuka pada cabang ilmu ini bernama Astronomy and Astrophysics (Astronomi dan
Astrofisika).

Astronomi adalah salah satu di antara sedikit ilmu pengetahuan di mana amatir masih
memainkan peran aktif,khususnya dalam hal penemuan dan pengamatan fenomena sementara.

78 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

Astronomi jangan dikelirukan dengan astrologi, ilmu semu yang mengasumsikan bahwa takdir
manusia dapat dikaitkan dengan letak benda-benda astronomis di langit. Meskipun memiliki
asal-muasal yang sama, kedua bidang ini sangat berbeda; astronom menggunakan metode ilmiah,
sedangkan astrologtidak.

Ilmu astronomi (ilmu falak) berbeda dengan ilmu astrologi. Adapun astrologi adalah ilmu
yang mempelajari benda-benda langit dengan tujuan untuk mengetahui pengaruh benda-benda
langit itu terhadap kehidupan (nasib) seseorang di bumi.Astrologi lebih dikenal dengan ilmu
nujum.

B. Cabang-Cabang Ilmu
Astronomi

Pada abad ke-20, astronomi profesional terbagi menjadi dua cabang: astronomi
observasional dan astronomi teoretis. Yang pertama melibatkan pengumpulan data dari
pengamatan atas benda-benda langit, yang kemudian akan dianalisis menggunakan prinsip-
prinsip dasar fisika. Yang kedua terpusat pada upaya pengembangan model-model
komputer/analitis guna menjelaskan sifat-sifat benda-benda langit serta fenomena-fenomena
alam lainnya. Adapun kedua cabang ini bersifat komplementer — astronomi teoretis berusaha
untuk menerangkan hasil-hasil pengamatan astronomi observasional, dan astronomi
observasional kemudian akan mencoba untuk membuktikan kesimpulan yang dibuat oleh
astronomi teoretis.

Bidang yang dipelajari juga dikategorikan menjadi dua cara yang berbeda: dengan
'subyek', biasanya menurut daerah angkasa (misalnya Astronomi Galaksi) atau 'masalah' (seperti
pembentukan bintang atau kosmologi); atau dari cara yang dipergunakan untuk mendapatkan
informasi (pada hakekatnya, daerah di mana spektrum elektromagnetik dipakai). Pembagian
pertama bisa diterapkan kepada baik pengamat maupun teoretikus, tetapi pembagian kedua ini
hanya berlaku bagi pengamat (dengan tak sempurna), selama teoretikus mencoba menggunakan

79 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

informasi yang ada, di semua panjang gelombang, dan pengamat sering mengamati di lebih dari
satu daerah spectrum.

Berdasarkan pada subyek atau masalah, ada beberapa pengklarifikasian dalam ilmu astronomi
sebagai berikut :

Astrometri: cabang ilmu Astronomi yang mempelajari hubungan geometris benda-benda
angkasa, meliputi: kedudukan benda-benda angkasa, jarak benda angkasa yang satu dengan
yang lain, ukuran benda angkasa, rotasi dan revolusinya.. Mendefinisikan sistem koordinat
yang dipakai dan kinematika dari benda-benda di galaksi kita.
Kosmologi: penelitian alam semesta sebagai seluruh dan evolusinya.
Fisika galaksi: penelitian struktur dan bagian galaksi kita dan galaksi lain.
Astronomi ekstragalaksi: penelitian benda (sebagian besar galaksi) di luar galaksi kita.
Pembentukan galaksi dan evolusi: penelitian pembentukan galaksi, dan evolusi mereka.
Ilmu planet: penelitian planet dan tata surya.
Fisika bintang: penelitian struktur bintang.
Evolusi bintang: penelitian evolusi bintang dari pembentukan mereka sampai akhir mereka
sebagai bintang sisa.
Pembentukan bintang: penelitian kondisi dan proses yang menyebabkan pembentukan
bintang di dalam awan gas, dan proses pembentukan itu sendiri.

C. Periode 1 (Zaman
Purbakala – 1500M)

Perkembangan Astronomi sebenarnya sudah terdeteksi sekitar 1000 SM tepatnya zaman
sumeria dan babilonia. Mereka mengamati berbagai keteraturan dan mampu meramalkan
gerhana bulan, dan peredaran planet. Bangsa mesir sudah menemukan bahwa satu tahun terdiri
dari 365 hari. Akan tetapi, pada zaman sumeria belum menemukan pengetahuannya dalam

80 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

bentuk gambaran. Gambaran mengenai alam semesta memang ada namun masih bersifat
spekulatif belaka. Mereka beranggapan bahwa bumi dan langit berbentuk cakram datar yang
saling tumpang tindih.
Ciri-ciri periode Pertama:
1) Belum ada penelitian yang sistematis.
2) Bersifat spekulatif.
3) Pergerakan benda-benda langit dianggap memiliki kekuatan magis.
4) Pada periode pertama ini dikumpulkan berbagai fakta fisis yang dipakai untuk membuat

perumusan empirik.
Untuk pengkajian lebih dalam kita akan membahas tokoh – tokoh penting yang

sangat berperan dalam perkembangan astronomi pada periode satu ini.

Anaximander
(610-546 SM)

Seorang filusuf Yunani yang dikenal sebagai “Bapak Ilmu Astronomi”. Ia
menganggap bentuk Bumi sebagai silinder dan angkasa berputar tiap hari mengelilinginya.

Anaxagoras (500-
478 SM)

Mengajarkan bahwa Matahari sebuah batu panas dan bulan tidak memancarkan
cahaya sendiri tapi mendapat penerangan dari Matahari. Dia juga menerangkan mengenai
Gerhana Matahari.

Aristoteles (348-
322 SM)

Ia adalah murid Plato, dan dianggap sebagai bapak filsafat dan ilmuan sepanjang

sejarah. Bumi menurutnya adalah pusat jagat raya (geosentris). Sedangkan dilangit (alam

semesta bagian atas) terdapat planet-planet, bintang, matahari, dan bulan yang gerak alamiah

mereka adalah melingkar sempurna, continue dan tak terbatas.

81 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

Erastostenes (276-
196 SM)

Ia bukan orang Yunani tetapi orang Mesir. Pemikiran Erastostenes terpenting adalah
mengenai keliling lingkaran bumi. Erastostenes melakukan pengukurn keliling bumi dari dua
kota : Alexandria (mesir dan Syene yang berjarak ± 787 km. pada musuim panas di
Alexandia sinar matahari jatuh tegak lurus pada tengah hari, sedangkan di Syene sinar
matahari, membentuk sudut 7.2o. dari data ini Erastostenes menghitung bahwa keliling bumi
± 46.250 km. pengukurannya didasarkan pada asumsi bahwa bumi berbentuk bulat, tidak
datar. Erastostenes berhasil mengukur jarak bumi – matahari dan jarak bulan – bumi.

Thales

Pengamatan fenomena langit sebenarnya telah dilakukan sejak zaman kuno oleh
orang-orang China, Mesopotamia, dan Mesir. Tetapi astronomi sebagai ilmu, baru
berkembang di Yunani pada abad ke-6 SM. Penelitian tentang astronomi di Yunani diawali
oleh Thales. Ia mengemukakan sebuah pendapat bahwa Bumi itu berbentuk bulat, setelah itu
Aristoteles mengeluarkan terobosan yang penting dua abad kemudian yang menyatakan
bahwa Bumi itu bulat budar dengan dukungan dari beberapa buku ilmiah.

Phytagoras (560 –
480 SM)

Ia berpendapat bahwa jagat raya bersipat harmonic (cosmos) atau tidak kacau (chaos)

dalam hal keharmonisan alam, mazhab phytagorean merujuk pada teorinya bahwa

keharmonisan alam memiliki kesesuaian dengan harmoni pada music. Menurutnya suara

music ditentukan oleh pengaturan interval dari panjang pendeknya senar. Konsep

keharmonisan konsep ini kemudian dijadikan prinsip umum untuk menjelaskan gagasan

tentang keharmonisan jagat raya dan semua gerakan planet menyuarakan suara harmoni yang

mewakili perbedaan notasi music. Teori ini yang kemudian disebut harmoni of the spheres

82 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

berpengaruh luas, bahkan Johanes Kepler pada permulaan spekulasinya menganggap bahwa
perbedaan gerakan antar planet ditentukan oleh perbedaan oktaf yang ada pada skala musik.

Aristarchus (310-
230 SM)

Ia merupakan orang pertama yang berbeda pandangan tentang pusat jagat raya.
Menurutnya bukan bumi sebagai titik pusat, tetapi mataharilah sebagai titik pusat (helio
sentris). Dia memperbaiki teori cosmogonic Philolaus dan menyatakan bahwa pusat api tidak
ada. Dengan matahari sebagai pusat dan bumi serta planet-planet lain mengelilinginya. Teori
ini merupakan pengantar kepada teori Heliosentris cosmogonic 2000 tahun kemudian.

Teori ini sebenarnya tidak memperoleh kemajuan bagi pemikiran bangsa Yunani dan
hilang hampir 200 tahun, karena pengaruh ajaran Aristoteles dengan hipotesanya mengenai
teori Geosentris yang sangat diyakini orang pada saat itu dan tidak sesuai dengan keyakinan
agama yang berkembang saat itu yang lebih sejalan pola pikirnya terhadap pola geosentris.

Archimedes (287-
212 SM)

Ia adalah sosok ilmuan yang telahmemberikan kontribusi yang besar bagi peradaban.
Seperti penemuan skrup air, yakni alat untuk menarik air dari tempat yang rendah ke tempat
yang tinggi dimana air akan mengikuti putaran skrup ke atas, sampai pada pengamatan
benda-benda angkasa deng observasi yang akurat. Bahkan Chasles mencatat bahwa karya
Integral Archimedes memberikan sumbangan besar bagi kepler dan Newton dalam penentuan
hokum-hukumnya secara matematis.

Dia telah mengenal teori gravitasi.Menyokong teori Aristarkus, bahwa bumi berputar
setiap hari mengelilingi sumbunya dan berputar mengelilingi matahari tiap tahunnya dengan
lintasan berbetuk lingkaran. Matahari dan bintang-bintang tetap diam, sedangkan pada planet
bergerak berbentuk lingkaran dengan matahari sebagai pusatnya.

83 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

Hipparchus (abad
ke-2 SM)

Pola pemikirannya menjadi pijakan bagi Ptolemy khususnya mengenai perkiraan
equnox (situasi siang dan malam sama panjang)

1) Dia menunjukkan bahwa Vernal Equinox (titik musim panas) bergerak sepanjang
lingkaran ekliptika dengan kecepatan 36 detik busur dalam setahun, sedangkan di zaman
modern sekarang ini 50 detik. Akibat perputarn Equinox, Bumi berputar pola mngenai
sumbunya. Bidang yang melalui lintasan Matahari dan melalui keliling Bumi, disebut
“ekliptika”.

2) Dia telah menemukan trigonometri dan memberikan tabel dari sudut-sudut sinusnya. Dia
mengukur lamanya tahun tropik yaitu 365 hari 5 jam 54 menit. Untuk mendapatkan harga
ini, Hipparcus menggunakan observasi Aristarchus. Harga yang didapat sekarang, yang
berbeda 5 menit 14 detik. Dia meyakini teori cosmogonic geosentris.
Selain itu, Ia membuat sebuah katalog 850 bintang dengan teliti yang dibagi kedalam

enam kelompok kecerlangan atau magnitudo; bintang paling cemerlang dengan magnitudo 1
dan yang paling lemah (yang tampak dengan mata telanjang) dengan magnitudo 6. Suatu
sistem magnitudo yang disesuaikan masih digunakan dewasa ini. Hipparkus menemukan
bahwa posisi bumi agak goyah di antariksa, suatu efek yang disebut Presesi.

Nicolaus
Copernicus (1473-
1543 M)

Sosok ilmuan yang dengan berani mematahkan paradigma geosentris yang sudah
bertahan ratusan tahun sebelumya dengan menungkap bahwa bukan bumi sebagai pusat edar
melainkan matahari (heliosentris).

Teorinya didukung oleh pengamatan Galileo dan dibenarkan oleh perhitungan
Johannes Kepler. Tiga belas abad lebih konsep Geosentris diterima masyakat dunia. Pada
tahun 1512 dibukalah sejarah baru oleh Copernicus yang mengemukakan bahwa Planet dan

84 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

Bintang bergerak mengelilingi Matahari dengan orbit Melingkar. Sejak pernyataannya inilah
konep heliosentris mulai diterima oleh dunia.

D. Periode II (Sekitar
1550 – 1800 M)

Perkembangan ilmu astronomi pada periode II terjadi sangat pesat. Banyak
sumbangan-sumbangan yang telah diberikan oleh para ahli dalam perkembangan astronomi.
Selain itu, pada periode II ini terjadi perubahan sarana pengamatan yaitu dari pengamatan benda
langit yang menggunakan mata telanjang menjadi pengamatan yang menggunakan teleskop.
Tokoh-tokoh yang berperan penting dalam perkembangan astronomi pada periode II adalah
sebagai berikut:

Tycho Brahe
(1546-1601)

Ia memberikan sumbangsih bagi perkembangan astronomi luar biasa besarnya. Dia
bukan hanya merancang dan membangun instumentasi yang revolusioner, tetapi juga
melakukan pengamatan yang berulang-ulang. Sejumlah orbit planet yang bersifat anomali,
yang sebelumnya belum pernah tercatat, oleh Thyco kemudian ditampilan secara komplit,
tanpa bantuan thyco ini, kepler tidak mungkin bisa menemukan bahwa planet-planet bergerak
di dalam orbit berbentuk elips. Ia juga tercatat sebagai astronom pertama yang membuat
koreksi terhadap pembiasan oleh atmosfer. Braheadalah seorang astronom. Selama 20 tahun,
ia hanya membuat observasi planet-planet secara sistematis, membuat daftar dari bintang,
pengumpulan data Astronomi yang lain hanya dengan ketelitian yang mungkin tanpa
teleskop.

85 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

1) Dia mengintroduksikan koordinat Astronomi modern, menentukan deklinasi, tinggi
bintang dan sebagainya.

2) Di Prague, ia menyelesaikan tabel gerak planet dengan bantuan asistennya Johannes
Kepler (1571-1630). Setelah kematian Brahe, Kepler menelaah data yang ditinggalkan
Brahe dan menemukan bahwa orbit planet tidak sirkular melainkan eliptik. Kepler
kemudian mengeluarkan tiga hukum gerak orbit yang dikenal sampai saat ini.

Rene Descartes
(1596-1650)

Ia berpendapat bahwa jagat raya tersusun atas materi-matei yang berputar, yang ia
sebut vortex. Menurutnya sebuah benda memiliki kecenderungan untuk diam atau bergerak
beraturan dalam garis lurus. Akibatnya lintasan alamiah sebuah planet merupakan sebuah
garis lurus bukan merupakan lingkaran seperti pendapat Galileo. Sebuah planet tidak akan
menyimpang tiba-tiba kecuali ada pengaruh lain yang memaksanya berbelok dari lintasan.
Alamiahnya. Inilah tekanan vortex yang menahan sebuah planet dalam lintsan orbitnya. Ia
menyatakan bahwa alam semesta secara keseluruhan dibangun oleh materi dan gerak, dari
sinilah kemudian Descartes dianggap telah melucuti jagat raya hingga tinggal materi dan
gerak.

Johannes Kepler
(1571-1630)

Kontribusdi kepler pada perkembangan astronomi adalah mengenai 3 hukumnya yang
ia nyatakan berdasarkan data yang diperoleh dari Thyco Brahe yang telah melakukan

penelitian dan pencatatan sebelumnya, tiga hukum itu adalah :
1) Lintasan dari tiap-tiap planet adalah ellips dengan matahari sebagai titik fokusnya.

2) Garis yang menghubungkan planet dengan matahari akan melukiskan luas yang sama
pada saat-saat waktu yang sama.

3) Kuadrat periode planet-planet itu sebanding dengan pangkat tiga jarak rata-ratanya ke
matahari.

86 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

Walaupun telah mengeluarkan ketika hukumnya, Kepler masih belum dapat
menjawab mengapa planet-planet dapat bergerak? dan kenapa planet-planet yang sebelah
luar pergerakannya lebih lambat? Akhirnya pertanyaan-pertanyaan kepler ini dapat dijawab
oleh Newton dengan hukum gravitasi umumnya.

Hukum Kepler tentang gerakan planet adalah sumbangannya yang terbesar bagi ilmu
pengetahuan. Hukum ini berdampak besar terhadap pemikiran ilmiah dan kelak menyediakan
landasan bagi karya Sir Isaac Newton mengenai gaya tarik bumi. Namun, Kepler juga
memberikan banyak sumbangan lain kepada ilmu pengetahuan. Dia menemukan bintang
baru (supernova), menganalisis cara kerja mata manusia, meningkatkan kemampuan
teleskop, dan beberapa sumbangan dalam bidang optik. Dia mempublikasikan data akurat
mengenai kedudukan bintang dan planet yang sangat berharga bagi para pelaut. Dia
memberikan sumbangan kepada matematika, termasuk cara penghitungan yang lebih cepat
dan cara menentukan volume banyak benda padat.

Galileo Galilei
(1564-1642)

Pada tahun 1609 Galileo merakit teropong dengan mengembangkan teknologi
rancangan Hans Lippershey yang diperkenalkan setahun sebalumya ia mengarahkan teopong
kelangit malam. Dalam tempo beberapa jam longsorlah paradigma-paradigma yang paling
disayangi atau diyakini saat itu. Seperti :
1) Ia melihat permukaan bulan ternyata tidak mulus dan bulat sempurna. Pengamatan ini

bertentangan dengan kepercayaan Yunani kuno yang menegaskan kesempurnaan benda
langit. Pada permukaan bulan kelihatan bergunung-gunung dan berlembah-lembah
seperti di bumi. Ia juga melihat noktah-noktah pada permukaan matahari;
2) Ia melihat ada 4 ”planet kecil” yang sekarang disebut bulan yang mengitari jupiter.
Pengamatan ini adalah bukti telak bahwa tidak semua benda langit mengitari bumi;
3) Ia melihat fase-fase venussebagaimana bulan. Bentuk venus kelihatan berubah antara
sabit sampai purnama secara teratur.
4) Ia mengamati bintang melalui teropong, ternyta bintang itu tidak lebih besar, melainkan
tetap berupa bintik kecil. Ini menunjukan bahwa bintang-bintang memang jauh sekali dari

87 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

bumi. Juga bima sakti terlihat dengan teropong bukan sebagai bentangan kabut malar,
melainkan ribuan bintang yang belum pernah dlihat oleh mata manusia.

Sir Isaac Newton
(1642-1727)

Ia adalah orang yang berhasil merumuskan hukum gravtasi universal yang sangat
berperan untuk memahami perilaku pergerakan planet-planet yang diformulasikan
berdasarkan data-data yang diperoleh dari ilmuan-ilmuan sebelumnya termasuk kepler.

Games Bradley
(1693-1762)

Seorang ahli astronomi Inggris yang menemukan penyimpangan yang disebut
Aberasi Sinar Cahaya di tahun 1728, yaitu bukti langsung pertama yang dapat diamati bahwa
Bumi beredar mengelilingi Matahari. Dari besarnya penyimpangan ia menghitung kecepatan
cahaya sebesar 295.000 km/dt. Hanya sedikit lebih kecil dari nilai sebenarnya (299.792,4574
km/dt, US National Bureau of Standards).

Immanuel Kant
(1724-1804)

Seorang filsuf Jerman yang pada tahun 1755 mengajukan cikal-bakal teori modern
tentang tata surya. Kant percaya bahwa planet-planet tumbuh dari sebuah cakram materi di
sekeliling Matahari, sebuah gagasan yang kemudian dikembangkan oleh Marquis de Laplace.
Kant juga berpendapat bahwa nebula suram yang terlihat di antariksa adalah galaksi
tersendiri seperti galaksi Bima Sakti kita. Pendapat tersebut kini telah terbukti kebenarannya.

88 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

E. Periode III (1800M –
1890M)

1.
Pada periode ini diformulasikan konsep-konsep fisika yang mendasar yang sekarang

kita kenal dengan sebutan Fisika Klasik Tokoh-tokoh astronomi pada periode tiga dan
kontribusinya dalam perkembangan astronomi adalah:

William Hyde
Wollaston

Pada 1802,Ia mencatat keberadaan sejumlah garis-garis gelap dalam spectrum
matahari.

Urbain Jean
Joseph Leverrier
(1811-1877)

Seorang ahli matematika Prancis yang memperhitungkan keberadaan planet
Neptunus. Saat memeriksa gerakan Uranus, ia menemukan bahwa gerakannya dipengaruhi
oleh sebuah planet tak dikenal. Perhitungan Leverrier memungkinkan penemuan Neptunus
oleh Johann Galle.

Johann Gottfried
Galle(1812-1910)

Seorang ahli astronomi Jerman yang menemukan planet Neptunus. Dengan

menggunakan perhitungan Urbain Leverrier, Galle menemukan Neptunus pada malam hari,
di tanggal 23 September 1846, dari Observatorium Berlin bersama dengan Louis d’Arrest,

seorang mahasiswa Astronomi, tidak seberapa jauh dari posisi yang semula diperhitungkan.

89 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

Walaupun Galle merupakan orang pertama yang berhasil mengobservasi Neptunus secara
visual, namun yang dipandang sebagai penemu sebenarnya adalah John Couch Adams (yang
membuat kalkulasi awal) dan Le Verrier.

Joseph von
Fraunhofer (1814)

Sebelumnya garis-garis gelap dalam spektrum matahari telah ditemukan
keberadaannya oleh William Hyde Wollaston. Pada tahun 1814, Fraunhofer menciptakan
spektroskop dan secara mandiri menemukan kembali garis-garis tersebut, memulai sebuah
studi sistematik dan melakukan pengukuran seksama terhadap panjang gelombang garis-garis
ini. Dia mencatat dan memetakan sejumlah garis-garis gelap dalam spektrum matahari jika
cahayanya dilewatkan pada suatu prisma. Secara keseluruhan, dia memetakan lebih dari 570
garis, dan menandai fitur-fitur utama dengan huruf A hingga K, dan garis-garis yang lebih
lemah dengan huruf lainnya. Garis-garis ini kemudian disebut sebagai garis-garis Fraunhofer.

Fraunhofer juga menemukan bahwa bintang-bintang lain juga memiliki spektrum
seperti Matahari, tetapi dengan pola garis-garis gelap yang berbeda.

Chamberlin (1890)

Chamberlin menawarkan solusi untuk teori nebula Laplace. Ia menawarkan adanya
satu akumulasi yang membentuk planet atau inti planet (objek kecil terkondensasi di luar
materi nebula) yang kemudian dikenal sebagai planetesimal. Menurut Chamberlin,
planetesimal akan bergabung membentuk proto planet. Namun karena adanya perbedaan
kecepatan partikel dalam dan partikel luar, dimana partikel dalam bergerak lebih cepat dari
partikel luar, maka objek yang terbentuk akan memiliki spin retrograde.

90 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

E.Periode IV (1890M –
Sekarang)

Pada periode ini, Pada akhir abad ke 19 ditemukan beberapa fenomena yang tidak bisa
dijelaskan melalui fisika klasik. Hal ini menuntut pengembangan konsep fisika yang lebih
mendasar lagi yang sekarang disebut Fisika Modern. para ahli astronomi melakukan pengamatan
di observatorium dengan menggunakan teleskop untuk mengamati objek langit. Setelah
ditemukannya kanal di planet Mars, para ahli astronomi terobsesi untuk meneliti planet mars.
Selain itu, pada peiode ini diyakini bahwa ada anggota tata surya ke-9 setelah neptunus. Pada
periode ini juga, para ahli astronomi yakin bahwa alam semesta ini tetap. Kemudian terjadi
revolusi dalam bidang astronomi yang dilakukan oleh Hubble yang mengatakan bahwa alam
semesta ini mengembang dan ditemukannya galaksi lain di luar galaksi kita. Tokoh-tokoh pada
periode ini adalah:

Giovanni
Schiaparelli (1835-
1910)

Seorang ahli astronomi Italia yang pertama kali melaporkan adanya canali di
permukaan planet Mars ketika planet tersebut mendekat di tahun 1877. Dalam bahasa italia,
canali berarti selat, namun ketika diterjemahkan ke dalam bahasa inggris menjadi terusan
atau saluran air, sehingga menimbulkan implikasi adanya bangunan buatan di planet Mars.
Selain itu, ia juga menunjukkan bahwa hujan meteor mengikuti garis edar sama seperti
komet. Dari sana, ia menduga bahwa hujan meteor sebenarnya adalah puing sebuah komet.

Percival Lowell
(1855-1916)

91 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

Selain di Italia ‘demam’ Mars juga terjadi di Amerika. Salah seorang ahli astronomi
yang terobsesi untuk meneliti planet Mars adalah Percival Lowell. Hal ini terbukti dengan
didirikannya observatorium Lowell yang didirikan dengan tujuan untuk memetakan canal di
planet Mars. Dari hasil pengamatannya, dia memetakan saluran-saluran di Mars dan percaya
tentang adanya kehidupan di planet tersebut. Kemudian dia menerbitkan peta kanal di planet
Mars, lengkap dengan globe mars. Akan tetapi, para astronom lainnya yang juga sama-sama
meneliti planet Mars, tidak menemukan adanya saluran-saluran di planet Mars. Bahkan pada
abad ke 20, ketika berbagai wahana antariksa dikirim ke planet Mars, kanal-kanal yang
digambarkan Lowell tidak ada. Selain meneliti tentang planet Mars, Lowell juga
mempercayai adanya planet lain setelah Neptunus yang belum ditemukan. Ia mulai
mencarinya di langit dengan bantuan gambar foto. Namun sayang, ia gagal menemukannya.

Annie Jump
Cannon (1863-
1941)

Dia merupakan ahli astronomi dari Amerika. Tahun 1920-an, ia bekerja sama dengan
Observatorium Harvard telah mengklasifikasikan bintang berdasarkan spektrumnya.
Berdasarkan klasifikasi tersebut, bintang dibagi menjadi 7 kelas utama yang dinyatakan
dengan huruf O, B, A, F, G, K, dan M. Untuk mengingat klasifikasi ini, biasanya digunakan
kalimat “Oh Be AFine Girl Kiss Me”. Klasifikasi tersebut juga menunjukkan urutan suhu,
warna dan komposisi kimianya. Bintang-bintang kelas O, B, dan A seringkali disebut sebagai
kelas awal, sementara K dan M disebut sebagai kelas akhir. Klasifikasi bintang yang
dikembangkan oleh Annie Jump Cannon ini diadopsi secara internasional pada tahun 1910.

Henrietta Leavitt
(1868-1921)

Seorang ahli astronomi Amerika yang melakukan penelitian mengenai awan

Magellan. Dari penelitiannya, diperoleh hubungan antara periode dengan luminositas.

Dengan mengukur waktu variasi cahaya sebuah Cepheid, para astronom dapat memperoleh

kecemerlangan sebenarnya, dengan demikian jaraknya dari bintang dan planet lain dapat

dihitung. Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

92

Albert Einstein
(1879-1955)

Pada tahun 1917 Einstein memperkenalkan teori relativitas umum yang menghasilkan
model alam semesta berdasarkan teorinya tersebut. Dia menyebutkan bahwa ruang
dipengaruhi gravitasi. Teorinya tersebut menggambarkan bahwa alam semesta berkembang.
Namun, ia menyatakan bahwa hal tersebut tidak wajar sehingga memperbaharui teorinya dan
menyatakan bahwa alam semesta tetap dan tidak bergerak. Setelah ditemukannya bukti
bahwa alam semesta ini mengembang oleh Hubble, Einstein menyadari dan mengatakan
bahwa revisinya tentang teori alam semesta yang dibuatnya sendiri merupakan kekeliruan
terbesar dalam hidupnya.

Harlow Shapley
(1885-1972)

Seorang ahli astronomi Amerika yang pertama kali menghitung ukuran sebenarnya
dari galaksi milky way dengan menggunakan teknik pengukuran yang ditemukan oleh
Henrietta Leavitt, dan menunjukkan bahwa Matahari tidak terletak di pusatnya. Dengan
mengukur jaraknya dari kecerlangan bintang, ia memperkirakan bahwa galaksi kita kira-kira
berdiameter 100.000 tahun cahaya dan bahwa Matahari terletak kira-kira 30.000 tahun
cahaya dari pusatnya. Ia juga membuat taksiran jarak awan Magellan besar dengan awan
Magellan kecil dengan cara membandingkan periode Cepheid di awan Magellan tersebut
dengan Cepheid di Milky way. Namun, pada awal tahun 1950 disadari bahwa
perhitungannya kurang tepat, karena dalam perhitungannya ia melibatkan Cepheid-cepheid
dari tipe yang berbeda.

Edwin Hubble
(1889-1953)

Seorang ahli astronomi Amerika yang bekerja di observatorium Mount Wilson

California. Ia membuat banyak rekaman gambar astronomi dengan menggunakan teleskop

93 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

Hooker berdiameter 250 cm. Kemudian, ia menunjukkan bahwa terdapat galaksi lain di luar
galaksi Milky way. Selanjutnya ia mengelompokkan galaksi-galaksi yang ia temukan
menurut bentuknya yang spiral atau eliptik. Selain itu, ketika Hubble mengamati sejumlah
bintang melalui teleskop raksasanya di Observatorium Mount Wilson, dia menemukan
bahwa cahaya bintang-bintang itu bergeser ke arah ujung merah spectrum, Pergeseran itu
berkaitan langsung dengan jarak bintang-bintang dari bumi. Penemuan ini mengguncangkan
teori model alam semesta yang dipercaya saat itu.

Menurut aturan fisika yang diketahui, spektrum berkas cahaya yang mendekati titik
observasi cenderung ke arah ungu, sementara spektrum berkas cahaya yang menjauhi titik
observasi cenderung ke arah merah. Pengamatan Hubble menunjukkan bahwa menurut
hukum ini, benda-benda luar angkasa menjauh dari kita. Tidak lama kemudian, Hubble
membuat penemuan penting lagi, yaitu bahwa bintang-bintang tidak hanya menjauh dari
bumi, tetapi juga menjauhi satu sama lain. Satu-satunya kesimpulan yang bisa diturunkan
dari alam semesta di mana segala sesuatunya saling menjauh adalah bahwa alam semesta
dengan konstan “mengembang”. Pendapatnya ini menjadi bukti kuat kebenaran teori big
bang. Jika alam semesta mengembang semakin besar sejalan dengan waktu, berarti jika
mundur ke masa lalu berarti alam semesta semakin keci dan akan mengerut kemudian
bertemu pada satu titik. Kesimpulan yang harus diturunkan dari model ini adalah bahwa pada
suatu saat, semua materi di alam semesta ini terpadatkan dalam massa satu titik yang
mempunyai volume nol karena gaya gravitasinya yang sangat besar. Alam semesta kita
muncul dari hasil ledakan massa yang mempunyai volume nol ini. Ledakan ini mendapat
sebutanbig bang dan keberadaannya telah berulang-ulang ditegaskan dengan bukti
pengamatan.

Untuk menunjang penelitiannya mengenai alam semesta, Hubble meyakinkan
pengelola observatorium untuk memasang teleskop yang lebih besar. Instrumen pada desain
teleskop Hale yang bediameter 500 cm ditentukan oleh Hubble sendiri. Tetapi belum juga
selesai untuk melakukan penelitiannya, ia meninggal pada tanggal 28 September 1953 di San
Marino.untuk mengenang jasanya yang sangat besar dalam bidang astronomi, teleskop
terbaik yang pernah dibangun di luar angkasa dan masih beroperasi sampai sekarang diberi
nama Teleskop ruang angkasa Hubble (HST).

94 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

Georges Lemaitre
(1894-1966)

Seorang ahli astronomi Belgia yang pertama kali menyadari arti dari perhitungan
Friedman. Berdasarkan perhitungan ini, pada tahun 1927 ia mencetuskan teori Ledakan
Besar kosmologi yang menyatakan bahwa alam semesta dimulai dengan suatu ledakan besar
dahulu kala dan bahwa sejak itu kepingannya masih terus beterbangan. Lemaitre
mendasarkan teorinya pada pengamatan Edwin Hubble mengenai alam semesta yang
mengembang.

George Gamow
(1904-1968)

Dia adalah seorang ahli astronomi Amerika yang merupakan pendukung teori Big
Bang. Pada tahun 1948, dengan mengembangkan perhitungan yang sebelumnya telah
diungkapkan oleh George Lemaitre, Gamow menghasilkan gagasan baru mengenai
Dentuman Besar. Jika alam semesta terbentuk dalam sebuah ledakan besar yang tiba-tiba,
maka harus ada sejumlah tertentu radiasi yang ditinggalkan dari ledakan tersebut. Radiasi ini
harus bisa dideteksi, dan harus sama di seluruh alam semesta.

Bukti ini pada akhirnya diketemukan pada tahun 1965, oleh dua peneliti bernama
Arno Penziaz dan Robert Wilson. Keduanya menemukan gelombang ini tanpa sengaja.
Radiasi yang disebut “radiasi latar kosmis” tersebut tidak terlihat memancar dari satu sumber
tertentu, akan tetapi meliputi keseluruhan ruang angkasa. Demikianlah, diketahui bahwa
radiasi ini adalah sisa radiasi peninggalan dari tahapan awal peristiwa Big Bang.

G. P. Kuiper (1905-
1973)

Dia adalah seorang astronom dari Belanda. Tahun 1950, dia menjadi astronom
perintis yang mengemukakan “Hipotesis Kondensasi”. Hipotesis ini menjelaskan bahwa tata

surya terbentuk dari bola kabut raksasa yang berputar membentuk cakram raksasa.

95 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

Kemudian, tahun 1951 ia pun memberikan usulan lain mengenai sistem tata surya. Usulan
tersebut berdasarkan argumentasi bahwa semestinya materi-materi dari piringan nebula
pembentuk tata surya berkurang secara gradual ke arah tepi piringan. Usulan ini kemudian
diperkuat oleh analisis dinamika komet-komet periode pendek yang menunjukkan bahwa
komet-komet berasal dari “sarang” komet yang terletak di luar orbit Neptunus. Kawasan
”sarang” komet yang diduga berisi sekitar 35.000 objek batuan mengandung es itu kini
dikenal sebagai sabuk Kuiper.

