sejarah perkembangan fisika

• Richard P. Feynman

Richard Philips Feynman biasa dipanggil dengan nama kecilnya, Dick. Ia dilahirkan Far
Rockaway, tidak jauh dari kota New York, dan belajar di Massachussetts Institute of Technology
dan Princeton. Si kecil Dick, yang masih berusia sebelas tahun, punya sebuah laboratorium
sederhana di rumahnya. Ia senang sekali bermain-main dengan apa saja yang bisa ditemukannya:
main lampu dan menciptakan sekring, membuat alarm antimaling di kamarnya, dan membuat
sistem koil dengan pemantik api yang dilengkapi gas argon. Saat ia sedang bermain dengan koil
itu dan menikmati percikan api yang tercipta (warnanya ungu lho!), tiba-tiba ada kertas yang
terbakar terkena api itu. Kertas yang terbakar itu langsung dibuangnya ke tempat sampah, tapi
tiba-tiba malah jadi makin menyala. Ternyata tempat sampah itu berisi kertas koran yang cepat
terbakar. Anak bandel ini cepat-cepat menutup pintu kamarnya supaya Ibunya tidak mengetahui
‘kecelakaan kecil’ yang sedang terjadi. Untung saja api itu akhirnya berhasil dipadamkan!
Kamarnya sih jadi penuh asap gara-gara kejadian itu.
Setelah ia memperoleh Ph.D. dalam tahun 1942 ia membantu mengembangkan bom atom di Los
Alamos, New Mexico bersama dengan ahli fisika muda lainnya. Ketika perang berakhir, ia pergi
ke Cornell dan dalam tahun 1951 pindah ke California Institute of Technology. Pada tahun 1940
Feynmenn memberikan sumbangan pengetahuan yang penting dalam elektrodinamika kuantum,
teori kuantum relativistic yang menggambarkan interaksi antarpartikel bermuatan. Masalah
penting dalam teori ini ialah kehadiran kuantitas tak berhingga dalam hasilnya, sehingga
diperlukan prosedur renormalisasi yang menyingkirkannya dengan melakukan pengurangan
dengan kuantitas tak terhingga lain. Walaupun langkah ini meragukan secara matematis dan
banyak para pakar fisika tidak senang, teori akhirnya terbukti sangat seksama dalam ramalan
teoritisnya. Feynmenn menerima hadiah Nobel pada tahun 1965 bersama 2 pioner lain dalam
bidang elektrodinamika kuantum, yaitu Julian Schwinger, juga seorang ahli fisika Amerika. Dan
Sin-Itiro Tomonaga, seorang pakar fisika Jepang. Feymenn banyak menyumbangkan gagasan
utama pada fisika, baik dalam penelitian maupun pengajaran. Ia juga seorang yang berbakat
dalam membuka lemari besi dan memainkan drum bongo.

10 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

• Wolfgang Pauli

Ia dilahirkan di Wina. Pada umur 19 tahun ia telah membahas secara terinci relativitas
khusus dan umum yang menarik perhatian Einstein dan tetap merupakan karya standar dalam
bidang itu selama bertahun-tahun. Pauli menerima gelar doctor dari universitas Munich pada
tahun 1922 dan bekerja untuk jangka waktu pendek di Gotthingen, Copenhagen dan Hamburg
sebelum ia menjadi guru besar fisika di institute teknologi di Zurich, Swiss pada tahun 1928.
pada tahun 1925 ia mengajukan usul bahwa bilangan kuantum (ketika itu belum diketahui asal
hukumnya) diperlukan untuk mengkarakterisasi masing-masing elektron atomic dan bahwa tidak
ada dua elektron pada atom yang sama mempunyai seperangkat bilangan kuantum yang sama.
Prinsip Eksklusi ini ternyata merupakan mata rantai untuk pemahaman susunan elektron dalam
atom.

Pada akhir 1925 Goudsmit dan Uhlenbeck, dua orang fisikawan Belanda memperlihatkan
bahwa elektron memiliki momentum sudut intrinsic, sehingga elektron harus dibayangkan
sebagai partikel yang berputar dan bilangan kuantum Pauli yang keempat menggambarkan arah
perputaran (spin). Pada tahun 1931 Pauli memecahkan masalah kehilangan energi semu dalam
peluruhan sinar Beta oleh inti dengan mengajukan usul yang menyatakan bahwa ada partikel tak
bermassa yang meninggalkan inti bersama dengan elektron yang dipancarkan. Dua tahun
kemudian Fermi mengembangkan teori peluruhan Beta dengan pertolongan partikel tersebut,
yang dikenal sebagai neutrino (partikel netral yang kecil). Selama perang berlangsung Pauli
berada di Amerika Serikat, dan menerima hadiah Nobel pada tahun 1945.

• Paul A. M. Dirac

Ia dilahirkan di Bristol, Inggris, dan belajar teknik elektro di sana. Selanjutnya, ia
berganti minat mempelajari matematika dan akhirnya fisika. Ia memperoleh gelar Ph.D. dari
Cambridge pada tahun 1926. setelah ia membaca makalah Heisenberg yang pertama mengenai
mekanika kuantum pada tahun 1925, Dirac segera merancang teori yang lebih umum dan pada
tahun berikutnya ia merumuskan kaidah Eksklusi Pauli menurut prinsip mekanika kuantum. Ia

11 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

mempelajari statistic partikel yang memenuhi prinsip Pauli, seperti elektron. Hal ini juga
dipelajari secara tak bergantungan oleh Fermi pada waktu sebelumnya. Hasilnya disebut Fermi-
Dirac untuk menghormati kedua peneliti itu.

Pada tahun 1928 Dirac mempelajari gabungan teori relativitas khusus dengan teori
kuantum sehingga menghasilkan teori elektron yang memungkinkan penjelasan spin dan momen
magnetic elektron dan juga meramalkan keadaan elektron yang bermuatan positif atau positron.
Partikel ini ditemukan oleh Carl Anderson dari Amerika Serikat pada tahun 1932. Dirac
memperoleh hadiah Nobel fisika bersama dengan Schrodinger pada tahun 1933. Dirac tetap
tinggal di Cambridge sampai tahun 1971 kemudian pindah ke Florida State University.

• Enrico Fermi

Di dunia ini sangat sedikit orang yang jago fisika teori dan fisika eksperimen sekaligus.
Diantara yang sedikit itu, yang sangat luar biasa adalah Enrico Fermi. Kemampuan dan
kehebatannya tidak diragukan lagi, sehingga namanya diabadikan diberbagai hal seperti: nama
sebuah laboratorium fisika terkenal di Chicago Amerika Serikat, Fermilab (Fermi National
Accelerator Laboratory) yang telah mencetak banyak peraih Nobel fisika; nama unsur ke-100,
Fermium; nama suatu institut yang melakukan riset dalam bidang fisika nuklir dan fisika
partikel, Enrico Fermi Institute; dan nama hadiah yang paling bergengsi dari pemerintah
Amerika untuk mereka yang melakukan penemuan hebat dalam bidang energi, atom, molekul,
nuklir dan partikel, The Enrico Fermi Award.

Enrico Fermi dilahirkan pada tanggal 29 September 1901 di Roma, Italia, dari pasangan
Ida de Gattis dan Alberto Fermi, seorang karyawan di departemen komunikasi Italia. Enrico
yang bertubuh kecil dan bermata keabu-abuan ini sangat pendiam dan sangat dekat dengan
kakaknya, Giulio. Mereka sering menghabiskan waktu untuk merancang motor listrik dan
menggambar desain mesin pesawat yang hampir sama canggihnya dengan rancangan para
professional. Saat Enrico berumur 14 tahun, sang kakak, Giulio, meninggal dunia saat menjalani
operasi kecil (sakit di kerongkongan). Enrico sangat sedih dan kesepian karena ditinggal oleh
orang yang paling dekat dengannya. Tetapi dia tidak mau menunjukkan kesedihannya. Dia justru
menyembunyikannya dengan cara melahap habis buku-buku fisika dan matematika. Enrico yang

12 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

tidak punya banyak uang tidak mampu membeli buku-buku baru, jadi ia selalu mencari buku-
buku bekas di Campo dei Fiori. Suatu waktu Enrico menemukan dua buku kuno tentang fisika
elementer di Campo dei Fiori. Dia langsung membacanya sampai habis, sambil sesekali
mengoreksi perhitungan matematikanya.

Dampak Fisika Modern

Dengan ditemukannya partikel subatom (partikel elementer), yaitu elektron, proton, dan
neutron) menjadikan penelitian fisika mengarah pada fenomena mikroskopis. Kajian partikel
inilah yang menyadarkan para fisikawan dengan penemuan yang paling menggemparkan
(kalangan fisikawan) ialah fisika Newton tidak berlaku untuk realitas mikro.

Pengaruh dari penemuan tersebut telah dan sedang mengubah pandangan dunia (World
view) kita. Eksperimen mekanika kuantum selalu menghasilkan penemuan yang tidak dapat
diprediksi atau dijelaskan oleh fisika Newton. Tetapi meski fisika Newton tidak mampu
menjelaskan fenomena realitas mikroskopis, ia tetap dapat menjelaskan fenomena makroskopis
dengan baik (walalupun sesungguhnya realitas makroskopis tersusun oleh realitas mikroskopis).
Perbedaan fundamental antara fisika klasik dan kontemporer. Fisika klasik berasumsi ada
eksternal world yang terpisah dari diri kita. Fisika klasik kemudian juga beranggapan bahwa kita
dapat mengamati, mengkalkulasi, dan mengira-ngira dunia luar tersebut tanpa merubahnya.
Menurut fisika klasik, dunia luar tersebut tidak berbeda dengan diri dan kebutuhan-kebutuhan
kita.Kita juga dapat menunjukkan bahwa cahaya mirip partikel sekaligus mirip gelombang
dengan Hamburan Compton.mirip. sebelumnya untuk mengetahui sifat partikel dari cahaya
digunakan efek fotolistrik, dan menunjukkan cahaya mirip gelombang dengan eksperimen celah
ganda-ganda.

Teori relativitas memperkirakan bahwa kecepatan cahaya adalah relatif konstan dan
setiap gerak adalah relatif terhadap kerangka acuan khusus yang bukan merupakan kerangka
acuan universal.

13 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

Perkembangan Mekanika

1 PERKEMBANGAN
MEKANIKA KLASIK

Periode I
• ( Pra Sains sampai dengan 1550 M )

Aristoteles dilahirkan

di kota Stagira,

1 Macedonia, 384 SM.
Ayahnya seorang ahli
• Aristoteles fisika kenamaan.
Pada umur tujuh

belas tahun Aristoteles pergi ke Athena belajar di Akademi Plato. Dia menetap di sana selama

dua puluh tahun hingga tak lama Plato meninggal dunia. Dari ayahnya, Aristoteles mungkin

memperoleh dorongan minat di bidang biologi dan "pengetahuan praktis".A

14 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

Aristoteles merupakan orang pertama
pada periode ini yang mengemukakan cabang
mekanika yang berurusan dengan hubungan
timbal balik antara gerak dan gaya yaitu bidang
dinamika. Ia mengemukakan suatu argumen
tentang sifat bawaan dari berbagai benda yang
memberikan alasan untuk berbagai sifat
tersebut dalam daya intrinsik khusus dari benda
itu sendiri.

Aristoteles membedakan dua jenis gerak
yaitu gerak alamiah (pure motion) dan gerak
paksa (violent motion). Menurutnya tiap unsur
memiliki “tempat alamiah” di alam semesta ini
seperti di pusat bumi yang dikelilingi oleh air udara dan api. Dengan cara serupa, tiap unsur
memiliki suatu gerak alamiah untuk bergerak kearah tempat alamiahnya jika ia tidak ada di sana.
Umumnya, bumi dan air memiliki sifat berat, yaitu cenderung bergerak ke bawah, sementara
udara dan api memiliki sifat levitasi, yaitu cenderung bergerak ke atas. Gerak alamiah ether
adalah melingkar, dan ether selalu dalam tempat alamiahnya.
Gerak paksa disebabkan oleh gaya luar yang dikenakan dan boleh ke sembarang arah. Gerak
tersebut akan berhenti segera setelah gaya dihilangkan.
Salah satu kekurangan dinamika Aristoteles adalah bahwa kecepatan sebuah benda akan menjadi
tak hingga jika tak ada resistansi terhadap geraknya. Adalah sukar sekali bagi para penganut
aliran Aristoteles (Aristotelian) untuk membayangkan gerak tanpa resistansi. Memang,
kenyataan bahwa gerak seperti itu akan menjadi cepat secara tak terhingga jika tak ada gesekan
dengannya seperti seperti benda yang bergerak di ruang kosong.
Teori Aristoteles bahwa gerak paksa membutuhkan suatu gaya yang bekerja secara kontinyu
ternyata bisa disangkal dengan memandang gerak proyektil. Aristoteles mencontohkan pada
sebuah anak panah yang ditembakkan dari sebuah busur akan tetap bergerak untuk beberapa
jarak meskipun jelas-jelas tidak selamanya didorong. busur entah bagaimana memberi suatu
“daya gerak” kepada udara, yang kemudian mempertahankan anak panah tetap bergerak.

15 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

Penjelasan ini sangat tidak meyakinkan, dan masalah gerak peluru terus berlanjut hinga membuat
kesal para Aristotelian selama berabad-abad.

Archimedes ilmuwan Yunani abad ke-3 SM. Archimedes adalah seorang arsitokrat.

Archimedes adalah anak

astronom Pheidias yang 2
lahir di Syracuse, koloni
Yunani yang sekarang • Archimedes
dikenal dengan nama

Sisilia. Membicarakan Archimedes tidaklah
lengkap tanpa kisah insiden penemuannya saat dia
mandi. Archimedes diminta Saat itu dia
menemukan bahwa hilangnya berat tubuh sama
dengan berat air yang dipindahkan.

Cabang lain mekanika adalah statika. Ia
merupakan studi benda-benda diam karena
kombinasi berbagai gaya. Perintis bidang ini adalah
Archimedes..” Archimedes adalah orang yang
mendasarkan penemuannya dengan eksperiman. Sehingga, ia dijuluki Bapak IPA Eksperimental.

3

• Eratoshenes

16 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

Eratoshenes melakukan penghitungan diameter bumi pada tahun 230 SM. Dia menengarai

bahwa kota Syene di Mesir terletak di equator, dimana matahari bersinar vertikal tepat di atas

kepala pada hari pertama musim panas. Eratoshenes mengamati fenomena ini tidak dari

rumahnya, dia menyimpulkan bahwa matahari tidak akan pernah mencapai zenith di atas

rumahnya di Alexandria yang berjarak 7° dari Syene. Jarak Alexandria dan Syene adalah 7/360

atau 1/50 dari lingkaran bumi yang dianggap

lingkaran penuh adalah 360°. Jarak antara Syene

sampai Alexandria +/- 5000 stade. Dengan dasar itu dibut

perkiraan bahwa diameter bumi berkisar: 50x5000 stade

= 25.000stade = 39.690 Km. Pengukuran tentang

diameter bumi diketahui adalah 40.008 km.

Ternyata, astronomer jaman kuno juga tidak kalah

cerdasnya

Periode II
• ( Awal Sains 1550-1800 M )

1

• Galileo

17 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

Ilmuwan Itali besar ini mungkin

lebih bertanggung jawab terhadap

perkembangan metode ilmiah dari siapa pun

juga.

Aristoteles mengajarkan, benda yang

lebih berat jatuh lebih cepat

ketimbang benda yang lebih ringan, dan

bergenerasi-generasi kaum cerdik

pandai menelan pendapat filosof

Yunani yang besar pengaruh ini.

Tetapi, Galileo memutuskan mencoba dulu

benar-tidaknya, dan lewat serentetan eksperimen

dia berkesimpulan bahwa Aristoteles keliru.

Yang benar adalah, baik benda berat maupun ringan jatuh pada kecepatan yang sama kecuali

sampai batas mereka berkurang kecepatannya akibat pergeseran udara.

Galileo melakukan eksperimen ini di menara Pisa (Kebetulan, kebiasaan Galileo

melakukan percobaan melempar benda dari menara Pisa tampaknya tanpa sadar). Pada satu sisi

benda ringan akan menghambat benda berat dan benda berat akan mempercepat benda ringan,

dan karena itu kombinasi tersebut akan bergerak pada suatu laju pertengahan. Di lain pihak

benda-benda yang dipadu bahkan akan membentuk benda yang lebih berat, yang karena itu harus

bergerak lebih cepat dari pada yang pertama atau salah satunya.

Mengetahui hal ini, Galileo mengambil langkah-langkah lebih lanjut. Dengan hati-hati

dia mengukur jarak jatuhnya benda pada saat yang ditentukan dan mendapat bukti bahwa jarak

yang dilalui oleh benda yang jatuh adalah berbanding seimbang dengan jumlah detik kwadrat

jatuhnya benda. Penemuan ini (yang berarti penyeragaman percepatan) memiliki arti penting

tersendiri. Bahkan lebih penting lagi Galileo berkemampuan menghimpun hasil penemuannya

dengan formula matematik.

Sumbangan besar Galileo lainnya ialah penemuannya mengenai hukum kelembaman (inersia).

Sebelumnya, orang percaya bahwa benda bergerak dengan sendirinya cenderung menjadi makin

pelan dan sepenuhnya berhenti kalau saja tidak ada tenaga yang menambah kekuatan agar terus

18 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

bergerak. Tetapi percobaan-percobaan Galileo membuktikan bahwa anggapan itu keliru.
Bilamana kekuatan melambat seperti misalnya pergeseran, dapat dihilangkan, benda bergerak
cenderung tetap bergerak tanpa batas.

Analisis Galileo mencapai resolusi akhir dari masalah gerak peluru. Dia juga
memperlihatkan bagaimana komponen-komponen horisontal dan vertikal dari gerak peluru
bergabung menghasilkan lintasan parabolik. Galileo menganggap bahwa sebuah benda yang
menggelinding ke bawah pada suatu bidang miring adalah dipercepat seragam yaitu,
kecepatannya bertambah dengan besar yang sama dalam tiap interval waktu yang kecil. Dia
kemudian menunjukkan bahwa asumsi ini dapat diuji dengan mengukur jarak yang dilalui, dari
pada mencoba mengukur kecepatan secara langsung.

2

• Descartes

Rene Descartes lahir Di desa La Haye
tahun 1596, filosof, ilmuwan, matematikus
Perancis yang tersohor abad 17. Waktu
mudanya dia sekolah Yesuit, College La
Fleche.
Begitu umur dua puluh dia dapat gelar ahli
hukum dari Universitas Poitiers walau tidak
pernah mempraktekkan ilmunya samasekali.
Meskipun Descartes memeperoleh pendidikan
baik, tetapi dia yakin betul tak ada ilmu apa
pun yang bisa dipercaya tanpa matematik.
Karena itu, bukannya dia meneruskan
pendidikan formalnya,
melainkan ambil keputusan kelana keliling Eropa dan melihat dunia dengan mata kepala sendiri.
Hukum Gerak Descartes terdiri atas dua bagian, dan memprediksi hasil dari benturan antar dua
massa:

19 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

1. bila dua benda memiliki massa dan kecepatan yang sama sebelum terjadinya benturan, maka
keduanya akan terpantul karena tumbukkan, dan akan mendapatkan kecepatan yang sama dengan
sebelumnya.

2. bila dua benda memiliki massa yang sama, maka karena tumbukkan tersebut, benda yang
memiliki massa yang lebih kecil akan terpantul dan menghasilkan kecepatan yang sama dengan
yang memiliki massa yang lebih besar. Sementara, kecepatan dari benda yang bermassa lebih
besar tidak akan berubah.
Descartes telah memunculkan hukum ini berdasarkan pada perhitungan simetris dan suatu
gagasan bahwa sesuatu harus ditinjau dari proses tumbukkan.
Sayangnya, gagasan Descartes memiliki kekurangan yang sama dengan gagasan Aristoteles
yaitu masalah diskontinuitas.
Descartes menerima prinsip Galileo bahwa benda-benda cenderung untuk bergerak dalam garis
lurus, dia beranggapan bahwa tidak pernah ada sembarang ruang kosong ke dalam mana sebuah
benda dapat bergerak. maka konsekuensinya adalah satu-satunya gerak yang mungkin adalah
rotasi dari suatu kumpulan partikel-partikel..
Pengaruh besar lain dari konsepsi Descartes adalah tentang fisik alam semesta. Dia yakin,
seluruh alam kecuali Tuhan dan jiwa manusia bekerja secara mekanis, dan karena itu semua
peristiwa alami dapat dijelaskan secara dan dari sebab-musabab mekanis. Atas dasar ini dia
menolak anggapan-anggapan astrologi, magis dan lain-lain ketahayulan.
Descartes menyukai suatu alam dengan suatu mekanisme mesin jam yang besar sekali, yaitu
alam yang mekanistik, yang diciptakan oleh Tuhan dengan suatu pasokan materi dan gerak yang
tetap. Agar mesin dunia tidak “berhenti akhirnya”, dia berasumsi bahwa kapanpun dua partikel
bertumbukan, daya dorong atau momentum total mereka harus tetap tak berubah.
Descartes mendefinisikan momentum sebagai perkalian massa dan kecepatan, mv. Ini
tidak sepunuhnya benar kecuali “kecepatan” diperlakukan sebagai sebuah vektor yaitu suatu
besaran yang memiliki arah tertentu di dalam ruang sehingga kecepatan-kecepatan yang sama
dalam arah belawanan akan saling menghilangkan.

20 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

3

• Torricelli

Fisikawan Italia
kelahiran Faenza dan belajar di Sapienza College Roma. Ia menjadi sekretaris Galileo selama 3
bulan sampai Galileo wafat pada tahun 1641. Tahun 1642 ia menjadi profesor matematika di
Florence. Pada tahun 1643 ia menetapkan tentang
tekanan atmosfer dan menemukan alat untuk
mengukurnya, yaitu barometer.

Pada tahun 1643, Torricelli membuat
eksperimen sederhana, yang dinamakan Torricelli
Experiment, yaitu ia menggunakan sebuah tabung
kaca kuat dengan panjang kira-kira 1 m dan salah
satu ujungnya tertutup. Dengan menggunakan
sarung menghadap ke atas. Dengan menggunakan
corong ia menuangkan raksa dari botol ke dalam
tabung sampai penuh. Kemudian ia menutup ujung
terbuka tabung dengan jempolnya, dan segera
membaliknya. Dengan cepat ia melepaskan
jempolnya dari ujung tabung dan menaruh tabung
vertikal dalam sebuah bejana berisi raksa. Ia
mengamati permukaan raksa dalam tabung dan
berhenti ketika tinggi kolom raksa dalam tabung
76 cm di atas permukaan raksa dalam bejana.
Ruang vakum terperangkap di atas kolam raksa.

21 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

4

• Otto von Guericke

Otto von Guericke (30 November 1602- 21 Mei 1686) adalah seorang ilmuwan Jerman,
pencipta, dan politikus. Prestasi ilmiah utama nya menjadi
penetapan dari ilmu fisika ruang hampa.Pada 1650
Guericke menemukan pompa udara. Guericke menerapkan
barometer ke ramalan cuaca untuk
meteorologi. Kemudiannya bidang kajianya dipusatkan
pada listrik, tetapi sangat sedikit hasil nya. Ia menemukan
generator elektrostatik yang pertama, “
Elektrisiermaschine”.

5

• Blaise Pascal

Blaise Pascal (19 Juni
1623- 19Agustus 1662) adalah ilmuwan Perancis Ahli matematik, ahli ilmu fisika, dan ahli
filsafat religius. Dalam bidang fisika, khususnya mekanika, dia melakukan percobaan dengan
cara mengukur beda tinggi barometer di dasar dan di puncak gunung. Dari keterangan-
keterangannya itu nantinnya dia mengemukakan prinsip hidrostatik yang kita kenal dengan
Hukum Pascal, yaitu “Jika suatu zat cair dikenakan tekanan, maka tekanan itu akan merambat ke
segala arah sama besar dengan tidak bertambah atau berkurang kekuatannya”.

22 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

6

• Isaac Newton

Isaac Newton (1642-1727), lahir

di Woolsthrope, Inggris. Dia lahir di

tahun kematian Galileo. Penemuan-

penemuan Newton yang terpenting

adalah di bidang mekanika,

pengetahuan sekitar bergeraknya

sesuatu benda didasarkan pada tiga

hukum fundamental. Hukum

pertamanya adalah hukum inersia

Galileo, Galileo merupakan penemu

pertama hukum yang melukiskan gerak

sesuatu obyek apabila tidak dipengaruhi

oleh kekuatan luar.

