Minggu, 11 Maret 2012

PERKEMBANGAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

A. Perkembangan Ilmu Pengetahuan Alam Masa Prasejarah
 
Masa Prasejarah
Prasejarah atau nirleka (nir: tidak ada, leka: tulisan) adalah istilah yang digunakan untuk merujuk kepada masa di mana catatan sejarah yang tertulis belum tersedia. Zaman prasejarah dapat dikatakan bermula pada saat terbentuknya alam semesta, namun umumnya digunakan untuk mengacu kepada masa di mana terdapat kehidupan di muka Bumi dimana manusia mulai hidup.Batas antara zaman prasejarah dengan zaman sejarah adalah mulai adanya tulisan. Hal ini menimbulkan suatu pengertian bahwa prasejarah adalah zaman sebelum ditemukannya tulisan, sedangkan sejarah adalah zaman setelah adanya tulisan. Berakhirnya zaman prasejarah atau dimulainya zaman sejarah untuk setiap bangsa di dunia tidak sama tergantung dari peradaban bangsa tersebut. Salah satu contoh yaitu bangsa Mesir sekitar tahun 4000 SM masyarakatnya sudah mengenal tulisan, sehingga pada saat itu, bangsa Mesir sudah memasuki zaman sejarah. Zaman prasejarah di Indonesia diperkirakan berakhir pada masa berdirinya Kerajaan Kutai, sekitar abad ke-5; dibuktikan dengan adanya prasasti yang berbentuk yupa yang ditemukan di tepi Sungai Mahakam, Kalimantan Timur
Berdasarkan geologi, terjadinya bumi sampai sekarang dibagi ke dalam empat zaman. Zaman-zaman tersebut merupakan periodisasi atau pembabakan prasejarah yang terdiri dari:
§      Arkaezoikum
Zaman ini berlangsung kira-kira 2500 juta tahun, pada saat itu kulit bumi masih panas, sehingga tidak ada kehidupan. Dapat diartikan sebagai masa tanpa kehidupan. Bumi masih dalam keadaan membara dan jarak bumi dan bulan masih sangat dekat, berbagai benda ruang angkasa seperti meteor atau meteirit ( berukuran kecil) dengan mudah jatuh ke bumi yang belum terlindung udara.
§      Paleozoikum
Paleozoikum atau sering pula disebut sebagai zaman primer atau zaman hidup tua berlangsung selama 340 juta tahun. Makhluk hidup yang muncul pada zaman ini seperti mikro organisme, ikan, ampibi, reptil dan binatang yang tidak bertulang punggung.
§      Mesozoikum
Mesozoikum atau sering pula disebut sebagai zaman sekunder atau zaman hidup pertengahan berlangsung selama kira-kira 140 juta tahun, antara 251 hingga 65 juta tahun yang lalu. Pada zaman pertengahan ini, reptil besar berkembang dan menyebar ke seluruh dunia sehingga pada zaman ini sering pula disebut sebagai zaman reptil.
§      Neozoikum
Neozoikum atau zaman hidup pertengahan dibagi menjadi menjadi dua zaman, yaitu zaman Tersier dan zaman Kuartier. Zaman Tersier berlangsung sekitar 60 juta tahun. Zaman ini ditandai dengan berkembangnya jenis binatang menyusui.
Sementara itu, Zaman Kuartier ditandai dengan munculnya manusia sehingga merupakan zaman terpenting. Zaman ini kemudian dibagi lagi menjadi dua zaman, yaitu zaman Pleitosen dan Holosin. Zaman Pleitosen (Dilluvium) berlangsung kira-kira 600.000 tahun yang ditandai dengan adanya manusia purba.
Zaman pleistosen ditandai dengan meluasnya lapisan es di kedua kutub Bumi (zaman glacial) dan diseling dengan zaman ketika es kembali mencair (zaman interglacial). Keadaan ini silih berganti selama zaman pleistosin sampai empat kali. Di daerah tropika zaman glacial ini berupa zaman hujan (zaman pluvial) yang diseling dengan zaman kering (interpluvial). Corak penghidupan yang menggantungkan diri kepada alam masih lanjut pada masa Pasca plestosen atau permulaan Holosen. Corak mementingkan perburuan dan pengumupulan bahan makanan terbukti dari alat-alat batu yang dapat ditemuka di beberapa tempat misalnya kapak genggam Sumatra. Gejala hidup bercocok tanam dan beternak timbul sekitar 6000 tahun sebelum masehi kegiatan lain dalam corak penghidupan yang makin meningkat dengan pesat ini ialah penyempurnaan teknik pembuatan alat-alat batu yang mulai diupam dengan halus melalui proses yang lebih maju. Zaman pleistosen berakhir 10.000 tahun Sebelum Masehi kemudian diikuti oleh datangnya zaman Alluvium atau zaman Holosin yang masih berlangsung sampai sekarang. Dari zaman ini muncullah nenek moyang manusia sekarang, yaitu spesies homo sapiens atau makhluk cerdas.
Jaman Kejayaan Yunani
Masa 600tahun sebelum masehi sampai kurang lebih 200tahun sebelum masehi biasanya disebut jaman Yunani. Dalam jaman itu proses-prose perkembangan know how tetap mendasari kehidupan sehari-hari, sekalipun tingkatannya sedah jau lebih maju dari pada jaman sebelumnya.
Dalam lapangan pengetahuan yang berdasarkan sikap dan pemikiran yang sekedar menerima apa adanya, terjadi perubahan besar, dan perubahan ini dianggap sebagai dasar ilmu pengetahuan modern. Hal ini berdasarkan pada sikap bangsa Yunani yang tidak dapat menerima pengalaman-pengalaman tersebut secara pasif – receptif. Mereka memilih “inquiry atitud” dan “inquiry mind”.
Tokoh Yunani yang memberikan sumbangan pada perkembangan ilmu pengetauan, di anataranya adalah Thales, Pythagoras, Aristoteles, dan Archimedes.
Thales (624-548 SM)
Dianggap sebagai orang pertama yang mempertanyakan dasar dari alam dan isi dari alam ini.
Dalam rangka membahas perkembangan ilmu pengetahuan, yang terpenting bukanlah jawaban yang diberikan, tetapi diajukannya pertanyaan tersebut. Thales menekankan pentingnya pertanyaan. Pengajuan pertanyaan yang terus menerus akan menimbulkan atau menyebabkan pemeriksaan dan penelitian yang terus menerus juga. Dengan demikian pertanyaan suatu motor yang tetap mendorong pemikiran dan penyelidikan.
Pythagoras (580-500 SM)
Pythagoras adalah ahli filsafat yang sangat penting dalam rangka pengembangan ilmu pengetahuan.
Salah satu penemuannya yang terkenal adalah hukum atau dalil Pythagoras , yaitu bahwa dalam segitiga siku-siku dengan sisi-sisi A dan B serta hepotenusa C , berlaku A2 + B2 = C2.
Aritoteles (384-322 SM)
Peninggalannya yang penting dalam hubungannya dengan ilmu pengetahuan adalah logika, biologi, dan metafisika.
Dalam bukunya yang berjudul logika, ia mengemukakan analisis bahasa yang didasarkan pada silogisme. Pada dasarnya, silogisme terdiri dari 3 kalimat.
Kalimat ke-1 mengutarakan soal yang umum disebut premis mayor. Kalimat ke-2 mengenai soal yang khusus dan disebut premis minor. Kalimat ke-3 merupakan kesimpulan yang ditarik berdasarkan kedua premis tersebut.
Archimedes (287-212 SM)
Archimedes mempelajari matematika, fisika, dan mekanika serta menerapkan sebagian penemuannya pada usaha membuat alat-alat.
Perhitungan dan penemuan hukum Archimedes dimulai dengan pengalaman, dan kemudian diidealisasikan dalam alam pemikiran(analisis teoritis), akhirnya dibuktikan dengan percobaan. Dengan demikian, sebenarnya Archimedes sudah menemukan landasan ilmu pengetahuan modern.
III. Jaman Renaissance (ABAD XV-XVI)
Renaissance berasal dari kata Re (kembali) dan Naitre (lahir). Pengertian riilnya adalah manusia mulai memiliki kesadaran-kesadaran baru yang mengedepankan nilai dan keluhuran manusia. Suasana dan budaya berpikirnya memang melukiskan “kembali” kepada semangat awali, yaitu semangat filsafat Yunani kuno yang mengedepankan penghargaan terhadap kodrat manusia itu sendiri. Jaman ini lebih merupakan gerakan kebudayaan daripada aliran filsafat. Keluhuran dan kehebatan manusia tampak dalam ungkapan-ungkapan seni hasil karya manusia.
Menurut pendapat para ahli sejarah, Renaissance awalnya dimulai di Italia. Hal ini disebabkan karena setelah runtuhnya Romawi Barat tahun 476M, Italia mengalami kemunduran, kota-kota pelabuhan menjadi sepi. Selama abad 8-11 perdagangan di laut Tengah dikuasai oleh pedagang muslim. Sejak berlangsung perang salib (abad 11-13) pelabuhan-pelabuhan di Italia menjadi ramai kembali untuk pemberangkatan pasukan perang salib ke Palestina. Setelah perang salib berakhir pelabuhan-pelabuhan tersebut berubah menjadi kota dagang yang berhubungan kembali dengan dunia timur. Muncullah Republik dagang di Italia seperti Genoa, Florence, Venesia, Pisa di Milano. Kota-kota ini dikuasai oleh para pengusaha serta pemilik modal yang kaya raya disebut golongan borjuis antara lain keluarga Medicci dari Florence. Mereka mendorong terjadinya pendobrakan terhadap polapola tradisional dari abad pertengahan.
Latar belakang Muncul Renaissance adalah sebagai usaha pembaharuan kebudayaan Romawi dan Yunani yang pada masa abad tengah / masa kegelapan sempat dilupakan, yaitu tipe manusia yang otonom dan mandiri. Disini Renaissance lahir sebagai pembaharu untuk membentuk manusia yang mandiri, utuh, otonom, dan bertanggungjawab.
Bila abad pertengahan memegang teguh konsep ilmu pengetahuan sebagai rangkaian argumentasi, jaman renaissance merombaknya dengan paham baru, yaitu bahwa ilmu pengetahuan itu adalah soal eksperimentasi. Pembuktian kebenaran bukan lagi pembuktian argumentatif-spekulatif, melainkan eksperimental-matematis-kalkulatif.Politik tidak lagi dipikirkan dalam kaitannya dengan iman dan agama, tetapi dengan politik itu sendiri, sebab politik mempunyai etika dan moralnya sendiri. Etika politk adalah etika kekuasaan, artinya tunduk pada pertimbangan-pertimbangan kestabilan dan keselamatan negara, bangsa, pemerintahan dan kekuasaan.
Tokoh-tokoh pada zaman Renaissance antara lain: Galileo Galilei, Hobbes, Newton, Bacon
Sumbangan Renaissance Kepada Eropa :
Kemunculan aliran pemikiran yang mementingkan kebebasan akal seperti alirn baru Eropah hingga abad ke 18 seperti Humanisme, rasionalisme, nasionalisme dan absolutisme. Itali telah menjadi pusat ilmu yang terkenal di Eropah pada abad ke 15. Renaissance telah membentuk masyarakat perdagangan yang berdaya maju.
Melahirkan tokoh-tokoh pemikir seperti Leonardo de Vinci yang terkenal sebagi pelukis, pemusik dan ahli falsafah serta jurutera. Melahirkan ahli-ahli sains terkenal seperti Copernicus dan Galileo. Melahirkan ahli matematik seperti Tartaglia dan Cardan.
Selain itu, Renaissance telah melahirkan tokoh-tokoh perobatan di Eropah. Antara tokoh perobatan terkenal iaitu William Harvey yang telah memberi sumbangan dalam kajian peredaran darah.
Renaissance telah melahirkan masyarakat yang lebih progresif dan wujud semangat inquiri sehingga membawa kepada aktiviti penjelajahan dan penerokaan.
Boleh disimpulkan bahwa jaman renaissance adalah jaman pendobrakan manusia untuk setia dan konstan dengan jati dirinya. Jaman ini sekaligus menggulirkan semangat baru yang menghebohkan, terutama dalam hubungannya dengan karya seni, ilmu pengetahuan, sastra dan aneka kreativitas manusia yang lain. Di sini filsafat memegang fungsinya yang baru yaitu meletakkan dasar-dasar bangunan pengembangan aneka ilmu alam/ pasti yang merintis hadirnya tekhnologi-tekhnologi seperti yang kita nikmati sekarang ini.
B. Perkembangan Ilmu Alamiah yang Pesat
I. IPA Klasik dan IPA modern
Mulanya berkembang sangat lambat (abad 15-16)Lebih pesat setelah Copernicus yang kemudian diperkuat Galileo (konsep geosentris konsep heliosentris), dikenal sebagai permulaan abad ilmu pengetahuan modern (kebenaran berdasarkan induksi).
Perkembangan IPA sangat pesat terjadi setelah diperkenalkannya konsep fisika kuantum dan relativtas pada awal abad ke-20.  Konsep “modern” ini mempengaruhi konsep IPA keseluruhan sehingga dalam beberapa hal perlu dilakukan revisi dan penyesuaian konsepsi ilmu pengetahuan ke arah pemikiran modern.  Dengan demikian terdapat dua konsep IPA, yaitu IPA klasik yang telaahannya bersifat makroskopik, dan IPA modern yang bersifat mikroskopik. 
Dengan demikian penggolongan IPA “klasik” dan IPA “modern” sama sekali sekali bukan berkaitan dengan waktu maupun klasifikasi bidang ilmu.  Penggolongan ini lebih mengacu kepada konsepsi yaitu cara berpikir, cara memandang, dan cara menganalisis suatu fenomena alam.  Perkembangan ilmu yang sangat besar akhir-akhir ini sangat ditunjang oleh perkembangan ilmu maupun perangkat computer yang semakin cepat dan canggih.
Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) berkembang sesuai dengan zamannya, dimulai dengan pendekatan “pseudo science,” rasionalisme, sampai pendekatan ilmiah terkini. Perkembangannya sangat lambat, agak sedikit  cepat setelah abad pertengahan, dimulai dengan penemuan yang liberal dari Copernicus tentang heliosentris, dan sangat pesat mulai abad ke-20 dengan ditemukannya teori kuantum dan relativitas yang mengubah konsepsi ilmu pengetahuan ke arah lebih mikroskopik.  Perkembangan ilmu yang sangat pesat ini sangat ditunjang oleh perangkat penelitian maupun perangkat komputer yang semakin canggih.
Segala kebenaran yang terkandung dalam ilmu alamiah terletak pada metode ilmiah.  Kelebihan dan kekurangan ilmu alamiah ditentukan oleh metode ilmiah, maka pemecahan segala masalah yang tidak dapat diterapkan metode ilmiah, tidaklah ilmiah.  Sebagai langkah pemecahan atau prosedur ilmiah adalah penginderaan, masalah atau problem, hipotesis, eksperimen dan teori.  Beberapa teori menunjukkan validitas yang umum sehingga memiliki rangkuman yang tinggi, maka teori itu menjadi hukum alam.
Konsepsi tentang IPA klasik dan IPA modern tidak bertitik tolak dari waktu penemuannya  tetapi berdasarkan konsepsi cara berpikir, cara memandang, dan cara menganalisis suatu fenomena alam.           
Perkembangan ilmu pengetahuan dimulai dengan tanpa pembedaan, dilanjutkan menjadi IPA, IPS dan Budaya.  Perkembangan yang semakin pesat menyebabkan IPA diklasifikasikan menjadi berbagai disiplin ilmu, dilanjutkan dengan sub-disiplin ilmu dan diteruskan menjadi bagian yang sangat fokus (spesialisasi).  Sejalan dengan itu juga muncul ilmu multidiplin baru sebagai lanjutan dari munculnya fenomena baru yang tidak mungkin ditelaah hanya dari satu disiplin ilmu saja.
Perbedaan IPA klasik dan modern:
IPA klasik
Proses IPA yang menggunakan metode keilmuan diaman peranan teori dan eksperimen saling melengkapi dan memperkuat. Cirinya : lebih mendahulukan eksperimen dari teori, mendiskkripsikan gejala-gejala alam, penekanannya secara kulaitatif sehingga hasil yang ditunjukkan kuantitatif. IPA klasik dengan telaahan bersifat Makroskopik.
IPA modern
Proses metode keilmuan yang lebih menekankan teori dari pada eksprimen/praktek.
Cirinya : hukum sebab akibat memberikan kepastian mutlak, bersifat detemernistik mulai ditinggalkan, mendekati kebenaran mutlak dari gejala yang dipermasalahkan. IPA modern dengan telaahan bersifat Mikroskopik.
II. IPA dan Perkembangan Manusia
Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan alam, kini telah lahir berbagai teknologi yang sangat pesat, dan kini diperdebatkan tentang akibat-akibat yang dibawa teknologi pada peradaban manusia sebagai keseluruhan, baik benturan teknologi terhadap nilai-nilai kemanusiaan, akibat-akibat fisik maupun benturannya terhadap tata lingkungan sebagai keseluruhan.
Melihat kecenderungan dari perkembangan berbagai tahap yang dialaminya, jelas bahwa teknologi menjadi harapan jika dituruti suatu haluan yang terarah pada usaha meningkatkan mutu kehidupan manusia, yakni usaha untuk mencukupi :
Bahan pangan, pekerjaan bagi penduduk dunia.
Bahan mentah dan energi bagi penduduk dunia disertai usaha menekan pemborosan. Usaha untuk memberikan tempat bermukim yang layak bagi manusia.
IPA dan teknologi telah demikian maju sehingga merupakan bagian dari hidup kita, termasuk dalam usaha pengadaan pangan. Dalam kaitan ini maka sumbangan IPA dan teknologi adalah :
-          Mengembangkan tanah-tanah produktif
-          Penyediaan pangan baru
-          Penyediaan pangan (pemukiman) tanpa merusak lingkungan
-          Penyediaan sandang
-          Meningkatkan kesehatan
Perkembangan IPA dan teknologi yang demikian pesatnya mempunyai pengaruh langsung pada kehidupan.
III.Peranan Matematika dan Daya Abstraksi Manusia
Peranan matematika dalam usaha mewujudkan kesejahteraan masyarakat adalah ibarat fondasi suau gedung megah yang tidah pernah terpamer di atas permukaan tanah.
Matematika adalah suatu ilmu yang abstrak. Teori-teori dalam ilmu ini disususn dengan pola berfikir atau penalaran tertentu, yang dianut dengan konsekuen. Matematika dikenal sebagai ilmu pengetahuan yang sangat kokoh strukturalnya, tidak mudah diombang-ambingkan oleh berbagai dorongan perubahan. Kekokohan struktur ini disebabkan karena setiap perkembangan ilmu ini pada umumnya adalah sebagai konsekuensi logis dari apa yang sudah ada sebelumnya. Walaupun matematika itu abstrak, banyak konsep awal matematika yang berasal dari situasi nyata atau disebut sebagai pengabstrakan suatu nyata.
Misalnya konsep garis dan konsep kesejajaran geometri. Konsep-konsep ini adalah konsep-konsep abstrak. Akan tetapi, munculnya konsep ini adalah karena desakan kebutuhan nyata. Semenjak dahulnya manusia penghuni lembah-lembah subur berbagai sungai besar di dunia ini seperti lembah sungai Nil, setiap tahun harus mengungsi karena banjir besar yang melanda lembah tersebut. Setelah banjir surut, mereka harus mendapatkan kembali lahan yang sesuai dengan lahan semula yang telah ditutupi Lumpur banjir itu. Mereka senantiasa kembali, karena lahan yang mereka tiggalkan itu menjadi subur oleh karena lumpur banjir itu. Usaha untuk mendapatkan kembali lahan dengan luas dan bentuk yang sama seperti yang mereka miliki dulu, telah mendorong tumbuhnya berbagai konsep yang mendasari teori geometri yang kita kenal sekarang.
Contoh lain terbentuknya suatu konsep abstrak dari situasi atau kondisi nyata, yaitu :
Semenjak manusia mulai membangun keluarga, mereka berusaha mengenali banyak keluarga mereka. Mereka perlu mengetahui apakah keluarga mereka bertambah atau berkurang, untuk berusaha menyediakan makanan sesuai dengan yang diperlukan. Ketika manusia mulai mengenal usaha memelihara ternak, mereka perlu mengetahui apakah ternak mereka masih utuh, adakah yag hilang atau sudah bertambah. Sebagaimana juga dalam berbagai hal lainnya, dalam kedua hal di atas mereka memerlukan cara mencacah yang melibatkan pula beberapa operasi hitung yang sederhana. Situasi ini merupakan salah satu di antara yang mendesakkan tumbuhnya ilmu aritmatika  dan ilmu berhitung. Dari ilmu ini pula berkembang teori bilangan yang sangat abstrak bentuknya.
IV. Peranan Matematika terhadap IPA
Matematika dan IPa  dikelompokkan dalam Sains Dasar (Basic Sciences) kendati system pembenarannya berlainan. Hubungan antara keduanya memang amat erat, khususnya antara matematika dan fisika. Kebenaran dalam sains bersifat empiris, sedangkan dalam matematika berdasarkan kesepakatan sebelumnya (definisi, aksioma). Dari segi ini maka matematika bukan sains.
Matematika merupakan alat dan bahasa yang amat ampuh dalam pengembangan sains (hard atau soft), karena itu sering disebut “queen of the sciences”.
Matematika merupakan ilmu yang mendukung perkembangan sains. Di masa hidup Pythagoras (525-500 SM), yang lebih dikenal dalil Pythagoras. Dalil yang disusunnya ini sebenarnya telah dimanfaatkan ketika pembangunan piramida di zaman Mesir kuno, walaupun mungkin belum dalam bentuk yang sekarang ini. Pythagoras memasukkan juga mistik dalam karya-karyanya itu, karena memang demikianlah sains dizaman itu. Misalnya, bilangan 1,2,3,4 adalah bilangan istimewa, karena jumlahnya sama dengan banyak jari tangan orang. Salah satu penemuannya yang terkenal adalah hukum atau dalil Pythagoras , yaitu bahwa dalam segitiga siku-siku dengan sisi-sisi A dan B serta hepotenusa C , berlaku A2 + B2 = C2
Kemudian Aritoteles (384-322 SM), peninggalannya yang penting dalam hubungannya dengan ilmu pengetahuan adalah logika, biologi, dan metafisika. Dalam bukunya yang berjudul logika, ia mengemukakan analisis bahasa yang didasarkan pada silogisme. Pada dasarnya, silogisme terdiri dari 3 kalimat. Kalimat ke-1 mengutarakan soal yang umum disebut premis mayor. Kalimat ke-2 mengenai soal yang khusus dan disebut premis minor. Kalimat ke-3 merupakan kesimpulan yang ditarik berdasarkan kedua premis tersebut.
Sungguh banyak hal-hal yang mendasari perkembangan matematika yang kemudian mendukung perkembangan sains yang direalisasikan untuk digunakan manusia oleh ilmu teknologi, yang dikembangkan oleh Archimedes seta pengikutnya yang dikenal sebagai pengiku aliran Archimedes. Archimedes mempelajari matematika, fisika, dan mekanika serta menerapkan sebagian penemuannya pada usaha membuat alat-alat. Perhitungan dan penemuan hukum Archimedes dimulai dengan pengalaman, dan kemudian diidealisasikan dalam alam pemikiran(analisis teoritis), akhirnya dibuktikan dengan percobaan. Dengan demikian, sebenarnya Archimedes sudah menemukan landasan ilmu pengetahuan modern.
Berabad-abad kemudian, muncul pula dua nama yang mengembangkan analisis matematika yang dalam bentuk sederhananya dikenal sebagai pelajaran kalkulus. Analisis ini banyak sekali dimanfaatkan dalam pembahasan fenomena alam. Isaac Newton (1642-1727) di Inggris yang lebih dikenal sebagai fisikawan dengan hokum Newton dalam mekanika, menulis Principia, sebuah buku yang klasik. Buku ini menyajikan dasar-dasar fisika dan astronomi dalam bahasa matematika khususnya dalam bahasa geometri murni. Dalam buku tersebut timbul usaha mendefinisikan limit fungsi dan pengertian perubahan tak hingga kecilnya yang disusul oleh pengertian turunan fungsi. Turunan fungsi ini merupakan pokok bahasan utama dalam kalkulus.
Sementara itu Gootfried Wilhelm Leibnitz (1646-1716) secara terpisah menyusun pengertian kalkulus diferensial yang oleh Newton disebut Fluxion. Leibnitz mendefinisikan sebagai hasil bagi dua besaran yang sangat kecil, yang kemudian dituliskannya sebagai dx  dan dy seperti yang dikenal sekarang.
Leonhard Euler (1707-1783) dipandang sebagai salah seorang penghubung matematikawan dan rekayasawan. Euler telah menyelesaikan berbagai masalah rekayasa dengan cara matematika. Ia telah mengembangkan berbagai konsep baru dalam analisis dan merevisi analisis yang sudah dewasa itu.
Joseph Louis Lagrange (1736-1813) da Piere Simon Laplace (1749-1827) merpakan dua ilmuwan besar mengintegrasikan rekayasa dengan matematika, yang membawa dampak yang besar. Lagrange menerjemahkan masalah mekanika menjadi masalah analisis matematika, dan kemudian menelaah mekanika itu dengan menelaah analisis matematika itu. Laplace banyak menganggap astronomi dan menggarap pula kalkulus integral, kalkulus beda hingga, persamaan diferensial dan lain-lain. Ia mengemukakan bahwa masalah potensial dalam masalah kesetimbangan adalah masalah diferensial parsial. Yang dikenal sebagai persamaan Laplace.
VI. Apa yang diharapkan dengan mempelajari Ilmu Kealaman Dasar?
Dengan mempelajari Ilmu Kealaman Dasar diharapkan mahasiswa dapat memiliki wawasan luas mengenai pengetahuan alam serta memanfaatkan dan melestarikannya untuk kepentingan generasi sekarang serta mendatang.
Di samping pengetahuan alam, mahasiswa dapat mengenali adanya relasi erat antara perkembangan ilmu eksata dengan ilmu-ilmu social. Banyak prinsip-prinsip ilmu alam seperti evolusi, konsep ekologi, dan masih banyak pengetahuan lain yang di adopsi untuk menjelaskan gejala sosial. Sebaliknya untuk mengingatkan perbedaan antara alam dengan lingkungan social, sehingga perlu diketahui pula tidak semua pengetahuan social dapat dijelaskan berdasarkan gejala alam.

perkembangan sains dari zaman prasejarah hingga sekarang


a. Zaman Pra-Yunani Kuno (Abad XV-VII SM)
Zaman pra-Yunani Kuno merupakan zaman ketika manusia belum mengenal peralatan seperti yang kita pakai sekarang, namun masih menggunakan batu sebagai peralatan. Adapun sisa peradaban manusia yang ditemukan pada zaman ini antara lain: peralatan dari batu, tulang belulang hewan, sisa beberapa tanaman, gambar-gambar di gua-gua, tempat-tempat penguburan dan tulang belulang manusia purba. Pada zaman ini ditemukan pula alat-alat yang mirip satu sama lain, misalnya kapak sebagai alat pemotong dan pembelah, alat dari tulang yang menyerupai jarum untuk menjahit, dan lain-lain. Benda-benda tersebut terus mengalami perbaikan dan kemajuan dalam proses trial and error dan uji coba yang dilakukan manusia yang memakan waktu lama. Antara abad XV sampai VI SM, manusia telah menemukan besi, tembaga dan perak untuk membuat peralatan-peralatan.
Evolusi ilmu pengetahuan dapat dilihat melalui sejarah perkembangan pemikiran yang terjadi di Yunani, Babylonia, Mesir, Cina, Timur Tengah dan Eropa, dimana perkembangan terhadap teknik yang diterapkan di Eropa, Cina pada abad ke XV SM telah mengembangkan teknik peralatan perunggu, peralatan besi sebagai perangkat perang dikenal pada abad ke V SM. India memberikan perkembangan yang besar dalam perkembangan matematika dengan penemuan bilangan desimal, pemikiran Budhisme yang diadopsi oleh raja Asoka telah menyumbangkan sistem bilangan yang menjadi titik tolak perkembangan sistem bilangan pada zaman modern.
Salah satu ciri pada zaman ini adalah warisan pengetahuan berdasarkan know how yang dilandasi pengalaman empiris. Pada masa ini kemampuan berhitung ditempuh dengan cara one to one corespondency atau map process, hal ini menyerupai anak-anak yang belajar berhitung dengan jari-jarinya. Selain itu manusia sudah mulai memperhatikan alam sebagai suatu proses alam sehingga lama-kelamaan mereka menemukan hal-hal yang berkaitan dengan astronomi. Zaman pra-Yunani Kuno ini ditandai oleh lima kemampuan sebagai berikut: 1) Know How dalam kehidupan sehari-hari yang didasarkan pada pengalaman; 2) Pengetahuan yang berdasarkan pengalaman pengalaman itu dapat diterima sebagai fakta dengan sikap receptive mind; 3) Kemampuan menemukan abjad dan sistem bilangan alam; 4) Kemampuan menulis, berhitung dan menyusun kalender berdasarkan sintesa; 5) Kemampuan meramalkan suatu peristiwa berdasarkan peristiwa sebelumnya.

b. Zaman Yunani Kuno (Abad VII-II SM)
Pada zaman ini dipandang sebagai zaman keemasan filasafat karena pada masa ini orang memiliki kebebasan untuk mengungkapkan ide atau pendapatnya. Pada masa ini, Yunani dianggap sebagai gudang ilmu dan filsafat karena tidak lagi mempercayai mitologi-mitologi. Masa itu telah merangsang orang untuk bersikap senang menyelidiki sesuatu secara kritis, sehingga banyak menghasilkan ahli pikir, seperti:
Ø Thales: mengemukakan bahwa alam semesta itu adalah air karena tidak ada kehidupan tanpa air.
Ø Pythagoras, yang terkenal sebagai filsuf dan juga ahli ilmu ukur serta dikenal pula dengan penemuannya tentang ilmu ukur aritmatik.
Ø Herakleitos: berpendapat bahwa api merupakan asas pertama yang merupakan dasar segala sesuatu yang ada karena menurutnya api adalah lambang perubahan. Ia berpendapat bahwa dalam dunia alamiah tidak ada sesuatu pun yang tetap, tidak ada sesuatu apapun yang dianggap definit atau sempurna.
Ø Parmenides: adalah filsuf pertama yang mempraktekan cabang filsafat yang disebut “metafisika”. Pendapat Parmenides yang terkenal adalah “yang ada, ada dan yang tidak ada, tidak ada”.
Ø Socrates: sumber utama untuk menentukan pikirannya yang dikenal melalui dialog-dialog adalah muridnya yang bernama Plato. Salah satu pemikirannya yang terkenal adalah metode yang dikenal dengan Maicutike Telehne (Ilmu Kebidanan) yaitu suatu metode dialektiva untuk melahirkan kebenaran.
Ø Democritus: dikenal debagai Bapak Atom pertama yang memperkenalkan konsep atom bahwa alam semesta ini sesungguhnya terdiri atas atom-atom yang mempunyai sifat-sifat tertentu.
Ø Plato: adalah filsuf yang pertama kali membangkitkan persoalan Being (ada) dan mempertentangkannya dengan Becoming (hal menjadi). Tujuan utama filsafat menurut Plato adalah penyelidikan pada entitas, seperti apa yang dimaksudkan dengan keadilan, kecantikan, cinta, hasrat, kesamaan dan kesatuan.
Ø Aristoteles: adalah murid Plato yang meneruskan sekaligus menolak ajaran Plato, dan ajarannya dapat diklasifikasikan ke dalam tiga bidang:
i. Metafisika: adalah studi tentang “ada sebagai ada”, yang lebih komprehensif dan fundamental dari ilmu pengetahuan.
ii. Logika: penarikan kesimpulan berdasarkan susunan pikir (Syllogisme).
iii. Biologi: pengamatan untuk pembuktian kebenaran pada ilmu-ilmu empirik.

c. Pertengahan (Abad II-XIV M)
Zaman Pertengahan (Midle Age) ditandai dengan tampilnya para theolog di bidang ilmu pengetahuan, sehingga aktivitas ilmiah terkait dengan aktivitas keagamaan. Peradaban dunia Islam, terutama pada zaman Bani Umayyah telah menemukan suatu cara pengamatan astronomi pada abad VII Masehi, dan pada abad VIII Masehi telah mendirikan sekolah kedokteran dan astronomi. Pada zaman keemasan kebdayaan Islam telah medirikan penerjemahan berbagai karya Yunani, serta menjadi pembuka jalan penggunaan pecahan decimal dan berbagai konsep hitung lainnya.
Sekitar abad 600-700 M, kemajuan ilmu pengetahuan berada di peradaban dunia Islam. Sumbangan sarjana Islam dapat diklasifikasikan ke dalam tiga bidang :
i. Menerjemahkan peninggalan bangsa Yunani dan menyebarluaskannya sehingga dapat dikenal dunia Barat seperti sekarang ini.
ii. Memperluas pengamatan dalam lapangan ilmu kedokteran, obat-obatan, astronomi, ilmu kimia, ilmu bumi dan ilmu tumbuh-tumbuhan.
iii. Menegaskan sistem desimal dan dasar-dasar aljabar.
Perhubungan antara Timur dan Barat selama Perang Salib sangat penting untuk perkembangan kebudayaan Eropa karena pada waktu ekspansi bangsa Arab telah mengambil alih kebudayaan Byzantium, Persia dan Spanyol sehingga tingkat kebudayaan Islam jauh lebih tinggi daripada kebudayaan Eropa.

d. Zaman Renaissance (Abad XIV-XVII M)
“Renaissance” berarti kelahiran kembali. Zaman Renaissance pada abad ke XIV-XVII M merupakan zaman peralihan ketika kebudayaan dari abad pertengahan mulai berubah menjadi kebudayaan modern. Pada zaman ini, pemikiran manusia mulai bebas dan berkembang. Pada zaman Renaissance ini ilmu pengetahuan sudah berkembang, dari tokoh-tokoh seperti :
i. Roger Bacon (1214-1294), yang berpendapat bahwa pengalaman merupakan landasan utama di awal dan ujian akhir bagi semua ilmu pengetahuan. Beliau juga mengajarkan pengalaman sebagai basis dari ilmu pengetahuan.
ii. Corpenicus (1473-1543), terkenal dengan pendapatnya “Heliosentris”, yaitu bahwa bumi dan semua planet bergerak mengelilingi matahari dan matahari sebagai pusat.
iii. Tycho Brahe (1546-1601), yang merupakan penemu benda-benda angkasa, yang membuktikan benda-benda angkasa tersebut terapung bebas dalam ruang angkasa.
iv. Johannes Keppler (1571-1630), sebagai ahli matematika, namun melanjutkan penelitian dari Brahe tentang gerak benda-benda angkasa.
v. Galileo Galilei (1546-1642), menciptakan sebuah teropong bintang terbesar yang dapat mengamati beberapa peristiwa angkasa secara langsung.

e. Zaman Modern (Abad XVII-XIX M)
Zaman ini sudah mulai pada abad XIV yaitu pada zaman Renaissance, yang ditandai dengan adanya penemuan-penemuan ilmu pengetahuan, berarti ilmu pengetahuan berkembang baik pada masa ini. Tokoh-tokoh pada zaman ini antara lain :
i. Rene Descrates (1596-1650), yang dikenal dengan Bapak filsafat modern dan juga seorang ahli ilmu pasti yang menemukan sistem koordinat, yang terdiri dari sumbu X dan sumbu Y.
ii. Issac Newton (1643-1727), yang menemukan beberapa bidang, seperti: 1) Teori Gravitasi, 2) Perhitungan kalkulus, dan 3) Metode tentang Optika.
iii. Charles Darwin, yang berpendapat bahwa makhluk hidup yang dapat menyesuaikan diri akan memiliki peluang yang lebih besar untuk bertahan hidup lebih lama, dan sebaliknya pendapatnya ini dikenal dengan teori evolusi.
iv. J.J. Thompson (1897), menemukan elektron yang merutuhkan teori bahwa atom adalah meteri terkecil. Penemuan ini juga membuka jalan bagi pengembangan Fisika Nuklir.

f. Zaman Kontemporer (Abad XX-sekarang)
Pada zaman ini, Fisika menempati kedudukan yang paling tinggi di antara ilmu-ilmu khusus yang dibicarakan para Filsuf. Menurut Trout (1993), fisika dipandang sebagai dasar ilmu pengetahuan yang subyek materinya mengandung unsur-unsur fisika dengan filsafat secara historis menurutnya terlihat dalam dua cara, yaitu:
Ø Diskusi filosofis mengenai metode-metode fisika dan dalam interaksi antara pandangan substansial tentang fisika.
Ø Ajaran filsafat tradisional yang menjawab fenomena tentang materi, kuasa, serta ruang dan waktu.
Pada abad XX, Albert Einstein manyatakan bahwa alam itu tak terhingga besarnya dan tak terbatas. Akan tetapi, juga tidak berubah status totalitasnya atau bersifat statis dari waktu ke waktu. Seorang fisikawan, Hubble menggunakan teropong bintang terbesar di dunia untuk melihat galaksi-galaksi di sekeliling kita yang tampak menjauhi bumi. Ia mengambil kesimpulan bahwa semua galaksi di jagad raya ini semula bersatu padu dengan galaksi kita (Bima Sakti). Selain teori fisika, teori alam semesta dan lain-lain, maka zaman kontemporer ini ditandai dengan penemuan berbagai teknologi canggih seperti komputer, berbagai satelit, internet dan lain sebagainya. Juga terjadi perkembangan pesat dalam spesialisasi-spesialisasi ilmu yang semakin tajam.

Senin, 05 Maret 2012

sejarah fisika (sains masa kegelapan)

Sejarah adalah peristiwa yang sudah terjadi, namun baru ditulis kemudian, jauh setelah kejadian sebenarnya berlalu. Sebagai cerita masa lalu sejarah mudah untuk dimanipulasi, dan disampaikan kepada generasi berikutnya yang hanya bisa menerima mentah-mentah informasi itu sebagai kebenaran.
Informasi mengenai penemuan-penemuan sains dan teknologi yang pernah kita terima kebanyakan berasal dari buku-buku pengetahuan Barat. Penemu-penemu yang disebut sebagai yang pertama di dunia itu pun dipuji sebagai orang yang berjasa kepada ilmu pengetahuan dan umat manusia.


Zaman kegelapan merupakan sebuah zaman antara runtuhnya Kekaisaran Romawi dan Renaisans atau munculnya kembali peradaban lama. Di saat Zaman Kegelapan, segala keputusan pemerintah dan hukum negara tidak diambil berdasarkan demokrasi di parlemen seperti ketika zaman Kekaisaran Romawi. Keputusan tersebut diambil oleh majelis dewan Gereja. Tidak setiap individu berhak berpendapat, karena pada zaman itu yang berhak mengeluarkan pendapat-keputusan adalah para ahli agama.


Abad pertengahan, masa kegelapan di Barat
Sejak jatuhnya kekaisaran Romawi tanggal 4 September 476, ketika kaisar terakhir dari kekaisaran Romawi Barat, Romulus Augustus, diberhentikan oleh Odoacer, seorang Jerman yang menjadi penguasa Itali setelah Julius Nepos meninggal pada tahun 480, maka dikatakan Eropa telah memasuki Masa-masa Kegelapan (Dark Ages). Masa-masa Kegelapan ini berlangsung kira-kira dari tahun 476 itu hingga Renaisans, sekitar tahun 1500-an. Renaisans disebut juga masa kelahiran kembali Eropa, atau kelahiran kembali budaya Yunani dan Romawi Purba, berupa kemajuan di bidang seni, pemikiran dan kesusasteraan yang mengeluarkan Eropa dari kegelapan intelektual abad pertengahan.
Kembalinya budaya Yunani dan Romawi Purba tersebut direbut dari tangan ilmuwan-ilmuwan Islam setelah mengalami perkembangan yang luar biasa. Dengan tanpa malu-malu, plagiator-plagiator Eropa itu mengklaim bahwa penemuan-penemuan sains dan teknologi itu adalah hasil usaha mereka.


Latar Belakang lahirnya Zaman Kegelapan (Dark age)

Sejarah Eropa memiliki bentangan waktu yang panjang dimulai dari zaman paleolithikum ribuan tahun yang lalu. Secara garis besar, sejarah eropa dibagi menjadi 3 periode, yaitu, Eropa klasik, Eropa pertengahan, dan Eropa modern. Di sini kita akan membahas tentang Eropa abad pertengahan pada masa abad kegelapan
Abad pertengahan adalah periode sejarah yang terjadi di daratan Eropa yang ditandai sejak bersatunya kembali daerah bekas kekuasaan Kekaisaran Romawi Barat pada abad ke-5 hingga munculnya monarkhi-monakhi nasional, dimulainya penjelajahan samudera, kebangkitan humanisme, serta reformasi Protestan dengan dimulainya renaissance pada tahun 1517.
Abad pertengahan sering diwarnai dengan kesan-kesan yang tidak baik. Hal ini mungkin disebabkan oleh banyaknya kalangan yang memberikan stereotipe kepada abad pertengahan sebagai periode buram sejarah eropa mengingat dominasi kekuatan agama yang begitu besar sehingga menghambat perkembangan ilmu pengetahuan, prinsip-prinsip moralitas yang agung membuat kekuasaan agama menjadi begitu luas dan besar di segala bidang.
Abad pertengahan merupakan abad kebangkitan religi di eropa. Pada masa ini agama berkembang dan mempengaruhi hampir seluruh kegiatan manusia, termasuk pemerintahan. Sebagai konsekuensinya, sains yang telah berkembang di zaman klasik dipinggirkan dan dianggap sebagai ilmu sihir yang mengalihkan perhatian manusia dari pemikiran ketuhanan.
Eropa dilanda Zaman Kegelapan sebelum tiba Zaman Pembaharuan. yang dimaksud Zaman Kelam atau Zaman Kegelapan ialah zaman masyarakat Eropa menghadapi kemunduran intelek dan kemunduran ilmu pengetahuan Menurut Ensikopedia Amerikana, zaman ini berlangsung selama 600 tahun, dan bermula antara zaman kejatuhan Kerajaan Romawi dan berakhir dengan kebangkitan intelektual pada abad ke-15 Masehi.
Gelap juga dianggap sebagai tidak adanya prospek yang jelas bagi masyarakat Eropa, Keadaan ini merupakan wujud kekuasaan agama, yaitu gereja Kristiani yang sangat berpengaruh. Gereja serta para pendeta mengawasi pemikiran masyarakat serta juga politik.
Mereka berpendapat hanya gereja saja yang pantas untuk menentukan kehidupan, pemikiran, politik dan ilmu pengetahuan. Akibatnya kaum cendekiawan yang terdiri daripada ahli-ahli sains merasa mereka ditekan dan dikawal ketat. Pemikiran merekapun ditolak, dan timbul ancaman dari gereja, yaitu siapa yang mengeluarkan teori yang bertentangan dengan pandangan gereja akan ditangkap dan didera, malah ada yang dibunuh.
 Ahli astronomi mulai berhasil memecahkan misteri mata rantai yang hilang dalam proses evolusi, setelah terjadinya Big Bang (ledakan besar). Max Pettini dari Fakultas Astronomi Universitas Cambridge menjelaskan lebih lanjut kepada Telegraph.

Selama bertahun-tahun, para ilmuwan belum bisa menjelaskan apa yang terjadi pada ‘masa kegelapan’, yakni periode antara Big Bang, yang terjadi sekira 13,7 miliar tahun silam, serta terciptanya bintang-bintang pertama.

Namun kini sedikit pencerahan datang, para peneliti dari Universitas Cambridge kini berhasil menyibak sebagian kecil misteri tersebut. Selain menemukan sisa gas dari bintang-bintang pertama, mereka juga menemukan bukti adanya sebuah bintang dengan ukuran 25 kali lebih besar dari matahari yang akhirnya meledak.

Pettini meyakini, penemuan gas-gas tersebut bisa membantu menyingkap lebih banyak rahasia tentang asal-mula alam semesta.
"Kami berhasil mengetahui apa yang terjadi pada masa kegelapan menggunakan sinar yang dipancarkan dari sebuah quasar," jelas Pettini. diberitakan Telegraph.

"Kami menemukan sejumlah kecil elemen dalam kandungan awan yang sangat berbeda dari proporsi yang ada dalam bintang-bintang saat ini," lanjutnya.

"Yang paling signifikan, rasio karbon yang terkandung 35 kali lebih besar daripada yang terukur di matahari. Komposisi itu memungkinkan kami mengambil kesimpulan bahwa gas tersebut dilepaskan oleh sebuah bintang adalah 25 kali lebih besar ketimbang matahari" papar Pettini lagi.

"Ini merupakan penemuan fosil yang bisa memberikan pengetahuan seputar mata rantai alam semesta yang hilang," tutupnya.

Ia mengatakan, bintang pertama itu memberikan kunci bagaimana semesta berevolusi dari lingkungan yang kaya hidrogen dan helium menjadi lingkungan yang kaya elemen oksigen, karbon, dan besi.

sumber laiinnn...

Banyak pelajaran yang dapat kita ambil dari sejarah dunia. Dalam hal peradaban misalnya, kita menyaksikan banyak bangsa bangsa yang pernah memiliki peradaban yang maju dan imperium yang luas, tetapi kemudian secara perlahan atau tiba tiba runtuh, sebaliknya banyak pula bangsa bangsa yang sebelumnya berada pada masa kegelapan, kemudian dapat bangkit dan memiliki peradaban yang besar.
Reinassance Eropa
Eropa pada abad pertengahan, pernah mengalami suatu zaman yang disebut zaman kegelapan (the dark middle age) , saat itu penguasa dan dogma dogma agama begitu mengikat dan mengukung kebebasan berpikir masyarakat.
Kita mungkin sering membaca kasus yang terkenal, seorang ilmuwan Galileo Galilie, yang diadili dan dihukum sebagai tahanan rumah hanya karena berpendapat bahwa Bumi mengelilingi Matahari (mendukung teori Copernicus) , bertentangan dengan penguasa dan tokoh agama saat itu yang berpegang pada teori Aristoteles dan Ptolemeus yang menyatakan bahwa Bumi adalah pusat alam semesta dan matahari lah yang mengelilingi Bumi.
Sekitar abad ke 15, didorong oleh pergulatan pemikiran untuk menggali kembali kejayaan ilmu pengetahuan bangsa Yunani dan Romawi Kuno, Reformasi Gereja, pengaruh peradaban Islam setelah perang salib dan faktor faktor lainnya, Eropa memasuki suatu zaman yang dinamakan Reinassance (masa pencerahan - kelahiran kembali), dimana ilmu pengetahuan berkembang pesat dan mucul tokoh tokoh besar yang sampai sekarang kita kenal seperti : Kepler, Francis Bacon, Rene Decrates, Gutenberg, Leonardo Da Vinci dan lain lain.
Penguasaan ilmu dan teknologi oleh bangsa Eropa pada masa Reinassance, juga memicu hasrat penaklukan atas bangsa bangsa lain, terutama dengan dikuasainya teknologi mesiu dan senjata api. Pengolahan sumber daya alam dengan teknologi baru, pertanian yang lebih efisien dan kekayaan yang melimpah dari negri jajahan membuat bangsa eropa semakin sejahtera. Dengan terpenuhinya kebutuhan dasar, mereka memiliki waktu dan energi untuk makin mengembangkan ilmu pengetahuan dan teknologi.
 

Kamis, 01 Maret 2012

Nobel Laureat Jepang

Tahun 2010 ini dua warga Jepang mendapat hadiah Nobel dalam bidang kimia: Profesor Eiichi Negishi (75 tahun) dari Universitas Purdue (Amerika Serikat) dan Profesor Akira Suzuki (80 tahun) dari Universitas Hokkaido.
Hadiah Nobel merupakan penghargaan Internasional tahunan yang diberikan komite negara-negara Skandinavia (Swedia dan Norwegia) kepada individu atau organisasi yang berjasa dalam bidang-bidang penting, yaitu fisika, kimia, kesehatan, sastra dan keamanan. Hadiah ini diprakarsai Alfred Nobel, ilmuwan Swedia dan penemu dinamit, tahun 1895. Dalam paket penghargaan Nobel, uang senilai 10 juta kron Swedia juga diberikan kepada pemenang Nobel.
Dari 18 orang Jepang peraih Nobel sejak 1945 empat belas orang diantaranya memenangkan Nobel dalam bidang fisika, kimia dan kesehatan. Untuk tiga bidang ini, Jepang merupakan negara di Asia yang warganya paling banyak meraih Nobel. Peraih Nobel bidang sains dari Jepang: Hideki Yukawa (Fisika, 1949), Sin-Itiro Tomonaga (Fisika, 1965), Leo Isaki (Fisika, 1974), Kenichi Fukui (Kimia, 1981), Hideki Shirakawa (Kimia, 2000), Ryoji Noyori (Kimia, 2001), Masatoshi Koshiba (Fisika, 2002), Kōichi Tanaka (Fisika, 2002), Osamu Shimomura (Kimia, 2008 ), Toshihide Masakawa (Fisika, 2008), Yuichiro Nambu (2009), Makoto Kobayashi (Fisika, 2008), Eiichi Negishi (Kimia, 2010) dan Akira Suzuki (Kimia, 2010).
Apa rahasia Jepang sehingga warganya termotivasi dalam sains?
Sekurangnya ada lima alasan:
  1. Dukungan keuangan untuk penelitian. Dana penelitian dan pengembangan (R & D) yang diberikan Jepang kepada universitas, lembaga penelitian dan perusahaan diperkirakan hampir mencapai 4% dari pendapatan dalam negeri (GDP). Angka ini lebih besar daripada investasi Amerika Serikat (AS), yang belum mencapai 3% GDP
  2. Fenomena ‘oil shock’. Fenomena oil shock adalah langkanya minyak bumi karena embargo yang dilakukan negara-negara Arab tahun 1973. Fenomena ini mendorong Jepang untuk kembali ke bidang sains. Sains dikaji untuk mendukung sejumlah proyek, misalnya Proyek Moonlight untuk konservasi energi, Proyek Sunlight untuk mencari sumber energi baru, dan fusi nuklir. Ellen Frost dalam bukunya For Richer, For Poorer: The New US-Japan Relationship* (1987) mengatakan bahwa 10 tahun setelah oil shock itu, pemerintah Jepang menaikkan dana R&D menjadi 2.8% GDP pada 1986. Padahal dua dekade sebelumnya, dana R&D Jepang cuma 1.2% GDP.
  3. Perusahaan Jepang menanggung hampir 75% dana penelitian. Ini merupakan kebijakan pemerintah karena Jepang tidak memiliki cukup uang. Oleh karena itu tujuan akhir dari penelitian Jepang lebih bersifat industri (komersial).
  4. Ada semacam kejenuhan yang dialami insinyur Jepang. Banyak insinyur Jepang yang lelah ‘hanya’ menerapkan ilmu-ilmu yang diperolehnya dari Barat. Penerapan ilmu-ilmu ini dikatakan Ellen Frost memiliki unsur ‘copycat’ (meniru). Agaknya ini pula citra yang diberikan berbagai negara ke Jepang.
  5. Jepang takut tidak mendapatkan ilmu lagi dari Barat. Kini dunia ilmu memang masih terbuka. Namun Jepang membayangkan betapa sulitnya hidup jika suatu hari teknologi itu musnah, atau tidak lagi mudah didapat. Jalan satu-satunya adalah kembali mempelajari sains.
Lima sebab inilah yang mendorong Jepang kembali mempelajari fisika, kimia, matematika, biologi dan kesehatan. Dan ini terjadi sepuluh tahun setelah fenomena oil shock. Jadi tahun 1986 merupakan masa kebangkitan ilmiah Jepang.

Martinus JG Veltman : Si "Nilai Pas-pasan" Peraih Nobel

Pikiran umum: Kita tidak bakal dapat Nobel Fisika nilai pas-pasan, tidak punya uang cukup untuk sekolah dan tidak tertarik pada fisika, pula.


Kenyataannya: Veltman bisa. Salah satu faktor penunjang keberhasilan para ilmuwan dalam meniti karier ilmiahnya adalah guru. Fakta ini diakui oleh banyak ilmuwan terkenal. Mereka umumnya masih mengenang dengan baik guru yang dikagumi dan yang telah memberi inspirasi untuk menekuni bidang yang kini mereka geluti. Bahkan lebih dari itu peraih Nobel Fisika 1999, Martinus JG Veltman, fisikawan asal Belanda mengatakan bahwa gurunya, Mr Beunes, merupakan penentu jalan hidupnya.

Bagaimana tidak, Mr Beunes, kenang Veltman khusus datang ke rumah untuk bertemu dengan orangtuanya dan menyarankan mereka agar mengirim Veltman ke perguruan tinggi. Padahal ketika itu, masuk perguruan tinggi di negerinya masih tergolong eksklusif. Ditambah pula, nilai Veltman hanya pas-pasan dan kondisi keuangan keluarganya juga sedang mengalami kesulitan. Dengan bujukan gurunya itulah maka orangtua Veltman memaksakan diri untuk memasukkan Veltman ke Universitas Utrecht.


Dilahirkan di Kota Waalwijk, pada 27 Juni 1931 Veltman hidup di bawah bayang-bayang perang, beberapa kali ia selamat dari ledakan bom. Di universitas, untuk biaya kuliah, Veltman harus bekerja sebagai juru tik atau menjual sesuatu. Ini juga yang menyebabkan kuliah Veltman mulur dua tahun lebih lambat dari normal. Tetapi untunglah, Veltman tidak pernah patah semangat dalam upaya memperoleh pengetahuan.

Selama masa kuliah, Veltman menganggap pelajaran fisika kurang menarik dan tidak memberi inspirasi. Mungkin karena pelajaran ini tidak disajikan dengan baik. Pada waktu itu banyak fisikawan Belanda meninggalkan negerinya atau terbunuh karena perang. Ketertarikannya pada fisika timbul setelah ia membaca buku The Meaning of Relativity yang ditulis Einstein. Buku ini sangat memikat dan memberikan ia dorongan untuk menyukai fisika.

Setamat kuliah, Veltman bekerja di Laboratorium Van Der Walls, Amsterdam, kemudian melanjutkan ke program S3 dibawah bimbingan Leon Van Hove. Untuk menambah pengetahuannya dalam bidang fisika teorinya, pada tahun 1959 Veltman mengikuti kuliah-kuliah dari pembicara terkenal di Baples, seperti Kurt Symanzik dan Bruno Zumino. Pada Agustus 1960, Veltman pergi ke sekolah lain di Edinburgh. Di sana ia bertemu bertemu dengan Sheldon Glashow sebagai sesama siswa. Saat itu Glashow sedang bekerja dalam bidang yang kelak membuahkan hadiah Nobel 1979.

Tahun 1960 itu juga, Veltman ikut Van Hove bergabung di laboratorium energi tinggi, CERN di Swiss. Di tempat ini, suatu saat ia melihat pengumuman yang dipasang Sam Berman berbunyi "Jika Anda tidak memiliki apa pun lagi untuk dikerjakan dan berharap tidak menjadi gelandangan di jalanan, maka ketuklah pintu saya." Itulah yang kemudian dilakukan Veltman.

Oleh Berman, Veltman disarankan untuk melakukan perhitungan koreksi Coulomb atas produksi vektor boson pada eksperimen neutrino CERN dan menjadikan topik ini sebagai bagian kedua tesisnya. Ia berhasil menyelesaikan tesisnya pada 22 April 1963.

Pada September 1966, Veltman kembali ke Utrecht menjadi guru besar dalam bidang fisika teori dan menjadi pelopor berdirinya jurusan fisika partikel. Pada akhir tahun 1960-an, Veltman memiliki beberapa mahasiswa bimbingan, di antaranya adalah Gerard 't Hooft. Hooft tampak sangat antusias pada bidang yang sedang dikerjakan Veltman, yakni renormalisasi teori gauge non-abelian. Di luar perkiraan, Hooft ternyata mampu menyelesaikan perhitungan dengan bantuan program komputer yang dibuat oleh Veltman. Pada akhirnya, hasil rumusan mereka untuk teori gauge non-abelian interaksi lemah telah menjadi "mesin teori" yang sangat berguna untuk menjelaskan struktur kuantum interaksi elektro-lemah. Hasil pekerjaan mereka yang merupakan terbosan baru dalam fisika partikel elementer tersebut akhirnya menjadi tiket bagi Veltman dan Hooft untuk terbang ke Swedia menerima penghargaan Nobel Fisika tahun 1999.

Setelah kesuksesan itu, grup penelitian Veltman di Utrecht menjadi populer. Pekerjaan Veltman pun kian bertambah. Selain melakukan penelitian, ia juga disibukkan dengan upaya mereformasi sistem pendidikan fisika di Utretch. Mungkin ia tidak ingin lagi pengalamannya dulu-tidak memperoleh pendidikan fisika yang cukup baik selama kuliah- terulang pada mahasiswa-mahasiswa baru di negerinya.

Kepada generasi muda, Veltman sering mengatakan bahwa fisika teori merupakan salah satu disiplin ilmu yang sangat berguna untuk dipelajari. Ilmu ini memang tidak menyiapkan seseorang untuk menguasai satu bidang kerja tertentu. Tetapi metode ilmiah yang dipelajari bermanfaat untuk berbagai bidang pekerjaan. Sebagai contoh, salah satu penerima Nobel Ekonomi adalah fisikawan teoritis. Dan, anaknya sendiri, Helena, ahli fisika partikel, kini bekerja di Bank Dunia, London.

Stephen Hawking : Legenda Fisika Penerus Newton dan Einstein

SUATU ketika, seorang mahasiswa Universitas Cambridge dengan penuh percaya diri menyanggah teori yang dikemukakan Fred Hoyle, seorang fisikawan ternama saat itu pada acara ceramah ilmiah di Royal Society yang sangat prestisius itu. Fred Hoyle yang sering menyampaikan gagasan-gagasannya, mengenai alam semesta di hadap-an publik sebelum diterbitkan dan dibuktikan, merasa gusar karena seluruh hadirin menertawakannya. Ironisnya, mahasiswa tersebut pernah ditolaknya untuk melakukan riset dibawah bimbingannya. Dialah Stephen Hawking, mahafisikawan jenius yang fisiknya lumpuh, namun mampu menjelajahi pikiran alam semesta dari level kuantum sampai asal mula alam semesta.

Hawking benar tentang kesalahan persamaan Hoyle, hal ini membawa berpengaruh besar pada dukungan sebagian besar kosmolog terhadap model steady state, yang mengatakan bahwa alam semesta tidak berawal dan tidak berakhir. Fred Hoyle merupakan pendukung fanatik teori tersebut. Model ini telah runtuh ditangan seorang mahasiswa. Perlu diketahui pada saat itu, ada dua teori mengenai awal mula alam semesta, yang pertama dan banyak didukung adalah model keadaan tunak (steady state) dan yang kedua adalah model dentuman besar (big bang) yang mengatakan bahwa alam semesta bermula dari ledakan mahadahsyat 15 miliar tahun lalu. Teori big bang saat ini merupakan teori yang dipercaya sebagian besar ilmuwan bahkan sebagian besar manusia.


Hawking merupakan pemain utama dari sederetan ilmuwan abad ini yang berusaha memahami semesta secara terpadu. Satu hal yang menarik dari dirinya adalah kondisi fisiknya yang lumpuh total. Dia tergeletak di kursi roda tanpa bisa berjalan, berdiri, menggerakan tangan bahkan berbicara. Dia beruntung karena otaknya sama sekali tidak terpengaruh oleh penyakitnya.

Stephen William Hawking dilahirkan pada Januari 1942 di Oxford, Inggris, Dia tumbuh besar dekat Kota London dan meraih gelar Bachelor dari Oxford University pada 1962 dengan predikat terbaik. Lalu dia memperoleh gelar doktor di Universitas Cambridge pada bidang fisika teoritis di bawah bimbingan Dennis Sciama. Ia merupakan fisikawan yang brilian dan produktif, hal ini dibuktikannya dengan menyandang jabatan Lucassian Professor of Mathematics di Cambridge pada 1979, suatu posisi yang hanya pernah diraih Isaac Newton dan Paul Dirac.

Sejak tahun 1960, dia menderita penyakit ALS yang membuatnya duduk di kursi roda hingga kini tanpa bisa bergerak sedikitpun.

Penyakitnya bermula pada suatu malam di musim semi 1962. Ketika itu dia kesulitan mengikat tali sepatu yang membuatnya sadar ada sesuatu yg salah dengan tubuhnya. Penyakit yg dideritanya bernama ALS (Amyotropic Lateral Sclerosis).

Departemen Fisika Cambridge menempatkannya di bawah bimbingan Dennis Sciama seorang pembimbing riset kosmologi relativistik yang mumpuni. Dennis Sciama merupakan pembimbing tesis yang sangat berdedikasi dan selalu mendorong mahasiswanya menemukan berbagai cara untuk meningkatkan pekerjaan mereka.

Walaupun dia mengetahui Hawking menderita ALS, dia tidak memberikan perlakuan yang berbeda. Tak lama berselang, Hawking bertemu Roger Penrose, seorang matematikawan cemerlang yang menggeluti lubang hitam dan mengajarinya secara radikal metode analitis baru dalam fisika. Bahkan dia juga membimbing Hawking langsung memasuki arus utama fisika teoritis. .

Sepertinya, kehadiran Hawking di dunia sudah ditunggu-tunggu untuk meneruskan pekerjaan Newton dan Einstein dalam mengupas tabir semesta. Pada saat dia lahir, teori relativitas umum Einstein sudah diterapkan secara luas dalam kosmologi.

Teori ini diciptakan Albert Einstein (1879-1955), yang merupakan karya terbesar manusia dalam usaha mencari kebenaran. Secara sederhana, teori ini merupakan struktur matematis yang melukiskan gravitasi dengan kurva ruang waktu.

Menurut Einstein, ruang dan waktu merupakan konsep yang menyatu dan tidak bisa dipisahkan sebagaimana anggapan klasik. Bagaimana kamu mengukur waktu bergantung bagaimana kamu bergerak di dalam ruang dan sebaliknya. Kemunculan relativitas umum saat itu mengubah pandangan manusia akan alam semesta secara radikal.

Dalam teori itu, Einstein membuat dua postulat: tidak ada benda yang dapat melebihi kecepatan cahaya dan kecepatan cahaya selalu sama menurut pengamat di manapun. Bentuk dari teori ini adalah sebuah persamaan yang disebut sebagai persamaan Einstein. Persamaan ini mengandung berbagai penjelasan seperti pergeseran perihelion Merkurius, pembelokan arah cahaya, keberadaan gelombang gravitasi, singularitas ruang-waktu, deskripsi pembentukan bintang neutron dan lubang hitam bahkan pengembangan alam semesta.

Membaca persamaan tersebut, Einstein sempat risau karena menurut dia alam semesta tidak akan seaneh teorinya. Nyatanya, alam ini jauh lebih aneh dari imajinasi tercanggih manusia sekalipun. Penyelesaian Kontroversial persamaan Einstein muncul pada tahun 1922 oleh ilmuwan Rusia Alexander Friedmann (1885-1925). Friedmann menemukan bahwa relativitas umum mampu memprediksi alam semesta yang tidak stabil, gangguan kecil saja bisa menyebabkan alam semesta ini mengembang atau mengerut.

Penyelesaian persamaan Einstein yang penting bagi kosmologi modern dan Stephen Hawking, dipublikasikan ilmuwan Amerika Robert Oppenheimer (1904-1967). Menurut Oppenheimer, bintang lambat laun membakar habis bahan bakarnya dan mulai mengalami keruntuhan akibat pengerutan gravitasi.

Keruntuhan gravitasi yang dahsyat akan terjadi begitu suatu bintang mencapai radius kritis, kemudian bintang memutuskan hubungan dengan seluruh alam semesta menjadi lubang hitam. Bidang inilah yang nantinya menjadi garapan Stephen Hawking dalam berkiprah di dunia Kosmologi.

Mahasiswa dibawah bimbingan Dennis Sciama, salah satu aktivitas pentingnya adalah menghadiri seminar-seminar. Pada tahun 1960-an kelompok Cambridge tertarik dengan pekerjaan seorang ilmuwan muda matematika-terapan bernama Roger Penrose.

Ia bisa menunjukkan bahwa jika bintang runtuh melampaui nilai tertentu, ia tidak dapat mengembang kembali. Bintang itu akan mempunyai kerapatan massa yang tak hingga, artinya bintang akan membentuk singularitas di pusatnya. Secara umum, singularitas adalah suatu titik di mana fungsi matematika tak bisa didefinisikan. Fungsi ini menjadi divergen menuju nilai tak hingga. Penemuan Penrose sangat menantang Hawking untuk mempelajari dan menerapkannya pada permulaan alam semesta.

Hawking menunjukkan bahwa jika relativitas umum benar, maka harus ada singularitas di masa lalu yang merupakan permulaan waktu. Menurutnya, segala sesuatu yang ada sebelum singularitas itu tidak dapat dianggap sebagai bagian dari alam semesta ini. Hawking berhasil lulus dengan gelar Doktor pada 1965 berkat tesisnya mengenai asal mula alam semesta yang diterima umum secara luas. Tesis doktornya mengkritik model keadaan tunak (steady state) Hoyle dan pembuktiannya tentang singularitas dentuman besar memberikannya kesuksesan sepanjang masa.

Kejeniusan Hawking sudah dikenal sejak menjadi mahasiswa S1 di Oxford. Kebanyakan teman sekelasnya butuh waktu berminggu-minggu untuk menyelesaikan tiga belas soal yang sulit dari buku Electricity and Magnetism karangan Bleaney & Bleaney.

Awal 1970-an teori relativitas umum dan lubang hitam sedang naik daun. Hawking, siap beraksi. Dia menerapkan teknik matematika canggih yang diperkenalkan Penrose untuk mempelajari sifat-sifat lubang hitam.

Lubang hitam adalah suatu daerah dimana hukum-hukum fisika tidak berlaku lagi. Tempat itu memiliki gaya gravitasi yang sangat kuat dan siapapun yang masuk tidak bisa keluar kembali termasuk cahaya sekalipun. Menurut pengamatan Astronom, diketahui teryata lubang hitam raksasa di pusat galaksi kita.

Pada November 1970, Hawking telah diakui sebagai fisikawan terpandang. Dengan cacat fisiknya yang begitu serius bagaimana Hawking bisa mengungguli saingan-saingan berat lainnya seperti Roger Penrose, Werner Israel, dan Yakov Borisovich Zeldovich?. Mereka semua menggunakan tangan untuk menuliskan berlembar-lembar perhitungan di atas kertas. Sehingga memudahkan mereka untuk melihat ulang.

Sulit dibayangkan hal tersebut dikerjakan hanya dalam pikiran di kepala. Itulah yang dilakukan Hawking. Seluruh risetnya dilakukan di dalam kepalanya, karena proses kelumpuhan tangannya yang berjalan berangsur-angsur. Secara perlahan pula dia melatih pikirannya untuk berpikir dengan cara yang berbeda dengan fisikawan pada umumnya.

Dia berpikir dengan cara-cara baru gambaran-mental dan persamaan mental intuitif yang baginya dapat menggantikan kertas dan pena serta persamaan tertulis. Hawking menggunakan gambaran mentalnya untuk mendapatkan ilham, adalah kajiannya tentang luas permukaan lubang hitam.

Persoalan yang esoteric dalam dinamika lubang hitam, akhirnya membawa dia pada penemuan terbesarnya dalam fisika. Dia mengatakan bahwa luas permukaan suatu lubang hitam hanya dapat tetap sama atau bertambah, tetapi tidak pernah berkurang. Ini disebut Hukum Pertambahan Luas Hawking. Namun teori ini menghasilkan implikasi bahwa lubang hitam menghasilkan radiasi. Hal ini pertama kali diungkap oleh Jacob Bekenstein mahasiswa pasca sarjana Princeton. Menurut Hawking bagaimana mungkin lubang hitam memancarkan radiasi kalau tidak ada sesuatu yang bisa keluar darinya. Namun pada akhirnya hal ini membuat Hawking gelisah dan berusaha mencari mekanisme yang bisa menghasilkan radiasi lubang hitam jika Bekenstein benar.

Kemudian Hawking menelaah apa yang bisa terjadi di permukaan lubang hitam. Di situ medan gravitasi yang kuat berinteraksi dengan pasangan-pasangan partikel semu. Gravitasi yang kuat dapat menarik salah satu komponen dari pasangan semu ke dalam lubang hitam (energi negatif) dan menyebabkan massa lubang hitam berkurang, sedangkan komponen lainnya (energi positif) keluar dari lubang hitam dalam bentuk radiasi yang dapat dideteksi oleh pengamat luar.

Ia menggabungkan mekanika kuantum dan relativitas umum dalam rumusan tunggal untuk pertama kalinya. Dengan berani Hawking berkesimpulan bahwa lubang hitam tidak sepenuhnya hitam tapi juga memancarkan radiasi. Penemuan tersebut membuat Hawking mendapat gelar kehormatan akademik tertinggi Inggris. Dia diangkat menjadi anggota Fellow of The Royal Society.

Giacconi – si Peneliti Sinar X


Riccardo Giacconi, lahir di Genoa, Italia, pada tanggal 6 Oktober 1931,
merupakan salah satu dari tiga ahli astrofisika yang mendapatkan hadiah Nobel
Fisika tahun 2002. Kontribusi Giacconi yang membuatnya pantas mendapatkan
penghargaan bergengsi tersebut berkaitan dengan penemuan sumber-sumber
sinar-X kosmis.
Giacconi mengawali karirnya di bidang astrofisika saat ia mendapatkan
gelar Ph.D. dari University of Milan (1954) untuk bidang fisika sinar kosmis. Ia
tetap mengajar di sana (bidang fisika partikel elementer) sampai tahun 1956 saat
ia beremigrasi ke Amerika Serikat dan mengajar di University of Indiana dan
Princeton University. Pada tahun 1959 ia bergabung dengan ASE (American
Science and Engineering Corporation), sebuah lembaga penelitian swasta di
Cambridge, Massachusetts, yang ketika itu hanya beranggotakan 28 orang peneliti.
Giacconi ditugasi untuk merintis penelitian ruang angkasa di Space Research and
System Division (SR & SD) ASE, termasuk perancangan dan pembangunan
peralatan penelitian dan analisa dan reduksi data beberapa program penelitian
yang disponsori oleh Department of Defense (DOD) NASA. SR & SD ASE terus
berkembang hingga mencatat anggota sebanyak 500 orang pada tahun 1970.
Karirnya di ASE mencatat berbagai prestasi penting yang membuatnya dikenal
sebagai Bapak Astronomi Sinar-X. Pada tahun 1962 Giacconi bersama para
penelitinya yang menyelidiki radiasi sinar-X menemukan sumber sinar-X kosmis
yang pertama menggunakan detektor yang dipasangkan di roket yang diluncurkan
ke luar angkasa (sinar-X kosmis tidak bisa dideteksi di bumi karena saat
memasuki atmosfir bumi sinar itu diserap oleh lapisan atmosfir). Ia kemudian
menyusun program untuk meneliti sinar-X di jagad raya ini dan meluncurkan
(1970) satelit pengamat ruang angkasa, UHURU, yang merupakan satelit pertama
yang khusus didedikasikan untuk penelitian astronomi sinar-X. UHURU
menghasilkan berbagai penemuan penting dalam usaha memahami fenomena
sinar-X di ruang angkasa. Giacconi kemudian melanjutkan penelitiannya dengan
membangun observatorium baru (Einstein X-ray observatory) yang berhasil
merekam gambar pertama sumber-sumber sinar-X astronomis pada tahun 1978.
Penemuan-penemuannya telah berhasil meletakkan landasan-landasan penting
dalam astronomi sinar-X.
Pada tahun 1981 Giacconi bergabung dengan Space Telescope Science
Institute (STScI) dan menjadi direktur pertamanya sampai tahun 1993. Di sana ia
merintis program Hubble Space Telescope dan berhasil menjadikannya institut
penelitian nomor satu di masa itu. Ia kemudian pindah ke Jerman (1993-1999)
untuk menjadi Direktur Jenderal di European Southern Observatory. Di sana ia
membangun teleskop terbesar, VLT (Very Large Telescope), yang sangat terkenal
karena kemampuannya untuk menghasilkan gambar-gambar astronomi berkualitas
terbaik, lengkap dengan semua detilnya. Pada tahun 1999 Giacconi, yang sudah
resmi menjadi warganegara Amerika Serikat, kembali ke Amerika dan menjadi
presiden Associated Universities, Inc. (AUI) di Washington, D.C. Ia juga tercatat
sebagai profesor penelitian fisika dan astronomi di John Hopkins University sejak
tahun 1998.
Kontribusi Giacconi di dunia astrofisika telah menghantarkan berbagai
penghargaan internasional termasuk Bruce Medal, Dannie Heineman Prize for
Astrophysics, Elliot Cresson Medal (Franklin Institute), Marcel Grossmann
Award (International Center for Relativistic Astrophysics), Gold Medal (Royal
Astronomical Society), dan Wolf Prize (Wolf Foundation).
Giacconi mendapatkan kejutan besar pada tanggal 8 Oktober 2002 saat ia
menerima telepon dari Stockholm, Swedia, pada pukul 05.30 pagi. Karya-karya
cemerlangnya di bidang astrofisika, khususnya astronomi sinar-X, telah
menghadiahinya Nobel Fisika yang diidamidamkan oleh semua fisikawan dunia.
Ia berencana untuk menggunakan hadiah uang yang didapatnya dari Nobel
Foundation untuk menyekolahkan cucu-cucunya. Kemenangannya ini dirayakan
juga oleh masyarakat Italia yang mencatat Giacconi sebagai orang keturunan Italia
yang ke-12 yang berhasil mendapatkan Nobel. Indonesia menyusul?
Detektor Giaconni, detektor yang pertama kali mendeteksi
solar neutrino. Panjang 14,6 meter dan diameter 6,1 meter.

Kisah Fisikawan Asia yang Terkenal (Leo Isaki)

 (LeoTahun 1973, Jepang untuk yang ketiga kali menempatkan warganya dalam jajaran penerima Nobel Fisika, yakni Leo Esaki. Seperti kedua pendahulunya, Hideki Yukawa dan Sin-Itiro Tomonaga, pria kelahiran Osaka, Jepang pada tahun 1925 ini melengkapi gelar sarjana hingga doktor di negerinya sendiri. Hal ini seakan membuktikan bahwa tingkat kualitas pendidikan di Jepang memang sudah sangat tinggi begitu pun dengan sumber daya manusianya. Leo Esaki lahir di Osaka tahun 1925 dengan nama Esaki Reiona.
Ia menyelesaikan sarjana mudanya tahun 1947 yang dilanjutkan dengan bekerja sebagai peneliti di Kobe Kogyo Corp selama 9 tahun. Kemudian ia menjadi pimpinan tim peneliti di Perusahaan Sony, Tokyo sambil melanjutkan studinya di Universitas Tokyo di mana ia meraih gelar PhD-nya pada tahun 1959.
Selama meneliti di perusahaan Sony, Esaki bergelut dalam studi mengenai efek terowongan (tunneling effect) pada sambungan p-n suatu material semikonduktor. Efek terowongan adalah efek mekanika kuantum di mana suatu elektron dapat melewati suatu potensial penghalang yang menurut teori fisika klasik tidak mungkin diterobos. Penemuan Esaki ini kemudian dilanjutkan dengan diciptakannya diode Esaki (diode terowongan), suatu komponen yang sangat penting dalam fisika zat padat. Komponen ini berukuran sangat kecil, menggunakan daya sangat rendah tetapi bekerja sangat cepat, karena itu komponen ini banyak dimanfaatkan pada rangkaian berkecepatan tinggi di dalam komputer-komputer atau jaringan-jaringan komunikasi.
Pada tahun 1960 pusat penelitian Thomas J Watson IBM, Yorktown Heights, New York, Amerika Serikat melirik Esaki dan mengajaknya bergabung untuk mengembangkan bahan semikonduktor. Sejak itulah Esaki makin dikenal dunia internasional sebagai pakar dan pionir yang mendesain dan mengembangkan struktur kuantum semikonduktor, sebuah cabang baru dalam bidang fisika semikonduktor.
Berkat ketekunannya melakukan riset mengenai efek terowongan dalam semikonduktor sehingga memperoleh hasil sangat cemerlang, Esaki dianugerahi Nobel fisika besama dengan Ivar Giaever dan Brian Josephson. Sebelum meraih penghargaan prestisius itu, Esaki sudah memiliki banyak penghargaan lainnya, seperti The Nishina Memorial Award (1959), The Asahi Press Award (1960), The Toyo Rayon Foundation Award untuk pengembangan ilmu dan teknologi (1960). Juga The Morris N Liebmann Memorial Prize dari IRE (1961), The Stuart Ballantine Medal dari Institut Franklin (1961), The Japan Academy Award (1965), The Order of Culture dari Pemerintah Jepang (1974).
Tahun 1985 ia juga memperoleh anugerah dari the American Physical Society untuk kepiawaiannya dalam membuka bidang fisika baru yang disebut struktur kuantum semikonduktor. Selanjutnya pada tahun 1991, the IEEE Medal of Honor diberikan kepadanya sebagai penghargaan atas kepemimpinannya dalam pengembangan efek terowongan, semikonduktor superlatis, dan sumur kuantum.
Selain berbagai penghargaan, gelar kehormatan juga diperoleh Esaki dari berbagai institusi dalam dan luar negeri. Di antaranya dari Doshisha School dan Kwansei Gakuin, Jepang, lalu dari University the Universidad Politecnica de Madrid Spanyol, University of Montpellier Perancis dan dari The University of Athens Yunani. Ketokohannya pun diakui komunitas ilmiah internasional dengan bergabungnya ia dalam keanggotaan American Academy of Arts and Sciences pada bulan Mei 1974, the Japan Academy pada November 1975, National Academy of Engineering (USA) pada April 1977, the Max-Planck-Gesellschaft, Maret 1989, dan the American Philosophical Society April 1991.
Di samping kehebatannya dalam bidang ilmu pengetahuan dan teknologi, Esaki juga berusaha menjadi jembatan antara Pemerintah Jepang dan negara Barat. Melalui berbagai esai yang ditulisnya Esaki berusaha menjembatani jurang dua kultur yang berbeda ini. Agar usahanya lebih efektif, ia mengunjungi Jepang beberapa kali tiap tahunnya dan menjabat sebagai Direktur laboratorium penelitian IBM-Jepang, Direktur yayasan ilmu pengetahuan Yamada dan yayasan pengembangan ilmu dan teknologi Jepang serta menjadi guru besar di Universitas Waseda.
Tahun 1993, Esaki pensiun dari IBM dan menjadi rektor Universitas Tsukuba yang disebut sebagai universitas yang mempunyai teknologi canggih. Tahun 2001 karena kepeduliannya pada pendidikan di Jepang, ia bersedia menjadi ketua komisi nasional untuk reformasi pendidikan Jepang menyambut abad ke-21. Penekanan komisi ini adalah memberi bentuk pada pendidikan masa mendatang di Jepang sehingga Jepang tetap dapat menjadi yang terdepan di bidang teknologi maupun ekonomi abad ke 21.

Tokoh Fisika

Ilmuwan ialah orang yang bekerja dan mendalami dengan tekun bidang ilmu pengetahuan sains yang termasuk didalamnya bidang ilmu alam atau ilmu sosial. Para ilmuwan yang terjun dalam bidang fisika disebut fisikawan. budakfisika.net telah mereview profil beberapa tokoh-tokoh fisika ini, apabila ada tokoh fisika yang belum tercantumkan, mohon bantuannya untuk memberi tahu.
Berikut ini ialah fisikawan yang telah menyumbangkan ide dan pikiran selama hidupnya yang berguna dalam kehidupan kita sehari-hari :
Fisikawan :
1. Albert Einstein
2. Alessandro Volta
3. Archimedes
4. Aristoteles
5. Arthur Compton
6. Bacharuddin Jusuf Habibie
7. Blaise Pascal
8. Carl Friedrich Gauss
9. Charles-Augustin de Coulomb
10. Christian Doppler
11. Daniel Bernoulli
12. Daniel Gabriel Fahrenheit
13. Democritus
14. Edwin Hubble
15. Enrico Fermi
16. Ernst Mach
17. Ernest Rutherford
18. Erwin Schrödinger
19. Evangelista Torricelli
20. Galileo Galilei
21. Georg Ohm
22. Gottfried Wilhelm Leibniz
23. Gustav Robert Kirchhoff
24. Giovanni Battista Venturi
25. Hans Christian Ørsted
26. Heinrich Rudolf Hertz
27. Hermann von Helmholtz
28. Hendrik Lorentz
29. Irving Langmuir
30. James Clerk Maxwell
31. James Chadwick
32. James Watt
33. Jean-Baptiste Biot
34. Johannes Diderik van der Waals
35. Johannes Kepler
36. John Dalton
37. John Henry Poynting
38. John J. Montgomery
39. Joseph Fourier
40. Joseph Henry
41. Joseph Louis Gay-Lussac
42. Joseph-Louis Lagrange
43. Joseph Plateau
44. Lord Rayleigh
45. Louis-Victor de Broglie
46. Leonhard Euler
47. Ludwig Boltzmann
48. Marie Curie
49. Max Planck
50. Michael Faraday
51. Niels Bohr
52. Nikola Tesla
53. Oliver Heaviside
54. Osborne Reynolds
55. Pierre Curie
56. Robert Boyle
57. Thomas Alfa Edison
58. Thomas Townsend Brown
59. Robert Hooke
60. Robert J. Van de Graff
61. Robert Andrews Millikan
62. Sir Isaac Newton
63. Stephen Hawking
64. Werner Heisenberg
65. Wilhelm Conrad Röntgen
66. Wolfgang Ernst Pauli