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

140 revolusi fisika: dari alam gaib ke alam nyata

semestinya elektron beredar dalam sembarang lintasan—jauh
atau dekat dongan inti. Walaupun jumlah elektron yang
dimiliki oleh atom oksigen barangkali tetap sama, tapi lintas­
annya boleh sembarang.

Oleh karena itu dalam model orbit atom Rutherford tidak
dapat dikatakan bahwa semua atom oksigen identik. Rolir
meyakini foton-sobagaimana gambaran Einstein pada 1905-
harus memainkan peranan kunci, terlebih lagi Tetapan
Planck, h (yang masuk dalam bontuk hf), untuk menerangkan
energi foton.

Bohr berupaya mencari jalan untuk monghubungkan
pengertian foton dengan orbit elektron. Salah satu komung-
kinan adalah menyelidiki spektrum cahaya yang dipancar­
kan oleh gas sewaktu dialiri arus listrik. Bila diamati melalui
kisi difraksi, spektrum cahaya itu akan berwujud sejumlah
garis dengan warna (frokuonsi) tortontu. Inilah titik temu
cahaya dongan materi. Spoktrum garis memang sudah banyak
diamati orang sebelumnya, bahkan merupakan bidang pene­
litian tersendiri yang disebut spektroskopi. Tapi oleh banyak
orang, termasuk Bohr sendiri, bidang itu dianggap terlalu
rumit, sehingga tidak banyak dihiraukan.

Pada 1913 seorang kolega Bohr menyarankan untuk
meneliti kembali spektrum itu, bukan mulai dari awal,
melainkan menggunakan rumus yang bisa menerangkan
bentuk spektrum itu. Rumus untuk spoktrum hidrogon sudah
diperikan oleh Johann Jakob Balmer (1825-1898) pada 1885
tapi gagasannya belum dipahami pada masa itu.

Bohr berpendapat bahwa elektron di dalam atom hanya
boleh beredar mengikuti lintasan tertentu. Jari-jari lintasan
itu sama untuk semua atom sejenis. Untuk menentukan
lintasan yang istimewa itu, Bohr secara berani menegakkan
tiga asas. Disebut berani, lantaran dua di antaranya tidak
disokong oloh prinsip dasar fisika klasik:

Pertama, orbit oloktron di dalam lintasan istimewa itu
dapat dipahami dengan mekanika klasik (mekanika satolit),
tapi peristiwa elektron yang pindah lintasan tidak menaati
mekanika klasik.

Kedua, peristiwa perpindahan elektron dari satu lintasan
ke lintasan lain ditandai dengan pancaran sobutir foton yang

TCAK LAGI B£RMSTK>ASTI Dl AflAS QUANTUM Ml

momiliki onorgi setara selisih energi di kedua lintasan tadi.2
Ketiga, tabiat elektron di sisi paling luar atom dapat

dipahami sepenuhnya dengan menggunakan mekanika kla­
sik. Asas yang ketiga dimaksudkan untuk mengaitkan kem­
bali tabiat di dalam atom dengan dunia sehari-hari.

Gambar 10.4a
Jenjang energi dalam atom
hidrogen, menurut model
atom Bohr.

Dongan bertumpu pada ketiga asas ini. Bohr menawar­
kan pengertian baru tentang atom. Elektron dianggapnya
beredar dalam lintasan tertentu, yang masing-masing diberi
b ila n g a n k u a n tu m n. Di sini n bernilai 1, 2, 3, dst.1 Ketika

1Frekuensi foton itu diberikan oleh hf. Dapat dirumuskan sebagai: E.-E,,,-h/,
di mana n dan m mewakili dua orbit elektron, yang ditempatinya sebelum
dan setelah berpindah.
1Dengan demikian Bohr memberikan jari-jari r„ untuk sembarang orbit yang
diterangkan melalui perbandingan berikut: r„ -(n.b)2, di mana h adalah
Tetapan Planck.

142 REVOLUSI fis ik a : d a r i a l a m g a ib ke a u m nyata

Gambar 10.4b

Menurut Bohr orbit elektron
dl dalam atom hidrogen
hanya boleh mempunyai
jari-jari tertentu.

sobutir oloktron molompat dari satu orbit ke orbit yang lobih
rendah, dia memancarkan sebutir foton dongan frekuensi
tertentu. Semua kemungkinan frokuensi itu bergabung men­
jadi seberkas spektrum. Ketika diuji pada hidrogen (unsur
paling sederhana dalam sistem periodik), hasil perhitungan
Bohr cocok dengan basil pengamatan (gambar 10.4a).

Dari rumus dapat dilihat bahwa Tetapan Planck (/i) mun­
cul kembali dalam konteks struktur atom. Tetapan ini perta­
ma-tama dikembangkan untuk topik termodinamika (benda
hitam), dan kemudian ditorapkan ke optik oloh Einstein
(gojala fotolistrik). Boloh dikatakan bahwa Bohr tolah berba­
sil menyatukan tiga bidang fisika yang sebelumnya terpisah:
benda hitam, fotolistrik, dan spoktroskopi. Penyatuan ini
jelas menandakan lahirnya teori yang berbobot. Dengan
ketiga asasnya, Bohr memperlihatkan keberanian dan intui­
sinya. Beberapa waktu kemudian Einstein menulis pendapat­
nya mengenai ponomuan ini sebagai borikut:

“ Bahwa asas ini, yang begitu labil dan tidak konsekuen,
mampu membawa seorang yang peka dan bernaluri seperti
Bohr menemukan hukum-hukum terpenting, baik di dalam
bidang spektrum cahaya, di kulit elektron, maupun perilaku
kimia atom, itu semua bagi saya adalah keajaiban, dan
sampai sekarang tetap nampak sebagai keajaiban. Inilah
seni musik yang tertinggi di dalam dunia nalar."

TOAK LAGI BfRPASThPASTl CMARAS QUANTUM M3

Bohr sendiri sadar bahwa ia telah mengambil beberapa
asumsi yang belum dapat dibenarkan, sehingga modelnya
masih belum sempurna. Ada kesan keberhasilannya cuma
main-main. Tapi berkat teori Bohr inilah para ilmuwan
merancang sojumlah percobaan haru, dan hasilnya akurat.
Mereka meramalkan kehadiran sejumlah garis spektrum lain.
Percobaan lanjutan memperlihatkan bahwa garis itu ternyata
memang ada.4 Bohr juga berhasil memahami struktur sistem
periodik. Ia meramalkan adanya beberapa jenis logam yang
pada masa itu belum dikonali, tapi tidak lama kemudian
logam-logam itu benar-benar ditemukan.

Beberapa ilmuwan, terutama yang sudah bangkotan,
tidak suka dengan makalah Bohr. Tapi ilmuwan lainnya
cukup antusias—termasuk Rutherford dan Einstein. Usai
Perang Dunia I (1?11H), Bohr diangkat menjadi direktur salah
satu institut fisika teoretis di Denmark. Lembaga ini dibiayai
dengan dana melimpah-ruah oleh pengusaha kaya pemilik
Bir Carlsborg! Banyak fisikawan tersohor berkumpul di sana
untuk mengembangkan ilmunya. Salah soorang di antaranya
ialah Paul Dirac. Ia menuangkan kekagumannya pada Bohr
dengan menulis:

“ Saya sangat kagum pada Bohr. la tampak sebagai pemikir
paling tekun yang pernah saya tem ui. Pikirannya bagi saya
agak diwarnai filsafat. Saya sulit mengerti sepenuhnya,
walaupun telah berusaha sekuat tenaga untuk memahami­
nya. Garis pemikiran saya sendiri lebih menekankan peme­
rian dalam bentuk persamaan, sementara banyak ide Bohr
lebih bersifat umum, dan agak jauh dari m atem atika."

Teori Bohr memang jitu tapi banyak orang tidak puas dengan
cara Bohr yang dianggap membuat asumsi secara seram-
pangan. Selama dasawarsa 1920-an porsoalan ini dibahas
oleh boborapa ilmuwan dan menghasilkan ide baru. Perkem­
bangan berikutnya cukup mendasar dan membawa dampak
yang tidak kecil, khususnya di bidang filsafat ilmu.

4Garis-garis tersebut dinamakan Deret Paschen dan Deret Pfund.

144 REVOLUSI FISIKA: DARI ALAM GAI0 K£ ALAM NYATA

Semakin banyak tahu, semakin tidak pasti

Louis do Broglio (diucapkan "do Brol”) adalah bangsawan
yang lahir pada 1892 di Prancis. Pada mulanya ia lobih
menyukai sejarah. Selama Perang Dunia I ia ditugaskan di
pasukan radio dan setelah itu mulai tertarik pada fisika. Ia
bekerja di luar lingkungan fisika Jerman yang sedang hangat-
hangatnya. Oleh karena itu. ketika menerbitkan makalahnya
pada 1924. banyak orang yang belum mendengar nama De
Broglio. Ironisnya, makalahnya kini diakui sebagai langkah
awal penyelesaian problem yang sedang dihadapi oleh toori
kuantum masa itu.

Do Broglie memang tidak memikirkan model atom Bohr,
tapi gagasannya relevan untuk model itu. Ia memikirkan
kembali sifat cahaya sebagaimana pernah dikemukakan oleh
Einstein pada 1905. Dalam makalah 1905, Einstein telah
memperlihatkan bahwa dalam keadaan tertentu cahaya (se­
perti gejala fotolistrik) harus dianggap sebagai sebutir parti­
kel dongan energi hf, di mana f adalah frekuensi cahaya itu
sendiri. Oleh karena itu setiap saat cahaya berciri rangkap:
sebagai partikel dongan energi kinetik dan massa tertentu,
sekaligus gelombang, dengan frekuensi tertentu. Do Broglie
mulai bertanya, apakah hal yang sama juga berlaku untuk
benda lain, misalnya elektron.

Elektron, yang umumnya dianggap sebagai partikel,
mungkin juga mempunyai frekuensi dan panjang gelombang
sehingga berciri sebagai gelombang. Setelah menghitung-
hitung, Do Broglio dapat menemukan sebentuk porsamaan
bersahaja yang mengaitkan ciri gelombang dongan ciri par­
tikel untuk sembarang benda kuantum.5

Persamaan Do Broglie ini menarik, tapi masih dugaan
belaka. Beberapa waktu kemudian prediksi Do Broglie teruji.
Elektron memang berpenampilan rangkap sebagai gelombang
dan partikel sekaligus. Elektron juga dapat menunjukkan
gejala yang khas gelombang, yakni interferensi. De Broglio

4Persamaan tersebut adalah: - h/p. Di sini p adalah momentum sebuah

partikel (misalnya elektron), sedangkan adalah panjang gelombangnya.

Sekali lagi, tetapan Planck h muncul sebagai penghubung antara ciri

kepartikelan dan ciri kegelombangan benda tersebut!

TCAK LAGI BCRPASTl-PASTI Dl AftAS QUANTUM MS

menerima hadiah Nobel karena ramalannya yang jitu pada
1929. Sifat gelombang pada elektron sekarang banyak dipa­
kai. misalnya untuk merancang mikroskop elektron.

Erwin Schrodinger terkesan dengan gagasan De Broglie
dan ingin mengembangkannya untuk dipakai dalam model
atom baru. Schrodinger menolak gambaran elektron sebagai
planet kecil yang mengedari inti sebagaimana saran Ruther­
ford dan Bohr. Lobih daripada itu, ia mengatakan elektron
mempunyai sifat sebagai gelombang, persisnya gelombang
berdiri. Gelombang berdiri boleh mempunyai nol titik sim ­
pul. 1 titik simpul, 2 dan seterusnya, tapi tidak mungkin 1,37
titik simpul misalnya. Hal itu dapat dikaitkan dengan
bilangan kuantum n dalam teori Bohr.

Schrodinger tidak berhenti sampai di situ. Ia juga menulis
persamaan gelombang yang bentuknya mirip dengan semua
persamaan gelombang pada umumnya. Bentuk yang sama
ditemukan bisa ditemukan pada gelombang dawai gitar atau
gelombang suara pipa orgel. Sudah barang tentu. Tetapan
Planck h lagi-lagi hadir di dalamnya.* Persamaan Schrddingor
diterbitkan pada 1926, dan ternyata cocok dengan data spek-
troskopi.

Hal yang menarik di dalam persamaannya adalah besar­
an yang diberi simbol . Mula-mula tidak jelas apakah arti
fisika poubah ini. Ada yang memperkirakan bahwa menya­
takan “kepadatan" muatan listrik di sembarang tempat di
dalam atom. Tapi kemudian disadari bahwa artinya bukan
seperti itu. Simbol ini merupakan peluang elektron ditemu­
kan di sembarang tempat di dalam atom dan di sembarang
waktu.76 Tiba-tiba saja kita dihadapkan dengan peluang atau
kemungkinan, dan bukan kepastian. Saran ini menggempar­
kan para ilmuwan masa itu. Jelas bahwa ini adalah unsur
baru di dalam fisika.

Berdasarkan saran ini, Werner Heisonberg mengembang­
kan pengertian yang termasyhur dongan Prinsip Ketidak­
pastian Heisonberg. Dengan prinsip ini sudah tidak mungkin

6Persamaannya memiliki peubah , dan bentuknya adalah:

1 (x,y,z) * (8 *m/h*).[E •U(x.y.z)]. (x.y.z) - 0
7Tepatnya, peluang tersebut diberikan oleh | p.

146 REVOLUSI fisika: dari a u m gaib ke a u m nyata

lagi memastikan kedudukan maupun kecepatan partikel
dengan ketelitian sempurna. Lagi-lagi, porsoalannya adalah
seberapa besar peluang partikel itu memiliki kedudukan dan
kecepatan tertentu. Tapi metode yang digunakan oleh
Heisenberg berbeda dengan Schrodinger. Alih-alih memakai
gelombang. Heisenborg menggunakan matriks.

Heisenberg berguru pada Arnold Johannes Wilhelm
Sommerfeld (1868-1951) dan Max Bom (1882-1970). Pada
1924. ketika berumur 23 tahun, ia mulai memikirkan model
atom Bohr. Sama seperti Schrodinger. ia juga tidak puas
dengan model itu, tapi dengan alasan berbeda. Menurut
Heisenberg orbit elektron yang digambarkan oleh Bohr sebe­
tulnya tidak pernah teramati. Fenomena yang teramati bukan
orbit, melainkan perpindahan elektron dari satu "keadaan
diam" ke "keadaan diam" yang lain. Oleh karena itu tidaklah
penting mengetahui apakah elektron dalam keadaan diam
memang mengorbit atau tidak, karena memang tidak bisa
diamati. Hal yang penting adalah perpindahannya. Dalam
peristiwa inilah elektron memancarkan foton sebesar h f yang
selama ini teramati. Heisenberg memerikan pengertian baru
berdasarkan matriks. Ironisnya pada waktu itu ia belum tahu
bahwa apa yang ia turunkan memang matriks! Setelah
menunjukkan hasil kerjanya ke Born, ia diberitahu bahwa
kaidah matriks sudah diketahui oleh para matematikawan
sejak 1858.

Masing-masing unsur di dalam matriks itu mempunyai
dua indeks: satu menyatakan keadaan diam elektron sebelum
pindah, dan yang satunya dalam keadaan diam kemudian.
Berbeda dengan Bohr ataupun Schrodinger. Heisenberg tidak
perlu mengatakan apa-apa tentang keadaan diam itu, kecuali
bahwa di antaranya terdapat selisih onorgi sebesar hf, energi
foton yang dipancarkan. Sekali lagi, Tetapan Planck h
muncul dalam perhitungan Heisenberg, tapi kali ini tanpa
asumsi yang sembarangan."*

* Persamaan yang ia jabarkan berbentuk sebagai berikut: p q - qp - (h/2 i).l
Di sini p dan q merupakan dua matriks yang menyangkut keadaan dalam
atom sebelum dan setelah foton dipancarkan. I adalah matriks kesatuan.

TCAK LAGI BEflfttSTl-PASTl Dl AflAS QUANTUM w

Rumusan ini tersandung dua masalah. Pertama, gam­
baran matriks ini masih agak abstrak. Tidak ada model
konkret yang dapat dibayangkan, selain rumus matematik
semata. Oleb karena itulah teori Heisenberg tidak merebut
banyak perhatian dari sesama ilmuwan. Begitulah ciri fisika
modorn sejak awal abad ke-I 9. Rumusannya semakin abstrak
dan sulit dibayangkan secara konkret. Hal yang menonjol
adalah rumus-rumus matematik, karena berangkat dari ben­
tuk inilah para ilmuwan dapat merancang percobaan baru.
Masalah kedua adalah tidak terlibat adanya titik temu antara
penyelesaian matriks Heisenberg dan penyelesaian gelom ­
bang Schrbdingor. Apakah salah satu di antara keduanya
salah?

Belakangan, Schrodinger dapat menunjukkan bahwa se­
benarnya kedua penyelesaian setara. Hasil persamaan lain
dapat dihitung kembali sehingga pas dengan hasil hitungan
persamaan lainnya. Perbedaannya terletak pada cara berpikir
semata. Sekarang para ilmuwan dapat memilih memakai
persamaan gelombang Schrbdinger atau matriks Heisenberg
sesuai kondisi, atau bahkan selera pribadi.

Einstein menantang Bohr

Kecuali Einstein, pada 1927 semua fisikawan terkemuka di
dunia bertemu di Como, Italia, dalam pertemuan ilmiah.
Einstein monolak hadir karona ia momprotos kediktatoran
Mussolini. Pertemuan ini menjadi semacam Konferensi
Tingkat Tinggi (KTT) teori kuantum. Dalam kesempatan ini.
Bohr membacakan makalah yang menggarisbawahi perbeda­
an fisika klasik dan teori kuantum. Perbedaan itu dapat
disarikan dalam Tabel 10.1.

Beberapa minggu kemudian Einstein bertemu dengan
seluruh ilmuwan kuantum itu di Belgia, dalam konferensi
yang didanai oloh pengusaha sabun kaya-raya bornama
Solvay. Pada kesempatan itu Einstein tegas-tegas monolak
asas-asas fisika kuantum Bohr. Secara khusus ia tidak suka
peran kunci yang dimainkan oleh probabilitas.

Saban bertemu pada acara sarapan pagi. Einstein me­
nantang Bohr dengan contoh yang dianggapnya bertentangan

148 REVOLUSI fisika: DARI ALAMGAIB K£alam nvata

Fisika klasik Fisika kuantum

Alam pada dasarnya Alam-semesta pada dasarnya tidak ma­
malar (kontinu). Tapi lar, melainkan berciri lompatan kuan­
atom, yang tidak malar, tum di mana-mana. (Namun gelombang
memang ada. elektrom agnetik, dan gelombang De
Broglie dan Schrodinger memang ada;
gelombang tersebut malar semua)

Setiap peristiwa mem­ Banyak peristiwa mendasar di alam-
punyai penyebab te r­ semesta tidak dapat diramalkan, kare­
tentu, sehingga secara na merupakan gejala acak, yang lebih
prinsip dapat diram al­ ditentukan oleh hukum statistik. (Mi­
kan. salnya, keberadaan elektron di dalam
atom).

Ada garis pemisah Banyak peristiwa yang banyak dipenga­
yang tegas antara ruhi oleh pengamat, sehingga garis pe­
pengamat dan benda misah antara pengamat dan benda yang
yang diamati. diamati menjadi kabur (misalnya asas
Ketidakpastian Heisenberg). Bahkan Bohr
Tabel 10.1 mengatakan bahwa cahaya tidak lain
Perbedaan antara fisika adalah hasil penjumlahan benda dengan
klasik dan fisika kuantum. pengamat.

Sumber: G. Holton, Thematic Origins o f Scientific Thought, 1973.

dongan toori kuantum, dan Bohr selalu berhasil monun-
jukkan bahwa contoh itu gagal momandulkan toori kuantum.
Walaupun demikian Einstein masih tidak bisa menerima cara
berpikir seperti itu. Tidak lama kemudian ia menulis kepada

Born:

"Mekanika kuantum menuntut perhatian yang serius. Tapi,
suara di hatt-kecllku tetap berbisik bahwa Ini bukanlah
Yakub sejati [maksudnya bukan kebenaran hakiki]. Teori ini
telah mencapai banyak berhasil, tapi tidak membawa kita
lebih dekat pada rahasia Yang Maha Tua [Allah]. Bagaimana­
pun juga aku yakin Dia tidak bermain dadu."

Kita molihat prosos yang khas dalam revolusi ilmiah.
Selalu saja ada yang menolak pengertian baru. Kadang-

TCAK LAGI BCflPASThPASTl Dl AflAS QUANTUM MS

kadang yang menolak justru mereka yang pernah menyum­
bang banyak pada kelahiran revolusi itu sendiri. Einstein
sendiri ikut meletakkan landasan teori kuantum dengan
penemuan gejala fotolistrik sebagai gejala foton. Tapi ketika
teori kuantum terbentuk, ia tidak menyukainya.

Penyatuan teori relativitas dengan kuantum

Kisah penjelajahan teori kuantum pada buku ini berakhir pada
dasawarsa 1920-an. Toori kuantum Schrddingor dan Heisenberg
sudah mencapai bentuk yang matang, tapi belum mencakup
teori relativitas Einstein. Schrddingor pernah mencoba mong-
gabungkannya, tapi gagal. Pasalnya, ia belum tahu perkara
spin elektron, yang sangat berpengaruh. Ketika Schrddingor
menggunakan pendokatan tanpa relativitas, ternyata hasilnya
malah lebih akurat.

Pada tahap berikutnya Dirac berusaha menyatukan teori
kuantum dengan teori relativitas. Ia juga meramalkan koha-
diran partikel aneh yang disebut anti-partikel. Partikel itu
kemudian ditemukan dalam percobaan.

Selain upaya ini, ada beberapa penemuan penting ten­
tang partikel elementer baru. Di samping proton dan elek­
tron, alam sepertinya masih menyembunyikan banyak parti­
kel. Neutron ditemukan pada 1932, menyusul kemudian
neutrino (dalam ekseperimen pada 195f>, ed.), berbagai me­
son, dan anti-partikel lain, yang seluruhnya berjumlah
puluhan!

Kisah penemuan ini akan menghantar kita menuju teori
terbaru yang mengatakan bahwa pada dasarnya seluruh
materi terdiri atas dua jenis partikel yang sungguh-sungguh
elementer, yang dinamakan quark dan lepton. Teori ini mulai
berkembang selama dasawarsa 1970-an.

Kesimpulan

Teori kuantum merupakan persilangan fisika eksperimental
dan teori. Sejarahnya dapat dibagi menjadi dua tahap. Pada
tahap pertama, Planck dan Rutherford meletakkan fon­
dasinya, kemudian dikembangkan oleh Bohr.

ISO REVOLUSI fisika: dari alam GAIB K£ alam nvata

Pada dasawarsa 1920-an sejumlah ilmuwan muda, yang
tergugah dengan asumsi intuitif yang diajukan oleh Bohr,
berhasil menjabarkan pengertian baru yang lebih bisa diper­
tanggungjawabkan. De Broglie memerikan pengertian elek­
tron seperti gelombang. Schrodingor mengembangkan gagas­
an itu dan menurunkan sopenggal persamaan gelombang
untuk meramalkan posisi elektron dalam atom. Pada waktu
hampir bersamaan Heisenberg merumuskan metode untuk
menebak posisi elektron berdasarkan matriks. Persamaan ini
mementingkan perpindahan elektron dari satu "keadaan
diam" ke keadaan diam yang lain.

(ari yang menonjol, baik dalam pekerjaan Schrodinger
maupun Heisenberg adalah probabilitas. Jelas sudah bahwa
banyak hal yang tidak bisa diketahui secara pasti lagi.
Pencapaian ini memprihatinkan beberapa perintis teori
kuantum seperti Einstein.

Epilog:

Fisikawan Angkat Senjata

Bab ini memaparkan sepak-terjang para
ilmuwan yang mendorong pengembangan
teknologi persenjataan, dengan melihat
kasus program pembuatan senjata nuklir,
mulai penemuan proses pembelahan inti
sampai uji coba bom atom pertama pada
1945.

1S2 REVOLUSI f isika: DARI alam gaib ke alam nyata

“ Di sini [Los Alamos] Perang Dunia II (1939-1945) telah mengubah hubungan ilmu
pemerintah telah dengan masyarakat secara mendasar. Untuk pertamakalinya
mengumpulkan ilmuwan mengusulkan bahkan merancang sistem persen­
sekelompok orang jataan. Usulan mereka selanjutnya dikembangkan sampai
sinting terbesar di terwujud. Gejala ini telah membuka jalan bagi para ilmuwan
dunia.” untuk duduk di lembaga negara, dan sojak itu pandangan
orang awam terhadap ilmu berubah. Bab ini disarikan dari
(Jendral L eslie R. G roves) tulisan Schroeer (persisnya Bab 17) tentang peran para
ilmuwan dalam Proyek Manhattan, program bom atom AS
selama Perang Dunia II.

Ada dua koconderungan moncolok dalam ponolitian
bom atom yang mencerminkan perubahan tersebut. Pertama,
ketika keluar dari bidang keahliannya (misalnya, apabila
harus bekerja dalam organisasi), ilmuwan kelihatan sulit
menerima pendapat orang lain. Sikap seperti ini kadang-
kadang menghambat kemajuan teknologi. Ada porkecualian
untuk fisikawan J. Robert Oppenheimer (1904-1967), yang
mampu mengatasi masalah ini. Kedua, ilmuwan ikut bertang-
gungjawab secara langsung atas pembuatan bom atom, mulai
dari usulan sampai perakitan yang dilakukan secara rahasia.
Prosos ini bortolakbolakang dongan kebiasaan di kalangan
ilmuwan yang biasanya membahas gagasan ilmiah baru
secara terbuka.

Dua kecenderungan ini menimbulkan pertanyaan: sam­
pai sojauh mana para ahli atom proyok itu masih layak
disebut sebagai ilmuwan? Apakah pendidikan mempenga­
ruhi sepak-terjang mereka?

Ilmu dan teknologi sebelum PD II

Perang Dunia I terjadi bersamaan dengan revolusi ilmu
modern (1914-1918). Walaupun demikian fisika tidak torlibat
langsung dalam peperangan ini. Salah satu penjelasannya
bisa ditemukan dalam jawaban Menteri Poporangan Amerika
Serikat kepada para ilmuwan yang tergabung dalam Ikatan
Kimia AS pada 1916. Anggota perhimpunan ini pernah
menawarkan diri menjadi sukarelawan untuk maju berpe­
rang demi membela demokrasi. Tawaran itu ditolak oleh
menteri dongan alasan mereka sudah mempunyai ahli kimia.

epilog: fisikaw an angkat senjata IS3

Perang Dunia I memang lebih mengandalkan kecanggih­ “ Saya kira kalian
benar-benar b e rn ia t
an teknologi daripada pencapaian sains. Misalnya. Thomas
Alva Edison (1847-1931), pemegang paten paling tidak untuk membuat bom itu !”
1.000 penemuan, merupakan gambaran seorang insinyur
yang menyumbang banyak pada perang itu. tapi berpra­ (Enrico Ferm i k epada J.
sangka anti-ilmuwan. Hal itu terungkap dalam komentarnya Robert Oppenhelm er
ketika seorang fisikawan masuk dewan penasihat angkatan di Los Alamos)
laut, lembaga yang pada waktu itu ia pimpin: "Tidak ada
salahnya kita mempunyai seorang tukang hitung, barangkali
ada sesuatu yang harus kita hitung". Edison memang melek-

ilmu dan teknologi, tapi ia mendekati keduanya sebagai
insinyur.

Perkembangan ilmu yang paling mencolok selama Pe­
rang Dunia I terjadi dalam bidang perbokalan dan kesehatan.
Untuk pertamakalinya terjadi pengerahan tentara besar-be­
saran berikut perbekalannya tanpa disertai banyak gangguan
kesehatan. Setelah penemuan Louis Pasteur (1822-1895),
makanan dapat diawetkan dan penyakit dapat dihindari
lowat imunisasi. Kemajuan ini menjadi jelas jika dibanding­
kan dengan peperangan abad ke-17.

Pada serangan ke Rusia, Napoleon mengerahkan 500.000
tentara. Setelah terlibat dalam tiga pertempuran, jumlah
tentara Napoleon tinggal 170.000 jiwa. Diperkirakan 107.000
tentaranya tewas di medan laga (21 persen), sementara
219.000 orang tewas akibat penyakit (43 persen). Dalam
Perang Krimea (Rusia bagian selatan, 1853-1856), 38 persen
serdadu tewas akibat luka-luka, sedangkan 62 person akibat
penyakit. Selama Perang Saudara AS (1861-1865), 44.238
tentara federal hilang di medan tempur, 49.205 tewas karena
luka-luka, sementara 186.216 meninggal akibat penyakit.
Selama Perang Dunia Pertama situasi Front Barat Eropa
sudah berbeda samasokali. Penyakit tifus hampir tidak ada
(pertanda kehadiran kutu sudah lebih sedikit) berkat keber­
sihan yang terjaga. Kematian hampir semuanya terjadi akibat
pertempuran.

Pencapaian teknologi yang agak dipaksakan selama Pe­
rang Dunia I misalnya terlibat pada tank, pesawat terbang,
dan kapal selam. Landasan pengetahuan untuk perangkat itu
sudah ada, tapi penerapannya terhambat oleh kebiasaan.

IS4 r e v o lu s i Fis ik a : d a r i a l a m g a ib ke a l a m n y a ia

Organisasi kemiliteran masih harus diyakinkan dahulu sebe­
lum bisa menerima teknologi ini. Misalnya, komandan
pasukan kavaleri berkuda tidak gampang mengerti bahwa
senapan mesin dan tank telah membuat serangan berkuda
tidak ada artinya, malah bisa berarti bunuh-diri.

Ilmu dan teknologi semasa Perang Dunia II

Dalam Perang Dunia II, para ilmuwan untuk pertamakalinya
terjun dalam peperangan. Mereka mengusulkan, merancang
persenjataan mutakhir, dan memperlihatkan cara pemakai­
annya. Contoh yang paling terkenal adalah bom atom, tapi
radar [radio detection and ranging) mungkin lebih penting
lagi, terutama dalam pertempuran di udara. Teknologi radar
mula-mula dikembangkan oleh Inggris. Tapi radar kemudian
dikembangkan juga oleh Jerman sehingga terjadi perlombaan
antara kedua pihak yang berseteru. Salah satu contoh per­
lombaan adalah penorapan “kaidah jendela" dalam kasus
pemboman Hamburg di Jerman pada 1943.

"Kaidah jendela"pada intinya menghamburkan kepingan
aluminium dari pesawat untuk menyamarkan pesawat yang
sesungguhnya. Para teknisi Jerman sebenarnya sudah tahu
efek ini. Tapi mereka sengaja tidak mengembangkan tek­
nologi untuk mengatasinya lantaran takut Sekutu tahu ra­
hasia kaidah itu. Tak bisa disangkal lagi, pada malam itu
radar Jerman kacau-balau. Untuk mengatasi taktik ini, ilmu­
wan Inggris mengembangkan resonant-cavity magnetron, alat
pembangkit isyarat radar dongan panjang gelombang sangat
pendek.

Poncapaian lain adalah operational rosoarch, kaidah
matematis yang menguraikan sembarang kegiatan (misalnya
serangan udara yang rumit) menjadi serangkaian tindakan
yang paling efisien. Selain itu masih ada lagi senjata baru
yakni roket.

Bom atom

Penemuan paling menontukan selama Perang Dunia II adalah
bom atom. Penemuan bom atom berawal dari reaksi pem-

epilog: fis ik a w a n a n g k a t semjata ISS

belahan inti atau fisi {fission) berantai, yang berawal pada
perubahan inti (transmutasi) unsur-unsurnya. Setelah dite­
mukan pada 1932 oleh Sir fames Chadwick (1891-1974), para
ilmuwan menyadari bahwa neutron sangat berguna untuk
memicu transmutasi ini. Karena tidak bermuatan, neutron
dapat menembus inti atom sehingga inti berubah menjadi
unsur lain.

Setelah 1934 para fisikawan seperti Enrico Fermi (1901-
1954), mulai membuat isotop baru dalam jumlah besar
dengan cara menembaki setiap unsur dengan neutron. Inti
“menelan”neutron dari luar sehingga menjadi isotop lain.
Kadang-kadang inti berubah menjadi kurang stabil sehingga
dapat membelah menjadi dua unsur yang jauh lebih ringan.
Kedua unsur ini juga merupakan unsur yang samasekali
berboda.

Peristiwa fisi sebenarnya sudah ditemukan sebelum 1934,
tapi baru sungguh-sungguh dimengerti setelah riset Fermi.
Ketika ditanya mengapa tidak menyadarinya sejak dulu,
Fermi menjawab, “Ada selembar aluminium yang tebalnya
tidak lebih daripada tiga milimeter, dan inilah yang menu­
tupi situasi sebenarnya dari kami”. Lembaran yang dimaksud
Fermi adalah lempengan di hadapan detektor pengukur
reaksi. Detektor ini berfungsi untuk menghentikan zarah-
zarah berenergi-rendah yang dihasilkan oleh peluruhan inti
uranium. Tanpa dinyana lembar aluminium ini juga mem­
bendung sejumlah zarah bermuatan yang berenergi-tinggi,
yang dihasilkan oleh reaksi-reaksi pembelahan inti. Dua
fisikawan Swiss pernah lupa memasang lembar tersebut pada
detektor mereka. Mereka pun melihat simpangan raksasa
pada layar osiloskop akibat proses pembelahan inti. Detektor
pengukur reaksi mereka langsung rusak setelah kejadian itu.
Mereka segera mengganti detektor itu dengan yang baru,
berikut lembar aluminiumnya. Oleh karenanya simpangan
itu tak tordotoksi lagi.

Monimbang peristiwa yang datang kemudian, Fermi
agak senang belum menemukan pembelahan inti sampai
1934. Pada masa itu Italia bersekutu dengan Jerman. Sean­
dainya ia menemukan lebih awal, Hitler punya masa damai
empat tahun untuk mengembangkan bom atom.

1S6 REVOLUSI f «ika: DARI alam gaib ke alam NYAlA

Penemuan rekasi pembelahan inti menjadi ironi dalam
konteks politik menjelang Perang Dunia II. Di Berlin (Jer­
man). pada awal dasawarsa 1930-an Otto Hahn (1879-1968),
Lise Meitner (1878-1968), dan Fritz Strassman menyelidiki
isotop-isotop radioaktif yang muncul saat berbagai unsur
dibombardir dengan neutron. Lise Meitner kebetulan ketu-
runanYahudi, dan ikut merasakan ulah rezim Nazi yang
sedang menindas secara brutal orang-orang Yahudi. Setelah
Nazi berkuasa pada 1933, ia masih diizinkan bekerja di
Jerman lantaran berkewarganegaraan Austria. Pada Maret
1938 Nazi Jerman menyerbu Austria, dan Meitner harus
tunduk pada hukum Jerman yang anti-Yahudi. Ia dipecat dan
mengungsi ko Stockholm, Swodia, negara yang menganut
politik notral.

Setelah Meitner pergi, Hahn dan Strassman sampai pada
kesimpulan bahwa apabila uranium diembak dengan neutron
maka akan muncul barium, lantanum, dan serium. Meitner
bersama kemenakannya, Otto Frisch, menafsirkan data ini
sebagai contoh proses pembelahan inti. Jelas sudah bahwa
proses pembelahan inti membangkitkan energi dalam jumlah
yang cukup besar.

Pada 3 Marot 1939 dua ahli fisika AS, Leo Szilard (1898-
1964) dan Walter Zinn (1907-2000) menemukan bahwa sotiap
peristiwa pembelahan inti menghasilkan juga beberapa neu­
tron. Penemuan ini menyiratkan adanya reaksi berantai,
maksudnya neutron basil reaksi sebelumnya dapat memicu
dua atau tiga reaksi baru, dan seterusnya. Szilard sendiri
sudah memikirkan reaksi berantai sejak 1933, sewaktu
membaca novel H. (i. Wells 'flu; World Set Free (berkisah
tentang perang nuklir pada 1956 dan ditulis pada 1914). Ide
reaksi berantai sudah begitu dekat, bahkan wartawan Will­
iam L. Laurence pun mengetahuinya. Artikelnya dalam
suratkabar Saturday Evening Post. 7 September 1940, meru­
pakan komentar mutakhir kalangan umum tentang kemung­
kinan pembuatan bom atom.

Gagasan dasar pembuatan bom atom cukup sederhana.
Sebutir atom LP* dapat dibelah oloh sebutir neutron untuk
menghasilkan beberapa inti yang lebih ringan, ditambah dua

epilog: fisikaw an a n g kat senjata IS7

atau tiga neutron, dan sejumlah energi yang sangat besar.
Sebagai sumber energi, reaksi ini sangat efisien. Sebanyak 0,1
persen massa seluruh atom Um dapat diubah menjadi energi.
Sebagai perbandingan, reaksi kimia lain rata-rata memerlu­
kan bahan reaksi 20 juta kali sebanyak energi yang diha­
silkan. Misalnya setengah kilogram U235yang terbelah intinya
setara dengan 20.000 ton TNT (tri-nitro-toluene) yang mele­
dak kimiawi.

Walaupun demikian membuat bom atom tidaklah soso-
derhana prinsip itu. Uranium alami mengandung dua isotop:
0,7 persen U23i dan 99,3 person U238. Dalam bom atom. U23®
yang dipakai tidak boleh terlalu banyak tercemar IJ218supaya
ledakannya kuat. Boleh dikata, persoalannya sekarang adalah
menemukan cara untuk memisahkan IJ235dari U238. Keduanya
adalah isotop unsur yang sama sehingga tahiat kimianya pun
sama. Karena itulah keduanya tidak dapat dipisahkan lewat
reaksi kimia biasa.

Fisikawan Edwin M. McMillan (1907-1991) menemukan
unsur baru plutonium yang bisa mengatasi persoalan ini. Inti
plutonium membelah dengan baik. Unsur ini dihasilkan
kotika U2*" ditembak dengan neutron. Oloh karona itu lebih
baik menggunakan plutonium ketimbang U235. Alternatif ini
memang memerlukan roaktor nuklir yang dapat monghasil-
kan neutron secara terkendali. Uranium alami dapat dipakai
dalam reaktor ini asalkan dapat ditemukan cara untuk mem­
perlambat neutron agar dapat diserap dengan baik oleh
sejumlah kecil atom U235. Alat untuk memperlambat neutron
disebut moderator. Jika reaksi berantai U235 dapat dikenda­
likan, maka sebagian neutron yang dihasilkan dapat di­
manfaatkan untuk membuat Pu239dari U238. Akhirnya pluto­
nium itu dapat dipisahkan dari uranium lewat cara-cara
kimia yang lebih sederhana.

Mengumandangkan gagasan bom atom

Setelah kemungkinan membuat bom atom terbuka, faktor
yang paling menentukan adalah interaksi fisika dengan poli­
tik semasa Perang Dunia II mulai. Tersiar kabar bahwa para

1S8 REVOLUSI Fis ik a : oafu a l a m g a ib ke a l a m n y a ta

ilmuwan Jerman sudah mulai memikirkan cara untuk mem­
buat bom atom. Mendengar berita ini, sejumlah fisikawan
mendesak pemerintah AS untuk bertindak. Mereka yang
terlibat dalam upaya ini terutama fisikawan kelahiran Jerman
dan Italia yang mengungsi ko AS, seperti Szilard, Eugene P.
Wigner, Edward Teller, Victor F. VVeisskopf, dan Fermi. Fermi
pernah membujuk angkatan laut AS untuk bertindak pada 10
Maret 1939—bertepatan dengan invasi Nazi Jerman ke Coko-
slovakia. Ketika itu Fermi belum cukup fasih berbahasa
Inggris, dan konon setelah Fenni keluar, ada perwira yang
berkata pada rekannya, “Orang itu sudah gila".

Ujung-ujungnya. Albert Einstein, yang sebenarnya anti-
perang, dibujuk oleh rekan-rekannya untuk menyurati Presi­
den Franklin Delano Roosevelt (1882-1945). Dalam surat
kepada Presiden Roosevel tertanggal 2 Agustus 1939,
Einstein menulis sebagai berikut:

"Selama empat bulan terakhir, telah terbuka-berkat karya
Joliot di Prancis sebagaimana Fermi dan Szilard di
Amerika-kemungkinan untuk menyiapkan reaksi berantai
nuklir dengan uranium dalam jum lah besar, yang bakal
menghasilkan tenaga yang luarbiasa besar dan sejumlah
besar unsur yang m irip radium. Sekarang sepertinya hal ini
dapat dicapai tidak lama lagi.

Gejala baru ini juga dapat mengarah pada pembuatan bom,
dan terbayang walaupun belum pasti-bahwa sejenis bom
baru yang luarbiasa kuat dapat dibuat. Satu bom jenis ini,
yang dibawa dengan kapal dan diledakkan di pelabuhan,
dapat meluluh-lantakan seluruh pelabuhan beserta seba­
gian daerah di sekitarnya. Tapi bom seperti ini barangkali
jelas terlalu berat untuk diangkut lewat udara.”

Surat ini baru disampaikan oleh Alexander Sachs, se­
orang konsultan ekonomi di Gedung Putih, dua bulan kemu­
dian, Oktober 1939. AS baru memutuskan untuk ikut porlom-
baan membuat bom atom secara besar-besaran pada 1941,
ketika Inggris menawarkan diri untuk membagi pengetahuan
nuklirnya ke Amerika. Tidak heran bila pada 1943 dana yang
dihabiskan untuk penelitian nuklir yang terarah pada proyek
bom atom paling banter 300.000 dollar AS, jauh lebih kecil

epilog: fisikaw an angkat senjata IS9

dibanding total anggaran proyek bom atom yang mencapai
2.000.000.000 dollar.

Reaktor nuklir pertama

Memanfaatkan hibah pertama pemerintah sebesar 6.000 dol­
lar, Formi mombeli grafit untuk membuat reaktor pombo-
lahan inti. Grafit dianggap cocok untuk memperlambat nou-
tron guna meningkatkan kemungkinan terjadinya pembe­
lahan inti tanpa menyerap terlalu banyak neutron. Pada 2
Desember 1942 reaksi berantai terkendali dan stabil untuk
pertamakali dibangun dalam gelanggang squash (olahraga
mirip tonis dalam-ruangnn), di bawah stadion sepakhola
Chicago University. Reaksi dapat dikendalikan dongan ba­
tang-batang ponyerap neutron yang terbuat dari kadmium
dan boron. Dengan menarik batang-batang itu dari teras
reaktor secara hati-hati, reaksi pembelahan inti berantai
bertambah cepat. Sejumlah tenaga sudah bersiaga di atas
reaktor dengan ember berisi larutan kadmium untuk mema­
damkan reaksi itu seandainya terjadi hal-hal yang tidak
diinginkan. Dr. Arthur H. Compton (direktur laboratorium
ini) melaporkan hasil percobaan molalui telepon kepada
rektor Harvard University, Dr. James B. Conant sebagai
berikut:

“ Pelayar asal Italia baru saja mendarat di Dunia Baru. Bumi
tampaknya lebih kecil daripada perkiraan sebelumnya dan
ia tiba beberapa hari lebih awal. Penduduk setempat
sungguh bersahabat. Semuanya mendarat dengan aman dan
sukacita."

Percakapan ini jelas menyiratkan kerahasiaan proyek.
Reaktor sudah berjalan, lebih kecil daripada dugaan semula.
Reaksi berantai bisa dikendalikan, tidak sampai meledakkan
Chicago. Peristiwa ini dirayakan dongan sohotol anggur
kiriman Dr. Wignor. Pongondalian prosos pembelahan inti
telah terwujud. Ironisnya, hal ini bortolakbelakang dengan
hakikat ilmu, ketika masyarakat tidak boleh tahu hasil
penelitian di laboratorium ilmiah yang didanai oleh masy­
arakat melalui pajak.

180 REVOLUSI eisika: dari alam gair ke alam nyata

Memurnikan U235

Sobelum Formi menemukan reaksi pembelahan inti terken­
dali dalam reaktor, jelas bahwa bom pembelahan inti hanya
dapat terwujud bila perbandingan U”5dalam uranium alami
diperkaya. Tapi untuk memperkaya uranium bukan main
sulitnya. Muncul perdebatan sengit di kalangan ilmuwan,
karena masing-masing punya usulan yang berbeda, j. K.
Dunning menganjurkan pendekatan difusi gas. U2:,Bsedikit
lebih ringan daripada Um sehingga lebih mudah menembus
selembar selaput somi-permoabol. Jika sudah berbontuk
senyawa gas, uranium alami dapat dengan mudah lolos
selaput itu sehingga gas yang lolos lebih banyak mengandung
LP5. Tapi hanya ada satu senyawa uranium dalam bentuk
gas, yaitu uranium heksafluorida. Bahan ini sangat berbahaya
dan dapat merusak alat. Lebih daripada itu, proses ini
sekurangnya harus diulangi 5.000 kali untuk mencapai kadar
U235yang diinginkan.

Saran lain diajukan oleh Harold Urey (1893-1081). Ia
mengusulkan kaidah sentrifugal. Uranium alami "diputar"
dengan sangat cepat dalam mesin sentrifugal sehingga UM\
yang sedikit lebih ringan, cenderung mengapung. Lagi-
lagi,usulan ini masih memerlukan berbagai langkah tam­
bahan. Ketika keduanya terlibat perdebatan sengit, Ernest O.
Lawrence mengusulkan untuk memakai siklotron sebagai
spektrometer massa untuk memisahkan kedua isotop itu.
Kendati tak banyak ilmuwan percaya pada kaidah pemisahan
olekromagnetik ini, Lawrence torus mengusulkan dongan
penuh semangat.

Pada 1941 Vannevar Bush diangkat menjadi kepala Of­
fice o f Scientific Research and Development, sementara
Conant menjadi wakilnya dalam penelitian uranium. Ada­
pun Harold Urey mengepalai proses difusi sekaligus atasan
Dunning! Dua hal ini tidak disukai oleh Urey, demikian pula
Dunning. Penelitian tentang proses sentrifugal malah dipor-
cayakan kepada Eger Murphree dari Standard Oil. meskipun
ia kurang sehat pada waktu itu. Adapun Lawrence masih
bersemangat mempromosikan usulannya. Kerumitan organi­
sasi ini merupakan contoh bagaimana ilmuwan sulit sekali
dipaksa untuk mengembangkan teknologi.

epilog: fisikaw an angkat semjata 161

Bapak bom atom

Bagian yang bertugas merancang bom ditempatkan di Chi­
cago. Seksi itu torbontuk dalam suasana penuh kecemasan
terhadap ancaman nuklir Jerman. Salah soorang anggotanya,
seorang pengungsi dari Eropa, bahkan keberatan diambil
sidik jarinya. Ia takut seandainya menang perang, bisa-bisa
Nazi Jerman memakai cap jari ini untuk memburu lalu
membunuh mereka semua.

Mula-mula bagian ini melibatkan kelompok-kelompok
kecil yang terdiri dari beberapa universitas dan lembaga
penelitian di seluruh negeri. Namun cara kerja berkelompok
kurang efektif. Pada Juni 1942 J. Robert Opponhoimor mong-
ambil-alih seksi perancangan ini. Ia berhasil mengatasi prob­
lem ini secara ilmu dan teknologi sekaligus. Kelak ia dikenal
sebagai "bapak bom atom ”.

Sosok Robert Oppenheimer datang membawa misteri.
Nama depannya saja jadi bahan perdebatan karena tidak jelas
kepanjangannya. Ada instansi yang mengatakan “J" berarti
“Julius", tapi saudaranya, Frank, membantah. Setelah lulus
dari Harvard pada 1925 sebagai sarjana, Opponhoimor belajar
fisika tooretik di borbagai universitas di Eropa sampai 1929.
Ia kemudian menjadi staf pengajar (bersama Lawronce) di
University of California, Uorkoley. Walaupun tidak pernah
menerima Nobel, ia termasyhur di seluruh dunia sebagai ahli
dan pengajar. Selain suka membaca tulisan pujangga-pu-
jangga kuno seperti Dante Alighieri dan Marcel Proust, ia
pernah bolajar bahasa Sansokorta, dan mendaki gunung-
gunung di New Mexico. Ia juga pornah membuat porut teman-
temannya mulas setelah makan masakannya yang sangat
pedas!

Sosok dengan pengotahuan seluas inilah yang mengam-
bil-alih seksi perancangan bom pada 1942. Pada konferensi
umum pertama Oppenheimer langsung mendapat ujian.
Teller mengusulkan agar panas dalam jumlah sangat besar,
yang dibebaskan oloh bom belah-inti, dapat dipakai untuk
menyalakan bom padu-inti (fusi) yang lobih besar lagi.
(Usulan ini kelak dikenal sobagai bom hidrogen) Lantas ada
lagi yang mengusulkan bahwa soandainya hitungannya be­
nar, maka dengan kemungkinan satu per tiga juta, bom belah-

182 REVOLUSI ElSlKA: OARj ALAM GAIB ke alam nyata

inti akan memicu proses padu-inti yang akan membakar
seluruh atmosfir Bumi. Oppenheimer meladeni usulan ini
dengan baik dan meletakkan para “pemborong kecil”itu di
dalam laboratorium masing-masing.

Pada September 1942, Brigadir Jenderal Leslie K. Groves
diangkat sebagai kepala proyek bom atom. Proyek ini mem­
punyai sandi "Distrik Manhattan”, karena Groves memba­
ngun pusat kementerian pertahanan di Manhattan. Groves
harus membangun dan mengurus apa saja yang dibutuhkan
oleh para ilmuwan di sana lantaran tak seorang ilmuwan pun
berani minta secara terus-terang kepadanya, kecuali
Lawrence. Tak heran jika Groves bersikap "penurut”pada
Lawrence, baik untuk urusan laboratriumnya, maupun janji-
janjinya.

Tanpa menghiraukan nasihat ilmuwan lain untuk tidak
meneruskan gagasan Lawrence tentang pemisahan UMSsecara
elektromagnetik. Groves justru mendukung dengan merogoh
kocok Proyek Manhattan sobanyak 544 juta dollar, lebih
daripada 25 persen anggaran proyek bom atom. Tak pelak
lagi, inilah contoh pengaruh hubungan "pribadi" terhadap
pemilihan teknologi.

Karena tidak memihak secara pribadi dalam soal pem i­
lihan teknologi, Oppenheimer segera menjadi penasihat pri­
badi Groves, dan berfungsi sebagai "ensiklopedi pengetahuan
mutakhir”. Groves bersaksi bahwa Oppenheimer, jika di­
hadapkan pada sembarang persoalan, pasti dapat memilah
urusan ilmiah dari faktor sosial dan politik.

Untuk menyatukan semua kelompok kecil di dalam seksi
perancangan bom. Groves membangun laboratorium khusus
untuk Oppenheimer di Los Alamos, tempat terpencil di
padang gurun Now Mexico. Di tempat itu, unsur-unsur Proyek
Manhattan yang dulunya terpisah dapat bertemu.

Los Alamos memang unik. Oppenheimer mengerjakan
hal yang tidak pernah dilakukan oleh orang lain pada masa
perang. Alih-alih mengikuti kebijaksanaan biasa, di mana
siapa saja yang ingin mengetahui sesuatu harus lebih dulu
membuktikan bahwa ia memang memerlukan informasi itu,
Oppenheimer malah membeberkan hasil penelitian kepada

epilog: fisikaw an angkat senjata 163

semua peserta. Ceramah orientasi penelitian dapat memuat
rincian kuantitatif yang lengkap.

Menurut rencana moroka akan membuat bom U211 yang
intinya berbobot 15 kilogram, dengan panjang 3 motor dan
ketebalan kurang dari 60 cm. Bom ini dinamakan "Si Kurus".
Prinsip kerjanya melibatkan sebutir "peluru”UaMyang kecil.
Peluru ini ditembakkan ke massa LP5yang lebih besar untuk
mendapatkan “massa kritis". Tembakan itu menyebabkan
jumlah neutron yang dihasilkan oleh proses pembelahan inti
molobihi jumlah neutron yang hilang atau diserap bahan
bom. Kelebihan inilah yang memicu reaksi berantai.

"Si Kurus" kemudian diporkocil dan dinamakan Little
Boy (Bocah Cilik). Selain itu ada rencana membuat bom
dengan bahan PuM#seberat 5 kilogram. Bom ini dinamakan
Fat Man (Si Gembrot), di mana bahan peledak konvensional
dipakai untuk menyatukan beberapa potong plutonium agar
mencapai "massa kritis”. Kedua bom itu memakai U2*5 dan
Pu2M, yang bakal dihasilkan monjolang tahap akhir program
itu.

Opponhoimor mengobarkan semangat I'esprit do corps
(kesetiakawanan) yang memungkinkan untuk menerima ber-
bagai macam kompromi. Melalui cara ini, Oppenheimer
membuat para ilmuwan anggota proyek lupa bahwa peker­
jaan mereka sudah kurang ilmiah karena lebih mendahu­
lukan mufakat daripada beradu hipotesa.

Sampai sekarang ilmuwan yan pernah ikut kelompok
Los Alamos masih memuji Oppenheimer. Mereka menga­
takan bahwa Oppenheimer dapat menciptakan suasana yang
“samar-samar" ilmiah, di mana konsensus terwujud di
tengah sedemikian banyak usulan. Raemer Schreiber (1910-
1998) menambahkan:

“ (Sebelum datang ke Los Alamos] selama setahun saya

terus-menerus harus mengukur luas penampang tritiu m -

berilium tanpa mengetahui alasannya. Sewaktu saya tiba di

sini pada Juli 1943, Oppenheimer memberi laporan lengkap

kepada saya yang menjelaskan segala-galanya!”

Robert Serber (1909-1997) membicarakan kemampuan
Oppenheimer dalam mencapai konsensus:

REVOLUSI EiSIKA: DARI ALAM g a ib ke a l a m myata

"Ada satu hal yang saya perhatikan: ia hadir dalam berma­
cam-macam rapat di Los Alamos, mendengar, lalu me­
rangkum pembahasan sedemikian rupa sehingga semua
orang dapat menerimanya."

Hans Albrecht IJethe (1906-) mengatakan:

"la mengerjakan fisika karena merasa fisika adalah jalan
terbaik menuju filsafat. Mungkin sekali hal ini berhubungan
erat dengan bagaimana ia memimpin sedemikian bagus di
Los Alamos."

Direktur program reaktor fusi di A.S. pada awal tahun
1970-an, fames Tuck, mengatakan hal yang sama:

"Sejak awal Oppenheimer menumpas gagasan gila yang
m erajalela di laboratorium lain, bahwa hanya segelintir
orang “ dalam” yang boleh tahu tujuan pekerjaan mereka
sebenarnya, sementara lainnya harus menurut seperti orang
buta. Oppenheimer malah ditugaskan untuk menyatukan
upaya terbaik para ahli terpandai di dunia itu . Ini menuntut
pengetahuan tentang ilm u dan ilmuwan yang harus betul-
betul baik, untuk duduk di atas fraksi-fraksi yang sedang
berkelahi itu , lalu menyatukan mereka. Seorang yang tidak
segemilang dia tidak akan mampu melakukannya. Kalau ada
yang berpendapat bahwa ahli ilmu tidak perlu berbudaya,
apalagi di Amerika ini, Oppenheimer malah mengatakan,
bahwa itu perlu! Orang-orang yang dikumpulkan di sini, dari
berbagai penjuru dunia, memerlukan seorang pemimpin
yang beradab seperti dia. Saya kira itulah alasannya
mengapa mereka tetap mengenang masa itu dengan penuh
haru."

Jelas, bahwa sumbangsih Oppenheimer yang terbesar
adalah kemampuannya menggalang mufakat di kalangan
fisikawan yang semula hanya mau menerima jawaban ilmiah
sotolah mengujinya lebih dulu.

Kelahiran bom atom

Di Hanford, Washington, 60.000 penduduk "kota" darurat
tulah merakit sejumlah reaktor nuklir yang dapat membuat
plutonium. Di Oak Ridge, Tennessee, dua pabrik didirikan

epilog: fisikaw an angkat senjata

untuk memisahkan U235: salah satunya memakai prinsip
elektromagnetik dan yang lain difusi gas. Jumlah pekerja di
kedua tempat itu 25.000 orang. Timbul masalah: bagaimana
potongan plutonium Fat Man dapat bersatu dengan cepat
sebelum ledakan menghamburkannya kembali. Tapi untung
sonuianya dapat diatasi sesuai tonggat.

Pada 16 Juli 1945 zaman nuklir dibuka dengan ledakan
uji-coba bom atom pertama, di kawasan percobaan yang
dinamakan Trinity, 200 km di tenggara Albuquerque, di New
Mexico. Bom yang diuji dari bahan plutonium, lantaran bom
ini lebih mudah dibuat secara massal, dan metode pembuat­
annya kurang matang dibanding jenis lain.

Sebelum tombol pemicu ditekan, sekitar 100 fisikawan
bertaruh menebak berapa kekuatan bom atom yang bakal
diledakkan dalam aturan bahan peledak biasa (TNT). Secara
toorotis, ledakan kiranya setara 20.000 ton TNT. Tapi, tak
seorang fisikawan pun yang seyakin itu, kocuali yang percaya
pada teori fusi atmosfir.

Tebakan tertinggi adalah 18.000 ton TNT. yang diajukan
oleh Isidor Rabi (1898-1988). Angka itu bukan hasil hitungan
yang sungguh-sungguh, melainkan asal menebak ketimbang
hanya memasang nilai nol. Oppenheimer sendiri memasang
tebakan yang cukup rendah, hanya 300 ton TNT.

Setelah ledakan mengguncang kawasan itu pada jam
5:30 pagi, muncul berbagai komentar dari orang-orang yang
terlibat proyok itu. Opponhoimor ingat pada ponggalan
Bhagavad Gita:

"Akulah kematian, penghancur dunia, dari Sri Krisna, yang
Maha Tinggi, dewa nasib makhluk fana.”

Ada pun Jondral Groves berkomentar lebih praktis:

“ Perang sudah kita menangkan. Dengan satu dua benda
sejenis, mampuslah Jepang.”

Ukur punya ukur, kekuatan ledakan bom atom pertama
persis sebagaimana hitungan teoretik: 20.000 ton TNT.

166 REVOLUSI f iSika: DARI alam GAIB ke alam nyata

“ Andaikan ada cahaya Kesimpulan

seterang seribu Perang Dunia Kedua ikut melibatkan ilmuwan dalam jumlah
bosar. Mereka mengusulkan, mengembangkan, dan mono-
matahari yang mampu rapkan sonjata baru, termasuk bom atom. Ilmu fisika yang
melatarbelakangi bom atom cukup sederhana, sedemikian
memecahkan langit, bersahaja sampai-sampai sudah dapat diramalkan secara
ilmiah pada 1933. Semua penemuan pendahulunya berjalan
cahaya itu mirip secara hampir otomatis. Andaikata hasil-hasil ilmiah itu
ingin digugurkan, maka proses-proses ilmiah itu sendiri juga
dengan kemuliaan harus dirombak lebih dulu.

Yang Mahakuasa.” Jajaran otoritas tertinggi militer maupun politik tidak
mudah menerima sonjata baru itu. Ilmuwan sampai-sampai
(Kutipan dari Bha$a<tvad Cita, harus mendesak dan "menjual”sistem mereka, karena mere­
yang teringat o(eh kalah yang paling memahami potensi bom ini. Memang lebih
Oppenheimer, ketika baik apabila keputusan membuat bom atom diambil setelah
menyaksikan ledakan pembicaraan terbuka di kalangan umum, sesuai dengan
bom atom pertama.) tolok-ukur di komunitas ilmiah. Tapi dalam situasi perang
jolas kebiasaan itu tidak bisa dilakukan.

Hal baru yang paling menonjol tentang interaksi ilmu­
wan dengan perang ini adalah bahwa mereka datang bukan
sebagai ahli teknologi, melainkan ahli fisika murni sesuai
pendidikan mereka sebelumnya. Mereka menyelidiki gojala
yang sama seandainya masih bekerja di universitas masing-
masing. Mereka juga memakai peralatan yang sama, dan
(setidaknya di Los Alamos) mengikuti seminar ilmiah ber­
sama rekan-rekan sekerja seperti yang biasa terjadi dalam
lingkungan universitas.

Perbedaannya adalah mereka mempunyai tujuan terten­
tu dalam penelitian mereka, dan rasa ingin-tahu mereka
harus dibatasi hanya pada gejala yang paling relevan. Ada
kalanya mereka tidak dapat melacak persoalan sampai tuntas
karena dibatasi oleh tugas untuk membuat bom. Di sini
kompromi menggantikan keyakinan, karena pekerjaan me­
reka tidak untuk meyakinkan orang, melainkan untuk meng­
hasilkan sesuatu. Kritik rekan-rekan, yang biasanya dilan­
carkan ko arah perkembangan baru, sekarang menjadi tor-
batns. Menurut tolok-ukur yang biasanya diterapkan pada
ilmu, yaitu ilmu untuk pengetahuan umum, dan ilmu lewat

EPllOC: FISIKAWANANGKATSENJATA

konsensus di kalangan nhli, para ahli fisika nuklir di Proyek
Manhattan ini jelas tidak bertingkah-laku sebagai ilmuwan
sejati.

Untuk portnmakalinya juga para ilmuwan solama Perang
Dunia II masuk ke dalam gelanggang politik. Dulu mereka
sudah pusing ketika lima dollar AS dibelanjakan untuk satu
tabung elektron baru. Tapi setahun kemudian mereka malah
menghabiskan satu juta dollar AS tanpa berpikir dua kali,
malah kadang kala tanpa perencanaan yang baik, terutama
ketika kompromi dari segi teknologi sulit tercapai. Nasihat
mereka malah dicari oleh pejabat militer maupun politik.
Hampir semua ilmuwan yang kelak berpengaruh di peme­
rintahan, pernah bergabung di tempat itu, seperti
Kristiakowsky, DuBridgo, dan Wiosnor.

Di balik pertumbuhan ilmu yang pesat, terdapat per­
ubahan mendasar yang berpengaruh besar pada masyarakat.
Sewaktu memberi nasohat terhadap persoalan yang dihadapi
oleh pemerintah, baik bersifat politik atau ilmiah, kadang-
kadang ilmuwan melangkah terlalu jauh, bahkan melampaui
konsensus ilmiah di antara mereka sendiri.

DAFTAR PUSTAKA

Bernal, J. D., The Extension o f Man: n history o f physics
before 1900 (Cambridge), Mass.: MIT Press. 1972).
Kocak dan onak dibaca.

Brinton, Crane, Pengembangan Pemikiran Modern, (judul
asli: "The Shaping of Modern Thought” (Jakarta:
Mutiara Indon, 1982). Pengantar yang baik sekali.

Butterfield, H., Origins o f Modern Scionco: 1300-1800 (Now
York: Free Press. 1965). Butterfield menulis lebih
sederhana daripada Hall.

Bynum, W. F., Browne, E. F., dan Porter, R. (eds.), MacMillan
Dictionary o f the History o f Science (London:
MacMillan, 1983). Buku ini berisi 700 makalah
sejarah ilmu, kecuali biografi.

Cantor, G. N., Optics After Newton: theories o f light in
Britain and Ireland, 1704-1840 (Manchester, UK/
Dover, N.H., USA: Manchester University Press,
1983).

Capra, F„ The Tao o f Physics: An exploration o f the parallels
between modern physics and Eastern mysticism
(New York: Bantam Books, 1977).

Cayne, Bornard S. (od.), (oditor edisi Indonesia C. Lukman),
Ilmu Pengetahuan Populer, (10 jilid) (Jakarta: Grolior
International Indonesia, 1980) (judul asli: "Merits
student encyclopedia”, New York: Crowell-Collier
Educational Corp, 1968, 20 jilid). Buku yang
sungguh-sungguh membantu para guru mengajar.

170 revolusi fisika: dari alam gaib ke alam nyata

Chant, C dan Fauvel, J. (ods.), Danvin to Einstein: historical
studies on science and belief, London / New York:
Longman, 1980 (Open University). Bunga rampai
yang berbobot.

Dampier, W. C., A Shorter History o f Science (New York:
Meridian Books, 1957). Pedoman ringkas dengan
data primer.

Debus, A. G.; Man and Nature in the Renaissance (Cam­
bridge; New York: Cambridge University Press,
1978). Sebagian bosnr berisi ilmu kodoktoran, tetapi
ada juga tentang fisika. Salah satu buku seri Cam­
bridge History o f Science, yang ditujukan kepada
pembaca awam.

Dijksterhuis, R. J., The Mechanization o f the World Picture:
Pythagoras to Newton (Princoton, N.J.: Princoton
University Press, 1986). Buku ini terjemahan dari
buku asli berbahasa Belanda terbitan 1950. Buku
klasik di bidangnya.

Einstein, Albert, dan Infold, Leopold, The Evolution o f
Physics from the Early Concepts to Relativity and
Quanta (Cambridge: Cambridge University Pross,
1938). Mudah dibaca sekalipun oleh orang awam.

Faraday, Michael, Experimental Researches in Electricity
(Now York: Dover Publications, 1965). Buku ini
terdiri dari 3 jilid dan cotak-ulang buku asli torbitan
1855. Buku ini adalah bahan baku kajian sojarah
listrik.

Feynman, K. P., Surely You’re Joking Mr Feynman!: Adven­
tures o f a curious character (Toronto; Now York:
Bantam, 1989). Berisi cerita-cerita kocak perihal
kehidupan Richard Foynman, fisikawan AS.

Galileo Galilei (diterjemahkan dan diberi catatan perbaikan
oleh Stillman Drake; sekapur sirih oleh Albert
Einstein; kata pengantar oleh J. L. Heilhron), Dia­
logue Concerning the Two Chief World Systems,
Ptolemaic and Copernican. (Now York: Modorn Li-

DAfTAfl Pustaka 171

brary, 2001 (asli 1638)). Torjomahan buku asli Gali­
leo; sumber mutlak untuk penelitian lebih lanjut
tentang Galileo.

Camow, G., Mr Tompkins] in Paperback (Cambridge, England/
Now York, N.Y./Molbourno, Vic: Cambridge Univer­
sity Press. 1965). Bukan memaparkan sejarah ilmu,
tetapi penjelasan relativitas yang populer.

, Thirty Years that Shook Physics: the story o f the
quantum thoory (Garden City: Doubleday, 1966).
Pengarang buku Mr Tompkins in Wonderland ini
menerangkan sejarah kuantum dengan jernih dan
kocak. Bacalah Bab 1, 2, 4, dan 5.

Grant, E., Physical Science in the Middle Ages (Cambridge/
New York: Cambridge University Press, 1977). Buku
ini ditulis bagi orang awam yang melek-ilmu.

Hall, A. R.; The Revolution in Science, 15(10-1750 (London/
Now York: Longman, 1983, 3'*1od.).

Hankins, T. L., Science and the Enlightenment (Cambridge/
New York: Cambridge University Press, 1985).

Harman. P. M.. Energy, Force and Matter: the conceptual
development o f nineteenth century physics (Cam-
bridge/New York: Cambridge University Press (Cam­
bridge History o f Science Series), 1982).

Hart, M. H. (terj. H. Mahbub Djunaidi), Seratus Tokoh yang
Paling Berpengaruh dalam Sejarah (Jakarta: Pustaka
Jaya, 1982). Di sini ada riwayat singkat kehidupan
Aristoteles, Galileo, Copernicus, Newton, Faraday,
Maxwell, Einstoin, Bohr, Planck, Hoisonborg, dan
ilmuwan lain.

Heisenberg, Werner, “Developments of concepts in the his­
tory of quantum theory”, dalam Phillips, M. N. (ed).
Physics History from AAPT Journals, AAPT, 1985,
halaman 125 - 130. Agak sulit dipahami.

172 REVOLUSI f ISIKA: DARI alam gaib ke alam WVAIA

Hey, Tony clan Walters, Patrick, The Quantum Universe
(Cambridge: Cambridge University Press, 1987). Bu­
ku ini ditulis secara populer dan akurat disertai
banyak gambar.

Hoffmann, B., Albert Einstein: Creator and Rebol, N.Y.:
Viking Press, 1973.

, The Strange Story o f the Quantum: an account for
the general reader o f the growth o f the ideas underly­
ing our present atomic knowledge (New York: Dover
Publications, 1959). Buku ini tanpa matematika.

Holton, G., Introduction to Concepts and Theories in Physi­
cal Science (Reading, Mass.: Addison-Wesley, 1973,
21"' ed.). Sumber untuk bagian ini terutama dari Bab 1
dan Bab 2. Uraian buku ini banyak sekali yang
memakai pendekatan sejarah. Uraian buku ini onak
dibaca dan banyak sekali yang memakai pendekatan
sejarah.

_________, Thematic Origins o f Scientific Thought: Kepler to
Einstein (Cambridge, Mass., Harvard University
Pross, 1973). Agak sulit dipahami.

Isaac Newton, Opticks; or, A treatise o f the reflections,
refractions, inflections and colours o f light (based on
the 4th edition. London, 1730; with a foreword by
Albert Einstein; an introduction by Sir Edmund
Whittaker; a preface by I. Bernard Cohen; and an
analytical table of contents proparod by Duano H.
D.Roller). New York: Dover Publications Inc, 1952.
Buku Newton diterbitkan kembali dengan ejaan
Inggris yang modern. Newton menerbitkan edisi
pertama pada 1704.

Jungk, Robert, Brighter than a Thousand Suns: a personal
history o f the atomic scientists (Harmondsvvorth,
Middx.: Penguin Books. 1960). Lihat halaman 82 -
155. Sejarah bom atom, mulai dari fisika modern
pada dasawarsa 1920-an sampai pembuatan bom
hidrogen yang ditulis oleh wartawan Jerman.

DAfTAP Pustaka m

Knodlor, J. W. (od.). Masterworks o f Scionco (Now York:
McGraw-Hill, 1973). Tordiri dari tiga jilid, buku ini
bnrisi ringkasan prestasi sejumlah ilmuwan yang
paling menonjol, misalnya Copernicus dan Galileo.

Koestler, A. , The Watershed: u biography o f Johannes Kepler
(Garden City, N.Y.: Anchor Books. 1960).

_________ ,The Sleepwalkers: a history o f man's changing
vision o f the universe (London: Hutchinson, 1959).
Koostler menulis dongan penuh simpati mengenai
perubahan pandangan dunia yang sangat mendasar,
yang terjadi pada masa Kepler.

Kuhn, Thomas, The Copemican Revolution: Planetary As­
tronomy in the Development o f Western Thought
(New York: Vintage Books, 1959). Inilah salah satu
buku yang menerangkan pergolakan Copernicus seca­
ra mendalam. Bahan buku ini ditulis sebagai diktat
kuliah sejarah ilmu mahasiswa pada umumnya,
sehingga tidak terlalu sulit, dan menarik.

MacDonald, D. K. C., Faraday, Maxwell and Kelvin (London:
Heinemann, 1965). Kisah pribadi.

Magie, W. M., A Source book in Physics (Now York: McGraw-
Hill, 1935). Lihat terjemahan tulisan asli berbagai
tokoh zaman itu.

Mason, S. F., Main Currents o f Scientific Thought: A History
o f the Sciences (New York: Aholard-Schuman, 1956).
Buku ringkas dan banyak gunanya.

McGraw-Hill, McGraw-Hill Encyclopedia o f Science and
Technology: an international reference work in 20
volumes including an index, Now York: McGraw-Hill.
1987. Buku yang sangat berguna. Juga ada edisi
ringkas buku ini karya S. P. Parkor (od.), berjudul
McGraw-Hill Concise Encyclopaedia o f Science and
Technology, New York: McGraw-Hill, 1984 (edisi
ringkas buku yang sama).

174 revolusi Fisika: dari alam gaib k£ alam nyata

Mendelssohn, Kurt, Science end Western Domination (Lon­
don: Thames and Hudson, 1976). Fisikawan terkenal
di bidang bidang termodinamika menulis dampak
sosial sejarah sains terhadap Dunia Ketiga.

Moraze, Charles, Science and the Factors o f Inequality:
lessons o f the past and hopes for the future (Paris:
Unesco, 1979). Tinjauan sejarah hubungan perkem­
bangan sains dengan Dunia Ketiga. Ada sumbangan
naskah dari Needham, De Solla Price dan lain-lain.

Ne’eman, Yuval dan Kirsh, Yoram, The Particle Hunters
(Cambridge / New York: Cambridge University Press,
1986). Menerangkan perkembangan mutakhir dalam
fisika modern dengan jernih dan enak.

Needham, )., The Shorter Science and Civilization in Chinn:
an Abridgement o f Joseph N eedham ’s Original Text
(Colin A Ronan, Cambridge, New York: Cambridge
University Press, 1978-95). Buku ini sungguh me­
narik dan lengkap.

Newton, Isaac, The Principle: mathematical principles o f
natural philosophy (a new translation by I. Bernard
Cohen and Anne Whitman, assisted by Julia Budenz;
preceded by a guide to Newton’s Principle by I.
Bernard Cohen), Berkeley: University of California
Press, 1999 (dicetak kembali dari buku asli terbitan
1713).

Olby, R. C. (ed.), Early nineteenth century European scien­
tists (Oxford: Pergamon Press, 1967).

Olby, R. C. (ed.), Late Eighteenth Century European Scien­
tists (Oxford, Now York: Porgamon Press, 1966).
Biografi 7 ilmuwan, termasuk Cavendish, Volta,
Watt, dan Young.

Russell, C. A. (ed.), Science and Religious Belief: a selection
o f recent historical studies (Sovonoaks, Kont: Hodder
and Stoughton in association with Tho Open Univer­
sity Press, 1973). Borisi makalah klasik tentang rolasi

DAFTAfl Pustaka m

iman dan ilmu karangan Merton. Dillenberger,
Chadwick, dan lain-lain.

Santoso, Slamot Iman, Sejarah Perkembangan Ilmu Penge­
tahuan (Diktat Kuliah, 1977).

Sarton, G., A History o f Science (Now York: Norton. 1970).
Sarat informasi dan tebal.

Schonland, U. The Atomists (1805-1933) (Oxford: Clarendon
Pross, 1968).

Schroeer, D., Physics and its Fifth Dimension (Reading Mass.:
Addison-Wesley, 1972).

Schwartz, Joseph, Einstein untuk Pemula (Jakarta: Arcan,
1980). Buku yang kocak dengan banyak kartun,
tetapi tetap akurat.

Segre, E. S, From Falling Rodins to Radio Waves: classical
physicists and their discoveries, New York: W.H.
Freeman, 1984. Mengisahkan riwayat dan kepriba­
dian para penemu terkemuka. Menarik, tanpa banyak
filsafat, totapi dengan penekanan pada prinsip fisika.

__________, From X-Rays to Quarks: modern physicists and
their discoveries (San Francisco: W H Freeman,
1980).

Sivin, N. (ed.), Science and Technology in East Asia (New
York: Science History Publications. 1977-History of
science: selections from ISIS). Kumpulan artikel
karangan ilmuwan Asia tentang sejarah sains di Cina
dan Jepang, termasuk matematika, teknologi, astro­
nomi.

Snyder, E. R., History o f the Physical Sciences (Columbus,
Ohio: C. E. Merrill, 1909). Buku ini ringkas dan
mudah dipahami, tapi penafsirannya kurang tangguh.

VVoart, Spencer R. dan Phillips, M. N. (eds.), History o f
Physics (New York: American Institute of Physics,
1985).

176 REVOLUSI f isika: dari alam g air ke alam nyata

Westfall, R. S., The Construction o f Modern Science: mecha­
nisms and mechanics (London/New York: Cam­
bridge University Press, 1977). Pengembangan meka­
nika pada abad ke-17; juga dari seri Cambridge
History o f Science, tetapi tidak seenak buku lainnya.

Whitehead, A. N., Science and the Modern World (London:
Free Association Hooks, 1985). Cetak-ulang buku asli
yang terbit pada 1925.

William Bcrkson, Fields o f Force: the development o f a world
view from Faraday to Einstein (London: Routledge &
Kegan Paul, 1974). Buku ini menekankan perkem­
bangan filsafat ilmu dalam konteks medan elektro­
magnetis.

Williams, T. I. A History o f Invention: from stone axes to
silicon chips (diperbaharui dan diperbaiki oloh Will­
iam E. Schaaf, Jr. dan Arianne E. Burnette (Now
York: Checkmark Books, 2000). Buku yang menarik
dan banyak gambar.

TENTANG PENULIS

Geert Arend (Gerry) van Klinken ialah dosen fisika pada
Fakultas Teknik jurusan Teknik Elektro, Universitas Satya
Wacana, Salatiga pada 1984-1991. Ia pernah mengajar di
jurusan fisika Univorsiti Sains Malaysia, Penang pada 1979-
1984. Pendidikan formal fisika ia dapatkan dari jurusan
geofisika, University o f Queensland pada 1973 (BSc), dan
lima tahun kemudian menerima MSc dari Macquarie Univer­
sity, Sydney.

Ia tidak hanya tertarik pada fisika. Pada 1984 ia mem­
peroleh BA hidang sejarah dan agama dari University of
Queensland, Brisbane, dan pada 1998 menerima PhD hidang
sojarah Indonesia dari Griffith Univorsity, Brisbano. Kini ia
menjadi peneliti tamu di Koninklijk Instituut voor Taal-,
Land-en Volkenkunde (KITLV), Leiden, Belanda, sejak No­
vember 2002 sampai sekarang. Topik yang ia tekuni sekarang
adalah situasi di Indonesia pasca-Suharto, termasuk peru­
bahan politik di luar Jawa, penulisan-ulang sejarah, dan
Timor I.este (dulu bernama Timor Timur). Sekarang ia menjadi
koordinator majalah Inside Indonesia (http://w\vw.insido
indonosia.org) yang terbit di Melbourne, Australia.

INDEKS

A dan agama 4
dan astronomi 9, 14, 37
Abbasid 18 dan geosentrisme 37
Abu Ali al-Husayn ibn Abd Allah ibn Sina dan Gereja 37
dan rasi bintang 4
55 dan zodiak 27
agama astronomi
dan astrologi 9, 14, 37
astrologi 4 dan Galileo 46
heliosentrisme 36 dan Plato 7
air 16 Astronomia Nova 42
Airy, George Biddell 97 Athena 7, 9
Al-Hasan 19 atom 7
Albuquerque 165 atom, model
Alexander Agung. Lihat Iskandar al-Akhbar Bohr 140
Alexandria 8 Rutherford 135
alkimia 12 Avicenna. Lihat Abu Ali al-Husayn ibn Abd
Alkitab 5
geosentrisme 37 Allah ibn Sina
Ampere, Andre Marie 103 Aztek 3
anti-partikel 149
api 16 B
Aquinas, Thomas 38
Aristarchus 9, 31, 32 Babilonia 3
dan Copernicus 33 Bacon, Francis 98
Aristoteles 5, 28 Baghdad 18
dan gerak 8, 51, 52 Balmer, Johann Jakob 140
dan Gereja 54 barium 156
dan gravitasi 56, 68 Barrows, Isaac 73
dan kosmologi 44 baterai 102
dan unsur penyusun alam 8 benda hitam 136
Archimedes 62
Aryabhatas 13 dan Bohr, Niels 142
astrologi Berkeley, George 93

ISO RtVOlUSl FlSlflA. DARI AlAM GA B KE ALAM NYATA

Bethe, Hans Albrecht 164 Chicago University 159
Bhagadvad Gita 12,165 Cina
bilangan kuantum 141
Bimasakti 45 dan birokrasi 13
binomial 71 dan kosmos 14, 15
Bintang Kutub Utara 14 dan sistem bilangan 4
Boerhaave, Hermann 92 Cincin Newton 86, 88
Bohr, Niels 134, 139 Compton, Arthur H. 159
Conant, James B. 159
dan model atom 140 Copernicus
tentang perbedaan fisika klasik dan dan gagasan Aristarchus 33
dan Gereja 38
fisika kuantum 147 dan keberatan terhadap teorinya 36
bom atom dan neoplatonisme 41
Copernicus, Nicolaus 23, 32
dan mekanisme 156 Coulomb, Charles Augustin de 106, 135
dan uji coba pertama 165
bom hidrogen 161 D
Born, Max 146
boron 159 da Vinci, Leonardo 59
Brahe, Tycho 39 Dalton, John 134, 139
dan Aristoteles 41 Damaskus 18
dan supernova 40 Dante Alighieri 38, 161
Brewster, David 96 Davy, Humphrey 104
Brown, gerak 125 daya 112
Bulan 25 De Broglie, Louis 144
dan Galileo 45 De Revolutionibus Orbium Caelestium 33
Buridan, Jean 54 deferent 29
Bush, Vannevar 160 Democritus 6, 31
Butterfield, Herbert 53 Descartes, Ren6 50, 63, 68 85

c dan eter 105
dan gaya 69
cahaya 19
dan elektromagnet 115 dan gravitasi 78
dan eter 131 Dialogue on the Two Chief World Systems
dan Fresnel 97
dan pengukuran kecepatan pertama 84 47
dan polarisasi 97 diamagnetisme 112
dielektrik, tetapan 112
Calvin, John 37 diferensial 71
Cambridge 115 difraksi 85, 116
Cambridge University 70, 73 Dirac, Paul Adrien Maurice 134, 149
Carlsberg (bir) 143
Cekoslovakia 158 tentang Bohr 143
Chadwick, Sir James 155 Discourse on Method 68
Charles V 55 Discourses Concerning Two New Sciences
Chicago 159
60

INDEKS W

Distrik Manhattan 162. Lihat Manhattan, fisi (reaksi) 155
Proyek fluida kosmik 92
fluxion 71
diurnal 26, 28 fotoelektrik 125
diurnal, putaran 27 fotolistrik 139, 142
Divine Com edy 38
Donne, John 39, 46 dan Bohr, Niels 142
foton 139
E Franklin, Benjamin 94, 106
Fransiskan (ordo) 54
Edison, Thomas Alva 153 Fresnel, Augustin Jean 96
Einstein, Albert 124 From the Earth to the Moon 49
fusi 161
dan perbedaan pendapat dengan Bohr
148 G

dan surat kepada Roosevelt 158 Galen 9, 18
eksentrik 30, 33, 43 Galileo Galilei 44

dan Kepler 42 dan mekanika 46
ekuant 30, 33, 43 dan teropong 45
ekuinox, presesi 14 Galur Susu 45
elektrolisis 134 Gamow, George 128
elektron 149 garis-garis gaya 110
Gay-Lussac, Joseph Louis 104
dan dualitas 144 gaya 112
dan mikroskop 145 dan Descartes 69
Elementa Chemiae 93 generator 110
elips 43 Genghis Khan 20
empirisisme 10, 98 geometri 7
episiklus 29, 33, 43 geosentrisme 24
minor 30 dan bukan kerangka lembam 34
eter 16, 26, 40, 69, 105, 120 dan homosentris 25
dan cahaya 131 dan Eudoksus 28
dan Euler 94 dan Hiparkhus 30
dan Newton, Issac 88 dan Saturnus 26
dan percobaan Michelson-Morley 122 Gerak Brown 125
Euclid 9 Gereja
Eudoksus 7, 28 ajaran Aristoteles 54
Euler, Leonhard 93 astrologi 37
Experimental Researches in Electricity 114 Gilbert, William 67,80
Goethe, Johann Wolfgang von 115
F grafit 159
Gravitasi Universal 77
Faraday, Michael 103 134 Grimaldi 85
Fat Man 163, 165 Groves, Leslie R. 162
Fermi, Enrico 155

reaktor nuklir pertama 159
filsafat 36
Filsafat Mekanis 70, 79

182 AfVOLUSI FISIKA: DAHI AlAM GAtB KEALAM NYATA

H I

Hahn, Otto 156 Ibn al-Haitam 84
Halley, Edmond 75 impetus 56, 58
Hamburg (pemboman) 154 impuls 91
Han (wangsa) 15 imunisasi 153
Hanford 164 India
Harvard University 159
Heisenberg, Werner 134 dan kosmos 12
dan matematika 13
matriks 146 Indus (lembah) 12
prinsip ketidakpastian 145 inersia 46. Lihatjuga kelembaman
heliosentrisme inframerah 137
dan Aristarchus 31 interferensi 85, 94
dan Heraklides 31 elektron 144
dan Kepler 42 interferometer 121
dan kerangka lembam 34 lo 84
dan Venus 45 Irak 3
Helmholtz, Hermann Ludwig Ferdinand von Iran 3
Iskandar al-Akbar 8, 12
109, 124, 136 Islam 20
Heraklides 31 isotop 155
Herschel, William 97
Hertz, Heinrich Rudolf 115 J
hf. Lihat foton
hidrogen 142 Joule, James Prescott 109
Hiparkhus 28 Jupiter 25, 66
Hitler, Adolf 155
homosentris 25 dan Galileo 45
Hooke, Robert
K
gravitasi 74
Hsuan Yeh 15 Ka Thien 15
Hu Hsi 14 kadmium 159
Hukum Ampere 103 kalender 18
Hukum Coulomb 102 kalkulus 71
hukum kekekalan energi 130 kalor 109
hukum kekekalan gaya 109 kavaleri 154
Hukum Kepler 43 kayu 16
Hun Thien 15 kedokteran 9
Hunayn Ibn Ishaq 18 kelembaman 49, 62, 77
Hutchison 92
Hutton, James 93 dan impetus 62
Huygens, Christiaan 50, 85 Kepler, Johannes 39

energi kinetik 63 dan Hukum I, II, III 43
dan pembiasan 84
dan Copernicus 41

INDEKS 183

kertas 13, 18 Marsden, Ernst 135
kinematika 36 massa 77
kinetik (energi) 63 Matahari 25
Kirchoff 136
kisi difraksi 140 dan geosentrisme 27
Konfusianis 17 Maxwell, James Clerk 113
Kordova 19 Maya 3
Krimea (perang) 153 McMillan, Edwin M. 157
Kristen 5 Meitner, Lise 156
kuantum 138. Lihat juga kuantum mekanika fluida 112
Kuhn, Thomas 84 Melanchthon 37
meriam 13
L Merkurius 25

lantanum 156 dan geosentrisme 27
Laplace, Pierre Simon Marquis de 96, Mesir 4
mesiu 13
117 meson 149
Laurence, William L. 156 Mesopotamia 1-4
Lawrence, Ernest 0. 160, 162 Michelson, Albert Abraham 121
Leibniz 73 mikroskop elektron 145
Lembah Indus 3 Milky Way 45
lepton 149 Millikan, Robert Andrews 139
Lippershey, Hans 45 Milton, John 38
Little Boy 163 M o T i 15
logam 16 Mohis 15, 17
longitudinal 85 molekul 134
momentum 77
dan cahaya 93 Morley, Edward Williams 121
Lord Kelvin. Lihat Thomson, William Murphree, Eger 160
Lorentz, Hendrik Antoon 115,123 Mussolini 147
Mysterium Cosmographicum 41
dan relativitas 127
Los Alamos 162 N
Luther, Martin 37
Napoleon Bonaparte 153
M Nazi 156
neoplatonisme 41, 92
magnet 13 neutrino 149
Manhattan, Proyek neutron 155
New Mexico 162
dan anggaran 162 Newton
mantra 4
Marco Polo 20 eter 88
Mars 25 Newton, Issac 46, 66, 70

dan geosentrisme 27, 28 dan hukum 77
dan prediksi Kepler 42 dan kalkulus 71
dan retrogresi 28

184 REVOLUSI FISIKA: OAftl ALAM GA fl KE ALAM NYATA

dan presiden Royal Society 80 plutonium 157, 165
Nil (sungai) 5 Poincar6 , Jules Henri 124
polarisasi 97, 116
O presesi ekuinox 14
Primum Mobile 26
Oak Ridge 164 Principia 89
Ockham, William 54-59 Principia Musa 92
Ockham„s Razor 55 Prinsip Ketidakpastian Heisenberg 145
O f Magnets, Magnetic Bodies, and the proton 149
Proust, Marcel 161
Great Magnet 67 Ptolemeus 5, 9
Oppenheimer, J. Robert 152, 161 Pythagoras 6, 41

dan bom atom pertama 165 dan dalil 12
Opticks 73, 86
optik 19 Q
Oresme, Nicole 54
trsted, Hans Christian 103 quark 149

P R

Pakistan 12 radar 154
Palestina 5 rasionalisme 10
Paradise Lost 39 reaksi berantai terkendali 159
paralaks 32 reaktor belah-inti 159
Paschen, deret 143 reaktor nuklir 159
Pasifik (samudra) 3 Reformasi Protestan 37
Pasteur, Louis 153 relativitas
pemantulan 116
pembiasan 116 Lorentz 127
pengawetan makanan 153 pengujian 126
Pengkhotbah 37 Renaisans 13
Perang Saudara AS (Civil War) 153 resonansi 94
percetakan 13 resonant-cavity magnetron 154
Percobaan Michelson-Morley 121 retrogresi 28, 34
perdukunan 9 Revolusi Ilmiah 3
Pfund, deret 143 riset operasional 154
Philosophiae Naturalis Principia Robert Hooke 86
perselisihan dengan Newton 73
Mathematica 75-79 roh 69
Pisa, menara miring 47 RAmer, Ole 84
Planck, Max Karl Ernst Ludwig 134, 136, Roosevelt, Franklin Delano 158
Royal Institution 104
119 Rutherford, Ernest 134, 135
Planck, Tetapan 138
Plato 5, 7

astronomi 7

INDEKS 18S

S termodinamika 136, 142
teropong 45
Sachs, Alexander 158 Tetapan Planck 138
Samarkand 18 Thomson, Joseph John 134, 139
Sandemanian 104 Thomson, William 112. Lihat juga
sanggurdi 20
sansekerta (bahasa) 161 Thomson, William
Saturday Evening Post 156 tifus 153
Saturnus 25, 66 Timur Tengah 3
TNT [tri-nitro-toluene) 157
geosentrisme 26 Toledo 19
Schreiber, Raemer 163 Traits de la Lumidre 85
Schrodinger, Erwin 134, 145 transmutasi 155
Segre, Emilio 102 transversal 85, 120
Sekrup Arkhimedes 9 Treatise on Electricity and Magnetism 113
senapan 13 trigonometri 6
sentrifugal 160 Trinity 165
sentripetal 66, 77 Tuck, James 164
Serber, Robert 163
serium 156 u
siklotron 160
sinus 13 University of California, Berkeley 161
Sokrates 7 Upanishad 12
Solvay 125, 147 uranium 156
Sommerfeld, Arnold Johannes Wilhelm
isotop 157
146 metode pengayaan 160
Soto, Dominico 61 pemurnian 160
spektrometer massa 160 uranium heksafluorid 160
spektroskopi 140, 142 Urey, Harold 160
spektrum hidrogen 140
Standard Oil 160 V
Strassman, Fritz 156
Sumeria 3 Varahamihira 12
supernova 40 Veda 12
superposisi 95 Venus 4, 25
Syi Syen 14
Szilard, Leo 156, 158 Galileo 45
geosentrisme 27
T Verne, Jules 49
Volta, Alessandro 102
tanah 16
Taois 15 W
Tartar 19
Teller, Edward 158 Wallis, John 63
tembikar 13 Weisskopf, Victor F. 158
Wells, H. G. 156

196 of 200

186 fttVOLUSI FISIKA. DARI ALAM GAB KEALAM NYATA

Wien, Wilhelm 137 Young, Thomas 86
Wigner, Eugene P. 158 Yunani
World Sot Free, The 156
Wren, Sir Christopher 63 akar budaya Barat 5
metode ilmu 14
Y
Z
Yang 16
Yin 16 Zaman Kegelapan 54
Yosua 37 Zinn, Walter 156
zodiak 27

D AR I A L A M G A IB KE A L A M N Y A T A

R e v o lu s i F is ik a , memaparkan perkem bangan fisika sejak
zaman Sum eria, Yunani kuno, Renaisans, sampai teori
kuantum pada abad ke-20.

Buku ini tidak hanya memaparkan perkem bangan fisika
dari rum us ke rum us; dari penemu ke penem u; dan dari
kebudayaan ke kebudayaan, tetapi juga menempatkan
perubahan itu dalam konteks perbedaan cara manusia
memandang posisi dirinya sendiri di alam semesta dari
masa ke masa, dari alam gaib ke alam nyata.

C.eert Arend (Garry) vanKIhken In ah closer fisika padn -akuitas Teknk jurusan Teknik
Elektro. U n iv estn s Satyo Wacana, S o «jb&n pada 1984 j 991. Ia juga perneh m eognjh
di Jurusan fisika Unversltl Sains Malaysia, P erang pada 19/9-1984. Lahir pada 12 Juni
•957, n sekarang manjodi pena it trjmu Kon rl.lijk Inst luut vaar Taat-, l.aro en
Volkenkunde (K1T1 V ), elden, Belanda s e ]H< November 700? snmpni sekarang. Selnii
menjadi pcrcilti la juga mcr;adi koordinator editor majalah Jnsfcto Indonesia di Mdbourr

-Austra la

; 3 N 9 7 g - 9 1- : 0 ? 0 - D

k fC <ytf l S1AMAN r o t t i l f R C ** VO$A ) 9709 1t [ 'A)
**L(0JI)?M 9IJ«.!nM 2t).1)24M irax.3M 02M
L-Maftlpo -peneft*-«w<^vlpg.-co«nnj*eUd