Tentu saja pada dasarnya semua obyek

dipengaruhi oleh kekuatan luar dan

persoalan yang paling penting dalam

ihwal mekanik adalah bagaimana obyek

bergerak dalam keadaan itu.

Masalah ini dipecahkan oleh Newton dalam hukum geraknya

yang kedua dan termasyhur dan dapat dianggap sebagai hukum fisika klasik yang paling utama.

Hukum kedua (secara matematik dijabarkan dengan persamaan F = m.a atau a = F/m)

menetapkan bahwa percepatan obyek adalah sama dengan gaya netto dibagi massa benda.

Hukum kedua Newton memiliki bentuk sama seperti hukum dinamika Aristoteles, v = kF/R,

dengan dua perbedaan penting. Yang satu adalah bahwa gaya menghasilkan percepatan dari pada

kecepatan, sehingga dalam ketidak hadiran gaya, kecepatan tetap konstan (hukum pertama).

Perbedaan yang lain adalah bahwa hambatan terhadap gerak adalah disebabkan oleh massa

23 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

benda itu sendiri, terhadap medium di mana ia bergerak. hukum ketiganya yang masyhur
tentang gerak (menegaskan bahwa pada tiap aksi, misalnya kekuatan fisik, terdapat reaksi yang
sama dengan yang bertentangan) serta yang paling termasyhur penemuannya tentang kaidah
ilmiah hukum gaya berat universal.
Newton juga membedakan antara massa dan berat. Massa adalah sifat intrinsik suatu benda yang
mengukur resistansinya terhadap percepatan, sedangkan berat adalah sesungguhnya suatu gaya,
yaitu gaya berat yang bekerja pada sebuah benda. Jadi berat W sebuah benda adalah W = mag, di
mana ag adalah percepatan karena gravitasi. Keempat perangkat hukum ini, jika digabungkan,
akan membentuk suatu kesatuan sistem yang berlaku buat seluruh makro sistem mekanika, mulai
dari ayunan pendulum hingga gerak planet-planet dalam orbitnya mengelilingi matahari.
Diantara banyak prestasi Newton, ada satu yang merupakan penemuan terbesar ialah ‘Hukum
Gravitasi’. Pada penemuan ini, Newton menggunakan dengan baik penemuan penting
sebelumnya tentang pergerakan angkasa yang dibuat oleh Kepler dan yang lainnya. Newton
menyadari hukum semacam ini pada pertengahan 1660. Pada masa kreatif ini, ia menulis hampir
satu abad kemudian bahwa,“Saya menarik kesimpulan bahwa kekuatan yang menjaga planet-
planet pada orbitnya pasti berbanding terbalik sama dengan kuadrat dari jarak mereka dengan
pusat dimana mereka berevolusi.

24 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

Periode III

• ( Fisika Klasik 1800 M -1890 (1900 ) M )

1

• Daniel Bernoulli

Daniel Bernoulli ( 8 Pebruari 1700 – 17 Maret 1782)
adalah ilmuwan swiss Ahli matematik. Keahlian
matematikanya untuk diaplikasikan ke mekanika, terutama
ilmu mekanika zat cair (fluida) dan gas. Prinsip Bernoulli
adalah sebuah istilah di dalam mekanika fluida yang
menyatakan bahwa pada suatu aliran fluida, peningkatan pada
kecepatan fluida akan menimbulkan penurunan tekanan pada
aliran tersebut. Prinsip ini sebenarnya merupakan
penyederhanaan dari Persamaan Bernoulli yang menyatakan
bahwa jumlah energi pada suatu titik di dalam suatu aliran
tertutup sama besarnya dengan jumlah energi di titik lain pada jalur aliran yang sama.

25 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

2

• Leonhard Euler

Leonard Euler lahir tahun 1707 di Basel, Swiss. Dia diterima
masuk Universitas Basel tahun 1720 tatkala umurnya baru
mencapai tiga belas tahun. Euler khusus ahli
mendemonstrasikan bagaimana hukum-hukum umum
mekanika, yang telah dirumuskan di abad sebelumnya oleh
Isaac Newton, dapat digunakan dalam jenis situasi fisika tertentu yang terjadi berulang kali.
Misalnya, dengan menggunakan hukum Newton dalam hal gerak cairan, Euler sanggup
mengembangkan persamaan hidrodinamika. Juga, melalui analisa yang cermat tentang
kemungkinan gerak dari barang yang kekar, dan dengan penggunaan prinsip-prinsip Newton.
Dan Euler berkemampuan mengembangkan sejumlah pendapat yang sepenuhnya menentukan
gerak dari barang kekar. Dalam praktek, tentu saja, obyek benda tidak selamanya mesti kekar.
Karena itu, Euler juga membuat sumbangan penting tentang teori elastisitas yang menjabarkan
bagaimana benda padat dapat berubah bentuk lewat penggunaan tenaga luar.
Pengetahuan modern dan teknologi akan jauh tertinggal di belakang, tanpa adanya
formula Euler, rumus-rumusnya, dan metodenya. Sekilas pandangan melirik indeks textbook
matematika dan fisika akan menunjukkan penjelasan-penjelasan ini sudut Euler (gerak benda
keras); kemantapan Euler (deret tak terbatas); keseimbangan Euler (hydrodinamika);
keseimbangan gerak Euler (dinamika benda keras); formula Euler (variabel kompleks);
penjumlahan Euler (rentetan tidak ada batasnya), curve polygonal Eurel (keseimbangan
diferensial); pendapat Euler tentang keragaman fungsi (keseimbangan diferensial sebagian);
transformasi Euler (rentetan tak terbatas); hukum Bernoulli-Euler (teori elastisitis); formula
Euler-Fourier (rangkaian trigonometris); keseimbangan Euler-Lagrange (variasi kalkulus,
mekanika); dan formula Euler-Maclaurin (metode penjumlahan) itu semua menyangkut sebagian
yang penting-penting saja.

26 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

3

• Hamilton

Jika ditinjau gerak partikel yang terkendala pada suatu

permukaan bidang, maka diperlukan adanya gaya tertentu yakni gaya konstrain yang berperan

mempertahankan kontak antara partikel dengan permukaan bidang. Namun tak selamanya gaya

konstrain yang beraksi terhadap partikel dapat diketahui. Pendekatan Newtonian memerlukan

informasi gaya total yang beraksi pada partikel. Gaya total ini merupakan keseluruhan gaya yang

beraksi pada partikel, termasuk juga gaya konstrain. Oleh karena itu, jika dalam kondisi khusus

terdapat gaya yang tak dapat diketahui, maka pendekatan Newtonian tak berlaku. Sehingga

diperlukan pendekatan baru dengan meninjau kuantitas fisis lain yang merupakan karakteristik

partikel, misal energi totalnya. Pendekatan ini dilakukan dengan menggunakan prinsip Hamilton,

dimana persamaan Lagrange yakni persamaan umum dinamika partikel dapat diturunkan dari

prinsip tersebut.

Prinsip Hamilton mengatakan, Dari seluruh lintasan yang mungkin bagi sistem dinamis

untuk berpindah dari satu titik ke titik lain dalam interval waktu ``spesifik (konsisten dengan

sembarang konstrain), lintasan nyata yang diikuti sistem dinamis adalah lintasan yang

meminimumkan integral waktu selisih antara energi kinetik dengan energi potensial.

4

• Joseph-Louis Lagrange

Persamaan gerak partikel yang dinyatakan oleh
persamaan Lagrange dapat diperoleh dengan meninjau energi
kinetik dan energi potensial partikel tanpa perlu meninjau gaya
yang beraksi pada partikel. Energi kinetik partikel dalam
koordinat kartesian adalah fungsi dari kecepatan, energi

27 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

potensial partikel yang bergerak dalam medan gaya konservatif adalah fungsi dari posisi.
Persamaan Lagrange merupakan persamaan gerak partikel sebagai fungsi dari koordinat

umum, kecepatan umum, dan mungkin waktu. Waktu berpengaruh dalam persaman Lagrange
dikarenakan persamaan transformasi yang menghubungkan koordinat kartesian dan koordinat
umum mengandung fungsi waktu. Pada dasarnya, persamaan Lagrange ekivalen dengan
persamaan gerak Newton, jika koordinat yang digunakan adalah koordinat kartesian.

Dalam mekanika Newtonian, konsep gaya diperlukan sebagai kuantitas fisis yang
berperan dalam aksi terhadap partikel. Dalam dinamika Lagrangian, kuantitas fisis yang ditinjau
adalah energi kinetik dan energi potensial partikel. Keuntungannya, karena energi adalah besaran
skalar, maka energi bersifat invarian terhadap transformasi koordinat. Dalam kondisi tertentu,
tidaklah mungkin atau sulit menyatakan seluruh gaya yang beraksi terhadap partikel, maka
pendekatan Newtonian menjadi rumit atau bahkan tak mungkin dilakukan.
2.

2 PERKEMBANGAN
MEKANIKA MODERN

Mekanika Kuantum

a.

1. Pada tahun 1900, Max Planck memperkenalkan ide bahwa energi dapat dibagi-bagi menjadi
beberapa paket atau kuanta. Ide ini secara khusus digunakan untuk menjelaskan sebaran
intensitas radiasi yang dipancarkan oleh bendah hitam

2. Pada tahun 1905, Albert Einstein menjelaskan efek fotoelektrik dengan menyimpulkan bahwa
energi cahaya datang dalam bentuk kuanta yang disebut foton.

28 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

3. Pada tahun 1913, Niels Bohr menjelaskan garis spektrum dari atom hidrogen dengan
penggunaan kuantisasi.

4. Pada tahun 1924, Louis de Broglie memberikan teorinya tentang gelombang benda.
5. Teori-teori di atas, meskipun sukses, tetapi sangat fenomenologikal. Tidak ada penjelaskan jelas

untuk kuantisasi. Mereka dikenal teori kuantum lama.
6. Mekanika kuantum modern lahir pada tahun 1925, ketika Werner Karl Heisenberg

mengembangkan mekanika matriks dan Erwin Schrodinger menemukan mekanika gelombang
dan persamaan Schrodinger. Schrodinger beberapa kali menunjukkan bahwa kedua pendekatan
tersebut sama. Pada tahun 1927, Heinseberg merumuskan prinsip ketidakpastiannya dan
interpretasi Kopenhagen terbentuk dalam waktu yang hampir bersamaan.
7. Tahun 1927, Paul Dirac menggabungkan mekanika kuantum dengan relativitas khusus. Dia
juga menggunakan teori operator, termasuk nota bra-ket yang berpengaruh.
8. Pada tahun 1932, Neumann Janos merumuskan dasar matematika yang kuat untuk mekanika
kuantum sebagai teori operator.
9. Bidang kimia kuantum dibuka oleh Walter Heitler dan Fritz London yang mempublikasikan
penelitian ikatan kovalen dari molekul hidrogen pada tahun 1927. Kimia kuantum beberapa kali
dikembangkan oleh pekerja dalam jumlah besar, termasuk kimiawan Amerika, Linus Pauling.
10. Berawal pada 1927, percobaan dimulai untuk menggunakan mekanika kuantum ke dalam
bidang di luar partikel satuan yang menghasilkan teori medan kuantum. Pekerja awal dalam
bidang ini termasuk Dirac, Wolfgang Pauli, Victor Weisskopf dan Pascaul Jordan. Bidang riset
area ini dikembangkan dalam formulasi elektrodinamika kuantum oleh Richard Feynman,
Freeman Dyson, Julian Schwinger dan Tomonaga pada tahun 1940-an. Elektrodinamika
kuantum adalah teori kuantum elektron, proton dan medan elektromagnetik dan berlaku sebagai
contoh untuk teori kuantum berikutnya.
11. Teori Kromodinamika Kuantum diformulasikan pada awan 1960an. Teori yang kita kenal
sekarang ini diformulasikan oleh Polizter, Gross dan Wilzcek pada tahun 1975. Pengembangan
awal oleh Schwinger, Peter Higgs, Goldstone dan lain-lain..Sheldon Lee Glashow, Steven
Wienberg, dan Abdus Salam menunjukkan secara independen bagaimana gaya nuklir lemah dan
elektrodinamika kuantum dapat digabungkan menjadi satu gaya lemah elektro.

