Revolusi Fisika Dari Alam Gaib Ke Alam Nyata by Gerry van Klinken

REVOLUSi

FiS iiC A

DARI ALAM GAIB KE ALAM N Y A T A



REVFOiLSUiSiiCA
DARI ALAM GAIB KE ALAM NYATA
GERRYUANKLINKEN

Jakarta,

KPG (Kopustakaan Popular Gramadin)

Revolusi Fisika: Dari Alam Gaib ke Alam Nyata
Gerry van Klinken
KPG 118-2004-53-S
Penyunting
C. Sn Sutyoko Hermawan
Perancang Sampul
Rulty Susanto
Penataletak
Wendie Artswenda
Cetakan Pertama. November 2004
C KPG (Kepustakaan Populer Gramedia)

KLINKEN. Gerry van
Revolusi Fisika: Dari Alam Gaib ke Alam Nyata
Jakarta; KPG (Kepustakaan Populer Gramedia). 2004
xiv + 186 him.; 17,5 cm x 22 cm
ISBN: 979-91-0020-8

K e terangan sa m pul: Digambar, diwarnai, dan diolah kembali dari cukil kayu

berwarna karya Cam m ile Flammarion berjudul LacmospMre Meteoroiogte
popu/atro, Pans. 1888

Oicelak oteh Grafika Mardi Yuana Bogor
isi dl luar langgungjawab percetakan.

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI V
DAFTAR BAGAN, FOTO, GAMBAR, DAN TABEL IX
PRAKATA XIII

1 P engamat Lawan P emikir i
Antara ilmu gaib dan ilmu alam
Kebebasan bersilang-pendapat di Yunani 3
Lebih baik berpikir daripada mengamati 5
Kesimpulan 7
9
2 P engamat menjadi P emikir
Alam maya di India ii
Belenggu budaya Cina
Mohis dan Taois: layu sebelum berkembang 12
Budaya menghambat ilmu 13
Dunia Islam dan perang 15
Kesimpulan 17
18
3 Gundah G ulananya Copernicus 20

Dari revolusi ke revolusi 23
Selayang pandang geosentrisme 24
Dari Primum Mobile turun ke Bumi 24
Antara Eudoksus, Hiparkhus, dan Ptolemeus 26
Kosmos alternatif 28
De Revolutionibus Orbium Caelestium 31
32
4 D a ri P usa t Semesta ke A n g g o ta
35
Tata Surya 36
Ilmuwan dan agama menentang Copernicus 39
Tycho Brahe yang mendua

M REVOLUSI fisika: dari a la m gaib ke a la m nyata

Kepler melawan Sang Guru 41
Dari kinematika ke dinamika 44
Teropong Galileo yang mengubah dunia 44
Dari pengamatan kualitatif ke kuantitatif 46
Kesimpulan 47

5 G alileo M enantang A ristoteles 49
Gerak menurut Aristoteles 50
Menyangkal Aristoteles atas nama Injil 54
Silet Ockham menyayat Aristoteles 55
Impetus dan Buridan 55
Galileo, bapak mekanika modern 60
Misteri percepatan 61
Kelembaman sama dengan keengganan? 62
Kesimpulan 63

6 S emesta D inamis N ewton 65
Pesona magnet Gilbert 67
Semesta mekanis Descartes 68
Antara Bulan dan apel 70
Ahli sihir terakhir 73
Rangsangan baru 74
Lahirnya magnum opus Principia 75
Dampak Principia 78
Kesimpulan 80

7 Cahaya: G elom bang atau P a rtik e l? 83
Optika masa lalu 84
Partikel cahaya Newton 85
Berondongan partikel cahaya 90
Eter: menyembur atau bergetar? 92
Fresnel melawan peluru cahaya 96
Revolusi ilmiah meletup 98
Kesimpulan 99

8 J u ru Damai dari Medan L istrik DAFTAR ISI
Baterai Volta membuka jalan
Listrik sekaligus magnet 101
Dari buruh menjadi ilmuwan 102
Faraday dalam bayang-bayang Drsted 103
AmpOe melawan Drsted 103
Faraday mengatasi AmpDe dan Drsted 105
Faraday menguji gagasannya sendiri 106
Cahaya sekaligus elektromagnet 107
Medan setelah Faraday 110
Hertz dan Lorentz menguji Maxwell 112
Kesimpulan 113
115
116

9 Einstein M enekuk Ruang dan W a k tu ii9
120
Eter, kerikil dalam sepatu 121
Michelson dan Morley memburu eter 123
Buah simalakama Lorentz 124
Einstein menyingkirkan eter 127
Teori ruang-waktu yang meliuk 128
Ruang, waktu, dan massa yang serba dinamis 130
Rumus serupa tapi tak sama 131
Kesimpulan

10 T idak L agi B erpasti- pasti 133
di A ra s Kuantum 134
Elektron bak kismis di atas roti? 135
Getar-getar elektron 136
Misteri benda hitam 139
Intuisi Bohr 144
Semakin banyak tahu, semakin tidak pasti 147
Einstein menantang Bohr 149
Penyatuan teori relativitas dengan kuantum 149
Kesimpulan

Mil REVOLUSI fisika: d a r i a l a m g a ib k£ a l a m nyata

EPILOG 151
Fisikaw an A n g k a t S e n ja ta 152
Ilmu dan teknologi sebelum PD II 154
Ilmu dan teknologi semasa Perang Dunia II 154
Bom atom 157
Mengumandangkan gagasan bom atom 159
Reaktor nuklir pertama 160
Memurnikan U236 161
Bapak bom atom 164
Kelahiran bom atom 166
Kesimpulan
169
DAFTAR PUSTAKA 177
TENTANG PENULIS 179
INDEKS

DAFTAR BAGAN, FOTO, GAMBAR,
DAN TABEL

DAFTAR BAGAN 2
Bagan 1.1 Sejarah perkembangan ilmu dalam bagan.

DAFTAR FOTO 4
7
Foto 1.1 Sistem Siangan Sumeria. 9
Sumber http://cdli.mpiwg-berlm.mpg.de 45

Foto 1.2 Patung wajah Plato (427-347 SMI.
Sumber: http:Mww.law.umkc. edu

Foto 1.3 Patung wajah Aristoteles.
Sumber: www.livius org

Foto 4.1 Teropong Galileo.
Sumber: http://faculty.rmwc.edu

DAFTAR GAMBAR 5

Gambar 1.3 Sistem bilangan Mesir 5
Sumber: http://www-gap dcs.st-and ac.uk 6

Gambar 1.1 Contoh sistem bilangan Aztec. 8
9
Gambar 1.2 Sistem bilangan Maya.
Sumber, http://www.internet-at-work.com/hos_mcgrane/ 16
ancient_numbers/maths_nj2.html 19
21
Gambar 1.3 Lima unsur utama alam menurut Plato.
24
Gambar 1.4 Pythagoras. 25
Sumber http:/Mww,stats.uwaterloo ca 27
29
Gambar 2.1 M etode pengukuran tanah di Cina. 29
Gambar 2.2 Tiga sistem bilangan yang pernah digunakan di kawasan Arab.
30
Gambar 2.3 Genghis Khan.
Sumber http://www.mongolianculture.com

Gambar 3.1 Halaman judul D e Revoiuttombus.

Gambar 3.2 Bumi dari puncak bukit.
Gambar 3.3 Sistem geosentris yang homosentris.
Gambar 3.4a Contoh gerakan Matahari melalui gugusan bintang.

Gambar 3.4b Retrogresi Mars
Gambar 3.5 lal sistem episiklus. terikat pada satu deferent. B adalah

Bumi; (bl gerakan yang dihasilkan sistem ini; (c) gerakan itu
sebagaimana diamati dan Bumi, mem ang cocok dengan retrogresi
Mars yang diamati.

X REVOLUSI FISIKA: OARl ALAM GAIB K£ ALAM NYATA

Gambar 3.6 Paralaks bintang dilihat dari Bumi. 32

Gambar 4.1 Tycho Brahe. 39
Sumber: http://www.upsc.toronto.ca

Gambar 4.2 Sistem Tycho Brahe yang mendua, setengah geosentris, 40
setengah heliosentris.

Gambar 4.3 Johannes Kepler. 42
Sumber: httpV/www.astronomy.m ps Ohio,state edu

Gambar 4.4 Hukum Kepler II. 43

Gambar 5.1 Aliran udara pada panah menurut Aristoteles. 52

Gambar 5.2 Gambar balistik diambil dan buku teks terbitan 1606. 58

Gambar 5.3 Grafik Oresme. 60

Gambar 5.4 Sketsa Bulan karya Galileo. 61

Gambar 5.5 Kelembaman kekal 62

Gambar 6.1 William Gilbert. 67
Sumber: http://measure.igpp.ucla.edu

Gambar 6.2 RenODescartes. 68
Sumber: http://www.arts usyd edu.au

Gambar 6.3 Isaac Newton. 71
Sumber http://www.hao.ucar.edu

Gambar 6 4 Dari lintasan peluru ke lintasan satelit 72

Gambar 6.5 Sampul Prindpfa edisi pertama 76
Sumber: http://webphysics.davidson.edu

Gambar 7.1 Penjelasan teori peluru versi Newton tentang pembiasan. 87

Gambar 7.2 Penjelasan Newton dari Opttcks. tentang hamburan cahaya di

sekitar sehelai rambut 1x1. 88

Gambar 7.3 Sebutir eter diselimuti tidak kurang daripada lima lapis gaya. 89

Gambar 7 4 Lintasan peluru cahaya dalam peristiwa 91
pemantulan dan pembiasan.

Gambar 7.5 Penjelasan teori cahaya sebagai aliran fluida yang diambil 93
dari buku kuliah masa itu.

Gambar 7.6 Sketsa buatan Young untuk menjelaskan peristiwa 95
interferensi.

Gambar 7.7 Augustin Jean Fresnel. 96

Gambar 8.1 Michael Faraday. 103
Sumber: http /Aonydude.net

Gambar 8.2 Percobaan medan elektromagnet Faraday. 104

Gambar 8.3 Hans Christian Drsted. 106
Sumber: http://www.patrimoine polytechnique.fr

Gambar 8 4 Percobaan Orsted. 107

Gambar 8.5 Motor listrik pertama, buatan Faraday. 108

Gambar 8.6 Arus dalam kumparan dalam catatan Faraday 110

Gambar 8.7 Dua contoh gambar garis-gans gaya yang dibuat d e h Faraday. 111

Gambar 8.8 Jam es Maxwell. 115
Sumber: http://www.oic.edu

Gambar 9.1 Konsep peralatan Michelson dan Morley. 122

Gambar 9.2 Gerak Brown. 124

GambarlO.1 Isi atom dalam bayangan Thomson. 135

DAFTAR BAGAN, FOTO,GAMBAR. DAM TABEL

Gambar 10.2 Model atom Rutherford. 135

Gambar 10.3a Percobaan untuk mengukur panjang gelombang 137
benda hitam.
137
Gambar 10.3b Perbandingan akurasi data Hukum Wien 141
dan prediksi Planck 142

Gambar 1D.4a Jenjang energi dalam atom hidrogen model atom Bohr

Gambar 10.4b Orbit elektron di dalam atom hidrogen

DAFTAR TABEL 148
Tabel 10 1 Perbedaan antara fisika klasik dan fisika kuantum.

PRAKATA

Ilmu alam adalah proses, bukan sekadar segunung fakta.
Segenap hasil penjelajahan fisika, yang sekarang menjadi
bahan pelajaran di kelas, adalah hasil pergumulan dan por-
debatan. Pergumulan dan perdebatan itulah yang dimaksud
dengan berilmu, bukannya hasil akhir yang mungkin kelak
akan berubah lagi. Bisa jadi gagasan inilah yang mendorong
masuknya mata-pelajaran sejarah fisika ke dalam kurikulum
pokok pendidikan fisika perguruan tinggi di Indonesia. Kita
dapat mengupayakan lahirnya ilmuwan yang kreatif dengan
cara memperkenalkan suasana dan proses penemuan ilmu.
Itulah semangat di balik penulisan buku ini.

Tapi praktik bisa menyimpang dari semangat tersebut di
atas. Informasi dalam buku ini bisa dihafal, tapi buku ini
tidak untuk dihafalkan. Buku ini memang membeberkan
proses, misalnya penemuan listrik, yang sekarang menjadi
landasan budaya elektronik kita, tapi sekadar mengetahui
proses penemuan bukan pula tujuan buku ini. Mungkin ada
yang mengira bahwa daripada sekadar tahu, lebih baik
menjadikan duka-cerita perjuangan Newton atau raksasa
intelektual lain sebagai motivasi hidup. Namun, lagi-lagi,
mongidolakan sosok, bukanlah semangat buku ini.

Buku ini terutama disusun untuk melukiskan serba-
persoalan yang dihadapi oleh para pendahulu kita sewaktu
memetik pengetahuan dari alam. Oleh karona itu buku ini
tidak melulu rumus dan angka, melainkan juga mencakup
filsafat, masyarakat, estetika, dan agama.

Sudah banyak buku yang membahas sejarah fisika, tapi
hanya sedikit yang ditulis dalam bahasa Indonosia. Itulah
sebabnya saya menulis buku ini tanpa berambisi menjadi­
kannya lebih daripada bunga-rampai. Bahan penulisan buku
ini diambil dari berbagai literatur sejarah fisika yang ditulis
dalam bahasa Inggris.

XIV r evolusi fisika: d ahi a l a m gaib ke a l a m nyata

Buku ini membahas pergulatan ilmu yang terjadi di
Eropa mulai abad ke-15, tanpa mengabaikan masa-masa
sebelum fisika modern, misalnya perkembangan di Cina dan
peradaban Islam. Setelah meringkas penjelajahan ilmu di
zaman kuno dalam dua bab pertama, dua bab berikutnya

menguraikan pergolakan intelektual yang mengiringi pono-
muan sistem heliosentris Copernicus pada abad ke-16. Dalam
bagian ini ikut dibahas pengertian revolusi ilmiah, istilah
yang banyak dipakai dalam bab-bab selanjutnya.

Bab 5 dan Bab 6 membeberkan perkembangan pengertian
dasar mekanika sampai dengan Newton (abad ke-17). Dua
bidang baru yang muncul pada abad ke-19, yaitu fisika optik
serta listrik dan magnet, dibahas berturut-turut dalam Bab 7
dan Bab 8. Penulis mengakui ada kokurangan dalam buku ini
karena tidak sempat memaparkan socara mendalam perkem­
bangan termodinamika, bidang baru ketiga fisika abad ke-19.
Topik ini muncul sepintas dalam pembahasan mengenai
teori kuantum.

Memasuki abad ke-20, kita beruntung karena mengalami
revolusi ilmiah, yakni relativitas dan teori kuantum. Revolusi
ini mendapat perhatian dalam Bab 9 dan Bab 10. Akhirnya,
untuk menggaris-bawahi keprihatinan pada keterlibatan ilmu
dalam kokojaman porang, kita akan molihat pengalaman para
fisikawan yang terlibat dalam pembuatan bom atom pada
masa Perang Dunia II.

Buku ini dilengkapi daftar pustaka yang kiranya berguna
bagi pembaca yang ingin menggali informasi lebih jauh.
Naskah buku ini sudah pernah diberikan kepada mahasiswa
pendidikan fisika tahun ketiga Universitas Kristen Satya
Wacana, Salatiga, dalam 10 kali pertemuan selama satu
semester, mulai 1989 hingga sekarang.

Akhir kata penulis berterimakasih kepada para maha­
siswa yang sudah mombori saran, terutama Loo Sutokno,
yang telah membaca naskah dengan teliti dan memperbaiki
bahasanya. Kendati demikian, kekurangan dalam buku ini
tetap merupakan tanggungjavvab penulis.

Gerry van Klinken

1

Pengamat Lawan Pemikir

Dalam bab ini kita menelusuri sejarah
fisika di Mesopotamia (Iran-lrak), Mesir,
dan secara lebih mendalam di Yunani
kuno. Di bagian ini kita tidak me­
nampilkan penemuan, tapi ciri-ciri ilmu
alam masa itu. Kita akan melihat bahwa
sekalipun sudah muncul pada zaman
kuno, ilmu sulit berkembang.

2 REVOLUSI EcSIKA: DAAl ALAM GAIR KE ALAM NYATA

Sejarah Dunia Arab India Cina Eropa
Tahun Yunani

- 1000

- 500 Iskandar Han
al-Akbar
0

500 Nabi Zaman Kegelapan
1000 Mohammad
1500 Sung Zaman Pertengahan
2000 Perang -Genghis Khan
Salib Vasco Da Gama
Marcopolo
Renaisans
Revolusi Ilmu
Revolusi Prancis
Revolusi Industri

Bagan 1.1
Sejarah perkembangan ilmu dalam bagan.

PENGAMAT LAWAN PCMIKJfl 3

Perkembangan ilmu dapat dibagi dalam dua tahap. Tahap
pertama berlangsung lama dan bercakupan luas, berawal dari
Sumaria (kira-kira pada 3000 SM), lalu berkembang di Babi-
lonia dan kemudian di Mesir. Tahap kedua berlangsung lebih
singkat, kira-kira 400 tahun, berawal dari Revolusi Ilmiah
yang terjadi pada abad ko-17 dan berlangsung di satu
kawasan saja, yaitu Eropa Utara.

Walaupun demikian perkembangan ilmu tahap kedua
lebih banyak menghasilkan kemajuan dibanding tahap per­
tama yang berlangsung di berbagai benua. Pembahasan dalam
buku ini tidak mencakup kawasan lain yang juga mompo-
lajari alam secara sistematis, seperti Amerika Tengah (Aztec,
Maya), dan pulau-pulau kecil di Samudra Pasifik.

Selain di Timur Tengah, tradisi ilmiah juga berkembang
di Cina selama ribuan tahun. Di India, khususnya di Lembah
Indus, tradisi ilmiah juga sudah berkembang ribuan tahun
yang silam. Beberapa abad sebelum Masehi ada peradaban
Yunani yang banyak menyumbang ilham bagi ilmu alam di
kemudian hari.

Sulit dipastikan soberapa jauh orang-orang Yunani me­
makai pengertian matematis, ilmiah, maupun teknis dari
kebudayaan Timur Tengah dan Cina, yang sudah ada sebe­
lum mereka. Beberapa abad sotelah Masehi peradaban Yuna­
ni memudar menyusul kokalahan mereka dalam poporangan
dan faktor lainnya. Ketika terjadi alih pengetahuan ke kebu­
dayaan Islam di kawasan Laut Tengah, penduduk di Eropa
bagian utara masih tinggal di rimba-bolantara.

Antara ilmu gaib dan ilmu alam

Kebudayaan Mesopotamia (sekarang Iran-Irak) bisa dibagi
dalam dua zaman, yaitu zaman Sumeria (3000 SM-2000 SM)
dan Babilonia (2000 SM-500 SM). Mereka sudah lama me­
ngembangkan matematika. Mereka mampu mengalikan, mem­
bagi. moncari akar-kuadrat dan bahkan akar-kubik (akar pang­
kat tiga), serta menyelesaikan soal sesulit porsamaan linier.

Bahkan kebudayaan Sumoria, yang lebih dahulu mon-
dominasi kawasan itu, pernah menggunakan sistem bilangan
desimal (berdasarkan angka 10). Namun sojak kira-kira 2500

4 REVOLUSI f ISIKA: DARI a la m g a ib k£ ALAM NYATA

SM sistem bilangan itu tidak dipakai lagi, dan diganti dengan
sistem bilangan berdasarkan angka 60. sistem yang juga
dipakai di Cina!

Benda-benda di langit sudah diamati secara teliti sejak
1000 SM dan cara pengamatan semakin sistematis sejak 700
SM. Mereka mengamati berbagai keteraturan dan mampu
meramalkan peristiwa soperti gerhana Bulan (setiap IH tahun
sekali) dan peredaran planet, seperti Venus. Sejumlah nama
rasi bintang yang digunakan sekarang berasal dari Sumeria
dan Babilonia.

Walaupun tidak mencapai perkembangan ilmiah sejauh
Mesopotamia, para ilmuwan Mesir menemukan bahwa satu
tahun terdiri dari 365 hari. Mesir juga sudah mengembangkan
ilmu pengobatan. Tapi, berbeda dengan ilmu kedokteran
dewasa ini, mereka menggunakan obat sekaligus mantra. Hal
itu disimpulkan dari penemuan naskah-naskah kuno di pa-
dang gurun Mesir yang penuh dongan mantra untuk peng­
obatan.

Kegiatan ilmiah di kawasan Timur Tengah kuno tidak
semata-mata untuk memuaskan rasa ingin tahu, melainkan
juga untuk keperluan agama. Agama masa itu banyak ber­
gantung pada astrologi. Gerakan benda-benda di langit
diyakini berpengaruh pada kehidupan di dunia, mulai dari
daur monabur-momanen sampai pengurapan raja baru.
Pendek kata, untuk memahami kehidupan di dunia, orang
perlu mengetahui gerak benda-benda langit. Alasan semacam
ini tidak hanya memberi dorongan ilmiah yang pertama di
Mesopotamia, tapi juga di berbagai peradaban lainnya,
termasuk Cina.

Foto 1.1
Sistem bilangan Sumeria.

PENGAMAT LAWAN PEMIKIR S

Penduduk Mesopotamia belum menuangkan pengeta­ Gambar 1.3
huan menjadi gambar. Misalnya, hasil pengamatan mereka Sistem bilangan Mesir.
terhadap langit tetap berbentuk angka, belum sampai ber-
bentuk citra tiga-dimensi. Gambaran mengenai wujud alam*
semesta memang ada, tapi berangkat dari spekulasi belaka
bukan hasil pengamatan ilmiah.

Mula-mula di Mesopotamia borodar dugaan bahwa bumi
dan langit merupakan dua cakram mendatar, yang satu
berada di atas yang lain. Pada perkembangan berikutnya
orang-orang di kawasan itu membayangkan langit berbentuk
kubah, yang di atasnya terdapat air (sumber hujan), dan lebih
ke atas lagi tempat tinggal para dewa, sedangkan di bawah
permukaan tanah terdapat air (air-tanah). Matahari dan
benda langit lainnya dianggap sebagai dewa, yang setiap hari
keluar "rumah", mengikuti lintasan tertentu sambil mengatur
segala sesuatu di bumi, termasuk nasib manusia. Alam-
semesta diciptakan dari keadaan awal yang kacau-balau.

Pengertian serupa juga termaktub di dalam Alkitab
Perjanjian Lama. Di Mesir juga ada spekulasi mengenai asal-
usul dan struktur kosmos yang serupa. Perbedaannya adalah
Sungai Nil berperan besar dalam kosmos orang Mesir. Hal ini
terjadi karena hampir seluruh perikehidupan di Mosir ber­
gantung sepenuhnya pada air Sungai Nil.

Kebebasan bersilang-pendapat di Yunani

Kebudayaan Yunani berjaya kira-kira antara 600 SM sampai ♦t
dengan 200 M. Barat sudah lama mengakui Yunani sebagai »■•*■ i‘i
akar budaya mereka, di samping Kristen dari Palestina. 1 t.-'1. u4’
Belakangan mereka juga mengakui peran peradaban-per­ M m JL
adaban lain, seperti Cina dan Islam. «1m i f€>\ « r.

Orang-orang Yunani memperlihatkan kebebasan berpikir Gambar 1.1
dan momiliki komitmon untuk moncari kobonaran yang Contoh sistem bilangan Aztec.
mengesankan. Ide Plato maupun Aristoteles bertahan selama
ribuan tahun, tidak hanya berpengaruh di tempat penggagas­
nya saja. Lebih daripada itu. data ilmiah yang dikumpulkan
oleh Ptolemeus dianggap cukup teliti oleh pengikutnya
sampai 1.000 tahun kemudian.

Matematika sekarang kita anggap sebagai usaha abstrak

6 REVOLUSI f is ik a : DARl a l a m GAIB K£ a l a m nyata

••atau I dan sekuler, tapi tidak demikian di masa Yunani kuno.
Pythagoras (582-500 SM), yang termasyhur lewat dalil trigo­
t nometri, ternyata seorang guru kebatinan! Ia memimpin
sekumpulan ahli hisab yang mencari keselamatan dengan
♦4 bersemedi, berpuasa, dan berpikir. Semua anggota kelompok
bersumpah untuk tetap merahasiakan pengetahuan mereka
i tentang bilangan-bilangan yang dianggap suluk. Dari kolom-
pok inilah muncul pendapnt bahwa lingkaran dan bola
i (sfora) adalah bentuk yang sempurna. Bumi, benda-benda
langit, beserta lintasannya dianggap bundar semua. Gagasan
-I ini melandasi segenap aspek astronomi selama ribuan tahun.
Pythagoras beserta para murid mengelompokkan semua
*I benda di alam ke dalam "jonjang rohani”, mulai dari benda-
benda kasar di Bumi, lalu semakin naik mencapai sejenis
A4 • keilahian dalam benda-benda langit seporti Matahari dan
bintang-bintang. Anggapan ini tetap berpengaruh pada masa
UI selanjutnya.

♦1 Kelompok ahli hisab itu ingin memahami alam-semesta,
bukan cuma mengamati. Oleh karena itu mereka juga mema­
ilM H sukkan sejumlah prasangka yang “masuk akal”mereka. Di
dalam prasangka mereka memang tersirat keindahan, tapi
m 11 seperti yang akan kita lihat dalam bahasan lain, justru banyak
di antara prasangka moreka yang merintangi dorap langkah
>H11 penelitian astronomi.

'‘ItI1 Orang-orang pada zaman itu umumnya yakin bahwa
Bumi terpaku pada tempatnya, sementara benda langit lain
ill mengitarinya. Memang ada pendapat yang berbeda, seperti
dari kelompok Pythagoras. Mereka mengemukakan bahwa
»11 peredaran bintang-bintang dan Matahari setiap hari lebih
IIIs ' mudah dijelaskan seandainya Bumi dianggap berputar pada
porosnya. Pendapat ini memang tidak dihiraukan, torutama
s III karena dianggap bertontangan dengan agama. Kendati dem i­
kian jelaslah bahwa pendapat "kafir" boleh dilontarkan pada
S 5 •111 zaman itu.

S Hit Di Yunani juga ada silang-pendapat mengenai ukuran
alam-semesta. Ada yang berpendapat bahwa alam-semesta
m till relatif kecil, sedangkan lawannya mengatakan tak terhingga
m ill! besarnya. Orang Yunani juga borsolisih pendapat tentang
hakikat materi. Salah seorang di antaranya ialah Democritus,
Gambar 1.2 yang berpendapat bahwa di alam terdapat butiran paling

Sistem bilangan Maya.

PENGAMAT LAWAN PEMIKIR

kecil yang bernama atom. Butiran ini tak terhingga banyak­
nya dan tidak bisa dibagi lagi. Lawan kelompok ini berpen­

dapat bahwa alam-semesta bisa dibagi terus-menerus tanpa
batas. Gelanggang intelektual di Yunani memang seru, malah
mungkin kelewat seru. Problem yang dihadapi oleh perkem­

bangan ilmu di Yunani serupa dongan yang terjadi di
Mesopotamia dan Mesir. Tiga peradaban itu asyik-masyuk
dengan pikirannya sendiri dan kurang mengamati fenomena

alam. Sokrates, filsuf yang dihukum mati dengan cara minum
secawan racun pada 339 SM, malah pernah berkata bahwa

astronomi hanya "pemborosan waktu”.

Lebih baik berpikir daripada mengamati

Plato, murid Sokrates di Athena, tampaknya lebih terpaku Foto 1.2
pada sistem berpikir yang ia kembangkan sendiri daripada Patung wajah Plato (427-347
langsung mengamati alam. Memang Plato menugaskan mu­ SM).
rid-muridnya untuk merumuskan gerakan apa saja yang
dapat menjelaskan gejala astronomis asalkan gerakan itu
melingkar. Tapi ia sendiri kurang serius dengan urusan ini.
Astronomi, menurut Plato, sama soporti geometri yang bisa
ditekuni cukup dongan menghitung.

Plato mengembangkan pandangan dunia di mana hal-hal
yang paling mendasar dan yang paling “nyata" bukanlah
gejala-gejala mentah yang kasat mata. Hal yang benar-benar
nyata adalah sebentuk pola di belakang tabir, la menggu­
nakan istilah "rancangan”, atau “tujuan intelektual”yang
tersembunyi di balik hal-hal yang kasat mata. Pola itu hanya
terlihat dalam pikiran dan tidak dapat dilihat dongan indera
penglihatan. Oloh karena itu bagi Plato lobih penting memi­
kirkan alam daripada mengamatinya. Pada satu sisi cara
pandang tersebut meyakini bahwa alam bersifat rasional,
yaitu menaati hukum-hukum yang masuk akal. Sebaliknya,
prasangka intelektual semacam itu bisa mengeruhkan pema­
haman ilmiah, alih-alih menjernihkan.

Untunglah Eudoksus, salah seorang murid Plato, mau
mengamati langit berbintang secara kuantitatif. Berdasarkan
hasil pengamatannya, Eudoksus merumuskan sistem tata-
surya yang dapat menjelaskan secara umum berbagai hasil
pengamatan pada masa itu. Ia mengusulkan bentuk Bumi

r e v o lu s i Fis ik a : d ar i a l a m g aib ke a l a m n yata

Gambar 1.3 bundar dan diam di tempatnya. Bumi dikelilingi oleh
berbagai bola yang terbuat dari sejenis zat halus tapi keras.
Ltma unsur utama alam
Bayangkan sebentuk bola gading berukir, di mana setiap
menurut Plato. Sketsa ini bola borisi bola lain yang lebih kocil. Bola somacam itu
ditampilkan oleh Johannes sampai sekarang masih ada di Cina. Bola-bola itu terus-
menerus mengitari Bumi yang ada di pusat. Pada permukaan
Kepler dalam Harmonlces setiap bola terdapat satu benda langit yang ikut berputar.
Oloh karena itulah timbul kosan bahwa benda itulah yang
Mundl (1619). mengelilingi Bumi. Bola-bola itu sendiri digerakkan oleh
kekuatan rohani dari “luar".

Semangat untuk sungguh-sungguh menggeluti dan me­
mahami kenyataan fisik di alam torbuka juga ditomui dalam
diri ilmuwan Yunani yang termasyhur, yaitu Aristotolos (384-
322 SM). Walaupun demikian ia masih terpengaruh paham
platonis, paham yang menyatakan bahwa sesuatu yang
nampak oloh mata bukanlah kenyataan sobonarnya.

Aristotoles monegaskan bahwa di bawah Bulan hanya
ada empat jenis unsur, yakni tanah, air, angin, dan api,
sedangkan di atas Bulan (mendekati surga) terdapat benda
yang terbuat dari zat yang lobih halus. Aristotolos juga
berargumen bahwa Bulan hanya punya satu gerakan alami,
yaitu gerak lurus. Ada pun gerakan alami benda-benda di
atas Bulan adalah melingkar. Ia juga masih terbelenggu pada
anggapan lama bahwa ia dapat monomukan makna di dalam
segala hal. Misalnya ia menjelaskan bahwa jatuhnya sebong­
kah batu ke tanah mencerminkan kerinduan batin batu untuk
kembali pada ibu pertiwi. Gagasan Aristotolos tersebut men­
cerminkan bahwa ia tak dapat membebaskan diri dari filsafat
masa itu.

Walaupun demikian Aristoteles tergolong intelektual
pertama yang mengamati makhluk hidup seperti opa adanya.
Pada masa tuanya, Aristotolos semakin momontingkan ke­
giatan ini dan meneruskannya kepada para muridnya. Lewat
kegiatan ini mereka menggolongkan ribuan jenis tanaman
dan binatang.

Pada masa-masa Pythagoras sampai Aristoteles, gelang­
gang intelektual Yunani hampir seluruhnya di Athena.
Sotolah Iskandar al-Akbar, mantan murid Aristoteles, ber­
kuasa, pusat intelektual beralih ke Alexandria. Alexandria

PENGAMAT LAWAN PEMIKIR 9

adalah kota di Mesir yang dibangun oleh Iskandar al-Akbar Gambar 1.4
pada 332 SM. Di kota ini muncul nama-nama mahasarjana Pythagoras.
seperti Euclid. Galen. Ptolemeus, dan Aristarchus.
Foto 1.3
Euclid termasyhur dongan dalil-dalil geometrinya yang Patung wajah Aristoteles.
masih dipelajari oleh para ilmuwan sampai abad ke-19.
Galen ialah dokter yang menulis sekurangnya seratus buku
lebih tentang bidang ilmunya. Ptolemeus ialah pengumpul
data astronomis yang teliti. Ia mengembangkan sebentuk
sistem tata-surya yang membola gerakan melingkar dongan
Bumi sebagai pusatnya. Aristarchus ialah astronom, yang
selain berani mengusulkan bahwa Bumi berputar pada
porosnya sendiri, juga mengajarkan bahwa Bumi mengitari
Matahari. Pendapat Aristarchus ini diangkat kembali oleh
Copernicus 1.800 tahun kemudian.

Pada masa kejayaan Athena, gagasan para filsuf lebih
mendominasi penjelajahan ilmu daripada para insinyur. Tapi
situasinya berubah di Alexandria. Di tempat ini para insi­
nyur mulai torlibnt pula dalam penjelajahan ilmu. Ambil
misal Archimedes. Ia menggabungkan ilmu dengan pertu­
kangan. Berbeda dengan insinyur lain masa itu. Archimedes
melek-huruf. la dapat memadukan pekerjaan ilmiah (misal­
nya kepadatan benda, yang menjadi dasar untuk cerita lucu
di kamar mandi) dongan poralatan sehari-hari. Salah satu
contoh adalah pompa air yang dikenal sebagai Sekrup
Arkbimedes, teknologi yang sampai sekarang masih lazim
dipakai di Mesir. Kendati demikian masih saja ada filsuf
Yunani yang bersikukuh bahwa pertukangan adalah peker­
jaan yang agak hina dan tidak selayaknya dihormati.

Kesimpulan

Dalam bab ini kita membahas tiga gejala perkembangan ilmu
pada masa lampau. Pertama, kaitan ilmu dengan bidang-
bidang yang sekarang jauh dari ilmu, misalnya astrologi-
astronomi, perdukunan-kedokteran. Pada bagian lain buku
ini akan diperlihatkan bahwa ilmu baru berderap maju
setelah manusia tidak lagi mencampur-aduk ilmu dengan
alam gaib.

10 REVOLUSI f ISIKA: DAfll ALAM GAIB KE ALAM NYATA

Kedua, pemisahan antara berpikir dan berbuat, ilmu
dengan teknologi. Para cendekiawan kuno umumnya meren­
dahkan pekerjaan tangan. Pada satu sisi sikap ini menyebab­
kan mereka kurang memanfaatkan teknologi untuk kemajuan
ilmu. Sebaliknya, teknologi pun kurang mendapat masukan
ilmiah. Memang ada porkecualian di Alexandria, tapi tidak
sampai mengubah sikap tersebut.

Dirumuskan lain, halangan berilmu yang paling besar
pada zaman kuno adalah jurang yang terentang antara
berbuat dan berpikir serta antara berpikir dan mengamati.
Dalam istilah filsafat, jurang ini adalah perbedaan antara
rasionalisme dan empirisisme. Padahal penjelajahan ilmu
memerlukan keduanya. Ketiga, kebebasan untuk berbeda
pendapat. Hal inilah yang kiranya menyebabkan Yunani
menjadi pelopor ilmu modern.

Tiga gojala tersebut terjadi di Mesopotamia, Mesir, dan
Yunani. Apakah hal yang sama juga terjadi dalam kebudaya­
an India, Cina, dan Islam?

2

Pengamat menjadi Pemikir

Tiga peradaban yang dibahas dalam
bagian ini adalah India, Cina, dan Islam.
Ketiganya dibahas terpisah dari Meso­
potamia, Mesir, dan Yunani kuno karena
proses perkembangan ilmunya nyaris
jalan di tempat.

12 REVOLUSI EISIKA: DARl ALAM GAIB KE ALAM NYATA

Alam maya di India

Sojarah ilmu di India bisa dibodakan ko dalam dua babak,
yakni sebelum dan sesudah adanya pengaruh peradaban
Yunani. Peradaban di Lembah Indus (sekarang Pakistan)
sudah berkembang kira-kira sejak 3000 SM. Pada 2000 SM,
ketika Yunani bisa dibilang belum beradab samasokali,
kebudayaan ini sudah punah.

Kitab suci seperti Voda, Bhagavad Gila, serta Upanishad
merupakan adikarya dari masa ini. Meskipun hanya sedikit
peninggalannya, ada tanda-tanda mereka telah memakai
sistem bilangan desimal. Mereka juga sudah mongonal
prinsip yang serupa dongan “dalil Pythagoras" untuk meng­
hitung sisi panjang segitiga siku-siku, jauh sebelum Pythagoras
menemukannya. Kaidah ini perlu untuk menentukan ukuran
altar.

Di dalam Veda tidak ada tanda-tanda bahwa mereka
telah mengenal planet. Seandainya mencurahkan sedikit saja
perhatian terhadap langit malam, mereka akan melihat
bahwa setiap malam posisi planet bergeser terhadap bintang-
bintang. Barangkali hal ini adalah dampak koporcayaan
Hindu bahwa segala sesuatu yang tampak hanya maya
belaka. Manusia monganggap planet-planet itu ada karena
tidak tahu bahwa semua itu semu. Untuk apa manusia
mengamati hal yang semu dengan seksama?

Timur Tengah bukan satu-satunya korban keganasan
Iskandar al-Akbar (Alexander Agung) dari Yunani. Pada 327
SM ia menyerbu India juga, yang kemudian menyalakan
kembali kebudayaan ilmiah India. India kemudian mo-
ngembangkan astronomi dari ilmuwan Yunani. Astronom
Varahamihira (sekitar 505 M) menulis tentang bola dan
lingkaran di langit, sistemnya mirip dengan yang pernah
dikembangkan di Yunani sebelumnya.

Hubungan kebudayaan masa itu tidak hanya terbatas
dengan Yunani. Sejak abad ke-2 ada pertukaran pengetahuan
dengan negara tetangga, Cina, melalui para misionaris Bud­
dha yang pergi ke sana. Dalam bidang kimia, atau lebih tepat
disebut alkimia, ada upaya untuk menemukan ramuan hidup
kekal di laboratorium. Sebagaimana terjadi di Cina (dan juga di
Eropa), di India ramuan jenis ini dihubungkan dengan

PENGAMAT MENJADI PEMIKIR 13

pembuatan emas, yakni mencampur air raksa dan belerang.
Kedua unsur itu mencerminkan penyatuan sifat kelelakian
dengan kewanitaan. Demikianlah yang terjadi pada tahap-
tahap awal perkembangan ilmu, antara ilmu alam dan ilmu
sihir selalu berhubungan erat.

Kekuatan India terutama pada matematika. Selain me­
ngembangkan sistem bilangan desimal yang sekarang lazim
dipakai, mereka juga menyumbang penemuan yang paling
mengesankan, yaitu bilangan nol. Mereka juga menguasai
persamaan aljabar umum yang cukup rumit pula. Aryabhatas
bersaudara (475-550 M) ialah yang pertamakali menggunakan
sinus sudut.

Belenggu budaya Cina

Banyak teknologi yang tampaknya lebih dahulu muncul di
Cina dibanding Eropa atau daerah lain. Di antara teknologi
yang dimaksud adalah tembikar yang sangat halus (abad ke-7),
kertas (abad ke-2) dongan percetakan (dikembangkan sejak
abad ko-9 sampai abad ko-15), magnot untuk menuntun
pelayaran di laut (abad ke-11), mesiu (abad ke-7) dan pene­
rapannya ke dalam senapan (abad ke-13), serta meriam besi
(abad ke-14).

Walaupun demikian kebudayaan Cina tidak pernah me­
nilai tinggi pekerjaan tangan, sehingga tidak pernah terjadi
pertemuan gagasan antara cendekiawan dengan insinyur.
Barangkali hal itu terkait dengan tidak adanya dorongan kuat
dalam pordagangan dan kebudayaan komorsial untuk mon-
cari laba, borbeda dengan di Eropa dan di Yunani. Diru­
muskan lain, salah satu dorongan yang penting untuk me­
nemukan “cara yang terbaik”untuk setiap persoalan, tidak
muncul di Cina.

Toknologi Cina totap mengagumkan, tapi tidak pornah
berpadu dengan ilmu untuk melahirkan ilmu yang modern.
Kondisi sosial setempat kurang membantu. Kontras dengan di
Eropa, yang pada masa Renaisans mempunyai kebudayaan yang
serba komersial, Cina adalah negara yang birokratis-perdesaan.

Walaupun tidak kuat, ilmu tetap muncul di Cina, dan

M REVOLUSI ElSlKA: DARI ALAM G.MH KE ALAM NYATA

bukan hanya yang bersifat spekulatif belaka. Sekali lagi, yang
memainkan peran penting adalah penguasa. Dia berkuasa
untuk menentukan sistem penanggalan. Kalender itu dipakai
untuk menunjukkan hari-hari bertuah untuk kegiatan resmi.
Menilik sejarah di berbagai tempat, astronomi dengan astro­
logi memang berkelindan erat di masa lalu, ikatan yang baru
dibebaskan di Eropa pada abad ke- 17.

Para ahli di Cina sudah membuat pengamatan terhadap
langit malam dengan toliti. Gerhana, misalnya, sudah mulai
dicatat pada 1500 SM, dan kehadiran komet sudah ditulis
pada 700 SM. Syi Syen (sekitar 350 SM) telah memetakan
lebih daripada 800 bintang. Mereka dapat menentukan kedu­
dukan benda langit dalam satu kerangka acuan berdasarkan
Bintang Kutub Utara, sejenis sistom yang baru mulai dipakai
di Eropa setelah Revolusi Ilmiah pada abad ke-17. Pada 338
SM Hu Hsi menemukan gejala “presesi ekuinox”,' yang
sampai sekarang pun belum tentu dipahami oleh mahasiswa!
Hasil pengamatan langit oleh ahli falak Cina dituangkan
dalam bentuk aljabar, borboda dongan orang Yunani yang
memakai geometri.

Pura pengamat di Cina umumnya kurang berpendidikan
dan dipandang sebelah mata oloh para filsuf. Itulah sebabnya
mereka tidak sampai mongombangkan sebentuk gambaran
mengenai struktur alam-semesta berdasarkan pengamatan
empiris. Oleh karena itu, setali tiga uang dengan M esopo­
tamia, konsep kosmos di Cina tidak dirumuskan oleh ahli­
nya, ahli falak, melainkan oloh para filsuf, yang morondah-
kan para pengamat dan lebih suka borspokulasi. Berbeda
dengan Ptolemeus dan rekan-rekannya di Yunani, yang ber­
gumul dengan data yang mereka miliki untuk menciptakan
sebentuk alam-semesta "berhala" (yang sebetulnya jauh
terlalu kecil dan juga masih kaku), orang Cina tidak berpikir
secara mekanistis dan goomctris.

' Perubahan poros rotasi Bumi terhadap garis edar Matahari (mirip seperti
perubahan sumbu putar pada gasing). Bumi memerlukan 26.000 tahun untuk
menggenapi satu putaran (ed.)

PENGAMAT MENJADI PEMIKIfl IS

Pada masa dinasti Han berkuasa (202 SM-220 M) sudah
dikenal tiga bentuk kosmos. Pertama, kosmos Ka Thien yang
mengusulkan sistem “langit setengah bola”.Langit digambar­
kan sebagai setengah bola, yang terangkat 80.000 li (40.000
km) dari Bumi dengan bentuk seperti mangkok terbalik.
Kedua, kosmos Hun Thien yang menggambarkan seluruh
alam-somosta bagaikan bola yang lobih besar lagi, bola
dengan garis tengah 2 juta li (1 juta km). Ketiga, kosmos
Hsuan Yeh, yang menyatakan balnva alam-semesta tak ter-
hingga besarnya, hampir seluruhnya kosong dan tidak bor-
bentuk. Pandangan ketiga jelas sudah dokat sekali dengan
pengertian kosmos modern, tapi disusun bukan berdasarkan
data!

Mohis dan Taois: layu sebelum berkembang

Kesenjangan antara para cendekiawan dengan para tukang
dan pengamat menyebabkan ilmu di Cina tidak berkembang.
Ironisnya, sudah ada dua kelompok. Mohis dan Taois, yang
mungkin bisa menjembatani kesenjangan ini. Tapi dua ke­
lompok itu keburu dikucilkan, dan punahnya tradisi mereka
menyebabkan buah pikiran moroka tidak mengubur jurang
itu.

Kaum Mohis adalah pengikut Mo Ti solama periode
"Negeri Berperang”(Warring States, 480-221 SM). Mereka
termasyhur sebagai juru damai dan berwatak ksatria. Moroka
banyak menggumuli filsafat ilmu dengan pertanyaan pokok:
“Bagaimana manusia dapat memperoleh pengetahuan yang
pasti mengenai alam?".

Kaum Mohis pernah membuat percobaan dengan cermin,
datar maupun lengkung, dan juga percobaan dengan katrol.
Kendati demikian mereka tidak berani melemparkan teori,
misalnya tentang sifat cahaya. Lebih daripada itu, tradisi
eksperimen mereka cepat punah.

Pada masa Wangsa Han berkuasa (202 SM-220 M)
muncul aliran Taois. Moroka ingin merambah jalan yang
benar dengan kembali ke alam terbuka sebagai pertapa.
Mereka banyak membuat percobaan alkimia. Sama seperti
ahli pra-kimia di India, Islam, dan Eropa, mereka juga

16 r e v o lu s i f is ik a : d a a i a l a m g a ib ke a l a m n y a t a

Gambar 2.1
Metode pengukuran tanah yang

dipakai telah menunjukkan
kemampuan Cina dalam bidang

geometri.

berusaha untuk membuat emas dari air raksa dan belerang,
untuk memperoleh jamu hidup kekal.

Upaya itu didorong oleh filosofi mereka tentang dua
gaya, yaitu Yin (mewakili asas wanita, gelap, dingin dan
sebagainya) dan Ynnf> (lelaki, terang, panas dan sebagainya).
Mereka percaya pada lima unsur—air, api, kayu, logam, dan
tanah.

Sepertinya lima unsur ini mereka kembangkan terpisah
dari orang Yunani. Orang Yunani percaya pada empat unsur
pokok, yaitu air, api. udara, dan tanah, di mana eter (atau
ruang) menjadi wadahnya. Apakah keyakinan terhadap

PENGAMAT MENJADI PEMIKlA 17

unsur-unsur lersebut menghambat atau mendukung per­
kembangan ilmu? Bisa jadi pengertian tentang unsur-unsur
ini mendukung porkombangan ilmu alam karena moncor-
minkan keyakinan bahwa alam bersifat tertib dan teratur.
Tapi kalau keyakinan itu dipegang inembabi-buta bakal
mematikan ilmu.

Kaum Taois banyak belajar tentang hal-hal yang bersifat
praktis. Selain itu. mereka selalu skeptis terhadap prasangka
manusia tentang proses-proses alamiah—sikap seperti ini
semestinya menjiwai setiap fisikawan sejati. Tapi karena
kaum Taois mengasingkan diri dari masyarakat, dan juga
karena permusuhan dengan Konfusianis yang akrab dengan
negara, maka pengaruh ajaran mereka tidak bertahan lama.
Lambat-laun tradisi Taois merosot.

Sejarawan Noedham berpendapat bahwa seandainya
aliran Mohis (dongan logikanya) dan aliran Taois (dengan
pendekatannya ke alam-semesta yang terbuka) berpengaruh
lebih lama, mungkin Revolusi Ilmiah terjadi di Cina sekitar
abad ke-4.

Budaya menghambat ilmu

Mengapa kebudayaan Cina tidak membuahkan ilmu modern?
Salah satu sebab, bisa jadi adalah pola berpikir mereka yang
lebih bersifat organis. Mereka ingin melihat hubungan yang
serba hidup dan selalu berubah. Mereka lebih menghargai
sifat (kualitas) daripada besaran (kuantitas). Mungkin karena
tidak percaya terhadap satu khalik langit dan bumi, maka
mereka tidak menganut keyakinan bahwa hanya ada satu
hukum alam yang mengatur segala sesuatu. Barangkali tidak
terlalu meleset kalau dikatakan bahwa kebudayaan Cina
tidak ingin tahu tentang persoalan alam sekitar.

Ambil misal, problem mekanika gerak, yang menjadi
landasan hampir semua ilmu. Gojala ini tidak torlihat men­
jadi topik bahasan di Cina, padahal susah disangkal bahwa
mereka pun pernah melihat batu jatuh. Kontras sekali dengan
orang-orang di Yunani dan kemudian di Eropa yang menjadi­
kannya salah satu obsesi ilmu. Perlakuan Cina terhadap
matematika, menurut Noedham, juga sama dengan sikap

18 REVOLUSI ElSIKA: d a r i a l a m g a ib ke a l a m nyata

bangsa lain sebelum Revolusi Ilmiah. Ilmu alam terutama
dipakai untuk membuat kalender.

Memang tidak adil kalau mengadu matematika Cina
kuno dengan Eropa abad ke-19. Kalau dibandingkan dengan
matematika Eropa abad ke-16, Cina dan Eropa tidak jauh
berbeda. Kekuatan matematika Cina kuno terletak pada alja­
bar. Mereka telah menggunakan bilangan negatif jauh sebe­
lum kebudayaan lain—hanya bilangan nol yang mungkin
mereka pinjam dari India. Kelemahannya adalah pada logika.
Orang Cina tidak memiliki logika yang ketat, misalnya
seperti Euclid di Yunani. Euclid betul-betul paham arti bukti
matematis dan tidak puas sebelum menemukannya. Boleh
dikata orang Cina kuno kurang kokoh dalam berpikir
sistematis dan analitis. Mungkin penyebabnya adalah pan­
dangan hidup mereka yang tidak membenarkan upaya meme­
cah-belah dunia, sekalipun hanya dalam pikiran.

Dunia Islam dan perang

Damaskus adalah tempat Islam pnrtamakali menaruh porha-
tian pada ilmu. Di tempat itu juga khalifah pertama berdiri.
Selama 50 tahun, sejak 700 M, para ahli telah menekuni
astronomi. Tapi akibat perang yang berkecamuk di sana, ilmu
tidak berkembang. Inilah pertanda ilmu sulit berkembang
tanpa perdamaian. Pada masa Khalifah Abbasid pusat Islam
pindah ko Baghdad. Tempat itu kemudian monjadi pusat
perkembangan ilmu alam. Kawasan ini dekat dengan Asia
dan Bagdad mau menerima ilmu dari luar.

Sistem bilangan India masuk ko dunia Islam melalui
Baghdad. Di tempat ini buku-buku Yunani banyak diterje­
mahkan ke dalam bahasa Arab. Hunayn Ibn Ishaq (808-873),
seorang Kristen Nestorian, menerjemahkan buku kedokteran
Galen. Di Bagdad ada observatorium astronomi yang meng­
gunakan kaidah yang diambil dari Mesopotamia. Ternyata
hasil pengamatan yang dilakukan di Baghdad lobih teliti
daripada pengamatan Ptolemeus, mahasarjana astronomi
terkemuka masa itu.

Cara membuat kertas dipelajari dari Samarkand, Asia
Tengah. Tempat ini nantinya menjadi titik persilangan Cina

PENGAMAT MENJADI PEMIKIfl 19

f 7 T * t/ 5 \ r A J O
2 1 7 1 B1 3 4 5 6
9O

1y r y c H V 'l 1 C

12 3 *5 67 B 90

ri t V 6- ' l % 1 Gambar 2.2

2 3 •1 * C7 8O Tiga sistem bilangan yang
pernah digunakan di kawasan

Arab, al-Sizji (atas), al-Biruni
(tengah), dan al-Marrakushi

(bawah).

dengan dunia Islam. Pengetahuan mengenai kertas kemudian

menyebar luas sampai ko Spanyol sekitar 1100, dan akhirnya
masuk ko Eropa. Pada abad ke-16 ada satu observatorium di
Samarkand yang cukup handal. Bangunan ini dibuat di
bawah kekuasaan Tartar, orang-orang Muslim yang terpe­
ngaruh kebudayaan Cina.

Pusat perkembangan ilmu di dunia Islam seolah-olah
bergeser semakin ke barat. Setelah kekhulifuhun di Baghdad
jatuh akibat serbuan dari Turki, sebagian besar ilmuwan di
sana lari ke Kairo (sekitar 1000 M). Salah seorang di antara
moroka ialah Al-Hasan, yang mengembangkan ilmu optik. Ia
memahami pembuatan lensa, dan juga orang pertama yang
menegaskan bahwa mata tidak memancarkan sinar supaya
bisa melihat, berkebalikan dengan apa yang diajarkan oleh
para ahli di Yunani. Menurut Al-Hasan, mata hanya me­
nerima cahaya yang sudah ada di lingkungan.

Ujung-ujungnya, pusat ilmu tiba di Spanyol, terutama di
Tolodo dan Kordova setelah 970. Selain mengumpulkan ba­
nyak buku, di tempat itu mereka menekuni astronomi, bahkan
berani menantang tafsiran Ptolemeus tentang tata surya. Tapi
justru ketika tiba di puncak keahlian, kebudayaan mereka
lagi-lagi dihancurkan oleh peperangan. Serangan kali ini

20 REVOLUSI f ISIKA: OAfiJ ALAM GAIB KE ALAM NYATA

datang dari Eropa yang baru bangkit dari Zaman Kegelapan.
Mereka datang dari utara untuk merebut kembali “tanah
Kristen”Spanyol. Toledo jatuh pada 1085.

Kecamuk peperangan yang datang silih-borganti mo-
mang patut disesalkan karena merusak ketenteraman belajar
para ahli di mana pun. Tapi pada sisi lain, perang tulah
mengakibatkan terjadinya perubahan pengetahuan yang tak
terduga.

Setelah kekuatan Islam menghancurkan sisa-sisa kebu­
dayaan Yunani di kawasan timur Laut Tengah, di sana
banyak ditemukan buku-buku kuno yang mengagumkan.
Buku-buku ini kemudian diterjemahkan oleh dunia Islam
sehingga pongetahuan dari Yunani selamat dari kepunahan.

Genghis Khan (1167-1227), yang tersohor kekejamannya
ketika menyerbu kawasan Cina sampai ke Eropa Timur,
membentuk satuan khusus untuk melakukan perjalanan dari
Eropa ke Cina. Kesatuan ini komudian dimanfaatkan oleh
Marco Polo (1254-1324). Lewat jalur inilah berbagai tekno­
logi masuk ke dunia Islam dan Eropa, seperti mesiu, perce­
takan. serta gerobak roda-satu. Sanggurdi ponunggang kuda,
yang lebih dahulu datang ke barat, masuk dari Cina melalui
darat. Penemuan uang kortas di Asia Tengah, yang memper­
lihatkan unsur huruf Cina maupun Arab, semakin mene­
gaskan adanya persilangan budaya dari tempat yang jauh
terpisah—yang sulit disangkal lagi, didorong oleh kejamnya
peperangan.

Kesimpulan

Walau tidak satu pun kebudayaan yang dipaparkan dalam
bab ini berhasil mencapai ilmu modern, kita bisa mencatat
sejumlah hal penting. Cina, dan terlebih lebih lagi India,
telah menyumbang sejumlah gagasan matematis. Pengikut
Molds dan Taois di Cina sudah monggumuli filsafat ilmu dan
sampai pada tahap eksporimon, walaupun tradisi moroka
tidak bertahan lama. Ada beberapa kemajuan dalam bidang
optik dan kedokteran di dunia Islam yang molampui penca­
paian Yunani.

PENGAMAT MENJADI PEMIWfi 21

Menarik juga untuk dicatat bahwa kemajuan dalam ilmu G am bar 2.3
maupun teknologi juga tergantung pada pertukaran budaya Genghis Khan.
antar-bangsa: dari Yunani ke India, dari India ke Cina, dari
Cina kembali ke Timur Tengah, dari dunia Islam ke Eropa.
Tanpa proses itu tidak mungkin pengetahuan bergerak
sedemikian jauh.

Sejumlah hal yang sudah kita singgung pada Bab 1 juga
muncul di bagian ini. Ada kesenjangan antara para pemikir
dongan insinyur dan pengamat dan campur-baur ilmu (dalam
pengertian modern) dengan hal-hal gaib seperti sihir,
alkimia, astrologi, dan prasangka intelektual. Lebih daripada
itu Cina menambah dua persoalan lagi mengenai perkem­
bangan kebudayaan-kebudayaan ini. Pertama, cara berpikir
mekanis dan logis perlu untuk memahami alam-somosta
secara ilmiah. Kedua, kodudukan sosial ilmuwan—didukung
atau diasingkan oleh masyarakat—ikut berperan juga.

Persoalan ini terkait dengan filsafat ilmu pengetahuan
alam. Menurut hemat penulis, di sinilah kegunaan sejarah
fisika, yaitu menelusuri cara berpikir dan perilaku masya­
rakat yang dapat memajukan pengetahuan alam, serta yang
bersifat sebaliknya. Pada bab selanjutnya, kita akan mem­
bahas bagaimana Eropa membebaskan diri dari persoalan-
persoalan yang membolonggu kobudayaan lain.

3

Gundah Gulananya Copernicus

Jika dua bab sebelumnya menekankan pada
kebudayaan, Bab 3 dan 4 membahas sosok
penyulut Revolusi Ilmiah, yakni Nicolaus
Copernicus. Dalam bab ini dipaparkan pergo­
lakan cara berpikir manusia zaman itu. Bab
ini berisi latar-belakang pemahaman astro­
nomis zaman Yunani kuno sebagai alat untuk
memperjelas konteks gagasan Copernicus.
Bab berikutnya membahas dampak pene­
muan Copernicus dari segi ilmiah, sosial, dan
religius.

24 r e v o lu s i Fis ik a : d ar i a l a m g a ib ke a l a m n yata

Dari revolusi ke revolusi

NICOLAI CO Berawal dari perubahan di bidang astronomi, manusia
akhirnya meninggalkan tradisi kuno dan muncul sikap yang
••MMIVtlMlMf samasokali baru terhadap dunia sekitar. Inilah ciri-ciri ro-
volusi ilmu. Ilmu bukan borgorak tahap demi tahap melain­
kan revolusi demi revolusi. Selama revolusi bergolak, semua
pandangan lama ditantang oleh pandangan yang lebih buru.
Lambat-laun semakin banyak orang menerima pandangan
baru, mungkin karena moreka menorimanya selama mo-
nuntut ilmu di masa muda.

Setelah terjadi perdebatan sengit antara para penganut
pendapat lama dan pendapat baru, maka penganut pendapat
lama mengalah, sehingga pendapat yang “baru” meng­
gantikan yang lama dan menjadi pendapat umum. Demikian
proses berlangsung sampai pandangan "baru" itu diguling­
kan oleh pandangan lebih baru lagi. Masa di antara dua
revolusi ilmu biasanya hanya memantapkan pendapat baru
tanpa banyak mempersoalkan landasan pemikirannya lagi.

Selain revolusi Copernicus masih ada lagi revolusi
Einstein yang juga telah mengubah paradigma kita mengenai
alnm-somestn secara cukup radikal. IJntuk memahami pen­
tingnya terobosan Copernicus, kita menjelajahi lebih dulu
gagasan tentang alam-semesta zaman Yunani kuno, antara
abad ke-5 SM dan abad ko-3 SM.

Selayang pandang geosentrisme

G am bar 3.1 Hampir semua astronom Yunani berpendapat bahwa Bumi
Halaman judul berbentuk bola dan menjadi pusat seluruh alam-semesta.
De Revolutionlbus Pernyataan portama bisa diperiksa dengan mudah. Pengamat
di puncak gunung dapat melihat hampir seluruh badan
kapal, sementara pengamat di kaki gunung hanya dapat
melihat pucuk tiang layar. Pernyataan kodun, yang dikenal
sebagai geosentrismo, memang sudah dimandulkan oleh
Copernicus. Tapi ada baiknya kita memahami gagasan ini
supaya bisa menangkap kegelisahan Copernicus terhadap
teori ini.

GUNDAH GULAMANYA COPERNICUS 2S

Berdasarkan apa yang kita lihat Bumi tidak bergerak.
Sebaliknya, Bulan, Matahari serta bintang-bintang menge­
lilingi Bumi. Cara berpikir ini sampai sekarang masih dipakai
dalam ilmu pelayaran (navigasi). Perhitungan navigasi men­
jadi lebih sederhana dengan mengandaikan Bumi bergeming.

Gambar 3.2
Kita tahu bahwa Bumi
berbentuk bulat dengan
melihat kapal dari puncak
bukit.

Pada masa lalu orang-orang belum mempunyai teropong.
Oleh karena itu mereka hanya mengenal dua jenis benda
langit: tujuh planet dan ribuan bintang. Planet, yang artinya
“pengembara", meliputi setiap benda yang tampak bergerak
terhadap latarbelakang bintang-bintang. Oleh karena itu
Matahari dan Bulan dianggap planet. Planet yang lain adalah
Merkurius, Venus, Mars, Jupiter, dan Saturnus.

Dalam model ini Bumi adalah bola yang terletak di pusat
alam-semesta yang bulat. Antara permukaan Bumi dan batas
luar alam-semesta terdapat sejumlah bola lagi. Masing-ma­
sing bola itu, yang tidak kasat mata, memiliki planet, kecuali
bola paling luar, yang membawa semua bintang. Planet
melekat pada kulit bola, satu bola satu planet. Semua bola
berpusat di Bumi. Karena itu sistem bola ini dinamakan
homosentris. Gerakan planet (yang dapat diamati) dalam
pandangan ini ditentukan oleh gorakan bola yang membawa
masing-masing planet. Setiap bola berputar secepat dan
searah gorakan bonda langit pada kulitnya. Bola bintang-

28 REVOLUSI ElSlKA: DARi alam gaib ke alam nyata

bintang jelas harus berputar cukup cepat, sehari satu putaran
mengelilingi Bumi dari timur ke barat.

Bagi orang Yunani benda-benda di luar angkasa hampir
tidak berbobot. Ada pun bola itu sendiri terbuat dari bahan
transparan sejenis kristal sehingga kelihatan keras. Nama
bahan kristal itu adalah eter. Sebaliknya Bumi terbentuk dari
unsur-unsur yang kental dan berat sehingga bergeming
samasekali. Orang-orang zaman baheula justru pusing mem­
bayangkan Bumi berpusing! Menurut Aristoteles gerakan
yang paling mudah dan alamiah di kawasan yang lebih tinggi
dari Bulan justru melingkar. Oleh karena itu gerak melingkar
bintang-bintang justru yang paling pas dongan "jiwa" bintang
itu sendiri.

Dari P rim u m M o b ile turun ke Bumi

Para ahli falak Islam pada abad ke-9 menambahkan satu bola
lain di luar bintang. Inilah bola ke-9 dan dinamakan Primum
Mobile atau Penggerak Utama. Tanpa menyebut nama Allah,
bola paling luar ini merupakan tangan Allah yang mong-
gerakkan segalanya. Di luar bola Primum M obile tidak ada
benda angkasa. Di situlah Allah berada.

Mulai dari bola berbintang yang paling kencang putaran­
nya, gerakan itu menular ke dalam. Putaran harian disebut
"diurnal", dan dianggap diteruskan ke arah pusat. Semakin
ke dalam, semakin lambat gorakannya sampai akhirnya
berhenti di pusat, di Bumi. Orang Kristen zaman itu percaya
bahwa pemutar bola-bola itu adalah malaikat.

Bola Saturnus terletak persis di bawah bola bintang. Bola
ini berputar setiap hari sebagaimana bola lainnya. Tapi bola
Saturnus kudu punya gerakan kedua untuk menjelaskan
posisinya yang terus menerus berubah terhadap bintang-
bintang di latarbelakangnya. Saturnus baru kembali ke posisi
yang sama setiap 29 tahun sekali. Gerakan pertama yang
cepat mengarah ke barat dan yang lebih lambat ke timur.
Hasil penjumlahan voktor kecepatan kedua gerak itulah
menghasilkan gorakan planot Saturnus soporti yang disak­
sikan sehari-hari.

GUNDAH GULANANYA COPERNICUS 27

G am bar 3.3
Sistem geosentris yang
homosentris, dari buku 1539
SM.

Sotali tiga uang, planet yang lain memperlihatkan pu­
taran majemuk. Jupiter, di samping putaran diurnal, bergerak
melingkar di hadapan bintang-bintang, dan memerlukan 12
tahun untuk kembali ke tempat semula. Adapun Mars kem­
bali ke tempat semula setiap 687 hari, Venus dan Merkurius
sekitar satu tahun. Gerakan Matahari diperlihatkan dari
perubahan bintang di latarbolakang yang terlihat ketika terbit
dan tenggelam. Mereka berkesimpulan bahwa Matahari
mengikuti putaran diurnal dan lintasan berbentuk lingkaran
dengan periodo topat satu tahun.

Ihwal Matahari bergerak dari satu gugus bintang ke
gugus bintang lain telah diketahui oleh para astrolog sejak
lama. Mereka malah telah memetakan 12 gugus bintang, yang
disebut zodiak. Karena perubahan posisi Matahari terhadap
masing-masing zodiak bertepatan dongan perubahan musim,
maka mereka menganggap zodiak mompongaruhi keadaan di
Bumi.

28 REVOLUSI f ISIKA: dari alam gaib ke alam nyata

Ada satu hal lagi yang agak rumit bagi geosentrisme.
Matahari tidak persis terbit di tempat yang sama. Antara 21
Maret dan 23 September Matahari terbit agak ke utara dan
titik paling jauh ke utara tercapai pada 22 Juni. Sebaliknya,
antara 23 September dan 21 Maret Matahari terbit agak ke
solatan. Untuk menjelaskan pengamatan itu mereka memutar
bola Matahari pada poros yang tidak sejajar dengan poros
putaran diurnalnya, sehingga miring 23 derajat. Bola bulan,
selain ikut putaran diurnalnya, juga berputar sekali tiap 27
1/3 hari. Komponen gerakan diurnal tidak akan dibahas lebih
jauh. Tapi masih ada hal yang menarik mengenai gerakan
benda langit terhadap latarbolakangnya dalam konsep geo-
sontris.

Antara Eudoksus, Hiparkhus, dan Ptolemeus

Gambaran kosmos geosentris yang dibahas di atas diajukan
oleh Eudoksus (409-356 SM). Aristoteles, yang hidup se­
zaman dengan Eudoksus, dapat menerimanya. Geosentrisme
Eudoksus kemudian dirumuskan kembali oleh sejumlah
cendekiawan, termasuk Ptolemeus. Saran Eudoksus momben*
tur persoalan kotika menjelaskan gerakan planot Merkurius
sampai Saturnus. Pasalnya, gerakan planet-planet itu ter­
nyata tidak seragam. Lintasan mereka tidak setia pada bentuk
lingkaran sejati di langit.

Ambil misal Mars. Gerakan Mars di depan latarbelakang
bintang memang dari barat ke timur. Tapi perjalanannya akan
berhenti, lalu mundur kira-kira dua bulan, sebelum me­
neruskan lagi perjalanan ke timur. Manuvor ini diknnal
sobagai rotrogrosi (gambar 3.4b). Lebih daripada itu, Mars
bercahaya paling kemilau di langit malam, nomor dua setelah
Venus. Apa penjelasannya? Sistem geosentris menambah
beberapa putaran untuk bola Mars. Mereka menambah empat
sistem bola yang berkelindan, masing-masing menunjukkan
gerak melingkar agar penjumlahannya mendekati peng­
amatan. Sialnya, komilau Mars yang berubah-ubah, jolas-jolas
menandakan perubahan jarak Mars dongan Bumi. Jarak Mars
dan Bumi pastilah mendokat pada masa rotrogrosi.

Untuk memecahkan persoalan ini, Hiparkhus (190-120
SM), seorang astronom yang cukup teliti, meletakkan planot

GUNDAH GULANANYA COPEfiMCUS 23

Gambar 3.4a
Contoh gerakan Matahari
melalui gugusan bintang.

Gambar 3.4b
Retrogrest Mars, dilihat dengan
latarbelakang peta bintang
yang sama dengan gambar
3.4a. Ini hanya contoh, karena
tidak selalu terjadi pada
tanggal yang tertulis di sini.

pada lingkaran tambahan, seperti pada gambar 3.5. Lingkaran
itu, yang disebut episiklus, berpusat di topi lingkaran lain
(disebut deferent), yang ujung-ujungnya berpusat di Bumi.
Dengan tambahan ini planet berangsur-angsur mendekati

30 REVOLUSI f ISIKA: DARI a la m g a ib ke a la m n y a ia

E

Me
MrU

Gambar 3.5 KE BARAT
(a) sistem episiklus, terikat * ------------------
pada satu deferent. B adalah

Bumi; (b) gerakan yang

dihasilkan sistem ini; (c)
gerakan itu sebagaimana

diamati dari Bumi, memang
cocok dengan retrogresi Mars

yang diamati.

Bumi dan mundur sejenak. Hiparkhus mengganti empat bola
dalam pandangan lama dongan satu lingkaran deferent yang
berpusat di Bumi ditambah satu episiklus yang berpusat di
deferent.

Ptolemeus, yang sudah disebut-sebut sebagai astronom
jempolan zaman kuno, kemudian memperbaiki sistem
Hiparkhus ini, karena masih belum setia dengan hasil
pengamatan. Ptolemeus dan pengikutnya menambah se­
jumlah episiklus minor, sorta beberapa jonis putaran lain.
Sobotulnya ini bukan satu sistom lagi, molainkan satu kolom-
pok sistem, yang masing-masing diakali sedemikian rupa
supaya tidak jauh berbeda dengan data pengamatan.

Contoh perubahan yang dimaksud adalah eksentrik dan
ekuant. Eksentrik adalah bola yang tidak lagi berpusat di
Bumi, melainkan agak jauh dari pusat Bumi. Ekuant adalah
cara untuk menerangkan ketidakseragaman gerak planet. Di
sini bola tidak lagi berputar seragam jika dipandang dari
pusat bola. Gerakan baru seragam ketika dilihat dari titik
lain. Argumen terakhir inilah yang paling mengganggu Co­
pernicus. Betapa tidak. Sekalipun Ptolemeus menjejalkan
tidak kurang daripada 80 lingkaran ke dalam sistem geo-

gundah gulananya copermcus 31

sentris ini, masih ada ketidakcocokan dengan pengamatan.
Model tata surya zaman Yunani yang paling banyak peng­
akalan adalah sistem Ptolemeus. Sistem buatan Ptolemeus
menjadi pemicu revolusi Copernicus. Sistem Ptolemeus
adalah versi yang lebih matang sekaligus jauh lebih rumit
dibandingkan sistem Aristoteles.

Kebanyakan orang awam suka pada sistem Aristoteles.
Meskipun kurang teliti, sistem ini telah membori cap 'Sang
Filsuf’yang begitu berwibawa dalam pandangan orang Eropa
Zaman Pertengahan. Sistem Aristoteles juga kongkrit dan
mekanis dengan bola-bola kristalnya. Sebaliknya, sistem
Ptolemeus, yang lebih teliti, umumnya dianggap terlalu
rumit dan terlalu matematis.

Kosmos alternatif

Selain kosmos Aristoteles dan Ptolemeus, masih ada pemikir
Yunani yang mengemukakan sistem tata surya yang jauh
berbeda. Modol alternatif agak mirip dongan model kosmos
dewasa ini. Tapi kosmos alternatif pada umumnya tidak
diterima oleh para cendekiawan sezaman.

Pada abad ke-5 SM, Democritus melontarkan spekulasi
tentang alam-semesta yang luas tak berhingga dan bentuk
bumi yang seperti tabung bukannya bola. Model ini mirip
dengan gambaran kita tentang alam-semesta masa kini. Pada
abad ke-4 SM, Heraklides menulis tentang model tata surya
heliosentrik tanpa dukungan data. Gagasan ini diangkat
kembali oleh Aristarchus seabad kemudian. Aristarchus
berpendapat bahwa sistem tata surya bakal lebih sederhana
seandainya Matahari dianggap bergeming, sementara planet
mengelilinginya dengan kecepatan yang berbeda-beda. Bulan
dan Bumi dimasukkan sebagai planet yang mengelilingi
Matahari. Kekuatan argumen sistem Aristarchus terletak
pada ponjolasan yang sederhana mengenai perubahan koco-
rahan planet.

Ponjolasan Aristarchus ditolak sekurangnya karona tiga
hal berikut ini. Pertama, dengan menggerakkan Bumi, sistem
itu dianggap menghina tempat suci itu. Kedua, sistem
Aristarchus tidak disertai hitungan sehingga tidak ada pe-

32 REVOLUSI eisika: dari alam gaib ke alam nyata

G am bar 3.6 gangan kuantitatif. Ketiga, seandainya Bumi mengelilingi
Paralaks bintang dilihat dari Matahari seyogianya kita dapat melihat gerakan itu berda­
sarkan posisi bintang. Gambar 3.6 memperlihatkan prinsip
Bumi. Gambar ini tidak bantahan ketiga. Seandainya satu bintang diukur posisinya,
katakanlah pada bulan Januari dan Juni maka dalam selang
berskala. waktu enam bulan gerakan Bumi seharusnya bintang itu
tidak kelihatan dalam posisi yang sama.

Sekarang kita tahu bahwa kesamaan ini diakibatkan
perubahan posisi pengamat. Gejala ini disebut paralaks.
Paralaks rupanya tidak pernah ditemukan oleh orang-orang
masa itu—menurut mereka penampakan ini sudah menjadi
bukti bahwa Bumi memang bergeming. Aristarchus menyata­
kan bahwa perubahan posisi bintang tidak terlihat karena
jarak bola bintang yang sangat jauh, lebih-lebih tanpa tero­
pong.

Sekarang kita tahu bahwa Aristarchus benar tapi lawan
pendapatnya tidak bisa monorima sobontuk alam-somosta
yang sebegitu besar. Paralaks untuk pertamakalinya diamati
oleh astronom Eropa pada 1838, 2.000 tahun setelah
Aristarchus meninggal.

De R evolu tion ibu s O rbium C aelestiu m

Selama 13 abad kemudian, sistem Ptolomeus tidak banyak
diubah oleh cendekiawan. Selama itu manusia terus meng­
amati langit malam dan semakin terlihat ketidakcocokan
dengan prediksi sistom Ptolomous. Oleh karena itu orang-
orang semakin kurang percaya pada sistom tersobut. Kobang-
kitan intelektual di Eropa pada abad ke-16 telah mendorong
mereka utnuk berani memikirkan kembali sistem alternatif.

Nicolaus Copernicus adalah orang Polandia, lahir pada
1473. Ia belajar astronomi di Padua, Italia, salah satu univer­
sitas terkemuka masa itu. Berdasarkan tinggalan korespon­
densinya, kita tahu bahwa ia sudah menganut wawasan
heliosontrik sojak 1512, Tapi ia tidak monggombar-gom-
borkan pandangannya karena monyadari orang awam, tor-
utama Gereja, akan menentang sistem tersebut. Monjelang
akhir hidupnya, barulah ia menuliskan gagasannya atas
bujukan rekan-rekannya. Konon cetakan pertama bukunya,

Gu n d a h g u l a n a n y a c o p e r m c u s 33

Do Kevolutionibus Orbium Caeleslium, baru ia lihat men­
jelang ajal karena sakit keras pada 1543,.

Setelah buku beredar, memang muncul reaksi negatif
seperti yang ia takutkan, namun tidak sampai menggempar­
kan. Uh Revolutionibus rupanya masih terlalu matematis
untuk orang awam! Reaksi negatif ini berhubungan dongan
semangat zaman itu bahwa tata surya dan kehidupan manu­
sia terkait bogitu orat. Susunan bintang serta planot akan
berdampak pada mekanika Bumi, dan ujung-ujungnya filsa­
fat dan agama. Copernicus tidak ambil pusing pada dampak
seperti itu. Ia melulu peduli pada fakta ilmiah yang dapat
monerangkan prinsip sistem tata surya yang ada.

Mula-mula, Copernicus mengkritik sistem Ptolemeus
karona tetap belum cocok 100% dongan langit walaupun
sudah dijejali sebegitu banyak bola tambahan. Ia kemudian
juga mengungkapkan bahwa dari sokian banyak sistem
kosmologi, tidak satu pun yang lebih unggul.

Sistem yang ditawarkan oleh Copernicus tidak begitu jauh
monyimpang dari sistem Yunani kuno. Posisi Bumi ia ganti
dongan Matahari—gagasan yang (menurut pengakuannya sen­
diri) ia pinjam dari Aristarchus. Dengan demikian tidak perlu
lagi memasang satu episiklus besar untuk setiap planet. Hal
ini sudah disadari Aristarchus pada abad ke-4 SM. Copernicus
juga menolak memakai alat ekuant yang kita singgung di atas,
karona putaran yang tidak seragam sangat kurang indah, dan
kurang cocok dongan kosompurnaan yang diciptakan Tuhan.

Selebihnya, Copernicus tetap percaya pada kohadiran
bola-bola kristal. Bola itu masih totap bulat sempurna dan ia
pun terpaksa mombola semua eksentrik dan episiklus kecil
Ptolemeus. Oleh karena itu jumlah lingkaran dalam sistem
Copernicus tidak jauh berbeda dari sistem Ptolemeus. Lebih
daripada itu, sistem Copernicus tidak jauh lebih akurat
daripada sistem Ptolemeus!

Rupanya Copernicus masih memakai data dikumpulkan
oleh cendekiawan Yunani 13 abad sebelumnya. Setelah
disalin sokian kali oleh ponyalin yang tidak paham isinya,
data ini juga banyak yang rusak. Kekuatan utama sistom
Copernicus adalah bahwa gerakan planet dapat diterangkan
secara lebih ekonomis serta lebih indah.

34 REVOLUSI f iSika: oari alam gaib ke alam nyata

Planet tidak kembali ke tempat asalnya di antara bintang-
bintang dalam waktu yang selalu sama lantaran tempat
pengamat di Bumi bergeser. Retrogresi dan perubahan ke­
cerahan planet jadi mudah dipahami.

Bumi berada di orbit lebih dalam sehingga bergerak lebih
cepat (sesuai dengan Hukum Kepler III). Oleh karena itu pada
suatu hari Bumi “mendahului" Mars. Pada masa itu, peng­
amat di Bumi melihat Mars "mundur" terhadap latarbolakang
bintang.

Sistem yang lama sebenarnya dapat monjelaskan semua
itu dengan susah-payah. Pada hakikatnya, kokuatan sistem
Copernicus lebih pada estetika bukan kekuatan pragmatis.
Orang yang menghargai keindahan dan kesederhanaan kira­
nya lebih menghargai sistem Copernicus. Adapun orang yang
mencari satu sistem yang lebih akurat tidak akan tertarik—
apalagi mengingat bahwa untuk monerimanya mereka harus
membuang wawasn yang sudah berurat-berakar borabad-abad.

Copornicus, soporti halnya Ptolomous, momang hanya
memikirkan kinematika, yakni sistem gorakan bonda-bonda
langit. Dari segi kinematika, sistem Copernicus tidak jauh
berbeda dengan sistem Ptolemeus, karena hanya melibatkan
perpindahan batu penjuru dari Bumi ke Matahari. Keuntung­
an besar sistem Copernicus dibanding Ptolemeus baru dipe­
tik kolak di kemudian hari, kotika ilmu mulai memikirkan
gaya-gaya yang monyobabkan gerakan bonda langit. Sistom
heliosentrik adalah kerangka lembam, di mana hukum-hu­
kum dinamika Newton masih borlaku. Sementara sistem
geosentris bukan kerangka lembam.

Kita sudah melihat bahwa dari sisi kinematika, gagasan
Copernicus tidak terlalu radikal bagi ilmu. Sebaliknya,
gagasan itu kemudian berdampak radikal bagi pandangan
agama masa itu. Pada bab berikutnya kita akan lihat bagaima­
na golombang revolusi meluas sotolah Copornicus melontar*
kan pendapatnya.

4

Dari Pusat Semesta
ke Anggota Tata Surya

Wawasan manusia mengenai tata surya
berubah sejak Copernicus melempar
gagasan heliosentris. Dampak gagasan
itu meluas sampai pada kaum awam.
Walaupun tidak mendalam, kita akan
membicarakan tanggapan dunia awam
terhadap perkembangan ilmiah terse­
but. Bagian ini lebih banyak membahas
pengembangan gagasan Copernicus di
tangan tiga ilmuwan, yakni Tycho
Brahe, Johannes Kepler, dan Galileo
Galilei.

36 REVOLUSI ElSiKA: DARI ALAM GAIB K£ ALAM NYAIA

Ilmuwan dan agama menentang Copernicus

De Revolutionibus terbit pada 1543 sebagai tulisan yang
bersifat teknis. Tulisan ini ditujukan bukan untuk orang
awam, melainkan para ahli yang setara dengan Copernicus
sendiri. Jauh hari sebelumnya para ahli telah mengakui
Copernicus sebagai astronom paling gemilang sejak Ptole-
mous. Penilaian ini bukan karona isu sistem holiosentris
sudah bocor sebelum diterbitkan, tapi karena sumbangannya
dalam membantu pekerjaan astronom masa itu.

Berdasarkan sistem Copernicus, para astronom dapat
menyusun tabel-tabel baru yang menolong pekerjaan mereka.
Pada umumnya tabel ini lebih akurat daripada tabel
Ptolemous. Meskipun tidak menerima asumsi holiosentris di
belakang tabel ini, moroka tetap memakainya lantaran akurat.
Proses ini menjadikan dunia ilmiah lambat-laun akrab
dengan sistem baru. Oleh karena itu keberatan yang mereka
ajukan pun lambat-laut pudar.

Ada dua keberatan yang utama terhadap sistem
Copernicus. Pertama, dalam hal dinamika. Seandainya Bumi
memang borgerak semestinya oloknya kelihatan. Batu yang
dilempar ko atas, misalnya, seyogianya jatuh jauh ke bela­
kang karena selama selang waktu itu Bumi sudah berputar.

Copernicus memang tidak mengurus dinamika karena ia
menangani kinematika semata, yaitu menerangkan gerakan
tanpa mempedulikan penyebabnya. Dinamika baru dibahas
lebih mendalam oleh Galileo.

Kedua, keberatan dari luar astronomi—yaitu filsafat dan
agama. Buku Copernicus agak susah dipahami oleh orang
awam sehingga perdebatan di kalangan orang awam baru
pecah 60 tahun kemudian, yaitu pada awal abad ke-17.
Selama Copernicus hidup masyarakat tetap percaya pada
kosmos geosentris, termasuk versi Aristoteles yang paling
sodorhana sokalipun.

Berbagai aspek agama dan filsafat digoyahkan oleh
sistem Copernicus. Salah satunya adalah astrologi, keper­
cayaan bahwa perilaku bintang maupun planet dapat me­
mpengaruhi kehidupan manusia. Aspok yang jauh lebih
penting adalah ajaran Gereja yang sudah sejak lama menghu­
bungkan tafsir Alkitab dengan konsep geosentris Aristoteles.

OARI PUSAT SEMESTA KE ANGGOTA TATA SURYA 37

Astrologi betul-betul berurat-berakar. Sejak ribuan tahun
sebelum Mnsohi sampai zaman Brahe dan Kepler, astronomi
dan astrologi tak terpisahkan satu sama lain. Astrologi me­
mang memerlukan Bumi di pusat alam-semesta. Tanpa prin­
sip itu semua penjelasannya tidak ada artinya lagi. Misalnya
himpitan Jupiter dan Saturnus dianggap sebagai peristiwa
yang besar pengaruhnya di Bumi, padahal hanya torlihat
kalau dipandang dari Bumi. Fenomena itu tidak ada kalau
diamati dari Matahari. Peristiwa ini penting dari sisi wawas­
an geosentris tapi hanya kebetulan geometris dari sisi wawas­
an heliosentris. Copernicus adalah orang pertama yang men­
ceraikan kolindan astronomi dongan astrologi. Ia menilai
astrologi sebagai kekeliruan.

Kubu lain yang tidak bisa menerima alam-semesta
holiosontris karona alasan tak ilmiah adalah Goroja. Goroja
dengan astrologi samasekali tidak “sehati sepikir”. Gereja
telah lama monolak astrologi yang hanya ingin melihat segala
sesuatu seolah sudah ditakdirkan. Menurut Gereja bukan
mekanisme alam yang menentukan nasib manusia melainkan
kohondak Tuhan. Kendati demikian kodua kubu porcaya
bahwa Bumi bergeming. Mereka menganggap Alkitab menyi­
ratkan hal yang sama.

Martin Luther (1483-1546) dan Molanchthon (1497-
1560), dua tokoh Reformasi Protestan abad ke-16 melon­
tarkan nas Alkitab dari Pengkhotbah 1:4 -5: “Keturunan yang
satu pergi dan keturunan yang lain datang, tapi Bumi tetap
ada. Matahari terbit, Matahari kemudian terbenam, lalu
terburu-buru menuju tempat ia torbit kembali". Ada juga nas
lain, yakni Yosua 10:13, di mana berkat mujizat tertentu
Matahari dan Bulan berhenti. Informasi ini dianggap sebagai
bukti Matahari yang mongitari Bumi, bukan sebaliknya. John
Calvin (1509-1564), seorang tokoh Protestan awal abad ke-17,
mengutip juga Mazmur 93:1 ("Sungguh, telah tegak dunia,
tidak bergoyang”) untuk mendukung hal yang sama.

Gereja terlambat memberi perhatian pada perkembangan
baru ini. Tapi pada awal abad ko-17, 70 tahun sotolah Do
Revolutionibus terbit, Gereja mengeluarkan pernyataan yang
mengharamkan pendapat haru karona bertentangan, baik
dengan Alkitab maupun para pendiri Gereja. Pada 1616