Fred Hoyle

**Fred Hoyle** () adalah seorang fisikawan dan astronom asal Inggris. Ia dikenal atas kontribusinya dalam berbagai teori dan pendapat yang kontroversial terutama mengenai kosmologi selama abad ke-20 M.

Keluarga Fred Hoyle bekerja sebagai pedagang wol dan pengajar berbagai jenis alat musik selama masa Perang Dunia I dan Perang Dunia II. Fred Hoyle menerima pendidikan utamanya fisika, kimia dan matematika. Ia menempuh pendidikan tinggi di Universitas Cambridge dengan program studi awal yakni fisika. Namun ia kemudian beralih ke matematika terapan.

Sebelum Perang Dunia II, Fred Hoyle bekerja sebagai ilmuwan di Universitas Cambridge. Selama masa Perang Dunia II, Fred Hoyle ditugaskan sebagai ilmuwan peneliti radar bagi Angkatan Laut Inggris. Setelah itu, ia menjadi dosen dan ilmuwan di Universitas Cambridge dan beralih fokus ke bidang astronomi.

Beberapa pemikiran Fred Hoyle yang penting ialah teori nukleosintesis pada bintang serta dukungannya atas teori keadaan tunak dan penentangannya atas teori Ledakan Dahsyat. Ia mempertahankan dukungannya atas teori keadaan tunak selama 15 tahun, namum ia menerima teori perluasan alam semesta.

Pada paruh kedua abad ke-20 M, Fred Hoyle mulai menulis dan menerbitkan sedikitnya 13 novel. Hoyle meninggal dunia pada tahun 2001 setelah sebelumnya mengalami serangkaian kelumpuhan selama tahun 2000.

## Keluarga

### Orang tua
Fred Hoyle dilahirkan di Bingley, County Yorkshire yang termasuk dalam wilayah Inggris. Ayah Fred Hoyle bernama Ben Hoyle dan ibunya bernama Mabel Pickard. Kedua orang tuanya merupakan sepupu karena masing-masing ibu mereka berstatus sebagai saudara perempuan. Ayah Fred Hoyle telah mengadakan emigrasi ke Amerika Serikat. Namun ketika ibunya menjanda, ia akhirnya kembali ke kampung halamannya di Gilstead untuk membantunya. Ben Hoyle bekerja di Bradford sebelum berlangsungnya Perang Dunia I. Ia bekerja sebagai pedagang wol. Sementara itu, Mabel merupakan seorang guru musik.

Ayah Fred Hoyle bekerja sebagai tentara setelah kelahiran Fred Hoyle pada tanggal 24 Juni 1915. Ia dipekerjakan sebagai pemimpin unit senapan mesin. Masa kerja ayahnya berlangsung sejak tahun 1915 hingga 1919. Selama periode 3 tahun (1915-1918), ia bertempur di Prancis dan mengakhirinya pada November 1918 karena gencatan senjata. Ibu Fred Hoyle menanggung biaya ketentaraan suaminya selama masa itu sebesar 1 shilling per hari. Uang untuk pembayaran diperoleh dari pekerjaan sebagai pemain piano untuk mengiringin film bisu di sebuah bioskop lokal. Musik yang dimainkan oleh Mabel terutama musik-musik karya Ludwig van Beethoven.

### Keluarga dari pihak ayah
Kakek dari pihak ayah Fred Hoyle bernama George Hoyle. Ia menetap di Gilstead yang termasuk dalam wilayah Yorkshire Barat. Namun aslinya, kakek Fred Hoyle berasal dari Lancashire.

### Keluarga dari pihak ibu
Ayah dari ibu Fred Hoyle merupakan seorang mandor tambang batu di Gilstead. Namun ia meninggal pada usia muda akibat silikosis ketika Mabel belajar musik di Royal College of Music. Karena kematian ayahnya, Mabel pulang ke rumahnya untuk menjadi guru.

### Istri dan anak
Fred Hoyle menikah dengan Barbara Clark pada tahun 1939. Keduanya pertama kali bertemu di restoran pada akhir musim semi tahun 1939. Pertemuan ini dilatar belakangi oleh kedatangan Barbara untuk mengadakan wawancara untuk Girton College. Keduanya akhirnya menghabiskan liburan bersama pada musim panas tahun 1939. Keduanya kemudian menikah pada tanggal 28 Desember 1939. Dari pernikahan keduanya, mereka memiliki seorang anak laki-laki yang diberi nama Geoffrey, dan seorang anak perempuan yang diberi nama Elizabeth.

## Pendidikan

### Pendidikan dasar
Fred Hoyle menempuh pendidikan dasar di Eldwick Primary School. Lokasi sekolahnya berjarak 6 mil dari rumahnya, sehingga ia harus bolak-balik sebanyak 4 kali sehari untuk berangkat, makan siang dan pulang. Selama ke sekolah, Fred tidak mengenakan pakaian hangat hingga akhirnya ia mengalami infeksi telinga tengah pada salah satu telinganya yang membuatnya mengalami ketulian.

Pada dekade 1920-an, orang tua Fred Hoyle mengalami kekurangan dalam keuangan sehingga ibunya bekerja sebagai pengajar piano dan ayahnya bekerja sebagai pengajar biola. Kedua orangtuanya mengizinkan Fred untuk mengerjakan tugas sekolah di bidang kimia di dapur. Pendidikan dasar di bidang sains diterima oleh Hoyle dari ayahnya. Hoyle mengadakan percobaan kimia dengan mempelajari buku dan dilengkapi dengan peralatan kimia. Pada usia 15 tahun, ia membuat fosfin (PH3) yang sangat beracun dan menyebabkan ledakan di dapur ibunya sampai adiknya menjadi ketakutan.

### Pendidikan menengah
Setelah itu, Fred Hoyle bersekolah di Bingley Grammar School melalui jalur sebelas-tambah. Di sekolah ini, Fred menerima tunjangan pakaian dari sekolah. Namun orang tuanya meminta agar sekolah cukup memberikan bantuan keuangan saja untuk dikelola secara mandiri melalui rekening bank.

### Pendidikan tinggi
Setelah Fred lulus dari Sekolah Tata Bahasa Bingley, ia melanjutkan pendidikan ke Kolese Emmanuel di Universitas Cambridge untuk mempelajari matematika. Pada tahun 1933, ia diterima sebagai sala satu mahasiswa di Universitas Cambridge pada program studi fisika. Hoyle akhirnya menguasai ilmu matematika, fisika dan kimia.

Ketika telah dua tahun menjadi mahasiswa di Universitas Cambridge, Hoyle berpindah program studi dari fisika ke matematika terapan sebagai pilihannya sendiri. Pilihan ini didasari oleh keinginan Hoyle untuk menjadi ahli teori. Akhirnya, ia tamat dengan nilai tertinggi pada tahun kelulusannya. Karena prestasinya, Hoyle terpilih menjadi mahasiswa peneliti di Laboratorium Cavendish ketika Ernest Rutherford menjabat sebagai pimpinan percobaan fisika.

## Pekerjaan

### Ilmuwan di Universitas Cambridge
Hoyle bekerja sebagai ilmuwan di Universitas Cambridge. Awalnya ia bekerja di bidang fisika nuklir. Pada bulan Januari 1939, dua fisikawan nuklir di Laboratorium Cavendish  yakni Irène Joliot-Curie dan Jean Frédéric Joliot-Curie telah mengetahui bahwa bom nuklir dapat dibuat menggunakan rekasi rantai nuklir. Hoyle memperkirakan hal ini akan membuat para ilmuwan dan ahli matematika di universitas-universitas yang ada di Inggris akan dipekerjakan dalam penelitian untuk kepentingan perang. Karena itu, Hoyle mengubah bidang penelitiannya untuk menghindari pekerjaan pembuatan senjata. Disiplin ilmiah yang kemudian ditekuni oleh Fred Hoyle adalah astronomi.

### Ilmuwan penanggulangan radar Angkatan Laut Inggris
Awalnya Hoyle bekerja dalam bidang astronomi teoretis dan mengusulkan untuk menjadi peramal cuaca. Namun usulannya ditolak oleh Pemerintah Inggris. Ia kemudian ditempatkan dalam bidang penanggulangan radar untuk peperangan di laut. Fred menjadi anggota lembaga penelitian radar untuk Angkatan Laut Inggris di Eastney Fort East, Southsea. Pada bulan Januari 1942, Fred ditempatkan di Admiralty Signals and Radar Establishment yang terletak di Witley, Surrey. Ia bekerja berlima pada divisi teori yang beranggotakan dirinya, Hermann Bondi, Tommy Gold, Cyril Domb and Jerry Pumphrey.

Pada akhir tahun 1944, diadakan pertemuan rahasia antara Angkatan Laut Inggris dan Angkatan Laut Amerika Serikat di Washington. Tujuannya untuk berbagi pengetahuan tentang penelitian radar. Hoyle terpilih menjadi salah satu delegasi bagi Inggris. Setelah pertemuan berakhir, ia menyempatkan diri untuk bertemu dengan Walter Baade di pantai barat Amerika Serikat. Selama pertemuan, Baade memberi tahu kepada Hoyle mengenai kemungkinan proses terjadinya supernova seperti senjata nuklir. Kehancuran bintang disampaikan oleh Baade kepada Hoyle sama seperti ledakan nuklir.

Hoyle kemudian melanjutkan perjalanan menuju ke Montreal. Ia kemudian berkunjung ke Laboratorium Chalk River. Sejak tahun 1942, Laboratorium Chalk River telah digunakan oleh Inggris untuk keperluan penelitian senjata nuklir. Hoyle memperoleh informasi mengenai kemajuan pengukuran tingkat energi pada inti atom melalui mantan rekan kerjanya di Laboratorium Cavendish. Rahasia penelitian ini menimbulkan ketertarikan Hoyle mengenai hubungan antara reaksi rantai nuklir dengan ledakan bintang.

### Dosen di Universitas Cambridge
Setelah berakhirnya perang di Eropa, Hoyle berhenti bekerja sebagai ilmuwan radar dan beralih bekerja sebagai dosen di Universitas Cambridge. Ia menjadi astrofisikawan dan matematikawan selama di Universitas Cambridge. Ia bekerja sebagai dosen matematika sejak tahun 1945. Kemudian sejak tahun 1958, ia menjadi Profesor Plumian tentang astronomi. Hoyle meneliti tentang kosmologi. Ia memusatkan perhatiannya kepada reaksi nuklir di bintang masif yang memiliki inti dengan suhu 3 × 109 K terutama sintesis helium dari hidrogen. Hoyle mendasarkan pekerjaannya pada saran dari Arthur Eddington bahwa reaksi rantai nuklir mampu mengubah helium menjadi unsur-unsur yang lebih berat. Ia kemudian mempelajari kelimpahan unsur kimia di sekitar zat besi yang disebut zat besi puncak. Dari pemahaman fisika nuklir dan mekanika statistika, Hoyle kemudian meyakini bahwa bintang dengan suhu sangat tinggi dapat mensintesis inti besi. Cara bintang untuk melakukan sintesis inilah yang kemudian dijadikan oleh Hoyle sebagai tugas utamanya. Pada tahun 1966, Hoyle mendirikan Institut Astronomi Teoretikal di Universitas Cambridge. Kemudian ia menjabat sebagai direktur untuk periode 1966 hinga 1972.

## Hasil pemikiran

### Pembentukan Tata Surya
Pada tahun 1944, Carl Friedrich von Weizsäcker membuat teori mengenai pembentukan nebula atau planet yang disebut Hipotesis Nebula Weizsäcker. Teori ini mampu menjelaskan peran magnetohidrodinamika dalam pembentukan momentum sudut oleh sebuah massa gas tipis yang berada di dalam medan magnet raksasa. Kondisi ini membuat energi gas yang bergerak keluar dapat ditahan dan membentuk momentum sudut yang menahan planet-planet tetap berada pada orbitnya masing-masing. Namun terdapat kekurangan pada prediksi nilai momentum sudut yang dibuat oleh Weizsäcker yang membuatnya tidak sesuai dengan teori perpindahan energi yang tidak dapat diciptakan maupun dimusnahkan. Hoyle berhasil mengembangkan dan memodifikasi teori ini dengan meningkatkan momentum sudut pada planet-planet melalui penambahan medan magnet Matahari. Penambahan ini membuat pembentukan Tata Surya menjadi lebih mudah penjelasannya.

Pembentukan Tata Surya oleh Hoyle dijelaskan melalui hipotesis bintang kembar yang ia kemukakan pada tahun 1959. Dalam hipotesis ini, Tata Surya terbentuk sebagai hasil ledakan dari salah satu dari dua bintang kembar. Masing-masing bintang kembar terletak pada jarak yang berdekatan dengan ukuran yang hampir sama. Namun salah satu bintang ini kemudian meledak dan menghasilkan serpihan-serpihan kecil. Gravitasi dari bintang yang tidak meledak kemudian menangkap serpihan-serpihan kecil dari hasil ledakan, sehingga serpihan-serpihan ini mengelilingi bintang kembar yang tidak meledak. Serpihan-serpihan tersebut kemudian mengalami pemadatan dan membentuk planet, asteroid, dan satelit bagi planet atau asteroid. Gravitasi Matahari kemudian membentuk keadaan setimbang pada hasil pemadatan tersebut sehingga Matahari menjadi pusat Tata Surya.

Pendapat Hoyle didasari oleh penemuan bintang kembar di Tata Surya lainnya. Dari penemuan ini, Hoyle menyatakan bahwa terdapat dua bintang yang membentuk Tata Surya yakni Matahari dan bintang kembarannya.

### Teori keadaan tunak
Teori keadaan tunak pertama kali dicetuskan oleh James Hopwood Jeans pada tahun 1920. Penyempurnaan teori keadaan tunak kemudian dilakukan oleh Fred Hoyle, Hermann Bondi dan Thomas Gold pada tahun 1948. Ketiga tokoh ini sama-sama berpendapat bahwa pada semua tempat dan setiap waktu, alam semesta selalu dalam keadaan sama pada skala yang cukup besar. Fakta yang mendukung teori ini ialah perbandingan jumlah antara galaksi baru dan galaksi lama selalu tetap meskipun mengalami pergerakan yang saling menjauh satu sama lain.

Sehingga ketiganya meyakini bahwa alam semesta selalu ada dan akan tetap ada. Alam semesta menjadi sesuatu yang tidak pernah bermula dan tidak pernah berakhir. Namun, Hoyle memberikan argumentasi yang spesifik dalam teori keadaan tunak. Hoyle menambahkan suatu medan laju cahaya negatif ke dalam Persamaan medan Einstein. Sementara itu, Bondi dan Gold hanya memberikan argumen secara filosofis dan umum terhadap teori keadaan tunak.

Dalam teori keadaan tunak yang dikemukakan oleh Hoyle, ia berpendapat bahwa alam semesta selalu ada dan dalam skala terbesar sekalipun, alam semesta tetap tidak berubah. Teori keadaan tunak kemudian memicu terjadinya kajian teoretis dan percobaan astrofisika mengenai alam semesta. Namun teori keadaan tunak berhasil disangkal oleh keberadaan bukti terjadinya Ledakan Dahsyat.

### Kehancuran bintang raksasa merah
Pada tahun 1954, Hoyle menemukan bahwa proses alfa rangkap tiga dapat menghasilkan luminositas bintang raksasa merah. Kondisi yang membuatnya terjadi ialah karbon telah melalui tahap eksitasi pada suhu inti bintang raksasa mencapai sekitar 108 K dengan kepadatan massa sebesar 107&nbsp;kg per meter kubik dengan tingkat proses sangat cepat. Pada tahun 1955, Fred Hoyle bersama Martin Schwarzschild menyadari bahwa pemerosotan raksasa merah akibat pemadatan intinya menghasilkan panas hingga 108 K setelah inti helium mengalami proses pembakaran. Inti raksasa merah akhirnya berubah dari helium menjadi karbon dan mengkahiri syarat bintang disebut sebagai raksasa merah.

### Nukleosintesis pada bintang
Nukleosintesis pada bintang pertama kali diperkenalkan oleh Hoyle selama pertengahan abad ke-20 M. Konsepnya pertama kali diperkenalkan pada tahun 1946 dan kemudian disempurnakan pada tahun 1954. Hoyle mengemukakan bahwa kerangka struktur dan evolusi bintang diperlukan dalam konsep reaksi nuklir pada bintang. Karena itu, ia membuat pertimbangan pembuatan teori dan percobaan menggunakan data nuklir pada masa itu.

Pada dekade 1950-an, Hoyle dan William Alfred Fowler menyadari bahwa pemboman neutron secara cepat melalui ledakan hidrogen menghasilkan unsur-unsur berat lainnya. Hal ini disadari selama uji coba bom hidrogen oleh Amerika Serikat. Keduanya memahami bahwa supernova mengalami proses yang sama dengan bom hidrogen. Pada tahun 1960 hingga 1964, Hoyle dan Fowler berhasil membuat rincian mengenai mekanisme terjadinya Supernova tipe Ia.

### Hipotesis asal kehidupan
Hoyle merupakan salah satu ilmuwan yang menolak kemunculan sel pertama melalui kebetulan seperti yang dijelaskan oleh teori evolusi. Ia berpendapat bahwa peluang terjadinya sebanding dengan terbentuknya pesawat Boeing 747 melalui rakitan dari timbunan barang-barang bekas yang ada pada lahan akibat terpaan angin tornado. Hipotesis spora hidup digunakan oleh ilmuwan yang menentang gagasan mengenai kejadian spontan, termasuk Fred Hoyle. Ia meyakini bahwa kehidupan di Bumi berasal dari spora hidup primitif yang datang dari ruang angkasa. Bentuknya berupa organisme seperti bakteri atau virus yang mencapai Bumi melalui meteoroid atau debu pada runtuhan komet.

### Membenarkan hipotesis melemahnya gravitasi
Melemahnya gravitasi telah diamati melalui gerhana bintang oleh bulan. Pembenaran kemudian dilakukan oleh Hoyle dengan meringkas studi komposisi kimiawi awal yang terdapat pada Matahari.

### Skenario akhir zaman
Hoyle memberikan skenario akhir zaman dengan istilah debu intan. Bumi tidak mendingin di bawah selubung debu, sebaliknya melalui pembekuan uap air tinggi di atmosfer bagian atas. Pembekuan ini menghasilkan debu intan yang merupakan sabuk kristal es berukuran kecil pada area yang amat luas. Bumi akhirnya kembali mengalami zaman es selama ribuan tahun karena debu intan memantulkan sinar Matahari kembali ke ruang angkasa. Kekosongan dan kebekuan berlangsung di Bumi sampai seluruh debu intan mengalami kehancuran.

## Karya tulis ilmiah

### ''The Generalised Fermi Interaction''
Pada tahun 1934, Enrico Fermi membuat teori peluruhan beta. Namun Hoyle menerima tugas untuk memperbaiki teori ini dari Rudolf Peierls yang bekerja sebagai penyelia baginya. Tugas ini diselesaikan oleh Hoyle dalam bentuk makalah penelitian pertamanya yang berjudul *The Generalised Fermi Interaction.* Makalah penelitian ini dipublikasikan pada tahun 1937. Pada tahun 1938, Hoyle berganti penyelia dari Peierls menjadi Paul Dirac karena Peierls menjadi penyelia tetap di Universitas Birmingham untuk bidang fisika nuklir. Selama satu tahun dalam bimbingan Dirac, Hoyle menghasilkan dua makalah penelitian tentang elektrodinamika kuantum.

### Makalah penelitian pertambahan materi antarbintang
Fred Hoyle mengaihkan penelitiannya dari elektrodinamika kuantum ke astrofisika ketika ia berusia 24 tahun. Alasannya ialah astrofisika hanya memiliki sedikit pemahaman tetapi dengan banyak pengamatan. Pada tahun 1939 hingga 1940, Fred Hoyle menulis makalah penelitian pertamanya di bidang astrofisika bersama Ray Lyttleton. Keduanya membahas tentang penambahan materi antarbintang pada bintang-bintang. Kesimpulan yang diperoleh keduanya bahwa penambahan massa dapat bernilai lebih besar dibandingkan hasil perhitungan Harold Jeffrey.

## Perdebatan dan silang pendapat

### Teori kondisi alam semesta

Pada tahun 1949, Fred Hoyle mencetuskan istilah "Ledakan Dahsyat". Ia pertama kali menyebut istilah ini dalam sebuah siaran radio. Siaran tersebut merupakan bagian dari program radio BBC yang ketiga dan disiarkan pada 28 Maret 1949. Istilah "Ledakan Dahsyat" digunakan sebagai penolakan Hoyle terhadap konsep alam semesta baru sebagai "telur kosmik" atau "atom primordial".

Konsep atom primordial pertama kali dikemukakan oleh Georges Lemaître pada awal dekade 1930-an. Gagasan Lemaître dianggap serius oleh sebagian ilmuwan dan atom primordial digambarkan sebagai kumpulan energi yang teramat sangat pans dan dikemas seperti pegas yang menahan tekanan yang teramat besar. Ketika atom primordial ini mengembang, maka pengembangannya masih berlangsung sekurangnya selama 13 miliar tahun. Konsep ini dianggap konyol oleh Hoyle sehingga ia mengumpakan kelahiran alam semesta baru seperti bayi dan menamainya sebagai Ledakan Dahsyat. Hoyle menggunakan sebutan  "Ledakan Dahsyat" sebagai suatu cemoohan. Ia mengumpamakan teori Lemaître seperti seorang gadis yang meloncat keluar dari sebuah kue raksasa pada suatu pesta.

Pada dekade 1950-an, Fred Hoyle mengadakan perdebatan dengan sesama ahli astronomi asal Inggris, yakni Martin Ryle. Perdebatan ini diawali oleh penggunaan istilah Ledakan Dahsyat oleh Hoyle untuk merendahkan teori perluasan alam semesta yang didukung oleh Martin Ryle. Fred Hoyle merupakan salah satu pendukung teori alam semesta yang selalu dalam keadaan tunak sehingga tidak memiliki awal dan akhir serta tidak dibatasi oleh dimensi waktu dan tempat. Sementara itu, Ryle meyakini bahwa alam semesta mengembang karena adanya titik singularitas yang menyebabkan terjadinya pengembangan alam semesta secara pesat.

Kontroversi teori keadaan tunak dan teori Ledakan Dahsyat oleh Hoyle dan Ryle berlangsung selama 15 tahun. Pada tahun 1965, kontroversi ini berlanjut ketika terjadi penemuan radiasi latar belakang gelombang mikro kosmis yang menguatkan teori keadaan tunak. Penemuan ini membuat Hoyle tetap menentang teori Ledakan Dahsyat.  Hoyle pada akhirnya menerima terjadinya perluasan alam semesta sebagai sebuah fakta. Namun ia menjelaskannya melalui teori keadaan tunak tanpa memberikan penjelasan yang pasti.

Dampak dari perdebatan antara Hoyle dan Ryle ialah meningkatnya minat ilmuwan untuk mengadakan penelitian mengenai teori keadaan tunak dan perluasan alam semesta sebagai asal-usul alam semesta dan keumuman kosmologi.

### Teori terjadinya suar Matahari
Pada tahun 1960, usulan jawaban atas pembentukan suar Matahari dikemukakan oleh dua orang. Pertama oleh Thomas Gold yang menjelaskannya di Universitas Cornell. Sedangkan jawaban kedua dikemukakan oleh Fred Hoyle di Universitas Cambridge. Keduanya sama-sama mengemukakan bahwa penyebab terjadinya suar Matahari adalah kehilangan energi di dalam korona antarlingkaran magnetik bertekanan yang saling berinteraksi.

## Karya sastra
Novel pertama yang ditulis oleh Fred Hoyle berjudul *The Black Cloud*. Isinya mengisahkan tentang sebuah alien cerdas yang berbentuk awan gas antarbintang. Novel ini diterbitkan oleh Harper pada tahun 1957. Setelah novel pertamanya terbit, Fred Hoyle. menulis sekitar 12 novel lainnya. Pada tahun 1959, novelnya yang berjudul Perjalanan Ossian diterbitkan oleh Harper. Novelnya yang berjudul *A for Andromeda*: *A Novel for Tomorrow* ditulis bersama John Elliot dan diterbitkan oleh Souvenir Press pada tahun 1962. Kemudian pada tahun 1966, novelnya yang berjudul *Oktober Yang Pertama Sudah Terlambat* diterbitkan oleh Harper & Row.

## Kematian
Pada tahun 2000, Fred Hoyle menderita serangkaian kelumpuhan. Penyakit inilah yang kemudian membuatnya meninggal pada tanggal 20 Agustus 2001 di Bournemouth, Inggris.

## Lihat pula

* Halton Arp
* Kosmologi
* Pergeseran merah

## Referensi

### Catatan kaki

### Daftar pustaka

* 
* 
* 
* 
* 

## Pranala luar

* Obituary by Sir Martin Rees in ''Physics Today'' 
* Obituary in ''The Guardian''