Clyde Tombaugh
(1906-1997)

Ahli astronomi Amerika yang pada bulan Februari 1930 menemukan Pluto dengan
mempergunakan gambar-foto yang diambil di observatorium Lowell. Setelah penemuan
Pluto, Tombaugh melanjutkan survey foto sekeliling langit untuk mencari planet lain yang
mungkin ada, tetapi tidak berhasil menemukan apapun. Pluto sempat dianggap sebagai planet
kesembilan di tata surya hingga status keplanetannya dicabut oleh IAU pada Agustus 2006.

Carl von
Weizsacker

Seorang astronom Jerman yang dalam tahun 1945 menggagas dasar teori-teori
modern mengenai asal mula tata surya. Ia membayangkan bahwa planet terbentuk dari
kumpulan partikel-partikel debu yang berasal dari sebuah cakram yang terdiri dari materi
yang mengelilingi Matahari saat masih muda. Teorinya ini merupakan perubahan dari teori
sebelumnya yang digagas oleh Kant dan Laplace.

Sir Fred Hoyle

Dia adalah seorang ahli astronomi dari Inggris. Dia dikenal dunia karena pendapatnya
yang menentang teori “Dentuman Besar” (Big Bang). Sekitar pertengahan abad ke-20, Hoyle
mengemukakan suatu teori yang disebut “Steady State” (keadaan tetap) yang mirip dengan

96 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

teori alam semesta tetap di abad ke-19. Dengan menerima bukti-bukti yang menyatakan
bahwa jagat raya selalu mengembang, dia berpendapat bahwa alam semesta tidak terbatas
baik dalam dimensi maupun waktu. Menurut teorinya itu, ketika jagat raya mengembang,
materi baru muncul dengan sendirinya dalam jumlah yang tepat sehingga alam semesta tetap
berada dalam “keadaan stabil”. Dengan suatu tujuan jelas mendukung dogma “materi sudah
ada sejak waktu tak terbatas”, yang merupakan basis filsafat materialis, teori ini mutlak
bertentangan dengan teori Dentuman Besar.

Perkembangan ilmu astronomi pada masa-masa selanjutnya memberikan bukti-bukti
baru yang semakin membenarkan teori ”Dentuman Besar”. Hal inilah yang kemudian
memaksa Hoyle mengakui kesalahannya. Ditambah dengan adanya kejadian dimana Dennis
Sciama yang selama bertahun-tahun menemani Hoyle dalam mempertahankan teori Steady
State mengakui bahwa pertempuran telah usai dan bahwa teori keadaan-stabil harus
ditinggalkan. Sir Fred Hoyle yang akhirnya harus menerima teori Big Bang, mengatakan
dengan tegas bahwa alam semesta ini berasal dari se buah ledakan.

Alexander
Friedman

Pada tahun 1922, dia menunjukkan ketidakstatisan struktur alam semesta melalui
perhitungannya. Perhitungan tersebut menunjukkan bahwa impuls yang sangat kecil pun
mungkin cukup untuk menyebabkan struktur keseluruhan mengembang atau mengerut
menurut Teori Relativitas Einstein. Penemuan perhitungan Alexandra Friedman ini
merupakan permulaan dirintisnya teori pembentukan alam semesta dari sebuah ledakan
(Teori Big Bang).

Marteen Schmidt

Seorang ahli astronomi Amerika yang menemukan jarak-jarak kuasar dalam alam

semesta. Di tahun 1963 ia mula-mula mengukur pergeseran merah dari kuasar C 273 yang

ternyata begitu besar sehingga menurut hukum Hubble ia seharusnya terletak jauh diluar

galaksi kita. Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

97

Carl Sagan (1934-
1996)

Seorang ilmuwan Amerika yang dikenal karena penelitiannya mengenai
kemungkinan adanya bentuk kehidupan diluar planet Bumi. Ia terlibat sebagai peneliti dalam
berbagai misi wahana tak berawak yang diluncurkan oleh NASA, diantaranya adalah misi
Mariner ke planet Venus dan Viking ke planet Mars. Ia banyak berkontribusi pada sebagian
besar misi luar angkasa tak berawak yang bertugas mengeksplorasi tata surya. Ia pernah
mengajukan suatu gagasan tentang pencantuman pesan universal yang tidak dapat dihapus
pada suatu pesawat luar angkasa yang beranjak meninggalkan tata surya dan dapat dipahami
oleh makhluk cerdas luar angkasa yang (mungkin) akan menemukannya. Pesan pertama yang
pernah dikirim ke luar angkasa berupa plakat emas berukir yang dipasang di satelit luar
angkasa, Pioneer 10. Ia terus memperbaiki rancangannya dan terlibat cukup intens pada
rancangan pesan Voyager Golden Record yang dikirim bersama satelit luar angkasa Voyager.

John Archibald
Wheeler

Seorang fisikawan Amerika yang pertama kali menggunakan istilah “lubang hitam”
pada tahun 1968. Sebelumnya, Pada tahun 1783 John Mitchell berpendapat: “Bila bumi
memiliki kecepatan lepas 11 km/s, tentu ada planet/bintang lain mempunyai gravitasi lebih
besar”. Mitchell memperkirakan di kosmis terdapat suatu bintang dengan massa 500 kali
massa matahari yang mampu mencegah lepasnya cahaya dari permukaannya sendiri.

Adapun Wheeler memberi nama demikian karena singularitas ini tak bisa dilihat. Dan
penyebabnya tidak lain karena cahaya tak bisa lepas dari kungkungan gravitasi singularitas
yang maha dahsyat ini. Daerah di sekitar singularitas atau lazimnya disebut sebagai Horizon
Peristiwa (radiusnya dihitung dengan rumus jari-jari Schwarzschild R = 2GM/c2 dengan G =
6,67 x 10-11 Nm2kg-2, M = massa lubang hitam (kg), c = cepat rambat cahaya) menjadi gelap.
Itulah sebabnya, wilayah ini disebut sebagai lubang hitam. Black hole atau lubang hitam
baru-baru ini diduga menarik susunan ruang dan waktu di sekitarnya sambil berputar,

98 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

menciptakan gelombang dimana materi kosmis berselancar di atasnya, demikian
diungkapkan para astronom.

Karena black hole menarik segala sesuatu termasuk cahaya, maka mereka tidak bisa
terlihat. Namun para astronom telah sejak lama mempelajari fenomena-fenomena yang
tampak di sekitar black hole, dan menemukan apa yang mereka sebut sebagai piringan
tambahan – suatu bundaran materi yang biasanya berisi materi-materi yang dihisap dari
bintang-bintang di dekatnya, yang merupakan sumber makanan black hole.

Black Hole (Lubang Hitam) ini terbentuk ketika sebuah bintang yang telah
menghabiskan seluruh bahan bakarnya, sehingga jari-jarinya mengecil dan volume
menyusut, dan akhirnya berubah menjadi sebuah lubang hitam dengan kerapatan tak hingga
dan volume nol serta medan magnet yang amat kuat. Kita tidak mampu melihat lubang hitam
dengan teropong terkuat sekalipun, sebab tarikan gravitasi lubang hitam tersebut sedemikian
kuatnya sehingga cahaya tidak mampu melepaskan diri darinya. Namun, bintang yang runtuh
seperti itu dapat diketahui dari dampak yang ditimbulkannya di wilayah sekelilingnya.

Kentaro Osada

Pada malam 29 Agustus 1975, ia menemukan bintang yang terang (Cygni 1975) yang
merupakan nova yang paling terang pada abad ke-20.Kemudian, pada abad ke-19 ini juga
ditemukan kabut kepiting yang merupakan sisa ledakan bintang yang terang (supernova)
pada 900 tahun yang lalu.Dan untuk pertama kalinya para ilmuwan berhasil merekam
ledakan sebuah supernova. Ledakan bintang, atau supernova, adalah salah satu kejadian
paling spektakuler yang terjadi di alam semesta, yang menghasilkan jumlah energi yang
sama dengan triliunan bom nuklir yang diledakkan pada saat bersamaan.

Biasanya, ledakan terjadi ketika sebuah inti panas pada bintang berukuran sangat
besardengan massa setidaknya delapan kali massa matahari abis dan bintang tersebut mati
dan berubah menjadi bintang neutron. Ledakan supernova memancarkan cahaya yang sangat
cemerlang sehingga dapat terlihat dari galaksi lain.

99 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

Namun demikian, sejauh ini para astronom masih belum berhasil merekam cahaya
yang terpancar dalam ledakan supernova. Ledakan tersebut biasanya baru berhasil direkam
beberapa jam, atau bahkan hari, sesudah terjadinya ledakan.

Baru-baru ini, para astronom telah berhasil merekam ledakan bintang yang
spektakuler tersebut pada saat kejadian. Pada 9 Januari 2008, saat menggunakan teleskop
antariksa Sinar-X Swift untuk mengamati sebuah objek di galaksi spiral NGC 2770, berjarak
sekitar 90 juta tahun cahaya di rasi Lynx, Alicia Soderberg dari Princeton University, New
Jersey, AS, beserta koleganya, Edo Berger dari Carnegie Observatory, California,
mendeteksi semburan sinar-X yang sangat cemerlang yang dilepaskan oleh sebuah ledakan
supernova.

Mereka menyimpulkan bahwa semburan sinar itu datang dari gelombang kejut
(shockwave) ledakan bintang yang menembus lapisan gas luar bintang tersebut.Observasi
awal itu kemudian dilanjutkan dengan pemantauan oleh sejumlah teleskop tercanggih di
dunia. Pengamatan selama 30 hari setelah ledakan supernova yang dinamai SN 2008D
tersebut memungkinkan Soderberg dan koleganya untuk menentukan besarnya energi yang
dilepaskan oleh semburan sinar-X yang petama, yang akan sangat membantu para teoretikus
untuk memahami fenomena supernova secara lebih rinci.

Kesempatan untuk menangkap pancaran sinar-X dari kematian bintang akan
membantu para astronom untuk menentukan sifat-sifat bintang masif, pembentukan bintang
neutron dan lubang hitam, serta dampak ledakan supernova terhadap lingkungan sekitarnya.
Para astronom juga dapat menentukan pola sinar-X yang harus dicari, dan dengan demikian
terbuka kesempatan untuk menemukan ledakan supernova lain di masa mendatang.

Potensi penemuan sejumlah besar supernova pada saat meledak juga akan membuka
jalan bagi kajian yang selama ini dianggap hampir mustahil. Menentukan waktu terjadinya
ledakan akan memungkinkan pencarian terhadap neutrino dan semburan gelombang
gravitasional yang diprediksi akan menyertai keruntuhan inti bintang dan kelahiran sebuah
bintang neutron.

100 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

George Smoot

Pada tahun 1989, George Smoot dan tim NASA-nya meluncurkan sebuah satelit ke
luar angkasa. Sebuah instrumen sensitif yang disebut “Cosmic Background Emission
Explorer” (COBE) di dalam satelit itu hanya memerlukan delapan menit untuk mendeteksi
dan menegaskan tingkat radiasi yang dilaporkan Penzias dan Wilson. Hasil ini secara pasti
menunjukkan keberadaan bentuk rapat dan panas sisa dari ledakan yang menghasilkan alam
semesta. Kebanyakan ilmuwan mengakui bahwa COBE telah berhasil menangkap sisa-sisa
Dentuman Besar.

Ada lagi bukti-bukti yang muncul untuk Dentuman Besar. Salah satunya
berhubungan dengan jumlah relatif hidrogen dan helium di alam semesta. Pengamatan
menunjukkan bahwa campuran kedua unsur ini di alam semesta sesuai dengan perhitungan
teoretis dari apa yang seharusnya tersisa setelah Dentuman Besar. Bukti itu memberikan
tusukan lagi ke jantung teori keadaan-stabil karena jika jagat raya sudah ada selamanya dan
tidak mempunyai permulaan, semua hidrogennya telah terbakar menjadi helium.

Dihadapkan pada bukti seperti itu, Dentuman Besar memperoleh persetujuan dunia
ilmiah nyaris sepenuhnya. Dalam sebuah artikel edisi Oktober 1994, Scientific American
menyatakan bahwa model Dentuman Besar adalah satu-satunya yang dapat menjelaskan
pengembangan terus menerus alam semesta dan hasil-hasil pengamatan lainnya

Model alam semesta berosilasi dikemukakan oleh para ahli astronomi yang tidak
menyukai gagasan bahwa Dentuman Besar adalah permulaan alam semesta. Dalam model
ini, dinyatakan bahwa pengembangan alam semesta sekarang ini pada akhirnya akan
membalik pada suatu waktu dan mulai mengerut. Pengerutan ini akan menyebabkan segala
sesuatu runtuh ke dalam satu titik tunggal yang kemudian akan meledak lagi, memulai
pengembangan babak baru. Proses ini, kata mereka, berulang dalam waktu tak terbatas.
Model ini juga menyatakan bahwa alam semesta sudah mengalami transformasi ini tak
terhingga kali dan akan terus demikian selamanya. Dengan kata lain, alam semesta ada
selamanya namun mengembang dan runtuh pada interval berbeda dengan ledakan besar

101 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

menandai setiap siklusnya. Alam semesta tempat kita tinggal merupakan salah satu alam
semesta tanpa batas itu yang sedang melalui siklus yang sama.

Ini tak lebih dari usaha lemah untuk menyelaraskan fakta Dentuman Besar terhadap
pandangan tentang alam semesta tanpa batas. Skenario tersebut tidak didukung oleh hasil-
hasil riset ilmiah selama 15-20 tahun terakhir, yang menunjukkan bahwa alam semesta yang
berosilasi seperti itu tidak mungkin terjadi. Lebih jauh, hukum-hukum fisika tidak bisa
menerangkan mengapa alam semesta yang mengerut harus meledak lagi setelah runtuh ke
dalam satu titik tunggal: ia harus tetap seperti apa adanya. Hukum-hukum fisika juga tidak
bisa menerangkan mengapa alam semesta yang mengembang harus mulai mengerut lagi.

Bahkan kalaupun kita menerima bahwa mekanisme yang membuat siklus mengerut-
meledak-mengembang ini benar-benar ada, satu hal penting adalah bahwa siklus ini tidak
bisa berlanjut selamanya, seperti anggapan mereka. Perhitungan untuk model ini
menunjukkan bahwa setiap alam semesta akan mentransfer sejumlah entropi kepada alam
semesta berikutnya. Dengan kata lain, jumlah energi berguna yang tersedia menjadi
berkurang setiap kali, dan setiap alam semesta akan terbuka lebih lambat dan mempunyai
diameter lebih besar. Ini akan menyebabkan alam semesta yang terbentuk pada babak
berikutnya menjadi lebih kecil dan begitulah seterusnya, sampai pada akhirnya menghilang
menjadi ketiadaan. Bahkan jika alam semesta “buka dan tutup” ini dapat terjadi, mereka
tidak bertahan selamanya. Pada satu titik, akan diperlukan “sesuatu” untuk diciptakan dari
“ketiadaan”.

Hawking gelisah dan berusaha mencari mekanisme yang bisa menghasilkan radiasi
lubang hitam jika Bekenstein benar.

Kemudian Hawking menelaah apa yang bisa terjadi di permukaan lubang hitam. Di
situ medan gravitasi yang kuat berinteraksi dengan pasangan-pasangan partikel semu.
Gravitasi yang kuat dapat menarik salah satu komponen dari pasangan semu ke dalam lubang
hitam (energi negatif) dan menyebabkan massalubang hitam berkurang, sedangkan
komponen lainnya (energi positif) keluar dari lubang hitam dalam bentuk radiasi yang dapat
dideteksi oleh pengamat luar.

Ia menggabungkan mekanika kuantum dan relativitas umum dalam rumusan tunggal
untuk pertama kalinya. Dengan berani Hawking berkesimpulan bahwa lubang hitam tidak
sepenuhnya hitam tapi juga memancarkan radiasi. Penemuan tersebut membuat Hawking

102 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

mendapat gelar kehormatan akademik tertinggi Inggris. Dia diangkat menjadi anggota
Fellow of The Royal Society. Dan Hawking terpilih sebagai Lucasian Professor of
Mathematics di Cambridge. Ini adalah jabatan paling prestisius — yang sebelumnya
dipegang oleh Isaac Newton, dan selanjutnya oleh Babbage, bapak komputer.

Dari hasil penelitian-penelitian para ilmuwan pada terakhir ini telah ditemukan
beberapa planet, terutama setelah munculnya teleskop-teleskop yang serba cangih saat ini
sehingga para ilmuwan lebih mudah mencari dan menemukan planet-planet yang baru
antaralain :

Varuna, ditemukan tahun 2000, berdiamater sekitar 900 kilometer.
Ixion, ditemukan tahun 2001, lebarnya 1.065 kilometer. Dan sampai saat ini juga
planet pluto masih beranggapan bahwa pluto bukanlah sebuah planet melainkan
sebuah objek yang bentuknya lebih besar. mereka yang berangapan bahwa pluto
adalah tidak sebuah planet tidak menutup kemungkinan sedna pun tidak akan diakui
sebagai sebuah planet. dan sedangkan mereka yang beranggapan bahwa planet pluto
adalah sebuah planet tidak menutup kemungkinan sedna juga akan disebut dengan
planet ke-10 di tatasurya ini apa lagi bila hal yang selama ini telah terbukti bahwa dia
memiliki sebuah bulan.
Quaoar, ditemukan tahun 2002, adalah objek dengan diameter sekitar 1.200
kilometer.
Sedna. Menurut ilmuwn dari California Institute of Technology planet ini berdiameter
tidak lebih dari 1700 kilo meter dan pertamakali terlihat tanggal 14 November 2003,
saat para astronom melakukan pengamatan langit menggunakan teleskop Samuel
Oschin 48 inci, milik Observatorium Mount Palomar, California. Astronom-astronom
dari Institut Teknologi California, Observatorium Yale, dan Observatorium Gemini,
terlibat dalam penemuan tersebut. Sedna berotasi lebih pelan dari pada yang
diperkirakan oleh para ilmuan sehingga para ilmuan berpendapat bahwa planet ini
mempunyai sebuah satelit. Adapun Sedna sempat dianggap sebagai planet yang ke-10
ditata surya ini.

103 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

F. Sejarah Perkembangan
Astronomi Modern

Awal perkembangan ilmu astronomi modern dimulai oleh Purbach (1423-1461) di
universitas Wina serta lebih khusus lagi oleh muridnya Yohanes muller (1436-1476). Johanes
Muller pergi ke Italia khusus untuk belajar karya asli Ptolemeus tentang astronomi bersama
temannya Walther (1430-1504).Walther adalah seorang yang kaya, ia memiliki
observatorium pribadi, serta mesin percetakan pribadi. Muller bersama Walther membuat
penanggalan berdasarkan benda-benda langit yang banyak dipakai oleh para pelaut Spanyol
dan Portugis.Muller kemudian pergi ke Roma untuk melakukan pembaruan kalender di sana,
akan tetapi ia meninggal sebelum dapat melaksanakan niatnya. Pengamatan muller
dilanjutkan oleh temannya, Walther dan Albrecht Durer.Maka, ketika Nicolas Copernicus
(1473-1543) memulai karyanya, telah terdapat cukup banyak karya hasil pengamatan
astronomi.

Sistem Copernicus yang baru tentang alam semesta menempatkan matahari sebagai
pusat alam semesta, serta terdapat tiga jenis gerakan bumi. Tiga jenis gerakan bumi itu
adalah gerak rotasi bumi (perputaran bumi pada porosnya),gerak revolusi (gerak bumi
mengelilingi matahari) dan suatu girasi perputaran sumbu bumi yang mempertahankan waktu
siang dan malam sama panjangnya.Teori Copernicus tersebut ditulis tangan dan diedarkan di
antara kawan-kawannya pada tahun 1530.Teori Copernicus menjadi semakin terkenal dan
menarik perhatian seorang ahli matematika dari wittenberg bernama George Rheticus (1514-
1576). Rheticus kemudian belajar bersama Copernicus dan pada tahun 1540 menerbitkan
buku tentang teori Copernicus.Akhirnya Copernicus menerbitkan hasil karyanya sendiri pada
tahun 1543 berjudul On the Revolutions Of the Celestial Orbs.

Buku copernicus dicetak di Nuremberg, pada awalnya di bawah supervisi Rheticus,
kemudian dilanjutkan di bawah supervisi Andreas Osiander, seorang pastor Lutheran.
Osiander menambahkan kata pengantar untuk karya Copernicus dengan menyatakan bahwa

104 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

teori yang baru itu tidak harus benar,dan dapat dipandang semata-mata sebagai suatu
kecocokan metode matematis tentang benda-benda langit.Copernicus sendiri tidak
berpendapat begitu. Ia berpendapat bahwa sistem semesta yang dikemukakannya adalah
nyata.

Copernicus berpendapat bahwa sistem yang dikemukakan oleh ptolemous ‘tidak
cukup tepat, tidak cukup memuaskan pikiran’, karena ptolemous beranjak langsung dari
karya kelompok Pythagoras. Untuk menjelaskan gerakan benda-benda langit, ptolemous
menganggap bahwa benda-benda langit itu bergerak melingkar dengan kecepatan angular
yang tidak sama relatif terhadap pusatnya, kecepatan anguler itu hanya sama terhadap titik di
luar pusat lingkaran itu. Menurut copernicus, asumsi itu merupakan kesalahan pokok dari
sistem ptolemous. Akan tetapi hal ini bukan hal pokok yang dikemukakan oleh copernicus.
Kritik utama yang dikemukakan oleh copernicus kepada para ahli astronomi pendahulunya
adalah, dengan menggunakan aksioma-aksiomanya, mereka telah gagal menjelaskan gerakan
benda-benda langit yang teramati dan juga teori-teori yang mereka kembangkan melibatkan
sistem yang rumit yang tidak perlu. Copernicus menilai para pendahulunya dengan
mengatakan : “di dalam metode yang dikembangkan, mereka telah mengabaikan hal-hal
penting atau menambahkan hal-hal yang tidak perlu”.

Copernicus memusatkan perhatian pada hal yang terakhir. Ia melihat bahwa para
leluhurnya telah menambahkan tiga gerakan bumi untuk setiap benda langit agar sampai pada
kesimpulan bahwa bumi berada diam di pusat putaran. Ketiga lingkaran tersebut telah
ditambahkan untuk setiap benda langit di dalam sistem geometris bangsa Yunani untuk
menjelaskan gerakan benda-benda langit dengan bumi sebagai pusatnya. Copernicus
berpendapat bahwa lingkaran-lingkaran tersebut tidak diperlukan dengan berpendapat bahwa
bumi berputar pada sumbuhnya setiap hari dan bergerak melintasi orbitnya mengitari
matahari setiap tahun. Dengan cara demikian, Copernicus mengurangi jumlah lingkaran yang
diperlukan untuk menjelaskan gerakan benda-benda langit.

Dengan sistem yang dikemukakannya itu, Copernicus memberikan jawaban yang
paling sederhana untuk menjawab pertanyaan yang diajukan bangsa Yunani tentang
bagaimana menjelaskan gerakan benda-benda langit dalam suatu gerakan yang melingkar
dan seragam. Tidak ada hal yang baru dalam metode tersebut, hal itu telah dipergunakan oleh
para astronom sejak jaman Pythagoras. Dengan menggunakan konsepsi yang dipakai oleh

105 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

Pythagoras, ia mencampakkan sistem yang dikembangkan oleh bangsa yunani. Akan tetapi,
ada satu konsep yang tidak dipakainya, yaitu bahwa benda-benda langit adalah mulia.

Di dalam sistem Copernicus, bumi berputar mengitari matahari, seperti planet-planet
lainnya. Bumi menjalani gerakan yang seragam dan melingkar sebagai benda langit, suatu
gerakan yang sejak lama diyakini sebagai gerakan yang sempurna. Lebih jauh, copernicus
menekankan kesamaan antara bumi dengan benda-benda langit lainnya bahwa semuanya
memiliki gravitasi. Gravitasi ini tidak berada di langit, melainkan bekerja pada materi, seperti
bumi dan benda-benda langit memiliki gaya ikat dan mempertahankannya dalam suatu
lingkaran yang sempurna. Untuk hal ini penjelasan copernicus agak berbau teologis :
“menurut saya gravitasi tidak lain daripada suatu kekuatan alam yang diciptakan oleh
pencipta agar supaya semuanya berada dalam kesatuan dan keutuhan. Kekuatan seperti itu
mungkin juga dimiliki oleh matahari, bulan dan planet-planet agar semuanya tetap bundar”

Sistem copernicus lebih bagus dan lebih sederhana daripada sistem ptolomeus. Di
dalam sistem lama, benda-benda langit memiliki baik gerakan timur-barat maupun rotasi
pada arah yang berlawanan. Dalam sistem copernicus, bumi dan semua planet bergerak
mengitari matahari dengan arah yang sama dan laju yang berkurang semakin jauh dari
matahari. Sementara itu, matahari yang berada di pusat dan bintang-bintang yang berada di
luar tatasurya berada pada tempatnya yang tetap. Sekarang dapat dijelaskan mengapa planet-
planet kelihatan mendekati dan menjahui bumi. Planet-planet itu pada suatu saat berada pada
satu sisi yang sama dengan bumi, tetapi pada saat yang lain berada pada sisi yang
berseberangan

Dengan sistem Copernicus, perhitungan astronomi dibuat menjadi lebih mudah,
karena melibatkan jumlah lingkaran yang lebih sedikit. Tetapi prakiraan posisi planet-planet
dan perhitungan lainnya tidak lebih tepat daripada dihitung dengan menggunakan sistem
ptolemous, keduanya masih memiliki kesalahan sekitar satu persen. Selanjutnya terdapat
keberatan-keberatan terhadap sistem Copernicus. Pertama, dan mungkin tidak terlalu serius
ketika itu, adalah kenyataan bahwa pusat tata surya tidak tepat berada pada matahari.
Copernicus menempatkan pusat tatasurya pada pusat orbit bumi, yang tidak persis berada
pada matahari, untuk menjelaskan perbedaan panjang musim-musim. Beberapa filsuf
berpendapat bahwa pusat tata surya haruslah berada pada suatu obyek nyata, meskipun
banyak juga yang menerima bahwa titik geometris dapat dipakai sebagai pusat tatasurya.

106 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

Selanjutnya, para pendukung aristoteles berpendapat bahwa gravitasi bekerja ke arah titik
geometris tersebut, sebagai pusat tatasurya, yang tidak harus sama dengan pusat bumi.

Keberatan kedua, yang lebih serius, menyatakan bahwa bila bumi berputar, maka
udara cenderung tertinggal di belakang, hal ini akan menimbulkan angin yang arahnya ke
timur. Copernicus memberikan dua jawaban untuk keberatan timur. Pertama, yang
merupakan suatu jenis penjelasan abad pertengahan, yaitu udara berputar bersama-sama
dengan bumi karena udara berisi partikel-partikel bumi yang memiliki sifat-sifat yang sama
dengan bumi. Maka bumi menarik udara berputar bersama-sama dengan bumi karena udara
bersisi partikel-partikel bumi. Maka bumi menarik udara berputar dengan bumi. Jawaban
kedua yang bersifat modern, udara berputar tanpa hambatan karena udara berdampingan
dengan bumi yang terus menerus berputar. Keberatan yang samaadalah apabila sebuah batu
dilemparkan ke atas maka batu itu akan tertinggal oleh bumi yang berputar, sehingga kalau
batu itu jatuh akan berada di sebelah barat proyeksi batu itu. Untuk keberatan ini, copernicus
menjawab ‘karena benda-benda yang ditarik ke tanah oleh beratnya adalah terbuat dari tanah,
maka tidak diragukan bahwa benda-benda itu memiliki sifat yang sama dengan bumi secara
keseluruhan, sehingga berputar bersama-sama dengan bumi’

Keberatan lebih jauh terhadap sistem copernicus adalah bila bumi berputar, maka
bumi akan hancur berkeping-keping oleh gaya sentrifugal. Copernicus menjawab bahwa bila
bumi tidak berputar maka bola yang lebih besar yang ditempati oleh bintang-bintang pasti
bergerak dengan kecepatan yang sangat besar dan lebih rentan oleh pengaruh gaya
sentrifugal.

Nampaknya copernicus tidak menerima teori aristoteles juga tidak menerima teori
adanya gaya dorong. Copernicus berpendapat bahwa spin dan gerakan dalam suatu lingkaran
adalah gerakan-gerakan yang spontan, merupakan sifat alami dari suatu bentuk bola dimana
bumi dan benda-benda langit ada. Oleh karena itu, copernicus tidak menggunakan hirarki
para malaikat untuk menggerakan benda-benda langit, yaitu malaikat yang lebih berkuasa
menggerakan benda yang lebih tinggi hirarkinya. Menurut copernicus benda-benda langit
bergerak secara spontan.

Maka bersama copernicus muncul suatu sistem cosmos yang betul-betul baru.
Penggerak alam semesta tidak lagi penting. Matahari sebagai pusat tatasurya menjadi
pengatur alam semesta.Terdapat figur perantara di antara pendukung aristoteles yang

107 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

mendukung adanya penggerak alam semesta dan copernicus yang menyatakan matahari
sebagai pusat tatasurya yaitu nicolas Cusa.

Kiranya dapat dikatakan bahwa copernicus berusaha mempromosikan suatu nilai baru
dengan sistem yang dikemukakannya. Karena apabila ia sekedar ingin mengembangkan
suatu sistem yang lebih sederhana, terdapat suatu sistem yang dipakai oleh tycho brahe
(1546-1601). Di dalam sistem itu planet-planet berputar mengelilingi matahari, sementara itu
matahari bersama-sama dengan planet-planet yang mengelilinginya sebagai satu kesatuan,
berputar mengelilingi bumi yang diam yang berada pada pusat semesta. Sistem itu secara
matematis ekuivalen dengan sistem copernicus, dan juga sistem itu tidak menimbulkan
persoalan fisis. Tetapi sistem itu tetap mempertahankan nilai-nilai lama dalam sistem cosmos
yaitu bumi sebagai pusat alam semesta. Itulah mungkin sebabnya copernicus mengajukan
suatu sistem baru, heliosentris.

Dalam seluruh hidupnya, Copenicus menganut pandangan bangsa yunani bahwa
gerakan benda-benda langit adalah melingkar dengan kecepatan tetap, maka meskipun sistem
yang dibuat copernicus lebih sederhana dibandingkan dengan sistem ptolomeus, tetapi tetap
rumit dibandingkan dengan sistem Kepler (1571-1630). Copernicus menjelaskan gerakan
benda-benda langit dengan menggunakan tiga puluh empat lingkaran, sementara itu kepler
hanya menggunakan tujuh elips. Seperti dikatakan oleh kepler, copernicus tidak menyadari
akan adanya suatu bangunan yang sangat baik yang ada dalam genggamannya. Copernicus
mengetahui bahwa gabungan beberapa lingkaran dapat menghasilkan elips, akan tetapi ia
tidak pernah menggunakan elips untuk menggambarkan benda-benda langit. Lagipula, pada
tahap-tahap awal, copernicus sangat menghargai hasil observasi bangsa kuno. Copernicus
menentang werner yang menyatakan bahwa hasil-hasil pengamatan terakhir lebih cocok
dengan sistem ptolemous daripada dengan sistem copernicus. Kenyataannya memang tiga
kali lebih tepat.

Pengamatan paling penting dalam bidang astronomi modern adalah yang dilakukan
oleh Ticho Brahe. Hasil pengamatan Ticho Brahe limapuluh kali lebih tepat dari hasil muller,
hasil terbaik yang dapat dilakukan dengan mata telanjang. Tycho Brahe adalah orang
Denmark terhormat. Raja Frederick II dari Denmark memberi tempat tinggal dan pulau
Hveen untuk melakukan kegiatan astronominya. Di pulau itu Tycho Brahe membangun
kastil, bengkel, percetakan pribadi, dan observatorium. Ia bekerja di pulau itu dari tahun

108 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

1576 sampai 1597. Ia berpendapat bahwa adalah tidak mungkin melakukan pengamatan
tanpa panduan suatu teori. Ia menganut pendangan geosentris.

Ketika raja Frederick II wafat, fasilitas yang diterima Tycho Brahe tidak
diperpanjang, kemudian Ticho Brahe pergi ke Praha pada tahun 1599, di mana ia mendapat
tunjangan dari raja Rudolph II. Tahun-tahun berikutnya ia bergabung dengan astronom
jerman, Johann Kepler, seorang matematikawan. Kepler adalah anak seorang tentara
wurtemburg. Ia mempelajari sistem copernicus di Tubingen. Kerja sama antara Kepler
dengan Ticho Brahe tidak berlangsung lama karena Ticho Brahe meninggal dunia. Setelah
Ticho Brahe meninggal, Kepler tetap tinggal di Praha.

Karya pertama Kepler dalam bidang astronomi berjudul The Mysteri of the Universe
yang diterbitkan pada tahun 1596. Di dalam buku itu, ia berusaha mencari suatu keselarasan
antara orbit-orbit planet menurut copernicus dengan hasil pengamatan Ticho Brahe. Akan
tetapi Kepler tidak berhasil menemukan keselarasan antara sistem-sistem yang
dikembangkan oleh Copernicus maupun Ptolemous dengan hasil pengamatan Tycho Brahe.
Oleh karena itu ia meninggalkan sistem ptolemous dan Copernicus lalu berusaha mencari
sistem baru. Pada tahun 1609, Kepler menemukan ternyata elips sangat cocok dengan hasil
pengamatan Ticho Brahe. Kepler tidak lagi menggunakan lingkaran sebagailintasan benda-
bendalangit melainkan elips.

G. Astronomi Islam

Setelah runtuhnya kebudayaan Yunani dan Romawi pada abad pertengahan, maka
kiblat kemajuan ilmu astronomi berpindah ke bangsa Arab. Astronomi berkembang begitu
pesat pada masa keemasan Islam (8 – 15 M).Salah satu bukti dan pengaruh astronomi Islam
yang cukup signifikan adalah penamaan sejumlah bintang yang menggunakan bahasa Arab,

109 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika