ASAL-USUL SAINS MODERN

Armahedi Mahzar © 2010

Sabtu lalu saya memberi kuliah ketiga Filsafat Ilmu di ICAS Jakarta. Jika dalam kuliah kedua saya menjelaskan sains seperti dilihat oleh para ilmuwan, maka sekarang saya melihat bagaimana sains modern dilihat oleh non-ilmuwan. Teknolog melihat sains sebagai alat untuk mengendalikan alam, sedangkan guru-guru melihat sains sebagai cara untuk mendeskripsikan alam. Filosof melihat sains sebagai alat untuk menjelaskan fenomena alam dan para budayawan melihat sains sebagai salah satu usaha manusia untuk menafsirkan lingkungannya.

Sejarawan melihat sains dalam konteks perkembangan peradaban manusia. Dia lahir sebagai pengetahuan murni lepas dari tujuan aplikasi yang dilakukan oleh para teknolog. Dia bermula dengan ketakjuban manusia memperhatikan gerak benda-benda di langit: matahari, bulan, planet-planet (yang cahayanya tetap) dan bintang-bintang (yang berkelap-kelip). Nyatanya bintang-bintang bergerak ketimur dengan sangat lambat berlawanan dengan arah gerak matahari dari timur ke barat yang bergerak dengan cepat. Yang mengherankan planet-planet bergerak dengan lintasannya sendiri-sendiri dengan kecepatan berbeda-beda.

Bintang-bintang di langit dikelompokkan oleh para pendeta Babilonia menjadi 12 kelompok bintang yang disebut zodiak.

Konfigurasi planet di langit pada saat peperangan diduga berkaitan hasil akhir peperangan. Masing-masing planet, bulan dan matahari adalah representasi dewa-dewa mereka. Hanya lima planet yang bisa nampak dengan mata telanjang yaitu Jupiter, Venus, Saturnus, Merkurius and Mars yang masing-masingnya bersesuaian dengan dewa-dewi mereka Marduk, Ishtar, Ninurta (Ninib), Nabu (Nebo) dan Nergal. Sedangkan bulan dan matahari bersesuaian dengan dewa Sin dan Shamash. Bagi mereka bintang-bintang memberi makna bagi hidup mereka.

Alfabet Fonetik:
Memahat Fisika Tradisional

Ketika alfabet fonetik ditemukan di Yunani, manusia bisa menuliskan pikirannya sehinggga memungkinkan mereka berpikir tentang berpikir alias berpikir logis yang sistematis menggantikan berpikir mitologis yang asosiatif. Benda-benda langit tidak lagi diasosiasikan dengan dewa-dewa, tetapi dengan jenis-jenis elemen materi seperti misalnya api, air dan udara.

Plato adalah orang pertama yang mempertanyakan mengenai keteraturan lintasan planet-planet (maksudnya lima planet beserta bulan dan matahari). Murid Plato Eudoxus menjawab pertanyaan itu dengan menyatakan bahwa ada dua bola berpusat bumi.

Murid Plato yang lain, Aristoteles . Aristoteles adalah orang pertama yang menemukan ilmu tentang berpikir yang disebut logika. Dengan logika dia mengklasifikasi gerakan menjadi dua: gerak benda-benda langit dan gerak benda-benda di bumi. Gerak benda-benda bumi yang linier dan gerak benda-benda langit yang lingkaran.

Bola bawah bulan dibaginya menjadi bola-bola konsentris: bola api, bola udara, bola air dan bola tanah. Sedangkan bola di luar bola bawah bulan dibaginya menjadi bola-bolat eter yang menggerakkan planet-planet yang dikandungnya. Dalam pandangan Aristoteles matahari dan bulan itu adalah bagian dari tujuh planet yang yang mengelilingi bumi dengan lintasan lingkaran sempurna.

Namun pandangan Aristoteles ini sering mendapat kritik para astronom yang hidup setelahnya. Ternyata menurut pengamatan mereka gerak planet itu tidaklah sempurna. Kecuali bulan dan matahari, semua planet itu bergerak maju-mundur: maju banyak, mundur sedikit dan maju lagi. Begitu berulang-ulang. Untuk menerangkan gejala itu mereka mengajukan teori episiklus dimana masing-masing planet itu bergerak melingkar, dalam lingkaran kecil yang disebut episiklus, mengelilingi sebuah pusat yang pada gilirannya bergerak mengelilingi bumi dalam lingkaran dengan radius yang lebih besar.

Gambaran Aristoteles ini disempurnakan oleh Claudius Ptolemaeus (90 – 168) , seorang astronom, astrolog dan matematikawan Romawi keturunan Yunani dan Mesir, menulis beberapa risalah ilmiah. Di antaranya yang paling terkenal adalah yang diterjemahkan ke bahasa Arab yaitu Almagest.

Dalam buku itu dia memperbaiki model episiklis dengan mengatakan bahwa setiap planet bukan berputar mengelingi bumi tetapi titik yang bereada dekat bumi. Hal ini dilakukannya untuk menerangkan ketidak seragaman gerak planet. Gambaran Ptolemeus ini

sangat kompleks tetapi sangat akurat. Karena itu bisa bertahan lebih dari seribu tahun.

Cetak Gutenberg:
Membongkar Wawasan Geosentrisme

Penemuan cetak tekan huruf Gutenberg membawa revolusi budaya Renaisssance di Eropa. Bersamaan dengan itu berbagai buku dalam jumlah yang besar diterbitkan dan dijual pada umum. Dengan demikian monopoli gereja akan buku-buku didobrak dan penelitian ilmiah pun merebak dengan pesat. Misalnya, Nicolas Copernicus (1473 –1543) mengajukan teorinya yang sangat revolusioner dalam bukunya

. Berbeda dengan teori Ptolemeus yang geosentris, teori kosmologi Copernicus bersifat heliosentris . Keunggulan teori heliosentris adalah adalah kenyataan bahwa gerak-gerak planet menjadi sederhana: mengikuti lintasan lingkaran, seperti yang diduga Aristoteles, namun tidak mengelilingi bumi seperti yang dikira oleh Aristoteles.

Yang mengherankan adalah kesamaan gambar-gambar dalam buku Copernicus itu dengan gambar-yang ada dalam buku-buku astronomi bahasa Arab seperti misalnya Nasir al-Din al-Tusi seperti pada gambar dan Mu’ayyad al-Din al-‘Urdi (d. 1266)

Gambaran Copernicus itu revolusioner, namun Tycho Brahe (1546-1601) menunjukkan beberapa kelemahan gambaran tersebut lalu mengajukan sebuah gambaran alternatif yang geo-heliosentris di mana matahari dan bulan mengelilingi bumi dan planet-planet lain mengelilingi matahari seperti pada gambar berikut

Johannes Kepler (1571 –1630) mengamati bahwa lintasan planet Mars mengelilingi matahari bukanlah berbentuk lingkaran seperti yang dinyatakan Copernicus, melainkan berbentuk ellips di mana matahari berada di titik fokus ellips tersebut . Kemudian dia menemukan bahwa semua planet mengelilingi matahari dalam orbit berbentuk ellips. Dia menemukan tiga rumus lintasan planet yang kemudian disebut sebagai hukum-hukum Kepler untuk membuktikan kebenaran teorinya. Hukum-hukum itu sangat sesuai dengan data-data astronomi yang ada.

Mengenai gerak di bumi, Niccolò Fontana Tartaglia (1499 - 1557) seorang matematikawan dan rekayasawan di republik Venisia menemukan bahwa gerak peluru meriam mengikuti sebuah garis lengkung bukan sebuah gerak patah seperti yang diduga Aristoteles.

Murid Tartaglia, Galileo Galilei (1564 – 1642) menemukan bahwa lengkungan gerak peluru yang ditemukan gurunya adalah sebuah parabola. Galileo juga merupakan pengguna teleskop dual lensa pertama yang menemukan bahwa Bima Sakti adalah kumpulan bintang-bintang.

Isaac Newton:
Bidan Lahirnya Sains Modern

Isaac Newton (1643 – 1712) adalah seorang ilmuwan Inggris yang menemukan mekanika sebagai model pertama sains modern yang berhasil.

Menurut kisahnya, Isaac Newton melihat jatuhnya apel dikebunnya, mendapat inspirasi bahwa gerak jatuh apel itu sama dengan gerak bulan beredar mengelilingi bumi atau planet-planet mengelilingi bumi. Ia pun mengajukan teori gravitasi universal yang bekerja antara dua benda bermasa berbanding terbalik dengan kwadrat jarak antara keduanya dan perkalian kedua massa tersebut. Teori itu diajukannya dalam sebuah buku berjudul Philosophiae Naturalis Principia Mathematica

. Dalam buku itu Newton menjadikan hipotesa gerak natural Galileo menjadi satu aksioma dari teorinyanya tentang gerak. Dari aksioma ini dan dua aksioma gerak lainnya dia berhasil menurunkan gerak jatuh bebas yang linier, gerak peluru Galileo yang parabolik dan gerak eliptik Kepler planet-planet. Bersamaan dengan diterimanya mekanika Newton sebagai sebuah pengetahuan yang fundamental tentang alam yang berhasil menerangkan hal-hal kompleks tentang gerak dengan model sederhana, pandangan manusia tentang alam mengalami perubahan fundamental. Perubahan itu terutama mengenai pandangan tentang alam dan pengetahuan. Pandangan Aristoteles yang melihat alam sebagai organisme digantikan oleh pandangan Newton tentang alam sebagai mesin.

Pandangan Aristoteles yang melihat alam yang penuh dan sinambung, disebut plenum, berupa kesatuan materi-bentuk, digantikan oleh pandangan Newton sebagai alam adalah kumpulan banyak materi-materi yang bergerak dalam sebuah ruang kosong yang sinambung disebut kontinuum ruang. Pandangan Aristoteles mengenai alam yang berpusat di bumi dalam ruang yang terbatas dan waktu yang siklis berulang digantikan oleh pandangan tentang alam yang berpusat di matahari dalam ruang tak terbatas dan waktu linier tak berawal, tak berakhir. Itulah transformasi revolusioner tentang struktur jagatraya.

Yang lebih fundamental lagi adalah pandangan Aristoteles tentang gerak, yang membeda-bedakan benda-benda di langit dengan benda-benda di bumi, digantikan oleh pandangan Newton yang menyamakan semua gerak di mana pun dia berada. Jika Aristoteles melihat semua gerak sebagai penyebabnya dan keadaan natural benda-benda adalah diam, Newton melihat keadaan natural benda adalah gerak lurus dengan kecepatan tetap dan gaya luar menyebabkan gerak menjadi dipercepat dan melengkung. Jika Aristoteles mengenal empat jenis penyebab -material, efisien, formal dan final-, Newton hanya melihat satu jenis penyebab yaitu penyebab efisien yang berasal dari benda-benda itu sendiri.

Dampak Revolusi Newton:
Mekanisme di Mana-mana

Pandangan mekanistik tentang alam material ini terus berkembang me luas ke pandangan tentang alam kehidupan, alam kemasyarakatan dan alam kejiwaan. Misalnya, Charles Darwin (1809 – 1882) berbicara mengenai mekanisme evolusi biologis. Adam Smith (1723 – 1790) berbicara tentang mekanisme pasar bebas dan Sigmund Freud (1856 - 1939) berbicara mengenai mekanisme pertahanan psikhik dalam psikoanalisis.

Pandangan mekanistik ini pula yang menyebabkan pula separasi sains dari agama yang disebut sekularisasi. Sekularisasi ini pun merambah ke mana-mana termasuk bidang politik, ekonomi dan budaya. Tuhan pun diganti oleh mekanisme pemerintahan, mekanisme pasar dan mekanisme aksi-reaksi sosial.

Ujung-ujungnya, terjadi perlawanan kaum seniman dan humaniora. Misalnya, tumbuh aliran romantisisme pada abad XVIII dan XIX di kalangan seniman. Di abad XX, lahir filsafat vitalisme dan eksistensialisme di kalangan filosof melawan dehumanisasi mekanistik wawasan tentang manusia. Pada abad yang sama, lahir pula aliran modernisme yang subyektif di kalangan seniman di abad XX.