content:
Temukan segala yang ditawarkan Scribd, termasuk buku dan buku audio dari penerbit-penerbit terkemuka.
Mulai Coba Gratis
Batalkan kapan saja.
Buku Filsafat Sains Dasar 2011
Diunggah oleh
Irawan Wk
100%(1)100% menganggap dokumen ini bermanfaat (1 suara)
908 tayangan
172 halaman
Informasi Dokumen
klik untuk memperluas informasi dokumen
Data diunggah
Jun 25, 2013
Hak Cipta
© Attribution Non-Commercial (BY-NC)
Format Tersedia
PDF, TXT atau baca online dari Scribd
Bagikan dokumen Ini
Bagikan atau Tanam Dokumen
Opsi Berbagi
Bagikan di Facebook, terbuka di jendela baru
Facebook
Bagikan di Twitter, terbuka di jendela baru
Twitter
Bagikan di LinkedIn, terbuka di jendela baru
LinkedIn
Bagikan dengan Email, membuka klien email
Email
Copy Text
Salin Tautan
Apakah menurut Anda dokumen ini bermanfaat?
100%100% menganggap dokumen ini bermanfaat, Tandai dokumen ini sebagai bermanfaat
0%0% menganggap dokumen ini tidak bermanfaat, Tandai dokumen ini sebagai tidak bermanfaat
Apakah konten ini tidak pantas?
Laporkan Dokumen Ini
Deskripsi:
Hak Cipta:
Attribution Non-Commercial (BY-NC)
Format Tersedia
Unduh sebagai PDF, TXT atau baca online dari Scribd
Tandai sebagai Konten Tidak Pantas
Unduh Sekarang
SimpanSimpan Buku Filsafat Sains Dasar 2011 Untuk Nanti
100%(1)100% menganggap dokumen ini bermanfaat (1 suara)
908 tayangan172 halaman
Buku Filsafat Sains Dasar 2011
Diunggah oleh
Irawan Wk
Deskripsi:
Hak Cipta:
Attribution Non-Commercial (BY-NC)
Format Tersedia
Unduh sebagai PDF, TXT atau baca online dari Scribd
Tandai sebagai Konten Tidak Pantas
SimpanSimpan Buku Filsafat Sains Dasar 2011 Untuk Nanti
100%100% menganggap dokumen ini bermanfaat, Tandai dokumen ini sebagai bermanfaat
0%0% menganggap dokumen ini tidak bermanfaat, Tandai dokumen ini sebagai tidak bermanfaat
Tanamkan
Bagikan
Cetak
Judul terkait
Karusel SebelumnyaKarusel Berikutnya
Handout Persaingan Usaha.sept 2009
keterampilan berfikir kritis
materikuliahHPU2005
Buku Negara Dan Pasar
Boleh Dogn Salah
Estimologi Dasar Pengantar Filsafat Pengetahuan
PERLINDUNGAN HUKUM TERHADAP BANK PEMBAYAR.pdf
filsafat sains
Epistemologi Filsafat Pengetahuan
Silabus Trigonometri SMA Kelas X
Perang Salib
Paham Filsafat Dalam Arsitektur
Psikologi Musik
metode-metode_filsafat
Nilai Filsafat Arsitektur Jawa
Filsafat Ilmu
7 Benda Ajaib Didunia
filsafat
2013 Jadi Buku Filsafat Ilmu
Kuliah 1 Mengapa Belajar Filsafat
Unduh Sekarang
Lompat ke Halaman
Anda di halaman 1dari 172
Cari di dalam dokumen
KATA PENGANTAR
Tulisan ini disusun dengan tujuan menghasilkan bacaan yang merupakan hasil pengumpulan informasi dari buku-buku lama, pendapat dosen senior sebagai dosen penceramah pada kuliah Filsafat Sains dan konsep pemikiran bagaimana sains dasar harus berfungsi yang kami olah dalam perkuliahan Filsafat Sains Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Bandung 2010. Kami mengharapkan adanya masukan membangun dari para pembaca.
Selamat membaca.
Bandung, April 2011
Penulis,
Lilik Hendrajaya
dan
Peserta Kuliah Filsafat Sains 2010
ii
KATA PENGANTAR
DAFTAR ISI
II
DAFTAR ISI
III
BAB 1
PENDAHULUAN
1
BAB 2
PERKEMBANGAN BERNALAR DALAM SAINS
3
2.1 BERNALAR DALAM KEHIDUPAN MANUSIA
3
2.1.1 KECENDERUNGAN MANUSIA MENCARI ILMU PENGETAHUAN
3
2.1.2 MANUSIA MENCARI KEBENARAN DAN TIDAK MENYUKAI KEKELIRUAN
4
2.1.3 MANUSIA CENDERUNG MENCARI KEPASTIAN
4
2.1.4 MANUSIA ITU CENDERUNG BERAGAMA
5
2.1.5 MANUSIA BERFILSAFAT DAN BERTEKNOLOGI
5
2.2 KONTRIBUSI SAINS DALAM PERKEMBANGAN BERNALAR
7
2.2.1 PERKEMBANGAN BERNALAR DI MATEMATIKA
7
2.2.1.1 Matematika dan Filsafat
7
2.2.1.2 Pengembangan Filsafat Matematika Abad Pertengahan ke Zaman Modern
10
2.2.1.3 Prinsip Dasar Pengembangan Bernalar di Matematika
11
2.2.1.4 Peran Matematika dalam Pembangunan Ipteks
14
2.2.1.5 Perkembangan Matematika di Indonesia
16
2.2.2 PERKEMBANGAN BERNALAR DI FISIKA
17
2.2.2.1 Perkembangan Bernalar di Fisika Masa Aristoteles
17
2.2.2.2 Perkembanagan Fisika Masa Isaac Newton
19
2.2.2.3 Pengembangan Filsafat Fisika Menurut Maxwell
20
2.2.3 PERKEMBANGAN BERNALAR DI KIMIA
24
2.2.3.1 Ilmu Kimia pada Zaman Purba
24
2.2.3.2 Perkembangan Kimia Sebelum Abad Pertengahan
25
2.2.3.3 Perkembangan kimia di Eropa Zaman Pertengahan
29
2.2.3.4 Alkimia di Zaman Modern dan Renaisanse
33
2.2.3.5 Keruntuhan Alkimia Barat
35
2.2.3.6 Perkembangan Kimia Modern
36
iii
2.2.4
PERKEMBANGAN BERNALAR DALAM ILMU HAYATI/BIOLOGI
38
2.2.4.1 Awal Perkembangan Ilmu Hayati
38
2.2.4.2 Perkembangan Ilmu hayati abad ke-20
39
2.2.4.3 Arah Perkembangan Ilmu Hayati Pada Masa Depan
41
2.2.5 PERKEMBANGAN BERNALAR DI ASTRONOMI
42
2.2.6 PERKEMBANGAN BERNALAR DI ILMU-ILMU SOSIAL
44
2.2.6.1 Bernalar di Ilmu Sosial Menurut Hegel
44
2.2.6.2 Ekonomi dalam Sudut Pandang Karl Marx
46
2.3
REVITALISASI DAN SUSTAINABILITAS SAINS DASAR
49
2.3.1 REVITALISASI SAINS DASAR
49
2.3.1.1 Pemahaman sains dasar pada Masyarakat Umum
49
2.3.1.2 Produk sains dasar yang Bisa Memberikan Dampak Luas
50
2.3.1.3 Peningkatan Kemampuan Lulusan sains dasar
50
2.3.1.4 Penghiliran sains dasar
50
2.3.2 SUSTAINABILITAS SAINS DASAR
51
DAFTAR KONTRIBUTOR
53
DAFTAR BACAAN
53
BAB 3
MEMAJUKAN SAINS DASAR
54
3.1 MENUJU SINERGISME
54
3.2 DASAR KEILMUAN UNTUK MAJU
55
3.2.1 MEMAJUKAN MATEMATIKA
55
3.2.2 MEMAJUKAN FISIKA
55
3.2.3 MEMAJUKAN ASTRONOMI
56
3.2.4 MEMAJUKAN KIMIA
58
3.2.5 MEMAJUKAN ILMU HAYATI
58
3.3 TATA KERJA SISTEMIK : METODOLOGI PENELITIAN
59
3.4 MEMBANGUN TEORI
60
3.4.1
AWAL BERTEORI.
61
3.4.1.1 Ke Depan (Forward)
61
3.4.1.2 Ke Belakang (Inverse, membalik)
62
3.4.1.3 Sistem Linier
63
3.4.1.4 Teori Medan
63
iv
3.4.1.5
Reaksi Kimia
64
3.4.1.6
Kemampuan Menahan
64
3.4.2 DIFERENSIAL
64
3.4.2.1 Kepekaan (Sensitivitas)
64
3.4.2.2 Elastisitas
65
3.4.2.3 Deret
65
3.4.3 OPTIMASI
66
3.4.4 ANALOGI
66
3.5 MELANJUTKAN TEORI, MELENGKAPI BUKTI KEBENARAN TEORI
67
3.5.1
KONSTRUKSI TEORI
67
3.5.1.1 Merakit Teori
67
3.5.1.2 Menggunakan/menerapkan teori
67
3.5.1.3 Penguatan sains dasar
67
3.6 MAJU : MEMBANGUN DIRI DAN BANGSA
68
3.6.1 DINAMIKA SAINS DASAR
68
3.6.2 STRUKTUR PROSES DINAMIKA SISTEM PENALARAN SAINS DASAR
69
3.6.3 KENDALA LINGKARAN KEBUNTUAN PENGAJAR SAINS DASAR
70
3.6.4 SOLUSI ITERATIF : REVITALISASI SAINS DASAR
71
3.6.5 SAINS DASAR UNTUK MEMBANGUN DIRI DAN BANGSA
73
3.6.5.1 Membangun Diri
73
3.6.5.2 Membangun Bangsa
73
3.7 PENUTUP
78
DAFTAR KONTRIBUTOR DAFTAR BACAAN
80
80
BAB 4
MENGHILIRKAN SAINS DASAR
78
4.1 SAINS: APAKAH MENGHILIRKAN ITU SULIT?
78
4.1.1 PERKEMBANGAN SAINS DI BERBAGAI NEGARA
78
4.1.1.1 Sains di Negara Maju
79
4.1.1.2 Sains di Negara Berkembang
80
4.1.2 PERKEMBANGAN SAINS DI INDONESIA
82
4.2 PROSES MENGHILIRKAN SAINS
83
4.2.1
PERKEMBANGAN ILMU PENGETAHUAN
84
v
4.2.2
RISET MENUJU KE KEMANDIRIAN
84
4.2.3 HASIL RISET SAINS DASAR
86
4.2.4 MENGHILIR MENGHASILKAN KOMODITAS YANG DISERAP PASAR
87
4.2.4.1 Teknologi Pengolahan Buah Kelapa Terpadu dengan Skala Rumah Tangga
(disarikan dari “Bambang Setiaji: Coco Power)
88
4.2.4.2 Pengembangan Statistika Aktuaria
95
4.2.4.3 Mempelajari Aliran Magma dan Erupsi Gunung Api
95
4.2.5 MENGHILIRKAN SAINS DASAR DALAM KURIKULUM
96
4.2.5.1 sains dasar dan Problem Solving
97
4.2.5.2 Mengundang Lulusan SMU untuk menjadi Mahasiswa Sains
102
4.2.5.3 Pengajaran sains dasar di Perguruan Tinggi
105
4.2.5.4 Skripsi Inkubator Usaha
109
4.2.5.5 Pemasaran Prodi Sarjana sains dasar
112
4.3 MENGHILIRKAN SAINS MENGUATKAN NEGARA
113
4.3.1
KERJASAMA PERGURUAN TINGGI DENGAN DUNIA INDUSTRI
114
4.4 REVITALISASI PERTANIAN MENURUT SAINS DASAR
118
4.4.1 DASAR PERTUMBUHAN ILMU DAN TEKNOLOGI
119
4.4.2 AGROTEKNOLOGI DAN AGRIBISNIS
120
4.4.3 PERTANIAN/AGROKOMPLEKS
121
4.4.4 BUDIDAYA PERTANIAN DENGAN KONSEPSI SAINS DASAR
122
4.4.5 PENDEKATAN SISTEM PADA PROSES KIMIA
123
4.4.6 REVITALISASI PENDIDIKAN SARJANA DAN PASCA SARJANA PERTANIAN
125
DAFTAR KONTRIBUTOR
127
DAFTAR BACAAN
127
BAB 5
SIKAP, PERILAKU DAN KEPEMIMPINAN SAINS DASAR
127
5.1 BERBAGAI KESULITAN
127
5.2 SIKAP UTAMA
128
5.2.1 SOFT SKILL
129
5.2.2 KEPEMIMPINAN
135
5.3 MEMBENTUK SIKAP DAN PERILAKU KEPEMIMPINAN
136
5.3.1
MEMBENTUK SIKAP DAN PERILAKU SAINS DASAR
137
5.3.1.1
Mengolah Data Secara Jujur (The Treatment of Data)
139
vi
5.3.1.2
Jujur Pada Kesalahan dan Segala Aspek yang Dilakukan dalam Penelitian
140
5.3.1.3 Menghindari Research Misconduct Ketika Melakukan Penelitian
5.3.1.4 Meminta Bimbingan dan Nasihat dari Pembimbing dan Mentor (Advising dan
140
Mentoring)
141
5.3.1.5 Membiasakan Keselamatan Bekerja di Laboratorium Saat Melakukan Riset
142
5.3.1.6 Menulis Publikasi Internasional untuk Berbagi Hasil Penelitian
143
5.3.1.7 Ilmuwan dan Masyarakat
144
5.3.2
MEMBENTUK KEPEMIMPINAN
145
5.3.2.1 Kesadaran Diri (Self Awareness)
147
5.3.2.2 Keterampilan Interpersonal (Interpersonal Skills)
147
5.3.2.3 Orientasi Belajar (learning orientation)
148
5.4
MAJU DENGAN SIKAP PARADIGMATIF
149
5.4.1 PENGERTIAN
149
5.4.2 ETOS KERJA
149
5.4.3 PARADIGMA TRIDHARMA TERPADU PRODUKTIF TERUKUR
150
5.4.4 PARADIGMA PENGEMBANGAN TENAGA AKADEMIK
152
5.4.5 PROAKTIF MENGATASI KACAUNYA BIROKRASI
153
5.4.6 PPAK (PANITIA PENILAI ANGKA KREDIT) SEBAGAI PANITIA PEMANTAU KARIR
154
DAFTAR KONTRIBUTOR DAFTAR BACAAN
156
157
BAB 6
PENUTUP
159
BAB 7
DAFTAR NARA SUMBER
160
vii
BAB 1
PENDAHULUAN
sains dasar (Basic Sciences) yang terdiri dari Matematika, Fisika, Kimia dan Biologi dipercaya di dunia sebagai pengetahuan dasar bagi manusia untuk memahami pengetahuan lainnya, khususnya agar manusia dapat berkemampuan dan berketerampilan untuk bekal hidupnya. Oleh karena itu, pendidikan sains dasar dimulai dari tempat pendidikan dasar dan berlanjut ke tahap berikutnya. Untuk menghasilkan guru atau dosen, diwajibkanlah tiap perguruan tinggi besar atau yang diselenggarakan oleh pemerintah untuk mempunyai fakultas yang menyelenggarakan sains dasar yang dikenal dengan FMIPA (Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam) untuk menghasilkan calon ilmuwan, FPMIPA (Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam) untuk menghasilkan guru, maupun PMIPA dalam FKIP (Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan).
Negara maju mengutamakan pendidikan sains dasar bagi pertumbuhan bangsanya. Oleh karena itu dukungan dana pertumbuhan bagi sains dasar amatlah penting. Di tiap perguruan tinggi besar selalu ada Fakultas sains dasar. Atas dasar keyakinan ini, maka FMIPA, FPMIPA maupun keberadaan PMIPA dalam FKIP di Indonesia sangat diutamakan. Hampir di tiap Ibu Kota Propinsi, universitas negeri mempunyai FMIPA atupun FKIP dengan Pendidikan MIPA-nya. Inilah gambaran keberadaan institusi sains dasar di Indonesia yang dimulai secara “by default” karena keyakinan tersebut.
Kemajuan perkembangan sains dasar dalam mutu pelaksannannya ataupun arah pengembangannya sangat bergantung pada wawasan masyarakat dan dosen pengelolanya. Bahkan pada tahun 1983 telah terjadi krisis mutu hasil pendidikan sains dasar pada tingkat Sekolah Lanjutan Atas karena tidak adanya arahan dan kendali pelaksanaan dan tidak terjadinya sinergi “pertolongan” dari institusi pendidikan yang maju dan mapan ke institusi yang asal jalan.
Beberapa perguruan tinggi pembina yang memiliki FMIPA ditugaskan untuk menghasilkan guru lulusan D3 MIPA. Akhirnya pada 1987 terjadilah sinergi yang diharapkan di mana dosen-dosen lulusan sarjana (S1) PMIPA dari IKIP maupun FKIP secara terseleksi dapat melanjutkan ke program Magister Sains di FMIPA perguruan tinggi pembina. Program sinergi berlanjut sekaligus dengan penyamaan kurikulum tingkat sarjana dalam 6 semester. Dengan perbaikan mutu dosen dari program sinergi ini sudah selayaknya sains dasar menunjukkan kemanfaatannya bagi pembangunan bangsa ke bidang lain selain bidang pendidikan. Banyak bidang-bidang ilmu dasar profesi yang belum tumbuh dan terus pertumbuhannya di sains dasar. Pengembangan ke bidang lain yang lebih
1
“menghilir” sudah cukup lama tetapi belum merata kemajuannya. Beberapa sebab yang sifatnya teknis dan tak disadari oleh para dosen ilmuwan, antara lain adalah:
Ketika para peneliti tersebut menjalani pendidikan pascasarjana (S2, S3) di luar negeri, segera setelah selesai dengan program tersebut, mereka diminta untuk kembali pulang, sehingga belum sempat melihat dan mempelajari bagaimana sains dasar yang dipelajari dapat menghilir di negara maju tersebut.
Tidak banyak, bahkan sangat langka, praktek sains dasar yang menghilir di kehidupan sehari-hari selain lulusan sains dasar bekerja di bidang lain.Jika ada sains dasar yang menghilir, cukup keras juga protes dari bidang lain yang biasa di bidang hilir tersebut karena merasa “pekerjaannya” direbut.
Pada era saat ini, di mana anggaran pendidikan telah mencapai 20%, tepat kiranya menjadi waktu bagi sains dasar untuk dapat menguatkan diri dalam cakupan dasar dan mutu serta sekaligus mengembangkan terapan menuju hilir agar warna pengajaran sains dasar lebih bermakna dan berarah ke bidang kehidupan. Selain itu banyak bidang-bidang pekerjaan baru bisa tercipta atau tertangani di mana “tunas-tunas”-nya adalah sains dasar. Bagi Indonesia, di sekitar ibu kota Propinsi di luar Jawa, sumber daya manusia yang berlatar belakang sains dasar (sebagai guru) dan Ilmu Pertanian cukup banyak, yang perlu dipertimbangkan jika ingin membangun industri atau teknologi di daerah. Artinya, mereka yang memiliki latar belakang bidang sains dasar dan pertanian harus bisa berkonversi ke bidang yang akan dibangun.
Berdasarkan hal-hal di atas, tulisan ini mencoba melakukan inventarisasi kekuatan sains dasar yang menggeliat untuk menghasilkan pemikiran dan karya yang dapat menyelesaikan permasalahan bangsa.
2
BAB 2
PERKEMBANGAN BERNALAR DALAM SAINS
2.1 Bernalar dalam Kehidupan Manusia
Ada berbagai hal yang mendasari perkembangan bernalar dalam kehidupan manusia. Sub bab-sub bab berikut akan membahas berbagai hal tersebut secara terperinci.
2.1.1 Kecenderungan Manusia Mencari Ilmu Pengetahuan
Pada hakekatnya manusia selalu ada rasa ingin tahu. Ini muncul sejak manusia masih dalam kandungan sang ibu hingga mereka menjalani kehidupan ini. Pengalaman menambah pengetahuan, tetapi tidak otomatis manusia yang sudah berpengalaman memiliki persentuhan alam dengan inderanya, otomatis dikatakan berpengetahuan. Jadi, pengalaman semata tidak otomatis mendatangkan pengetahuan. Pengetahuan baru ada apabila demi pengalamannya manusia bisa memberikan putusan. Ilmu adalah seperangkat pengetahuan yang diperoleh melalui prosedur ilmiah. Ilmu harus universal, metodis, sistematis dan obyektif.
Universal, artinya berlaku kapan pun dan dimana pun.Ilmu adalah mencari sesuatu yang bersifat umum, bukan khusus. Dari suatu ilmu yang bersifat umum ini akan terlahir apa yang kita sebut sebagai teori. Teori masih harus diuji kebenarannya. Sebuah teori yang sudah tidak terbantahkan kebenarannya menjadi hukum. Misalnya hukum gravitasi, hukum Newton dan sebagainya.
Metodis artinya hanya pengetahuan yang memenuhi sejumlah tatacara tertentu yang layak disebut ilmu, karena ilmu tidak dibangun secara kebetulan:ada metode dan ada tatacaranya. Tatacara ini ditempuh seorang ilmuwan, agar ilmunya bisa diuji dan diuji lagi oleh ilmuwan lain: diverifikasi bukan secara kebetulan walau idenya bisa saja datang secara kebetulan yang lazim disebut inspirasi. Tatacara ilmiah ini disebut sebagai metode ilmiah.
Sistematis, artinya ilmu bersifat sistematis, tersusun dalam satu rangkaian sebab akibat. Sistematis dapat juga diartikan masuk akal atau logis. Dengan kata lain ilmu itu tidak acak-acakan, tidak ruwet asal-asalan, melainkan tertib dan teratur dengan logika berpikir yang juga tertib dan teratur. Tampaknya dapat dikatakan bahwa jika suatu kesimpulan diperoleh secara sistematis, maka hal tersebut adalah ilmu, tetapi tidak semua yang benar diperoleh secara ilmiah misalnya kebenaran wahyu.
Ilmu bersifat objektif, tidak subjektif. Persoalannya adalah apa itu objektif? Apa pula subjektif? Yang dicari ilmu adalah kebenaran. Sesuatu dinyatakan objektif apabila yang menyatakan benar adalah fakta dan data yang melekat pada objeknya. Sebaliknya, sesuatu dikatakan subjektif jika yang
3
menyatakan benar adalah subjek manusianya. Maka yang dicari ilmu adalah kebenaran objektif, bukan subjektif.
2.1.2 Manusia Mencari Kebenaran dan Tidak Menyukai Kekeliruan
Dengan naluri ingin tahunya, manusia ingin mengetahui segala yang tersentuh inderanya, segala apa yang ia lihat dan ia rasa, termasuk ikhwal dirinya sendiri: Siapa saya? Darimana saya? Mau ke mana saya? Apakah/dimanakah pusat tatasurya? Mengapa air jika dipanaskan mendidih? Maka, manusia mencari tahu, baik melalui pengalamannya sendiri maupun pengalaman orang lain yang disampaikan kepadanya. Yang dicari manusia adalah pengetahuan yang benar. Manusia tidak suka dengan kekeliruan dan selalu mencari kebenaran. Pada awalnya manusia meyakini bahwa bumi adalah pusat tatasurya. Belakangan manusia menyadari bahwa pengetahuannya keliru. Manusia tidak suka kekeliruan. Bisa jadi tadinya ia menyangka bahwa ia benar. Manakala ia tahu bahwa ia keliru, maka tidak puaslah ia, dan mencoba mencari kebenaran. Manusia tidak akan pernah lelah dalam mencari dan menemukan kebenaran.
Maka, apa itubenar? Apa pula keliru? Benar adalah kesesuaian antara pengetahuan/apa yang kita ketahui dengan kenyataan objek-nya. Jika pengetahuan kita menyatakan Kutub Utara dingin dan ternyata Kutub Utara dingin maka dikatakan bahwa pengetahuan kita benar. Sebaliknya, jika pengetahuan kita menyatakan bahwa Kutub Utara panas, padahal kenyataannya Kutub Utara dingin, maka dinyatakan bahwa pengetahuan kita keliru. Jadi, keliru adalah ketidaksesuaian antara pengetahuan dengan kenyataan objeknya.
Masalahnya, satu objek bisa terdiri dari beberapa aspek. Maka, apabila kita hanya tahu sebagian aspek dari sebuah objek, kita tidak dikatakan keliru, melainkan pngetahuannya belum lengkap. Misalnya seseorang mengikuti ujian dengan sejumlah soal sebagai alat ukur untuk tujuan tertentu. Ia menjawab, memberikan putusan. Atas jawabannya, penilai memberi nilai, mulai dari 10 hingga 0. Bagi yang menjawab seluruh aspek dari objek yang ditanyakan, memperoleh nilai 10. Nilai 7 atau 6 jika hanya sebagian aspek yang yang diberikan putusannya. Nilai 0 diberikan untuk Anda yang keliru, atau bisa juga ketidaksesuaian antara pengetahuan dengan kenyataan objeknya.
2.1.3 Manusia Cenderung Mencari Kepastian
Sebagaimana dikemukakan di atas, yang dicari manusia dalah pengetahuan yang benar. Pengetahuan yang benar adalah pengetahuan yang sesuai dengan objeknya. Pengetahuan ini didapatkannya dari pengalaman sendiri atau pengalaman orang lain. Untuk mendapatkan pengetahuan dari orang lain, diperlukan sikap mental yang disebut percaya. Persoalannya adalah:
4
apa itu percaya? Pada hakikatnya, percaya adalah menerima benar begitu saja tanpa kita mempersoalkan lagi kebenarannya karena otoritas atau kredibilitas orang yang menyatakan.
Percaya adalah menerima kebenaran berdasarkan orang lain di mana orang ini punya kredibilitas tinggi. Kepercayaan berbeda dengan keyakinan. Apabila kepercayaan adalah menerima benar berdasarkan kredibilitas orang yang menyampaikan, maka keyakinan adalah menerima benar karena diri kita sendiri yang menyatakan benar. Selain kepercayaan dan keyakinan, masih ada kepastian. Jika kepercayaan yang menyatakan benar adalah orang lain yang punya kredibilitas, keyakinan adalah diri kita yang menyatakan benar, maka dalam kepastian yang menyatakan benar adalah fakta dan data. Fakta dan data menyatakan benar, bukan diri kita atau orang lain. Itulah kepastian.
2.1.4 Manusia itu Cenderung Beragama
Agama dibangun dengan kepercayaan dan atau keyakinan. Dari kepercayaan bisa tumbuh keyakinan, atau sebaliknya: dari keyakinan tumbuh kepercayaan. Dalam agama, percaya adalah kata lain dari iman. Jika Anda sudah tidak percaya, maka Anda tidak lagi beriman. Inilah yang membedakan agama dengan ilmu. Ilmu harus dibangun dengan kepastian. Kepastian artinya yang menyatakan benar adalah fakta dan data dari suatu objek. Masalahnya, tidak semua objek agama bisa diverivikasi, diamati dan diuji, seperti misalnya surga dan neraka. Karenanya, agama berbeda dengan ilmu baik dilihat dari sifat objekmya maupun dari sikap mental dan menyikapi kebenarannya.
2.1.5 Manusia Berfilsafat dan Berteknologi
Ada sebuah ranah yang objeknya berada di antara ilmu dan agama, objeknya ada dan mungkin ada, sekaligus tidak harus ada dalam arti bisa diuji dan diverifikasi secara empirik. Inilah area filsafat, ibu dari segala ilmu. Jadi, filsafat adalah jenis pengetahuan manusia yang mencoba mencari sebab yang sedalam-dalamnya dari segala sesuatu yang ada dan mungkin ada. Dalam mencari sebab yang sedalam-dalamnya itu kita bersifat kritis. Kritis artinya tidak mudah percaya.
Dalam mempertanyakan segala sesuatunya secara mendalam, mendasar, dan kritis, maka terkadang kita kembali kepada pertanyaan awal, titik awal dimana pertanyaan itu bermula. Berfilsafat sesungguhnya mudah. Kita hanya harus bertanya dan bertanya, mempertanyakan segala sesuatu secara mendasar, hingga ke akar. Awalnya seorang anak kecil yang baru bertumbuh rajin bertanya, “Kenapa ada hujan? Kenapa ayam bertelur kucing beranak?” Si Ibu semula rajin menjawab, akhirnya kesal juga. “Sudah jangan lagi tanya-tanya. Ibu sedang sibuk, tahu!” Maka sejak itu si anak takut dan
5
malas bertanya. Karena pengalamanmengajarkan bahwa pertanyaan akan mendatangkan kemarahan, sejak itu pula, filsafat menjadi sulit bagi kita.
Perkembangan sains tidak terlepas dari perkembangan peradaban manusia dalam ilmu pengetahuan dan teknologi termasuk filsafat di masyarakat. Sejarah mencatat pada abad ke dua puluh ini terjadi perubahan besar. Semua perubahan tersebut berkembang dari filsafat yang dianut oleh manuasia hampir di seluruh dunia di masa sebelumnya. Kehidupan sekarang diwarnai oleh ipteks yang memaksa masyarakat banyak atau masyarakat awam belajar tata kehidupan berteknologi.
Ilmu pengetahuan merupakan suatu proses pemikiran dan analisis yang rasional, sistematik, logis, dan konsisten. Tujuan luhur ilmu pengetahuan adalah untuk menyejahterakan umat manusia. Ilmu pengetahuan mendorong teknologi, teknologi mendorong penelitian, penelitian menghasilkan ilmu pengetahuan baru. Ilmu pengetahuan baru mendorong teknologi baru. Perkembangan ilmu pengetahuan akan mendorong kemajuan teknologi. Teknologi yang berkembang pun akhirnya dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan hidup manusia.
Dalam psikologi, dikenal konsep diri dari Freud yang dikenal dengan nama “id”, “ego” dan “super- ego”. “Id” adalah bagian kepribadian yang menyimpan dorongan-dorongan biologis (hawa nafsu dalam agama) dan hasrat-hasrat yang mengandung dua instink: libido (konstruktif) dan thanatos (destruktif dan agresif). “Ego” adalah penyelaras antara “id” dan realitas dunia luar. “Super-ego” adalah polisi kepribadian yang mewakili ideal, hati nurani (JRakhmat, 1985). Dalam agama, ada sisi destruktif manusia, yaitu sisi angkara murka (hawa nafsu). Sifat-sifat dasar manusia inilah yang mendorong manusia untuk berusaha memenuhi kebutuhan-kebutuhannya. Setelah satu kebutuhan terpenuhi, muncul kebutuhan yang lain, seakan-akan kebutuhan manusia tidak pernah ada batasnya. Manusia pun terus berusaha untuk memenuhi kebutuhan-kebutuhan tersebut. Saat manusia sudah tidak mampu untuk memenuhi kebutuhannya, ilmu pengetahuan pun diperlukan. Manusia mengembangkan ilmu pengetahuan dengan tujuan memenuhi kebutuhannya.
Perkembangan ilmu pengetahuan tersebut, berkembanglah ilmu teknik/rekayasa yang kemudian melahirkan teknologi. Teknologi tersebutlah yang kemudian digunakan untuk memenuhi kebutuhan manusia. Seperti yang sudah disebutkan sebelumnya bahwa manusia memiliki ego dan nafsu, hal tersebut mendorong adanya kebutuhan-kebutuhan manusia yang terlampau berlebihan, seperti rasa ingin berkuasa atas orang lain. Kebutuhan manusia ada yang sama dan ada yang berbeda satu sama lain. Kadang-kadang kebutuhan seseorang berbenturan atau beririsan dengan orang lain,
6
sehingga dalam proses pemenuhan kebutuhan tersebut timbul persaingan satu sama lain. Teknologi pun tidak jarang digunakan untuk hal-hal yang negatif atau destruktif. Saat ini terjadi, seharusnya kita kembalikan lagi ilmu pengetahuan pada tujuan luhurnya, yaitu demi menyejahterakan umat manusia.
2.2 Kontribusi Sains dalam Perkembangan Bernalar
Karena keingintahuan manusia dan setelah ditemukan dan disepakatinya sebuah kebenaran, maka pengetahuan tersebut tersusun. Di dalam pengetahuan inilah nalar (logika) ataupun urutan nalar (bernalar) terjadi.Proses penyelarasan untaian nalar ini selalu terkait dengan objek pengetahuan yang sudah terjadi akan lebih terasa kemanfaatannya daripada proses bernalar pembentukannya. Oleh karena itu, ilmu pengetahuan kemudian disebarluaskan sekaligus memperkenalkan cara bernalarnya. Agar terjadi kemudahan dalam mengingatnya, beberapa cara bernalar khas dikaitkan dengan ilmu pengetahuan tersebut. Dalam konteks ini matematika menjadi ilmu pengetahuan meskipun tidak selalu dikaitkan dengan fakta, karena hanya ilmu berfikir.
2.2.1 Perkembangan Bernalar di Matematika
2.2.1.1 Matematika dan Filsafat
Salah satu tujuan dari filsafat adalah menemukan pemahaman dan tindakan yang sesuai. Filsafat erat kaitannya dengan ilmu. Matematika dan filsafat memiliki hubungan yang lebih erat, dibandingkan ilmu-ilmu lainnya, karena filsafat adalah pangkal untuk mempelajari ilmu dan matematika adalah ibu dari segala ilmu. Dengan kata lain, filsafat dan matematika adalah ibu dari segala ilmu. Keeratan keduanya menjadi lebih karena keduanya adalah apriori dan tidak eksperimentalis. Artinya, hasil dari keduanya tidak memerlukan bukti secara fisik. Filsafat matematika mempunyai tujuan untuk menjelaskan dan menjawab tentang kedudukan dan dasar dari obyek dan metode matematika, yaitu menjelaskan apakah secara ontologism obyek matematika itu ada, dan menjelaskan secara epistemologis apakah semua pernyataan matematika mempunyai tujuan dan menentukan suatu kebenaran. Mengingat bahwa hukum-hukum alam dan hukum-hukum matematika mempunyai kesamaan status, maka obyek-obyek pada dunia nyata mungkin dapat menjadi pondasi matematika.Di indonesia sendiri pengamalan filsafat dalam ilmu,
khususnya matematika, masih sangat amat jarang, bahkan tidak ada.
Salah satu pencetus filsafat matematika adalah Ludwig Josef Johann Wittgenstein . Wittgenstein lahir di Wina, Austria, 26 April 1889 – meninggal di Cambridge, 29 April 1951 pada umur 62 tahun. Wittgenstein adalah salah satu filsuf paling berpengaruh abad kedua puluh dan memiliki kontribusi
7
yang besar dalam filsafat bahasa, filsafat matematika, dan logika. Wittgenstein merupakan filsuf kelahiran Austria yang kemudian melanjutkan studinya di Inggris. Karya awalnya, Tractatus-Logico- Philosophicus memiliki pengaruh yang sangat besar dalam gerakan Lingkaran Wina, terutama Ruldof Carnap dan Moritz Schick. Hanya buku filsafat inilah yang Wittgenstein diterbitkan selama hidupnya.Oleh beberapa orang ia diniliai sebagai filsuf yang paling penting sejak Immanuel Kant. Wittgenstein berpendapat bahwa masalah filsafat sebenarnya adalah masalah bahasa.
Ada tiga periode pemikiran Wittgenstein, yaitu periode awal (filsafat matematika), periode pertengahan (konsepsi kalkulus), dan periode akhir (konsepsi language game). Periode awal terjadi sekitar tahun 1914-1916. Di dalam Tractatus dan di dalam buku catatannya, Wittgenstein mengkritisi Russel dan Frege yang menulis tentang dasar-dasar matematika. Russel dan Frege dikatakan sebagai aliran logis (logicism). Aliran ini berpandangan bahwa matematika bisa direduksikan ke dalam logika. pendapat Wittgenstein yang pertama adalah bahwa proposisi matematika adalah proposisi-proposisi yang berisi persamaan-persamaan, oleh karena itulah maka proposisi matematika adalah proposisi yang semu. Proposisi matematika tidak menentukan apapun tentang objek. Klaim ini secara nyata tampak dalam pembahasan semantiknya yang ruwet dan pembahasan mengenai metafsisika yang ada di dalam Tractatus.
Periode pertengahan adalah periode konsepsi kalkulus terjadi sekitar tahun 1930. Dia mengatakan bahwa “nama mempunyai makna”. Dia berkata bahwa sebuah proposisi mempunyai makna dalam
kalkulus yang dimilikinya. “Kalkulus itu adalah sebagai sesuatu yang otonom, bahasa harus berbicara
adalah aturan kata dalam kalkulus”. Dalam masa transisi ini Wittgenstein
membuktikan bahwa tiap kalkuluus secara individu adalah sesuatu yang sangat dekat.dan punya sistem sendiri. Dan ia tidak mempunyai kritik eksternal. Aturan-aturan itu sendiri menentukan makna. Oleh karena itu kalkulus adalah sesuatu yang final dan akhir dari pengadilan (pembuktian).
pada dirinya…
makna
Berikut adalah beberapa kutipan filsafat matematika dan makna filosofisnya.
Alam semesta diatur secara terukur(Phytagoras). Hal yang mengagumkan dari alam adalah disiplinnya yang patuh mengikuti hukum-hukum matematis. Misalnya saja bumi mengelilingi matahari selama 365 hari, bulan mengelilingi bumi selama 30 hari, bumi berotasi pada sumbunya selama 24 jam setiap harinya. Angka-angka ini tidak pernah berubah seenak hati bulan dan bumi. Semuanya teratur mengikuti ukuran yang telah ditentukan. Dan kesadaran akan keteraturan inilah yang merupakan hakekat mengapa perlu belajar matematika.
8
Sebuah persamaan bagiku tak lain dari ungkapan pikiran Tuhan (Srinivasa Ramanujan).Phytagoras berbicara mengenai kepatuhan alam mengikuti hukum matematis, Sedangkan Ramanujan berbicara bahwa angka2 yang muncul bukanlah hanya sembarang angka. Melainkan hasil dari persamaan yang telah digariskan oleh Sang Pencipta. Dengan kata lain, dunia matematika adalah dunia tentang perubahan kuantitas dari satu ke kuantitas yang lain, dari angka satu ke angka yang lain.
Matematika adalah sebuah bahasa (Osiah Willard Gibbs).Dunia matematika adalah dunia bagaimana mengkomunikasikan sesuatu dengan simbol. Mengkomunikasikan bentuk-bentuk persamaan alam ke dalam bahasa yang mudah dimengerti oleh manusia.
Salah satu tujuan utama dari penyelidikan teoritis dalam bidang pengetahuan saya adalah untuk menemukan sudut pandang yang darinya pokok persoalannya menjadi tampak dalam kesederhanaannya yang paling tinggi (Josiah Willard Gibbs). Kesederhanaan bahasa matematika, memungkinkan orang memiliki satu pandangan umum untuk mengkomunikasikan pemikirannya. sehingga bias-bias yang terjadi, dapat diminimalisir, bahkan dihilangkan.
Dalam analisis matematika, kita menyebut bagian dari garis yang belum ditentukan besarnya sebagai ; sementara sisanya tidak kita sebut sebagai , sebagaimana kita menyebutnya dalam kehidupan biasa, namun . Di sinilah bahasa matematika memiliki keunggulan yang besar jika dibandingkan dengan bahasa biasa (Lichtenberg George Christoph). Bahasa matematika membuat kita terhindar dari kebingungan fokus. Dari kutipan di atas, ketika matematika bertanya mengenai yang berkaitan dengan , kita akan selalu fokus dengan dan dan tidak akan melenceng ke sehingga akhirnya mempermudahkan kita untuk menyelesaikan masalah antara dan .
Proposisimatematika karenanya memiliki kepastian tak terbantahkan yang sama sebagaimana kepastian yang khas dimiliki oleh proposisi seperti ‘semua bujang itu belum menikah’, namun sekaligus proposisi tersebut juga tak meiliki kandungan empiris dan hal ini terkait dengan sifat kepastiannya itu: proposisi matematika itu kosong dari segenap isi fraktual; proposisi tersebut tidak menyampaikan informasi mengenai kedudukan perkara empiris mana pun (Carl G Hempel).Kutipan ini menjelaskan bahwa mempelajari matematika adalah berkaitan dengan angka atau kuantitas, bukan dengan objek yang diterangkan oleh nilai-nilai kuantitasnya.
Apakah sesuatu yang menumbuhkan rasa keanggunan dalam diri kita dari sebuah penyelesaian perhitungan, dari sebuah pembuktian? yaitu keselarasan di antara unsur-unsur yang berbeda- beda, kesimetrisan mereka, keseimbangan yang serasi di antara mereka; ringkasnya ialah yang menciptakan keteraturan, yang menciptakan keutuhan, yang memungkinkan kita bisa melihat
9
dengan jernih dan memahami dengan gamblang pada saat yang bersamaan yang keseluruhan dan
yang rinci-rinci (Jules Henri Poincare).Kutipan ini menjelaskan bahwa dengan belajar matematika,
kita mampu melihat sesuatu secara lebih sistematis dan lebih luas lagi, mengenal hubungan-
hubungan detail yang bisa membawa kita memahami sesuatu secara lebih jelas dan dan dalam
konteks yang lebih besar.
Matematika sebagai ilmu tentang pola merupakan sebuah cara memandang dunia, baik dunia fisik, biologis dan sosiologis di mana kita tinggal, dan juga cara memandang dunia batin dari
pikiran dan pemikiran-pemikiran kita (Keith Devlin). Kutipan ini hampir sama maknanya dengan
kutipan sebelumnya, bahwa matematika adalah cara untuk memandang dunia.Tidak hanya
memandang bagaimana dunia secara fisik bekerja, tapi lebih dalam lagi ke bawah alam sadar dan
pemikiran kita. Dari hubungan ini, terlihat jelas bagaimana memang matematika dan filsafat adalah
sesuatu yang bersanding secara sejajar dan saling melengkapi.
2.2.1.2 Pengembangan Filsafat Matematika Abad Pertengahan ke Zaman Modern
Immanuel Kant meletakkan dasar matematika pada kegiatan kognisi manusia, bukan pada obyek di
luar matematika. Sementara kaum empiris dan kaum rasionalis berusaha meletakkan dasar
matematika sebagai putusan epistemologis yang sah dan benar. Immanuel Kant berusaha
mengembangkan bentuk dan kategori untuk menciptakan kondisi bagi dimungkinkanya kegiatan kognisi secara obyektif dari matematika. Perkembangan refleksi pengetahuan dan kognisi
matematika menunjukkan bahwa setiap jaman memberikan landasan bagi matematika, namun di
antara landasan-landasan tersebut tidak luput dari kritik atas kelemahan-kelemahannya. Pondasi
ideal matematika dimana pendekatan deduksi maupun induksi tidak dapat dimasukkan telah
ditinggalkan.
Kant menyarankan bahwa, sebagai ganti menganggap bahwa pikiran kita menyesuaikan dengan
obyek-obyek di luar diri kita, kita dapat berasumsi bahwa obyek-obyek di luar diri kita itulah uyang
disesuaikan dengan pikiran kita. Kant menyatakan bahwa obyek dari pengalaman manusia, yaitu
phenomena, mungkin dapat kita ketahui melalui penampakannya. Tetapi kita tidak dapat mengetahui esensi dibalik phenomena yang disebut sebagai noumena atau yang ada di dalam
dirinya. Kant berpendapat bahwa tiga disiplin matematika yaitu logika, aritmetika, dan geometri
sebagai cabang ilmu matematika yang saling bebas dan masing-masing bersifat sintetik.
Di dalam The Critique of Pure Reason dan The Prolegomena to Any Future Metaphysics, Kant
menyatakan bahwa kebenaran geometri bersifat sintetik a priori dan bukannya analitik seperti yang
10
sekarang diyakini oleh banyak orang. Sedangkan kebenaran logika dan kebenaran yang diperoleh hanya melalui penyebutan definisi merupakan kebenaran analitik sebab mereka tergantung kepada kegiatan analitis dan kegiatan memecah keseluruhan menjadi bagian-bagian tanpa memerlukan informasi tambahan dari luar. Oleh karena itu kebenaran analitik bersifat a priori. Sebaliknya, kebenaran sintetik memerlukan kegiatan mensintesis atau mengkombinasikan dengan informasi
yang lain untuk memperoleh pengetahuan yang baru.
Filsafat modern setelah masa Immanuel Kant memberikan kriteria penting bagi pondasi matematika. Beberapa kriteria tersebut misalnya pondasi matematika harus bersifat logis, berdasarkan kepada filsafat matematika, bersadar pada filsafat bahasa dan merupakan epistemologi matematika. Peranan Teori Pengetahuan dari Immanuel Kant dapat disoroti dari penerapan doktrin Immanuel Kant bagi aljabar dan geometri dan kesimpulannya aljabar adalah ilmu tentang waktu dan geometri adalah ilmu tentang ruang. Karena waktu dan ruang berbentuk intuisi formal maka semua pengetahuan matematika lainnya harus dipelajari dalam ruang dan waktu.
2.2.1.3 Prinsip Dasar Pengembangan Bernalar di Matematika
Dasar bernalar di Matematika adalah logika. Logika adalah suatu metode untuk mengukur ketepatan
dalam berpikir dan membuat kesimpulan. Proses logika melalui tiga tahap, yaitu abstraksi,
pernyataan, dan penalaran.
Pertama,abstraksi adalah pengambilan informasi-informasi penting dari suatu fenomena yang menjadi pusat perhatian. Misalkan A ingin membuat suatu program komputer, maka yang menjadi permasalahan adalah program apa yang ingin A buat dan mengapa A ingin membuat program tersebut. Lalu permasalahan selanjutnya muncul, bagaimana A dapat membuat program tersebut. Bahasa pemrograman apa yang A kuasai dan bagaimana bahasa pemrograman tersebut membuat
program yang A inginkan dapat terwujud.
Kedua,pernyataanproses logika ini mengubah kalimat-kalimat pertanyaan yang muncul dalam proses abstraksi menjadi kalimat-kalimat pernyataan. Pada masalah membuat program komputer di atas, kalimat-kalimat pernyataan yang muncul antara lain. A ingin membuat program ploting evolusi dinamik di sekitar titik kesetimbangan sebagai tugas dari mata kuliah yang A ikuti; A mahir menggunakan bahasa pemrograman Maple; dan program yang A inginkan dapat terwujud dengan adanya fasilitas odeplot 2D dan 3D pada program Maple.
Ketiga, setelah terbentuk kalimat-kalimat pernyataan, proses selanjutnya adalah penalaran. Seperti jika kita melihat ketiga kalimat pernyataan sebelumnya, kita dapat menyimpulkan sepertinya A
11
dapat menyelesaikan tugas matakuliahnya dengan baik. Terlepas benar atau tidaknya kesimpulan yang kita ambil, secara naluri proses penalaran berlangsung dengan sendirinya.
Cara bernalar manusia terus mengalami perkembangan seiring perubahan zaman. Logika sudah menjadi bagian yang terintegrasi dalam diri seseorang dalam kehidupan sehari-hari, baik dalam urusan pekerjaan, belajar, bahkan sampai kepada bagaimana kita mengunyah makanan, sebenarnya proses penalaran terus berjalan Setiap harinya ratusan penalaran kita lakukan tanpa diri kita sendiri perlu menyadarinya. Berikut ini, prinsip dasar bernalar di Matematika yang terdiri dari logika klasik, rasionalisme, enpirisme, modernisasi, dialektika, logika matematika, dan bernalar matematika, membangun matematika dalam pembangunan, dan matematika dalam pembangunan nasional.
Logika klasik. Manusia yang pertama kali membakukan proses penalaran atau logika adalah Aristoteles. Logika Aristoteles adalah suatu sistem berpikir deduktif (deductive reasoning), yang bahkan sampai saat ini masih dianggap sebagai dasar dari setiap pelajaran tentang logika formal (formal logic). Analytic adalah ilmu logika yang berdasarkan pada premis-premis yang diasumsikan benar. Salah satu konsep dasar dari logika Aristoteles adalah silogisme. Pernyataan spektakuler Aristoteles adalah "A discourse in which, certain things being stated, something other than what is stated follows of necessity from their being so."Contoh silogisme: semua mamalia menyusui(premis mayor), kuda adalah mamalia (premis minor), karena itu kuda menyusui (kesimpulan). Kesimpulan dapat diambil jika subjek dari premis minor adalah bagian dari subjek premis mayor. Predikat kalimat kesimpulan adalah predikat premis mayor.
Rasionalisme (Latin ratio, "reason") muncul dalam beberapa bentuk nyaris pada setiap tingkatan filsafat, teologi Barat. Namun, umumnya rasionalisme ini diidentifikasi dengan tradisi yang berakar dari abad ke-17 oleh filsuf dan cendekia Perancis, René Descartes."Aku berpikir, berarti aku ada".(Rene Descartes (1598-1650)). Kalimat tersebut dapat diartikan, segala sesuatu dapat menjadi benar jika dapat dibuat penalaran atau logika yang membuktikannya benar. Itu adalah ide dasar dari paham rasionalisme. Rene Descartes adalah salah satu pelopor faham rasionalisme. Rasionalisme menganggap ilmu yang diperoleh melalui pancaindera itu sebagai rendah martabatnya jika dibandingkan dengan ilmu yang diperolehi melalui akal karena pengalaman dari pancaindera dapat menipu dan tidak mempunyai kepastian.Sebelum Descartes, sebenarnya Plato sudah mengemukakan ide rasionalisme. Menurut Plato, di atas dunia ini terdapat alam-alam ide yang menjadi sumber pengetahuan. Plato berkeyakinan bahwa sebelum memasuki alam ini jiwa manusia berada pada alam ide dan ia juga beranggapan bahwa pemikiran manusia berasal dari Tuhan.
12
Empirisme. Memasuki masa Rennaissanse ( abad 14-16 M), lahirlah paham empirisme. David Hume (1611-1776) menyatakan bahwa sumber satu-satunya untuk memperoleh pengetahuan adalah pengalaman atau dengan kata lain eksperimen. Dengan itu, pihak empirisis menafikan kewujudan ilmu yang sedia ada secara semula jadi pada diri manusia (innate knowledge). Bagi paham empirisme pula, ilmu yang sahih terbit dari pengalaman pancaindera dan disahkan juga melaluinya. Empirisme memberikan cukup banyak dorongan pada perkembangan dunia sains dan juga teknologi.
Modernisme. Perbedaan antara rasionalisme dan empirisme coba diambil jalan tengahnya oleh Immanuel Kant. Immanuel Kant mengajukan sintesis a pripori. Menurutnya, pengetahuan yang benar bersumber dari rasio dan empiris yang sekaligus bersifat a pripori dan a posteriori. Sebagai gambaran, kita melihat suatu benda karena mata kita melihat ke arah benda tersebut (rasionalisme) dan benda tersebut memantulkan sinar ke mata kita (empirisme).
Dialektika. Berbeda dengan logika klasik atau yang juga dikenal dengan istilah analitika, dialekta berawal dari proposisi-proposisi yang masih diragukan kebenarannya.Ide dasar dialektika sudah dicetuskan oleh Aristoteles dalam Organonnya. Ia menyebutkan sepuluh kategori yang membangun penalaran atau logika dialektika, yaitu substansi, kuantitas, kualitas, relasi, tempat, waktu, posisi, keadaan, aksi, dan keinginan. Sebagaimana Heraclitus mengatakan, “everything flows”.
Logika Matematika. Logika simbolik adalah ilmu tentang penyimpulan yang sah (absah), khususnya yang dikembangkan dengan penggunaan metode-metode matematika dan dengan bantuan simbol- simbol khusus, sehingga memungkinkan seseorang menghindarkan makna ganda dari bahasa sehari- hari (Frederick B. Fitch dalam bukunya “Symbolic Logic”).Logika simbolis dikenal juga dengan istilah logika matematika. Logika matematika membuat penalaran lebih terarah dan jelas tetapi secara konsep masih mengikuti ilmu logika sudah ada sebelumnya. Sehingga walaupun logika ini lahir di abad 19 M, konsep dasarnya masih sama dengan logika klasik Aristoteles(384-322 SM). Hanya saja, sekali lagi, logika simbolis menerangkan logika dengan lebih rapih. Pengembangan dan diskusi yang terus dilakukan tidak mengubah konsep dasar yang sudah ada. Sehingga wajar jika Cohen dan Nagel, dalam buku mereka “An Introduction to Logic and the Scientific Method”, halaman vii, menyatakan"We do not believe that there is any non-Aristotelian logic in the sense in which there is a non-Euclidean geometry, that is, a system of logic in which the contraries of the Aristotelian principles of contradiction and the excluded middle are assumed to be true, and valid inferences drawn from them."Logika Hegel lebih dikenal dengan istilah formal logic. Ide dasar formal logic
13
terangkum dalam tiga hukum atau prinsip, yaituthe law of identity, the law of contradiction, dan
the law of the excluded middle.
2.2.1.4 Peran Matematika dalam Pembangunan Ipteks
Matematika adalah alat berpikir yang dibangun oleh logika. Matematika independen terhadap realitas. Ada matematika yang sesuai realitas dan ada juga yang tidak sesuai realitas. Matematika yang sesuai realitas inilah yang digunakan oleh sains dan sains terus mengamati perkembangan matematika dan bila ada yang dapat diambil untuk penjelasan ilmiah, maka sains akan memakainya. Sebagai contoh, sebelumnya orang mengira bahwa aljabar linier adalah matematika yang tidak sesuai realitas. Namun, dengan mencobakan aljabar linier dalam teka-teki fisika kuantum, para ilmuwan berhasil meprediksikan berbagai hal dan menunjukkan bahwa aljabar linier ternyata dapat digunakan untuk menjelaskan realitas. Semua rumus dibangun dari definisi yang jelas. Matematika bukanlah permainan angka seperti numerologi. Matematika adalah sistem bernalar yang melibatkan persamaan-persamaan yang saling terikat dalam aksioma, definisi, teorema, lema, konjektur, dan postulat. Bila kita mencoba menerapkan matematika dalam keyakinan kita, maka kita membuatnya rentan terhadap analisis. Sedikit saja ditemukan tidak adanya konsistensi, maka keyakinan kita dapat runtuh.
Tampak bahwa matematika bisa berperan dalam hampir seluruh aspek kehidupan karena semua hal bisa dirancang secara matematis. Oleh karena itu, matematika dapat dikatakan sebagai dasar ilmu pengetahuan. Matematika dapat diibaratkan sebagai bahan bakar bagi ilmu pengetahuan. Peranannya sangat besar, meskipun sangat tersembunyi seperti bahan bakar. Namun, suatu kendaraan tentu tidak akan bisa berjalan tanpa bahan bakar. Konkretnya, ilmu matematika bisa digunakan dalam pembangunan. Misalnya, seorang arsitektur. Untuk membuat suatu bangunan, tentu saja seorang arsitek harus melihat seni bangunannya, geometrinya, keindahannya, dan sebagainya. Untuk melihat itu semua, dibutuhkan juga perhitungan secara matematis, seperti beberapa penyangga yang harus dibangun atau bagaimana bentuk bangunan yang akan dibuat. Apa pun yang akan terlihat pada bangunan itu nanti, pasti mengandung unsur matematika. Matematika sebenarnya juga merupakan salah satu ilmu yang mengikuti perkembangan zaman. Akan tetapi, bukan berarti bahwa selalu ada penemuan baru dalam matematika. Sebenarnya, dapat dikatakan bahwa tidak pernah ada penemuan baru di bidang matematika, yang ada hanyalah perkembangan dari satu teori menjadi beberapa teori. Perkembangan itu terus berlangsung mengikuti perubahan pola pikir masyarakat.
14
Berdasarkan pengamatan pada sejumlah anak, para peneliti dari Universitas California menyimpulkan bahwa belajar musik pada usia dini dapat meningkatkan kecerdasan (kemampuan bernalar dan berpikir) dalam jangka panjang. Hasil penelitian tersebut memang pantas untuk disimak, walaupun hal itu sebenarnya sudah lama diketahui orang. Hal pertama yang menarik untuk dicatat adalah bahwa hasil penelitian tersebut diperoleh secara objektif oleh Gordon Shaw dan kawan-kawan yang merupakan fisikawan, bukan oleh para musisi. Bila seorang musisi yang menyatakan bahwa musik itu perlu dipelajari karena dapat meningkatkan kecerdasan, orang mungkin tidak akan percaya begitu saja karena pernyataan tersebut dapat dinilai subjektif.
Demikian pula halnya bila seorang matematikawan mengatakan bahwa matematika itu penting sehingga perlu dipelajari, orang mungkin tidak akan percaya. Namun, ketika seorang musisi menyatakan bahwa seseorang yang bermain musik sesungguhnya sedang bermatematika dan seluruh susunan syaraf otaknya bekerja, kita baru sadar bahwa matematika (setidaknya melalui musik) melatih otak kita bernalar dan berpikir, dan pada akhirnya dapat meningkatkan kecerdasan. Matematika dan musik memang sudah "bersaudara" sejak zaman Yunani Kuno. Pythagoras (580-500 SM) seorang filsuf dan matematikawan terkenal pada zaman Yunani Kuno bersama para muridnya menemukan bahwa harmoni dalam musik berkorespondensi dengan perbandingan dua bilangan bulat. Bila kita mempunyai dua utas kawat yang diregangkan dengan ketegangan yang sama, maka perbandingan panjang kedua utas kawat tadi haruslah 2: 1 untuk menghasilkan nada keenam (not yang sama pada oktaf berikutnya), 3: 2 untuk nada kelima, dan 4: 3 untuk nada keempat.
Sebagaimana dikemukan oleh Aristoteles (384-322 SM), Pythagoras, dan para muridnya mempercayai bahwa alam semesta ini dipenuhi oleh interval musik dan sehubungan dengan itu mereka juga mempercayai bahwa all is number. Bagi mereka, perbandingan dasar dalam musik yang terdiri atas bilangan 1, 2, 3, 4, yang banyaknya 10 (yang merupakan basis sistem bilangan yang kita pakai sekarang), adalah suci, dan musik serta teorinya merupakan salah satu dari empat kategori dalam sains, yaitu aritmatika, geometri, musik, dan astronomi. Pada masa Plato (guru Aristoteles), matematika dan musik tidak hanya menjadi kriteria bagi orang cerdas, tetapi juga bagi orang terdidik. Satu hal yang menarik dan penting untuk dicatat mengenai kehidupan Pythagoras dan para muridnya pada zaman itu ialah kehausan mereka untuk mempelajari matematika dan filsafat sebagai basis moral. Pythagoras sendiri diyakini telah mengawinkan kedua kata tersebut, yaitu filsafat (love of wisdom) dan matematika (that which is learned). Pythagoras jugalah yang telah mentransformasikan matematika menjadi suatu bentuk pendidikan yang liberal.
15
Pada abad pertengahan dan zaman Renaisance, matematika dan musik kembali mendapat tempat yang terhormat di sekolah-sekolah di Eropa. Pada masa itu, aritmatika, geometrika, musik, astronomi, tata bahasa, dialektika (logika), dan retorika merupakan the seven liberal arts. Namun, semua itu kini tinggal sejarah. Musik masih dapat dikatakan bernasib baik bila dibandingkan dengan matematika. Setidaknya orang hampir tidak pernah bertanya kegunaan musik. Matematika, sementara itu, lebih sering dianggap sebagai momok dan orang pun semakin sering bertanya
mengenai kegunaan matematika.
2.2.1.5 Perkembangan Matematika di Indonesia
Perkembangan matematika di Indonesia termasuk sangat lambat karena dapat dipastikan bahwa matematika adalah hantu bagi kebanyakan siswa. Matematika dianggap sebagai ilmu yang menakutkan, sulit dipelajari, membosankan, dan tidak berguna, padahal matematika sangat penting dalam setiap aspek hidup manusia, sebagai contoh teori fasih yang digunakan untuk merancang kereta api “terbang” di Jepang yang bernama Shinkansen. Jadi, dari teori yang kecil dan sederhana, sebenarnya sangat bermanfaat untuk menciptakan sesuatu yang besar dan bermanfaat bagi orang
banyak.
Lambatnya perkembangan matematika di Indonesia lebih banyak disebabkan oleh kurangnya sumber daya ahli. Mungkin banyak profesor yang ada di Indonesia, tetapi mereka yang sudah disebut profesor sebenarnya hanya ahli dalam satu bidang kecil saja dalam ilmu tertentu, Dalam bidang pembelajaran pun sumber daya yang berkualitas sangat kurang. Sebenarnya, dalam matematika yang penting bukanlah materinya, tetapi bagaimana mengajarkannya kepada siswa dan
membuat mereka mengerti dengan benar pentingnya belajar matematika.
Perkembangan olimpiade matematika di Indonesia sudah menuju ke arah yang lebih baik karena adanya peningkatan hasil yang menggembirakan. Akan tetapi, yang masih menjadi masalah di Indonesia adalah siswa terbiasa mengerjakan soal matematika dengan sistem pilihan ganda (multiple choice). Hal-hal inilah yang sebenarnya merusak penalaran kita. Matematika tidak bisa dipaksakan dengan jawaban pilihan. Jika pilihan jawaban itu dipaksakan, ditambah budaya Indonesia yang suka menebak-nebak, maka tidak akan dihasilkan jawaban yang benar. Hal inilah yang perlu
disadari oleh para pemerhati matematika.
Situasi di negara kita semakin parah lagi. Selain apresiasi masyarakat terhadap matematika masih sangat rendah, pengajaran matematika di sekolah pun masih bermasalah. Padahal, pada zaman yang semakin bergantung kepada teknologi menyongsong era globalisasi, kita tidak akan dapat
16
bersaing apabila kita tidak menguasai teknologi. Bagaimana kita dapat menciptakan teknologi sendiri apabila kita tidak cukup menguasai matematika dan sains, yang merupakan cara bernalar, berpikir, dan bahasa untuk memahami alam semesta ini. Revolusi pembelajaran matematika perlu dilakukan secepat mungkin dilakukan. Revolusi pembelajaran matematika bukan berarti bongkar pasang kurikulum
Kunci jawaban untuk semua pertanyaan ini jelas ada di sekolah. Kurikulum pendidikan musik di negara kita harus diperbaiki, bahkan bila mungkin diubah total. Pendidikan musik bukan hanya belajar bernyanyi. Bila hanya dipakai sebagai hiburan, musik bukannya mempercerdas, melainkan malah dapat memperbodoh kita. Seiring dengan itu, kurikulum matematika SD, SLTP, dan SLTA, yang selama ini sering dikeluhkan oleh para orang tua siswa dan juga guru, juga perlu ditinjau kembali dan dibenahi. Matematika bukan sekedar berhitung secara mekanis dan prosedural (menggunakan otak kiri), tetapi juga bernalar dan berpikir secara kreatif dan inovatif dalam upaya memecahkan berbagai masalah dan membuat segala sesuatu lebih baik (menggunakan otak kanan).
Kurikulum yang terlalu berat ke fungsi otak kiri dan mematikan kreativitas dan daya inovasi murid sulit diharapkan untuk meningkatkan kecerdasan mereka. Demi meningkatkan kemampuan berpikir siswa, keseimbangan fungsi otak kiri dan otak kanan perlu mendapat perhatian yang serius dalam penyusunan kurikulum matematika dan juga mata pelajaran lain pada masa yang akan datang.
2.2.2 Perkembangan Bernalar di Fisika
2.2.2.1 Perkembangan Bernalar di Fisika Masa Aristoteles
Aristoteles (350 SM) merupakan seorang filsuf Yunani pertama yang menyodorkan prinsip-prinsip
dasar yang abstrak berkaitan dengan alam. Ada beberapa pendapat Aristoteles yang berkaitan dengan fisika adalah ungkapannya yang terkenal, yang pertama adalah bahwa semua gerakan digerakkan oleh sesuatu. Gerak pada sebuah jarak tertentu adalah tidak mungkin terjadi tanpa adanya keterkaitan yang melekat atau terikat secara terus menerus antara yang digerakkan dan yang menggerakkan. Sehingga apabila muncul pertanyaan berikutnya, ”Bagaimana dengan benda jatuh?” hal tersebut tidak akan dapat terjawab oleh Aristoteles.
Fisika, dengan mendasarkan pada Aristoteles bukanlah sebagai ilmu kuantitatif yang sebenarnya, akan tetapi dia telah mempercayai logika dan observasi, ratusan tahun sebelum Francis Bacon memperkenalkan metode ilmiah pada sebuah eksperimen yang disebut dengan vexation of nature.
Aristoteles telah melihat perbedaan antara gerak alamiah (natural motion) dan gaya alamiah (force motion), dan dia percaya bahwa pada keadaan hampa udara tidak ada alasan sebuah benda
17
bergerak secara alamiah dari sebuah posisi sebelumnya. Kesimpulan berikutnya membawa keyakinan padanya bahwa sebuah benda akan tetap diam atau bergerak tidak berhingga cepatnya pada ruang hampa udara. Dalam hal ini Aristoteles merupakan orang yang pertama mendekati hukum inersia. Namun walaupun begitu dia percaya bahwa tidak ada ruang vakum karena udara disekitar ruang vakum akan segera mengisi kekosongan ruang tersebut.
Aristoteles juga mempercayai bahwa bintang dan planet tersusun dari materi yang berbeda dengan materi penyusun bumi (yang disebutnya sebagai eter). Kepercayaannya tersebut merupakan pengaruh dari pendapat Plato dalam pembahasan gerak melingkar sempurna dari langit (On the Heavens). Pernyataan bahwa gerak sempurna tersebut menghasilkan hukum alam yang sempurna di angkasa, berkebalikan dengan bumi yang selalu berubah elemen-elemennya sehingga setiap individu datang atau lahir dan kemudian mati. Secara logika pendapat tersebut mendekati kepercayaan bahwa di dunia seseorang akan dilahirkan dan kemudian mati, tetapi di akhirat atau surga segalanya akan kekal.
Pada tahun 1632 Galileo menulis sebuah buku dengan judul Dialogue Concerning the Two Chief World System, yang merupakan rangkuman dari perdebatan astronomi aliran Copernicus dengan aliran Ptolemeus. Terlepas dari perdebatan kedua aliran tersebut yang mewarnai perkembangan mekanika saat itu, Galileo memformulasikan relativitas dari gerak yang menerangkan alasan kenapa kita tidak jatuh kebawah atau terlempar di saat yang bersamaan dengan berputarnya bumi. Pengembangan teleskop dan hasil pengamatan Galileo pada perkembangannya memperjelas bahwa langit atau alam semesta tidaklah bersifat tetap, dengan materi yang tidak berubah. Bersandar pada hipotesis heliosentris Copernicus, Galileo percaya bahwa bumi sama seperti planet yang lain.
Hal menarik tentang Galileo adalah eksperimen yang telah dilakukannya di menara Pisa dengan menjatuhkan dua bola besi (walaupun ada pendapat bahwa keabsahan telah dilakukannya eksperimen tersebut oleh Galileo diragukan, secara teori dan percobaan telah menunjukkan bahwa keduanya sampai di tanah pada waktu yang sama). Galileo berargumentasi bahwa dengan mengabaikan hambatan udara, sebuah benda dengan massa berapapun yang jatuh, percepatannya akan tetap.
Selain menghasilkan teori gerak dipercepat yang didasarkan pada hasil eksperimen kuantitatif yaitu dengan menggelindingkan bola pada sebuah bidang miring. Galileo juga menemukan bahwa benda yang dijatuhkan secara vertikal akan sampai ditanah pada waktu yang sama dengan bila benda tersebut diproyeksikan secara horisontal, sehingga dangan rotasi seragam dari bumi, sebuah benda
18
yang jatuh ke tanah akan terpengruh oleh gravitasi bumi. Lebih signifikan lagi, hal tersebut dapat
menerangkan gerak tetap suatu benda yang tidak dapat dipisahkan dari keadaan diamnya, yang
merupakan dasar dari teori reltivitas (seperti yang telah disebutkan di atas).
2.2.2.2 Perkembanagan Fisika Masa Isaac Newton
Sir Isaac Newton adalah orang pertama yang menyatukan kerja Galileo dan orang-orang lain yang
tergabung dalam kelompok ”Terrestrial Mechanics” (Falling Bodies) dengan kerja dari Kepler dan
orang-orang lainnya yang tergabung dalam ”Celestial Mechanics” (Gerak Planet-planet). Bukunya
berjudul Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, yang dipublikasikan pada tahun 1687,
memformulasikan tiga hukum dari gerak:
1. Lex I: Corpus omne perseverare in statu suo quiescendi vel movendi uniformiter in directum, nisi quatenus a viribus impressis cogitur statum illum mutare. Setiap benda tetap dalam
keadaannya, tetap diam atau tetap bergerak lurus kedepan, kecuali ada gaya yang merubah
keadaannya.
2. Lex II: Mutationem motus proportionalem esse vi motrici impressae, et fieri secundum
lineam rectam qua vis illa imprimitur. Rata-rata perubahan momentum suatu benda
sebanding dengan resultan gaya yang bekerja pada benda dengan arah yang sama.
3. Lex III: Actioni contrariam semper et aequalem esse reactionem: sive corporum duorum actiones in se mutuo semper esse aequales et in partes contrarias dirigi. Semua gaya terjadi
berpasangan, dan kedua gaya tersebut sama besar dan berbeda arah.
Ketiga hukum tersebut kemudian menjadi pilar dari Mekanika Klasik, yang berlaku baik pada
benda-benda di bumi maupun benda-benda angkasa. Newton dan banyak ilmuwan lainnya, kecuali
Christiaan Huygens, berharap bahwa mekanika akan dapat menjelaskan seluruh entitas, termasuk
cahaya dalam bentuk optik geometri. Newton juga mengembangkan kalkulus yang diperlukan dalam perhitungan mekanika klasik. Terpisah dari Newton, secara mandiri Gottfried Leibniz
mengembangkan sebuah kalkulus dengan notasi turunan dan integral yang digunakan sampai saat
ini. Selanjutnya Leonard Euler mengembangkan hukum-hukum gerak Newton dari partikel ke rigid
bodies dengan menambah dua hukum lagi.
Setelah era Newton, secara progressif dilakukan re-formulasi untuk solusi-solusi masalah
yang melibatkan ekspansi numerik yang lebih tinggi. Yang pertama dilakukan oleh Joseph Louis
Lagrange (1788), matematikawan Italia-Prancis. Mekanika Lagrange adalah solusi yang
menggunakan lintasan gerak terpendek dan mengikuti kalkulus variasi. William Rowan Hamilton
memformulasikan ulang mekanika Lagrangian pada tahun 1833. Hampir keseluruhan bidang kerja
19
mekanika Hamiltonian dapat di lihat pada mekanika kuantum, walaupun arti sesungguhnya dari
bentuk Hamiltonian berbeda dengan efek-efek pada kuantum.
2.2.2.3 Pengembangan Filsafat Fisika Menurut Maxwell
James Clerk Maxwell menjadi peletak dasar teori gelombang elektromagnetik. James Clerk Maxwell
(lahir di Edinburgh, 13 Juni 1831 – meninggal di Cambridge, 15 November 1879) adalah fisikawan Skotlandia yang pertama kali menulis hukum magnetisme dan kelistrikan dalam rumus matematis. Pada tahun 1864, ia membuktikan bahwa gelombang elektromagnetik ialah gabungan dari osilasi medan listrik dan magnetik. Maxwell mendapati bahwa cahaya ialah salah satu bentuk radiasi elektromagnetik. Ia juga membuka pemahaman tentang gerak gas, dengan menunjukkan bahwa laju
molekul-molekul di dalam gas bergantung kepada suhunya masing-masing.
Meskipun jauh sebelumnya keterkaitan medan listrik dan magnet telah diselidiki, namun Maxwelllah yang berhasil menjabarkan secara tepat mengenai perilaku dan hubungan antara medan listrik dan magnet. Sekitar tahun 1862, di London, Maxwell menghitung bahwa kecepatan propagasi elektromagnetik dari sebuah lapangan yang diperkirakan dari kecepatan cahaya. Dia mengusulkan bahwa fenomena cahaya itu adalah sebuah fenomena elektromagnetik. Maxwell menulis kata-kata
yang benar-benar luar biasa:
“Kami sulit menghindari kesimpulan bahwa cahaya terdiri dari modulasi yang sama yang
merupakan penyebab fenomena listrik dan magnet”
Nilai terpenting dari pendapat Maxwell yang baru itu adalah banyak persamaan umum yang bisa terjadi dalam semua keadaan. Semua hukum-hukum listrik dan magnet yang sudah ada sebelumnya dapat dianggap berasal dari pendapat Maxwell, begitu pula sejumlah besar hukum lainnya, yang dulunya merupakan teori yang tidak dikenal. Dari pendapat Maxwell ini dapat diperlihatkan betapa pergoyangan bolak-balik bidang elektromagnetik secara periodik adalah sesuatu hal yang bisa terjadi. Gerak bolak-balik seperti pendulum ini disebut gelombang elektromagnetik, yang bilamana sekali digerakkan akan menyebar terus hingga angkasa luar. Dari pendapat-pendapat ini mampu menunjukkan bahwa kecepatan gelombang elektromagnetik itu mencapai sekitar 300.000 kilometer (186.000 mil) per detik. Maxwell mengetahui bahwa ini sama dengan ukuran kecepatan cahaya. Dari sudut pandang ini dia dengan tepat mengambil kesimpulan bahwa cahaya itu sendiri terdiri dari gelombang elektromagnetik.
Jadi, pendapat Maxwell bukan semata merupakan hukum dasar dari kelistrikan dan kemagnetan, tetapi juga sekaligus merupakan hukum dasar optik. Sesungguhnya, semua hukum terdahulu yang
20
dikenal sebagai hukum optik dapat dikaitkan dengan pendapatnya, juga banyak fakta dan hubungan dengan hal-hal yang dulunya tidak terungkapkan.
Cahaya yang tampak oleh mata bukan semata jenis yang memungkinkan radiasi elektromagnetik. Pendapat Maxwell menunjukkan bahwa bisa saja adagelombang elektromagnetik lain, berbeda panjang gelombang dan frekuensinyadengan cahaya yang tampak oleh mata. Kesimpulan teoritis ini secara mengagumkan diperkuat oleh Heinrich Hertz, yang sanggup menghasilkan dan menemui kedua gelombang yang tampak oleh mata yang diramalkan oleh Maxwell itu. Beberapa tahun kemudian Guglielmo Marconi memperagakan bahwa gelombang yang tak terlihat mata itu dapat digunakan buat komunikasi tanpa kawat sehingga menjelmalah apa yang dinamakan radio itu. Saat ini, yang kita gunakan untuk televisi, sinar X, sinar gamma, sinar infra, sinar ultraviolet adalah contoh-contoh dari radiasi elektromagnetik. Semuanya bisa dipelajari lewat hasil pemikiran Maxwell.
Maxwell mendeskripsikan sifat-sifat medan listrik dan medan magnet, dan hubungannya dengan sumber-sumbernya, muatan listrik dan arus listrik melalui himpunan empat persamaan diferensial parsial menurut teori elektrodinamika klasik. Keempat persamaan ini digunakan untuk menunjukkan bahwa cahaya adalah gelombang elektromagnetik. Secara terpisah, keempat persamaan ini masing- masing disebut sebagai Hukum Gauss, Hukum Gauss untuk magnetisme, Hukum induksi Faraday, dan Hukum Ampere sebagai berikut:
Nama
Hukum Gauss:
Hukum Gauss untuk magnetisme:
Persamaan Maxwell-Faraday (Hukum Induksi Faraday)
Hukum Ampere
(dengan Koreksi Maxwell)
Bentuk Diferensial
21
Bentuk Integral
∮
∮
∮
∮
Persamaan-persamaan dalam bagian ini ditulis dalam satuan SI. Tidak seperti persamaan dalam
mekanika misalnya, perumusan persamaan Maxwell berubah-ubah tergantung pada sistem satuan
yang digunakan. Meskipun bentuk umumnya tetap, berbagai definisi berubah dan tetapan yang
berbeda-beda muncul di tempat yang berbeda-beda pula. Selain satuan SI (yang umum digunakan
dalam rekayasa), sistem satuan lain yang umum digunakan adalah satuan Gauss (didasarkan pada
sistem CGS dan dianggap memiliki keuntungan teoretis dibandingkan SI (Griffiths, 1999)), satuan
Lorentz-Heaviside (biasa digunakan dalam fisika partikel) dan satuan Planck (digunakan dalam fisika
teori).Deskripsi konseptual dari keempat hukum tersebut adalah sebagai berikut:
 Hukum Gauss menerangkan bagaimana muatan listrik dapat menciptakan dan mengubah
medan listrik. Medan listrik cenderung untuk bergerak dari muatan positif ke muatan
negatif. Hukum Gauss adalah penjelasan utama mengapa muatan yang berbeda jenis saling
tarik-menarik, dan yang sama jenisnya tolak-menolak. Muatan-muatan tersebut
menciptakan medan listrik, yang ditanggapi oleh muatan lain melalui gaya listrik
 Hukum Gauss untuk magnetisme menyatakan tidak seperti listrik tidak ada partikel "kutub
utara" atau "kutub selatan". Kutub-kutub utara dan kutub-kutub selatan selalu saling
berpasangan.
 Hukum induksi Faraday mendeskripsikan bagaimana mengubah medan magnet dapat
menciptakan medan listrik. Ini merupakan prinsip operasi banyak generator listrik. Gaya
mekanik (seperti yang ditimbulkan oleh air pada bendungan) memutar sebuah magnet
besar, dan perubahan medan magnet ini menciptakan medan listrik yang mendorong arus
listrik yang kemudian disalurkan melalui jala-jala listrik.
 Hukum Ampere menyatakan bahwa medan magnet dapat ditimbulkan melalui dua cara:
yaitu lewat arus listrik (perumusan awal Hukum Ampere), dan dengan mengubah medan
listrik (tambahan Maxwell).
Ada dua perumusan umum persamaan Maxwell. Kedua-duanya ekivalen. Perumusan pertama
memisahkan muatan terikat dan arus terikat (yang muncul dalam konteks dielektrik dan/atau bahan
magnet) dari muatan bebas dan arus bebas. Pemisahan ini berguna untuk perhitungan yang
melibatkan bahan dielektrik dan magnet. Perumusan kedua memperlakukan semua muatan secara
setara, menggabungkan baik muatan bebas dan terikat ke dalam muatan total (dan hal yang sama
juga berlaku untuk arus). Ini adalah pendekatan yang lebih mendasar atau mikroskopis, dan
terutama berguna bila tidak ada bahan dielektrik atau magnetik
22
Persamaan Maxwell secara umum diterapkan pada rata-rata makroskopik dari medan, yang sangat bervariasi pada skala mikroskopik di sekitar masing-masing atom (di tempat tersebut medan juga mengalami efek kuantum). Hanya bila dipahami sebagai rata-rata kita dapat mendefinisikan besaran seperti permitivitas dan permeabilitas magnet bahan. Pada aras mikroskopik, persamaan Maxwell, dengan mengabaikan efek kuantum, mendeskripsikan medan, muatan dan arus dalam ruang hampa, namun pada level rincian ini kita harus memperhitungkan setiap muatan, bahkan pada level atomik, yang secara umum merupakan masalah yang tidak terpecahkan.
23
2.2.3
Perkembangan Bernalar di Kimia
2.2.3.1 Ilmu Kimia pada Zaman Purba
Ilmu kimia berkembang seiring dengan berkembangnya kehidupan manusia mulai dari zaman purba hingga zaman modern saat ini. Peradaban manusia sendiri berkembang melalui rentang waktu yang sangat panjang, yang diperkiran mencapai ratusan ribu tahun yang lalu (Poedjiadi & Poedjiadi, 2001). Perkembangan peradaban masyarakat pada zaman purba terjadi melalui kegiatan bercocok tanan, berdagang, transportasi, beternak binatang, serta kegiatan dalam pembuatan peralatan yang digunakan dalam kehidupan mereka. Peralatan yang digunakan mengalami perkembangan, mulai dari tulang binatang, hingga peralatan yang terbuat dari logam. Penggalian terhadap bekas-bekas kota pada zaman purba serta penelitian pada makam raja-raja pada zaman itu telah menghasilkan penemuan adanya perhiasan dan barang-barang yang terbuat dari emas, tembaga, perunggu dan besi. Contohnya emas telah dikenal oleh bangsa Sumeria pada thun 3000 SM, dan telah digunakan sebagai perhiasan, dekorasi, alat minum dn lain-lain yang ditemukan pada makam raja-raja pada zaman itu ( Poedjiadi& Poedjiadi, 2001). Begitu pula dengan bangsa Mesir, dimana pada makam raja
Tutankhamen (1340 SM) telah ditemukan perhiasan emaas yang sangat indah.
Logam lain yang telah dikenal bahkan sejak tahun 3500 SM adalah tembaga, ditemukan di daerah Mesopotamia dan Mesir, yang dipergunakan untuk membuat barang-barang berupa senjata, perkakas, tong, bahkan cermin. Bangsa Mesir dan Mesopotamia memperoleh tembaga dari bijih tembaga yang kemudin diolah menjadi logam tembaga dengan memanaskan bijih tembaga dengan arang. Logam tembaga selanjutnya dilebur dan dicetak menjadi barang-barang yang diperlukan. Menurut Poedjiadi& Poedjiadi (2001) kegiatan ini terjadi pula di daerah lain seperti di mohenjo- daro dan Harappa (India), serta Knossos (P. Kreta-Yunani). Temuan selanjutnya menunjukkan bahwa selain logam-logam murni terdapat pula barang-barang pada masa itu yang terbuat dari paduan logam/campuran beberapa jenis logam (alloy) yang memiliki siat yang berbeda dari logam asalnya, misalnya perunggu yang merupakan paduan antara tembaga dengan timah.Logam lain yang telah dikenal pada masa itu yakni besi. Pada pembuatan logam tembaga, tentu terdapat proses kimia yaitu biji tembaga yang terdiri atas oksida tembaga dan tembaga karbonat direduksi oleh arang pada suhu tinggi sehingga diperoleh logam tembaga, meskipun pada masa itu proses ini belum dinamai reaksi reduksi. Sehingga secara filosofi dapat dikatakan bahwa kimia pada saat itu belum merupakan sebuah ilmu melainkan baru berupa pengetahuan. Jadi proses-proses kimia tersebut sesungguhnya telah dilakukan orang-orang pada ribuan tahun sebelum Masehi.
24
Pada perkembangannya, orang Mesir mengetahui bahwa emas dalah logam yang stabil dan berharga, oleh karena itu mereka berpandangan bahwa emas adalah logam yang amat sempurna atau amat mulia. Filsafat Yunani mengajarkan bahwa suatu logam tertentu seperti halnya benda- benda lain dapat diubah menjadi logam lain. Sedangkan astrologi Babilonia menyatakan bahwa suatu logam dapat berubah dari keadaan kurang sempurna menuju keadaan yang lebih sempurna. Berdasarkan pandangan tersebut, para ahli pengolahan logam mencoba melakukan upaya untuk memperoleh logam emas dengan cara mengubah logam lain. Setelah emas ditemukan dan menjadi logam berharga, banyak orang yang tertarik menemukan metode yang dapat merubah zat lain menjadi emas. Hal ini menciptakan suatu protosains yang disebut Alkimia. Alkimia dipraktikkan oleh banyak kebudayaan sepanjang sejarah dan sering mengandung campuran filsafat, mistisisme, dan protosains (Wikipedia, 2010). Alkimia menemukan banyak proses kimia yang menuntun pada pengembangan kimia modern. Seiring berjalannya sejarah, alkimiawan-alkimiawan terkemuka seperti Abu Musa Jabir bin Hayyan (712-815) dan Paracelsus,mengembangkan alkimia yang menjauh dari filsafat dan mistisisme dan mengembangkan pendekatan yang lebih sistematik dan ilmiah. Misalnya Jabir bin Hayan telah berhasil mengembangkan metode evaporasi, filtrasi, sublimasi, pelelehan, destilasi dan kristalisasi, sehingga berhasil membuat beberapa senyawa kimia
misalnya: sinabar (merkuri sulfida), oksida arsen, dll. (Singer, 1946).
2.2.3.2 Perkembangan Kimia Sebelum Abad Pertengahan
Alkimia di Tiongkok.Sementara alkimia Barat akhirnya berpusat pada transmutasi logam biasa menjadi logam mulia, hubungan antara alkimia Tiongkok dan obat-obatan lebih kentara. Batu filosof
milik alkimiawan Eropa dapat diperbandingkan dengan Grand Elixir of Immortality yang dicari-cari para alkimiawan Tiongkok. Namun, dalam pandangan hermetis, kedua tujuan ini tidaklah berdiri sendiri, dan batu filsafat sering disetarakan dengan panacea universal. Dengan demikian, kedua tradisi ini mungkin memiliki lebih banyak kesamaan daripada yang diperkirakan semula. Bubuk hitam mungkin merupakan ciptaan terpenting alkimiawan Tiongkok. Disebut-sebut dalam teks abad ke-9 dan sudah digunakan dalam kembang api pada abad ke-10, bubuk ini sudah digunakan dalam meriam pada 1290. Dari Tiongkok, penggunaan bubuk hitam yang kemudian dikenal sebagai mesiu menyebar ke Jepang, bangsa Mongol, dunia Arab, dan Eropa. Mesiu digunakan bangsa Mongol melawan bangsa Hongaria pada 1241, dan di Eropa dimulai pada abad ke-14. Alkimia Tiongkok berkaitan erat dengan obat-obatan dalam bentuk Taoisme, seperti akupunktur dan moxibustion, dan dengan bela diri seperti Tai Chi Chuan dan Kung Fu (meskipun beberapa aliran Tai Chi meyakini bahwa ilmu mereka diturunkan dari cabang-cabang Higienis atau Filosofis Taoisme, bukan cabang
Alkimia).
25
Alkimia India. Hanya sedikit yang diketahui di Barat tentang ciri-ciri dan sejarah alkimia India. Seorang alkimiawan Iran abad ke-11 bernama al-Biruni melaporkan bahwa mereka "memiliki ilmu yang mirip dengan alkimia yang asing bagi mereka, yaitu ilmu yang disebut Rasavātam. Nama ini berarti seni yang terbatas pada operasi, obat, senyawa, dan obat-obatan tertentu, yang sebagian besar diambil dari tumbuhan. Prinsipnya adalah mengembalikan kesembuhan bagi orang yang sakit parah, dan mengembalikan kemudaan bagi usia tua." Contoh teks terbaik yang berdasarkan pada sains ini adalah The Vaishashik Darshana karya Kanada (+ 600 SM), yang menggambarkan teori atom seabad sebelum Democritus.
Alkimia di Mesir Kuno. Alkimiawan Barat umumnya menelusur asal-usul seni mereka ke Mesir Kuno. Metalurgi dan mistisisme bertautan erat di dunia kuno, karena perubahan bijih kusam menjadi logam berkilau pasti bagi mereka serupa sihir, yang dikuasai suatu aturan misterius. Oleh karena itu, diperkirakan alkimia di Mesir Kuno dikuasai oleh kelas pendeta. Kota Iskandariyah di Mesir adalah pusat pengetahuan alkimia, dan tetap diagungkan hingga setelah keruntuhan budaya Mesir Kuno sekalipun, selama masa-masa Yunani dan Romawi. Sayangnya, hampir tak ada dokumen Mesir asli tentang alkimia yang masih tersisa sekarang. Andaikan ada, tulisan-tulisan itu kemungkinan besar hilang ketika KaisarDiocletian memerintahkan pembakaran buku-buku alkimia setelah meredam pemberontakan di Iskandariyah (296), yang merupakan pusat alkimia Mesir. Alkimia Mesir sebagian besar dikenal melalui tulisan para filosof kuno (Helenisme) Yunani, yang sekarang hanya tersisa sebagai terjemahan Islam. Menurut legenda, pendiri alkimia Mesir adalah Dewa Thoth, yang disebut Hermes-Thoth atau Thrice-Great Hermes (Hermes Trismegistus) oleh bangsa Yunani. Konon ia menulis sesuatu yang disebut 42 Kitab Pengetahuan, yang mencakup semua bidang pengetahuan termasuk alkimia. Lambang Hermes adalah caduceus atau tongkat ular, yang menjadi salah satu dari banyak lambang utama alkimia. "Tablet Emerald" atau Hermetica karya Thrice-Greatest Hermes, yang dikenal hanya melalui terjemahan Yunani dan Arab, secara umum diakui telah membentuk dasar praktik dan filsafat alkimia Barat, yang disebut filsafat hermetis oleh para praktisi awalnya.
Inti pertama "Tablet Emerald" menyampaikan tujuan ilmu hermetis: "sebenar-benarnya, seyakin- yakinnya, dan tanpa keraguan, apa-apa yang di bawah itu sama dengan apa-apa yang di atas, dan apa-apa yang di atas sama dengan apa-apa yang di bawah, untuk menciptakan mukjizat satu hal" (Burckhardt, h. 196-7). Ini adalah keyakinan makrokosmos-mikrokosmos inti bagi filsafat hermetis. Dengan kata lain, tubuh manusia (mikrokosm) dipengaruhi oleh dunia luar (makrokosm), yang mencakup langit melalui astrologi, dan bumi melalui unsur (Burckhardt, h. 34-42). Setelahnya,
26
bangsa Masedonia yang berbahasa Yunani menaklukkan Mesir dan mendirikan kota Iskandariyah pada 331. Peristiwa ini mempertemukan mereka dengan pemikiran Mesir.
Alkimia di dunia Yunani.Bangsa Yunani mengambil keyakinan hermetis bangsa Mesir dan memadukannya dengan filsafat Pythagoreanisme, ionianisme, dan gnostisisme. Pada intinya, Filsafat Pythagorean adalah keyakinan bahwa bilangan mengatur alam semesta, keyakinan yang berasal dari pengamatan bunyi, bntang, bentuk geometris seperti segitiga, atau apa pun yang perhitungannya dapat menghasilkan angka rasio. Pemikiran Ionia didasarkan pada keyakinan bahwa alam semesta dapat dijelaskan melalui mempelajari fenomena alam; filsafat ini diyakini diciptakan oleh Thales dan muridnya Anaximander, dan kemudian dikembangkan oleh Plato dan Aristoteles, yang karya- karyanya menjadi bagian alkimia. Menurut keyakinan ini, alam semesta dapat digambarkan oleh beberapa hukum alam yang dapat diketahui melalui penjelajahan filosofis yang hati-hati, saksama, teliti. Komponen ketiga yang dimasukkan ke filsafat hermetis oleh bangsa Yunani adalah gnotisisme, keyakinan yang tersebar luas di Kekaisaran Romawi Kristen, bahwa dunia itu tidak sempurna karena diciptakan dengan cara yang tercacat, dan bahwa mempelajari sifat materi spiritual akan menuntun kita ke keselamatan. Mereka juga meyakini bahwa Tuhan tidak "menciptakan" alam semesta dalam makna klasik, tetapi bahwa alam semesta diciptakan "dari-Nya", tetapi kemudan rusak (bukan dirusakkan oleh pelanggaran Adam dan Hawa, yakni dosa waris).
Menurut keyakinan Gnostisisme, memuja kosmos, alam, dan makhluk dunia, itulah memuja Tuhan Sejati. Kaum Gnostik tidak mencari keselamatan dari dosa, melainkan berupaya melepaskan diri dari ketidaktahuan, meyakini bahwa dosa hanyalah konsekuensi dari ketidaktahuan. Teori Platonis dan neo-Platonis tentang universal dan ke-Mahakuasa-an Tuhan juga diserap.
Sebuah konsep yang sangat penting yang diperkenalkan pada masa ini, berasal dari Empedocles dan dikembangkan Aristoteles, adalah bahwa semua hal di alam semesta terbentuk dari hanya empat unsur: tanah, udara, air, dan api. Menurut Aristoteles, setiap unsur memiliki lingkup asalnya, tempatnya kembali jika tidak terganggu (Lindsay, h. 16). Keempat unsur bangsa Yunani lebih merupakan aspek kualitatif materi, bukan kuantitatif sebagaimana unsur kimia modern. " Alkimia sejati tak pernah menganggap tanah, udara, air, dan api sebagai zat fisik atau kimia sebagaimana makna katanya di masa kini. Keempat unsur ini sederhananya adalah sifat-sifat primer dan umum. Melalui sifat-sifat ini, zat nirbentuk dan kuantitatif dari semua benda mewujudkan dirinya dalam bentuk-bentuk yang jelas" (Hitchcock, h. 66). Para alkimiawan selanjutnya (jika Plato dan Aristoteles boleh disebut alkimiawan) mengembangkan aspek mistis konsep ini secara luas.
27
Alkimia di Kekaisaran Romawi.Bangsa Romawi mengambil alkimia dan metafisika Yunani, sebagaimana mereka menyerap sebagian besar pengetahuan dan filsafat Yunani. Pada akhir Kekaisaran Romawi, filsafat alkimia Yunani telah digabungkan dengan filsafat bangsa Mesir dan membentuk aliran Hermetisisme (Lindsay). Namun, perkembangan agama Kristen di Kekaisaran tersebut membawa jalur pemikiran yang bertolak belakang, berakar dari Agustinus (354-430 M), seorang filsuf Kristen awal yang menuliskan keyakinannya menjelang runtuhnya Kekaisaran Romawi. Pada intinya, ia merasa bahwa akal dan iman dapat digunakan untuk memahami Tuhan, tetapi filsafat eksperimental itu buruk: "Dalam jiwa juga terdapat, melalui indra badaniah ini, sejenis keinginan dan keingintahuan hampa yang bertujuan bukan untuk menikmati tubuh, tetapi memperoleh pengalaman melalui tubuh, dan keingintahuan hampa ini dihormati atas nama pembelajaran dan ilmu pengetahuan" (Agustinus, h. 245). Gagasan Augustinian jelas-jelas menentang eksperimen, tetapi ketika teknik eksperimental Aristotelian tersedia bagi dunia Barat, teknik tersebut tidak ditolak. Namun, pemikiran Augustinian sudah mendarah daging dalam masyarakat Zaman Pertengahan dan digunakan untuk menuding alkimia sebagai ilmu yang tidak ilahiah. Pada akhirnya, pada akhir era pertengahan, arus pemikiran ini menciptakan celah permanen, yang memisahkan alkimia dari agama yang justru dahulu mendorong kelahirannya. Sebagian besar pengetahuan Romawi tentang alkimia, sebagaimana pengetahuan Yunani dan Mesir, sekarang hilang. Di Alexandria, pusat pengkajian alkimia di Kekaisaran Roma, seni tersebut disampaikan dari mulut ke mulut dan untuk mempertahankan kerahasiaan, hanya sedikit yang dituliskan. (Sejak itu kata "hermetis" berarti "rahasia") (Lindsay, h. 155). Mungkin saja ada sebagian yang ditulis di Alexandria, dan kemudian hilang atau terbakar di masa-masa kericuhan setelah itu.
Alkimia di dunia Islam.Setelah runtuhnya Kekaisaran Romawi, fokus perkembangan alkimia
berpindah ke Timur Tengah. Yang diketahui tentang alkimia Islam jauh lebih banyak karena dokumentasinya lebih baik: malah, sebagian besar tulisan yang diturunkan selama bertahun-tahun diabadikan dalam bentuk terjemahan Islam (Burckhardt, h. 46). Dunia Islam merupakan tempat
peleburan bagi alkimia. Pemikiran Platonis dan Aristotelian, yang sudah sedikit-banyak disisihkan
menjadi ilmu hermetis, terus diasimilasi. Alkimiawan Islam seperti Abu Bakar Muhammad bin
Zakariya al-Razi (Rasis atau Rhazes dalam Bahasa Latin) juga menyumbangkan temuan-temuan
kimiawi penting, seperti teknik penyulingan (kata alembic dan alkohol juga berasal dari Bahasa
Arab), asam klorida, asam sulfat, dan asam nitrat, al-natrun, dan alkali — yang kemudian
membentuk nama untuk unsur natrium dan kalium dan banyak lagi. Penemuan bahwa air raja atau
28
aqua regia, campuran asam nitrat dan asam klorida, dapat melarutkan logam termulia emas adalah
penemuan yang mengompori imajinasi para alkimiawan selama seribu tahun berikutnya.
Para filosuf Islam juga memberikan sumbangan besar untuk hermetisisme alkimia. Penulis yang
paling berpengaruh dalam hal ini adalah Jabir bin Hayyan (ناي حن بإر باج dalam Bahasa Arab, Geberus dalam Bahasa Latin; Geber dalam Bahasa Inggris). Tujuan utama Jabir adalah takwin, penciptaan buatan makhluk hidup dalam laboratorium alkimia, hingga dan termasuk manusia. Ia menganalisis setiap unsur Aristotelian, panas, dingin, kering, dan lembap (Burkhardt, h. 29). Menurut Jabir, dalam setiap logam, dua sifat ini berada di dalam dan dua berada di luar. Misalnya, timah itu dingin dan kering di luar, sedangkan emas itu panas dan lembab. Maka, Jabir berteori, dengan mengatur ulang sifat-sifat sebuah logam, bisa dihasilkan logam lain (Burckhardt, h. 29). Dengan penalaran ini, pencarian batu filosof diperkenalkan dalam alkimia Barat. Jabir mengembangkan numerologi yang rumit, yakni huruf-akar dari nama sebuah zat dalam Bahasa Arab, jika ditransformasi, akan berkaitan dengan sifat fisika unsur tersebut. Sekarang sudah umum diterima bahwa alkimia Tiongkok memengaruhi alkimiawan Arab (Edwardes hh. 33-59; Burckhardt, h. 10-22), meskipun sejauh apa pengaruh itu masih diperdebatkan. Demikian pula, ilmu Hindu diasimilasi ke dalam alkimia Islam, tetapi, sekali lagi, besarnya dan pengaruhnya tidak banyak
diketahui.
2.2.3.3 Perkembangan kimia di Eropa Zaman Pertengahan
Karena kuatnya hubungan dengan kebudayaan Yunani dan Romawi, alkimia diterima dengan mudah oleh filsafat Kristen, dan para alkimiawan Eropa zaman pertengahan memperluas penyerapannya
terhadap pengetahuan alkimia Islam. Gerbert of Aurillac, yang kemudian menjadi Paus Silvester
II, (meninggal 1003) adalah salah seorang di antara yang pertama membawa ilmu pengetahuan
Islam ke Eropa dari Spanyol. Tokoh sesudahnya seperti Adelard of Bath, yang hidup pada abad 12,
membawa pengetahuan tambahan. Tetapi sampai dengan abad 13 gerakan-gerakan tersebut
terutama bersifat asimilatif. (Hollister h. 124, 294)
Pada periode ini muncul beberapa penyimpangan terhadap prinsip Augustinian dari para pemikir Kristen awal. Saint Anselm (1033–1109) adalah seorang Benedictine (pengikut St. Benedict) yang mempercayai bahwa keyakinan/iman harus mendahului rasionalisme, sebagaimana Augustine serta kebanyakan teolog sebelum Anselm mempercayai, akan tetapi Anselm lebih berpendapat bahwa iman dan rasionalisme bersifat sesuai dan ia menyemangati rasionalisme di dalam konteks Kristen. Pandangan-pandangannya menyiapkan tempat terjadinya ledakan filsafat. Saint Abelard seorang
29
penganut karya Anselm, meletakkan dasar diterimanya pemikiran Aristotelian sebelum karya-karya pertama Aristoteles menjangkau dunia Barat. Pengaruh besarnya pada alkimia adalah keyakinannya bahwa alam semesta Platonis tidak memiliki eksistensi terpisah di luar kesadaran manusia. Abelard juga men-sistematika-kan analisis kontradiksi-kontradiksi filsafat. (Hollister, p. 287-8)
Robert Grosseteste (1170–1253) adalah perintis teori ilmiah yang kemudian digunakan dan dipoles oleh para ahli kimia. Ia mengambil metode analisis Abelard dan menambahkan penggunaan pengamatan, eksperimentasi, dan penyimpulan dalam membuat evaluasi ilmiah. Grosseteste juga banyak menjembatani pemikiran Platonis dan Aristotelian. (Hollister hh. 294-5)
Albertus Magnus (1193–1280) dan Thomas Aquinas (1225–1274) keduanya adalah pengikut Dominican yang mempelajari Aristoteles dan berusaha mendamaikan kesenjangan antara filsafat dengan agama Kristen. Aquinas banyak menyumbangkan karya dalam pengembangan metode ilmiah. Lebih jauh lagi, ia menyatakan bahwa alam semesta bisa diketahui dengan hanya melalui pemikiran logis: ini bertentangan dengan keyakinan Platonis yang umumnya dipegang bahwa alam semesta hanya bisa diketahui semata-mata melalui ilham ketuhanan. Magnus dan Aquinas adalah di antara yang pertama-tama menguji teori alkimiawi, dan mereka bisa juga dianggap sebagai alkimiawan, dengan perkecualian bahwa mereka hanya melakukan sedikit eksperimentasi. Salah satu sumbangan Aquinas yang utama adalah keyakinan bahwa karena akal pikiran tidak akan tidak sejalan dengan kehendak Tuhan, maka akal pikiran pasti sesuai dengan teologi. (Hollister h. 290-4,
355)
Seorang alkimiawan sejati pertama di Eropa Zaman Pertengahan adalah Roger Bacon. Karyanya untuk alkimia adalah sebanyak yang dihasilkan Robert Boyle untuk ilmu kimia dan Galileo Galilei untuk astronomi dan fisika. Bacon (1214–1294) adalah Fransiskan Oxford yang menjelajahi bidang ilmu optik dan bahasa selain alkimia. Ide pengikut Fransiskan untuk ambil bagian di dunia bukannya menolak dunia membawanya pada keyakinan bahwa eksperimentasi lebih penting daripada pemikiran: " Di antara tiga cara di mana manusia merasa memperoleh pengetahuan: otoritas (karena itu adalah haknya), pemikiran, pengalaman; maka hanya yang terakhirlah yang efektif dan mampu mendamaikan akal budi." (Bacon p. 367) "Ilmu Pengetahuan Eksperimental menguasai kesimpulan semua bidang ilmu pengetahuan. Ia mengungkapkan kebenaran-kebenaran di mana pembuktian dari prinsip/hukum-hukum umum tidak diketemukan sebelumnya." (Hollister h. 294-5) Roger Bacon juga dikenal sebagai yang memulai pencarian batu filsuf serta obat mujarab untuk kehidupan (the elixir of life): "Obat itu akan menghilangkan semua kekotoran dan sifat-sifat buruk dari beberapa jenis logam, dalam pendapat bijaksananya, melenyapkan banyak sifat-sifat buruk
30
yeng mungkin telah berada di tubuh manusia selama berabad-abad." Ide tentang keabadian diganti dengan gagasan tentang umur panjang; setelah itu semua, kehidupan manusia di Bumi hanya sekedar menunggu dan menyiapkan diri untuk keabadian di dunia Tuhan. Ide tentang keabadian di Bumi tidak berbenturan dengan teologi Kristen.(Edwardes h. 37-8)
Bacon bukan hanya dikenal sebagai seorang alkimiawan di puncak zaman pertengahan,melainkan juga yang paling signifikan. Karya-karyanya dipakai oleh para alkimiawan yang tak terhitung jumlahnya dari abad limabelas sampai sembilanbelas. Alkimiawan lain di masa Bacon memiliki beberapa ciri yang sama. Pertama, dan yang paling jelas, yaitu hampir semuanya adalah anggota kependetaan (clergy). Mudahnya hal ini disebabkan karena sedikit orang di luar sekolah parokial mendapatkan pelajaran yang meneliti karya-karya turunan dari karya Arab. Juga, alkimia pada masa ini disetujui oleh gereja sebagai metode yang baik untuk mengeksplorasi dan mengembangkan teologi. Alkimia juga menarik bagi orang-orang gereja karena ia menawarkan pandangan rasionalistik tentang alam semesta di mana saat itu manusia baru mulai belajar tentang rasionalisme.(Edwardes h. 24-7)
Maka pada akhir abad tigabelas, alkimia berkembang menjadi sebuah sistem keyakinan yang hampir terstruktur. Para ahli percaya pada teori makrokosmos-mikrokosmos dari Hermes, itu berarti, mereka mempercayai bahwa proses yang berpengaruh pada mineral dan zat-zat lain juga akan berpengaruh pada tubuh manusia (misalnya, jika seseorang bisa mempelajari rahasia pemurnian emas, maka ia bisa menerapkan tekniknya untuk memurnikan jiwa manusia. Mereka percaya pada empat unsur dan empat kualitas yang telah diuraikan di atas, dan mereka memiliki tradisi kuat untuk membungkus ide-ide tulisan mereka ke dalam ruangan labirin jargon yang bersandi, penuh dengan jebakan yang membingungkan. Akhir kata, alkimiawan mempraktekkan seni mereka: mereka bereksperimen secara aktif dengan bahan kimiawi serta membuat observasi dan teori tentang bagaimana cara alam semesta bekerja. Keseluruhan filsafat mereka berkisar antara keyakinan mereka bahwa jiwa manusia terpisah di dalam diri manusia sejak jatuhnya Adam. Dengan memurnikan dua sisi jiwa itu, manusia bisa kembali menyatu dengan Tuhan. (Burckhardt h. 149)
Pada abad empatbelas, pandangan-pandangan ini mengalami perubahan penting. William of Ockham, seorang Fransiskan Oxford yang meninggal pada 1349, menyerang pandangan kaum Thomist tentang kesesuaian antara iman dan pemikiran. Pandangannya, diterima secara luas sekarang, bahwa Tuhan hanya semata-mata diterima lewat iman; Ia tidak bisa dibatasi oleh pemikiran manusia. Tentu saja pandangan ini tidak salah apabila seseorang menerima dalil tentang ketakterbatasan Tuhan versus keterbatasan kemampuan pemikiran manusia, tapi ini secara tidak
31
langsung menghapus praktek alkimia di abad empatbelas dan limabelas (Hollister p. 335).Paus Yohanes XXII di awal tahun 1300 mengeluarkan fatwa menentang alkimia, di mana hasilnya adalah membersihkan semua personinl gereja dari praktek seni (Edwardes, p.49). Iklim berubah, Black plague, dan meningkatnya peperangan serta bencana kelaparan yang menandai abad ini, tidak diragukan lagi juga menghambat pencarian filsafat secara umum.
Gambar 2.1. Simbol misterius alkimia yang terpahat di batu nisan Nicholas Flamel berada di dalam Gereja Holy Innocents di Paris.
Alkimia dijaga kehidupannya oleh orang semacam Nicolas Flamel, ia patut diperhitungkan karena ia adalah seorang di antara sedikit alkimiawan yang menulis pada saat sulit tersebut. Flamel yang hidup dari tahun 1330 sampai 1417 merupakan pembuat pola dasar (archetype) dari alkimia tahap selanjutnya. Dia bukan seorang dari kalangan relijius sebagaimana kebanyakan pendahulunya, dan
32
seluruh ketertarikannya pada subjek seputar pencarian batu filsuf, di mana ia dianggap telah menemukannya; karya-karyanya banyak menghabiskan waktu dengan uraian proses dan reaksi- reaksi, tapi tidak pernah benar-benar memberikan rumus terjadinya transmutasi. Kebanyakan karya- karyanya bertujuan mengumpulkan pengetahuan alkimia yang telah ada sebelumnya, khususnya yang berkaitan dengan batu filsuf (Burckhardt pp.170-181).
Selama akhir zaman pertengahan (1300-1500) para alkimiawan kebanyakan seperti Flamel: mereka berkonsentrasi pada pencarian batu filsuf dan obat awet muda (elixir of youth), yang sekarang dipercayai sebagai dua hal terpisah. Kiasan yang samar-samar dan simbolisme dalam tulisan mengarah pada penafsiran yang bervariasi. Misalnya, kebanyakan alkimiawan pada periode ini menafsirkan pemurnian jiwa untuk mengartikan transmutasi timah menjadi emas (di mana mereka percaya bahwa air raksa elemental, atau 'quicksilver', memiliki peranan penting). Mereka ini dianggap sebagai tukang sihir oleh kebanyakan orang, dan seringkali disiksa karena praktek-praktek mereka. (Edwards hh. 50-75; Norton hh lxiii-lxvii)
Tycho Brahe, yang lebih dikenal dengan penyelidikannya tentang astronomi dan astrologi, juga seorang alkimiawan. Ia memiliki laboratorium yang dibangun untuk tujuan itu di institut observatorium/riset Uraniborg.
Salah seorang yang namanya muncul di awal abad enambelas adalah Heinrich Cornelius Agrippa. Alkimiawan ini percaya bahwa dirinya adalah seorang ahli sihir, dalam arti sebenarnya merasa bahwa dirinya mampu memanggil makhluk gaib. Pengaruhnya tidak begitu berarti, tetapi seperti halnya Flamel, ia menghasilkan tulisan-tulisan yang menjadi acuan para alkimiawan tahun-tahun sesudahnya. Sekali lagi seperti halnya Flamel, ia berbuat banyak untuk merubah alkimia dari filsafat yang sifatnya mistis menjadi magic okultis. Ia meneruskan filosofi para alkimiawan terdahulu, termasuk di dalamnya ilmu pengetahuan eksperimental, numerologi dsb., tapi ia menambahkan teori magic, yang mana ini menguatkan ide alkimia sebagai keyakinan okultis. Meskipun demikian, Agrippa adalah tetap seorang Kristen, walaupun pandangannya seringkali mengalami konflik dengan gereja (Edwardes p56-9; Wilson p.23-9).
2.2.3.4 Alkimia di Zaman Modern dan Renaisanse
Alkimia Eropa terus berlanjut seperti ini hingga terbitnya Zaman Renaisans. Era ini juga menyaksikan
menjamurnya penipu yang menggunakan tipuan kimiawi dan sulap untuk "mendemonstrasikan" transmutasi logam biasa menjadi emas, atau yang mengaku memiliki pengetahuan rahasia yang dengan modal awal "sedikit" pasti akan mencapai tujuan tersebut.
33
Nama terpenting pada masa ini adalah Philippus Aureolus Paracelsus (Theophrastus Bombastus von Hohenheim, 1493–1541) yang mencetak alkimia menjadi bentuk baru, menolak sebagian okultisme yang telah bertimbun selama bertahun-tahun, mempromosikan penggunaan pengamatan dan eksperimen untuk mempelajari tubuh manusia. Ia menolak tradisi Gnotisisme, tetapi mempertahankan sebagian besar filsafat Hermetis, neo-Platonis, dan Pythagorean; namun, ilmu Hermetis memuat begitu banyak teori Aristotelian sehingga penolakannya terhadap Gnotisisme hampir tak ada artinya. Khususnya, Paracelsus menolak teori-teori sihir Agrippa dan Flamel. Ia tak menganggap dirinya seorang penyihir, dan mengecam orang-orang yang mengaku demikian (Williams hh. 239-45).
Paracelsus merintis penggunaan zat kimia dan mineral dalam bidang kedokteran, dan menulis "Banyak orang berkata bahwa alkimia bertujuan membuat emas dan perak. Bagiku, tujuan alkimia bukan itu, melainkan untuk mempelajari kebaikan dan kekuatan yang terkandung dalam obat" (Edwardes, h. 47). Pandangan hermetisnya adalah bahwa penyakit dan kesehatan dalam tubuh bergantung pada keselarasan antara manusia si mikrokosm dan Alam si makrokosm. Ia memakai pendekatan yang berbeda dengan para pendahulunya, yakni menggunakan analogi ini bukan dalam rangka pemurnian-jiwa, tetapi dengan maksud bahwa manusia harus memiliki keseimbangan mineral tertentu dalam tubuhnya, dan bahwa penyakit-penyakit tubuh tertentu dapat disembuhkan dengan obat tertentu (Debus & Multhauf, p.6-12). Meskipun upayanya mengobati penyakit dengan obat seperti air raksa mungkin tampak keliru dari sudut pandang modern, gagasan dasarnya tentang obat kimiawi ternyata bertahan diuji waktu.
Di Inggris, topik alkimia dalam masa ini sering dikaitkan dengan Dokter John Dee (13 Juli1527 – Desember1608), yang lebih dikenal sebagai astrolog, kriptografer, dan "konsultan ilmiah" umum bagi Ratu Elizabeth I. Dee dipandang sebagai ahli karya-karya Roger Bacon, dan cukup tertarik pada alkimia sehingga menulis buku tentang topik ini (Monas Hieroglyphica, 1564) dengan pengaruh Kabala. Teman Dee, Edward Kelley — yang mengklaim bercakap-cakap dengan malaikat melalui bola kristal dan memiliki bubuk yang dapat mengubah air raksa menjadi emas — mungkin merupakan asal-usul citra charlatan-alkimiawan yang banyak dikenal.
Di antara alkimiawan-alkimiawan lain pada masa ini, yang patut dicatat adalah Michał Sędziwój (Michael Sendivogius) (1566 - 1636), seorang alkimiawan berkebangsaan Polandia, filosof dan dokter, perintis ilmu kimia. Ia mengasumsikan bahwa udara mengandung oksigen, 170 tahun sebelum Scheele dan Priestley, dengan menghangatkan nitre (saltpetre). Dia menganggap gas yang dihasilkannya sebagai "minuman kehidupan".
34
2.2.3.5
Keruntuhan Alkimia Barat
Berakhirnya alkimia Barat disebabkan oleh bangkitnya sains modern, yang menekankan eksperimentasi yang setepat-tepatnya dan menganggap remeh "kebijaksanaan kuno". Meskipun benih peristiwa-peristiwa ini ditanam seawal abad ke-17, alkimia masih berjalan dengan baik selama dua ratusan tahun, dalam fakta ia mungkin telah mencapai titik terjauh (apogee)-nya pada abad 18. Akhir 1781 James Price menyatakan telah menghasilkan bubuk yang bisa men-transmutasi air raksa menjadi perak atau emas.
Robert Boyle (1627–1691), lebih dikenal dengan studinya tentang gas (cf. hukum Boyle) merintis metode ilmiah dalam penyelidikan kimiawi. Ia tidak memiliki asumsi apa-apa dalam eksperimennya dan ia menghimpun tiap data yang relevan; dalam sebuah eksperimen, Boyle akan mencatat tempat di mana eksperimen berlangsung, karakteristik angin, posisi matahari dan bulan, dan angka barometer, siapa tahu hal-hal tersebut terbukti relevan. (Pilkington h.11) Pendekatan ini suatu saat membawa pada pembentukan ilmu kimia modern pada abad 18 dan abad 19,berdasarkan penemuan revolusioner dari Lavoisier dan John Dalton — yang pada akhirnya menyediakan kerangka kerja yang logis, kuantitatif dan dapat diandalkan untuk memahami transmutasi materi, serta mengungkapkan kegagalan tujuan alkimia yang telah berlangsung lama seperti misalnya batu
fisuf.
Sementara itu, alkimia Paracelsian menuntun pada pengembangan ilmu obat-obatan modern. Para eksperimentalis secara berangsur-angsur menemukan cara kerja tubuh manusia, seperti peredaran darah (Harvey, 1616), dan pada suatu saat mengetahui bahwa banyak penyakit disebabkan oleh infeksi kuman (Koch and Pasteur, abad 19) atau kekurangan vitamin dan zat gizi alami (Lind, Eijkman, Funk, et al.). Didukung oleh perkembangan paralel dalam ilmu kimia organik, ilmu pengetahuan baru itu dengan mudahnya menggeser alkimia dari perannya di bidang medis, interpretif dan preskriptif, sekaligus mengurangi harapan terhadap obat/ramuan ajaib dan membeberkan ketidakefektifan dan bahkan kadar racun yang dimiliki obat semacam itu. Ketika ilmu pengetahuan dengan mantap berlanjut menguak tabir dan merasionalkan mesin waktu alam semesta, yang dibangun pada metafisika materialistik-nya sendiri,Alkimia dicabut dari hubungannya dengan kimia dan medis — tapi masih terbebani olehnya. Alkimia berkurang menjadi sebuah sistem filsafat yang dianggap sulit dimengerti, lemah hubungannya dengan dunia material, ia mengalami nasib yang serupa dengan disiplin ilmu esoteris lainnya seperti Astrologi dan Kabbalah: dikeluarkan dari kurikulum, dihindari oleh para pendukung sebelumnya, diasingkan oleh para ilmuwan, dan pada
umumnya dipandang sebagai lambang charlatanism dan takhayul.
35
Perkembangan ini bisa ditafsirkan sebagai bagian dari reaksi yang lebih luas di dalam intelektualisme Eropa melawan gerakan Romantik dari abad sebelumnya. Mungkin akan bijaksana untuk meneliti bagaimana sebuah disiplin ilmu yang pernah mendapat martabat intelektual dan material, lebih dari dua ribu tahun, dapat dengan mudahnya lenyap dari alam pemikiran Barat. Perkembangan selanjutnya setelah zaman renaisans, alkimia telah bergeser menjadi ilmu kimia yang berdasarkan bukti-bukti empiris dari hasil-hasil penyelidikan para ilmuwan terutama dari Eropa ( Inggris, Perancis Jermn, Austria, dll). Dimulai dengan penyelidikan terhadap proses pembakaran hingga muncul teori flogiston dari Stahl (1660-1734). Teori ini dapat digunakn untuk menerangkan beberapa fakta, namun demikian pada penerapannya menemui kesulitan sehingga menimbulkan masalah dan terjadi ketidak cocokan pada tahapan berikutnya. Hal ini selanjutnya mendorong para ahli diantaranya Jean Rey (1630) mengemukakan pendapat lain yang sesuai dengan teori pembakaran
yang saat ini dikenal.
Eksperimen-eksperimen selanjutnya amat berharga dalam perkembangan ilmu kimia antara lain penemuan gas-gas yang dilakukan oleh Stephen Hales, Joseph Black, Hendry Cavendish, Scheele dan
Joseph Priestley (Poedjiadi & Poedjiadi, 2001).
Sumbangan pemikiran yang paling berharga dan menjadi peletak dasar ilmu kimia modern yaitu dihasilkan dari ekperimen Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794), dimana ia menyempurnakan eksperimen yang dilakukan oleh Black dan membuat suatu dalil bahwa pada setiap proses kimia, kuntitas zat-zat, sebelum dan setelah terjadinya proses tersebut tetap sama. Dalil ini dikenal sebagai
Hukum Kekekalan Zat atau Hukum Kekekalan Massa (Poedjiadi & Poedjiadi, 2001).
2.2.3.6 Perkembangan Kimia Modern
Penghargaan Nobel dalam Kimia yang diciptakan pada tahun 1901 memberikan gambaran bagus mengenai penemuan kimia selama 100 tahun terakhir. Pada bagian awal abad ke-20, sifat subatomik atom diungkapkan dan ilmu mekanika kuantum mulai menjelaskan sifat fisik ikatan kimia. Pada pertengahan abad ke-20, kimia telah berkembang sampai dapat memahami dan memprediksi
aspek-aspek biologi yang melebar ke bidang biokimia.
Kimiapun berkembang dan kimiawan mulai terfokus pada bagian-bagian kimia seperti Kimia analitikyang merupakan analisis cuplikan bahan untuk memperoleh pemahaman tentang susunan kimia dan strukturnya. Kimia analitik melibatkan metode eksperimen standar dalam kimia. Metode- metode ini dapat digunakan dalam semua subdisiplin lain dari kimia, kecuali untuk kimia teori murni. Biokimia mempelajari senyawa kimia, reaksi kimia, dan interaksi kimia yang terjadi dalam
36
organisme hidup. Biokimia dan kimia organik berhubungan sangat erat, seperti dalam kimia medisinal atau neurokimia. Biokimia juga berhubungan dengan biologi molekular, fisiologi, dan genetika.
Kimia anorganik mengkaji sifat-sifat dan reaksi senyawa anorganik. Perbedaan antara bidang organik dan anorganik tidaklah mutlak dan banyak terdapat tumpang tindih, khususnya dalam bidang kimia organologam. Kimia organik mengkaji struktur, sifat, komposisi, mekanisme, dan reaksisenyawa organik. Suatu senyawa organik didefinisikan sebagai segala senyawa yang berdasarkan rantai karbon.
Kimia fisik mengkaji dasar fisik sistem dan proses kimia, khususnya energitika dan dinamika sistem dan proses tersebut. Bidang-bidang penting dalam kajian ini di antaranya termodinamika kimia, kinetika kimia, elektrokimia, mekanika statistika, dan spektroskopi. Kimia fisik memiliki banyak tumpang tindih dengan fisika molekular. Kimia fisik melibatkan penggunaan kalkulus untuk menurunkan persamaan, dan biasanya berhubungan dengan kimia kuantum serta kimia teori.
Kimia teori adalah studi kimia melalui penjabaran teori dasar (biasanya dalam matematika atau fisika). Secara spesifik, penerapan mekanika kuantum dalam kimia disebut kimia kuantum. Sejak akhir Perang Dunia II, perkembangan komputer telah memfasilitasi pengembangan sistematik kimia komputasi, yang merupakan seni pengembangan dan penerapan program komputer untuk menyelesaikan permasalahan kimia. Kimia teori memiliki banyak tumpang tindih (secara teori dan eksperimen) dengan fisika benda kondensi dan fisika molekular. Kimia nuklir mengkaji bagaimana partikel subatom bergabung dan membentuk inti. Transmutasi modern adalah bagian terbesar dari kimia nuklir dan tabel nuklida merupakan hasil sekaligus perangkat untuk bidang ini.
Industri kimia mewakili suatu aktivitas ekonomi yang penting. Pada tahun 2004, produsen bahan kimia 50 teratas global memiliki penjualan mencapai 587 bilyun dolar AS dengan margin keuntungan 8,1% dan pengeluaran riset dan pengembangan 2,1% dari total penjualan. Namun dalam perkembangannya kimia dipuja sekaligus dilaknati. Keterbatasan sumber daya alam yang diiringi peningkatan kebutuhan membutuhkan kimia sebagai altenatif penyesaian masalah. Dari obat- obatan sampai senjata tetap menjadikan kimia sebagai pusat keilmuannnya. Tapi kimia jugalah yang menyebabkan segala kerusakan dari mulai pestisida yang melahirkan berbagai penyakit baru sampai lapisan ozon.
Dalam perkembangannya ilmu kimiadimulai dari mengangkat fenomena alam dalam suatu falsafah, melakukan eksperimen, pembuktian hasil secara teoritis dan empiris, dan itu terus menerus
37
dilakukan. Sudah seharusnya kimia juga mampu menyelesaikan permasalahan sampai ke akarnya.
Teori dan eksperimen adalah satu sisi yang mampu memecahkan sisi lain seperti lingkungan alam
dan kemanusian. Kimia dan ilmu-ilmu lain tak akan berhenti, dan dalam perkembangannya akan
menimbulkan aspek positif dan aspek negatif. Seorang kimiawan sejati seharusnya membangun teori dan melakukan eksperimen dengan mempertimbangkan minimalisa/pencegahan terhadap
timbulnya aspek negatif dan memperbesar aspek positif. Green Chemistry yang paling banyak dan
harus dikembangkan saaat ini. Ilmu yang berangkat dari fenomena alam harus dikembalikan
kemashlahatan alam itu sendiri, kebutuhan pada satu sisi tidak harus menghancurkan kebutuhan
lain.
Filsafat ilmu merupakan telaahan secara filsafat yang ingin menjawab beberapa pertanyaan
mengenai hakikat ilmu antar lain “apa” (ontologi), “bagaimana” (epistimolog) dan “untuk apa”
(aksiologi).Maka untuk setiap aspek jawaban tersebut seorang “green chemist” harus mampu menunjukan kehijauannya. Keilmuan boleh terfokus pada pada satu bidang kimia, tapi bahasa kimia
tidak berhenti pada bahasa reaksi, bahasa struktur teoritis, bahasa ekperimen intrumentasi tapi juga
bahasa ekosistem. Membaca dan menterjemahkan alam boleh berbeda tapi tujuan adalah sama
yaitu untuk kemashlahatan alam itu sendiri.
Materi dengan segala perubahannya dan gelombang beserta seluruh gejalanya adalah bagian dari
instrumen mencapai suau tujuan hakiki yaitu, memahami alam itu sendiri untuk kemudahan dan
kebahagiaan dunia dan akherat. Air, Tanah, Api dan Udara bisa jadi sahabat bisa juga jadi laknat.
Maka mengenali dan memahami sahabat dari hulu ke hilir, dari kaki bumi ke ujung langit, dari kecil
sampai besar dan dari setiap bagiannya maka ia akan tetap menjadi sahabat.
2.2.4 Perkembangan Bernalar dalam Ilmu Hayati/Biologi
Ilmu hayati (biosciences) mencakup semua disiplin ilmu yang mempelajari aspek kehidupan organisme dan mahluk suborganisme (virus, viroid, dan prion) yangsemula dipelajari sebagai satu
bidang yaitu biologi. Semenjak akhir abad ke-19 hingga sekarang berbagai ilmu telah berkembang
menuju ke arah kekhususan atau menggunakan alat-alat dari cabang utama ilmu pengetahuan
lainnya sehingga menjadi disiplin yang cukup berbeda, sehingga saat ini, ilmu-ilmu hayati berjumlah
ratusan (Wikipedia,2010).
2.2.4.1
Awal Perkembangan Ilmu Hayati
Biologi
semula merupakan bagian dari ilmu pengetahuan alam (natural sciences) yang dipelajari
oleh para naturalis (ahli ilmu-ilmu alamiah). Biologi sebagai ilmu yang mandiri, dalam arti memiliki
38
perangkat analisis dan konsep-konsep ilmiah yang kokoh, baru terbentuk pada abad ke-18, setelah penemuan mikroskop dan tumbangnya dogma generatio spontanea oleh konsep omne vivum ex vivo. Konsep evolusi, pewarisan sifat (hereditas), dan penemuan DNA sebagai bahan genetik
memacu perkembangan biologi secara pesat.
2.2.4.2 Perkembangan Ilmu hayati abad ke-20
Meskipun pada abad ke dua puluh usaha-usaha ilmiah dalam bidang biologi lebih kecil daripada fisika (Bernald 1981:867), tetapi penemuan-penemuannya jauh lebih penting, tidak hanya karena berpengaruh terhadap kehidupan manusia dengan ditemukannya pengobatan baru dan nutrisi tetapi juga dalam hal pengetahuan kita tentang kehidupan alam. Situasi biologi abad ke–20 analog dengan situasi kimia pada abad ke–19. Di bawah kenaikan permintaan industri terutama industri tekstil,kimia berubah dari ringkasan resep tradisional, dan teori flogiston yang berbau mistik ke disiplin praktis kuantitatif yang didukung oleh paduan teori matematika atomik. Akibatnya aktivitas kimia ini berpengaruh terhadap lingkungan hidup. Sehingga dari pengalaman ini masalah lingkungan hidup dianggap sebagai masalah utama sains baik dalam teori maupun praktek. Akibat menyebarnya pertumbuhan imperialisme, industri baru yang dihubungkan dengan agrikultur, makanan dan obat- obatan berkembang. Hal inilah yang mendorong perkembangan biologi abad ke-20.
Karena biologi diperlukan untuk kontrol efisiensi tindakan yang dapat direproduksi dari proses dan produk biologis, biokimia jauh lebih aplikatif terhadap masalah biologi daripada kimia. Biokimia berkembang menjadi disiplin ilmu tersendiri bukan hanya karena ruang lingkup pelaksanaannya berbeda, tetapi juga karena perbedaan metode kerjanya. Objek kajiannya tidak hanya untuk memeriksa struktur molekul yang ditemukan dalam struktur hidup tetapi juga termasuk seluruh bentuk reaksi baik reaksi pemisahan maupun reaksi penggabungan. Untuk tujuan ini dikembangkanlah sejumlah besar metode berbeda untuk mempelajari seluruh organisme atau seluruh organ baik utuh atau yang sudah diurai. Dalam kenyataannya dilibatkan metode-metode pengukuran yang diperbaiki terus, metode fisika, metode kimia seperti berbagai teknik pemisahan
molekul dan metode biologi murni seperti genetika dan analisis imunologis.
Adapun perkembangan biologi pada abad ke-20 menurut Nuraeni (2010) meliputi:
1. Biologi Sel dan embriologi
2. Mikrobiologi
3. Genetika dan Hereditas
39
4.
Teori Evolusi
5. Bioteknologi
Bioteknologi sebenarnya bukan hal yang baru, meskipun telah mendapat perhatian yang jauh lebih besar pada masa-masa sekarang. Menurut para ahli purbakala, industri bioteknologi di Inggris dikenal sejak 400 tahun SM sampai akhir zaman neolitik ketika proses fermentasi yang memanfaatkan sel ragi untuk menghasilkan bir dan minuman keras pertama kali diperkenalkan. Selanjutnya sejak Gregor Mendel merumuskan aturan-aturan yang menerangkan pewarisan sifat- sifat biologi (gen) yang menandai lahirnya genetika lebih dari seabad lalu, ilmu pengetahuan yang baru ini berkembang sangat pesat. Diawali oleh W. Sutton dan TH Morgan secara eksperimental mengembangkan teknik pemetaan gen dan menghasilkan analisis menyeluruh mengenai posisi relative lebih dari 2000 gen. Selanjutnya pada tahun 1944 oleh Avery, Mac Leod dan McCarthy serta Hershey dan Chase tahun 1952 melakukan eksperimen-eksperimen yang menghasilkan DNA sebagai material genetik. Dalam waktu empat belas tahun antara 1952 sampai 1966 struktur DNA telah diketahui, kode genetik dipecahkan, serta proses-proses transkripsi dan translasi dapat dijabarkan.
Kemudian tahun 1971-1973 disebut sebagai revolusi dalam biologi modern dengan ditemukannya metode yang dikenal sebagai teknologi DNA rekombinan atau rekayasa genetik. Inti dari proses rekayasa genetik ini adalah kloning gen dan menjadi sangat penting karena member kunci dalam memecahkan kode kehidupan. Melalui rekayasa genetik, para ilmuwan dan peneliti akan terbiasa mengutak atik sebuah gen kemudian dikembangkan lebih jauh di dalam media (tanaman dan hewan) untuk menghasilkan suatu hasil penelitian umat manusia.
Dalam perkembangannza, ilmu genetika kemudian digabungkan dengan berbagai disiplin ilmu seperti mikrobiologi, biokimia, teknik kimia dan proses rekayasa menjadi satu hingga melahirkan ilmu pengetahuan yang sangat beraneka ragam dan dikenal sebagai bioteknologi. Dua dasawarsa terakhir abad 20 lalu berbagai kemajuan pesat biologi telah membawa dunia menuju kemajuan yang sangat berarti di bidang bioteknologi di abad 21. Hal inilah yang disebut-sebut sebagai kelahiran zaman kebesaran bioteknologi di milenium ketiga saat sekarang ini.
Manipulasi genetik pada hewan telah mencapai babak baru perkembangannya. Pada tahun 1988 di sebuah lahan pertanian di Wheelock, Texas, USA, tujuh ekor sapi jantan keturunan murni yang identik secara genetis dihasilkan dari embrio buatan manusia. Embrio tiruan (yang disalin secara identik) dari sapi jantan pilihan dapat membuahi dan menyebabkan kebuntingan pada sapi betina.
Secara teoritis, ribuan hewan yang identik dapat dihasilkan melalui kloning yaitu suatu teknik untuk
40
menghasilkan duplikat suatu organism yang identik secara genetik dengan menggantikan inti dari
ovum yang belum dibuahi dengan inti sel tubuh organisme yang bersangkutan (Yudi,2009).
2.2.4.3 Arah Perkembangan Ilmu Hayati Pada Masa Depan
Naisbitt & Aburdene (1990) telah meramalkan akan terjadi pergeseran kecenderungan pada abad XXI, sebagai abad biologi yang menggantikan abad fisika. Pada abad ini biologi berkembang dari dari biofungsi, bioperkembangan, biolingkungan, bioteknologi, biomanajmen, hingga bioetika
(Rustaman, 2002).
Di era abad 21 bioteknologi seperti perkiraan sebelumnya akan sama pentingnya dengan komputer. Bioteknologi menjadi booming, setidaknya arah pertama bioteknologi yang sudah banyak dikembangkan adalah dalam bidang pertanian dan peternakan, industri makanan, sampai pada industry pakaian dan kesehatan. Perusahaan-perusahaan bioteknologi saat ini berpacu dengan penemuan obat baru dan pengembangan obat mencapai lebih dari 300 produk obat dan 200 vaksin penyakit di dunia diantaranya kanker, Alzheimer, penyakit jantung, AIDS, arthritis dan berbagai
penyakit infeksi di negara berkembang.
Perkembangan bioteknologi lain yang dewasa ini mengalami kemajuan pesat adalah manipulasi genetik pada tanaman dan hewan. Melalui rekayasa genetik dapat menghasilkan tanaman transgenik dan member suatu terobosan untuk mengembangkan tanaman yang mempunyai kualitas super dan mampu berproduksi banyak dan mempunyai daya tahan terhadap penyakit baik yang disebabkan oleh virus, parasit, herbisida serta mempunyai ketahanan terhadap penyimpanan pascapanen.
Berbagai jenis produk pertanaian transgeni mewakili perkembangan bioteknologi di bidang pertanian antara lain kapas Bt, kedelai Bt, padi pro vitamin A, jagung Bt (Attribute ™ Bt-sweetcorn), kacang tanah Bt (High Oleic Peanut), dan lain sebagainya. Tak ketinggalan pula industri makanan
telah mengembangkan produk-produk yang dibuat atas dasar bioteknologi.
Namun demikian perkembangan bioteknologi yang begitu pesat bukan tanpa tantangan. Pengujian lapangan rekayasa genetik terhadap organisme yang direkayasa telah menimbulkan kritikan-kritikan dari berbagai golongan masyarakat, pencinta lingkungan, aktivis hak hewan, petani, kaum cendekiawan, agamawan sehingga muncul berbagai pertanyaan yang mereka khawatirkan; apakah etis untuk memanipulasi alam? Apakah binatang boleh diperlakukan sewenang-wenang? Apakah dengan rekayasa genetik tidak melangkahi kodrat alam (kekuasaan Tuhan)? Apakah industri farmasi dan pertanian melakukannya hanya untuk mendapat keuntungan bisnis semata? Secara umum
41
apakah implikasi etis, legal, dan sosial dari bioteknologi? Para pencinta lingkungan khawatir bahaya teknologi akan mengubah alam itu sendiri. Kaum agamawan berpendapat bahwa apa yang dilakukan para ilmuwan itu menyalahi kodrat alam dan kekuasaan Tuhan.
Beredarnya berbagai macam produk transgenic sekarang ini membuat konsumen tidak mau menerima begitu saja. Konsumen harus lebih waspada terhadap kemungkinan dampak yang ditimbulkan oleh produk bioteknologi hasil rekayasa genetik, seperti efek bagi kesehatan, kelestarian lingkungan, dan lain-lain sehingga peranan pemerintah di dalam regulasi produk-produk transgenik menjadi sangat penting. Namun demikian, masalah etika yang berkaitan dengan kemungkinan hasil penelitian harus dipertimbangkan walaupun banyak eksperimen yang berguna dapat diciptakan, tetapi penggunaannya yang lebih meragukan untuk masa datang juga masih dalam pertimbangan. Rekayasa genetik melalui kloning merupakan alat yang ampuh sebagai salah satu terobosan yang selama ini dicari-cari para ahli di dunia, tetapi harus digunakan secara bijaksana. Kontroversi kehadiran rekayasa genetik sebagai hasil kemajuan teknologi merupakan satu hal yang harus dijadikan sebagai asumsi adalah bahwa teknologi khususnya bioteknologi tidak bersifat jahat tetapi selalu netral. Hal inilah yang memunculkan pemikiran tentang pentingnya bioetika. Bagaimanapun ilmu pengetahuan dan teknologi termasuk produk bioteknologi akan sia-sia apabila digunakan untuk tujuan yang kurang bijaksana. Tetapi dengan pemanfaatan kemajuan bioteknologi secara benar, tepat akan memberikan manfaat yang besar bagi kehidupan manusia di muka bumi serta kelestarian alam sekelilingnya.
2.2.5 Perkembangan Bernalar di Astronomi
Astronomi merupakan ilmu yang mempelajari tentang berbagai benda langit seperti bintang-bintang dan planet-planet serta kejadian yang terjadi di luar atmosfer bumi seperti supernova atau ledakan bintang. Astronomi tumbuh secara alami ketika umat manusia mulai belajar tentang musim, waktu dan penanggalan. Pada awal pertumbuhannya, seperti juga ilmu kimia, ilmu astronomi sangat dipengaruhi oleh kegiatan mistis. Karena langit dapat dilihat dari seluruh penjuru dunia, ilmu astronomi berkembang dari berbagai kebudayaan manusia, mulai dari bangsa Maya di Amerika, bangsa Cina dan India di Asia, bangsa Mesir di Afrika sampai bangsa Yunani di Eropa. Namun, bangsa pertama yang mengembangkan astronomi secara sistematis dan logis adalah bangsa Yunani.
Pada sekitar abad ke-7 sebelum Masehi, pandangan bangsa Yunani secara umum tentang alam semesta adalah suatu tempat yang memenuhi hukum-hukum universal dan hukum-hukum alam. Salah satu pemikiran yang muncul pada masa ini adalah Paradigma Pythagoras:
42
1.
Planet-planet, matahari, bintang dan bulan memiliki orbit lingkaran sempurna
2. Kecepatan planet-planet, matahari, bintang dan bulan pada orbit lingkarannya selalu tetap
3. Bumi adalah pusat alam semesta
Poin ketiga dari paradigma tersebut merupakan kesimpulan dari pemikiran bahwa langit yang terlihat di atas adalah surga sehingga bumi bukan bagian dari surga, surga selalu terlihat sama karena bintang-bintang terlihat sama setiap malamnya, selain itu bintang-bintang tersebut hanyalah berupa cahaya sementara bumi merupakan benda padat yang tidak hanya dapat dilihat tetapi juga dipegang dan dirasakan.
Bertentangan dengan kesimpulan itu, Plato berpikir bahwa banyak sekali teori yang dapat dikembangkan dari pengamatan sehingga dia menyimpulkan bahwa tidak mungkin kita mengetahui seperti apa alam semesta itu sebenarnya. Karena itu, dia mengatakan sebaiknya kita mengikuti pandangan seorang instrumentalis: bahwa ilmu-ilmu alam dan hukumnya hanyalah alat bantu hitung dan tidak untuk diinterpretasikan menjadi kenyataan. Setiap hukum yang kita buat dapat dibantah di masa depan tetapi juga dapat bekerja dengan baik untuk menjelaskan beberapa kejadian nyata. Hal tersebut pernah dinyatakan juga oleh Socrates, bahwa kita tidak akan mengerti sepenuhnya tentang segala sesuatu yang ada di alam semesta, oleh karena itu proses dalam mencari pengertian suatu kejadian menjadi lebih penting daripada mendapatkan jawaban yang sebenarnya.
Beberapa contoh tentang teori yang dibantah beberapa abad ke depan adalah pendapat tentang bumi sebagai pusat alam semesta. Pendapat tentang bumi yang berbentuk lempengan besar juga merupakan teori yang dibantah beberapa abad kemudian. Hal yang menarik terjadi di luar penemuan itu, yaitu dihukum matinya dua pencetus ide yang ternyata dianggap benar di kemudian hari oleh badan agama karena dianggap bertentangan dengan dogma yang diajarkan. Galileo, sebagai salah satu penentang gereja yang frontal merupakan salah satu yang dihukum mati. Galileo menyimpulkan bahwa matahari sebagai pusat dan bumi berputar mengelilinginya tidak hanya sekedar alat tetapi kenyataan. Apa yang Galileo simpulkan dari pengamatannya dianggap terlalu jauh jika kita lihat dari kacamata instrumentalisme Plato. Kesimpulan dari pengamatan tidak bisa dibuktikan benar, tetapi dapat dibantah. Kesimpulan dari pengamatan yang selalu benar setelah dites berulang kali hanyalah kesimpulan yang konsisten dengan data yang ada.
Dapat kita lihat bahwa Galileo mendapatkan idenya tidak hanya dari pemikiran dan logika saja melainkan juga dari percobaan atau pengamatan. Perumusan ide yang melibatkan pengamatan
43
merupakan suatu revolusi dalam perkembangan ilmu alam. Pengalaman dari pengamatan menjadi kunci pada penemuan hukum-hukum alam berikutnya. Pengamatan alam yang objektif merupakan hal yang paling penting dalam ilmu alam. Perlawanan Galileo terhadap Gereja bukan perang antara ilmu alam dan agama tetapi lebih merupakan pertentangan besar antara perbedaan pandangan untuk mempelajari Tuhan, pengetahuan dan dunia. Galileo berdebat untuk memperbaiki pandangan Gereja tentang cara kerja Tuhan kepada dunia fisik sehingga apa yang diajarkan Gereja dapat diterima masyarakat yang lebih luas. Karena itulah, Galileo menulis rincian debatnya dalam bahasa
Itali, bukan bahasa Latin yang pada masa tersebut merupakan bahasa kaum terpelajar.
Astronomi sebagai ilmu alam merupakan ilmu yang paling dekat metode penelitiannya dengan
instrumentalisme yang dikembangkan Plato. Karena astronomi mempelajari benda-benda yang ada
di
langit, sangat kecil kemungkinan untuk mempelajari secara langsung apa yang terjadi sebenarnya
di
luar sana. Karena itu, metode yang digunakan oleh Galileo merupakan dasar dari ilmu astronomi.
2.2.6 Perkembangan Bernalar di Ilmu-ilmu Sosial
2.2.6.1 Bernalar di Ilmu Sosial Menurut Hegel
(lahir 27 Agustus 1770 – meninggal 14 November 1831 pada umur
61 tahun) adalah seorang filsuf idealis Jerman yang lahir di Stuttgart, Württemberg, kini di Jerman barat daya. Pengaruhnya sangat luas terhadap para penulis dari berbagai posisi, termasuk para pengagumnya (F. H. Bradley, Sartre, Hans Küng, Bruno Bauer, Max Stirner, Karl Marx), dan mereka yang menentangnya (Kierkegaard, Schopenhauer, Nietzsche, Heidegger, Schelling). Hegel merupakan filsuf yang pertama kali memperkenalkan gagasan bahwa sejarah dan hal yang konkret adalah penting untuk bisa keluar dari lingkaran philosophia perennis, yakni, masalah-masalah abadi
dalam filsafat. Ia juga menekankan pentingnya Yang Lain dalam proses pencapaian kesadaran diri.
Georg Wilhelm Friedrich Hegel
Di tahun 1821, ketika berada Berlin, Hegel mempublikasikan karya utamanya dalam bidang filsafat
politik, Elements of the Philosophy of Right, berdasarkan materi kuliah yang ia berikan di Heidelberg. Namun akhirnya nampak begitu jelas, dasar argumentasi dalam karya ini berasal dari objective spirit karya Encyclopaedia Philosophy of Spirit. Selepas 10 tahun menetap di Berlin, hingga meninggal pada 14 November 1831, manuskrip berikutnya dari karya Encyclopaedia, diterbitkan. Selepas kematiannya, kumpulan materi kuliah Hegel tentang philosophy of history, philosophy of religion, aesthetics, dan history of philosophy, juga turut dipublikasikan.
Hegel dikenal sebagai filsuf yang menggunakan dialektika sebagai metode berfilsafat. Dialektika menurut Hegel adalah dua hal yang dipertentangkan lalu didamaikan, atau biasa dikenal dengan
44
tesis (pengiyaan), antitesis (pengingkaran) dan sintesis (kesatuan kontradiksi). Tesis merupakan perwujudan atas pandangan tertentu,antitesis menempatkan dirinya sebagai opisisi, serta sintesis merupakan hasil rekonsiliasi atas pertentangan sebelumnya yang kemudian akan menjadi sebuah tesis baru. Dan begitu seterusnya. Sehingga ketiganya merupakan pertentangan yang kelak menjadi kesatuan utuh dalam realitas.
Sebagai sebuah analogi sederhana ada ’telur’ sebagai thesis, yang kemudian muncul ’ayam’ sebagai sebuah sinthesis, yang antithesisnya ’bukan-telur’. Dalam dilektika ini, bukan berarti ’ayam’ telah menghancurkan ’telur’ namun dalam hal ini sebenarnya ’telur’ telah melampaui dirinya sehingga menjadi ’ayam’ dengan sebuah proses, yang kemudian akan kembali menjadi telur, dan terus seperti itu. Sehingga dialektika merupakan proses pergerakan yang dinamis menuju perubahan.
Di dalam Philosophy of History, Hegel mencoba membuat suatu metode sejarah menjadi 3 seperti yang dijabarkan dalam uraian berikut.
1. Sejarah Asli. Metode ini memiliki warna yang khas, yang perajalanannya berkisar pada perbuatan, peristiwa, dan keadaan. Fase ini diawali dengan kemunculan filsuf era Yunani kuno, yakni; Herodotus, Thucydides, Xenophone, dll.
2. Sejarah Reflektif, merupakan sejarah yang cara penyajiannya tidak dibatasi oleh waktu yang berhubungan, melainkan yang ruhnya melampaui batas;
3. Sejarah Filsafati.
Hegel menyatakan bahwa sejarah merupakan konsepsi sederhana Rasio. Hegel pun mengungkapkan bahwa “Semua yang real bersifat rasional dan semua yang rasional bersifat real”. Pernyataan ini cukup beralasan karena Hegel memulai pandangan metafisiknya dari rasio. “Ide yang bisa dimengerti” itu setali tiga uang dengan “kenyataan”. Selalu mengalami proses dialektika. Namun, perlu diuraikan, bahwa rasio disini bukan bermakna rasio manusia perseorangan, sebagaimana mengemuka dalam pandangan kita selama ini, melainkan rasio subyek absolute yang menerima kesetaraan ideal seluruh realitas dengan subyek. Kesetaraan antara “rasio” atau “ide” dengan “realitas” atau “ada”. Dan realitas utuh, sebagaimana dikehendaki Hegel, adalah proses pemikiran (idea) yang terus menerus memikirkan, dan sadar akan dirinya sendiri.
Apa yang benar, bagi Hegel adalah perubahan itu sendiri. Oleh karena itu, konsep filsafatnya menjadi amat relatif dan bersifat historis. Mulai dari sinilah lalu istilah “sejarah” begitu populer dalam filsafat Hegel. Hegel percaya bahwa sejarah adalah kepastian absolute yang akan diperoleh dengan mengkompromikan perbedaan-perbedaan ke dalam satu sistem integral yang dapat
45
mewadahi segala-galanya. Hegel ingin meleburkan berbagai perbedaan dalam sistem metafisiknya
ke dalam satu sintesis universal, yakni Aufhebung. Aufhebung ini dapat berupa apa saja: Negara,
Masyarakat, Pasar, atau institusi apa pun yang merupakan kompromi dari perbedaan-perbedaan.
Hegel membayangkan adanya suatu sistem yang secara metafisik dapat memayungi segala anasir yang berbeda dan merangkulnya menjadi satu. Penalaran dialektis Hegel ini melihat perbedaan
sebagai ancaman yang harus ditanggulangi dengan mengintegrasikannya ke dalam suatu pola yang
koheren dan stabil. Dalam pandangan Hegel, kemungkinan-kemungkinan direpresi sedemikian rupa
dengan menyajikan gambaran yang sepenuhnya pasti tentang masa depan. Hegel sendiri
memandang filsafat dan metafisika haruslah memberi kepastian kepada manusia modern. Kepastian
ini diperlukan agar mereka dapat melangkah menuju masa depan dengan langkah yang tepat dan
terukur.
Pusat filsafat sejarah Hegel ialah konsep Geist, bermakna “roh” atau “spirit”. Roh dalam pandangan Hegel adalah sesuatu yang real, konkret, kekuatan yang obyektif, menjelma dalam berbagai bentuk
sebagai world of spirit (dunia roh), dan yang terdapat pada obyek-obyek khusus. Dalam kesadaran
diri, roh itu merupakan esensi manusia dan esensi sejarah manusia. Perkembangan Roh bisa
dipetakan menjadi tiga, pertama, roh subyektif, menjelaskan bahwa setiap orang masih bertaut erat
dengan alam. Pada masa ini, roh mulai bergeser dari “berada-di-luar-dirinya” menuju “berada-bagi-
dirinya”. Namun, karena ia belum benar-benar berpindah “bagi-dirinya”, karenanya ia tidak dapat
ditukar dengan yang lain. Maksudnya, manusia masih sebagai bagian dari alam karena ia hanya
menampakkan drinya sebagian, belum sepenuhnya.
Kedua, roh obyektif, menjelaskan bahwa bentuk-bentuk alamiah yang terkandung dalam roh subyektif diperluas, atau lebih tepatnya direalisasikan, ke dalam wilayah yang lebih konkret.
Kehendak rasional yang tadinya besifat individual dibahasakan secara obyektif ke dalam bentuk
yang lebih universal. Karena sebab inilah, roh obyektif lebih dominan mengandung unsur-unsur
etika, misalnya kesusilaan, moralitas, dan hukum. Unsur-unsur etika dari roh obyektif tadi semakin
menemukan tempatnya ketika terjadi pertemuan roh subyektif menuju tingkat yang lebih dewasa
dalam keluarga, masyarakat, dan Negara, serta tentu saja sejarah; tempat ketiganya berkembang
sebagai proses pertemuan antara idealitas dan realitas.
2.2.6.2 Ekonomi dalam Sudut Pandang Karl Marx
Secara spesifik Karl Marx memiliki pandangan bahwa upah adalah sebagian dari barang-barang
dagangan yang telah ada, dengan mana si kapitalis membeli untuk dirinya sendiri sejumlah tertentu
tenaga kerja yang produktif. Oleh karena itu upah adalah jumlah uang yang dibayar oleh kapitalis
46
untuk waktu kerja yang tertentu atau untuk hasil kerja tertentu. Sehingga si kapitalis tampaknya membeli kerja mereka dengan uang. Mereka menjual kerjanya kepada kapitalis untuk uang. Tapi ini hanya nampaknya saja. Dalam kenyataannya apa yang mereka jual kepada si kapitalis untuk uang adalah tenagakerja mereka. Kapitalis membeli tenaga kerja ini untuk sehari, seminggu, sebulan dst. Dengan kata lain upah adalah harga suatu barang-dagangan tertentu, yaitu tenaga kerja. Dan upah ditentukan oleh hukum-hukum yang sama dengan yang menentukan harga setiap barang dagangan lainnya. Maka masalahnya ialah, bagaimana harga suatu barang-dagangan ditentukan?
Harga suatu barang-dagangan ditentukan oleh persaingan antara pembeli dan penjual, oleh hubungan permintaan dengan persediaan, tuntutan dengan penawaran. Turun naiknya harga ditentukan oleh hubungan yang berubah-ubah dari penawaran dan permintaan. Jika harga suatu barang dagangan naik banyak karena penawaran tidak cukup atau karena permintaan bertambah dengan tidak sepadan, maka harga salah suatu barang-dagangan lain harus turun secara sebanding, sebab harga barang-dagangan hanya menyatakan dalam uang perbandingan pertukaran barang- dagangan lain dengan barang dagangan itu.
Para ahli ekonomi mengatakan bahwa harga rata-rata barang dagangan-barang dagangan sama dengan biaya produksi; bahwa ini adalah hukum. Biaya produksi terdiri dari 1) bahan-bahan mentah dan penyusutan-harga perkakas-perkakas, yaitu, terdiri dari barang hasil-barang hasil industri yang pembuatannya telah makan sejumlah hari kerja tertentu dan yang karena itu, mewakili sejumlah waktu kerja tertentu, dan 2) dari kerja langsung, yang ukurannya justru waktu.
Hukum-hukum umum yang sama yang mengatur harga barang dagangan-barang dagangan pada umumnya, sudah tentu mengatur juga upah, harga kerja.
Upah akan naik dan turun sesuai dengan hubungan penawaran dan permintaan. Turun-naiknya upah pada umumnya bersesuaian dengan turun-naiknya harga-harga barang-dagangan yang ditentukan oleh biaya produksi tenagakerja. Biaya produksi tenagakerja. adalah biaya yang diperlukan untuk memelihara buruh sebagai seorang buruh dan memajukannya menjadi seorang buruh. Oleh sebab itu, biaya produksi tenaga kerja yang sederhana, adalah sebesar biaya hidup dan reproduksi dari buruh. Harga biaya hidup dan reproduksi ini membentuk upah. Upah yang ditentukan demikian ini dinamakan upah minimum. Upah minimum ini tidak berlaku bagi orang seorang sendiri-sendiri, tetapi bagi seluruh jenisnya. Buruh seorang-seorang, jutaan buruh, tidak mendapat cukup untuk dapat hidup dan membiakkan diri; tetapiupah segenap klas buruh, di dalam turun-naiknya, menyamaratakan diri ke taraf minimum ini.
47
Mengenai kapital, Karl Marx berpendapat bahwa kapital terdiri dari segala macam bahan-bahan mentah, perkakas-perkakas kerja dan bahan-bahan keperluan hidup yang digunakan untuk menghasilkan bahan mentah yang baru, perkakas kerja baru dan bahan-bahan keperluan hidup yang baru. Semua bagian susunan dari kapital ini adalah ciptaan kerja, barang hasil-barang hasil kerja, kerja yang telah diakumulasi. Kerja yang telah diakumulasi yang menjadi alat untuk produksi baru adalah kapital.
Kapital adalah juga suatu hubungan produksi sosial yang merupakan suatu hubungan produksi darimasyarakat borjuis. Oleh karena itu, kapital tidak hanya jumlah dari barang hasil material; ia adalah jumlah dari barang dagangan-barang dagangan, dari nilai-nilai tukar, dari besaran-besaran sosial.
Kapital tetap sama, meskipun wol diganti dengan kapas, gandum dengan beras atau kereta-api dengan kapal-uap, asal saja tubuh kapital yaitu kapas, beras, kapal-uap, mempunyai nilai-tukar yang sama, harga yang sama dengan wol, gandum, kereta-api, yang tadinya menjelmakan kapital itu. Tubuh kapital dapat berubah terus-menerus sedangkan kapital itu tidak mengalami perubahan sedikitpun.
Kapital hanya dapat bertambah dengan menukarkan dirinya dengan tenagakerja, dengan menghidupkan kerja-upahan. Tenaga kerja buruh-upahan hanya dapat ditukar dengan kapital dengan jalan menambah kapital, dengan memperkokoh kekuasaan yang memperbudak dia. Karenanya, bertambahnya kapital adalahbertambahnya proletariat, yaitu bertambahnya klas buruh. Oleh karena itu, syarat perlu untuk keadaan buruh yang agak baik ialah pertumbuhan kapital produktif yang secepat-cepatnya. Pertumbuhan kapital produktif adalah pertumbuhan kekuasaan kerja yang telah diakumulasi atas kerja hidup. Pertumbuhan penguasaan borjuasi atas kelas buruh. Mengatakan bahwa kepentingan kapital dan kepentingan buruh adalah satu dan sama, hanya berarti mengatakan bahwa kapital dan kerja-upahan adalah dua segi dari hubungan yang satu dan sama. Yang satu mensyaratkan yang lain tepat sebagaimana lintah-darat dan pemboros saling mensyaratkan satu sama lain.
Maka, apakah hukum umum yang menentukan naik-turunnya upah dan laba dalam hubungan timbal-baliknya? Upah dan laba berbanding balik satu sama lain. Andil kapital, laba, naik dalam perbandingan yang sama dengan turunnya andil kerja, upah, dan sebaliknya. Laba naik sebanyak turunnya upah; laba turun sebanyak naiknya upah. Karena itu, tampaklah bahwa sekalipun kita tetap di dalam hubungan kapital dengan kerja-upahan, kepentingan kapital dan kepentingan kerja-
48
upahan secara langsung bertentangan. Bahkan keadaan yang paling menguntungkan pun bagi klas buruh, pertumbuhan secepat-cepatnya dari kapital, biar bagaimana pun juga keadaan itu dapat memperbaiki kehidupan material buruh, ia tidak menghilangkan antagonisme antara kepentingan buruh dengan kepentingan borjuasi, kepentingan kaum kapitalis. Laba dan upah tetap berbanding balik sebagai sediakala.
2.3 Revitalisasi dan Sustainabilitas sains dasar
Perkembangan sains dasar di Indonesia sangat terbatas, terutama secara materi. Hal ini bisa disebabkan oleh karen penelitian sains dasar bagi pemerintah tidak menjadi prioritas utama sehingga sokongan dari pemerintah tidak terlalu kuat. Selain itu, orang-orang yang terlibat langsung dan yang terjun langsung pada sains dasar itu sendiri yang terkadang mengeksklusifkan diri sehingga bahasa yang dipakai di sains dasar kurang bias dipahami oleh orang-orang di luar bidang tersebut. Penguatan mengenai sains dasar baik ke dalam maupun keluar dan juga keberlangsungannya menjadi sangat penting. Berikut adalah pandangan dari penulis mengenai beberapa hal yang dapat
dikembangkan untuk tujuan tersebut.
2.3.1 Revitalisasi sains dasar
Revitalisasi sains dasar adalah upaya penguatan sains dasar dengan melihat bagian mana dan dengan cara seperti apa sains dasar harus tumbuh semakin kuat. Beberapa hal yang perlu dikuatkan
pada sains dasar di Indonesia diuraikan dalam subbab-subbab berikut.
2.3.1.1 Pemahaman sains dasar pada Masyarakat Umum
Sudah menjadi kebiasaan yang melekat pada masyarakat bahwa sains dasar adalah subjek yang sulit dipahami. Secara kolektif, pendapat ini diterapkan bahkan sejak anak-anak duduk di sekolah dasar. Salah satu penyebab utama adalah masalah bahasa dan penyampaian. Beberapa pengajar tidak mengemas apa yang diajarkannya menarik atau bahkan sengaja dibuat membosankan. Beberapa formula yang diajarkan hanya menjadi hafalan tanpa dimengerti dan dipahami dengan baik dari mana dan bagaimana menggunakannya dan tanpa melalui penalaran yang lengkap. Salah satu akibat lain dari penghafalan hukum-hukum sains dasar adalah kekurangmampuan kita untuk
memecahkan masalah yang dihadapi dalam kehidupan sehari-hari.
Beberapa hal yang bisa dilaksanakan untuk menghindari hal tersebut adalah membuat bahasa yang lebih dimengerti dan lebih aplikatif pada kehidupan sehari-hari. Contoh yang sederhana adalah menjelaskan limit deret takhingga dengan cerita paradoks Zeno atau menggunakan integral lipat dua untuk menghitung luas bukit.Contoh-contoh kecil tersebut dapat dikembangakn lebih jauh dan
49
lebih sederhana sehingga sains dasar mudah dipahami dan si pemaham dapat menggunakan cara penalaran sains dasar untuk menyelesaikan permasalahan yang dihadapi. Salah satu pepatah yang baik tentang pembahasan ini adala, “Seorang ilmuwan baru bisa dikatakan memahami dengan baik bidang keilmuannya jika dia bisa menjelaskan dan membuat mengerti orang yang pertama dia temui di pinggir jalan.”
2.3.1.2 Produk sains dasar yang Bisa Memberikan Dampak Luas
Kelemahan banyak penelitian dari sains dasar adalah hasil dari penelitian tersebut tidak atau sulit
untuk dilempar ke masyarakat yang lebih luas, baik masih dalam satu bidang ilmu, atau di luar bidang ilmu. Padahal seharusnya sains dasar memberikan kemampuan dan keterampilan bagi orang- orang yang mempelajarinya sehingga produktif menghasilkan karya dan komoditas yang terserap
pasar.
Pasar dalam hal ini bisa berarti bidang ilmu terkait ataupun industri. Yang dimaksud dengan bidang ilmu terkait adalah hasil penelitian diharapkan dapat memberikan kontribusi bagi bidang ilmu lain, misalnya sifat-sifat matriks dalam aljabar linier dapat memberikan kontribusi padabidang statistika. Untuk pasar industri, sudah jelas artinya bahwa penelitian-penelitian sains dasar diharapkan dapat
menyokong industri yang sudah ada atau pun memberikan peluang dibukanya industri baru.
2.3.1.3 Peningkatan Kemampuan Lulusan sains dasar
Sarjana sains dasar haruslah mampu melakukan penelitian baik di bidang teori, terapan maupun menguatkan industri. Sebagai akibat langsung dari ini sarjana sains dasar mampu menulis karya ilmiah untuk dipublikasikan. Karya ilmiah ini adalah salah satu faktor yang dapat menjaga keberlangsungan penelitian-penelitian sains dasar. Pemberian kuliah yang merata antara teori sains dasar dan terapannya menjadi sangat penting untuk menguatkan faktor ini.
2.3.1.4 Penghiliran sains dasar
Sains dasar adalah ilmu mentah yang harus diolah sehingga dapat digunakan dengan baik pada kehidupan sehari-hari. Sudah menjadi keharusan bahwa orang-orang yang bekerja di bidang sains dasar memiliki kemampuan yang lebih cepat untuk beradaptasi dengan bidang-bidang lain yang merupakan turunan dari sains dasar (lihat pertumbuhan ilmu pengetahuan di bab 3). Sifat sains dasar ini seharusnya memberikan peluang yang sangat luas agar sains dasar berkembang secara pesat. Tetapi terkadang jembatan antara sains dasar dan ilmu-ilmu turunannya tidak terbangun secara baik. Penelitian-penelitian bersama antara kedua kelompok ilmu ini sangat penting untuk
50
dilaksanakan. Contoh penelitian bersama yang sudah dilakukan adalah penelitian penyebaran
penyakit HIV/AIDS yang dilakukan oleh Matematika ITB dan Kedokteran UI.
Selain penelitian bersama, pemberian kesempatan bagi para mahasiswa sains dasar untuk mengikuti kuliah di luar bidangnya merupakan salah satu langkah yang baik. Dengan langkah ini, para mahasiswa memiliki kesempatan melebarkan pemahaman yang didapat dari sains dasar dan juga kesempatan untuk dapat menerapkan langsung pemahaman sains dasarnya pada ilmu-ilmu turunannya. Dengan memperhatikan faktor-faktor di atas, diharapkan revitalisasi sains dasar dapat diupayakan dengan baik sehingga tidak hanya orang-orang yang bekerja di sains dasar yang
mendapatkan keuntungan, tetapi juga pemerintah, pengusaha dan masyarakat secara umum.
2.3.2 Sustainabilitas sains dasar
Seperti yang telah kita ketahui, pertanyaan yang seringkali sulit dijawab mengenai suatu penelitian sains dasar adalah untuk apa hasil dari penelitian ini. Banyak dari penelitian sains dasar tidak memiliki terapan langsung pada bidang ilmu lain. Hal ini memang masih menjadi salah satu faktor pengganjal untuk memajukan penelitian sains dasar. Pemberian dana penelitian yang minim adalah akibat langsung dari ketidakpraktisan penelitian-penelitian sains dasar. Karena itu, harus dilakukan perluasan bidang dan cakupan penelitian yangdilakukan di bidang sains dasar.
Sustainabilitas adalah kemampuan sains dasar menghasilkan karya yang dapat ditransaksikan/dipasarkan, sehingga dari apresiasi transaksi tersebut sains dasar dapat membiayai pertumbuhannya. Menghilirkan sains dasar adalah upaya untuk menghasilkan sustainabilitas. Karya yang dapat ditransaksikan/dipasarkan tidak hanya berarti karya tersebut menghasilkan barang, metode atau algoritma, tetapi juga karya tersebut dapat mengeluarkan impact yang besar, baik di
bidangnya atau pun di luar bidangnya.
Selain memperbanyak penelitian-penelitian besar dalam arti akibat yang dihasilkan, sudut pandang kita tentang penelitian sains dasar juga harus sedikit diubah. Menurut penulis, banyak penelitian sains dasar hanya merupakan ekor dari penelitian-penelitian sebelumnya, atau juga hanya
penelitian tersebut dilakukan tanpa mengetahui apakah ada kegunaannya untuk ilmu lain.
Beberapa penelitian mengangkat langsung masalah nyata ke masalah yang lebih abstrak sehingga dapat dikaji dalam ilmu sains dasar. Salah satu contohnya adalah mengangkat permasalahan penyebaran suatu virus ke dalam permasalahan mencari solusi dari persamaan diferensial. Tetapi setelah didapatkan hasil yang diperlukan, biasanya penelitian tersebut langsung diturunkan kembali ke permasalahan awal. Hal ini memang baik, tetapi akan lebih baik apabila hasil yang sudah
51
didapatkan pada ranah persamaan diferensial dilanjutkan juga di ranah persamaan diferensialnya sendiri.
Topologi merupakan salah satu contoh ilmu yang berkembang dengan sangat baik padahal awalnya merupakan versi abstrak dari suatu permasalahan fungsi peubah banyak. Pengembangan penelitian yang tidak hanya mencari terapan dari penelitian sains dasar yang sudah ada ke dalam ilmu-ilmu turunannya tetapi juga mengangkat hasil-hasil penelitian dari ilmu-ilmu terapan ke dalam ranah sains dasar juga dapat menguatkan sustainabilitas dari sains dasar.
Kedua hal di atas,yaitu revitalisasi dan sustainabilitas sains dasar adalah upaya yang harus dilaksanakan sampai berhasil, kemudian memelihara keberhasilan tersebut. Dengan demikian, diharapkan sains dasar menjadi ilmu yang berguna secara menyeluruh dan disadari kegunaannya oleh masyarakat luas. Dengan kata lain matematika adalah bahan bakar pengembangan IPTEKS.
52
DAFTAR KONTRIBUTOR
NARA SUMBER (PEMBERI CERAMAH)
 Prof. Lilik Hendrajaya
 Prof. Surna tjahjadjajadiningrat (Gurubesar Teknik Industri)
 Prof.Sofjan tsauri (Gurubesar Riset Kimia, Mantan Kepala LIPI)
PESERTA FILSAFAT SAINS
 Atthar Luqman Ivansyah
 Citra dan Arrie Hardian
 Ikah Ning P. P
 Junios
 Moh. Rosyid Mahmudi
PENYELIA (EDITOR)
 Ikah Ning P. P
 Lilik hendrajaya
 Fourier Dzar Eljabbar Latief
DAFTAR BACAAN
Griffiths D. J., (1999) : Introduction to Electrodynamics (Third Edition). Prentice Hall.
53
BAB 3
MEMAJUKAN SAINS DASAR
3.1 Menuju Sinergisme
sains dasar merupakan induk ilmu pengetahuan yang dapat digunakan manusia memenuhi kebutuhan melalui rekayasa dan teknologi. Salah satu fungsi sains dasar dalam pendidikan dasar, menengah dan tinggi adalah membentuk kemampuan dan pola bernalar yang sistematis, koheren dan konsisten. Kemampuan bernalar yang terasah baik akan menghasilkan generasi muda bangsa yang kreatif dan inovatif.
Upaya memajukan Sains (Dasar) yang sangat utama adalah menghasilkan pengajar sains dasar pada tingkat pendidikan menengah (guru) dan pendidikan tinggi (dosen) dengan pemahaman dan penyusunan bahan ajar yang baik. Bahan ajar ini haruslah mengandung kekuatan bernalar dan kemajuan Sains terakhir.
Pada tingkat pendidikan menengah, upaya tersebut tercatat telah dilakukan pada awal tahun 1970- an dengan program dari Departemen Pendidikan dan Kebudayaan (Depdikbud) yang dikenal dengan PKG (Pemantapan Kerja Guru) yaitu PKG IPA (Pemantapan Kerja Guru Ilmu Pengetahuan Alam) dimana program tersebut dilakukan dengan bekerja sama dengan FMIPA ITB dan PKG Matematika dilakukan dengan bekerja sama dengan FMIPA UGM. Program tersebut berjalan selama kurang lebih sepuluh tahun. Fenomena yang terpantau adalah bahwa kualitas guru yang telah dibina menjadi lebih baik (meningkat) sedangkan guru yang baru lulus dari IKIP (Pendidikan MIPA), pengetahuan bidang ilmunya sangat rendah. Dengan demikia yang harus diperbaiki adalah “pabrik” gurunya.
Sedangkan pada tingkat perguruan tinggi, yang perlu didorong adalah melaksanakan penelitian (riset) secara benar, tepat topik dan tepat sasaran, sekaligus mendorong dosen-dosen untuk mengikuti program S3 (Doktor). Inilah gerakan baru, Revitalisasi Sains, yang dijalankan oleh pendidikan tinggi sains dasar (MIPA) dan Dewan Riset Nasional (Komisi Teknik sains dasar) pada dekade awal abad 21 ini.
sains dasar harus merupakan ilmu yang benar, kuat dan maju. sains dasar sebagai ilmu mampu eksis karena kegunaannya yang nyata dan praktis dalam kehidupan sehari-hari. Masyarakat memahami sains dasar dan dapat menerapkannya dalam kehidupan sehari. Masyarakat memahami prinsip dasar sains dalam berbagai bentuk peralatan teknik dan teknologi.
54
Memajukan sains dasar merupakan kunci penting memajukan peradaban. Berbagai persoalan yang
dihadapi manusia dapat diatasi dengan memanfaatkan keilmuan sains dasar dan aplikasinya.
Bagaimana memajukan sains dasar dan dinamika kemajuan seperti apa yang diharapkan yang sesuai
dengan kondisi dan kebutuhan bangsa kita? Pokok-pokok pikiran inilah yang akan dibahas dalam
bab ini.
3.2
Dasar Keilmuan untuk Maju
3.2.1
Memajukan Matematika
Matematika sebagai alat berpikir, mempunyai peran sentral dalam manusia terpelajar berpikir,
merancang tindakan dan bertindak menuju tujuan dan sasaran kemajuan untuk menghasilkan
kehidupan yang lebih baik.
Menurut Prof. Hendra Gunawan (2010, dalam ceramahnya) filsafat Matematika (ilmu/cara berpikir)
adalah kebenaran yang dicapai secara terus menerus dan taat asas dengan menerapkan kebenaran
aksiomatis dan asumsi-asumsi dasar untuk menghasilkan teorema/dalil yang berisi kebenaran yang
telah dibuktikan. Pengkajian yang berkaitan dengan kebenaran yang dikenal sebagai epistemologi
akan menjadi dasar proses penelitian. Adanya keyakinan akan imortalitas (keabadian) merupakan
dasar bagi pengembangan ilmu pengetahuan.
Walaupun manusia sebagai penggerak matematika mengalami kematian, tetapi pengetahuan yang
dimilikinya dapat diwariskan dari satu generasi ke generasi berikutnya. Melalui generasi penerus ini,
maka ilmu pengetahuan yang membawa kebenaran dan kesejahteraan duniawi dapat diteruskan
untuk membawa kehidupan yang damai dan beradab. Komoditas matematika yang dihasilkan dan
diwariskan akan dapat dimanfaatkan untuk kesejahteraan masyarak alat baik secara langsung
ataupun sebagai penunjang keilmuan yang lain.
3.2.2 Memajukan Fisika
Fisika dibangun melalui dua metoda pendekatan yaitu induksi dan deduksi. Pendekatan induksi yaitu
suatu pendekatan yang sangat membutuhkan kemampuan intuitif yang tinggi. Suatu lompatan
pikiran (frog jump) perlu dilakukan untuk membangun suatu postulat atau aksioma. Sejarah
keilmuan Fisika memberi contoh bagaimana terobosan pemikiran dilakukan oleh Planck dan Einstein
telah menjadi fondasi munculnya Fisika Kuantum. Teori Kuantum menjadi dasar berkembangnya
teknologi semikonduktor, superkonduktor, fotonik, teknologi nano dan teknologi komputer.
Lompatan pikiran dilakukan pula oleh Maxwell sehingga kelistrikan dan kemagnetan dapat
digayutkan dalam satu teori elektromagnetik. Teori elektromagnetik telah mendorong kemajuan
55
pesat di bidang teknologi informasi dan komunikasi. Teori relativitas Einstein telah memberi pemahaman baru tentang ruang dan waktu yang melengkung yang teraplikasi dalam penentuan posisi di bumi maupun posisi benda langit. Masih banyak lagi teori Fisika yang memberi kontribusi besar bagi kemajuan peradaban manusia.
Pendekatan deduksi dilakukan dengan menurunkan atau mengaplikasikan teori atau model untuk mendapatkan sesuatu yang diinginkan. Eksperimen merupakan jalur deduksi untuk membuktikan teori, menguji model dan memperoleh pengetahuan baru serta mengembangkan teknologi. Kesabaran, ketelitian, dan inovasi sangat dibutuhkan dalam proses eksperimen. Kerja eksperimental telah membawa kemajuan di bidang Fisika dan teknologi.
Fisika dalam tataran teori sekalipun sangat bermanfaat dalam kehidupan manusia. Sains Fisika selain dikembangkan untuk memajukan ilmu itu sendiri, harus ada manfaat praktisnya dalam memajukan bangsa dan kemanusiaan (human purpose).
Fisika dalam tataran teori sekalipun sangat bermanfaat dalam kehidupan manusia. Sains Fisika selain dikembangkan untuk memajukan ilmu itu sendiri, harus ada manfaat praktisnya dalam memajukan bangsa dan kemanusiaan (human purpose). Menurut Prof. Freddy P. Zen (2010, dalam ceramahnya) Indonesia dapat berkembang apabila sains dasar (Fisika) kuat dan maju. Aspek kebijakan anggaran juga menentukan pengembangan teknologi sebagai penerapan fisika. Para fisikawan harus bekerja keras, mandiri, inovatif dan memiliki nasionalisme yang tinggi. Pemerintah dan masyarakat pun harus memiliki kepercayaan terhadap produksi/teknologi karya anak bangsa.
3.2.3 Memajukan Astronomi
Perkembangan Astronomi yang semakin pesat di Indonesia dimulai pada tahun 1948, yaitu ketika Dekan Fakultas Ilmu Pasti dan Ilmu Alam (FIPIA) Universitas Indonesia, Prof. M. Th. Leeman mengatur timbang terima sebuah observatorium. Observatorium itu dibangun tahun pada 1920 oleh institusi swasta, yaitu Perhimpunan Ilmu Bintang Hindia Belanda (Dutch East Indies Astronomical Association).
Pada bulan Oktober 1951, observatorium yang dikenal dengan sebutan observatorium Bosscha yang telah beroperasi sejak tahun 1928 ini secara resmi diserahkan kepada FIPIA (yang kemudian menjadi FMIPA, Institut Teknologi Bandung), dan G.B. van Albada diangkat sebagai Professor pertama pada Departemen Astronomi saat itu.
56
Dengan adanya asosiasi observatorium Bosscha dengan universitas, tidak hanya menjamin pasokan astronom pada saat itu, tetapi juga memungkinkan dimasukkannya astronomi ke dalam kurikulum Fisika di universitas. Apalagi fasilitas pengamatan, instrumen pembantu, serta perpustakaan yang lengkap dan mutakhir di observatorium Bosscha pada saat itu semakin mendukung berkembangnya Astronomi pada saat itu. Teleskop pertamanya pada saat itu adalah sebuah Double Refractor Zeiss berdiameter 60 cm yang mulai beroperasi pada tahun 1928, kemudian disusul dengan Refractor Bamberg berdiameter 37 cm, dan Refractor Unitron yang berdiameter 102 mm, teleskop Schmidt Bimasakti dengan diameter lensa 51 cm, Reflector GAO-ITB, teleskop Hilal yang berdiameter 6 cm, 2 buah teleskop radio, dan teleskop-teleskop kecil lainnya.
Dalam Astronomi, setiap posisi geografis berpotensi untuk berkontribusi, karena pengamatan pada berbagai posisi geografis yang berbeda akan menghasilkan pengamatan yang juga berbeda. Secara khusus, Indonesia memiliki posisi geografis yang menguntungkan yang mengakibatkan Indonesia dilibatkan dalam pengamatan oposisi Mars pada tahun 1954, 1956, dan pada tahun 1970 bersama astronom dari The Lunar Planetary Laboratory, Arizona, Amerika Serikat.
Namun demikian, hingga pada tahun 1980-an, jumlah astronom di Indonesia masih sangat sedikit, dapat dihitung dengan jari, sehingga spesialisasi dalam cabang Astronomi juga sangat terbatas. Padahal, pengembaraan dan penyelidikan luar angkasa serta penelitian matahari yang terus berkembang memerlukan astronom yang spesialis dalam jumlah yang tidak sedikit. Pendidikan formal Astronomi pun di Indonesia hingga saat ini hanya ada di ITB.
Menurut Prof. Suhardja D. Wiramihardja, cara untuk memajukan sains di bidang Astronomi adalah mendorong lahirnya sentra-sentra pendidikan astronomi di tempat-tempat lain di Indonesia, mengadakan kerjasama Internasional (saat ini kerjasama yang telah dilakukan adalah dengan Belanda (Indonesia-Netherland Association) dan Jepang (Japan Society for Promotion of Sciences), dan SEAAN (South East Asean Astronomical Network)), menarik sumber daya manusia yang berkualitas tinggi melalui olimpiade Astronomi (yang telah mulai dilakukan) dan pembangunan fasilitas-fasilitas pendukung untuk perkembangan Astronomi. Sebagai contoh adalah teleskop yang merupakan salah satu pendukung utama perkembangan astronomi. Teknologi Indonesia sangatlah tertinggal. Indonesia memiliki teleskop terbesar dengan diameter 0,7 m. Bandingkan dengan Thailand yang tahun depan akan memiliki teleskop dengan diameter 2,4 m, atau dengan masyarakat Eropa yang akan membangun teleskop dengan diameter 42 m.
57
3.2.4
Memajukan Kimia
Di Indonesia, seperti yang kita ketahui, keterbatasan dana dan peralatan penunjang penelitian merupakan masalah utama. Hal ini sangat ironis karena Indonesia memiliki kekayaan yang melimpah ruah yaitu sumber daya manusia dan alam. Sebagai contoh, penduduk Indonesia menempati peringkat ke 5 dunia, keanekaragaman hayati hutan nomor 2 dunia dan kepulauan terbanyak di dunia yang secara tidak langsung menunjukkan kekayaan hayati laut di dalamnya. Ini semua menyimpan potensi untuk diteliti, dikelola dan dimanfaatkan untuk kemajuan, kesejahteraan dan kebanggaan bangsa Indonesia. Oleh karena itu, kita sebagai generasi penerus bangsa Indonesia harus memiliki keyakinan yang kuat untuk maju. Maju dalam hal ini bukan hanya maju sendiri tetapi maju bersama.
Menurut Prof. Dr. Euis Holisotan Hakim kekayaan alam yang melimpah ruah di Indonesia merupakan aset yang berharga untuk dikembangkan. Penelitian akan kekayaan alam Indonesia akan menghasilan karya yang orisinil dan dapat digunakan untuk membanggakan bangsa Indonesia. Sebagai contoh senyawa baru dari pohon nangka yang merupakan salah satu kekayaan alam Indonesia dinamai artoindonesianin oleh grup beliau.
Selain penelitian, menghilirkan penelitian juga merupakan hal yang penting. Prof. Bambang Setiaji merupakan salah satu orang yang mampu menghilirkan pengetahuannya. Beliau memiliki perusahaan yang bergerak dalam industri kelapa. Tercatat setidaknya 23 orang mahasiswa doktor yang bekerja untuk pemanfaatan kelapa yang kemudian dikembangkan untuk skala industri.
3.2.5 Memajukan Ilmu Hayati
Ilmu hayati sebagai ilmu dasar dapat berdiri sendiri karena fondasinya yang kuat, yaitu pengamatan, fakta, perilaku, dan analisis perbandingan yang diterapkan pada makhluk hidup yang lahir, tumbuh dan kemudian mati. Teramatinya berbagai kesamaan sifat-sifat karakter yang tetap (genetik), proses-proses kehayatan yang merupakan proses Kimia dan kebergantungan pertumbuhan kehayatan karena temperatur, tekanan, gelombang akustik, listrik, medan magnet, dan sebagainya mengundang cabang ilmu “mengukur” (Kimia dan Fisika) dan ilmu konstruksi (rekayasa dan teknologi) untuk “bekerja” dimana ilmu hayati atau benda hayati (makhluk hidup) sebagai “mesin pemroses” yang memproduksi sesuatu (daun, buah, batang, zat tertentu dan sebagainya) yang bermanfaat bagi manusia. Dari sini berkembanglah ilmu hayati dengan sangat cepat dan maju menghasilkan teori-teori baru dan cara pemanfaatan baru, seperti : mikrobiologi, biologi molekuler, bioteknologi, bioengineering, biomanagement (yang sifatnya fisikal hayati pada makhluk ataupun pengelolaannya oleh manusia).
58
3.3
Tata Kerja Sistemik : Metodologi Penelitian
Untuk menghasilkan ilmu pengetahuan yang makin maju dan bermanfaat, maka dilakukanlah pengembangan berbagai cara kerja serta memperbanyak dan memperluas objek kajian. Cara ini harus dilakukan dengan cara bersistem (sistemik), mudah dinalar dan dilakukan. Inlah yang disebut sebagai Metode Penelitian. Penelitian (riset) sebagai suatu kegiatan yang dilakukan secara bersungguh-sungguh, sistemik, cermat karena akan menghasilkan kebenaran yang nantinya akan teruji secara nalar (runtutan nalar) dan juga teruji melalui fakta dan data ynag terukur dengan tingkat kecermatan dan ketelitian pengukuran yang merujuk pada kebenaran baku (standar) yang disepakati secara universal.
Suatu penelitian umumnya berawal dari pertanyaan-pertanyaan tentang:
 Fenomena yang dapat diamati tetapi belum terjelaskan benar sifat-sifatnya menurut hukum-hukum, postulat atau aksioma dan prinsip-prinsip yang telah diakui kebenarannya
 Bagaimana penyelesaian suatu peroalan (masalah) yang ada (teramati)
 Bagaimana menghasilkan suatu rancangan terbaik (menggunakan hukum-hukum dan prinsip-prinsip yang benar) yang akan bermanfaat bagi kehidupan
Tindakan periset menghadapi pertanyaan.pertanyaan tersebut pertamakali adalah berteori dengan berbekal dari khasanah ilmu pengetahuan yang ia kuasai atau manfaatkan dari sumber belajar yang ada. Dari teori yang ia anggap “paling tepat” dia kembangkan rumusan perilaku teoretik dari hal-hal yang sedang dikaji yang diharapkan dapat diukur dengan alat ukur yang memiliki validitas (kebenaran hasil ukuranya) tinggi. Melalui teori tersebut akan dikembangkan konsep pengukuran berbagai sifat dan perilaku objek bahasan baik secara langsung maupun tak langsung.
Tuntutan perlunya pengukuran ini memicu dan menggerakkan insdustri produksi instrumentasi alat ukur yang menyesuaikan dengan sifat-sifat objek yang akan diukur. Alat ukur dapat juga berbentuk sebuah perangkat lunak yang berupa daftar pertanyaan (kuesioner) khususnya untuk riset mengenai pendapat atau laporan orang. Data hasil pengukuran kemudian diolah menuju ke bentuk perilaku empirik (hasil pengukuran) dari objek riset.
Pencocokan hasil empiris dengan prediksi teoretik merupakan pengujian kebenaran model teoretik yang sudah dijelaskan di awal. Kecocokan dalam batas yang diterima berarti teori tersebut benar, sedangkan ketidakcocokan berarti teori tersebut salah dan perlu dimodifikasi atau dicari teori lain yang tepat.
59
Langkah-langkah dalam alur kerja riset seperti yang diuraikan di atas dapat dirangkum dalam diagram alir yang ditunjukkan pada Gambar 3.1.
Gambar 3.1. Pilar Alur Kerja Riset Ilmu Pengetahuan dan Teknologi
3.4 Membangun Teori
Teori dibangun ketika manusia menyusun suatu penjelasan tentang hal-hal yang baku untuk kemudian disebarluaskan. Teori juga dapat dibangun keitka ada permasalahan yang perlu diselesaikan yang menuntut adanya suatu teori yang tepat agar solusinya tepat dan kokoh, serta jika ada permasalahan yang terjadi secara “acak” atau tak menentu, sehingga teori yang tepat dapat digunakan untuk “prediksi”. Hal tersebut (membangun teori) dapat juga terjadi berdasarkan sebuah kebutuhan akan melaksanakan suatu pekerjaan dimana dibutuhkan kondisi seperti: harus aman/selamat, harus efisien karena biaya terbatas, harus cepat selesai, dan sebagainya.
Bagaimanakah proses berteori dapat terjadi? Kajian berikut akan mengulas bagaimana proses perteori dapat berlangsung.
60
3.4.1
Awal Berteori.
Berteori dapat dimulai dengan adanya kajian mengenai sebab-akibat. Kajian sebab-akibat dapat
dilakukan dengan beberapa pendekatan yang akan dibahas pada subbab berikut.
3.4.1.1 Ke Depan (Forward)
Dilakukan berdasarkan pengetahuan tentang aksioma, postulat, teorema/dalil yang ada yang
kemudian diturunkan menjadi teori baru tentang masalah tersebut
Contoh :
Percepatan gravitasi dari suatu titik di muka bumi yang suatu datanya diubah dengan gravimeter
dengan prinsip pegas yaitu komponen vertikal g z . Dari contoh tersebut mekanisme adalah dari
teori medan gravitasi Newton, teori yang ada adalah percepatan gravitasi antara titik dengan titik
yang memiliki massa sangat besar. Perhatikan ilustrasi di bawah:
g
(
r
) 
G

V
0

(
r
)(
r

r
)
0
0
dV
3
0


r

r
0
dengan :
 
r, r 0
= posisi titik amat dan elemen volume V 0
V 0 = volume Bumi Dari ilustrasi dan persamaan tersebut, teori baru untuk mencari besarnya komponen vertikal
dapat disusun, yaitu :
61
g
z
(
r
) 
G

V
0

(

r
0
)(
z

z
0
)

r


r
0
dV
0
3.4.1.2 Ke Belakang (Inverse, membalik)
Mengetahui terlebih dahulu berbagai aksioma, postulat, teorema, baru kemudian berhadapan
dengan fenomena, fakta, dan data tentang masalah itu dengan mencari teori yang tepat.
Contoh :
1. Mengingat, menggunakan teori ke depan untuk bentuk-bentuk muka (Bumi) sederhana dilihat
dari perilaku (g) teoretiknya. Cek apakah sama dengan fakta atau data.
Gambar 3.2. Metode coba-coba (trial and error).
2. Menduga secara sistematik
Dari persamaan ke depan, bila yang diketahui fakta/datanya adalah g z dimana bumi di
banyak titik, maka tampak bahwa yang tidak diketahui adalah bentuk V 0 , distribusi nilai
( ⃗ ). Artinya ini akan menghasilkan solusi tidak tunggal. Artinya, satu data g z dapat
dihasilkan oleh beberapa kombinasi distribusi ( ⃗ ) dan bentuk V 0 . Cara pikir pandang
sistemik adalah :
 Membuat ruang V 0 yang terdiri dari elemen volume dalam bentuk sederhana seperti “bola kecil” atau “balok”, sehingga masing-masing elemen punya bentuk nilai ke depan
yang dapat dihitung secara analitik (diturunkan terlebih dahulu).
 g z total adalah jumlah dari nilai elemen volume kecil tadi untuk berbagai posisi
62
 Bentuk V 0 ditentukan terlebih dahulu tanpa mempengaruhi keakuratan bola besar, balok besar atau 2 dimensi (dimensi ke-3 tak hingga).
 “Ketepatan distribusi  dengan cara optimisasi misalkan bahwa penyimpangan “total”
dapat diselesaikan secara numerik
∑ ( ̂ ) tertentu. Persamaan tersebut
dengan iterasi nilai

n

1


n

P
.
3.4.1.3 Sistem Linier
Jika S adalah suatu sistem pemroses,
dari proses tersebut, maka ( ). S disebut linier jika
adalah suatu masukan yang diproses serta
 )
(
 )
(
(
)
(
)
Jika t adalah variabel dari masukan f, maka
(
)
∫
(
)
(
)
dengan :
adalah hasil
 Integral tersebut disebut dengan integral konvolusi
 S disebut dengan fungsi karakteristik dari sistem
 g adalah akibat.
 Jika f dan g dapat terukur, bagaimana cara menentukan S?
3.4.1.4 Teori Medan
Medan adalah sesuatu besaran yang dihasilkan oleh sumber (penyebab) dengan besaran tersebut
merupakan indikasi adanya sumber dan nilainya bergantung pada posisinya terhadap sumber.
Perhatikan ilustrasi berikut:
Contoh :
 Medan listrik adalah akibat hukum Coulomb :
1
M
(
Q r
) 
r
1
4

0
63
 Medan gravitasi
 Medan magnetik dari arus listrik
 Medan gelombang, dsb
Bentuk medan alam adalah absolut dan dipercaya kebenarannya. Karena adanya medan alam maka dikembangkanlah prinsip pengukuran tanpa menyentuh (tak langsung) yang biasa dikenal sebagai

annotation: short_sentences header footer

label: fr

label: de

label: eo