A. SEJARAH HIDUP
Pierre Curie lahir di Paris pada tanggal 15 Mei 1859 dan dididik di rumah (home Schooling) oleh kedua orang tuanya. Pierre memiliki bakat yang luar biasa di bidang matematika dan sangat menyenangi pelajaran geometri spasial. Kedua mata pelajaran ini sangat mendukung penelitiannya di kemudian hari ketika ia mempelajari ctystallography. Ia mengambil studi bidang fisika pada Universitas Paris dan meraih sarjana muda dalam usia 16 tahun. Pada usia 18 tahun ia memperoleh licence ès sciences dan pada tahun 1878 menjadi asisten dosen di Universitas Paris.
Pierre dibantu oleh kakaknya , Jacques Curie, melakukan penelitian pada kristal. Pada penelitian ini Curie bersaudara menemukan bahwa beberapa jenis kristal memiliki arus listrik positif di satu ujungya dan arus negatif di ujung yang lain ketika kristal tersebut dalam keadaan kompresi (ditekan). Kristal-kristal ini juga berubah bentuk dan volumenya ketika terkena arus listrik. Efek ini mereka namakan efek piezoelectric.
Pada tahun 1882 ia ditunjuk menjadi supervisor pada Sekolah Fisika dan Kimia Industri di Paris. Pierre melanjutkan risetnya. Ia kemudian melakukan penelitian tentang magnetisme (magnetism). Ia menulis thesis doktoralnya dengan tujuan untuk menemukan apakah terdapat adanya transisi antara 3 tipe manetisme: ferromagnetisme, paramagnetisme dan diamagnetisme. Untuk mengukur koefisien magnet, ia membuat suatu basis ukuran sebesar 0.01 mg. Ia menemukan bahwa koefisien magnet pada ketertarikan bagian paramagnetik berbeda dalam proporsi yang berbanding terbalik dengan tempratur absolut yang ada. Penemuan itu diabadikan dengan namannya Hukum Curie. Pierre menemukan bahwa materi magnetik yang terbuat dari besi akan kehilangan sifat kemagnetannya apabila dipanaskan pada suhu tertentu. Tempratur ini berbeda-beda untuk tiap materi yang kemudian disebut Curie Point.
Pada musim semi 1894 Pierre dikenalkan dengan Maria Sklodowska. Mereka sama-sama serius dan memiliki tingkat intelektual yang sejajar namun sama-sama pula sering dianggap “tidak diperhitungkan”. Pierre adalah ahli fisika Perancis penemu piezoelektrik dan elektrometer. Saat itu ia menjabat sebagai kepala lab School of Industrial Physics and Chemistry. Pengabdian hidup mereka pada penelitian ilmiah mengantarkan mereka pada pernikahan di tahun 1895. Dengan Bulan madu yang sederhana yaitu bersepeda keliling Inggris. Pada tahun yang sama, di usianya yang ke 35 tahun Pierre memperoleh gelar doktor di bidang fisika dari Universitas Paris untuk penelitian ilmiahnya mengenai magnetisme, menurut pierre “sifat-sifat bahan diamagnetik pada umumnya tidak bergantung pada suhu namun pada bahan paramagnetik kerentanannya berbanding terbalik dengan suhu absolute”.suhu dimana terjadi transisi dari ferromagnetik ke paramagnetik disebut “titik currie” Sampai pada pertengahan 1890-an penelitian yang dilakukan Pierre terkonsentrasi pada magnetisme dan kristal.
Pada tahun 1897 keluarga ini dikaruniai putri pertama mereka yang mereka beri nama Irene. Putri kedua lahir pada tahun 1904 dan mereka beri nama Eve. Kelahiran kedua putri mereka tidak mengganggu intensivitas kerja ilmiah keluarga ini. Pada tahun 1900 Marie ditunjuk sebagai dosen pengajar di Ecole Normale Superieure sekolah khusus perempuan. Disini ia memperkenalkan metode mengajar berbasis demonstrasi eksperimen.
Keluarga Curie, Pierre dan Marie Curie, berkonsentrasi pada penelitian dan studi radioaktivitas. Fenomena radioaktivitas yang ditemukan oleh Henry Becquerel telah menarik perhatian Marie, dan mereka memutuskan untuk mempelajari sebuah mineral bernama pitchblende, yaitu suatu mineral radioaktif yang tersusun dari mineral uranium. Pitchblende merupakan mineral dengan aktivitas atom yang sangat tinggi. Pierre Curie kemudian ikut bersama Marie melakukan penelitian dan membantu dalam penelitian Marie. Penelitian mereka akhirnya menghasilkan suatu elemen baru yang belum pernah ditemukan sebelumnya yaitu polonium dan radium. Sementara Pierre berkonsentrasi pada penelitian fisika dari radiasi-radiasi baru, Marie terus berusaha untuk mencari cara mendapatkan radium murni dalam bentuk logam. Pada tahun 1903, hasil penelitiannya memberinya gelar doktor dan bersama Pierre memperoleh medali Davy dari Royal Society. Pada tahun yang sama, Marie mendapat hadiah Nobel bersama Becquerel dalam bidang fisika atas penemuan radioaktif.
Pierre menolak kedudukan yang cukup tinggi di Universitas Jenewa untuk dapat tetap bekerja sama dengan Marie. Kemudian Pierre menerima jabatan pengajar dan professor di Universitas Paris. Pada tahun 1903 Pierre wafat karena kecelakaan pada saat ia sedang berjalan pulang dari tempat kerjanya, ia tergilas oleh sebuah kereta yang bermuatan berat dan meninggal seketika itu juga.
Kematian mendadak suaminya merupakan pukulan berat bagi Marie dan anak-anaknya. Pukulan tersebut sekaligus menjadi titik penentu dalam karirnya. Ia mengabdikan diri sendirian untuk menyelesaikan penelitian ilmiahnya yang telah mereka kerjakan. Pada tahun 1906 ia ditunjuk sebagai professor di Universitas Paris; posisi yang menjadi lowong karena kematian suaminya. Pada tahun 1911 ia menerima hadiah nobel dalam bidang kimia, untuk keberhasilannya dalam isolasi radium murni.
B. SEJARAH PENEMUAN KONSEP
Laporan Roentgen diperkenalkan kepada Akademi Paris pada Januari 1896 oleh Poankale yang merupakan ilmuwan Perancis terkemuka saat itu. Di dalam artikel Akademi waktu itu terdapat prediksi Poankale yang menyatakan bahwa materi yang berpendar dengan kuat memiliki kemungkinan untuk memancarkan sinar-X juga bersama sinar fluoresensi. Banyak dikenal materi yang berpendar karena stimulasi dari sinar matahari atau sinar lain. Becquerel (Antoine Henri Becquerel, Perancis, 1852-1908) yang merupakan profesor fisika di Museum Sains Paris berpikir untuk memastikan hal ini. Keluarga Becquerel sejak dari generasi kakek bekerja sebagai profesor fisika di Museum Sains, ayah Becquerel adalah peneliti materi pendar. Becquerel segera dapat melakukan penelitian menggunakan materi pendar yang dikumpulkan oleh ayahnya. Becquerel memasukkan pelat fotografi dan kain hitam ke dalam kotak aluminium. Dia berupaya agar pelat fotografi tidak mengalami perubahan walaupun kotak aluminium terkena sinar matahari.
Dia meletakkan (mengoleskan) garam uranium di atas kotak aluminium, membiarkannya terkena sinar matahari selama beberapa jam, lalu memproses pelat fotografi itu. Jika oleh stimulasi sinar matahari sinar-X dipancarkan dari uranium, maka sinar-X yang menembus kain hitam dan aluminium pasti akan menghitamkan pelat fotografi. Ternyata memang pelat fotografi menjadi hitam seperti yang diperkirakan. Tetapi kembali terjadi hal yang tidak diperkirakan. Karena hari berawan berlangsung terus, Becquerel tidak dapat menggunakan sinar matahari seperti di atas. Becquerel memroses pelat fotografi dengan suatu pikiran untuk memastikan bahwa pelat tidak akan menjadi hitam karena tidak terkena sinar matahari. Tetapi pelat tetap menjadi hitam walaupun kotak tidak terkena sinar matahari. Becquerel menemukan fakta ini pada Maret 1896.
Setelah melakukan percobaan dengan meletakkan berbagai materi di atas pelat fotografi, ia mengetahui bahwa sifat materi pendar dan bentuk kimia tidak mempunyai pengaruh dalam hal ini. Semua materi yang mengandung uranium pasti dapat menghitamkan pelat fotografi. Khususnya dalam hal logam uranium, tingkat kehitamannya besar. Becquerel berpikir bahwa dari uranium terpancar radiasi yang mirip dengan sinar-X. Untuk sementara sinar ini disebut sinar Becquerel. Kesamaan sifat antara sinar Becquerel dengan sinar-X, selain sama-sama dapat menghitamkan pelat fotografi, adalah keduanya dapat mengionkan udara.
Marie Sklodowska Curie (Polandia-Perancis, 1867-1934) menikah dengan Pierre Curie (Perancis, 1859-1906) dan siap memulai kehidupan seorang peneliti dengan meneliti sinar Becquerel sebagai tema penelitian untuk mendapatkan gelar akademik. Pierre yang saat itu sudah menjadi salah satu peneliti terkemuka bermaksud membantu istrinya dengan menyarankan pemakaian alat ukur arus yang sangat sensitif (Galvanometer Feebles). Marie Curie menggunakan alat ukur arus yang sangat sensitif dan melakukan pengukuran secara kuantitatif radioaktivitas (kemampuan melepaskan radiasi) dari materi yang dapat ia peroleh.
Hanya materi yang mengandung uranium atau thorium yang menunjukkan radioaktivitas. Berdasarkan pengukuran secara kuantitatif diketahui bahwa radioaktivitas berbanding lurus dengan jumlah uranium atau thorium, sedangkan suhu serta bentuk kimia dari materi tidak berpengaruh. Tetapi disinipun teramati sesuatu yang di luar dugaan. Dua bahan tambang uranium yaitu pitch blend (uranium oksida) dan shell corit (tembaga dan uranil) menunjukkan radioaktivitas yang besar yang tidak dapat dijelaskan dengan jumlah uranium yang ada di dalamnya. Marie Curie mencampur shell corit dengan bahan lain dan kemudian melakukan pengukuran. Ternyata hanya bagian yang mengandung uranium yang menunjukkan adanya radioaktivitas. Fakta ini dilaporkan di Akademi Sains Paris bulan April 1898. Marie Curie berpikir bahwa di dalam batuan uranium alam terdapat unsur yang belum diketahui dalam jumlah yang sangat sedikit, dan setelah itu ia lebih serius lagi menemukan unsur radioaktif yang belum diketahui. Pierre kemudian berhenti melakukan penelitiannya sendiri untuk bekerja sama dengan Marie menemukan unsur baru. (Pierre terus melakukan penelitian radioaktivitas sebelum meninggal pada tahun 1906 karena kecelakaan).
Batuan dalam jumlah besar dilarutkan dan dilakukan pemisahan dengan prosedur analisis kimia. Radioaktivitas dari bagian yang terpisah diukur dengan alat ukur listrik yang dikonsentrasikan pada bagian yang memiliki radioaktivitas tinggi. Unsur radioaktif yang belum diketahui itu menunjukkan sifat yang mirip dengan bismuth. Bagian yang terambil ini ternyata merupakan campuran antara bismuth sulfat dan bahan radioaktif dalam bentuk sulfat. Pemisahan antara bismuth dan unsur yang belum diketahui itu dapat dilakukan berdasarkan perbedaan sifat sublimasinya. Bahan campuran itu dipanaskan dalam vakum pada suhu 700° C dan dibiarkan menyublim, dalam suhu 250°-300° C bahan radioaktif dalam bentuk sulfat itu menempel pada dinding seperti cat berwarna hitam. Beginilah cara penemuan salah satu unsur radioaktif yang belum diketahui.
Pada Juni 1898 laporan atas nama suami-istri Curie disampaikan kepada Akademi. Dalam laporan ini diusulkan nama Polonium untuk unsur baru sesuai dengan nama negara kelahiran Marie Curie. Dari analisis juga ditemukan adanya radioaktifitas yang kuat di dalam kelompok barium, secara kimiawi sifatnya sama dengan barium. Pemisahan bagian yang memiliki radioaktivitas dengan cara pemisahan kristal berdasarkan perbedaan kelarutan dalam air, campuran air dan alkohol, kelarutan garam dalam larutan asam klorida. Dengan cara seperti inilah unsur radioaktif radium ditemukan. Penemuan ini dipresentasikan pada bulan September 1898 sebagai hasil penelitian bersama suami-istri Curie dan rekan sekerja Pemon.
C. PENGEMBANGAN KONSEP
Berdasarkan penemuan radioaktivitas, beragam jenis peluruhan dapat ditemukan salah satunya ditemukan bahwa medan listrik atau medan magnet dapat memecah emisi radiasi menjadi tiga sinar. Demi memudahkan penamaan, sinar-sinar tersebut diberi nama sesuai dengan alfabet yunani yakni alpha, beta, dan gamma
1. Sinar alpha ( )
Merupakan radiasi partikel yang bermuatan positif. partikel sinar alpha sama dengan inti helium -4, bermuatan +2e dan bermasa sma.partikel alpha merupakan partikel terberat yang dihasilkan oleh zat radioaktif. Sinar alpha dipancarkan dari inti dengan kecepatan sekitar 1/10 kecepatan cahaya karena memiliki massa yang besar, daya tembus sinar alpha paling lemah diantara sinar-sinar radioaktif. Diudara hanya dapat menembus beberapa cm saja dan tidak dapat menembus kulit. Sinar alpha dapat dihentikan oleh selembar kertas biasa. Sinar alpha segera kehilangan energinya ketika bertabrakan dengan molekul media yang dilaluinya yang mengakibatkan media yang dilaluinya mengalami ionisasi, akhirnya alpha akan menangkap 2 elektron dan berubah menjadi atom helium 4 2
2. Sinar beta ( )
Sinar beta merupakan radiasi partikel bermuatan negatif. Sinar beta merupakan berkas elektron yang berasal dari inti atom. Partikel beta yang bermuatan -1 dan bermassa 1/836 sma. Karena sangat kecil partikel beta dianggap tidak bermassa sehingga dinyatakan dengan notasi . Energi sinar beta sangat bervariasi mempunyai daya tembus lebih besar dari sinar alfa tetapi daya pengionnya lebih lemah sinar beta paling energetik dapat menempuh sampai 300 cm dalam udara kering dan dapat menembus kulit.
3. Sinar gamma ( )
Sinar gamma adalah radiasi elektromagnetik berenergi tinggi, tidak bermuatan dan tidak bermassa. Sinar gamma dinyatakan dengan notasi . Sinar gamma mempunyai daya tembus selain sinar alfa, beta, gamma, zat radioaktif buatan juga ada yang memancarkan sinar x dan sinar positron. Sinar X adalah radiasi sinar elektromagnetik.
D. APLIKASI KONSEP
1) Radioaktif sebagai perunut
Sebagai perunut, radioisotop (isotop yang bersifat radioaktif) ditambahkan kedalam suatu sistem untuk mempelajari sistem itu, baik sistem fisika, kimia maupun sistem biologi.
a. Bidang kedokteran
Berbagai jenis radioisotop digunakan sebagai perunut untuk mendeteksi (mendiagnosa) berbagai jenis penyakit diantaranya, teksenium (Tc-99), Talium 201 (Ti-201) dan besi (Fe-59), Tc 99 yang disuntikkan kedalam pembuluh darah akan diserap terutama oleh jaringan yang rusak pada organ tertentu. Seperti jantung,hati dan paru-paru. Sebaliknya Ti-201 terutama akan diserap oleh jaringan yang sehat pada organ jantung. Oleh karena itu, kedua isotop itu digunakan secara bersama-sama untuk mendeteksi kerusakan jantung.
b. Bidang industri
Untuk mempelajari pengaruh oli dan afditif pada mesin selama mesin bekerja digunakan suatu isotop sebagai perunut. Dalam hal ini, piston, ring dan komponen lain dari mesin ditandai dengan isotop radioaktif dari abhan yang sama.
c. Bidang Hidrologi
1. Mempelajari kecepatan aliran sungai
2. Menyelidiki kebocoran pipa air bawah tanah
d. Bidang biologis
1. Mempelajari kesetimbangan dinamis
2. Mempelajari reaksi pengesteran
3. Mempelajari mekanisme reaksi fotosintesis
2) Radioisotop sebagai sumber radiasi
a. Bidang kedokteran
1. Sterilisasi radiasi , radiasi dalam dosis tertentu dapat mematikan mikroorganisme sehingga dapat digunakan untuk sterilisasi alat-alat kedokteran. Sterilisasi dengan cara mempunyai beberapa keunggulan jika dibandingkan dengan sterilisasi konvensional yaitu:
• sterilisasi radiasi lebih sempurna dalam mematikan mikroorganisme
• sterilisasi radiasi tidak meninggalkan residu bahan kimia
• karena dikemas dulu baru di sterilkan maka alat tersebut tidak mungkin tercemar bakteri lagi sampai kemasan terbuka berbeda dengan cara konvensional yaitu disterilkan dulu baru dikemas sehingga dalam proses pengemasan ada kemungkinan terkena bibit penyakit.
2. Terapi tumor atau kanker, berbagai jenis tumor dapat diterapi dengan radiasi. Sebenarnya baik sel normal maupun sel kanker dapat dirusak oleh radiasi tetapi sel kanker atau tumor ternyata lebih sensitif (lebih mudah rusak). Oleh karena itu sel kanker atau tumor dapat dimatikan dengan mengarahkan radiasi secara tepat pada sel-sel kanker tersebut.
b. Bidang pertanian
- Pemberantasan hama dengan teknik jantan mandul
- Pemuliaan tanaman
- Penyimpanan tanaman
c. Bidang industri
- Pemeriksaan tanpa merusak, radiasi sinar gamma dapat digunakan untuk memeriksa cacat pada logam atau sambungan las, yaitu dengan meronsen bahan tersebut
- Mengontrol ketebalan bahan, ketebalan produk yang berupa lembaran seperti kertas film atau lempeng logam dapat dikontrol dengan radiasi. Prinsipnya sama dengan diatas bahwa intensitas radiasi yang diteruskan bergantung pada ketebalan bahan yang dilalui, detektor radiasi di hubungkan dengan alat penekanan. Jika lembaran menjadi lebih tebal maka intensitas radiasi yang diterima detektor akan berkurang dan mekanisme alat akan mengatur penekanan lebih kuat sehingga ketebalan dapat dipertahankan
- Pengawetan bahan, radiasi juga lebih banyak digunakan untuk mengawetkan bahan seperti kayu, barang-barang seni dan lain-lain. Radiasi juga dapat meningkatkan mutu tekstil karena mengubah struktur serat sehingga lebih baik atau lebih baik mutu penyerapan warnanya. Berbagai jenis makanan juga dapat diawetkan dengan dosis yang aman sehingga dapat disimpan lebih lama.
E. PENGEMBANGAN KONSEP KEDEPAN
Penggunaan radioisotop untuk kesejahteraan umat manusia berkembang dengan pesat. Pusat listrik tenaga nuklir (PLTN) adalah salah satu contoh yang sangat populer. Dengan menggunakan PLTN ini diharapkan dapat membuat manusia diseluruh wilayah bisa menikmati listrik secara gratis. Selain itu kedepannya diharapkan dalam dunia kedokteran bukan hanya membunuh sel tumor saja tetapi bisa mengobati penyakit AIDS, sedang dalam bidang pertambangan diharapkan ada unsur radioaktif yang bisa digunakan untuk memudahkan proses pengambilan mineral (bahan tambang) yang terkandung dalam bumi. Selain itu, tenaga nuklir bisa diaplikasikan dalam bidang transportasi darat.
Jumat, 22 Oktober 2010
JOHN TYNDALL
A. Sejarah Hidup
John tyndal lahir pada tanggal 2 Agustus 1820 di Leighlinbridge, Irlandia. Ia lahir dari keluarga yang kurang berada, tetapi ayahnya memandang penting ilmu pendidikan walaupun tak mudah bagi ayahnya untuk menanggung biaya sekolahnya pada saat itu. Dari guru yang terkenal di pelosok desa, ia belajar bahasa inggris dan matematika.
Profesi pertama Tyndal pada saat itu adalah sebagai seorang surveyor posisi yang sedang naik pamor pada saat itu. Tugas surveyor adalah mengukur, mendata tanah dan rawa, membuat denah dan peta. Yang semua itu merupakan cikal bakal keterampilannya kelak dalam penelitian yang dilakukannya.
Pada era revolusi industri pada abad ke-19 yaitu pada tahun 1844, saat itu ia tamat sekolah. Kemudian ia menjadi pegawai negeri Irish Ordnance Survey. Disana John Tyndal mengasah diri. Seiring dengan perkembangan teknologi, ia menghias Inggris dengan rantai besi, rel kereta api yang merupakan urat nadi industri pada saat itu.
Setelah selesai dengan pembuatan rel kerata api pada tahun 1847, membuat Tyndall beralih profesi menjadi guru laboratorium di Inggris. Ia bentuk berdua bersama kimiawan Edward Frankland. Kemudian mereka meninggalkan Inggris, manimba ilmu di Marbury University, Jerman. Setelah selesai studinya di Jerman, Tyndall kembali Lagi ke inggris pada tahun 1851.
Tyndall menerbitkan tujuh belas buku diantaranya Contributions to Molecular Physics in the Domain of Radiant Heat dan Heat Considered as a Mode of Motion. Pada Juni 1853, Tyndall mendapat penghargaan bergengsi sebagai Profesor Filsafat Alam di Royal Institution. Dari 1853-1887 ia merupakan guru besar fisika di Royal Institution of Great Britain, di mana ia menjadi pengganti posisi dipegang oleh Michael Faraday.
Pada tahun 1860, Tyndall belajar gletser dan menjadi suatu pendaki gunung yang terampil. Tyndall menikah dengan Louisa Hamilton pada usia yang ke-56 tahun. Sebelum menikah, Tyndall hidup selama bertahun-tahun di sebuah apartemen lantai atas di Royal Institution dan terus tinggal di sana setelah menikah. Pada tahun 1885, mereka pindah di sebuah rumah dekat Haslemere 45 mil barat daya kota London. Perkawinan itu bahagia dan tanpa anak. Ia pensiun dari Royal Institution di umur 66 karena keluhan kesehatan yang buruk. Tyndall wafat pada tanggal 4 Desember pada tahun 1893 karena banyaknya kloral hidrat yang diberikan oleh istrinya.
B. Konsep yang Ditemukan
Membunuh bakteri dalam susu, disebut Pasteurisasi. Namun Tyndalisasi di Prancis lebih digemari. Tyndall-lah yang pertama memikirkan ini. Seabad sebelum Alexander Flemming menemukan Pinicillin, Tyndall sudah menjelaskan kerja jamur ini yang dapat menghasilkan zat antibiotik, menghambat tumbuhnya bakteri.
Pada saat ia belajar di Jerman, Di sini ia memulai penelitian diamagnetis juga kristal dengan sifatnya yang optikal magnetis. Hasil-hasil penelitiannya pun mulai membuat namanya dikenal para cendekiawan Jerman ternama.
Kembali ke Inggris tahun 1851 Ia hampir tak punya uang di saku. Saat itu Ia menerjemahkan dan me-review literatur ilmiah asing. Hal ini sekaligus memberinya kesempatan berhubungan dengan orang-orang pandai siapa lagi kalau bukan para ilmuwan salah satunya fisikawan Michael Faraday.
Pada usianya yang ke-39, Tyndall mulai meneliti radiasi panas uap air yang membentuk awan, ozon, hidrokarbon, dan gas CO2. Dengan spectrophotometer rakitannya, ia mengukur daya serap gas-gas di udara. ozon, hidrokarbon, dan karbondioksida menyerap panas lebih banyak dibandingkan gas lainnya.
Dari penelitian tersebut kalau ditelaah lebih dalam sebenarnya terdapat berbagai pengetahuan sebagai hasil karya John Tyndall. Salah satu peristiwa yang berkaitan dengan hasil penelitian Tyndall adalah yang kemudian dikenal dengan nama Efek Tyndall. Efek Tyndall adalah penghamburan cahaya oleh larutan koloid, peristiwa di mana jalannya sinar dalam koloid dapat terlihat karena partikel koloid dapat menghamburkan sinar ke segala jurusan. Pada peristiwa efek rumah kaca dan pada fenomena langit berwarna juga dapat ditelaah penyebabnya dari efek tyndall tersebut.
C. Pengembangan Konsep
Seperti yang Tyndall katakan dalam salah satu tutorialnya “identitas panas pancaran cahaya, dimana identitas berarti sama dalam segala hal. Dia memperkuat hasil penelitian dari James David Forbes , Hermann Knoblauch dan peneliti yang lainnya bahwa sifat dari cahaya dapat menghasilkan refleksi, refraksi, difraksi, polarisasi, depolarisasi, pembiasan ganda, dan rotasi dalam medan magnet.
Salah satu percobaan tyndall bahwa cahaya direfleksikan di udara dengan kerapatan yang berbeda. Dia adalah orang pertama yang mengamati dan melaporkan fenomena thermophoresis dalam aerosol. Ia melihatnya di sekitar benda panas sementara menyelidiki Efek Tyndall dengan fokus lightbeams dalam ruangan yang gelap. Pada saat itu, John Strutt alias Lord Rayleigh menciptakan cara yang lebih baik untuk menunjukan hal itu dan kemudian hanya melaporkannya tanpa menyelidikinya secara mendalam.
Dalam satu ceramah, Tyndall menunjukkan penyebaran cahaya yang turun melalui aliran air jatuh melalui refleksi internal total cahaya. Ini menunjukkan dasar ilmiah modern teknologi fiber optik. Sejarah dari serat optik bermula pada masa Victoria, ketika fisikawan John Tyndall menemukan cahaya yang dapat berjalan dalam garis lengkung dalam bahan air dengan jumlah refleksi internal. Prinsip ini digunakan untuk mencerahkan aliran air dalam prinsip kerja air mancur. Pada tahun 1952, fisikawan Narinder Singh Kapany memimpin eksperimen pada penemuan serat optik. Penelitian ini didasarkan pada studi Tyndall.
Serat optik adalah saluran transmisi yang terbuat dari kaca atau plastik yang digunakan untuk mentransmisikan sinyal cahaya dari suatu tempat ke tempat lain. Cahaya yang ada di dalam serat optik sulit keluar karena indeks bias dari kaca lebih besar daripada indeks bias dari udara. Sumber cahaya yang digunakan adalah laser karena laser mempunyai spektrum yang sangat sempit. Kecepatan transmisi serat optik sangat tinggi sehingga sangat bagus digunakan sebagai saluran komunikasi.
D. Aplikasi Konsep dalam Kehidupan Sehari-hari
Efek Tyndall digunakan untuk membedakan sistem koloid dari larutan sejati, contoh dalam kehidupan sehari – hari dapat diamati dari langit yang tampak berwarna biru atau terkandang merah/oranye, debu dalam ruangan akan terlihat jika ada sinar masuk melalui celah. Serta antibiotic yang dipergunakan dalam bidang kesehatan dalam proses menghambat tumbuhnya bakteri.
E. Konsep Kedepan yang Dikembangkan
Menciptakan alat pemadam kebakaran yang dapat menyaring asap dan gas dari udara yang dapat membahayakan saluran pernapasan, sehingga pada saat kebakaran terjadi warga yang ada disekitar tempat kejadian tersebut tidak mengalami sesak napas.
John tyndal lahir pada tanggal 2 Agustus 1820 di Leighlinbridge, Irlandia. Ia lahir dari keluarga yang kurang berada, tetapi ayahnya memandang penting ilmu pendidikan walaupun tak mudah bagi ayahnya untuk menanggung biaya sekolahnya pada saat itu. Dari guru yang terkenal di pelosok desa, ia belajar bahasa inggris dan matematika.
Profesi pertama Tyndal pada saat itu adalah sebagai seorang surveyor posisi yang sedang naik pamor pada saat itu. Tugas surveyor adalah mengukur, mendata tanah dan rawa, membuat denah dan peta. Yang semua itu merupakan cikal bakal keterampilannya kelak dalam penelitian yang dilakukannya.
Pada era revolusi industri pada abad ke-19 yaitu pada tahun 1844, saat itu ia tamat sekolah. Kemudian ia menjadi pegawai negeri Irish Ordnance Survey. Disana John Tyndal mengasah diri. Seiring dengan perkembangan teknologi, ia menghias Inggris dengan rantai besi, rel kereta api yang merupakan urat nadi industri pada saat itu.
Setelah selesai dengan pembuatan rel kerata api pada tahun 1847, membuat Tyndall beralih profesi menjadi guru laboratorium di Inggris. Ia bentuk berdua bersama kimiawan Edward Frankland. Kemudian mereka meninggalkan Inggris, manimba ilmu di Marbury University, Jerman. Setelah selesai studinya di Jerman, Tyndall kembali Lagi ke inggris pada tahun 1851.
Tyndall menerbitkan tujuh belas buku diantaranya Contributions to Molecular Physics in the Domain of Radiant Heat dan Heat Considered as a Mode of Motion. Pada Juni 1853, Tyndall mendapat penghargaan bergengsi sebagai Profesor Filsafat Alam di Royal Institution. Dari 1853-1887 ia merupakan guru besar fisika di Royal Institution of Great Britain, di mana ia menjadi pengganti posisi dipegang oleh Michael Faraday.
Pada tahun 1860, Tyndall belajar gletser dan menjadi suatu pendaki gunung yang terampil. Tyndall menikah dengan Louisa Hamilton pada usia yang ke-56 tahun. Sebelum menikah, Tyndall hidup selama bertahun-tahun di sebuah apartemen lantai atas di Royal Institution dan terus tinggal di sana setelah menikah. Pada tahun 1885, mereka pindah di sebuah rumah dekat Haslemere 45 mil barat daya kota London. Perkawinan itu bahagia dan tanpa anak. Ia pensiun dari Royal Institution di umur 66 karena keluhan kesehatan yang buruk. Tyndall wafat pada tanggal 4 Desember pada tahun 1893 karena banyaknya kloral hidrat yang diberikan oleh istrinya.
B. Konsep yang Ditemukan
Membunuh bakteri dalam susu, disebut Pasteurisasi. Namun Tyndalisasi di Prancis lebih digemari. Tyndall-lah yang pertama memikirkan ini. Seabad sebelum Alexander Flemming menemukan Pinicillin, Tyndall sudah menjelaskan kerja jamur ini yang dapat menghasilkan zat antibiotik, menghambat tumbuhnya bakteri.
Pada saat ia belajar di Jerman, Di sini ia memulai penelitian diamagnetis juga kristal dengan sifatnya yang optikal magnetis. Hasil-hasil penelitiannya pun mulai membuat namanya dikenal para cendekiawan Jerman ternama.
Kembali ke Inggris tahun 1851 Ia hampir tak punya uang di saku. Saat itu Ia menerjemahkan dan me-review literatur ilmiah asing. Hal ini sekaligus memberinya kesempatan berhubungan dengan orang-orang pandai siapa lagi kalau bukan para ilmuwan salah satunya fisikawan Michael Faraday.
Pada usianya yang ke-39, Tyndall mulai meneliti radiasi panas uap air yang membentuk awan, ozon, hidrokarbon, dan gas CO2. Dengan spectrophotometer rakitannya, ia mengukur daya serap gas-gas di udara. ozon, hidrokarbon, dan karbondioksida menyerap panas lebih banyak dibandingkan gas lainnya.
Dari penelitian tersebut kalau ditelaah lebih dalam sebenarnya terdapat berbagai pengetahuan sebagai hasil karya John Tyndall. Salah satu peristiwa yang berkaitan dengan hasil penelitian Tyndall adalah yang kemudian dikenal dengan nama Efek Tyndall. Efek Tyndall adalah penghamburan cahaya oleh larutan koloid, peristiwa di mana jalannya sinar dalam koloid dapat terlihat karena partikel koloid dapat menghamburkan sinar ke segala jurusan. Pada peristiwa efek rumah kaca dan pada fenomena langit berwarna juga dapat ditelaah penyebabnya dari efek tyndall tersebut.
C. Pengembangan Konsep
Seperti yang Tyndall katakan dalam salah satu tutorialnya “identitas panas pancaran cahaya, dimana identitas berarti sama dalam segala hal. Dia memperkuat hasil penelitian dari James David Forbes , Hermann Knoblauch dan peneliti yang lainnya bahwa sifat dari cahaya dapat menghasilkan refleksi, refraksi, difraksi, polarisasi, depolarisasi, pembiasan ganda, dan rotasi dalam medan magnet.
Salah satu percobaan tyndall bahwa cahaya direfleksikan di udara dengan kerapatan yang berbeda. Dia adalah orang pertama yang mengamati dan melaporkan fenomena thermophoresis dalam aerosol. Ia melihatnya di sekitar benda panas sementara menyelidiki Efek Tyndall dengan fokus lightbeams dalam ruangan yang gelap. Pada saat itu, John Strutt alias Lord Rayleigh menciptakan cara yang lebih baik untuk menunjukan hal itu dan kemudian hanya melaporkannya tanpa menyelidikinya secara mendalam.
Dalam satu ceramah, Tyndall menunjukkan penyebaran cahaya yang turun melalui aliran air jatuh melalui refleksi internal total cahaya. Ini menunjukkan dasar ilmiah modern teknologi fiber optik. Sejarah dari serat optik bermula pada masa Victoria, ketika fisikawan John Tyndall menemukan cahaya yang dapat berjalan dalam garis lengkung dalam bahan air dengan jumlah refleksi internal. Prinsip ini digunakan untuk mencerahkan aliran air dalam prinsip kerja air mancur. Pada tahun 1952, fisikawan Narinder Singh Kapany memimpin eksperimen pada penemuan serat optik. Penelitian ini didasarkan pada studi Tyndall.
Serat optik adalah saluran transmisi yang terbuat dari kaca atau plastik yang digunakan untuk mentransmisikan sinyal cahaya dari suatu tempat ke tempat lain. Cahaya yang ada di dalam serat optik sulit keluar karena indeks bias dari kaca lebih besar daripada indeks bias dari udara. Sumber cahaya yang digunakan adalah laser karena laser mempunyai spektrum yang sangat sempit. Kecepatan transmisi serat optik sangat tinggi sehingga sangat bagus digunakan sebagai saluran komunikasi.
D. Aplikasi Konsep dalam Kehidupan Sehari-hari
Efek Tyndall digunakan untuk membedakan sistem koloid dari larutan sejati, contoh dalam kehidupan sehari – hari dapat diamati dari langit yang tampak berwarna biru atau terkandang merah/oranye, debu dalam ruangan akan terlihat jika ada sinar masuk melalui celah. Serta antibiotic yang dipergunakan dalam bidang kesehatan dalam proses menghambat tumbuhnya bakteri.
E. Konsep Kedepan yang Dikembangkan
Menciptakan alat pemadam kebakaran yang dapat menyaring asap dan gas dari udara yang dapat membahayakan saluran pernapasan, sehingga pada saat kebakaran terjadi warga yang ada disekitar tempat kejadian tersebut tidak mengalami sesak napas.
Irene Joliot-Curie
A. Sejarah Hidup
Irène Joliot-Curie nama keluarga saat gadis Curie (12 September 1897 – 17 Maret 1956) ialah ilmuwati Prancis, putri Marie dan Pierre Curie dan istri Jean Frederic Joliot-Curie. Ia dilahirkan di Paris, Prancis. Ia belajar di fakultas sains di Sorbonne namun pendidikannya terputus oleh PD I selama ia menjabat sebagai radiografer perawat.
Suatu hari di tahun 1925, Irene Curie dengan mengenakan pakaian hitamnya yang longgar bergegas menuju Sorbonne untuk mempertahankan disertasi doktornya.. Gelar doktor yang diraihnya menjadi berita dunia. Bahkan surat kabar di luar Perancis, the New York Times juga ikut memberitakannya. Tidak berapa lama setelah Irene meraih S3, seorang perwira bernama Frederick Joliot datang dan melamar kerja di tempat Irene meneliti. Keduanya bertemu dan berkenalan. Walau Irene dan Fred memiliki kepribadian yang berlawanan, keduanya sadar mereka memiliki beberapa kesamaan. Pada tahun 1926, mereka pun menikah.
Ketika Perang Dunia I meletus, Irene bekerja sebagai radiolog. Dia membantu memasang dan mengajarkan cara memakai mesin sinar X kepada para tenaga pembantu medis di rumah sakit-rumah sakit militer. Dalam hidupnya di kemudian hari, Irene tidak pantang menyerah melawan penyakit TBC yang dideritanya selama 20 tahun, ketika pada saat yang bersamaan menjadi seorang ibu, periset kimia dan tokoh publik yang berpengaruh. Yang disayangkan hanya satu. Dia mendapatkan dosis radiasi yang sangat besar karena sering menggunakan mesin sinar X, menyebabkan kematiannya yang dini karena penyakit leukemia.
Irene Joliot_ Curie merupakan aktivis perdamaian, ia mengambil perhatian tekun dalam hak wanita, menjadi anggota Comité National de l'Union des Femmes Françaises dan pada Dewan Perdamaian Dunia. Ia merupakan Ketua Fisika Nuklir di Sorbonne, dan pada 1936 pemerintah Prancis mengangkatnya sebagai Menteri Muda Negara untuk Riset Ilmiah dan akhirnya ia terpilih sebagai Petugas Legion of Honour.
Untuk hasil penelitiannya, pasangan Joliot-Curie dinominasikan untuk penghargaan Nobel Fisika di tahun 1934, tapi tidak dapat. Mereka akhirnya berhasil meraih Nobel Kimia tahun 1935. Nobel Kimia mereka merupakan Nobel ketiga untuk keluarga Curie. Ketika suami adik Irene, Eve, seorang diplomat bernama Henry R. Labouisse, menerima Nobel Perdamaian atas nama UNICEF (organisasi PBB untuk anak-anak) pada tahun 1965, total Nobel untuk keluarga Curie menjadi empat. Irene Joliot-Curie meninggal pada tahun 1956 di Paris akibat leukemia yang diidap selama kerjanya.
B. Sejarah Penemuan Konsep
Di labotarium mereka (Irene dan Fred) bekerja menggunakan polonium (memproduksi dan mempersiapkannya untuk menjadi alat penelitian). Pada saat itu, dunia sains belum mengerti benar struktur inti atom. Belum ada yang mengerti dan menemukan neutron. Ketika Irene mengandung anak keduanya, dia mencoba memecahkan masalah yang ditemukan oleh fisikawan Jerman Walther Bothe. Bothe telah membombardir elemen berilium (unsur metalik yang ringan) dengan partikel-partikel alpha polonium. Yang keluar dari berilium adalah pancaran radiasi yang sangat kuat sehingga bisa menembus timah sampai setebal 2 cm. Mulanya dia berpikir dia menemukan tipe baru sinar gamma.
Pasangan Juliot-Curie mengulang percobaan yang dilakukan oleh Bothe. Mereka membombardir lilin parafin (yang kaya akan proton) dengan partikel-partikel alpha polonium. Lilin ini mengeluarkan proton-proton dengan kecepatan sepersepuluh kecepatan cahaya. Mereka pun mengambil kesimpulan yang salah bahwa ini sinar gamma.
Ernest Rutherford, ketika membaca artikel Joliot-Curie tidak percaya kalau itu sinar gamma. "Sinar gamma tidak memiliki massa dan tidak dapat membuat partikel yang berat bergerak secepat itu," komentarnya. James Chadwick yang bekerja di laboratorium Rutherford mengulang percobaan yang sama. Tapi kali ini Chadwick mengerti apa yang terjadi dan menemukan neutron. Rutherford terkenal sangat gencar mempromosikan anak-anak didik dan asistennya untuk mendapatkan hadiah Nobel. Untuk penelitian yang dilakukan Chadwick, dia berseru, "Saya ingin Jim yang mendapatkan Nobel. Tidak berbagi dengan siapapun!" James Chadwick akhirnya dianugerahkan Nobel Fisika.
Pasangan Joliot-Curie sebenarnya telah membuktikan keberadaan neutron, tapi tidak dapat menjelaskannya. Sayangnya kejadian ini bukan yang terakhir kalinya mereka melewatkan kesempatan untuk mendapatkan hadiah Nobel.
Setelah neutron ditemukan, fisikawan Enrico Fermi melihat kegunaannya sebagai alat peneliti inti atom. Neutron adalah partikel yang tidak memiliki muatan. Jika neutron dengan kecepatan tinggi dapat menembus inti atom, ia dapat mengeluarkan proton. Pasangan Joliot-Curie pun mengikuti jejak Fermi mempelajari inti atom dengan memborbardir inti atom unsur-unsur yang lain dan melihat jejak-jejak partikel yang dikeluarkan memakai Wilson cloud chamber. Hasil eksperimen-eksperimen yang mereka lakukan memberikan petunjuk bahwa ada satu lagi partikel subatomik yang belum pernah ditemukan sebelumnya. Partikel ini bermuatan positif, tapi beratnya sama dengan elektron (positron). Lagi-lagi Fred dan Irene menebak dengan salah partikel ini. Ketika ilmuwan C.D. Anderson dari Amerika melakukan percobaan yang sama, dia menebak dengan benar dan mendapatkan hadiah Nobel.
Beberapa waktu setelah itu, mereka meletakkan polonium di dekat lempengan tipis aluminium dan mengharapkan nukleus hidrogen yang keluar. Tetapi malah neutron dan positron yang keluar. Ketika mereka melaporkan hasil eksperimen ini di Konferensi di Belgia pada bulan Oktober 1933, pernyataan mereka ini ditolak oleh Lise Meitner. Meitner mengaku melakukan percobaan yang sama, tapi tidak menemukan neutron. Banyak yang hadir lebih percaya Meitner ketimbang Joliot-Curie. Pasangan tersebut sempat kecewa memang. Tapi Niels Bohr dan Wolfgang Pauli yang juga hadir memberikan semangat kembali ke mereka berdua.
Mereka akhirnya kembali ke Paris di tahun 1934 untuk mengulang percobaan yang sama. Pada mulanya mereka mengasumsi inti aluminum mengeluarkan neutron dan positron pada saat yang bersamaan. Untuk mengecek hipotesa ini, Fred menarik lempengan aluminum agak jauh dari polonium dan mengecek dengan Geiger Counter. Neutron memang berhenti keluar, tapi dia heran ketika partikel-partikel positron masih terdeteksi oleh Geiger Counter yang dia pegang. Dia bergegas memanggil istrinya untuk menunjukkan apa yang terjadi.
Inti aluminium telah menyerap partikel-partikel alpha dari polonium, mengeluarkan neutron-neutron dan dalam proses tersebut, dalam waktu yang singkat, berganti jadi fosfor. Fosfor ini fosfor buatan, jadi tidak stabil. Oleh karena itu intinya mengeluarkan positron dan akhirnya berubah lagi menjadi elemen silikon yang stabil. Mereka berhasil menemukan radioaktif buatan.
Untuk hasil penelitiannya ini, pasangan Joliot-Curie dinominasikan untuk penghargaan Nobel Fisika di tahun 1934, tapi tidak dapat. Mereka akhirnya berhasil meraih Nobel Kimia tahun 1935. Nobel Kimia mereka merupakan Nobel ketiga untuk keluarga Curie. Ketika suami adik Irene, Eve, seorang diplomat bernama Henry R. Labouisse, menerima Nobel Perdamaian atas nama UNICEF (organisasi PBB untuk anak-anak) pada tahun 1965, total Nobel untuk keluarga Curie menjadi empat.
Pada 1938 risetnya pada aksi neutron pada unsur berat, merupakan langkah penting dalam penemuan fisi nuklir
C. Pengembangan Konsep
Pada tahun 1938 risetnya pada aksi neutron pada unsur berat yang dapat menghasilkan radioaktiv buatan, merupakan langkah penting dalam penemuan fisi nuklir.
Reaksi Fisi
Inti berat yang ditumbuk oleh sebuah partikel dapat membelah menjadi dua inti yang lebih ringan. Dalam reaksi inti ini, massa total produk lebih kecil dari pada massa total reaktan. Selisih massa muncul sebagai energi. Reaksi inti ini disebut reaksi pembelahan inti atau reaksi fisi.
Hasil penelitian Irene Joliot-Curie kemudian dikembangkan oleh empat ilmuan Jerman pada tahun 1939. Pembelahan inti pertama kali ditemukan pada tahun 1939 oleh empat ilmuan Jerman, Otto han, Lise Meither, Fritz Strassman dan Otto Frisch. Mereka mendapatkan bahwa suatu inti uranium membelah menjadi dua inti yang lebih ringan. Reaksi berikut menunjukkan reaski pembelahan inti dimana U membelah menjadi inti barium Ba dan inti Kripton Kr. Reaksi dimulai dengan U menyerap sebuah neutron lambat , menghasilkan suatu inti gabungan U yang tidak stabil. Karena merupakan inti yang tidak stabil, maka dengan cepat inti ini meluruh menjadi Ba dan Kr dan tiga buah neutron, sesuai dengan reaksi berikut:
n + U + + 3
D. Aplikasi Konsep
Pada reaski fisi dapat terjadi reaski berantai, Reaksi berantai ini dapat tak terkendali, sehingga menghasilkan energi yang sangat besar. Dengan reaksi fisi ini dapat menghasilkan senjata pemusnah missal, seperti bom atom. Yang merupakan reactor nuklir atau reactor atom. Selain itu pula neuton digunakan pada bidang kedokteran yaitu untuk mengobati penyakit tumor otak.
E. Pengembangan Konsep Ke Depan
Neutron dapat digunakan untuk pengobatan berbagai jenis penyakit dan kanker dan tidak hanya pada penyakit tumor. Misalnya dapat mengobati berbagai jenis virus, dengan cara menembakkan neutron pada tubuh seseorang yang terkena virus burung yang sebelumnya diberi suntikan cairan unsur kimia, kemudian neutron tersebut dapat merusak jaringan dari virus.
Irène Joliot-Curie nama keluarga saat gadis Curie (12 September 1897 – 17 Maret 1956) ialah ilmuwati Prancis, putri Marie dan Pierre Curie dan istri Jean Frederic Joliot-Curie. Ia dilahirkan di Paris, Prancis. Ia belajar di fakultas sains di Sorbonne namun pendidikannya terputus oleh PD I selama ia menjabat sebagai radiografer perawat.
Suatu hari di tahun 1925, Irene Curie dengan mengenakan pakaian hitamnya yang longgar bergegas menuju Sorbonne untuk mempertahankan disertasi doktornya.. Gelar doktor yang diraihnya menjadi berita dunia. Bahkan surat kabar di luar Perancis, the New York Times juga ikut memberitakannya. Tidak berapa lama setelah Irene meraih S3, seorang perwira bernama Frederick Joliot datang dan melamar kerja di tempat Irene meneliti. Keduanya bertemu dan berkenalan. Walau Irene dan Fred memiliki kepribadian yang berlawanan, keduanya sadar mereka memiliki beberapa kesamaan. Pada tahun 1926, mereka pun menikah.
Ketika Perang Dunia I meletus, Irene bekerja sebagai radiolog. Dia membantu memasang dan mengajarkan cara memakai mesin sinar X kepada para tenaga pembantu medis di rumah sakit-rumah sakit militer. Dalam hidupnya di kemudian hari, Irene tidak pantang menyerah melawan penyakit TBC yang dideritanya selama 20 tahun, ketika pada saat yang bersamaan menjadi seorang ibu, periset kimia dan tokoh publik yang berpengaruh. Yang disayangkan hanya satu. Dia mendapatkan dosis radiasi yang sangat besar karena sering menggunakan mesin sinar X, menyebabkan kematiannya yang dini karena penyakit leukemia.
Irene Joliot_ Curie merupakan aktivis perdamaian, ia mengambil perhatian tekun dalam hak wanita, menjadi anggota Comité National de l'Union des Femmes Françaises dan pada Dewan Perdamaian Dunia. Ia merupakan Ketua Fisika Nuklir di Sorbonne, dan pada 1936 pemerintah Prancis mengangkatnya sebagai Menteri Muda Negara untuk Riset Ilmiah dan akhirnya ia terpilih sebagai Petugas Legion of Honour.
Untuk hasil penelitiannya, pasangan Joliot-Curie dinominasikan untuk penghargaan Nobel Fisika di tahun 1934, tapi tidak dapat. Mereka akhirnya berhasil meraih Nobel Kimia tahun 1935. Nobel Kimia mereka merupakan Nobel ketiga untuk keluarga Curie. Ketika suami adik Irene, Eve, seorang diplomat bernama Henry R. Labouisse, menerima Nobel Perdamaian atas nama UNICEF (organisasi PBB untuk anak-anak) pada tahun 1965, total Nobel untuk keluarga Curie menjadi empat. Irene Joliot-Curie meninggal pada tahun 1956 di Paris akibat leukemia yang diidap selama kerjanya.
B. Sejarah Penemuan Konsep
Di labotarium mereka (Irene dan Fred) bekerja menggunakan polonium (memproduksi dan mempersiapkannya untuk menjadi alat penelitian). Pada saat itu, dunia sains belum mengerti benar struktur inti atom. Belum ada yang mengerti dan menemukan neutron. Ketika Irene mengandung anak keduanya, dia mencoba memecahkan masalah yang ditemukan oleh fisikawan Jerman Walther Bothe. Bothe telah membombardir elemen berilium (unsur metalik yang ringan) dengan partikel-partikel alpha polonium. Yang keluar dari berilium adalah pancaran radiasi yang sangat kuat sehingga bisa menembus timah sampai setebal 2 cm. Mulanya dia berpikir dia menemukan tipe baru sinar gamma.
Pasangan Juliot-Curie mengulang percobaan yang dilakukan oleh Bothe. Mereka membombardir lilin parafin (yang kaya akan proton) dengan partikel-partikel alpha polonium. Lilin ini mengeluarkan proton-proton dengan kecepatan sepersepuluh kecepatan cahaya. Mereka pun mengambil kesimpulan yang salah bahwa ini sinar gamma.
Ernest Rutherford, ketika membaca artikel Joliot-Curie tidak percaya kalau itu sinar gamma. "Sinar gamma tidak memiliki massa dan tidak dapat membuat partikel yang berat bergerak secepat itu," komentarnya. James Chadwick yang bekerja di laboratorium Rutherford mengulang percobaan yang sama. Tapi kali ini Chadwick mengerti apa yang terjadi dan menemukan neutron. Rutherford terkenal sangat gencar mempromosikan anak-anak didik dan asistennya untuk mendapatkan hadiah Nobel. Untuk penelitian yang dilakukan Chadwick, dia berseru, "Saya ingin Jim yang mendapatkan Nobel. Tidak berbagi dengan siapapun!" James Chadwick akhirnya dianugerahkan Nobel Fisika.
Pasangan Joliot-Curie sebenarnya telah membuktikan keberadaan neutron, tapi tidak dapat menjelaskannya. Sayangnya kejadian ini bukan yang terakhir kalinya mereka melewatkan kesempatan untuk mendapatkan hadiah Nobel.
Setelah neutron ditemukan, fisikawan Enrico Fermi melihat kegunaannya sebagai alat peneliti inti atom. Neutron adalah partikel yang tidak memiliki muatan. Jika neutron dengan kecepatan tinggi dapat menembus inti atom, ia dapat mengeluarkan proton. Pasangan Joliot-Curie pun mengikuti jejak Fermi mempelajari inti atom dengan memborbardir inti atom unsur-unsur yang lain dan melihat jejak-jejak partikel yang dikeluarkan memakai Wilson cloud chamber. Hasil eksperimen-eksperimen yang mereka lakukan memberikan petunjuk bahwa ada satu lagi partikel subatomik yang belum pernah ditemukan sebelumnya. Partikel ini bermuatan positif, tapi beratnya sama dengan elektron (positron). Lagi-lagi Fred dan Irene menebak dengan salah partikel ini. Ketika ilmuwan C.D. Anderson dari Amerika melakukan percobaan yang sama, dia menebak dengan benar dan mendapatkan hadiah Nobel.
Beberapa waktu setelah itu, mereka meletakkan polonium di dekat lempengan tipis aluminium dan mengharapkan nukleus hidrogen yang keluar. Tetapi malah neutron dan positron yang keluar. Ketika mereka melaporkan hasil eksperimen ini di Konferensi di Belgia pada bulan Oktober 1933, pernyataan mereka ini ditolak oleh Lise Meitner. Meitner mengaku melakukan percobaan yang sama, tapi tidak menemukan neutron. Banyak yang hadir lebih percaya Meitner ketimbang Joliot-Curie. Pasangan tersebut sempat kecewa memang. Tapi Niels Bohr dan Wolfgang Pauli yang juga hadir memberikan semangat kembali ke mereka berdua.
Mereka akhirnya kembali ke Paris di tahun 1934 untuk mengulang percobaan yang sama. Pada mulanya mereka mengasumsi inti aluminum mengeluarkan neutron dan positron pada saat yang bersamaan. Untuk mengecek hipotesa ini, Fred menarik lempengan aluminum agak jauh dari polonium dan mengecek dengan Geiger Counter. Neutron memang berhenti keluar, tapi dia heran ketika partikel-partikel positron masih terdeteksi oleh Geiger Counter yang dia pegang. Dia bergegas memanggil istrinya untuk menunjukkan apa yang terjadi.
Inti aluminium telah menyerap partikel-partikel alpha dari polonium, mengeluarkan neutron-neutron dan dalam proses tersebut, dalam waktu yang singkat, berganti jadi fosfor. Fosfor ini fosfor buatan, jadi tidak stabil. Oleh karena itu intinya mengeluarkan positron dan akhirnya berubah lagi menjadi elemen silikon yang stabil. Mereka berhasil menemukan radioaktif buatan.
Untuk hasil penelitiannya ini, pasangan Joliot-Curie dinominasikan untuk penghargaan Nobel Fisika di tahun 1934, tapi tidak dapat. Mereka akhirnya berhasil meraih Nobel Kimia tahun 1935. Nobel Kimia mereka merupakan Nobel ketiga untuk keluarga Curie. Ketika suami adik Irene, Eve, seorang diplomat bernama Henry R. Labouisse, menerima Nobel Perdamaian atas nama UNICEF (organisasi PBB untuk anak-anak) pada tahun 1965, total Nobel untuk keluarga Curie menjadi empat.
Pada 1938 risetnya pada aksi neutron pada unsur berat, merupakan langkah penting dalam penemuan fisi nuklir
C. Pengembangan Konsep
Pada tahun 1938 risetnya pada aksi neutron pada unsur berat yang dapat menghasilkan radioaktiv buatan, merupakan langkah penting dalam penemuan fisi nuklir.
Reaksi Fisi
Inti berat yang ditumbuk oleh sebuah partikel dapat membelah menjadi dua inti yang lebih ringan. Dalam reaksi inti ini, massa total produk lebih kecil dari pada massa total reaktan. Selisih massa muncul sebagai energi. Reaksi inti ini disebut reaksi pembelahan inti atau reaksi fisi.
Hasil penelitian Irene Joliot-Curie kemudian dikembangkan oleh empat ilmuan Jerman pada tahun 1939. Pembelahan inti pertama kali ditemukan pada tahun 1939 oleh empat ilmuan Jerman, Otto han, Lise Meither, Fritz Strassman dan Otto Frisch. Mereka mendapatkan bahwa suatu inti uranium membelah menjadi dua inti yang lebih ringan. Reaksi berikut menunjukkan reaski pembelahan inti dimana U membelah menjadi inti barium Ba dan inti Kripton Kr. Reaksi dimulai dengan U menyerap sebuah neutron lambat , menghasilkan suatu inti gabungan U yang tidak stabil. Karena merupakan inti yang tidak stabil, maka dengan cepat inti ini meluruh menjadi Ba dan Kr dan tiga buah neutron, sesuai dengan reaksi berikut:
n + U + + 3
D. Aplikasi Konsep
Pada reaski fisi dapat terjadi reaski berantai, Reaksi berantai ini dapat tak terkendali, sehingga menghasilkan energi yang sangat besar. Dengan reaksi fisi ini dapat menghasilkan senjata pemusnah missal, seperti bom atom. Yang merupakan reactor nuklir atau reactor atom. Selain itu pula neuton digunakan pada bidang kedokteran yaitu untuk mengobati penyakit tumor otak.
E. Pengembangan Konsep Ke Depan
Neutron dapat digunakan untuk pengobatan berbagai jenis penyakit dan kanker dan tidak hanya pada penyakit tumor. Misalnya dapat mengobati berbagai jenis virus, dengan cara menembakkan neutron pada tubuh seseorang yang terkena virus burung yang sebelumnya diberi suntikan cairan unsur kimia, kemudian neutron tersebut dapat merusak jaringan dari virus.
DEMOKRITUS
A. SEJARAH HIDUP
”DEMOPKRITUS (460-370 SM)
Democritus dilahirkan di Yunani tepatnya di Abdera yaitu di kota besar yang terkemuka di pantai utara dari Laut Aegean., yang lahir sekitar 460 SM dan meninggal sekitar 370 SM sehingga ia lebih muda 40 tahun daripada Anaxagoras dan 10 tahun lebih muda dari Socrates. Selama karier Democritus menulis banyak buku. Ilmu semesta seperti ahli filsafat Plato. Bapaknya adalah dari suatu keluarga terpandang. Democritus, menurut Diogenes Laertius, diajar/diperintah oleh Tiga raja dari Timur ini di dalam ilmu perbintangan dan ilmu agama. Setelah kematian Bapaknya ia menempuh perjalanan mencari-cari kebijaksanaan, dan mengabdikan warisan ayahnya. Ia dikatakan sudah mengunjungi Mesir, Etiopia, Persia, dan India. Selama beberapa bagian dari hidup nya ia diajar di Pythagoreanism oleh Leucippus.
Setelah beberapa tahun keliling, Democritus kembali ke Abdera. Democritus telah biasanya dikenal sebagai “ Ahli filsafat yang tertawa,” Ia meninggal pada usia lebih dari seratus tahun. Tentang masa mudanya ia pernah berguru kepada seorang “ilmuwan” yang berasal dari Chaldea. Sedangkan ketika usianya sudah cukup lanjut ia menjual sebagian warisan ayahnya untuk mengadakan perjalanan ke Babilonia, Mesir dan ada pula yang pernah mengatakan pernah ke India, Ethopia dan Athena. Dalam salah satu fragmen yang ditulis oleh Democritus dari magnesia mengatakan bahwa “saya pergi ke Athena. Tetapi tak seorang pun mengenalku”. Dengan demikian kita dapat mengatakan bahwa perjalanan ke Athena berlangsung pada usia yang cukup tua yaitu pada saat ia popular dan bukan pada saat usia mudanya.
Pada saat Democritus pulang dari perjalanannya ia hidup dalam kemiskinan. Tetapi dirinya bahkan sahabat-sahabatnya merasa bangga dengan hasil karyanya yang bertitel World Order. Ia menulis sebuah buku yang berjudul Lasser World Order. Masa tuanya dihabiskan untuk menulis dan mengajar. Kadang-kadang ada yang menyebut bahwa Democritus mendirikan semacam perguruan di Abdera seperti yang dilakukan Phytagoras di Croton. Orang terkenal yang pernah berguru kepadanya antara lain Hippocrates, protagoras. Dan metrodoros. Ia juga dikenal sebagai seorang filsuf Yunani sebelum masa Sokrates.
Demokritus, filsuf Yunani pra-Sokrates (450-370 SM), adalah salah seorang filsuf minor di kebudayaan Barat. Ia adalah yang pertama mengerjakan ilmu biologi dan merupakan salah satu penemu teori atom. Konsep-konsepnya tentang evolusi alam semesta, binatang, tanaman, dan kebudayaan manusia, terabaikan karena terimbas kegemilangan dogma-dogma Plato dan Aristoteles yang mempengaruhi penilaian absolut dalam politik dan, selanjutnya, agama. Demokritus adalah seorang demokrat yang menekankan pentingnya kesenangan dan kebebasan individu. Ia juga menekankan pentingnya tanggung-jawab individu untuk memberikan kontribusi kreatif terhadap masyarakat. Kunci menuju hidup yang baik, menurut ajaran Demokritus, adalah mencegah rasa takut mati menghasilkan sebuah kebiasaan pesimis yang menghancurkan kesenangan. "Untuk melakukan ini," katanya, "kita harus mengembangbiakkan euthymia." Euthymia adalah salah satu judul buku yang ditulis Demokritus, dan kata ini mengacu pada "keceriaan" tetapi secara harfiah berarti "rokok/dupa yang bagus". Yang dimaksud, adalah cannabis.
Benda terkecil inilah satu-satunya menjadikan Demokrtius salah satu Filsafat Yunani yang terbesar dimata kita. Demikianlah kebesaran Demokritus terdapat pada benda-terkecil itu.
Demokrtius, Si Gelap karena gelap kalimat dalam tulisannya, tiada dimengerti oleh teman sejawatnya! yang menjadi terang benda yang terkecil. Keterangan dari benda terkecil ini sekarang melenyapkan kegelapan tulisannya dan melenyapkan kegelapan Dunia Filsafat dan Ilmu Bukti.
Demokritus, yang kerjanya ketawa melulu, pernah dikirimkan ke filsuf terkenal lain, Hipokrates, untuk diperiksa karena disangka gila. Tetapi sesudah diperiksa, Hipokrates menyatakan Demokritus tidak gila. Ia selalu tertawa karena pembawaan jiwa dan pikirannya yang positif dan gembira. Demokritus percaya pada prinsipnya dan menemukan alat untuk menunjang kepercayaannya. Dan kelihatannya, prinsip-prinsipnya berhasil dan Demokritus hidup selama 104 tahun. Demokritus pasti mengenal cannabis dengan baik, karena ia pernah belajar di Mesir, Ethiopia, Persia dan India. Ia menulis enam puluh atau tujuh puluh esai, sayangnya hampir semua lenyap. Dalam salah satu yang selamat, ia menyebutkan sebuah minuman berkhasiat yang dibuat dari anggur, myrrh (getah wangi dari tanaman C. myrrha, tanaman dari genus Commiphora, keluarga Burseraceae, digunakan terutama di Asia Minor), dan cannabis. Dalam tulisan ini, istilahnya untuk cannabis adalah "potamaugis", berarti "cahaya matahari di atas sungai", sebuah permainan kata dari "potema" yang bisa berarti "terbang" dan "ramuan" sekaligus. Sepotong tulisannya mengatakan bahwa "potamaugis" mengantarkan sejenak sebuah "ledakan euphoria". Tidak heran, Demokritus disebut sebagai "the laughing philosopher".
Democritus memperkenalkan hipotesis berhala atau gambaran ( eidola), semacam pancaran dari object eksternal, yang mana memberi kesan mengharukan pikiran sehat kita. Alam dan seluruh isinya dalam pandangan demokritus (para filsuf) tercipta dari partikel-partikel atomik ini. Demikian juga, partikel-partikel ini bergerak secara otomatis, dari gerakan otomatis inilah semesta tercipta. Bahkan mereka menganggap partikel-partikel ini azali dan kekal. Akhirnya bermuara pada penafian Tuhan dalam penciptaan ini dan menumbuh-suburkan benih–benih hylotheisme, yang telah tumbuh dengan liar di kalangan masyarakat Yunani pada masa itu. (http://mooqzmoo.blogspot.com/2008/11/atomisme-dan-manifestasi-kekuasaan.html)
Jadi kebanyakan dari para filsuf ini atheis karena mereka melihat dan berusaha menyelesaikan permasalahan secara logika/rasio. Bagi mereka, dogma-dogma yang diciptakan oleh lembaga keagamaan sangat membatasi pikiran bebas mereka. Jadi mereka melihat lembaga keagamaan adalah halangan untuk berpikir secara bebas karena jika ada hal yang tidak sesuai dengan dogma agama dicap heresy/bidah oleh lembaga keagamaan. Jadi mereka memilih untuk tidak beragama tapi tetap berTuhan atau malah tidak bertuhan sekalian. (http://forum.detik.com/showthread.php?t=8426&page=5)
B. SEJARAH PENEMUAN KONSEP
Dari Yunani kita juga mengenal adanya konsep dasar tentang atom dari Demokritus (460-370 SM). la menggambarkan atom sebagai materi terkecil yang sedemikian kecilnya sehingga tidak dapat dibagi-bagi lagi. Inilah konsep tentang atom pertama yang tercatat oleh sejarah ilmu pengetahuan. Konsep tersebut lahir murni dari hasil pemikiran, dan bukan merupakan hasil percobaan. Selain itu Ia dikenal sebagai Bapak Atom pertama, karena Demokritus inilah orang pertama kali yang memperkenalkan konsep atom
Konsep dasar tentang atom sebenarnya sudah lama dikenal orang. Konsep tersebut antara lain berasal dari pemikiran orang Yunani kuno yang dipelopori oleh Democritus yang hidup pada akhir abad ke-4 dan awal abad ke-5 Sebelum Masehi. Menurut teori yang dikemukakannya, suatu benda dapat dibagi menjadi bagian-bagian yang sangat kecil yang akhirnya tidak dapat dibagi lagi yang disebut atom. Kata atom berasal dari bahasa Yunani yaitu ”atomos” yang berarti ”tidak dapat dibagi”.
Disebutkan bahwa alasan ini berasal dari observasi di mana butiran pasir dapat bersama-sama membentuk sebuah pantai. Dalam analoginya, pasir adalah atom, dan pantai adalah senyawa. Analogi ini kemudian dapat dihubungkan dengan pengertian Democritus terhadap atom yang tidak bisa dibagi lagi: walaupun sebuah pantai dapat dibagi ke dalam butiran-butiran pasirnya, butiran pasir ini tidak dapat dibagi. Democritus juga beralasan bahwa atom sepenuhnya padat, dan tidak memiliki struktur internal. Dia juga berpikir harus ada ruang kosong antar atom untuk memberikan ruang untuk pergerakannya (seperti pergerakan dalam air dan udara, atau fleksibilitas benda padat). Sebagai tambahan, Democritus juga menjelaskan bahwa untuk menjelaskan perbedaan sifat dari material yang berbeda, atom dibedakan ke dalam bentuk, massa dan ukurannya.
Dalam buku yang berjudul on Demokritus karangan Aristoteles, ia memberikan suatu keterangan yang detail tentang siste metafisika yang dikemukakan oleh Demokritus. Seperti halnya Leucippus. Demokritus percaya bahwa seluruh fenomena alam semesta dapat dijelaskan melalui kombinasi antara atom dan ruang. Atom-atom memiliki bilangan yang sangat banyak dank arena kecilnya sehingga tidak mungkin untuk dilihat. Ruang merupakan keluasan yang tak terbatas. Atom-atom berkedudukan sebagai substansi kesempurnaan, yaitu sebagai ada yang hakiki. Ruang adalah kehampaan, kenihilan yang tak terbatas. Meskipun atom-atom sangat kecil, tetapi membentuk tata pengaturan dan posisi yang relative berlainan.
Demokritus mengatakan bahwa atom-atom mempunyai “ukuran dan bilangan yang tak terbatas”, tidak seluruh atom memiliki ukuran yang kecil tetapi terdapat pula di antaranya yang berukuran sangat besar bahkan ada yang mencapai ukuran alam semesta. Disamping itu bentuk atom selalu tidak sama. Tidak ada atom yang memiliki bentuk yang sama. Demokritus memberikan ilustrasi bahwa:
1. bentuk atom bermacam-macam, ada yang halus, kasar, siku-siku bahkan ada yang berbentuk kurva.
2. atom yang satu tidak berasal dari atom yang lainnya.
3. atom-atom tidak dapat diubah bentuknya dari bentuk yang satu ke bentuk yang lain.
4. atom-atom tidak saling mempengaruhi dan dipengaruhi.
5. atom-atom tidak memiliki sifat basah, kering, panas dan dingin.
6. atom-atom memiliki gaya gerak yang mengakibatkan munculnya elemen lain yaitu ruang kososng.
7. karena ruang kosong itulah memungkinkan ayom-atom bergerak dan membentuk benda.
Menurut Demokritus atom-atom yang bergerak dalam ruang kosong saling bertumbukan dank arena bentuknya yang saling berbeda menyebabkan atom yang satu dan atom-atom lainnya membentuk rangklaian berkelompok-kelmpok, setiap kelompok inipun berbeda karena perbedaan atom-atom pemebentuknya. Satu kesatuan kelompok akan terus mempertahankan dirinya sampai terdapat kekuatan lain yang mamapu memporakporandakannya. Oleh karena itu, dapat dikatakan bahwa pada hakekatnya atom-atom tidak dapat berubah. Yang ada hanyalah tumbukan, kombinasi, pengelompokkan serta pemisahan.
Ketika atom-atom saling bertumbukan maka terbentuklah vortex (pusaran) yang akan memungkinkan untuk membentuk prinsip kesesuaian mencari kesesuaian (like seek like). Hanya kesesuaianlah yang mamapu mempengaruhi atau dipengaruhi oleh kesesuaian lainnya. Kelompok matom-atom yang berputar ini kemudian menjadikan sebuah alam semesta (kosmos). Prinsip vortex yang memungkinkan kesesuaian yang satui mendapatkan pasangannya diterapkan untuk pembicaraan-pembicaraan tentang alam semesta dan dijadikan sebagai dasar pijakan bai para ilmuwa lain.
Demikianlah, menurut Demokritus, segala proses perubahan bukanlah seperti konsep “kemenjadian” Herakleitos, melainkan sekadar konfigurasi atau tumpukan atom-atom. Atom-atom saling bertabrakan dan, karena memiliki bentuk yang tidak beraturan, pada akhirnya saling mengunci dan menyatu, membentuk benda material apa pun yang dapat diindera; tanpa menghasilkan suatu kodrat yang baru. Oleh sebab itu, proses generasi ialah pengelompokan atom-atom sedangkan proses pembusukan ialah proses terpisahnya atom-atom. Memanjangnya rambut menandakan atom-atom berkumpul, sedangkan kerontokan rambut berarti atom-atom terpisah.
C. PENGEMBANGAN KONSEP
Konsep atom terus menerus dekimbangkan untuk mengetahui hakikat keberadaan dari atom itu sendiri. Pada zaman demokritus, konsep tentang atom hanya didasarkan pada asumsi intelektual daripada eksperimen atau fakta. Atom dianggap sebagai bagian terkecil dari suatu benda yang tidak dapat dibagi-bagi lagi. Namun perkembangan konsep kini menyatakan bahwa atom masih dapat dibagi menjadi bagian-bagian substansial yang lebih kecil yang tersusun atas proton, neutron dan electron. Bahkan elektronpun masih tersusun atas kuark. Penelitian tentang sunbstansi penyususn atom telah menghasilkan teori tentang atom yang baru seperti teori atom Dalton, Thomson, Rutherford, teori atom Bohr kemudian disempurnakan oleh Schrodinger, Heisenberg dan beberapa peneliti lain menemukan teori kuantum atom yang dianggap paling dapat menjelaskan sifat atom baik secara kuantitatif maupun secara kualitatif.
Democritus beranggapan bahwa ada tak terhingga jenis atom di alam semesta, di mana masing-masing atom mempunyai sifat tersendiri. “Atom kayu”, sebagai contoh, akan berperilaku berbeda dengan “atom air”. Sifat-sifat dari atom ini yang akan terasa oleh indera kita, sebagai warna, berat dan lain-lain. Perkembangan sains telah mengidentifikasi sejumlah jenis atom, misal ferrum (besi) dan aurum (emas) dan kombinasi atom-atom, misal air dari atom hidrogen dan atom oksigen.
Meskipun yang telah dinamakan “atom” ternyata masih dapat dibagi lagi (proton, elektron dan netron) – dan lalu lebih kecil lagi (quark), pemikiran Democritus berpusat bukan pada ‘apakah bagian elementer itu’, melainkan pada ‘apakah ada bagian elementer itu?’. Democritus tidak menggunakan perangkat apa-apa selain pemikirannya, tetapi sains pada abad ke-19 menunjukkan bahwa sejauh ini atomisme dapat dibenarkan. Atomisme adalah filsafat alam yang paling berpengaruh setelah jaman Socrates.
Atom dan Kekosongan
Dengan pemikiran ini maka jika terdapat atom, terdapat pula pasangannya, dalam hal ini kekosongan (void). Kekosongan adalah lawan dari atom, atau dapat disebut juga sebagai “anti-atom”.Kalau tidak terdapat kekosongan, maka seluruh alam akan penuh sesak terisi oleh atom yang berdampingan satu sama lain. Tidak akan ada titik pada permukaan satu atom yang tidak menyentuh permukaan atom lain. Pemikiran ini diawali oleh perintis atomisme bahkan sebelum Democritus, yaitu Leucippus. Leucippus dan Democritus merasakan bahwa eksistensi atom dan kekosongan dapat menjelaskan alam secara rasional. Karena atom adalah abadi dan selalu ada keseimbangan atom-kekosongan, maka kekosongan juga tidak bisa diciptakan dan tidak bisa dimusnahkan.
Atom dan Sifatnya
Seperti telah dijelaskan sebelumnya, Democritus berkata bahwa atom ada berbagai jenis yang akan menunjukkan sifat dari suatu benda. Kalau atom itu hanya satu jenis, dengan berat dan ukuran yang sama, maka alam akan seragam di semua tempat, tidak ada yang membedakan satu sama lain. Tetapi kita tahu ada benda yang keras, ada yang ringan, ada yang berwarna merah, ada yang rasanya manis.
Para atomis awal berpikir bahwa perbedaan berat dan ukuran adalah yang menyebabkan keanekaragaman tersebut. Mereka mengandaikan rasa manis adalah dari atom yang berbetuk bulat, rasa asam dari atom yang kasar dan bersudut banyak. Rasa asin berasal dari atom berukuran besar yang “terputar-putar” dan atom pahit berasal dari atom kecil yang bengkok. Dan atom yang terasa berminyak adalah atom yang halus, kecil dan bundar (Robinson, An Introduction to Early Greek Philosophy (1968), hal. 200)
Perkembangan atomisme selanjutnya adalah bahwa setiap atom adalah seragam, homogen, tidak berasa, tidak berwarna dan tentunya, tidak dapat dibagi. Atom memiliki berat dan ukuran, ini yang disebut sebagai sifat primer. Dan atom dapat bergerak. Warna, bau, rasa dan lain-lain disebut sebagai sifat sekunder, yang tidak dimiliki oleh atom itu sendiri melainkan adalah penurunan dari sifat primernya.
D. APLIKASI KONSEP
Zaman Demokritus, lebih kurang 2500 tahun dahulu, belum lagi punya telescope, teropong raksasa, yang bermulut 100 inchi, yakni 2,5 meter, seperti terdapat di Mount Wilson Observatory di Amerika. Demokritus tiada punya teropong raksasa buat mendekatkan yang jauh dan membesarkan yang kecil. Dia belum mengetahui Ilmu Matematika buat menghitung antar yang jauh, kodratnya benda menarik benda dan cepatnya benda lari. Dia belum punya perkakas buat mengambil poto dari mukanya sendiri, jangankan lagi dari atom, ialah benda yang terkecil, tak bisa dipecah terus lagi itu tak bisa dilihat dengan mata telanjang.
Tetapi dialah, Demokritus, bapanya benda terkecil itu. Dan senjatanya buat memperoleh ini cuma Dialektika mentah, belum lagi terpadu dan tersepuh, seperti pda zaman Hegel dan Marx. Demokritus memberi pemandangan filsafat tentang Alam Raya yang banyak memberi petunjuk pada pemikir sesudah zamannya.
Dengan adanya konsep atom ini, para ilmuwan dapat mengetahui perbandingan antara zat-zat tertentu sebelum bereaksi dan sesudah bereaksi untuk mendapatkan zat hasil reaksi kimia tertentu. Selain itu, dengan adanya konsep atom ini para ilmuwan dapat merancang suatu metode untuk memisahkan berbagai macam zat yang tersusun atas atom-atom tertentu dari zat campuran yang terdapat di alam untuk mendapatkan zat tertentu seperti dalam pemurnian logam ataupun penyulingan minyak.
E. PENGEMBANGAN KONSEP KE DEPAN
Sampai saat ini, konsep atom masih terbatas hanya teoritis saja, tanpa benar-benar dapat “melihat” atom secara langsung. Dimasa depan mungkin dapat diketahui hakekat sebenarnya dari atom setelah ditemukan metode pengamatan atom secara langsung.
”DEMOPKRITUS (460-370 SM)
Democritus dilahirkan di Yunani tepatnya di Abdera yaitu di kota besar yang terkemuka di pantai utara dari Laut Aegean., yang lahir sekitar 460 SM dan meninggal sekitar 370 SM sehingga ia lebih muda 40 tahun daripada Anaxagoras dan 10 tahun lebih muda dari Socrates. Selama karier Democritus menulis banyak buku. Ilmu semesta seperti ahli filsafat Plato. Bapaknya adalah dari suatu keluarga terpandang. Democritus, menurut Diogenes Laertius, diajar/diperintah oleh Tiga raja dari Timur ini di dalam ilmu perbintangan dan ilmu agama. Setelah kematian Bapaknya ia menempuh perjalanan mencari-cari kebijaksanaan, dan mengabdikan warisan ayahnya. Ia dikatakan sudah mengunjungi Mesir, Etiopia, Persia, dan India. Selama beberapa bagian dari hidup nya ia diajar di Pythagoreanism oleh Leucippus.
Setelah beberapa tahun keliling, Democritus kembali ke Abdera. Democritus telah biasanya dikenal sebagai “ Ahli filsafat yang tertawa,” Ia meninggal pada usia lebih dari seratus tahun. Tentang masa mudanya ia pernah berguru kepada seorang “ilmuwan” yang berasal dari Chaldea. Sedangkan ketika usianya sudah cukup lanjut ia menjual sebagian warisan ayahnya untuk mengadakan perjalanan ke Babilonia, Mesir dan ada pula yang pernah mengatakan pernah ke India, Ethopia dan Athena. Dalam salah satu fragmen yang ditulis oleh Democritus dari magnesia mengatakan bahwa “saya pergi ke Athena. Tetapi tak seorang pun mengenalku”. Dengan demikian kita dapat mengatakan bahwa perjalanan ke Athena berlangsung pada usia yang cukup tua yaitu pada saat ia popular dan bukan pada saat usia mudanya.
Pada saat Democritus pulang dari perjalanannya ia hidup dalam kemiskinan. Tetapi dirinya bahkan sahabat-sahabatnya merasa bangga dengan hasil karyanya yang bertitel World Order. Ia menulis sebuah buku yang berjudul Lasser World Order. Masa tuanya dihabiskan untuk menulis dan mengajar. Kadang-kadang ada yang menyebut bahwa Democritus mendirikan semacam perguruan di Abdera seperti yang dilakukan Phytagoras di Croton. Orang terkenal yang pernah berguru kepadanya antara lain Hippocrates, protagoras. Dan metrodoros. Ia juga dikenal sebagai seorang filsuf Yunani sebelum masa Sokrates.
Demokritus, filsuf Yunani pra-Sokrates (450-370 SM), adalah salah seorang filsuf minor di kebudayaan Barat. Ia adalah yang pertama mengerjakan ilmu biologi dan merupakan salah satu penemu teori atom. Konsep-konsepnya tentang evolusi alam semesta, binatang, tanaman, dan kebudayaan manusia, terabaikan karena terimbas kegemilangan dogma-dogma Plato dan Aristoteles yang mempengaruhi penilaian absolut dalam politik dan, selanjutnya, agama. Demokritus adalah seorang demokrat yang menekankan pentingnya kesenangan dan kebebasan individu. Ia juga menekankan pentingnya tanggung-jawab individu untuk memberikan kontribusi kreatif terhadap masyarakat. Kunci menuju hidup yang baik, menurut ajaran Demokritus, adalah mencegah rasa takut mati menghasilkan sebuah kebiasaan pesimis yang menghancurkan kesenangan. "Untuk melakukan ini," katanya, "kita harus mengembangbiakkan euthymia." Euthymia adalah salah satu judul buku yang ditulis Demokritus, dan kata ini mengacu pada "keceriaan" tetapi secara harfiah berarti "rokok/dupa yang bagus". Yang dimaksud, adalah cannabis.
Benda terkecil inilah satu-satunya menjadikan Demokrtius salah satu Filsafat Yunani yang terbesar dimata kita. Demikianlah kebesaran Demokritus terdapat pada benda-terkecil itu.
Demokrtius, Si Gelap karena gelap kalimat dalam tulisannya, tiada dimengerti oleh teman sejawatnya! yang menjadi terang benda yang terkecil. Keterangan dari benda terkecil ini sekarang melenyapkan kegelapan tulisannya dan melenyapkan kegelapan Dunia Filsafat dan Ilmu Bukti.
Demokritus, yang kerjanya ketawa melulu, pernah dikirimkan ke filsuf terkenal lain, Hipokrates, untuk diperiksa karena disangka gila. Tetapi sesudah diperiksa, Hipokrates menyatakan Demokritus tidak gila. Ia selalu tertawa karena pembawaan jiwa dan pikirannya yang positif dan gembira. Demokritus percaya pada prinsipnya dan menemukan alat untuk menunjang kepercayaannya. Dan kelihatannya, prinsip-prinsipnya berhasil dan Demokritus hidup selama 104 tahun. Demokritus pasti mengenal cannabis dengan baik, karena ia pernah belajar di Mesir, Ethiopia, Persia dan India. Ia menulis enam puluh atau tujuh puluh esai, sayangnya hampir semua lenyap. Dalam salah satu yang selamat, ia menyebutkan sebuah minuman berkhasiat yang dibuat dari anggur, myrrh (getah wangi dari tanaman C. myrrha, tanaman dari genus Commiphora, keluarga Burseraceae, digunakan terutama di Asia Minor), dan cannabis. Dalam tulisan ini, istilahnya untuk cannabis adalah "potamaugis", berarti "cahaya matahari di atas sungai", sebuah permainan kata dari "potema" yang bisa berarti "terbang" dan "ramuan" sekaligus. Sepotong tulisannya mengatakan bahwa "potamaugis" mengantarkan sejenak sebuah "ledakan euphoria". Tidak heran, Demokritus disebut sebagai "the laughing philosopher".
Democritus memperkenalkan hipotesis berhala atau gambaran ( eidola), semacam pancaran dari object eksternal, yang mana memberi kesan mengharukan pikiran sehat kita. Alam dan seluruh isinya dalam pandangan demokritus (para filsuf) tercipta dari partikel-partikel atomik ini. Demikian juga, partikel-partikel ini bergerak secara otomatis, dari gerakan otomatis inilah semesta tercipta. Bahkan mereka menganggap partikel-partikel ini azali dan kekal. Akhirnya bermuara pada penafian Tuhan dalam penciptaan ini dan menumbuh-suburkan benih–benih hylotheisme, yang telah tumbuh dengan liar di kalangan masyarakat Yunani pada masa itu. (http://mooqzmoo.blogspot.com/2008/11/atomisme-dan-manifestasi-kekuasaan.html)
Jadi kebanyakan dari para filsuf ini atheis karena mereka melihat dan berusaha menyelesaikan permasalahan secara logika/rasio. Bagi mereka, dogma-dogma yang diciptakan oleh lembaga keagamaan sangat membatasi pikiran bebas mereka. Jadi mereka melihat lembaga keagamaan adalah halangan untuk berpikir secara bebas karena jika ada hal yang tidak sesuai dengan dogma agama dicap heresy/bidah oleh lembaga keagamaan. Jadi mereka memilih untuk tidak beragama tapi tetap berTuhan atau malah tidak bertuhan sekalian. (http://forum.detik.com/showthread.php?t=8426&page=5)
B. SEJARAH PENEMUAN KONSEP
Dari Yunani kita juga mengenal adanya konsep dasar tentang atom dari Demokritus (460-370 SM). la menggambarkan atom sebagai materi terkecil yang sedemikian kecilnya sehingga tidak dapat dibagi-bagi lagi. Inilah konsep tentang atom pertama yang tercatat oleh sejarah ilmu pengetahuan. Konsep tersebut lahir murni dari hasil pemikiran, dan bukan merupakan hasil percobaan. Selain itu Ia dikenal sebagai Bapak Atom pertama, karena Demokritus inilah orang pertama kali yang memperkenalkan konsep atom
Konsep dasar tentang atom sebenarnya sudah lama dikenal orang. Konsep tersebut antara lain berasal dari pemikiran orang Yunani kuno yang dipelopori oleh Democritus yang hidup pada akhir abad ke-4 dan awal abad ke-5 Sebelum Masehi. Menurut teori yang dikemukakannya, suatu benda dapat dibagi menjadi bagian-bagian yang sangat kecil yang akhirnya tidak dapat dibagi lagi yang disebut atom. Kata atom berasal dari bahasa Yunani yaitu ”atomos” yang berarti ”tidak dapat dibagi”.
Disebutkan bahwa alasan ini berasal dari observasi di mana butiran pasir dapat bersama-sama membentuk sebuah pantai. Dalam analoginya, pasir adalah atom, dan pantai adalah senyawa. Analogi ini kemudian dapat dihubungkan dengan pengertian Democritus terhadap atom yang tidak bisa dibagi lagi: walaupun sebuah pantai dapat dibagi ke dalam butiran-butiran pasirnya, butiran pasir ini tidak dapat dibagi. Democritus juga beralasan bahwa atom sepenuhnya padat, dan tidak memiliki struktur internal. Dia juga berpikir harus ada ruang kosong antar atom untuk memberikan ruang untuk pergerakannya (seperti pergerakan dalam air dan udara, atau fleksibilitas benda padat). Sebagai tambahan, Democritus juga menjelaskan bahwa untuk menjelaskan perbedaan sifat dari material yang berbeda, atom dibedakan ke dalam bentuk, massa dan ukurannya.
Dalam buku yang berjudul on Demokritus karangan Aristoteles, ia memberikan suatu keterangan yang detail tentang siste metafisika yang dikemukakan oleh Demokritus. Seperti halnya Leucippus. Demokritus percaya bahwa seluruh fenomena alam semesta dapat dijelaskan melalui kombinasi antara atom dan ruang. Atom-atom memiliki bilangan yang sangat banyak dank arena kecilnya sehingga tidak mungkin untuk dilihat. Ruang merupakan keluasan yang tak terbatas. Atom-atom berkedudukan sebagai substansi kesempurnaan, yaitu sebagai ada yang hakiki. Ruang adalah kehampaan, kenihilan yang tak terbatas. Meskipun atom-atom sangat kecil, tetapi membentuk tata pengaturan dan posisi yang relative berlainan.
Demokritus mengatakan bahwa atom-atom mempunyai “ukuran dan bilangan yang tak terbatas”, tidak seluruh atom memiliki ukuran yang kecil tetapi terdapat pula di antaranya yang berukuran sangat besar bahkan ada yang mencapai ukuran alam semesta. Disamping itu bentuk atom selalu tidak sama. Tidak ada atom yang memiliki bentuk yang sama. Demokritus memberikan ilustrasi bahwa:
1. bentuk atom bermacam-macam, ada yang halus, kasar, siku-siku bahkan ada yang berbentuk kurva.
2. atom yang satu tidak berasal dari atom yang lainnya.
3. atom-atom tidak dapat diubah bentuknya dari bentuk yang satu ke bentuk yang lain.
4. atom-atom tidak saling mempengaruhi dan dipengaruhi.
5. atom-atom tidak memiliki sifat basah, kering, panas dan dingin.
6. atom-atom memiliki gaya gerak yang mengakibatkan munculnya elemen lain yaitu ruang kososng.
7. karena ruang kosong itulah memungkinkan ayom-atom bergerak dan membentuk benda.
Menurut Demokritus atom-atom yang bergerak dalam ruang kosong saling bertumbukan dank arena bentuknya yang saling berbeda menyebabkan atom yang satu dan atom-atom lainnya membentuk rangklaian berkelompok-kelmpok, setiap kelompok inipun berbeda karena perbedaan atom-atom pemebentuknya. Satu kesatuan kelompok akan terus mempertahankan dirinya sampai terdapat kekuatan lain yang mamapu memporakporandakannya. Oleh karena itu, dapat dikatakan bahwa pada hakekatnya atom-atom tidak dapat berubah. Yang ada hanyalah tumbukan, kombinasi, pengelompokkan serta pemisahan.
Ketika atom-atom saling bertumbukan maka terbentuklah vortex (pusaran) yang akan memungkinkan untuk membentuk prinsip kesesuaian mencari kesesuaian (like seek like). Hanya kesesuaianlah yang mamapu mempengaruhi atau dipengaruhi oleh kesesuaian lainnya. Kelompok matom-atom yang berputar ini kemudian menjadikan sebuah alam semesta (kosmos). Prinsip vortex yang memungkinkan kesesuaian yang satui mendapatkan pasangannya diterapkan untuk pembicaraan-pembicaraan tentang alam semesta dan dijadikan sebagai dasar pijakan bai para ilmuwa lain.
Demikianlah, menurut Demokritus, segala proses perubahan bukanlah seperti konsep “kemenjadian” Herakleitos, melainkan sekadar konfigurasi atau tumpukan atom-atom. Atom-atom saling bertabrakan dan, karena memiliki bentuk yang tidak beraturan, pada akhirnya saling mengunci dan menyatu, membentuk benda material apa pun yang dapat diindera; tanpa menghasilkan suatu kodrat yang baru. Oleh sebab itu, proses generasi ialah pengelompokan atom-atom sedangkan proses pembusukan ialah proses terpisahnya atom-atom. Memanjangnya rambut menandakan atom-atom berkumpul, sedangkan kerontokan rambut berarti atom-atom terpisah.
C. PENGEMBANGAN KONSEP
Konsep atom terus menerus dekimbangkan untuk mengetahui hakikat keberadaan dari atom itu sendiri. Pada zaman demokritus, konsep tentang atom hanya didasarkan pada asumsi intelektual daripada eksperimen atau fakta. Atom dianggap sebagai bagian terkecil dari suatu benda yang tidak dapat dibagi-bagi lagi. Namun perkembangan konsep kini menyatakan bahwa atom masih dapat dibagi menjadi bagian-bagian substansial yang lebih kecil yang tersusun atas proton, neutron dan electron. Bahkan elektronpun masih tersusun atas kuark. Penelitian tentang sunbstansi penyususn atom telah menghasilkan teori tentang atom yang baru seperti teori atom Dalton, Thomson, Rutherford, teori atom Bohr kemudian disempurnakan oleh Schrodinger, Heisenberg dan beberapa peneliti lain menemukan teori kuantum atom yang dianggap paling dapat menjelaskan sifat atom baik secara kuantitatif maupun secara kualitatif.
Democritus beranggapan bahwa ada tak terhingga jenis atom di alam semesta, di mana masing-masing atom mempunyai sifat tersendiri. “Atom kayu”, sebagai contoh, akan berperilaku berbeda dengan “atom air”. Sifat-sifat dari atom ini yang akan terasa oleh indera kita, sebagai warna, berat dan lain-lain. Perkembangan sains telah mengidentifikasi sejumlah jenis atom, misal ferrum (besi) dan aurum (emas) dan kombinasi atom-atom, misal air dari atom hidrogen dan atom oksigen.
Meskipun yang telah dinamakan “atom” ternyata masih dapat dibagi lagi (proton, elektron dan netron) – dan lalu lebih kecil lagi (quark), pemikiran Democritus berpusat bukan pada ‘apakah bagian elementer itu’, melainkan pada ‘apakah ada bagian elementer itu?’. Democritus tidak menggunakan perangkat apa-apa selain pemikirannya, tetapi sains pada abad ke-19 menunjukkan bahwa sejauh ini atomisme dapat dibenarkan. Atomisme adalah filsafat alam yang paling berpengaruh setelah jaman Socrates.
Atom dan Kekosongan
Dengan pemikiran ini maka jika terdapat atom, terdapat pula pasangannya, dalam hal ini kekosongan (void). Kekosongan adalah lawan dari atom, atau dapat disebut juga sebagai “anti-atom”.Kalau tidak terdapat kekosongan, maka seluruh alam akan penuh sesak terisi oleh atom yang berdampingan satu sama lain. Tidak akan ada titik pada permukaan satu atom yang tidak menyentuh permukaan atom lain. Pemikiran ini diawali oleh perintis atomisme bahkan sebelum Democritus, yaitu Leucippus. Leucippus dan Democritus merasakan bahwa eksistensi atom dan kekosongan dapat menjelaskan alam secara rasional. Karena atom adalah abadi dan selalu ada keseimbangan atom-kekosongan, maka kekosongan juga tidak bisa diciptakan dan tidak bisa dimusnahkan.
Atom dan Sifatnya
Seperti telah dijelaskan sebelumnya, Democritus berkata bahwa atom ada berbagai jenis yang akan menunjukkan sifat dari suatu benda. Kalau atom itu hanya satu jenis, dengan berat dan ukuran yang sama, maka alam akan seragam di semua tempat, tidak ada yang membedakan satu sama lain. Tetapi kita tahu ada benda yang keras, ada yang ringan, ada yang berwarna merah, ada yang rasanya manis.
Para atomis awal berpikir bahwa perbedaan berat dan ukuran adalah yang menyebabkan keanekaragaman tersebut. Mereka mengandaikan rasa manis adalah dari atom yang berbetuk bulat, rasa asam dari atom yang kasar dan bersudut banyak. Rasa asin berasal dari atom berukuran besar yang “terputar-putar” dan atom pahit berasal dari atom kecil yang bengkok. Dan atom yang terasa berminyak adalah atom yang halus, kecil dan bundar (Robinson, An Introduction to Early Greek Philosophy (1968), hal. 200)
Perkembangan atomisme selanjutnya adalah bahwa setiap atom adalah seragam, homogen, tidak berasa, tidak berwarna dan tentunya, tidak dapat dibagi. Atom memiliki berat dan ukuran, ini yang disebut sebagai sifat primer. Dan atom dapat bergerak. Warna, bau, rasa dan lain-lain disebut sebagai sifat sekunder, yang tidak dimiliki oleh atom itu sendiri melainkan adalah penurunan dari sifat primernya.
D. APLIKASI KONSEP
Zaman Demokritus, lebih kurang 2500 tahun dahulu, belum lagi punya telescope, teropong raksasa, yang bermulut 100 inchi, yakni 2,5 meter, seperti terdapat di Mount Wilson Observatory di Amerika. Demokritus tiada punya teropong raksasa buat mendekatkan yang jauh dan membesarkan yang kecil. Dia belum mengetahui Ilmu Matematika buat menghitung antar yang jauh, kodratnya benda menarik benda dan cepatnya benda lari. Dia belum punya perkakas buat mengambil poto dari mukanya sendiri, jangankan lagi dari atom, ialah benda yang terkecil, tak bisa dipecah terus lagi itu tak bisa dilihat dengan mata telanjang.
Tetapi dialah, Demokritus, bapanya benda terkecil itu. Dan senjatanya buat memperoleh ini cuma Dialektika mentah, belum lagi terpadu dan tersepuh, seperti pda zaman Hegel dan Marx. Demokritus memberi pemandangan filsafat tentang Alam Raya yang banyak memberi petunjuk pada pemikir sesudah zamannya.
Dengan adanya konsep atom ini, para ilmuwan dapat mengetahui perbandingan antara zat-zat tertentu sebelum bereaksi dan sesudah bereaksi untuk mendapatkan zat hasil reaksi kimia tertentu. Selain itu, dengan adanya konsep atom ini para ilmuwan dapat merancang suatu metode untuk memisahkan berbagai macam zat yang tersusun atas atom-atom tertentu dari zat campuran yang terdapat di alam untuk mendapatkan zat tertentu seperti dalam pemurnian logam ataupun penyulingan minyak.
E. PENGEMBANGAN KONSEP KE DEPAN
Sampai saat ini, konsep atom masih terbatas hanya teoritis saja, tanpa benar-benar dapat “melihat” atom secara langsung. Dimasa depan mungkin dapat diketahui hakekat sebenarnya dari atom setelah ditemukan metode pengamatan atom secara langsung.
IBNU AL-HAITAM
IBNU AL-HAITAM
965-1039 M
I. SEJARAH HIDUP
Nama lengkap Abu Ali al-Hasan bin al-Hasan bin al-Haytam al-basri al-Misri. Juga dikenal dengan nama Latin, Al- Hazen, Avennathan atau al Hazen. Merupakan fisikawan terbaik yang paling disegani sejak abad ke-11 M. dimasa hidupnya Al-Haitam juga tercatat sebagai ahli fisika pertama dari kalangan Islam.
Al-Haytam lahir di Basra Irak sekitar tahun 354 H/965 M, di masa pemerintahan al-Hakim bin Amirilah (386-441 H/996-1021 M) dari Bani Fathimiyah. Al-Haitam diundang ke Mesir. Di sana Al-Haytam bekerja sebagai pegawai pada pemerintahan Khalifah al-Hakim, yang kemudian mendapat tugas membuat sebuah mesin untuk mengatur aliran sungai Nil yang kerap kali banjir dan menggenangi lahan pertanian rakyat. Tapi kemudian Al-Haitam meninggalkan pekerjaan itu, konon, sengaja berpura-pura sakit, sebab Al-Haitam menyadari bahwa pekerjaan itu sulit dilaksanakan dan merupakan hal yang sia-sia. Al-Haitam pergi karena khawatir akan mendapat marah dari Khalifah.
Pada masa mudanya, dia telah menguasai seluruh karangan ilmuwan Yunani dan ilmuwan Arab dalam bidang ilmu pasti dan ilmu alam. Dia selangkah lebih maju ketika berhasil memecahkan berbagai permasalahan yang dilakukan oleh mereka. Hal ini terlihat dari lebih dari lima puluh buku,tulisan,dan risalah-risalahnya; yang paling terkenal adalah buku al-Manzhir dalam bidang optic. Buku ini telah diterjemahkan oleh Frederick Reysner ke dalam bahasa Latin, dan diterbitkan di Kota Pazel di Swiss pada tahun 1527 dalam judul Opticae Thesaurus.
Ibnu Haytam pun telah melakukan percobaan berkali-kali. Dia menyibukan diri dengan cermin cembung dan datar. Dengan cermin itu, dia dapat memilah cahaya ketika cahaya itu sampai pada benda pipih untuk memperkirakan ketinggian benda itu dari tanah. Bahkan dia hampir dapat menyingkap prinsip mikroskop. Dia telah mempelajari berbagai kelebihan kaca pembesar yang ditemukan oleh ilmuwan Yunani dan Romawi, yang memiliki kekuatan yang mengangumkan untuk membesarkan gambar. Akan tetapi, pengkajiannya sempat terhenti dan tidak dapat menemukan kekuatan cermin pembesar yang dapat memberikan pembesaran terhadap mata.
Pada tahun-tahun berikutnya, Al-Haitam kembali ke Kairo dan bekerja sebagai seorang ahli matematika. Ibnu al-Haytam meninggal dunia di Kairo pada tahun 430 H/1039 M. hasil karyanya yang terdiri dari lebih 100 judul disusun dengan cermat oleh Ibnu Abi Ushaybi’ah. Kebanyakan tulisan-tulisannya membahas masalah matematika dan fisika, disamping masalah filsafat media serta astronomi. Lewat karyanya itulah dapat diketahui betapa pengetahuannya tentang penulis-penulis Yunani amat dalam dan luas, khususnya tampak dalam bahasan dan kritiknya terhadap Ptolemaios.
Seperti halnya Ibnu Sina dan al-Biruni, Ibnu Haytam menegaskan bahwa sinar cahaya bergerak mulai dari obyek dan berjalan menuju mata. Artinya, benda akan terlihat karena Al-Haitam memantulkan cahaya. Ini kebalikan dari apa yang dijelaskan oleh teori Euclider, Petolemaios dan Al-Kindi bahwa benda akan terlihat karena mata memancarkan sinar kepada benda.
Sebagai seorang ilmuwan, diabadikan namanya oleh George Sarton dan Dr. Donald dengan menyebutkan sebagai “The Greatest Student of Optics of all Times” (Ilmuwan terbaik dibidang optik sepanjang zaman) karena telah banyak sekali melakukan riset dibidang fisiologi optik dan geometri. Juga berhasil membuat cermin-cermin parabola dan sferis (bulat), serta menemukan perbandingan antara sudut datang dan sudut pergi (bias), pada bidang-bidang datar (sehingga karya-karyanya merupakan hasil penelitian yang jauh mendahului karya-karya lain di Barat mengenai sifat-sifat lensa), Ibnu al-Haytam juga telah berusaha menerangkan secara jelas visibinocalar (pengamatan yang mengunakan teropong) serta mengunakan kamera obscura, yang secara eksperimental memperlihatkan bahwa sinar melintas lurus. Ini sebenarnya bermula dari eksperimennya yang dilakukan dengan melebur berbagai macam batuan yang ternyata kemudian menjadi kaca.
II. KONSEP YANG DITEMUKAN
Adapun konsep-konsep yang dikemukakan oleh Ibnu al-Haytam antara lain sebagai berikut:
1. Teori tentang cahaya dan sinar yang menyatakan bahwa cahaya itu berpindah dari benda terlihat kepada mata.
2. Teori yang orang Eropa dikenal sebagai “Al-Hazen’s Problem” menyatakan bahwa “sebuah kaca yang berbentuk sebuah silinder cekung bulat atau cekung bundar, dapat digunakan untuk mencari dimana letak sebuah benda. Dari kaca tersebut dapat diperoleh pantulan cahaya pada mata yang tertentu letaknya.
3. Membuat cermin parabola dan sferis (bulat), serta menemukan perbandingan antara sudut datang dan sudut pergi (bias), pada bidang-bidang datar.
4. Menemukan hukum yang menjadi dasar penemuan alat pemotret, yaitu bahwa jika kita tinggal ruang gelap yang berisi sedikit lubang maka cahaya akan masuk melalui celah tersebut dan sampe ke salah satu dinding atau lantainya, dan ruang yang terkena cahaya akan tetap gelap. Hal ini untuk menerapkan secara jelas tentang visibinoculer (pengamatan dengan mengunakan teropong) serta mengunakan kamera obsculer, yang secara eksperimental memperlihatkan bahwa sinar melintas lurus. Ini sebenarnya bermula dari eksperimennya yang dilakukan dengan melebur berbagai macam batuan yang ternyata kemudian menjadi kaca. Dari sinilah Al-Haitam mendapatkan kaca bumi.
5. Menemukan kaca fokus yang menghantar dunia masuk ke dalam dunia optik pengetahuan tentang daya cahaya, teori dioptik ditemukannya lewat serangkaian percobaan melebur berbagai macam logam dan Kristal.
6. Teori tentang refraksi atmosfir yang menyatakan bahwa pembiasan cahaya akan menyimpang sesuai dengan kerapatan (densitas) atmosfer, dan bahwa kerapatan atmosfir juga akan berubah sesuai dengan ketinggian, atau tinggi rendah permukaan air laut.
III. PERKEMBANGAN KONSEP SAMPAI SEKARANG
Dari karya-karyanya yang pernah ditulis, terutama buku “Opticks” ternyata telah banyak mendasari dan memperkuat perkembangan ilmu pengetahuan yang berhubungan dengan optik, seperti mempengaruhi karya-karya optik Roger Bacon serta penulis-penulis Barat lainnya, seperti Leonardo da Vinci dan John Keppler.
Studi dan eksperimennya di bidang optik dalam laboratorium optik yang dibangunnya sehingga berhasil menemukan rumus-rumus ilmu cahaya (optik) dan geometri, kemudian dilanjutkan oleh ilmuwan-ilmuwan sesudahnya seperti Robert Grasseteste dan Roger Bacon pada abad ke-13 M. tak lama kemudian setelah mereka meninggal, sebuah eksperimen optik dilakukan yang pada akhirnya membuahkan penemuan berupa kaca pembesar yang dasarnya adalah pembesar sebuah obyek oleh lensa-lensa. Teori atau konsep yang dikemukakan oleh al-Haytam kemudian berhasil membawa dunia kepada pengetahuan tentang kaca lensa pembesar yang 600 tahun sesudah itu di coba oleh Snell dan Decrates tapi tidak berhasil.
Teori-teori optik al-Haytam merupakan sebuah teori yang mempengaruhi dan mengoncangkan sampai sekarang ini. Apabila dalam penemuannya, Al-Haitam berhasil mengawinkan cermin-cermin bulat dan parabola, secara fokus, karya-karyanya diterjemahkan dalam bahasi Italia dan Latin yang dijadikan sebagai pegangan dalam riset-riset. Sehingga selama abad ke-13 M. terjadi sesuatu ledakan eksperimentasi singkat di Eropa.
Perkembangan konsep dan teorinya tentang kaca fokus dan teorinya tentang sinar melintas lurus yang menghantar abad modern karena kamera obcular kamera buram yang digunakan dalam fotografi. Hingga sekarang kamera sebagai salah satu produk teknologi terus berkembang hingga muncul untuk akhir-akhir ini kamera digital, yang semuanya merupakan pengembangan dari konsep Al-Haytam. Dari penemuan tentang kaca kemudian sekarang berkembang menjadi penemuan beragam alat optik seperti kacamata, kaca mikroskop, dan kaca teleskop yang kita kenal hingga sekarang.
IV. APLIKASI KONSEP
Konsep-konsep Al-Haytam banyak diaplikasikan ke dalam alat optik diantaranya:
1. Pada kacamata, kaca mikroskop, dan kaca teleskop yang merupakan aplikasi dari penemuannya tentang kaca bumi dan percobaan tentang kaca pembesar serta ini merupakan bagian dari aplikasi Alhazen problem’s.
2. Pada kamera, yang merupakan aplikasi dari konsep tentang sinar melintas lurus dan hukum yang menyatakan bahwa jika kita tinggal dalam ruangan gelap yang diberi sedikit lubang, maka cahaya akan masuk melalui celah tersebut dan sampai ke salah satu bidang atau lantainya, dan ruangan yang terkena cahaya akan tetap gelap.
V. PENGEMBANGAN KONSEP KE DEPAN
Konsep dan penemuan Al-Hazen ke depan dapat dikembangkan dengan merancang kacamata yang memiliki lensa dengan pembesaran tertentu atau lup pembesar yang dapat digunakan di dunia kedokteran untuk melihat organ dalam tubuh tanpa di bedah.
965-1039 M
I. SEJARAH HIDUP
Nama lengkap Abu Ali al-Hasan bin al-Hasan bin al-Haytam al-basri al-Misri. Juga dikenal dengan nama Latin, Al- Hazen, Avennathan atau al Hazen. Merupakan fisikawan terbaik yang paling disegani sejak abad ke-11 M. dimasa hidupnya Al-Haitam juga tercatat sebagai ahli fisika pertama dari kalangan Islam.
Al-Haytam lahir di Basra Irak sekitar tahun 354 H/965 M, di masa pemerintahan al-Hakim bin Amirilah (386-441 H/996-1021 M) dari Bani Fathimiyah. Al-Haitam diundang ke Mesir. Di sana Al-Haytam bekerja sebagai pegawai pada pemerintahan Khalifah al-Hakim, yang kemudian mendapat tugas membuat sebuah mesin untuk mengatur aliran sungai Nil yang kerap kali banjir dan menggenangi lahan pertanian rakyat. Tapi kemudian Al-Haitam meninggalkan pekerjaan itu, konon, sengaja berpura-pura sakit, sebab Al-Haitam menyadari bahwa pekerjaan itu sulit dilaksanakan dan merupakan hal yang sia-sia. Al-Haitam pergi karena khawatir akan mendapat marah dari Khalifah.
Pada masa mudanya, dia telah menguasai seluruh karangan ilmuwan Yunani dan ilmuwan Arab dalam bidang ilmu pasti dan ilmu alam. Dia selangkah lebih maju ketika berhasil memecahkan berbagai permasalahan yang dilakukan oleh mereka. Hal ini terlihat dari lebih dari lima puluh buku,tulisan,dan risalah-risalahnya; yang paling terkenal adalah buku al-Manzhir dalam bidang optic. Buku ini telah diterjemahkan oleh Frederick Reysner ke dalam bahasa Latin, dan diterbitkan di Kota Pazel di Swiss pada tahun 1527 dalam judul Opticae Thesaurus.
Ibnu Haytam pun telah melakukan percobaan berkali-kali. Dia menyibukan diri dengan cermin cembung dan datar. Dengan cermin itu, dia dapat memilah cahaya ketika cahaya itu sampai pada benda pipih untuk memperkirakan ketinggian benda itu dari tanah. Bahkan dia hampir dapat menyingkap prinsip mikroskop. Dia telah mempelajari berbagai kelebihan kaca pembesar yang ditemukan oleh ilmuwan Yunani dan Romawi, yang memiliki kekuatan yang mengangumkan untuk membesarkan gambar. Akan tetapi, pengkajiannya sempat terhenti dan tidak dapat menemukan kekuatan cermin pembesar yang dapat memberikan pembesaran terhadap mata.
Pada tahun-tahun berikutnya, Al-Haitam kembali ke Kairo dan bekerja sebagai seorang ahli matematika. Ibnu al-Haytam meninggal dunia di Kairo pada tahun 430 H/1039 M. hasil karyanya yang terdiri dari lebih 100 judul disusun dengan cermat oleh Ibnu Abi Ushaybi’ah. Kebanyakan tulisan-tulisannya membahas masalah matematika dan fisika, disamping masalah filsafat media serta astronomi. Lewat karyanya itulah dapat diketahui betapa pengetahuannya tentang penulis-penulis Yunani amat dalam dan luas, khususnya tampak dalam bahasan dan kritiknya terhadap Ptolemaios.
Seperti halnya Ibnu Sina dan al-Biruni, Ibnu Haytam menegaskan bahwa sinar cahaya bergerak mulai dari obyek dan berjalan menuju mata. Artinya, benda akan terlihat karena Al-Haitam memantulkan cahaya. Ini kebalikan dari apa yang dijelaskan oleh teori Euclider, Petolemaios dan Al-Kindi bahwa benda akan terlihat karena mata memancarkan sinar kepada benda.
Sebagai seorang ilmuwan, diabadikan namanya oleh George Sarton dan Dr. Donald dengan menyebutkan sebagai “The Greatest Student of Optics of all Times” (Ilmuwan terbaik dibidang optik sepanjang zaman) karena telah banyak sekali melakukan riset dibidang fisiologi optik dan geometri. Juga berhasil membuat cermin-cermin parabola dan sferis (bulat), serta menemukan perbandingan antara sudut datang dan sudut pergi (bias), pada bidang-bidang datar (sehingga karya-karyanya merupakan hasil penelitian yang jauh mendahului karya-karya lain di Barat mengenai sifat-sifat lensa), Ibnu al-Haytam juga telah berusaha menerangkan secara jelas visibinocalar (pengamatan yang mengunakan teropong) serta mengunakan kamera obscura, yang secara eksperimental memperlihatkan bahwa sinar melintas lurus. Ini sebenarnya bermula dari eksperimennya yang dilakukan dengan melebur berbagai macam batuan yang ternyata kemudian menjadi kaca.
II. KONSEP YANG DITEMUKAN
Adapun konsep-konsep yang dikemukakan oleh Ibnu al-Haytam antara lain sebagai berikut:
1. Teori tentang cahaya dan sinar yang menyatakan bahwa cahaya itu berpindah dari benda terlihat kepada mata.
2. Teori yang orang Eropa dikenal sebagai “Al-Hazen’s Problem” menyatakan bahwa “sebuah kaca yang berbentuk sebuah silinder cekung bulat atau cekung bundar, dapat digunakan untuk mencari dimana letak sebuah benda. Dari kaca tersebut dapat diperoleh pantulan cahaya pada mata yang tertentu letaknya.
3. Membuat cermin parabola dan sferis (bulat), serta menemukan perbandingan antara sudut datang dan sudut pergi (bias), pada bidang-bidang datar.
4. Menemukan hukum yang menjadi dasar penemuan alat pemotret, yaitu bahwa jika kita tinggal ruang gelap yang berisi sedikit lubang maka cahaya akan masuk melalui celah tersebut dan sampe ke salah satu dinding atau lantainya, dan ruang yang terkena cahaya akan tetap gelap. Hal ini untuk menerapkan secara jelas tentang visibinoculer (pengamatan dengan mengunakan teropong) serta mengunakan kamera obsculer, yang secara eksperimental memperlihatkan bahwa sinar melintas lurus. Ini sebenarnya bermula dari eksperimennya yang dilakukan dengan melebur berbagai macam batuan yang ternyata kemudian menjadi kaca. Dari sinilah Al-Haitam mendapatkan kaca bumi.
5. Menemukan kaca fokus yang menghantar dunia masuk ke dalam dunia optik pengetahuan tentang daya cahaya, teori dioptik ditemukannya lewat serangkaian percobaan melebur berbagai macam logam dan Kristal.
6. Teori tentang refraksi atmosfir yang menyatakan bahwa pembiasan cahaya akan menyimpang sesuai dengan kerapatan (densitas) atmosfer, dan bahwa kerapatan atmosfir juga akan berubah sesuai dengan ketinggian, atau tinggi rendah permukaan air laut.
III. PERKEMBANGAN KONSEP SAMPAI SEKARANG
Dari karya-karyanya yang pernah ditulis, terutama buku “Opticks” ternyata telah banyak mendasari dan memperkuat perkembangan ilmu pengetahuan yang berhubungan dengan optik, seperti mempengaruhi karya-karya optik Roger Bacon serta penulis-penulis Barat lainnya, seperti Leonardo da Vinci dan John Keppler.
Studi dan eksperimennya di bidang optik dalam laboratorium optik yang dibangunnya sehingga berhasil menemukan rumus-rumus ilmu cahaya (optik) dan geometri, kemudian dilanjutkan oleh ilmuwan-ilmuwan sesudahnya seperti Robert Grasseteste dan Roger Bacon pada abad ke-13 M. tak lama kemudian setelah mereka meninggal, sebuah eksperimen optik dilakukan yang pada akhirnya membuahkan penemuan berupa kaca pembesar yang dasarnya adalah pembesar sebuah obyek oleh lensa-lensa. Teori atau konsep yang dikemukakan oleh al-Haytam kemudian berhasil membawa dunia kepada pengetahuan tentang kaca lensa pembesar yang 600 tahun sesudah itu di coba oleh Snell dan Decrates tapi tidak berhasil.
Teori-teori optik al-Haytam merupakan sebuah teori yang mempengaruhi dan mengoncangkan sampai sekarang ini. Apabila dalam penemuannya, Al-Haitam berhasil mengawinkan cermin-cermin bulat dan parabola, secara fokus, karya-karyanya diterjemahkan dalam bahasi Italia dan Latin yang dijadikan sebagai pegangan dalam riset-riset. Sehingga selama abad ke-13 M. terjadi sesuatu ledakan eksperimentasi singkat di Eropa.
Perkembangan konsep dan teorinya tentang kaca fokus dan teorinya tentang sinar melintas lurus yang menghantar abad modern karena kamera obcular kamera buram yang digunakan dalam fotografi. Hingga sekarang kamera sebagai salah satu produk teknologi terus berkembang hingga muncul untuk akhir-akhir ini kamera digital, yang semuanya merupakan pengembangan dari konsep Al-Haytam. Dari penemuan tentang kaca kemudian sekarang berkembang menjadi penemuan beragam alat optik seperti kacamata, kaca mikroskop, dan kaca teleskop yang kita kenal hingga sekarang.
IV. APLIKASI KONSEP
Konsep-konsep Al-Haytam banyak diaplikasikan ke dalam alat optik diantaranya:
1. Pada kacamata, kaca mikroskop, dan kaca teleskop yang merupakan aplikasi dari penemuannya tentang kaca bumi dan percobaan tentang kaca pembesar serta ini merupakan bagian dari aplikasi Alhazen problem’s.
2. Pada kamera, yang merupakan aplikasi dari konsep tentang sinar melintas lurus dan hukum yang menyatakan bahwa jika kita tinggal dalam ruangan gelap yang diberi sedikit lubang, maka cahaya akan masuk melalui celah tersebut dan sampai ke salah satu bidang atau lantainya, dan ruangan yang terkena cahaya akan tetap gelap.
V. PENGEMBANGAN KONSEP KE DEPAN
Konsep dan penemuan Al-Hazen ke depan dapat dikembangkan dengan merancang kacamata yang memiliki lensa dengan pembesaran tertentu atau lup pembesar yang dapat digunakan di dunia kedokteran untuk melihat organ dalam tubuh tanpa di bedah.
ALESANDRO VOLTA
ALESANDRO VOLTA
A. SEJARAH HIDUP
Alessaandro volta adalah ahli fisika italia, ahli kimia, pangeran guru besar, pengarang, ai atw tumpukan volta (1800), penemu kondesator, eudi meter, pistol lisrik, dan lampu udara. Ia memperbaiki elektro focus (1777) dan elektroskop. Ia menemukan dan dan mengisolir gas metan (1778). Ia lahir di como italia tanggal 18 februari 1745 dan meninggal di como tahun 1827 pada umur 82 tahun. Volta anak seorang bangsawan , saudara sekandungnya ada 9 orag. Semua masuk biara kecuali volta . Waktu kecil volta baru bisa bicara pada umur 4 tahun , hingga keluarga mengira volta sebagai anak yang terbelakang. Tapi setelah besar ia dapat menandingi anak sebayanya. Umur 14 tahun dengan tegs ia mengatakan ia akan menjadi ahli fisika . ia menjadi guru fisika pada umur 29 tahun d SMA Como. Ia menemukan elektro focus yaitu alat untuk menghasilkan muatan listrik dengan jalan induksi. Alat ini terdiri atas dua plat logam plat pertama dan plat ke dua. Plat pertama digosok dan di muati listrik negatif. Jika plat ke dua ditaruh di atasnya muatan listrik positif tertarik ke permukaan bawah dan muatan negatif terusir ke atas. Muatan negatif lalu tertatik ke tanah. Proses ini diulang berkali-kali sampai ada muatan yang kuat pada plat ke dua. Mesin pengumpul muatan ini menjadi dasar kondesator atau kapasitor sampai sekarang. Volta menjadi terkenal dan diangkat menadi guru besar di Universitas Pavia. Di sini dia membuat alat yang berhubungan dengan listrik static. Akibatnya dia diangkat menajadi anggota Royal Society dan mendapat hadia medali Coplay.
B. SEJARAH PENEMUAN KONSEP
Nama Alessandro Volta mulai mendunia pada tahun 1765. Pada tanggal 18 April 1765 beliau mengumumkan tulisannya yang berisi uraian-uraian tentang percikan listrik “diatas kekuatan dari percikan listrik” yang bhasa latinnya “de vi actractiva ignis electrici” yang dimuat diharian Como.
Salah satu penemuan Volta yang terkenal adalah baterai. Volta mempunyai ide untuk membuat baterai dari sahabatnya Luigi Galvani, seorang ahli anatomi. Ide ini muncul ketika Galvani sedang membedah katak dan dia menyaksikan kaki katak tersebut bergerak-gerak. Galvani berfikir gerakan itu karena adanya gerakan listrik disekitarnya, misalnya kilat. Volta berusaha mengulangi penelitian yang sama, ia melakukan pada hari yang cerah disaat tak ada kilat. Melalui percobaan itu, Volta mengetahui dua logam yang menjepit kaki katak itulah yang menjadi sumber gerakan itu. Akhirnya Volta menyimpulkan bahwa otot katak yang basah bisa menyalurkan arus antara dua jenis logam yang berbeda. Selama bertahun-tahun Volta berusaha memodifikasi efek ini untuk menghasilkan arus yang bisa berjalan terus-menerus.
Sekitar tahun 1800, akhirnya ia menemukan baterai basah yang pertama, yang dinamakan voltalic pile (alat Volta) atau yang lebih dikenal dengan sel Volta, yang selanjutnya dikembangkan menjadi baterai listrik.
Baterai listrik ini kemudian disempurnakan oleh para ahli sehingga bentuk dan ukurannya beranekan ragam seperti yang kita jumpai sekarang ini.
C. PENGEMBANGAN KONSEP
Dengan penemuan arus listrik kontinyu oleh Alessandro Volta, maka manusia mulai mengembangkan penemuan ini dengan membuat alat yang bisa menghasilkan panas, cahaya, dan efek magnetik. Penemuan konsep ini juga mengawali penemuan alat-alat listrik yang mampu menghasilkan gerak mekanis, seperti motor listrik atau dynamo sekaligus mengilhami pemikiran Michael Faraday untuk melakukan yang yang sebaliknya, yaitu menghaslkan listrik dan gerak magnet. Penemuan baterai basah merupakan konsep dasar pembuatan Acu. Serta konsep percikan listrik merupakan dasar dari pembuatan busi kendaraan bermotor.
D. APLIKASI KONSEP
Penemuan Alessandro Volta sangat memberikan sumbangsi yang besar terhadap perkembangan kehidupan manusia. Seperti baterai yang banyak digunakan pada alat-alat elektronika dan kendaraan bermotor.
Selain itu, konsep penemuannya yang lain berupa percikan listrik digunakan pada hampir pada semua jenis mesin yang menggunakan bahan bakar minyak.
E. PENGEMBANGAN KONSEP KE DEPAN
Dengan ditemukannya konsep baterai sebagai sumber arus kontinyu, maka saya membayangkan suatu saat bisa diciptakan sebuah baterai yang mempunyai daya yang besar sehingga bisa menggantikan fungsi BBM sebagai sumber energi penggerak mesin-mesin kendaraan bermotor. Atau dijadikan sebagai pembangkit listrik terbaru yang menggantikan posisi nuklir yang bisa membahayakan
Kamis, 21 Oktober 2010
john dalton
John Dalton
1. Sejarah Hidup
Dalton lahir pada tahun 1766 di desa Eaglesfield di Inggris Utara. Sekolah formalnya berakhir tatkala umurnya cuma baru tujuh tahun, dan dia hampir sepenuhnya belajar sendiri dalam ilmu pengetahuan. Dia seorang anak muda yang senantiasa memahami sesuatu lebih dulu dari rata-rata orang normal, dan ketika umurnya mencapai dua belas tahun dia sudah jadi guru. Dan dia menjadi guru atau pengajar pribadi hampir sepanjang hidupnya. Ketika umurnya meningkat lima belas tahun dia pindah ke kota Kendal, umur dua puluh enam ke Manchester dan menetap di situ hingga napas penghabisan keluar dari tenggorokannya tahun 1844.
Perlu diketahui bahwa Dalton selama hidupnya tidak pernah kawin. Dalton menjadi tertarik dengan meteorologi di tahun 1787 tatkala umurnya dua puluh satu tahun. Enam tahun kemudian dia terbitkan buku tentang masalah itu. Penyelidikannya tentang udara dan atmosfir membangkitkan minatnya terhadap kualitas gas secara umum. Dengan melakukan serentetan percobaan, dia temukan dua hukum yang mengendalikan perilaku gas. Pertama, yang disuguhkan Dalton tahun 1801, menegaskan bahwa volume yang diisi gas adalah proporsiona1 dengan suhunya. (Ini umumnya dikenal dengan "Hukum Charles" sesudah ilmuwan Perancis yang menemukannya beberapa tahun sebelum Dalton, tetapi gagal menerbitkan hasil penyelidikannya). Kedua, juga disuguhkan tahun 1801, dikenal dengan julukan "hukum Dalton" tentang tekanan bagian per bagian. Menjelang tahun 1804, Dalton sudah merumuskan dia punya teori atom dan menyiapkan daftar berat atom. Tetapi, buku utamanya A New System of Chemical Philosophy baru terbit tahun 1808. Buku ini membuatnya termasyhur, dan dalam tahun-tahun berikutnya, bunga penghargaan ditabur orang di atas kepalanya.
John Dalton adalah ilmuwan Inggris yang di awal abad ke-19 mengedepankan hipotesa atom ke dalam kancah ilmu pengetahuan. Dengan perbuatan ini, dia menyuguhkan ide kunci yang memungkinkan kemajuan besar di bidang kimia sejak saat itu namun Beliau bukanlah orang pertama yang beranggapan bahwa semua obyek material terdiri dari sejumlah besar partikel yang teramat kecil dan tak terusakkan yang disebut atom.
Adalah sulit menyatakan secara berlebihan arti penting dari hipotesa atom. Ini merupakan pendapat sentral dalam pengertian kita tentang bidang ilmu kimia. Tambahan lagi, ini merupakan pendahuluan esensial dari umumnya fisika modern. Hanya karena masalah peratoman sudah begitu sering dibicarakan sebelum Dalton sehingga dia tidak dapat tempat lebih tinggi dalam urutan daftar buku ini.
2. Konsep Yang Ditemukan
Adapun konsep-konsep yang dikemukakan oleh John Dalton antara lain, Pada tahun 1803, John Dalton mengemukakan pendapatnya tentang atom. Teori atom Dalton didasarkan pada dua hukum, yaitu hukum kekekalan massa (hukum Lavoisier) dan hukum susunan tetap (hukum Prouts). Lavosier mennyatakan bahwa "Massa total zat-zat sebelum reaksi akan selalu sama dengan massa total zat-zat hasil reaksi". Sedangkan Prouts menyatakan bahwa "Perbandingan massa unsur-unsur dalam suatu senyawa selalu tetap". Dari kedua hukum tersebut Dalton mengemukakan pendapatnya tentang atom sebagai berikut:
- Atom merupakan bagian terkecil dari materi yang sudah tidak dapat dibagi lagi
- Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil, suatu unsur memiliki atom-atom yang identik dan berbeda untuk unsur yang berbeda
- Atom-atom bergabung membentuk senyawa dengan perbandingan bilangan bulat dan sederhana. Misalnya air terdiri atom-atom hidrogen dan atom-atom oksigen
- Reaksi kimia merupakan pemisahan atau penggabungan atau penyusunan kembali dari atom-atom, sehingga atom tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.
Hipotesa Dalton digambarkan dengan model atom sebagai bola pejal seperti pada tolak peluru. Seperti gambar berikut ini:
John Dalton merupakan ilmuwan Inggris yang di awal abad ke-19 mengedepankan hipotesa atom ke dalam kancah ilmu pengetahuan. Dengan perbuatan ini, dia menyuguhkan ide kunci yang memungkinkan kemajuan besar di bidang kimia sejak saat itu. Itulah keadaannya tatkala Dalton muncul. Dia menyuguhkan "teori kuantitatif" yang jelas dan jemih yang dapat digunakan dalam penafsiran percobaan kimia, dan dapat dicoba secara tepat di laboratorium. Meskipun terminologinya agak sedikit berbeda dengan yang kita gunakan sekarang, Dalton dengan jelas mengemukakan konsep tentang atom, molekul, elemen dan campuran kimia. Dia perjelas itu bahwa meski jumlah total atom di dunia sangat banyak, tetapi jumlah dari pelbagai jenis yang berbeda agak kecil. (Buku aslinya mencatat 20 elemen atau kelompok atom; kini sedikit di atas 100 elemen sudah diketahui).
Meskipun perbedaan tipe atom berlainan beratnya, Dalton tetap berpendapat bahwa tiap dua atom dari kelompok serupa adalah sama dalam semua kualitasnya, termasuk "mass" (kuantitas material dalam suatu benda diukur dari daya tahan terhadap perubahan gerak). Dalton memasukkan di dalam bukunya satu daftar yang mencatat berat relatif dari pelbagai jenis atom yang berbeda-beda, daftar pertama yang pernah disiapkan orang dan merupakan kunci tiap teori kuantitatif atom.
Dalton juga menjelaskan dengan gamblang bahwa tiap dua molekul dari gabungan kimiawi yang sama terdiri dari kombinasi atom serupa. (Misalnya, tiap molekul "nitrous oxide" (N2O) terdiri dari dua atom nitrogen dan satu atom oxygen). Dari sini membentuk sesuatu gabungan kimiawi tertentu --tak peduli bagaimana bisa disiapkan atau di mana diperoleh-- senantiasa terdiri dari elemen yang sama dalam proporsi berat yang sepenuhnya sama. Ini adalah "hukum proporsi pasti," yang telah diketemukan secara eksperimentil oleh Joseph Louis Proust beberapa tahun lebih dulu.
Begitu meyakinkan cara Dalton menyuguhkan teori ini, sehingga dalam tempo dua puluh tahun dia sudah diterima oleh mayoritas ilmuwan. Lebih jauh dari itu, ahli-ahli kimia mengikuti program yang diusulkan oleh bukunya: tentukan secara persis berat relatif atom; analisa gabungan kimiawi dari beratnya; tentukan kombinasi yang tepat dari atom yang membentuk tiap kelompok molekul yang punya kesamaan ciri. Keberhasilan dari program ini sudah barang tentu luar biasa.
Secara kebetulan, Dalton menderita sejenis penyakit buta warna. Keadaan ini malah membangkitkan keinginan tahunya. Dia pelajari masalah itu, dan menerbitkan kertas kerja ilmiah tentang buta warna, suatu topik yang pertama kalinya ditulis orang
3. Perkembangan Konsep
Ketika Dalton mengusulkan teori atomnya, teorinya menarik cukup banyak perhatian. Namun, teorinya ini gagal mendapat dukungan penuh. Beberapa pendukung Dalton membuat berbagai usaha penting untuk mempersuasi yang melawan teori ini, tetapi beberapa oposisi masih tetap ada. Kimia saat itu belum cukup membuktikan keberadaan atom dengan percobaan. Jadi teori atom tetap merupakan hipotesis. Lebih lanjut, sains setelah abad ke-18 mengembangkan berbagai percobaan yang membuat banyak saintis menjadi skeptis pada hipotesis atom. Misalnya, kimiawan tenar seperti Sir Humphry Davy (1778-1829) dan Michael Faraday (1791-1867), keduanya dari Inggris, keduanya ragu pada teori atom.
Sementara teori atom masih tetap hipotesis, berbagai kemajuan besar dibuta di berbagai bidang sains. Salah satunya adalah kemunculan termodinamika yang cepat di abad 19. Kimia struktural saat itu yang direpresentasikan oleh teori atom hanyalah masalah akademik dengan sedikit kemungkinan aplikasi praktis. Tetapi termodinamika yang diturunkan dari isu praktis seperti efisiensi mesin uap nampak lebih penting. Ada kontroversi yang sangat tajam antara atomis dengan yang mendukung termodinamika. Debat antara fisikawan Austria Ludwig Boltzmann (1844-1906) dan kimiawan Jerman Friedrich Wilhelm Ostwald (1853-1932) dengan fisikawan Austria Ernst Mach (1838-1916) pantas dicatat. Debat ini berakibat buruk, Boltzmann bunuh diri.
Di awal abad 20, terdapat perubahan besar dalam minat sains. Sederet penemuan penting, termasuk keradioaktifan, menimbulkan minat pada sifat atom, dan lebih umum, sains struktural. Bahwa atom ada secara percobaan dikonfirmasi dengan percobaan kesetimbangan sedimentasi oleh Perrin.
Botanis Inggris, Robert Brown (1773-1858) menemukan gerak takberaturan partikel koloid dan gerakan ini disebut dengan gerak Brow, untuk menghormatinya. Fisikawan Swiss Albert Einstein (1879-1955) mengembangkan teori gerak yang berdasarkan teori atom. Menurut teori ini, gerak Brown dapat diungkapkan dengan persamaan yang memuat bilangan Avogadro.
D =(RT/N).(1/6παη) ... (1.1)
D adalah gerakan partikel, R tetapan gas, T temperatur, N bilangan Avogadro, α jari-jari partikel dan η viskositas larutan.
Inti ide Perrin adalah sebagai berikut. Partikel koloid bergerak secara random dengan gerak Brown dan secara simultan mengendap ke bawah oleh pengaruh gravitasi. Kesetimbangan sedimentasi dihasilkan oleh kesetimbangan dua gerak ini, gerak random dan sedimentasi. Perrin dengan teliti mengamati distribusi partikel koloid, dan dengan bantuan persamaan 1.1 dan datanya, ia mendapatkan bilangan Avogadro. Mengejutkan nilai yang didapatkannya cocok dengan bilangan Avogadro yang diperoleh dengan metoda lain yang berbeda. Kecocokan ini selanjutnya membuktikan kebenaran teori atom yang menjadi dasar teori gerak Brown.
Tidak perlu disebutkan, Perrin tidak dapat mengamati atom secara langsung. Apa yang dapat dilakukan saintis waktu itu, termasuk Perrin, adalah menunjukkan bahwa bilangan Avogadro yang didapatkan dari sejumlah metoda yang berbeda berdasarkan teori atom identik. Dengan kata lain mereka membuktikan teori atom secara tidak langsung dengan konsistensi logis.
Dalam kerangka kimia modern, metodologi seperti ini masih penting. Bahkan sampai hari ini masih tidak mungkin mengamati langsung partikel sekecil atom dengan mata telanjang atau mikroskop optik.Untuk mengamati langsung dengan sinar tampak, ukuran partikelnya harus lebih besar daripada panjang gelombang sinar tampak. Panjang gelombang sinar tampak ada dalam rentang 4,0 x 10-7- 7,0 x10-7 m, yang besarnya 1000 kali lebih besar daripada ukuran atom. Jadi jelas di luar rentang alat optis untuk mengamati atom. Dengan bantuan alat baru seperti mikroskop electron (EM) atau scanning tunneling microscope (STM), ketidakmungkinan ini dapat diatasi. Walaupun prinsip mengamati atom dengan alat ini, berbeda dengan apa yang terlibat dengan mengamati bulan atau bunga, kita dapat mengatakan bahwa kita kini dapat mengamati atom secara langsung.
4. Aplikasi Konsep
Temuan dan hasil pemikian John Dalton di aplikasikan dalam berbagai bidang yang kemudian digunakan secara luas sampai hari ini dalam kehidupan sehari-hari seperti:
1. Keradioaktifan, menimbulkan minat pada sifat atom, dan lebih umum, sains struktural. Bahwa atom ada secara percobaan dikonfirmasi dengan percobaan kesetimbangan sedimentasi oleh Perrin.
2. Gerak takberaturan partikel koloid dan gerakan ini disebut dengan gerak Brown, untuk menghormatinya. Fisikawan Swiss Albert Einstein (1879-1955) mengembangkan teori gerak yang berdasarkan teori atom. Menurut teori ini, gerak Brown dapat diungkapkan dengan persamaan yang memuat bilangan Avogadro.
3. Dalam kerangka kimia modern, metodologi seperti ini masih penting. Bahkan sampai hari ini masih tidak mungkin mengamati langsung partikel sekecil atom dengan mata telanjang atau mikroskop optik.
5. Perkembangan Konsep ke Depan
Perkembangan konsep ke depan berdasarkan teori atom Dalton yaitu dalam bidang pertahanan dan keamanan dapat di buat bom atom yang ramah lingkungan untuk melindungi negara dari serangan negara lain.
Langganan:
Postingan (Atom)