29 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

Perkembangan Ilmu Panas

Sejarah Termodinamika

Pada dasarnya, termodinamika adalah ilmu yang mempelajari tentang panas sebagai energi

yang mengalir. Oleh karena itu, sejarah berkembangnya ilmu termodinamika berawal sejak
manusia mulai “memikirkan” tentang panas. Adalah Aristoteles (350 SM)seorang filsuf dan

ilmuwan Yunani yang mengatakan bahwa panas adalah bagian dari materi atau materi

tersusun dari panas. Konsep dan pemikiran Aristoteles tersebut seolah-olah menunjukkan bahwa

apapun materi yang ada di alam ini tersusun atas panas.

Beberapa abad kemudian, penalaran yang dilakukan oleh Aristoteles diteruskan oleh

Galileo Galilei (1593). Galileo berhipotesa bahwa panas adalah sesuatu yang dapat diukur. Hal

itu dapat dibuktikan penemuannya berupa termometer air. Perlu diketahui bahwa konsep dan

pemikiran Aristoteles bukanlah berdasarkan eksperimen namun merupakan teori yang dihasilkan

berdasarkan intuisi dari pemikirannya. Berbeda dengan Aristoteles, Galileo mendasarkan

teorinya dengan eksperimen yang dilakukan (walaupun percobaannya sangat bersifat sederhana)

sehingga antara teori dan eksperimen saling mendukung satu sama lain. Setelah beberapa abad

penemuan Galileo tersebut, Sir Humphrey Davy dan Count Rumford (1799)berhasil

menyimpulkan bahwapanas adalah sesuatu yang mengalir. Kesimpulan ini mendukung prinsip

kerja termometer, tapi membantah pernyataan Aristoteles. Jika dikaji dengan baik kita dapat

menyimpulkan bahwa seharusnya Hukum Ke-Nol Termodinamikadirumuskan saat itu, tapi

karena termodinamika belum berkembang sebagai ilmu, maka belum terpikirkan oleh para
ilmuwan mengenai hukum yang bekerja “pada panas yang mengalir” tersebut.

30 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

Pada tahun 1756 Joseph Black mengemukakan teorinya tentang panas atau yang lebih
sering dikenal dengan Asas Black pada termodinamika. Eksperimen yang dilakukan Joseph
Black yaitu pada proses pembekuan dan pendidihan air dan campuran air-alkohol yang
mengawalinya pada konsep kalor laten leburan. Dia melakukan penelitian yang sama untuk kalor
laten penguapan, yang merupakan awal dari konsep kapasitas kalor atau kalor spesifik.

Pada tahun 1778, Thomas Alfa Edison memperkenalkan mesin uap pertama yang
mengkonvesi panas menjadi kerja mekanik. Selanjutnya, mesin tersebut disempurnakan oleh
Sardi Carnot (1824). Saat itu, Cranot berupaya menemukan hubungan antara panas yang
digunakan dan kerja mekanik yang dihasilkan. Hasil pemikirannya merupakan titik awal
perkembangan ilmu termodinamika klasik dan beliau dianggap sebagai Bapak Termodinamika.

Pada 1802, Gay-Lussac pertama kali merumuskan hukum bahwa gas berkembang secara
linear dengan tekanan tetap dan suhu yang bertambah (biasanya banyak dikenal sebagai Hukum
Charles).

Pada tahun 1802 Joseph Louis Gay-Lussac menyelidiki pemuaian gas yang dipanaskan.
Dia mengulangi percobaan Alexander Caesar Charles. Gay-Lussac menemukan bahwa bila gas
dipanaskan pada tekanan tetap, volumenya bertambah besar sebanding dengan suhu mutlak. Bila
suhunya dinaikkan dua kali lipat, maka volumenya bertambah dua kali lipat. Hukum ini
ditemukan pada tahun 1787, tetapi Charles tidak mempublikasikannya dalam buku oleh karena
itu,hukum itu kadang-kadang disebut hukum Gay Lussac. Pada 24 Agustus 1804 Gay Lussac dan
Jean Baptiste Biot naik balon udara dan mencapai ketinggian 4000 m. Bulan berikutnya Gay
Lussac sendirian naik balon udara dan mencapai ketinggian 7016 m, untuk menyelidiki berbagai
macam tekanan dan suhu udara.

Pada tahun yang sama Julius Robert Mayer untuk pertama kali mengajukan bahwa kalor
atau sering kita ucapkan sebagai panas merupakan salah satu bentuk energi. Mayer
menyimpulkan bahwa di daerah tropis diperlikan lebih sedikit pembakaran makanan untuk
menjaga agar tubuh konstan,dan panas dari pembakaran makanan itu lebih banyak dipakai untuk
melaksanakan kerja dari individu.Jika ternyata kalor dapat diubah menjadi usaha,hal ini berarti
bahwa keduanya merupakan bentuk energi. Mayer mempublikasikan pemikirannya itu tahun
1842.

Pada tahun 1845, James P. Joule merumuskan Hukum Kekekalan Energi, yaitu "Energi
tidak dapat diciptakan ataupun dimusnahkan." Dia menyimpulkan bahwa panas dan kerja adalah

31 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

dua bentuk energi yang satu sama lain dapat dikonversi. Kesimpulan ini didukung pula oleh
Rudolf Clausius, Lord Kelvin (William Thomson), Helmhozt, dan Robert Mayer.

Selanjutnya, para ilmuwan ini merumuskan hukum pertama termodinamika (1850).
Setahun sebelumnya, Lord Kelvin telah memperkenalkan istilah termodinamika melalui
makalahnya: “An Account of Carnot’s Theory of the Motive Power of Heat”.Buku pertama
tentang termodinamika ditulis oleh William Rankine pada tahun 1859, inti dari buku yang ditulis
oleh Rankine “perubahan energi dalam dari suatu sistem termodinamika tertutup sama dengan
total dari jumlah energi panas yang disuplai ke dalam sistem dan kerja yang dilakukan terhadap
sistem”.

Pada tahun 1824 Carnot menemukan dan merumuskan hukum kedua termodinamika dan
memberikan model universal atas mesin panas, sebuah mesin, yang mengubah energi panas ke
dalam bentuk energi lain, misalnya energi kinetik (sekarang bernama siklus Carnot). Untuk
selanjutnya Sadi Carnot melalui teorinya itu meneruskan mesin uap buatan Thomas Alva Edison.

Setelah mempelajari mesin Carnot, Lord Kelvin, Planck, menyimpulkan bahwa pada
suatu mesin siklik tidak mungkin kalor yang diterima mesin diubah semuanya menjadi kerja,
selalu ada kalor yang dibuang oleh mesin. Hal ini karena adalah sifat sistem yang selalu menuju
ketidakteraturan, entropi meningkat. Saat itu hukum kedua termodinamika diperkenalkan (1860).
Menurut Clausius, besarnya perubahan entropi yang dialami oleh suatu sistem, ketika sistem
tersebut mendapat tambahan kalor (Q) pada temperatur tetap dinyatakan melalui konsep berikut:
“total entropi dari suatu sistem termodinamika terisolasi cenderung untuk meningkat seiring
dengan meningkatnya waktu, mendekati nilai maksimumnya”.

Pada volume tetap kesetimbangan dalam sebuah sistem akan cenderung berubah dalam
arah untuk melawan perubahan suhu yang ditentukan pada sistem ini. Penurunan suhu
menyebabkan lepasnya panas dan menaikkan suhu menyebabkan penyerapan panas. Asas
kesetimbangan bergerak ini digeneralisasi 1885 oleh Henri Louis le Chatelier yang memperluas
dengan perubahan volume untuk perubahan tekanan yang dipaksakan; ini dikenal sebagai asas
van 't Hoff-Le Chatelier.

Selama tahun 1873-1976, fisikawan matematika Amerika Josiah Willard Gibbs
menerbitkan tiga makalah, salah satunya adalah On the Equilibrium of Heterogeneous
Substances. Makalah tersebut menunjukkan bahwa proses termodinamika dapat dijelaskan secara

32 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

matematis, dengan mempelajari energi, entropi, volume, temperatur dan tekanan sistem,
sedemikian rupa untuk menentukan apakah suatu proses akan terjadi secara spontan,
Equilibrium Gibbs menandakan awal termodinamika kimia dengan mengintegrasikan
fenomena kimia, fisika, listrik, dan elektromagnetik menjadi satu sistem yang koheren. Karya
ilmiah ini memperkenalkan konsep-konsep seperti potensi kimia, aturan fase, dan lain-lain, yang
membentuk dasar kimia fisik modern.

On the Equilibrium of Heterogeneous Substances awalnya diterbitkan di sebuah jurnal
Amerika Serikat yang relatif kurang terkenal, yaitu Transactions of the Connecticut Academy,
dalam beberapa bagian pada tahun 1875 sampai 1878 (meski sebagian besar sumber menyebut
"1876" sebagai tahun penerbitannya).Karya ilmiah ini masih belum diketahui publik sampai
akhirnya diterjemahkan ke dalam bahasa Jerman oleh Wilhelm Ostwald dan bahasa Perancis
oleh Henry Louis Le Chatelier.

Pada abad ke-19, James P. Joule mempelajari cara memanaskan air dalam sebuah wadah
menggunakan roda pengaduk dan membandingkan memanasnya air akibat putaran roda
pengaduk dengan memanasnya air dalam wadah yang disentuhkan dengan nyala api atau sumber
listrik. Berdasarkan percobaannya, Joule menyimpulkan bahwa panas atau kalor bukan energi
(kalor bukan suatu jenis energi tertentu, seperti energi kinetik, energi potensial, energi kimia
dll).Panas atau kalor adalah energi yang berpindah akibat perbedaan suhu.Jadi ketika panas atau
kalor mengalir dari benda yang bersuhu tinggi menuju benda yang bersuhu rendah, sebenarnya
energi yang berpindah dari benda yang bersuhu tinggi menuju benda yang bersuhu rendah.
Perpindahan energi terhenti setelah benda-benda yang bersentuhan mencapai suhu yang sama
atau keseimbangan termal. Secara umum, proses perpindahan panas dapat diklasifikasikan dalam
3 cara yaitu, secara konduksi, konveksi dan radiasi.

Pada awal abad ke-20, ahli kimia seperti Gilbert N. Lewis, Merle Randall, dan EA
Guggenheim mulai menerapkan metode matematis Gibbs tersebut untuk analisis proses kimia
yang disebut termodinamika kimia. Pada tahun 1885, Boltzman menyatakan bahwa energi dalam
dan entropi merupakan besaran yang menyatakan keadaan mikroskopis sistem. Pernyataan ini
mengawali berkembangnya termodinamika statistik, yaitu pendekatan mikroskopis tentang sifat
termodinamis suatu zat berdasarkan perilaku kumpulan partikel-partikel yang menyusunnya.

Termodinamika statistik merupakan cabang termodinamika yang menyediakan penafsiran
tingkat molekul terhadapbesaran-besaran termodinamika seperti kerja, kalor, dan entropi.

33 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

Masalah mendasar dalam termodinamika statistik adalah penentuan distribusi energi E di
antara N sistem identik.Dasar-dasar termodinamika statistik ditetapkan oleh fisikawan seperti
James Clerk Maxwell, W. Nernst, Ludwig Boltzmann, Max Planck, Rudolf Clausius dan J.
Willard Gibbs. Pada tahun 1906 Giauque dan W. Nernst merumuskan hukum ketiga
termodinamika yaitu: “pada saat suatu sistem mencapai temperatur nol absolut, semua proses
akan berhenti dan entropi sistem akan mendekati nilai minimum”

Pada tahun 1911, Einstein menyatakan bahwa massa merupakan perwujudan dari energi
(E=mc2). Hal ini kemudian dibenarkan oleh ilmuwan mekanika kuantum (1900-1940) bahwa
radiasi sebagai bentuk energi bisa bersifat sebagai partikel. Pernyataan ini seakan-akan
membenarkan penalaran Aristoteles sebelumnya bahwa materi = energi. Pada tahun 1950, para
ilmuwan, seperti Carl Anderson menemukan adanya partikel antimateri yang bisa memusnahkan
materi.

Hukum-Hukum Dasar Termodinamika

Terdapat empat Hukum Dasar yang berlaku di dalam sistem termodinamika, yaitu:

a) Hukum Awal (Zeroth Law) Termodinamika
Hukum ini menyatakan bahwa dua sistem dalam keadaan setimbang dengan sistem
ketiga, maka ketiganya dalam saling setimbang satu dengan lainnya.

b) Hukum Pertama Termodinamika
Hukum ini terkait dengan kekekalan energi. Hukum ini menyatakan perubahan energi
dalam dari suatu sistem termodinamika tertutup sama dengan total dari jumlah energi
kalor yang disuplai ke dalam sistem dan kerja yang dilakukan terhadap sistem.

c) Hukum kedua Termodinamika
Hukum kedua termodinamika terkait dengan entropi. Hukum ini menyatakan bahwa
total entropi dari suatu sistem termodinamika terisolasi cenderung untuk meningkat
seiring dengan meningkatnya waktu, mendekati nilai maksimumnya.

34 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

d) Hukum ketiga Termodinamika
Hukum ketiga termodinamika terkait dengan temperatur nol absolut. Hukum ini
menyatakan bahwa pada saat suatu sistem mencapai temperatur nol absolut, semua
proses akan berhenti dan entropi sistem akan mendekati nilai minimum. Hukum ini
juga menyatakan bahwa entropi benda berstruktur kristal sempurna pada temperatur
nol absolut bernilai nol.

• Konsep Suhu

Konsep suhu alias temperatur sebenarnya berawal dari rasa panas dan dingin yang dialami
oleh indera peraba kita. Berdasarkan apa yang dirasakan oleh indera peraba, kita bisa
mengatakan suatu benda lebih panas dari benda yang lain. Atau suatu benda lebih dingin dari
benda lain. Ukuran panas atau dinginnya suatu benda ini dikenal dengan julukan suhu alias
temperatur. Benda yang terasa panas biasanya memiliki suhu yang lebih tinggi. Semakin dingin
suatu benda, semakin rendah suhunya. Sebaliknya, semakin panas suatu benda, semakin tinggi
suhunya. Tetapiukuran panas atau dinginnya suatu benda yang hanya didasarkan pada sentuhan
(indera peraba) ini sebenarnya tidak terlalu jelas. Apa yang dirasakan oleh setiap orang bisa saja
berbeda. Demikian juga, walaupun menyentuh benda yang sama, panas yang dirasakan oleh
bagian tubuh yang berbeda bisa saja berbeda

• Asas Black

Berikut adalah teori yang dikemukakan oleh Joseph Black atau lebih dikenal azas Black.

1. Apabila dua benda yang suhunya berbeda dan dicampur, maka benda yang lebih panas
melepas kalor kepada benda yang lebih dingin sampai suhu keduannya sama.

2. Banyaknya kalor yang dilepas benda yang lebih panas = banyaknya kalor yang diterima
benda yang lebih dingin.

3. Sebuah benda untuk menurunkan ∆T akan melepaskan kalor yang sama besarnya dengan
banyaknya kalor yang dibutuhkan benda itu untuk menaikkan suhunya sebesar ∆T juga.

35 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

Asas Black adalah suatu prinsip dalam termodinamika yang dikemukakan oleh Joseph
Black. Asas ini menjabarkan:

 Jika dua buah benda yang berbeda yang suhunya dicampurkan, benda yang panas
memberi kalor pada benda yang dingin sehingga suhu akhirnya sama

 Jumlah kalor yang diserap benda dingin sama dengan jumlah kalor yang dilepas benda
panas

 Benda yang didinginkan melepas kalor yang sama besar dengan kalor yang diserap bila
dipanaskan

36 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

Tokoh Ilmuwan Penemu Termodinamika

• Aristoteles

1.
Aristoteles dilahirkan di kota Stagira, Macedonia, 384 SM. Nyaris tak terbantahkan,
Aristoteles seorang filosof dan ilmuwan terbesar dalam dunia masa lampau. Dia memelopori
penyelidikan ihwal logika, memperkaya hampir tiap cabang falsafah dan memberi sumbangsih
tak terperikan besarnya terhadap ilmu pengetahuan.
Penting dari apa yang pernah dilakukan Aristoteles adalah pendekatan rasional yang
senantiasa melandasi karyanya. Pendapat Aristoteles, alam semesta tidaklah dikendalikan oleh
serba kebetulan, oleh magi, oleh keinginan tak terjajaki kehendak dewa yang terduga, melainkan
tingkah laku alam semesta itu tunduk pada hukum-hukum rasional.
Aristoteles menulis tentang astronomi, zoologi, embryologi, geografi, geologi, fisika,
anatomi, physiologi, dan hampir tiap karyanya dikenal di masa Yunani purba.

• Galileo-Galilei

2.

Galileo Galilei dilahirkan di Pisa, Italia pada tanggal 15 Februari 1564 dan meninggal pada
8 January 1642 (pada umur 77 tahun) di Arcetri, Grand Duchy of Tuscany, Italia. Ayahnya
Vincezio Galilei adalah seorang musisi.Galileo adalah seorang fisikawan, matematikawan,
insinyur, astronom, dan filsuf yang mempunyai peranan dalam revolusi Sains selama masa
Renaissance. Sumbangan terbesarnya dalm bidang astronomi adalah penemuannya berupa
teleskop.

37 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

Kakaknya Virginia (Suster Maria Caleste) adalah seorang biarawati.Galileo adalah
penentang teori teori Geosentris sebagaimana pandangan Gereja Katolik) dan mendukung teori
Heliosentris.Hal itu menimbulkan perdebatan besar dikalangan ilmuwan dengan Gereja.

Setelah pengamatannya selama berminggu-minggu tentang astronomi iamerangkum semua
tulisannya dalam sebuah makalah yang berjudul The Starry Messenger yang diterbitkan pada
bulan Maret 1610, berjumlah 500 eksemplar. Sumbangannya dalam termodinamika adalah pada
1593, Galileo berhasil menemukan salah satu alat ukur yang dapat digunakan dalam ilmu
pengetahuan, yaitu thermometer.

Thermometer temuan Galileo ini terdiri dari sebuah gelembung udara yang dapat
membesar atau mengecil karena perubahan temperature sehingga dapat menyebabkan lebel air
naik atau turun.Meskipun alat ini tidak akurat karena tidak menghitung perubahan tekanan udara,
tetapi alat ini menjadi pelopor perkembangan alat-alat canggih.

• Benjamin Thompson (Count Romford)

3.

Benjamin Thompson atau 'Count Rumford' (1753 – 1814) adalah penemu, ilmuwan,
negarawan, dan tentara terkenal kelahiran Amerika. Benjamin Thompson dilahirkan di Woburn
Utara, Massachusetts pada tanggal 26 Maret 1753. Pada usia 13 tahun, Benjamin Thompson
mulai melakukan beberapa pekerjaan seperti menjadi juru tulis seorang importer, pedagang
bahan kering dan kemudian magang di Doctor John Hay of Woburn, dimana Thompson
mendapatkan banyak pengetahuan tentang ilmu medis.

Bakat Thompson dalam bekerja dengan alat mekanis dan kemampuan bahasanya yang
sangat baik membuat John Fowle, salah satu guru lulusan Harvard, membantunya untuk belajar
dengan Professor John Winthrop di Harvard.

Pada tahun 1772, Thompson meninggalkan kota kelahirannya dan mengajar di salah satu
sekolah di Bradford, Massachusetts sambil mempelajari ilmu pengetahuan pada Samuel
Williams. Tidak beberapa lama kemudian, Thompson berpindah mengajar di Concord, New
Hampshire atas undangan dari Timothy Walker.Di sana Benjamin Thompson hidup menumpang
dan kemudian menikahi anak dari tuan rumahnya, Sarah Walker Rolfe yang merupakan janda
kaya di daerah Concord.

38 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

Pada saat revolusi Amerika meledak, Thompson diajak bergabung dengan Amerika untuk
melawan Inggis karena dia memiliki hubungan penting dengan pemerintah Inggris namun dia
menolak. Benjamin Thompson meninggalkan keluarganya di Amerika pada tahun 1974 dan
bergabung dengan pemerintah Britania Raya (Inggris) sebagai penasihat Jenderal Thomas Gage.
Pada tahun 1779 Benjamin Thompson menjadi salah satu anggota Royal Society. Selain politik,
dunia militer juga digeluti oleh Benjamin Thompson. Benjamin Thompson pernah menjabat
sebagai letnan kolonel pasukan Britania Raya dan mendapatkan gelar kesatrian dari Raja George
III. Pada tahun 1785, Benjamin Thompson bergabung bersama pasukan Austria untuk melawan
Turki dan di sana dia berkenalan dengan Pangeran Maximillian dari Bavaria yang
mengundangnya untuk tinggal Bavaria.

Pada tahun 1971, Benjamin Thompson dianugerahi gelar Count of the Holy Roman
Empire. Thompson juga aktif meneliti berbagai hal, terutama bidang Fisika. Sekitar tahun 1975,
Benjamin Thompson meneliti tentang gaya pada bubuk mesiu dan membangun sistem sinyal
kelautan yang baru bagi tentara Inggris. Kontribusinya yang terbesar pada dunia Fisika adalah
pemikirannya tentang teori kalor. Pada akhir abad ke-18, teori kalori yang dipercaya adalah
bahwa kalor merupakan fluida yang dapat mengalir ke dalam tubuh ketika dipanaskan dan
mengalir keluar ketika didinginkan.

Saat meneliti tentang bubuk mesiu, Benjamin Thompson menemukan adanya
penyimpangan atau anomali yang tidak dapat dijelaskan dengan teori kalori. Di dalam
laporannya kepada Royal Society yang berjudul "An Experimental Enquiry concerning the
Source of Heat excited by Friction" (1798), Benjamin Thompson mengajukan suatu teori baru
yang menyatakan bahwa kerja mekanis akan menghasilkan kalor dan kalor tersebut merupakan
suatu bentuk gerak. Teori tersebut berhasil memberikan penjelasan mengapa panas yang
dihasilkan dari gesekan peluru meriam (bubuk mesiu) tidak akan pernah habis. Peristiwa itu tak
dapat dijelaskan dengan teori kalori terdahulu. Di dalam laporan tersebut terdapat perhitungan
jumlah kuantitas kalor yang diproduksi oleh energi mekanis. Teori yang dikemukakan Thompson
bertentangan dengan teori kalori yang terdahulu dan banyak orang pada saat itu yang tidak yakin
dengan Thompson hingga James Maxwell mengemukakan teori kinetik kalor pada tahun 1871.
Penemuan-penemuan Thompson lainnya adalah kompor, oven, ketel ganda, dan pakaian penahan
panas, serta mengembangkan cerobong asap dan tungku perapian yang ada. Pada tahun 1804,
Thompson menetap di Paris dan menikah dengan Madame Lavoisier, janda seorang ahli

39 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

kimia Perancis, Antoine Lavoisier. Thompson menjadi anggota Institusi Nasional Perancis
sebagai dan secara rutin berkontribusi dalam berbagai pertemuan dan debat ilmu pengetahuan.
Penghargaan yang pernah diraihnya adalah Copley Medal. Benjamin Thompson meninggal pada
tanggal 21 Agustus 1814di Auteuil, Paris pada usia 61 tahun. Dibangun Monumen Benjamin
Thompson di English Garden.

• Joseph Black

4.

Joseph Black dilahirkan di Bordeaux, Perancis pada tanggal 16 April 1728, dan memiliki
saudara 14 orang. Joseph mempelajari sesuatu yang lebih berguna, dan karena itu dia memilih
kedokteran. Dia menjadi Asisten William Cullen, Profesor Kedokteran yang pada tahun 1747
memiliki institusi yang mengajarkan kimia.

Joseph Blach pindah ke Edinburg pada tahun 1752 untuk melanjutkan pendidikan
dokternya dan pada bulan Juni 1754 mempresentasikan disertasinya, On the Acid Humour
Arising from Food and Magnesia alba.

Beberapa tahun berikutnya, dia memulai penelitian mengenai sifat kimia magnesia alba
(magnesium karbonat) dan menemukan sesuatu yang disebutnya dengan fixed air (karbon
dioksida). Dia merupakan seorang guru yang terkenal. Sebagian besar muridnya di Glasgow
mengikuti dia ke Edinburg ketika pindah pada tahun 1766. Dia banyak melakukan penelitian
pada magnesia alba dan efek dari kalor. Dia juga merupakan seorang fisikawan selama hidupnya.

Kesehatannya tidak selalu baik, dia menderita masalah pada paru-paru yang dideritanya
dari semasa kanak-kanak dan rematik pada akhir masa hidupnya. Dia menjadi seorang vegetarian
pada akhir masa hidupnya dan mengalami kekurangan vitamin D sejak dia pindah negara.Dia
tidak pernah menikah dan meninggal di Edinburg pada 6 Desember 1799.

40 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

• Thomas Alva Edison

5.

Ia lahir di pada tanggal 11 Februari 1847 di Milan, Ohio, AS dan meninggal pada 18
Oktober 1931 di New Jersey, AS. Ia adalah penemu dan pengusaha yang banyak menemukan
peralatan penting. Pada masa kecilnya di Amerika Serikat,Edison selalu mendapat nilai buruk di
sekolahnya. Oleh karena itu ibunya memberhentikannya dari sekolah dan mengajar sendiri di
rumah. Di rumah dengan leluasa Edison kecil dapat membaca buku-buku ilmiah dewasa dan
mulai mengadakan berbagai percobaan ilmiah sendiri. Pada Usia 12 tahun ia mulai bekerja
sebagai penjual koran, buah-buahan dan gula-gula di kereta api. Kemudian ia menjadi operator
telegraf, Ia pindah dari satu kota ke kota lain. Di New York ia diminta untuk menjadi kepala
mesin telegraf yang penting. Mesin-mesin itu mengirimkan berita bisnis ke seluruh perusahaan
terkemuka di New York.

Pada tahun 1870 ia menemukan mesin telegraf yang lebih baik. Pada tahun 1874 ia pindah
ke Menlo Park, New Jersey. Disana ia membuat sebuah bengkel ilmiah yang besar dan yang
pertama di dunia. Setelah itu ia banyak melakukan penemuan-penemuan yang penting. Pada
tahun 1877 ia menemukan Gramofon. Dalam tahun 1879 ia berhasil menemukan lampu listrik
kemudian ia juga menemukanproyektor untuk film-film kecil. Tahun 1882 ia memasang lampu-
lampu listrik di jalan-jalan dan rumah-rumah sejauh satu kilometer di kota New York. Hal ini
adalah pertama kalinya di dunia lampu listrik di pakai di jalan-jalan. Pada tahun 1890, ia
mendirikan perusahaan General Electric.

Edison dipandang sebagai salah seorang pencipta paling produktif pada masanya,
memegang rekor 1.093 paten atas namanya. Ia juga banyak membantu dalam bidang pertahanan
pemerintahan Amerika Serikat. Beberapa penelitiannya antara lain : mendeteksi pesawat terbang,
menghancurkan periskop dengan senjata mesin, mendeteksi kapal selam, menghentikan torpedo
dengan jaring, menaikkan kekuatan torpedo, kapal kamuflase, dan masih banyak lagi.

Thomas Edison juga berjasa dalam bidang perfilman.Ia menggabungkan film fotografi
yang telah dikembangkan George Eastman menjadi industri film yang menghasilkan jutaan dolar
seperti saat ini. Dia pun membuat Black Maria, suatu studio film bergerak yang dibangun pada
jalur berputar.

41 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

Ia meninggal pada usianya yang ke-84, pada hari ulang tahun penemuannya yang terkenal,
bola lampu modern.Pada tahun 1928 ia menerima penghargaan berupa sebuah medali khusus
dari Kongres Amerika SerikatKata kebajikan yang dikenang dari Thomas Alva Edison adalah:

 Jenius adalah 1 % inspirasi dan 99 % keringat. Tidak ada yang dapat menggantikan
kerja keras

 Keberuntungan adalah sesuatu yang terjadi ketika kesempatan bertemu dengan
kesiapan

 Saya tidak patah semangat, karena setiap usaha yang salah adalah satu langkah maju

• Nicolas Leonardo Sadi Carnot

6.

Nicolas Léonard Sadi Carnot (lahir di Paris, 1 Juni1796 – meninggal di Paris, 24
Agustus1832 pada umur 36 tahun) adalah seorang fisikawan Perancis. Ayahnya adalah Lazare
Nicholas Marguerite Carnot, seorang ilmuwan, perwira, dan politikus; keponakannya Marie
François Sadi Carnot kelak menjadi Presiden Perancis. Ia dinamai menurut seorang penyair
PersiaSa'adi.Sadi Carnot adalah fisikawan, insinyur dan anggota Angkatan Darat Perancis.

Carnot menemukan dan merumuskan hukum kedua termodinamika dan memberikan model
universal atas mesin panas, sebuah mesin, yang mengubah energi panas ke dalam bentuk energi
lain, misalnya energi kinetik (sekarang bernama siklus Carnot). Karyanya yang paling utama
adalah "Réflexions sur la puissance motrice du feu" (Refleksi Daya Gerak Api); terbit tahun
1824. Di dalamnya termuat sejumlah asas seperti siklus Carnot, mesin panas Carnot, teorema
Carnot, efisiensi termodinamika, dll.Karya Carnot diperbaharui oleh Benoit Paul Émile
Clapeyron, yang melakukannya dengan menggunakan rumus matematika yang pasti, dan Rudolf
Clausius, yang menyempurnakan dan menyelesaikannya.Nicolas Sadi Carnot meninggal akibat
penyakit kolera.

42 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

• Joseph Gay-Lussac

7.

Lahir di Saint-Léonard di departemen Vienne, Joseph Gay-Lussac berasal dari keluarga
kokoh borjuis. Badai Revolusi Perancis tertunda pendidikannya, tetapi sebagian besar oleh diri
mengajar-sendiri disiplin, ia lulus ujian dan diterima di École Polytechnique bergengsi pada
1797. Di sini ia menjadi anak didik Claude Louis Berthollet.

Pada tahun-tahun awal keterampilan Gay-Lussac sebagai suatu percobaan dan pembuat
instrumen ilmiah baik dikembangkan. Pada 1802 ia menerbitkan hukum perluasan gas oleh
panas, yang kemudian dikenal sebagai hukum Charles '. Pada 1804 ia membuat pendakian
23.000 kaki di balon untuk mengumpulkan sampel dari atmosfer untuk analisis kimia dan untuk
mengukur ketergantungan medan magnet bumi pada ketinggian.Pada tahun 1806 Gay-Lussac
terpilih ke Institut de France, dan pada tahun 1809 ia menjadi profesor kimia di École
Polytechnique dan profesor fisika di Sorbonne. Ia menemukan barometer portabel, uap pompa
injektor, dan termometer udara dan meningkatkan semangat dan lampu tungku apotek.Selain
karyanya pada perangkat laboratorium, ia memberikan kontribusi untuk produksi dan perbaikan
mesin industri kimia dan proses, terutama dalam asam sulfat menara penting yang menyandang
namanya.

Pada 1805-1806, melalui intervensi Berthollet, Gay-Lussac disertai penjelajah ilmiah
Alexander von Humboldt pada ekspedisinya melalui Italia dan Jerman melakukan pengukuran
dari kutub magnet Bumi. Sementara di Roma, kimiawan muda bisa menggunakan laboratorium
Wilhelm von Humboldt, yang kesempatan ia menemukan adanya fluorida dan fosfat dalam
tulang ikan. Tidak lama setelah ini, Gay-Lussac bertemu dengan seorang gadis cantik di sebuah
toko pedagang kain Paris, segera bertunangan, dan kemudian dikirim tunangannya ke sekolah
untuk menyelesaikan pendidikan kimia nya. Pada 1808 ia menikahinya.Perkawinan berlangsung
selama 40 tahun dan ditandai dengan kolaborasi terdekat dari hati dan pikiran.

Selain terkenal karyanya pada sifat menggabungkan gas, Gay-Lussac juga bekerja pada
penentuan kepadatan uap, dan koefisien ekspansi gas, di mana ia merintis prosedur, dan
berkontribusi pada pengukuran kuantitatif hati bahwa dalam tahun kemudian begitu berguna

43 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

untuk landasan teori kinetik gas dan fisika termal. Ia menerbitkan karyanya yang paling
berpengaruh pada tahun 1808, hukum menggabungkan volume gas.

 Penemuan Elektrolisis dan Yodium
Beberapa pekerjaan Gay-Lussac terbaik, bagaimanapun, dilakukan dalam kerjasama erat

dengan Louis Jacques Thenard, ahli kimia yang menciptakan dasar analisis organik. Bersama-
sama mereka menghasilkan logam alkali dalam jumlah dengan mereaksikan alkali menyatu
dengan warna merah-panas besi. Napoleon membuat jumlah yang cukup tersedia untuk École
Polytechnique untuk mendukung pekerjaan mereka pada elektrolisis.Namun, meskipun
menyadari pentingnya teoritis dari proses elektrolitik, mereka menjelaskan metode yang lebih
efisien memproduksi logam alkali.

Gay-Lussac menyelidiki (1813-1814) sifat-sifat kimia yodium dan menggambarkan
temuannya dalam sejumlah makalah yang disajikan kepada Institut de France. Namun, Sir
Humphry Davy, mengunjungi di Paris pada saat itu, menulis catatan yang sangat menghina dunia
ilmiah mengklaim prioritas untuk penemuan sifat unsur yodium, menyatakan bahwa Gay-Lussac
telah belajar sifat dasar yodium darinya. Dalam belum kontroversi lain Gay-Lussac dan Thenard
mengklaim prioritas 36 jam untuk isolasi mereka boron. Mereka mengklaim bahwa percobaan
selesai pada tanggal 21 Juni 1800, dan hasilnya dikirim ke Jenewa untuk publikasi, sedangkan
pengumuman Davy itu seharusnya tanggal 30 Juni. Perlu dicatat bahwa kalium yang Davy
digunakan untuk mengobati boraks diproduksi dengan menggunakan metode Thenard-Gay-
Lussac.

9
• James Prescott Joule

8.

James Prescott Joule (lahir di Salford, Inggris, 24 Desember 1818 – meninggal di Greater
Manchester, Inggris, 11 Oktober1889 pada umur 70 tahun) ialah seorang ilmuwan Inggris. Ia
dikenal sebagai perumus Hukum Kekekalan Energi,James kecil menderita penyakit
kelainan tulang belakang, yang membuatnya harus banyak beristirahat di rumah. Karena tidak
bisa bersekolah, maka sang ayah pun mencarikan guru privat untuk mengajari James di rumah.
Karena kondisi kesehatannya buruk, James tumbuh menjadi seorang yang pendiam dan pemalu.

44 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

Pada tahun 1840, James menerbitkan sebuah karya ilmiah tentang panas yang dihasilkan
oleh arus listrik. Lalu pada tahun 1843, ia menerbitkan kelanjutan karya ilmiahnya tentang
bagaimana mengubah kerja menjadi panas. Ia melakukan eksperimen menggunakan roda
berpedal. Akhirnya dari situ James merumuskan konsep fisika mengenai kesetaraan energi
mekanik dan energi panas.Empat tahun kemudian dia menemukan teori Hukum Kekekalan
Energi yang merupakan Hukum Termodinamiak yang pertama.

Pada tahun 1847 James bertemu dengan Lord Kelvin atau William Thomson, di acara
diskusi sains. Lord Kelvin tertarik dengan penemuan-penemuan James dan karya-karya ilmiah
yang pernah dipublikasikan. Ia pun mengajak James untuk bekerja sama. Dari kerja samanya,
maka lahirlah suatu konsep fisika yang disebutEfek Joule-Thomson. Efek Joule-Thomson lalu
berkembang menjadi ilmu yang memelajari tentang sifat materi pada suhu sangat rendah. Ilmu
itu disebut Kriogenik.

10
• Rudolf Julius Emanuel Clausius

9.

Rudolf Julius Emanuel Clausius (1822-1888) adalah ahli fisika matematik Jerman,
penemu Hukum Termodinamika II, penemu entropi, penemu teori elektorolisis, doktor, guru
besar, dan pengarang. Ia lahir di Koslin, Prusia, meninggal di Bonn tanggal 24 Agustus 1888,
pada umur 66 tahun. Ia kuliah di Unervisitas Berlin dan mendapat doktor dari Halle pada tahun
1848 ketika berumur 26 tahun. Dua tahun kemudian (1850) ia diangkat menjadi guru besar fisika
di sekolah mesin dan artileri di Berlin, pada tahun 1867 ia jadi guru bedar fisika di Unirvesitas
Wurzburg sampai tahun 1869. Kemudian ia mengajar di Universitas Bonn.

Clausius adalah ahli fisika teori atau fisika murni. Ia tidak mengadakan experimen. Ia
menerapkan matematika untuk membuat teori yang dapat menjelaskan Hasil pengamatan dan
exprimen orang lain. Hukum termodinamika II berbunyi : “Panas tidak dapat dengan sendirinya
berpindah dari badan yang lebih dingin ke badan yang lebih panas”. Menurutnya di alam
semesta terjadi decara terus – menerus perpindahan panas atau energi dari badan angkasa yang
panas ke badan angkasa yang dingin. Maka berabad-abad kemudian semua panas atau energi
akan terbagi merata keseluruh bagian alam semesta. Keadaan seimbang ini disebut entropi. Ini
berati dunia kiamat, karena semua gerak dan kehidupan berhenti.

45 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

11
• Josiah Willard Gibbs

10.

Josiah Willard Gibbs dilahirkan 11 Februari 1839 dan meninggal 28 April 1903 di New
Haven, Connecticut, AS.Ia adalah fisikawan, Matematikawan dan Kimiawanteoretis AS.

Sebagai matematikawan ia adalah penemu analisis vektor. Ia adalah orang pertama
di Amerika Serikat yang menerima Ph. D dalam teknik mesin (Universitas Yale). Ia adalah salah
satu fisikawan teoretis di Amerika dan barangkali salah satu kimiawan teoretis awal. Gelar Gibbs
Professorship of Physics and Chemistrydinamai menurut namanya.

Memasuki Universitas Yale, dan belajar di Paris, Berlin, dan Heidelberg. Ia ditawari
jabatan guru besar dalam fisika matematika di University of Yale, penunjukan pertama di AS,
dalam sebuah posisi tanpa gaji selama 10 tahun.

Dalam kimia, ia menyumbang besar pada gagasan termokimia. Pada 1873, Gibbs
menerbitkan makalah mengenai perwakilangeometris jumlah termodinamika dalam 2 angsuran.
Beberapa topik penting yang termasuk dalam makalah lainnya pada persamaan yang heterogen
termasuk konsep potensial kimia dan energi bebas; gagasan ansambel Gibbs (sebuah
pendirianmekanika statistik) dan aturan fase Gibbs. Makalah ini mengilhami James
Maxwell membuat (dengan tangannya sendiri) acuan gips yang mengilustrasikan gagasan Gibbs
yang kemudian dikirimkannya kepada Gibbs.Dengan bangga Yale Universitymemilikinya
hingga kini.1876 dan 1878 Gibbs menulis serial makalah berjudul On the Equilibrium of
Heterogeneous Substances, kini dianggap sebagai salah satu prestasi ilmiah terbesar pada abad
ke-19 dan makalah pembuka dalam fisika kimia. Dalam makalah ini Gibbs
menerapkan termodinamika untuk menafsirkan fenomena, berhasil menjelaskan dan
menyangkutkan apa yang dahulu ialah massa fakta terisolasi.

Dalam matematika, ia menyumbangkan gagasan analisis vektor. Pada 1880, ia
mengembangkan perlambangan dan aljabar vektor-vektor. Pada 1901, perlakuan penuh
gagasannya disajikan salah satu mahasiswanya E.B. Wilson, dalam sebuah buku yang
berjudul Vector Analysis.

46 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

12
• Jacobus Henricus van't Hoff

11.

Jacobus Henricus van 't Hoff adalah kimiawan fisika dan organik Belanda dan pemenang
Penghargaan Nobel dalam Kimia pada 1901. Penelitiannya pada kinetika kimia, kesetimbangan
kimia, tekanan osmotik dan kristalografi diakui sebagai hasil karya utamanya. Jacobus juga
mendirikan bidang ilmu kimia fisika, ia juga dianggap sebagai salah satu kimiawan terbesar
sepanjang masa bersama kimiawan Perancis Antoine Lavoisier, Louis Pasteur dan ahli kimia
Jerman Friedrich Wöhler. Ia lahir di Rotterdam, Belanda 30 Agustus 1852, anak ke-3 dari 7
bersaudara Jacobus Henricus van 't Hoff, seorang dokter dan Alida Jacoba Kolff.

Sumbangan terbesarnya ialah mengenai pengembangan hukum termodinamika umum
pada hubungan antara perubahan tekanan dan pemindahan kesetimbangan sebagai akibat variasi
suhu. Pada volume tetap kesetimbangan dalam sebuah sistem akan cenderung berubah dalam
arah untuk melawan perubahan suhu yang ditentukan pada sistem ini. Penurunan suhu
menyebabkan lepasnya panas dan menaikkan suhu menyebabkan penyerapan panas. Asas
kesetimbangan bergerak ini digeneralisasi 1885 oleh Henri Louis le Chatelier yang memperluas
dengan perubahan volume untuk perubahan tekanan yang dipaksakan; ini dikenal sebagai asas
van 't Hoff-Le Chatelier.

Di tahun 1885 dia menuliskan sebuah makalah dalam bahasa Perancis yang berjudul
“L'Équilibre chimique dans les Systèmes gazeux ou dissous à I'État dilué “ (Kesetimbangan
Kimia dalam Sistem Gas atau Larutan yang Ditambah Air). Di sinilah ia menunjukkan bahwa
"tekanan osmotik" dalam larutan yang dicairkan secukupnya sebanding terhadap konsentrasi dan
temperatur penuh. Demikian van 't Hoff bisa membuktikan bahwa hukum termodinamika tak
hanya sah buat gas, namun juga buat larutan cair. Hukum tekanannya, yang diberikan keabsahan
umum oleh teori disosiasi elektrolisis Arrhenius (1884-1887). Pada kerja yang lebih luas ia
dibantu khususnya oleh W. Meyerhoffer, yang sebelumnya telah bekerja dengannya di
Amsterdam. Hasil penyelidikan ini kebanyakan diterbitkan di Laporan Akademi Ilmiah Kerajaan
Prusia, diringkaskan dalam karya 2 jilid Zur Bildung ozeanischer Salzablagerungen, 1905-1909.
van 't Hoff amat menghargai kekuatan imajinasi dalam kerja ilmiah, sebagaimana nyata dalam
pidato pelantikannya pada pengambilan jabatan profesornya di Amsterdam: Verbeeldingskracht

47 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

in de Wetenschap (Kekuatan Imajinasi dalam Sains). Wilhelm Ostwald, membuat Zeitschrift
für physikalische Chemie dengannya di Leipzig, bisa dianggap sebagai pendiri kimia fisika.

Hadiah Nobel Kimia (1901) titik kulminasi karirnya. Pada 1885 diangkat sebagai anggota
Akademi Ilmiah Kerajaan Belanda, setelah nominasinya tak dimasukkan pada 1880. Di antara
medalinya yang lain ialah gelar doktor kehormatan dari Harvard dan Yale (1901), Universitas
Victoria Manchester (1903), Heidelberg (1908); Medali Davy dari Royal Society (1893), Medali
Helmholtz dari Akademi Ilmiah Kerajaan Prusia (1911); ia juga diangkat sebagai Chevalier de la
Legion d'Honneur (1894), Senator der Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft (1911). Ia juga anggota
kehormatan Chemical Society, London (1898), Akademi Ilmiah Kerajaan, Gottingen (1892),
American Chemical Society (1898), Académie des Sciences, Paris (1905).

Penerimaannya pada filsafat dan kegemarannya pada puisi juga nyata pada awal-awal ia
bersekolah di Lord Byron ialah pujaannya. van 't Hoff meninggal di Steglitz dekat Berlin pada 1
Maret 1911.

48 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

Perkembangan Optik

• Periode I

(Zaman Prasejarah s.d. 1500 M)

Pada zaman prasejarah ternyata optik telah dikenal, buktinya adalah
ditemukannya sebuah kanta optik yang berumur sekitar 2.200 tahun yang lalu di Baghdad,
Irak. Kanta purba yang berukuran kira-kira satu ibu jari tersebut ditemukan dengan sedikit
retak di bagian kacanya. Penemuan ini menunjukkan bahwa sejak zaman purbakala orang-
orang telah mengetahui cara membuat kanta dan mengaplikasikannya di kehidupan sehari-
hari. Optik dipelajari secara ilmiah di periode I ini dimulai pada tahun 300 SM. Pada zaman
prasejarah dikenal dengan zaman yang hanya mengemukakan teori-teori para ahli saja
tanpa dilakukan pembuktian dengan eksperimen sehingga ada beberapa teori tentang optik
yang bermunculan, misalnya Teori Tactile dan Teori Emisi.

Para ilmuwan yang hidup di zaman prasejarah mengemukakan pendapat bahwa
kita dapat melihat suatu benda karena terdapat cahaya dari mata kita yang dipancarkan ke
benda tersebut. seperti halnya senter yang disorotkan ke sebuah benda sehingga kita dapat
melihat benda tersebut. Teori ini dipelopori oleh Aristoteles dan Ptolomeus. Di masa
sebelum masehi ini, Euclid (275 SM-330 SM) menemukan bahwa cahaya bergerak dalam
garis lurus.dan dia mempelajari juga tentang pemantulan cahaya.

49 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

Pada abad ke-10 M, muncul teori yang menentang Teori Tactile yaitu Teori
Emisi. Teori Emisi ini dikatakan merubah drastis cara pandang terhadap konsep cahaya.
Pada Teori Emisi dikatakan bahwa kita dapat melihat benda bukan karena mata kita yang
memancarkan cahaya ke benda tersebut (Teori Tactile), tetapi karena terdapat cahaya yang
dipantulkan oleh beda yang kita lihat menuju mata kita. Teori ini pertama kali dicetuskan
oleh Ibnu Al-Haitsam (965M – 1040 M) seorang Ilmuwan muslim yang sangat populer dan
dikenal juga sebagai ‘Bapak optik dunia’. Akhirnya, teori emisi ini benar-benar
menggugurkan Teori Tactile dan dipercaya kebenarannya sampai sekarang.
Kemudian pada abad ke-13, pembiasan cahaya mulai disadari. Hal ini terbukti dengan
adanya tulisan di buku yang berjudul “Perspectiva” karya Bacon yaitu bila tulisan sebuah
buku, atau suatu benda kecil dilihat melalui bagian lengkung sebuah kaca atau kristal akan
nampak lebih jelas dan lebih besar.
Pada akhir abad ke 15 atau sekitar awal abad ke 16 seorang ilmuwan Italia yaitu Leonardo
Da Vinci mengemukakan tentang optik fisiologis mata manusia yang mengakibatkan
penemuan di bidang medis di masa depan mulai terbuka jalannya

. A Aristoteles

Lahir: Stagira, Macedonia 384 SM Sekolah:
Akademi Plato (di Athena) pada umur 7 tahun,
dan menetap di Athena selama 20 Tahun Pada
tahun 324 SM ia kembali ke Macedonia enjadi
seorang guruAlexander yang Agung (raja yang
berumur 13 tahun) Meninggal: Pada tahun 322
SM, tepatnya pada umur 62 tahun.Pada umur 17
tahun Aristoteles pergi ke Athena belajar di
akademi Plato dan menetap di sana sampai ayahnya meninggal.Peranan Aristoteles
dalam bidang optikyakni dia menyatakan tetang cahayan mempunyai rambat yang
lurus dan cahaya dapat dipantulkan yang mana sudut dating sma dengan sudut pantul.

50 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

. B Archimedes

Lahir: Pada tahun 287 SM, di Syracuse
(Yunani) Keponakan dari raja Heiro II
Meninggal: Pada tahun 212 SM, karena
dibunuh Prajurit Romawi. Ia Menemukan
atau membuat cermin cekung. Dari cermin cekung ini bangsa Yunani dapat
membakar kapal-kapal bangsa Romawi yang akan memerangi dan manghancurkan
bangsa Yunani.

. C Mozi

Mozi (cina, lahir

di 476 SM - 486 SM),

seorang ideolog besar dan

politisi dan ilmuwan alam. Dalam pembacaan mo nya, film dokumenter pertama

tentang optik di dunia, menggambarkan pengetahuan optik dasar, termasuk definisi dan

menciptakan visi , propagasi cahaya dalam garis lurus, lubang jarum pencitraan,

hubungan antara objek dan gambar di pesawat cermin, cermin cembung dan cermin

cekung.

51 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

D Eluid

Euclid (Yunani,

275 SM - 330 SM) Dalam

Optica, ia mencatat bahwa

perjalanan cahaya dalam

garis lurus dan

menjelaskan hukum

refleksi. Dia percaya bahwa visi

melibatkan sinar pergi dari mata ke obyek yang dilihat dan dia

mempelajari hubungan antara ukuran nyata dari objek dan sudut bahwa mereka subtend

di mata.

E. Claudius Ptolemy

Claudius Ptolemy

(Yunani, 90 M - 168 M).

Dalam terjemahan Latin dari

abad kedua belas dari bahasa

Arab yang ditugaskan untuk

Ptolemy, sebuah studi refraksi, termasuk refraksi atmosfer. Disarankan bahwa sudut

bias sebanding dengan sudut insiden.

52 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

F. Al-Kindi

Ilmuwan Muslim pertama

yang mencurahkan pikirannya

untuk mengkaji ilmu optik adalah
Al-Kindi (801 M – 873 M). Hasil

kerja kerasnya mampu

menghasilkan pemahaman baru

tentang refleksi cahaya serta prinsip-

prinsip persepsi visual.

Buah pikir Al-Kindi tentang optik terekam dalam kitab berjudul De Radiis Stellarum.

Buku yang ditulisnya itu sangat berpengaruh bagi sarjana Barat seperti

Robert Grosseteste dan Roger Bacon.

Tak heran, bila teori-teori yang dicetuskan Al-Kindi tentang ilmu optik telah menjadi

hukum-hukum perspektif di era Renaisans Eropa. Secara lugas, Al-Kindi menolak

konsep tentang penglihatan yang dilontarkan Aristoteles. Dalam pandangan ilmuwan

Yunani itu, penglihatan merupakan bentuk yang diterima mata dari obyek yang sedang

dilihat. Namun, menurut Al-Kindi penglihatan justru ditimbulkan daya pencahayaan

yang berjalan dari mata ke obyek dalam bentuk kerucut radiasi yang padat.

53 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

G. Ibnu Sahl

Seabad kemudian, sarjana Muslim

lainnya yang menggembangkan ilmu
optik adalah Ibnu Sahl (940 M – 1000 M).

Sejatinya, Ibnu Sahl adalah seorang

matematikus yang

mendedikasikan dirinya di Istana Baghdad. Pada tahun 984 M, dia menulis risalah yang

berjudul On Burning Mirrors and Lenses (pembakaran dan cermin dan lensa). Dalam

risalah itu, Ibnu Sahl mempelajari cermin membengkok dan lensa membengkok serta

titik api cahaya.

Ibnu Sahl pun menemukan hukum refraksi (pembiasan) yang secara matematis setara

dengan hukum Snell. Dia menggunakan hukum tentang pembiasan cahaya untuk

memperhitungkan bentuk-bentuk lensa dan cermin yang titik fokus cahanya berada di

sebuah titik di poros.

H. Ibnu Al-Haitam

Ilmuwan Muslim yang paling populer di bidang optik
adalah Ibnu Al-Haitham (965 M – 1040 M). Menurut

Turner, Al-Haitham adalah sarjana Muslim yang

mengkaji ilmu optik dengan kualitas riset yang tinggi

dan sistematis.“Pencapaian dan keberhasilannya begitu spektakuler,”.

Al-Haitham adalah sarjana pertama menemukan pelbagai data penting mengenai

cahaya. Salah satu karyanya yang paling fenomenal adalah Kitab Al-Manazir (Buku

54 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

Optik). Dalam kitab itu, ia menjelaskan beragam fenomena cahaya termasuk sistem
penglihatan manusia. Saking fenomenalnya, kitab itu telah menjadi buku rujukan paling
penting dalam ilmu optik. Selama lebih dari 500 tahun buku dijadikan pegangan.

Pada tahun 1572 M, Kitab Al-Manadzir diterjemahkan kedalam bahasa Latin
Opticae Thesaurus. Dalam kitab itu, dia mengupas ide-idenya tentang cahaya. Sang
ilmuwan Muslim itu meyakini bahwa sinar cahaya keluar dari garis lurus dari setiap
titik di permukaan yang bercahaya.

Selain itu, Al-Haitham memecahkan misteri tentang lintasan cahaya melalui
berbagai media melalui serangkaian percobaan dengan tingkat ketelitian yang tinggi.
Keberhasilannya yang lain adalah ditemukannya teori pembiasan cahaya. Al-Haitham
pun sukses melakukan eksperimen pertamanya tentang penyebaran cahaya terhadap
berbagai warna.
Tak cuma itu, dalam kitab yang ditulisnya, Alhazen begitu dunia Barat
menyebutnya juga menjelaskan tentang ragam cahaya yang muncul saat matahari
terbenam. Ia pun mencetuskan teori tentang berbagai macam fenomena fisik seperti
bayangan, gerhana, dan juga pelangi. Ia juga melakukan percobaan untuk menjelaskan
penglihatan binokular dan memberikan penjelasan yang benar tentang peningkatan
ukuran matahari dan bulan ketika mendekati horison.

Keberhasilan lainnya yang terbilang fenomenal adalah kemampuannya
menggambarkan indra penglihatan manusia secara detail. Tak heran, jika ‘Bapak Optik’
dunia itu mampu memecahkan rekor sebagai orang pertama yang menggambarkan
seluruh detil bagian indra pengelihatan manusia. Hebatnya lagi, ia mampu menjelaskan
secara ilmiah proses bagaimana manusia bisa melihat.

Teori yang dilahirkannya juga mampu mematahkan teori penglihatan yang
diajukan dua ilmuwan Yunani, Ptolemy dan Euclid. Kedua ilmuwan ini menyatakan
bahwa manusia bisa melihat karena ada cahaya keluar dari mata yang mengenai objek.
Berbeda dengan keduanya, Ibnu Haytham mengoreksi teori ini dengan menyatakan
bahwa justru objek yang dilihatlah yang mengeluarkan cahaya yang kemudian
ditangkap mata sehingga bias terlihat.

Secara detail, Al-Haitham pun menjelaskan sistem penglihatan mulai dari kinerja
syaraf di otak hingga kinerja mata itu sendiri. Ia juga menjelaskan secara detil bagian

55 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

dan fungsi mata seperti konjungtiva, iris, kornea, lensa, dan menjelaskan peranan
masing-masing terhadap penglihatan manusia. Hasil penelitian Al-Haitham itu lalu
dikembangkan Ibnu Firnas di Spanyol dengan membuat kacamata.
Dalam buku lainnya yang diterjemahkan dalam bahasa Inggris berjudul Light dan On
Twilight Phenomena Al-Haitham membahas mengenai senja dan lingkaran cahaya di
sekitar bulan dan matahari serta bayang-bayang dan gerhana. Menurut Al-Haitham,
cahaya fajar bermula apabila matahari berada di garis 19 derajat ufuk timur. Warna
merah pada senja akan hilang apabila matahari berada di garis 19 derajat ufuk barat. Ia
pun menghasilkan kedudukan cahaya seperti bias cahaya dan pembalikan cahaya.

Al-Haitham juga mencetuskan teori lensa pembesar. Teori itu digunakan para
saintis di Italia untuk menghasilkan kaca pembesar pertama di dunia. Pada abad ke-13
M, fisikawan Muslim lainnya yang banyak berkontribusi dalam bidang optik adalah
Kamaluddin Al-Farisi. Dia mampu menjelaskan fenomena pelangi. Melalui penelitian
yang dilakukannya, ia berhasil mengungkapkan bagaimana cahaya matahari direfraksi
melalui hujan serta terbentuknya pelangi primer dan sekunder. Itulah peran sarjana
Muslim di era kekhalifahan dalam bidang optik.

I Kamal al-Din al-Farisi

Kamal al-Din al-Farisi adalah seorang ahli
fisika Muslim terkemuka dari Persia. Ia dilahirkan
di kota Tabriz, Persia sekarang Iran- pada 1267 M
dan meninggal pada 1319 M. Ilmuwan yang
bernama lengkap Kamal al-Din Abu'l-Hasan
Muhammad Al-Farisi itu kesohor dengan
kontribusinya tentang optik serta teori angka. Ia
merupakan murid seorang astronom dan ahli
matematika terkenal, Qutb al-Din al-Shirazi (1236-1311), yang juga murid Nasiruddin
al-Tusi. Dalam bidang optik, al-Farisi berhasil merevisi teori pembiasan cahaya yang

56 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

dicetuskan para ahli fisika sebelumnya. Gurunya, Shirazi memberi saran agar al-Farisi
membedah teori pembiasan cahaya yang telah ditulis ahli fisika Muslim legendaris
Ibnu al-Haytham (965-1039).
Secara mendalam, al-Farisi melakukan studi secara mendala mengenai risalah optik
yang ditulis pendahuluannya itu. Sang guru juga menyarankannya agar melakukan
revisi terhadap karya Ibnu Haytham. Buku hasil revisi terhadap pemikiran al-Hacen –
nama panggilan Ibnu Haytham di Barat -- tersebut kemudian jadi sebuah adikarya,
yakni Kitab Tanqih al-Manazir (Revisi tentang Optik).
Kitab Tanqih merupakan pendapat dan pandangan al-Farisi terhadap buah karya Ibnu
Haytham. Dalam pandangannya, tak semua teori optik yang diajukan Ibnu Haytham
menemukan kebenaran. Guna menutupi kelemahan teori Ibnu Haytham, al-Farisi Al-
Farisi lalu mengusulkan teori alternatif. Sehingga, kelemahan dalam teori optik Ibnu
Haytham dapat disempurnakan.

Salah satu bagian yang paling penting dalam karya al-Farisi adalah komentarnya
tentang teori pelangi. Ibnu Haytham sesungguhnya mengusulkan sebuah teori, tapi al-
Farisi mempertimbangkan dua teori yakni teori Ibnu Haytham dan teori Ibnu Sina
(Avicenna) sebelum mencetuskan teori baru. Teori yang diusulkan al-Farisi sungguh
luar biasa. Ia mampu menjelaskan fenomena alam bernama pelangi menggunakan
matematika.

57 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

J. Roger Baconn

Roger Bacon (Inggris, 1214-
1292). Seorang pengikut
Grosseteste di Oxford, Bacon
diperpanjang bekerja Grosseteste
pada optik. Ia menganggap bahwa
kecepatan cahaya yang terbatas
dan itu disebarkan melalui media
dengan cara yang analog dengan propagasi suara. Dalam karyanya Opus Maius, Bacon
menggambarkan penelitian tentang perbesaran benda kecil menggunakan lensa
cembung dan menyarankan bahwa mereka bisa menemukan aplikasi di koreksi
penglihatan yang cacat. Dia menghubungkan fenomena pelangi dengan refleksi sinar
matahari dari air hujan individu.

K. Leonardo da Vinci

Sebagai seorang seniman terkenal
dunia dan ilmuwan, Leonardo da Vinci (Italia,
1452-1519) visioner pengamatan dan sketsa
merintis studi tentang anatomi manusia
membuka jalan penemuan masa depan di bidang medis. Ia berbicara panjang lebar pada
optik fisiologis mengenai mata manusia.

58 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

• Periode
II

(1550 M – 1800 M)

Berbeda dengan Periode I, di Periode II ini sudah banyak dilakukan eksperimen untuk
mendukung kebenaran dari teori-teori yang telah dikemukakan. Penemuan-penemuan di
Periode II ini dimulai ketika orang-orang mulai gemar mengamati pelangi, hingga akhirnya
diketahui bahwa pelangi disebabkan oleh pembiasan cahaya oleh air. selain itu, di abad ke-
16 ini juga sudah mulai dibuat mikroskop yang menggunakan lensa gabungan yaitu lensa
objektif dan lensa okuler oleh Antony van Leuwenhoek (1632-1723) dari Belanda.

Satu abad berselang dengan tempat yang sama yaitu di Belanda, tepatnya pada
abad ke-17 atau sekitar tahun 1608 M untuk pertama kalinya seseorang mengklaim bahwa
dia adalah orang yang pertama menemukan teleskop. Orang tersebut adalah Hans
Lippershey. Teleskop yang ditemukan Hans Lippershey ini hanya bisa memperbesar tiga
kali lipat ukuraan semula. Awalnya Lippershey ini memegang sebuah lensa di depan lensa
lain dan meletakkannya di sebuah tabung kayu dan teleskop Hns Lippershey pun tercipta.

Namun, satu tahun kemudian Galileo Galilei yaitu tahun 1609 M, Galileo
mendengar bahwa seseorang telah menemukan teleskop di Belanda. Namun, berita itu
masih samar-samar di telinganya. Akhirnya, berkat kecerdasannya, ia mampu
mempelajarai perangkat teleskop Lippershey dan berhasil membuat teleskopnya sendiri
yang lebih canggih pada masa itu karena dapat melakukan perbesaran hingga 20 kali lipat.
Teropong yang ditemukan Galileo ini sekarang disebut teleskop panggung. Baik
Lippershey maupun Galileo sama-sama mengkombinasikan lensa cekung dan lensa
cembung.

59 Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika