SEJARAH FISIKA
Tugas ini disampaikan untuk memenuhi salah
satu tugas mata kuliah sejarah fisika
Disususn oleh :
Shevty Riany
1210207098
Teti Agis sugiarti
1210207106
PRODI PENDIDIKAN
FISIKA
FAKULTAS TARBIYAH DAN KEGURUAN
UNIVERSITAS ISLAM
NEGERI SUNAN GUNUNG DJATI
BANDUNG
2012
SEJARAH FISIKA
Fisika (Bahasa Yunani: (physikos), "alamiah", dan
(physis), "Alam") adalah sains atau ilmu tentang alam dalam
makna yang terluas. Fisika mempelajari gejala alam yang tidak hidup atau materi
dalam lingkup ruang dan waktu. Fisikawan mempelajari perilaku dan sifat materi
dalam bidang yang sangat beragam, mulai dari partikel submikroskopis yang
membentuk segalamateri (fisika partikel) hingga perilaku materi alam semesta
sebagai satu kesatuankosmos.
Beberapa sifat yang dipelajari dalam fisika merupakan sifat yang
ada dalam semua sistem materi yang ada, seperti hukum kekekalan energi. Sifat semacam
ini sering disebut sebagai hukum fisika. Fisika sering disebut sebagai "ilmu
paling mendasar", karena setiap ilmu alam lainnya (biologi, kimia,
geologi, dan lain-lain) mempelajari jenis sistem materi tertentu yang mematuhi
hukum fisika. Misalnya, kimia adalah ilmu tentang molekul dan zat kimia yang dibentuknya.
Sifat suatu zat kimia ditentukan oleh sifat molekul yang membentuknya, yang
dapat dijelaskan oleh ilmu fisika seperti mekanika kuantum, termodinamika, dan
elektromagnetika.
Fisika juga berkaitan erat dengan matematika. Teori fisika banyak dinyatakan
dalam notasi matematis, dan matematika yang digunakan biasanya lebih rumit
daripada matematika yang digunakan dalam bidang sains lainnya. Perbedaan antara
fisika dan matematika adalah: fisika berkaitan dengan pemberian dunia material,
sedangkan matematika berkaitan dengan pola-pola abstrak yang tak selalu
berhubungan dengan dunia material. Namun, perbedaan ini tidak selalutampak
jelas.
Ada wilayah luas penelitan yang beririsan antara fisika dan matematika,
yakni fisika matematis, yang mengembangkan struktur matematisbagi teori-teori
fisika. Sejak jaman purbakala, orang telah mencoba untuk mengerti sifat dari benda:
mengapa objek yang tidak ditopang jatuh ke tanah, mengapa material yang berbeda
memiliki properti yang berbeda, dan seterusnya. Lainnya adalah sifat dari jagad
raya, seperti bentuk Bumi dan sifat dari objek celestial seperti Matahari dan Bulan.
Sejarah fisika dimulai pada tahun sekitar 2400 SM, ketika kebudayaan.
Harapan menggunakan suatu benda untuk memperkirakan dan menghitung sudut bintang
di angkasa. Sejak saat itu fisika terus berkembang sampai ke level sekarang.
Perkembangan ini tidak hanya membawa perubahan di dalam bidang dunia benda,
matematika dan filosofi namun juga, melalui teknologi, membawa perubahan ke
dunia sosial masyarakat. Revolusi ilmu yang berlangsung terjadi pada sekitar tahun
1600 dapat dikatakan menjadi batas antara pemikiran purba dan lahirnya
fisika klasik. Dan akhirnya berlanjut ke tahun 1900 yang
menandakan
mulai berlangsungnya era baru yaitu era fisika modern. Di era ini ilmuwan tidak
melihat adanya penyempurnaan di bidang ilmu pengetahuan, pertanyaan demi
pertanyaan terus bermunculan tanpa henti, dari luasnya galaksi, sifat alami
dari kondisi vakum sampai lingkungan subatomik. Daftar persoalan dimana
fisikawan harus pecahkan terus bertambah dari waktu ke waktu. Beberapa teori
diusulkan dan banyak yang salah. Teori tersebut banyak tergantung dari istilah
filosofi, dan tidak pernah dipastikan oleh eksperimen sistematik seperti yang
populer sekarang ini. Ada pengecualian dan anakronisme: contohnya, pemikir
Yunani Archimedes menurunkan banyak deskripsi kuantitatif yang benar dari
mekanik dan hidrostatik.
Fisika klasik adalah
fisika yang didasari prinsip-prinsip yang dikembangkan sebelum bangkitnya teori
kuantum, biasanya termasuk teori relativitas khusus dan teori relativitas umum.
Cabang-cabang
yang termasuk fisika klasik antara lain adalah:
•
Mekanika klasik
_
Hukum gerak Newton
_
Lagrangian dan mekanika Hamiltonian
•
Elektrodinamika klasik (persamaan Maxwell)
•
Termodinamika klasik
•
Teori relativitas khusus dan teori relativitas umum
•
Teori chaos klasik
Fisika modern
Dibandingkan
dengan fisika klasik, fisika modern adalah istilah yang lebih longgar,
yang dapat merujuk hanya pada fisika kuantum atau secara umum pada fisika abad
ke-20 dan ke-21 dan karenanya selalu mengikutsertakan teori kuantum dan juga dapat
termasuk relativitas. Pada awal abad 17, Galileo membuka penggunaan
eksperimen untuk memastikan kebenaran teori fisika, yang merupakan kunci dari
metode sains. Galileo memformulasikan dan berhasil mengetes beberapa hasil dari
dinamika mekanik, terutama Hukum Inert. Pada 1687, Isaac Newton
menerbitkan Filosofi Natural Prinsip Matematika, memberikan penjelasan yang
jelas dan teori fisika yang sukses: Hukum gerak Newton, yang merupakan sumber
dari mekanika klasik; dan Hukum Gravitasi Newton, yang menjelaskan gaya dasar
gravitasi. Kedua teori ini cocok dalam eksperimen. Prinsipia juga memasukan
beberapa teori dalam dinamika fluid. Mekanika klasik dikembangkan besar-besaran
oleh Joseph-Louis de Lagrange, William Rowan Hamilton, dan lainnya, yang menciptakan
formula, prinsip, dan hasil baru. Hukum Gravitas memulai bidang astrofisika,
yang menggambarkan fenomena astronomi menggunakan teori fisika. Sejak abad
18 dan seterusnya, termodinamika dikembangkan oleh Robert Boyle, Thomas
Young, dan banyak lainnya. Pada 1733, Daniel Bernoulli menggunakan
argumen statistika dalam mekanika klasik untuk menurunkan hasil termodinamika,
memulai bidang mekanika statistik.
Pada 1798, Benjamin Thompson
mempertunjukkan konversi kerja mekanika ke dalam panas, dan pada 1847
James Joule menyatakan hukum konservasi energi, dalam bentuk panas dan juga
dalam energi mekanika. Sifat listrik dan magnetisme dipelajari oleh Michael
Faraday, George Ohm, dan lainnya. Pada 1855, James Clerk Maxwell
menyatukan kedua fenomena menjadi satu teori elektromagnetisme, dijelaskan oleh
persamaan Maxwell. Perkiraan dari teori ini adalah cahaya adalah gelombang elektromagnetik.
Budaya penelitian fisika berbeda dengan ilmu lainnya karena adanya pemisahan
teori dan eksperimen. Sejak abad kedua puluh, kebanyakan fisikawan perseorangan
mengkhususkan diri meneliti dalam fisika teoritis atau fisika. Eksperimental saja, dan pada abad kedua
puluh, sedikit saja yang berhasil dalam kedua bidang tersebut. Sebaliknya,
hampir semua teoris dalam biologi dan kimia juga merupakan eksperimentalis yang
sukses.
Teoris berusaha mengembangkan teori yang dapat menjelaskan hasil eksperimen
yang telah dicoba dan dapat memperkirakan hasil eksperimen yang akan datang.
Sementara itu, eksperimentalis menyusun dan melaksanakan eksperimen untuk
menguji perkiraan teoretis. Meskipun teori dan eksperimen dikembangkan secara
terpisah, mereka saling bergantung. Kemajuan dalam fisika biasanya muncul
ketika eksperimentalis membuat penemuan yang tak dapat dijelaska teori yang
ada, sehingga mengharuskan dirumuskannya teori-teori baru.
Tanpa eksperimen, penelitian teoretis sering berjalan ke arah yang
salah; salah satu contohnya adalah teori-M, teori populer dalam fisika
energi-tinggi, karena eksperimen untuk mengujinya belum pernah disusun. Meskipun
fisika membahas beraneka ragam sistem, ada beberapa teori yang digunakan secara
keseluruhan dalam fisika, bukan di satu bidang saja. Setiap teori ini diyakini
benar adanya, dalam wilayah kesahihan tertentu. Contohnya, teori mekanika
klasik dapat menjelaskan pergerakan benda dengan tepat, asalkan benda ini lebih
besar daripada atom dan bergerak dengan kecepatan jauh lebih lambat daripada
kecepatan cahaya. Teori-teori ini masih terus diteliti; contohnya, aspek
mengagumkan dari mekanika klasik yang dikenal sebagai teori chaos ditemukan
pada abad kedua puluh, tiga abad setelah dirumuskan oleh Isaac Newton. Namun,
hanya sedikit fisikawan yang menganggap teori-teori dasar ini menyimpang. Oleh
karena itu, teori-teori tersebut digunakan sebagai dasar penelitian menuju
topik yang lebih khusus, dan semua pelaku fisika, apa pun spesialisasinya,
diharapkan memahami teori-teori tersebut. Riset dalam fisika dibagi beberapa
bidang yang mempelajari aspek yang berbeda dari dunia materi. Fisika benda
kondensi, diperkirakan sebagai bidang fisika terbesar, mempelajari properti
benda besar, seperti benda padat dan cairan yang kita temui setiap hari, yang
berasal dari properti dan interaksi mutual dari atom. Bidang Fisika atomik,
molekul, dan optik berhadapan dengan individual atom dan molekul, dan cara
mereka menyerap dan mengeluarkan cahaya.
Fisika partikel,
juga dikenal sebagai "Fisika energi-tinggi", mempelajari properti partikel
super kecil yang jauh lebih kecil dari atom, termasuk partikel dasar yang membentuk
benda lainnya. Terakhir, bidang Astrofisika menerapkan hukum fisika untuk
menjelaskan fenomena astronomi, berkisar dari matahari dan objek lainnya dalam
tata surya ke jagad raya secara keseluruhan. Riset fisika mengalami kemajuan
konstan dalam banyak bidang, dan masih akan tetap begitu jauh di masa depan. Dalam
fisika benda kondensi, masalah teoritis tak terpecahkan terbesar adalah
penjelasan superkonduktivitas suhu-tinggi. Banyak usaha dilakukan untuk membuat
spintronik dan komputer kuantum bekerja. Dalam fisika partikel, potongan
pertama dari bukti eksperimen untuk fisika di luar Model Standar telah mulai
menghasilkan. Yang paling terkenal adalah penunjukan bahwa neutrino memiliki
massa bukan-nol.
Hasil
eksperimen ini nampaknya telah menyelesaikan masalah solar neutrino yang telah
berdirilama dalam fisika matahari. Fisika neutrino besar merupakan area riset eksperimen
dan teori yang aktif. Dalam beberapa tahun ke depan, pemercepat partikel akan
mulai meneliti skala energi dalam jangkauan TeV, yang di mana para
eksperimentalis berharap untuk menemukan bukti untuk Higgs boson dan partikel
supersimetri.
Para teori juga mencoba untuk menyatukan mekanika kuantum dan relativitas
umum menjadi satu teori gravitasi kuantum, sebuah program yang telah berjalan
selama setengah abad, dan masih belum menghasilkan buah. Kandidat atas
berikutnya adalah Teori-M, teori superstring, dan gravitasi kuantum loop. Banyak
fenomena astronomikal dan kosmologikal belum dijelaskan secara memuaskan,
termasuk keberadaan sinar kosmik energi ultra-tinggi, asimetri baryon,
pemercepatan alam semesta dan percepatan putaran anomali galaksi. Meskipun
banyak kemajuan telah dibuat dalam energi-tinggi, kuantum, dan fisika
astronomikal, banyak fenomena sehari-hari lainnya, menyangkut sistem kompleks,
chaos, atau turbulens masih dimengerti sedikit saja. Masalah rumit yang
sepertinya dapat dipecahkan oleh aplikasi pandai dari dinamika dan mekanika,
seperti pembentukan tumpukan pasir, "node" dalam air
"trickling", teori katastrof, atau pengurutan-sendiri dalam koleksi
heterogen yang bergetar masih tak terpecahkan. Fenomena rumit ini telah
menerima perhatian yang semakin banyak sejak 1970-an untuk beberapa alasan,
tidak lain dikarenakan kurangnya metode matematika modern dan komputer yang
dapat menghitung sistem kompleks untuk dapat dimodelin dengan cara baru.
Hubungan antar disiplin dari fisika kompleks juga telah meningkat, seperti
dalam pelajaran turbulens dalam aerodinamika atau pengamatan pola pembentukan
dalam sistem biologi. Pada 1932, Horrace Lamb meramalkan: Saya sudah tua
sekarang, dan
ketika saya meninggal dan pergi ke surga ada dua hal yang saya
harap dapatditerangkan. Satu adalah elektrodinamika kuantum, dan satu lagi
adalah gerakan
tur
bulens dari fluida. Dan saya lebih
optimis terhadap yang pertama.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar