Resume Sejarah Fisika: Perkembangan Ilmu Fisika jaman Pra sejarah sampai dengan Eter dan Materi Bermassa

 Resume

Materi Sejarah Fisika

Universitas Sriwijaya

Tahun Ajaran 2011/2012

BAB I

PERKEMBANGAN ILMU FISIKA ZAMAN PRASEJARAH

·         Pra sejarah adalah zaman sebelum ditemukannya tulisan.

·         Sejarah Perkembangan Ilmu Fisiska:

Richtmeyer (1955M)

Ø  Periode Pertama (zaman pra sejarah-1550M)

Belum ada penelitian yang sistematis

Penemuan:

~         (2400000SM-599SM) à Astronomi: kalender mesir, jam matahari, prediksi gerhana, jam matahari, catalog bintang. Teknologi: peleburan logam, pembuatan roda, pyramid, standar berat, pengukuran, mata uang.

~         (600SM-530M) à Astronomi: pengamatan gerak benda langit, jarak, dan ukuran benda langit. Sains fisik: hipotesis Democritus, katrol, hukum hidrostatika.

~         (530M-1450M) à Astronomi: Almagest (Pltolomeus). Sains fisik: gerak benda (Aristoteles), magnet, optic, ilmu kimia.

~         (1450M-1550M) à Astronomi: Heliosentris (Copernicus).

Ø  Periode Kedua (1550M-1800M)

Mulai dikembangkan metode penelitian.

Penemuan:

~         Teori gerak planet, hukum gerak (Newton), persamaan Bernoulli, teori kinetic gas, vibrasi transversal dari batang, kekekalan momentum sudut, persamaan Lagrange, thermometer, asas Black, calorimeter, aberasi dan pengukuran kelajuan cahaya, klasifikasi konduktor dan non konduktor, penemuan elektroskop, pengembangan teori arus listrik.

Ø  Periode Ketiga (1800M-1890M)

Dasar fisika klasik.

Penemuan:

~         Persamaan Hamiltonian, persamaan gerak benda tegar, teori elastisitas, hidrodinamika, hukum Termodinamika, teori kinetic gas, hukum Ohm, hukum Faraday, teori Maxwell, teori gelombang cahaya, prinsip interferensi, difraksi, dll.

Ø  Periode Keempat (1890M-sekarang)

Dasar fisika modern.

Penemuan:

~         Teori relativitas (Einstein), teori kuantum (Planc dan Bohr yang kemudian dikembangkan Schrodinger, Pauli, Heissenberg, dll)

Boer Jacob (1968M)

Ø  Periode 1 (zaman purba-1500M)

~         Belum adanya eksperimen yang sistematis.

~         Hasil perkembangan pengetahuan fisika kurang memuaskan.

~         Sifatnya spekulasi dan metafisik.

~         Eksperimen tidak sistematis dan jauh dari ketelitian.

Ø  Periode 2 (1550M-1800M)

~         Perkembangan fisika berdasarkan eksperimen.

~         Tokoh yang berperan: Galileo, Newton, Huygens, Boyle, dll.

~         Prinsip yang berkembang: “Ilmu dapat dikembangkan dan dimajukan sesuai dengan teorinya yang berdasarkan eksperimen, diterima atau ditolak apabila teori sesuai atau berlawanan dengan eksperimen yang diperlukan untuk menguji teori tersebut.”

Ø  Periode 3 (1800M-1890M)

~         Berkembangnya fisika klasik.

~         Penelitian dialihkan untuk memperbaiki validitas alat ukur dan pengukuran.

~         Tokoh yang berperan: Count Rumfort, Joule, Young, Faraday, dll.

~         Banyak teknologi hasil fisika dipakai dalam kegiatan industry.

Ø  Periode 4 (1887M-1925M)

~         Teori klasik semi modern, teori kuantum masih terkait fisika klasik.

~         Adanya fenomena mikroskopik.

~         Ditemukan efek fotolistrik (1887), sinar-X (1895), radioaktivitas (1896), electron (1900).

Ø  Periode 5 (1925M-sekarang)

~         Fenomena mikroskopis revolusioner, dibuat teori baru yang tidak terkait fisika klasik.

~         Tokoh yang berperan: de Broglie, Heissenbergh, Schrodinger, Davisson, Gerner, Thompson, Dirac, Tomonaga, dll.

~         Ditemukan prinsip mekanika matriks (Heissenberg), mekanika gelombang (Schrodinger), mekanika gabungan keduanya (Dirac-Tomonaga).

·         Periodisasi Perkembangan Ilmu Pengetahuan

Ø  Zaman Pra-Yunani Kuno

Ø  Zaman Yunani Kuno

Ø  Zaman Romawi

Ø  Zaman Pertengahan

Ø  Zaman Renaisance

Ø  Zaman Modern

Ø  Zaman Kontemporer

·         Bukti adanya teknologi pada zaman pra sejarah:

Ø  Baterai elektrik (Baghdad) yang berusia 2000 tahun.

Ø  Sebuah Kuil (New Delhi, India) dengan pilar yang sangat kuat.

Ø  Kuburan manusia yang berusia 40.000 tahun dengan bekas tembakan peluru.

Ø  Sebuah model pesawat kecil yang terbuat dari emas (Amerika Tengah)

Ø  Ratusan artifak dan gambaran kuno yang menunjukkan adanya teknologi modern pada zaman dahulu.

BAB II

SAINS ZAMAN MESIR, BABILONIA, DAN ASSYIRIA

·         Sains Zaman Mesir

Ø  Dimulai sejak ditemukannya Alkitab catatan penangkaran kaum Ibrani dan peninggalan kaum Yosefus.

Ø  Peradaban baru dimulai dari Neolitik Mesir (zaman batu akhir). Bukti sejarah: ditemukan alat batu api, potongan tembikar, fragmen tulang dalam bentuk karya seni.

Ø  Pada abad ke- 20 para ilmuwan mengatakan bahwa Mesir sudah mulai mengenal pengetahuan mekanika praktis. Bukti sejarah: Piramida.

Ø  Ilmu ilmiah murni Mesir didasarkan pada pengamatan modern piramida mereka yang secara jelas berorientai dengan prinsip astronomi.

Ø  Awal periode hasil perhitungan kalender Mesir (1tahun = 360 hari)

Ø   Karena belum ditemukan kejelasan mengenai tanggal kalender, Alexandria menambahkan satu hari untuk setiap tahun ke empat dan juga mengadopsi kalender Julian yang dianggap memberikan lompatan tahun.

Ø  Orang Mesir kuno gagal mempelajari kalender tersebut dan kembali berpedoman pada hari yang bertepatan pada banjirnya sungai Nil.

Ø  Perkembangan fenomena berpusat pada matahari.

·         Sains Zaman Babilonia dan Assyiria

Ø  Tanah Mesopotamia terletak di antara lembah sungai tigris dan effrat, penduduknya dikenal dengan Babilonia dan Assyiria.

Ø  Observasi Kasdim yang dicatat dalam perjalanan waktu kondisi astronomi luas: keteraturan fase bulan, hubungan periode bulan untuk osilasi lagi periodik matahari.

Ø  Perkembangan fenomena berpusat pada bulan.

Ø  Di bidang astronomi, Astronom Assyria telah melakukan pengamatan terhadap 7 planet yaitu, Sin (Bulan), Samas (Matahari), Umunpawaddu (Jupiter), Dilbat (Venus), Kaimanu (Saturnus), Gudud (Merkurius), Mustabarrumutanu (Mars).

Ø  Di bidang astrologi, Assyria menjadikan 12 bulan periode menjadi 12 zodiak.

Ø  Babilonia terkenal dengan ilmu astrologi berupa ramalan-ramalan.

BAB III

PERMULAAN SAINS DI YUNANI

·         Pada abad ke-6 SM muncul filsafat. Factor yang mendorong lahirnya filsafat:

Ø  Mitologi Yunani Kuno

Terdapat mithe kosmogonis dan mithe kosmologis.  Bangsa Yunani menyusun mithe-mithe yang diceritakan oleh rakyat menjadi suatu keseluruhan yang sistematis. Disitulah tampak kerasionalan bangsa Yunani.

Ø  Puisi Homeros “Ilias dan Odysa”

Kedua puisi ini memiliki kedudukan istimewa dalam kesusasteraan Yunani. Syair-syair nya pun telah lama sekali digunakan sebagai semacam buku pendidikan untuk rakyat Yunani.

Ø  Pengaruh Ilmu Pengetahuan dari Timur Kuno

Ilmu hitung dan ilmu ukur yang berasal dari Mesir dan Babilonia yang memiliki peran penting dalam perkembangan ilmu astronomi di Yunani.

·         Pada zaman Pra Yunani Kuno, dunia pengetahuan dicirikan berdasarkan “know how” yang dilandasi penhalaman empiris.

·         Kemampuan berhitung ditempuh dengan cara one-to one correspondency/ mapping process.

·         Zaman Yunani Kuno dipandang sebagai zaman keemasan filsafat karena pada masa ini orang memiliki kebebasan untuk mengungkapkan ide/pendapat, mereka tidak mempercayai mitologi lagi dan memiliki sifat inquiring attitude (suatu sikap yang senag menyelidiki sesuatu secara kritis).

·         Filsuf yang terkenal saat zaman Yunani Kuno:

Ø  Thales (624SM-548SM) à “Semua adalah air”

Ø  Anaximenes (590SM-528SM) à mencoba menjelaskan bahwa substansi pertama itu bersifat kekal dan ada dengan sendirinya. Dia mengatakan bahwa udara adalah sumber kehidupan.

Ø  Phitagoras (532SM) à Bilangan adalah unsure utama alam dan sekaligus menjadi ukuran.

Ø  Herakliotos (535SM-475SM) à Alam semesta selalu dalam keadaan berubah. Kosmos tidak pernah berhenti/diam, ia selalu berubah dan bergerak. Pernyataan “semua mengalir” berarti semua berubah bukanlah pernyataan sederhana.

Ø  Parminides (540SM-475Sm0 à Realitas merupakan keseluruhan yang bersatu, tidak bergerak dan tidak berubah.

·         Pada zaman keemasan filsafat Yunani, akjian-kajian keilmuan yang muncul adalah perpaduan antara filsafat alam dan filsafat tentang manusia. Pada zaman ini terdapat kaum sofis.  Tokoh yang berperan: Phitagoras, Socrates, Plato, Aristoteles, dll.

Bab IV

Sains Periode Romawi

Romawi merupakan tempat kuno di Eropa yang menjadi sumber kebudayaan Barat. Masa Romawi yang merupakan masa terakhir dari pertumbahan ilmu pada Zaman Kuno dan merupakan masa yang paling sedikit memberikan sumbangsih pada seajarah ilmu dalam Zaman Kuno. Namun bangsa Romawi memiliki kemahiran dalam kemampuan keinsinyuran dan keterampilan ketatalaksanaan serta mengatuur hukum dan pemerintahan. Bangsa ini tidak menekankan soal-soal praktis dan mengabaikan teori ilmiah, sehingga pada masa ini tidak muncul ilmuwan yang terkemuka.

1.Hasil Kebudayaan Romawi

¡  Nama-nama Dewa : Dewa Zeus diganti Jupiter, Aphrodite diganti Venus, Ares diganti Mars.

¡  Nama-nama bulan januari = jenus yaitu dewa bermuka dua, februari = februa yaitu pesta makan menyambut tahun baru dan angka-angka romawi : september = septe= 7, oktober =okto = 8. pada jaman yulius caesar urutan bulan diubah karena dia ingin memasukan namanya yaitu juli = 7, begitu juga masa octavianus agustus = 8, sehingga menjadi kacaulah urutan bulan yaitu : september = 9, oktober = 10, dst.

¡  Organisasi negara dan kemiliteran, pendidikan, kesenian, filsafat ilmu pengetahuan, hukum (codex justinianus).

2. Perkembangan Sejarah Romawi

¡  Periode 1000 – 510 SM  Zaman Kerajaan

¡  Periode 510 –31 SM Zaman Republik

¡  Periode 31  SM – 476 M Zaman Kekaisaran

3. KARAKTERISTIK ZAMAN ROMAWI (Abad ke-1 SM - Abad ke-5)

¡  Romawimenjadibesarpadaabad ke-1 SM  denganmenaklukkanYunani,  Eropa, Asia Barat, danAfrika Utara

¡  Lebihtertarikkepadapeperangan, memerintah, hukum, daripadakepadafilsafat

¡  Membiarkanfilsafatditeruskanoleh orang Yunani, sehinggaperguruanAkademiadapatterushidup

¡  Mula-mulabukannasrani, tetapikemudianmenjadinasrani (di mulaidariRomawiTimur)

¡  Denganalasanbukannasrani, PerguruanAkademiaditutupolehKaisar Justinian  padatahun 529

4.FILSAFAT DAN ILMU PADA PERIODE ROMAWI

A. Bidang Filsafat

¡  Diteruskanoleh orang Yunani

¡  MerekameneruskanfilsafatdarizamanYunaniKuno

¡  Merekadikenalsebagai Neo-Pythagoras, Neo-Plato,  Neo-Aristoteles

B. Ilmu

¡  Astronomi

¡  Kalender

¡  Pengobatan

¡  Angka Romawi

5.TOKOH PADA ZAMAN ROMAWI

¡  Pliny The Elder

•       Gayus Plinius Sekundus (23 - 25 Agustus 79 Masehi), lebih dikenal sebagai Pliny the Elder

•       Penulis sebuah karya ensiklopedis, Naturalis Historia

¡  Ptolemy

•       Ptolemy (100 -165 SM) salah satu astronom terbesar dan ahli geografi dari zaman kuno.

•       Dikenal sebagai Claudius Ptolemaeus.

•       Bidang yang diteliti :

1. Bidang Astronomi
2. Geografi
3. Optik
4. Bidang lainnya

¡  Strabo

•       Strabo, Seorang ahli dan sejarawan Geografi

•       Tulisannya adalah sebuah karya sejarah sekarang hilang, yang dia sendiri menggambarkan sebagai Memoirs Historical nya.

¡  Galen

•       Galen melakukan operasi yang berbahaya termasuk pembedahan otak dan mata.

•       Mengemukakan empat humor (cairan) tubuh yaitu darah, empedu kuning (yellow bile), empedu hitam (black bile) dan mukus.

•       Karyaterbesarnyaadalahtujuhbelasbukudari On the Usefulness of the Parts of the Human Body

•       Argumentasinya yg terbukti benar bahwa pikiran terdapat di otak, bukan di hati seperti yang dikemukakan oleh Aristoteles.

Ilmu kedokteran di Arab pada zaman pertengahan mengembangkan apa yang telah ditemukan para pakar Yunani kuno, termasuk pula karya Galen seperti teori humoralnya. Banyak karya Galen yang dituliskan dalam bahasa Yunani diterjemahkan ke bahasa Suriah oleh Imam Nestor di Universitas Gundishapur, Persia. Oleh ilmuwan Arab, karya Galen kemudian diterjemahkan ke bahasa Arab.

Bab V

SAINS MASA KEGELAPAN

Latar Belakang lahirnya Zaman Kegelapan (Dark age)

Abad pertengahan sering diwarnai dengan kesan-kesan yang tidak baik. Hal ini mungkin disebabkan oleh banyaknya kalangan yang memberikan stereotipe kepada abad pertengahan sebagai periode buram sejarah eropa mengingat dominasi kekuatan agama yang begitu besar sehingga menghambat perkembangan ilmu pengetahuan, prinsip-prinsip moralitas yang agung membuat kekuasaan agama menjadi begitu luas dan besar di segala bidang.
Abad pertengahan merupakan abad kebangkitan religi di eropa. Pada masa ini agama berkembang dan mempengaruhi hampir seluruh kegiatan manusia, termasuk pemerintahan. Sebagai konsekuensinya, sains yang telah berkembang di zaman klasik dipinggirkan dan dianggap sebagai ilmu sihir yang mengalihkan perhatian manusia dari pemikiran ketuhanan.
Eropa dilanda Zaman Kegelapan sebelum tiba Zaman Pembaharuan. yang dimaksud Zaman Kelam atau Zaman Kegelapan ialah zaman masyarakat Eropa menghadapi kemunduran intelek dan kemunduran ilmu pengetahuan

Zaman kegelapan di Arab

Sekitar akhir abad ke-15 hingga abad ke-17 terjadilah ‘kebangkitan’ Eropa yang dikenal dengan Renaissance. Tiba-tiba saja kecemerlangan peradaban Yunani-Romawi pulih dengan sains, teknologi, dan seni sebagai indikatornya. Muncul pertanyaan, dimanakah beredarnya ilmu pengetahuan dalam rentang sepuluh abad kegelapan Barat? Jawabannya adalah peradaban Islam. Zaman keemasan Islam diwarnai dengan pewarisan pusaka sains Yunani dan pengembangan serta penerapannya yang kemudian diadopsi Barat untuk meraih kebangkitan kembali. Sebuah sumbangsih filsafat Islam bagi kemajuan sains Barat. fakta sebenarnya yang terjadi, bahwa penemuan-penemuan sains dan teknologi itu sebagian besar berasal dari masa kejayaan Kekhalifahan Islam, oleh para sarjana Muslim contohnya sebagai berikut

476

Awal Eropa memasuki masa kegelapan (Dark Ages), yaitu sejak jatuhnya kekaisaran Romawi terakhir tanggal 4 September 476 di mana kaisar Romawi Barat, Romulus Augustus, diberhentikan oleh Odoacer.

571

Kelahiran Nabi Muhammad Saw pada tanggal 12 Rabiul Awal pada Tahun Gajah (bertepatan dengan 20 April 571).  Disebut Tahun Gajah disebabkan pada tahun itu Raja Abrahah dari Yaman dengan 60 ribu pasukan bergajahnya ingin menghancurkan Kabah (Baitullah) di Makkah, namun digagalkan Allah Swt dengan serangan burung ababil yang melempari pasukan itu dengan batu berapi (QS.Al-Fiil).  Muhammad Saw adalah Rasul terakhir utusan Allah Swt yang membawa risalah kenabian untuk seluruh umat manusia dan alam semesta.

610

Nabi Muhammad Saw menerima wahyu pertama, yakni Alquran surah Al-alaq ayat 1-5 yang diawali dengan kalimat “iqro” yang artinya bacalah. Kalimat ini menjadi awal ditemukannya metoda ilmiah, yakni metode empirik-induktif dan percobaan yang menjadi kunci pembuka rahasia-rahasia alam semesta yang menjadi perintis modernisasi Eropa dan Amerika.

Sepanjang Eropa mengalami masa kegelapan, di sebelah selatan Laut Tengah berkembang kerajaan bangsa Arab yang dipengaruhi dengan Islam. Dengan berkembangnya pengaruh Islam, maka semakin banyak pula tokoh-tokoh ilmuwan Islam yang berperan dalam perkembangan Ilmu. Dalam buku Sejarah Filsafat Ilmu & Teknologi karangan Burhanuddin Salam (2004), bukuFilsafat Ilmu dan Perkembangannya karangan M. Thoyibi (1997), serta buku Filsafat Ilmu yang disusun oleh Tim Dosen Filsafat Ilmu UGM (2001), disebutkan beberapa tokoh ilmuwan muslim yang berpengaruh bagi sejarah perkembangan ilmu. Mereka adalah sebagai berikut:

1)      al-Fārābi (870 M - 950 M). Al-Farabi adalah seorang komentator filsafat Yunani yang sangat ulung di dunia Islam. Kontribusinya terletak di berbagai bidang seperti matematika, filosofi,pengobatan, bahkan musik.

2)      al-Khawārizmī (780 M - 850 M). Hasil pemikirannya berdampak besar pada matematika, yang terangkum dalam buku pertamanya, al-Jabar. 

3)      al-Kindi (801 M - 873 M), bisa dikatakan merupakan filsuf pertama yang lahir dari kalangan Islam. Al Kindi menuliskan banyak karya dalam berbagai bidang, geometri, astronomi, astrologi, aritmatika, musik(yang dibangunnya dari berbagai prinip aritmatis), fisika, medis, psikologi, meteorologi, dan politik

4)      al-Ghazali (1058 M - 1111 M) adalah seorang filosof dan teolog muslim Persia, yang dikenal sebagai Algazel di dunia Barat. Karya-karyanya berupa kitab Al-Munqidh min adh-Dhalal,Al-Iqtishad fi al-I’tiqad, Al-Risalah al-Qudsiyyah, Kitab al-Arba’in fi Ushul ad-Din, Mizan al-Amal, Ad-Durrah al-Fakhirah fi Kasyf Ulum al-Akhirah, Ihya Ulumuddin (Kebangkitan Ilmu-Ilmu Agama) merupakan karyanya yang terkenal, Kimiya as-Sa’adah (Kimia Kebahagiaan),Misykah al-Anwar (The Niche of Lights), Maqasid al-Falasifah, Tahafut al-Falasifah (buku ini membahas kelemahan-kelemahan para filosof masa itu, yang kemudian ditanggapi oleh Ibnu Rushdi dalam buku Tahafut al-Tahafut (The Incoherence of the Incoherence), Al-Mushtasfa min ‘Ilm al-Ushul, Mi’yar al-Ilm (The Standard Measure of Knowledge), al-Qistas al-Mustaqim (The Just Balance), dan Mihakk al-Nazar fi al-Manthiq (The Touchstone of Proof in Logic)

5)      Ibnu Sina (980 M -1037 M). Ia dikenal sebagai Avicenna di Dunia Barat. Ia adalah seorang filsuf, ilmuwan, dan juga dokter.

Bab VI

Kosmologi Baru

Kosmologi berasal dari kata Yunani “kosmos” dan “logos”. “Kosmos” berarti susunan, atau ketersusunan yang baik. Lawannya ialah “Chaos”, yang berarti “kacau balau” (Bakker, 1995: 39). Sedangkan “logos” juga berarti “keteraturan”, sekalipun dalam “kosmologi” lebih tepat diartikan sebagai “azas-azas rasional” (Kattsoff, 1986: 75).

Istilah “kosmologi” (cosmology) dipakai pertama kali oleh Christian von Wolff dalam bukunya “Discursus Praeliminaris de Philosophia in Genere” tahun 1728, dengan menempatkannya dalam skema pengetahuan filsafat sebagai cabang dari “metafisika” dan dibedakan dengan cabang-cabang metafisika yang lain seperti “ontologi”, “teologi metafisik”, maupun “psikologi metafisik” (Munitz, dalam Edward, ed., 1976: 237). 

Dengan demikian, sejak “klasifikasi Christian”, “kosmologi” dimengerti sebagai sebuah cabang filsafat yang membicarakan asal mula dan susunan alam semesta; dan dibedakan dengan “ontologi” atau “metafisika umum” yang merupakan suatu telaah tentang watak-watak umum dari realitas natural dan supernatural; juga dibedakan dengan “filsafat alam” (The philosophy of nature) yang menyelidiki hukum-hukum dasar, proses dan klasifikasi objek-objek dalam alam (Runes, 1975: 68-69).

Kosmologi dapat di bedakan menjadi dua jenis , yaitu

·         Kosmologi filsafat

·         Kosmologi Ilmiah

Kosmologi ilmiah (scientific cosmology) lebih berpijak pada suatu studi empiris tentang gejala-gejala astronomis. Upaya-upaya yang selalu dilakukan adalah membuat model-model “alam semesta” atas dasar penemuan-penemuan observatorial oleh para astronom.Berbeda dengan kosmologi filsafat yang yang murni konsepsional dan merupakan analisis kategorial yang dilakukan secara “spekulatif” oleh para filsuf, merupakan “usaha rasional” dari manusia untuk mencari penjelasan tentang berbagai hal mengenai “dunia”.

Dalam tradisi pemikiran Barat (Yunani, Eropa), perkembangan pemikiran kosmologi filsafat berkembang sejalan dengan perkembangan pemikiran filsafat Barat. Dalam tradisi filsafat Barat, mitologi lebih bersifat spekulatif-deduktif, sedangkan kosmologi filsafati cenderung lebih kritis-induktif dalam arti tidak mungkin lagi menutup mata terhadap kosmologi ilmiah maupun temuan-temuan ilmiah yang lain.

1.       Topik utama kosmologi filsafat menurut Hegel :

·         “kontingensi” (kemestian yang merujuk pada “hukum”)

·         “kepastian”

·         “keabadian”

·         batas-batas dan hukum formal dunia

·         kebebasan manusia

·         Asal mula kejahatan

Namun rata-rata filsuf hanya mempersoalkan hakikat dan hubungan antara ruang dan waktu, dan persoalan tentang hakikat kebebasan dan asal mula kejahatan sebagai materi telaah di luar bidang kosmologi (Runes, ed, 1975: 69).

Sejarah Perkembangan Kosmologi Filsafat Barat

Secara historis perkembangan kosmologi filsafat (barat) dimulai dari filsuf-filsuf alam pra Sokratik, yang kemudian persoalan-persoalannya oleh Plato dalam “Timaeus” dan oleh Aristoteles dalam “Physics” disistematisir dan diperluas. Secara umum kosmologi filsafati di Yunani , dengan berbagai varian pemikiran, sepakat bahwa ruang jagad raya ini terbatas dan di bawah pengaruh hukum-hukum yang tidak dapat dirubah, yang memiliki ketentuan dan irama tertentu. Perkembangan berikut, pada Abad Tengah, mulai diperkenalkan konsep-konsep “penciptaan” dan “kiamat”, “keajaiban” dan “pemeliharaan” oleh Tuhan dalam kosmologi.

Kosmologi Baru dari Copernicus Menuju ke Galileo dan Kepler

       Pada abad ke-12, para ilmuawan Arab,dan ahli taurat memperkenalkan ilmu astronomi berdasarkan model Helenistik,namun gereja katolik memutuskan untuk menerima/mengadobsi model kosmologi geosentris Ptolemeus.

       Ilmuwan Polandia bernama Nicolas Copernicus (1473-1544) mengemukakan model heliosentrisnya,Copernicus mendalilkan bahwa Matahari sebagai pusat alam semesta dan Bumi beserta planet-planet beredar mengelilingi Matahari dalam orbit lingkaran.

       Pada tahun 1609, Galileo menemukan teleskop dan berdasarkan penyelidikan ilmiahnya, ia menyatakan bahwa model alam semesta geosentris dari Ptolemy benar-benar tidak digunakan para peneliti berpengetahuan dan digantikan model heliosentris (Drake, 1990: 145-163).

       Ilmuwan Johannes Kepler merumuskan tiga pernyataan matematis yang secara akurat menggambarkan revolusi planet-planet di sekitar Matahari.

 Dapat disimpulkan dari Hukum Kepler :

1. Bahwa orbit planet tidak melingkar, tapi elips, matahari menduduki salah satu fokus dari elips.

2. Bahwa kecepatan gerak planet bervariasi di berbagai bagian orbit sedemikian rupa bahwa garis imajiner ditarik dari matahari ke planet ini, artinya, vektor radius orbit planet selalu menyapusama daerah dalam waktu tertentu.

3. Kuadrat jarak dari berbagai planet dari matahari adalah sebanding dengan kubus dari mereka periode revolusi tentang matahari.

     Pada tahun 1687, Isaac Newton mengemukakan teori gravitasi yang mendukung model Copernicus dan menjelaskan bagaimana benda secara umum bergerak dalam ruang dan waktu (Hall, 1992:202). Newton memperjelas pandangan heliosentrisnya tentang tata surya, yang dikembangkan dalam bentuk lebih modern, karena pada pertengahan 1680-an dia sudah mengakui Matahari tidak tepat berada di pusat gravitasi tata surya Bagi Newton, titik pusat Matahari atau benda langit lainnya tidak dapat dianggap diam, namun seharusnya "titik pusat gravitasi bersama Bumi, Matahari dan Planet-planetlah yang harus disebut sebagai Pusat Dunia", dan pusat gravitasi ini "diam atau bergerak beraturan dalam garis lurus".(Newton mengadopsi pandangan alternatif "tidak bergerak" dengan memperhatikan pandangan umum bahwa pusatnya, di manapun itu, tidak bergerak.

Bab VII

Galileo dan Fisika Baru

Galileo Galilei dilahirkan di Pisa, Toscana pada tanggal 15 Februari 1564. Dia menerima pendidikan pertamanya di sebuah biara di dekat Florence, dan di tahun 1581. Sekitar tahun 1609 Galileo menyatakan kepercayaannya bahwa Copernicus berada di pihak yang benar, tetapi waktu itu dia tidak tahu cara membuktikannya. Pada tahun 1614, dari Santa Maria Novella, Tommaso Caccini mengecam pendapat Galileo tentang pergerakan bumi, anggapan bahwa teori ini sesat dan berbahaya.Dalam bukunya Dialogo Sopra i due massimi sistemi del mondo (Dialog tentang Dua Sistem Penting Dunia) yang di terbitkan pada tahun 1632 di Flourence,buku ini menyangkut dukungannya terhadap teori Copernicus yang merupakan peragaan-peragaan hebat yang mendukung teori tersebut.Galileo di duga membuat pernyatan “Dan dia masih terus berputar’,yang mana pernyataan ini merujuk pada doktrin Copernicus tentang gerak rotasi bumi.Ia di anggap melecehkan agama,yang mengakibatkan ia harus di tahan di Sienna(hukuman tahanan rumah).

Pendapat dari Galileo juga bertentangan dari pendapat Aristoteles yang menyatakan bahwa “Kecepatan benda yang jatuh sebanding dengan beratnya”.Sedangkan Galileo berpendapat bahwa, “Kecepatan benda yang jatuh tidak bergantung pada beratnya, asalkan beratnya cukup untuk melawan hambatan atmosfer”.Untuk menunjukkan kesalahan doktrin yang telah di buat oleh aristoteles, galileo melakukan suatu eksperimen.

Ø  “Galileo menjatuhkan dua buah meriam dengan berat masing-masing setengah pon dan seratus pon dari atap menara miring di Pisa. Kedua meriam itu mencapai tanah secara bersamaan”.

Dari eksperimen ini membuktikan bahwa kecepatan benda yang jatuh tidak bergantung dengan beratnya, Asalkan benda itu dapat melawan hambatan dari atmosfer.

Galileo di kenal sebagai pencetus metode penelitian ilmiah secara eksperimen.Tetapi ekperimen yang dilakukkannya ini membuat ia dituduh melakukan sihir oleh masyarakat sekitar,Aristoteles juga membantah paham Aristoteles yang menyebutkan bahwa”benda selalu bergerak menuju tempat yang mereka alami dan berpusat pada alam semesta yaitu Bumi.Dengan pembantahan ini bukan hanya membantah teori geosentris oleh Ptolemus,dan paham Aristoteles,tetapi juga membantah Kitab suci agama Nasrani yang menyebutkan bahwa bumi di pasak di tempatnya dan tidak bergerak sama sekali.Karena perbuatannya ini,Galileo di jatuhi hukuman,hingga ia meninggal sebagai tahanan rumah.

Pada fisika baru juga terdapat tokoh Fisika lain selain Galileo Galilei,antara lain :

Ø  Stevinus orang yang mampu menyelesaikan persoalan tentang gaya tak langsung dan dia juga yang menemukan prinsip penting dalam hidroninamik, yaitu bahwa tekanan fluida sebanding dengan kedalamannya tanpa bergantung pada bentuk pipanya.

Ø  William Gilbert,yang dikenal sebagai bapak Listrik Modern, Gilbert adalah orang pertama yang menyatakan bahwa bumi adalah sebuah magnet yang sangat besar.Dia menyebutkan adanya kutub utara dan kutub selatan di bumi ini. Dia juga menemukan “muatan listrik” dan menunjukan bahwa muatan listrik itu dapat disimpan beberapa saat didalam suatu benda dengan cara menutupi benda itu dengan bahan-bahan yang tidak dapat menghantar listrik, misalnya kain sutera walaupun tentunya konduksi listrik tidak terlalu dimengerti. Peralatan listrik pertama yang dibuat Gilbert adalah manometer.

Ø  Torricelli,Menemukan teori tekanan atmosfer dengan menggunakan Mercuri,melakukan penelitian pada bidang Hidrolik,melakukan perbaikan pada mikroskop dan teleskop.

Ø  Johannes Kepler, merumuskan 3 pernyataan yang menggambarkan planet-planet di sekitar matahari.

Hukum Kepler

1.       “ bahwa orbit planet tidak melingkar tapi ellips dan matahari menduduki salah satu tempat dari ellips”.

2.       “bahwa kecepatan gerak planet bervariasi di berbagai bagian orbit”.

3.       “kuadrat jarak berbagai planet dari matahari sebanding dengan revolusi matahari”.

Bab VIII

Newton,Komposisi Cahaya dan Hukum Gravitasi

A.       NEWTON

Isaac Newton adalah ahli fisika, matematika, astronomi, kimia, dan ahli filsafat yang berasal dari Inggris.  Newton lahir pada 4 Januari 1643 di Wolllstrope, Lincolnshire.  Ayahnya adalah seorang petani dan meninggal tiga bulan sebelum Newton lahir.  Dua tahun  kemudian ibunya menikah lagi dan meninggalkan Newton bersama neneknya.

Newton adalah anak yang pintar.  Awalnya Newton bersekolah di sekolah desa , namun kemudian ia pindah ke sekolah yang lebih baik di Grantham dimana disana ia menjadi murid dengan peringkat atas.  Sejak usia 12 hingga  17 tahun dia mengenyam pendididkan di sekolah The Kings School yang terletak di Gratham.  Keluarganya sempat mengeluarkan Newton dari sekolah dengan alasan agar dia menjadi petani saja, bagaimanapun Newton terlihat tidak menyukai pekerjaan barunya dan pada akhirnya setelah meyakinkan keluarganya dan ibunya dengan bantuan paman dan gurunya, Newton dapat menamatkan sekolah pada usia 18 tahun dengan nilai yang memuaskan. 

Pada tahun 1661 Newton melanjutkan pendidikannya ke Cambridge University.  Namun pada bulan Oktober 1665, sebuah epidemic wabah universitas dipaksa untuk menutup dan Newton kembali ke Woolsthrope.  Dua tahun ia menghabiskan waktunya untuk optic dan matematika dan akhirnya ia kembali ke Cambridge dan bergabung dengan Trinity College.  Dua tahun kemudian ia diangkat sebagai guru besar matematika Lucasian.

Pada tahun 1670 sampai 1672, Newton memberikan pelajaran tentang optic.  Selama masa ini dia sendiri menyelidiki refraksi cahaya dan memberikan demonstrasi bahwa sebuah prisma dapar memecah cahaya putih menjadi berbagai macam spectrum warna dan sebuah lensa pada prisma yang kedua dapat membentuk spectrum warna tersebut menjadi satu cahaya putih kembali.

Pada tahun 1687 dengan bantuan temannya Edmond Halley, newton menerbitkan karya tunggal terbesarnya, “Philosophiae Naturalis Principia Mathematical” (Prinsip Matematika Filsafat Alam).  Buku ini dikatakan sebagai buku yang paling berpengaruh dalam sejarah perkembangan ilmu pengetahuan.  Karyanya ini menjelaskan tentang hukum gravitasi dan tiga asas pergerakan, yang mengubah pandangan orang terhadap hukum fisika alam selama tiga abad kedepan dan menjadi dasr dari ilmu pengetahuan modern. 

Pada tahun 1689, Newton terpilih menjadi anggota parlemen Universitas Cambridge (1689-1690 dan 1701-1702).  Pada 1696, Newton diangkat sipir di Royal mint dan menetap di London.  Dia mengambil tugas Mint yang sangat serius dan berkampanye melawan korupsi dan inefisiensi dalam organisasi.  Pada 1703 ia terpilih sebagai presiden Royal Society, sebuah kantor yang dipegangnya hingga kematiannya.  Newton meninggal pada 31 Maret 1727 dan dimakamkan di Westminster Abbey.  Berikut ini daftar karya Newton:

1.       Method of Fluxion (1671)

2.       De Motu Corporum (1684)

3.       Philosophiae Naturalis Principa Mathematica (1687)

4.       Opticks (1704)

5.       Reports as Master of the Mint (1701-1725)

6.       Arithmetica Universalis (1707)

7.       An Historical Account of Two Notable Coruptions of Scripture (1754)

B.  Komposisi Cahaya

                Cahaya pertama kali dibahas secara rinci oleh Newton.  Pendirian Newton yang oleh pengikutnya ditafsirkan sebagai teori partikel, kemudian menjadi dogma selama seabad lamanya.  Pengertian partikel nantinya diserang oleh teori gelombang Young dan Fresnel pada awal abad ke-19.

Ketika muda Newton sudah mengasah lensa.  Pada umur 23 tahun ia membeli prisma dan meneliti cahaya warna warni yang dihasilkannya.  Cahaya putih menurutnya bukan murni melainkan campuran berbagai warna.  Jika berbagai warna itu digabungkan akan didapat cahaya putih.  Hal ini dibeberkan ke siding Royal Society.  Pengamatan Newton dikecam habis-habisan oleh Robert Hooke.

Pada tahun 1704 Newton menerbitkan Opticks, pada bagian akhir opticks edisi pertama yang terbit setahun setelah Hooke meninggal, Newton kembali mengajukan beberapa spekulasi secra lebih hati-hati tentang sifat cahaya.  Ia menguraikan secra terperinci teori tentang cahaya.  Dia menganggap cahaya terbuat partikel-partikel (corpuscles) yang sangat halus, bahwa materi biasa terdiri dari partikel yang lebih kasar, dan berspekulasi bahwa melalui sejenis transmutasi alkimia “mungkinkah benda kasar dan cahya dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain, dan mungkinkah benda-benda menerima aktivitasnya dari partikel cahaya yang memasuli komposisinya?”. Spekulasi tentang cahya ia tuangkan dalam bentuk sejumlah pertanyaan.  Satu diantaranya mengungkapkan keyakinannya bahwa cahaya bersifat seperti partikel

Pemahaman tentang cahaya dan warna dimulai oleh Isaac Newton (1642-1726) dan serangkaian percobaan yang diterbitkan pada tahun1672. Dia adalah orang pertama yang mempelajari pelangi. Ia membiaskan cahaya putih dengan sebuah prisma, sehingga menjadi warna komponennya: merah, oranye, kuning, hijau, biru, dan ungu.

C.  Gravitasi

a.       Sejarah Gravitasi

Aristoteles percaya kalau benda yang lebih berat akan jatuh lebih cepat dari yang lebih ringan.  Ini tentu anggapan yang masuk akal bila memegang sebuah bulu di satu tangan dan batu di tangan lainnya dan menjatuhkan secara serentak dari satu ketinggian, maka batu akan menimpa jari-jari kaki terlebih dahulu.  Ini tentu saja karena hambatan udara, namun bagi Aristoteles itu jelas kalau benda berat jatuh lebih cepat.

Karya modern pada teori gravitasi dimulai dengan karya Galileo Galilei di akhir abad ke 16 dan awal abad ke 17.  Dalam percobaan terkenalnya ia menjatuhkan bola-bola dari menara pisa, dan kemudian dengan pengukuran yang teliti pada bola yang turun pada sudut tertentu, Galileo menunjukkan kalau gravitasi mempercepat semua benda pada tingkat yang sama.  Ini adalah kemajuan besar dibandingkan keyakina Aristoteles kalau benda berat jatuh lebih cepat.  Galileo dengan benar mengatakan bahwa hambatan udara adalah alas an mengapa benda yang ringan jatuh lebih lambat dalam sebuah atmosfer.  Karya Galileo memacu perumusan teori gravitasi Newton.

Banyak kisah yang menceritakan bahwa Newton mendapatkan rumus tentang teori gravitasi dari sebuah apel yang jatuh dari pohon.  Dikisahkan bahwa suatu hari Newton duduk dan belajar di bawah pohon apel dan saat itu sebuah apel jatuh dari pohon tersebut.  Dengan mengamati apel yang jatuh, Newton mengambil kesimpulan bahwa ada sesuatu kekuatan yang menarik apel tersebut jatuh ke bawah, dan kekuatan itu yang kita kenal sekarang dengan nama gravitasi.

b.       Hukum Gerak Newton

Isaac Newton menyadari bahwa matematika adalah cara untuk menjelaskan hukum-hukum alam seperti gravitasi, dan membuat beberapa rumus untuk menghitung “pergerakan benda” dan “gravitasi bumi”. Gravitai adalah kekuatan yang membuat suatu benda selalu bergerak jatuh ke bawah. Dengan tiga prinsip dari dasar hukum pergerakan, Newton dapat menjelaskan dan memebuktikan bahwa planet beredar mengelilingi matahari da;am orbit yang berbentuk oval dan tidak bulat penuh. Kemudian Newton menggunakan tiga prinsip dasar pergerakan yang sekarang ini dikenal sebagai Hukum Newton untuk menjelaskan bagimana benda bergerak.

Hukum gerak Newton adalah tiga hukum fisika yang menjadi dasar mekanika klasik. Hukum ini menggambarkan hubungan antara gaya yang bekerja pada suatu benda dan gerak yang disebabkannya. Hukum ini telah dituliskan dengan pembahasan yang berbeda-beda setelah hampir 3 abad, dan dapat di rangkum sebagai berikut:

1.       Hukum pertama: setiap benda akan memiliki kecepatan yang konstan kecuali ada gaya yang resultannya tidak nol bekerja pada beda tersebt. Berarti jika resultan gaya nol, maka pusat massa dari suatu beda tetap diam, atau bergerak dengan kecepatan konstan (tidak mengalami percepatan).

2.       Hukum kedua: sebuah benda dengan massa M mengalami gaya resultan sebesar F akan mengalami percepatan a yang arahnya sama dengan arah gaya, dding lurus dan besarnya berbanding lurus terhadap F dan berbanding terbalik terhadap M. atau F=Ma. Bias juga diartikan resultan gaya yang bekerja pada suatu benda sama dengan turunan dari momentum linier benda tersebut terhadap waktu.

3.       Hukum ketiga: gaya aksi dan reaksi dari dua benda memiliki besar yang sama, dengan arha terbalik, dan segaris. Artinya jika ada beda A yag member gaya sebesar F pada benda B, maka benda B akan member gaya sebesar –F kepada benda A. F dan –F memiliki besar yang sama namun arahnya berbeda. Hukum ini juga terkanal sebagai hukum aksi-reaksi, dengan F disebut sebgai aksi dan –F adalah reaksinya.

Bab IX

Perkembangan Astronomi Modern

1. Hakikat Astronomi

1.       Pengertian Dasar Astronomi

Astronomi, yang secara etimologi berarti "ilmu bintang" (dari Yunani: άστρο, + νόμος), adalah ilmu yang melibatkan pengamatan dan penjelasan kejadian yang terjadi di luar Bumi dan atmosfernya.

Ilmu ini mempelajari asal-usul, evolusi, sifat fisik dan kimiawi benda-benda yang bisa dilihat di langit (dan di luar Bumi), juga proses yang melibatkan mereka.

B.       Cabang-Cabang Ilmu Astronomi

                Pada abad ke-20, astronomi profesional terbagi menjadi dua cabang:

-          astronomi observasional

Yaitu melibatkan pengumpulan data dari pengamatan atas benda-benda langit, yang kemudian akan dianalisis menggunakan prinsip-prinsip dasar fisika.

-          astronomi teoretis

Yaitu terpusat pada upaya pengembangan model-model komputer/analitis guna menjelaskan sifat-sifat benda-benda langit serta fenomena-fenomena alam lainnya.

Adapun kedua cabang ini bersifat komplementer — astronomi teoretis berusaha untuk menerangkan hasil-hasil pengamatan astronomi observasional, dan astronomi observasional kemudian akan mencoba untuk membuktikan kesimpulan yang dibuat oleh astronomi teoretis.

Berdasarkan pada subyek atau masalah, ada beberapa pengklarifikasian dalam ilmu astronomi sebagai berikut :

q   Astrometri

Yaitu cabang ilmu Astronomi yang mempelajari hubungan geometris benda-benda angkasa, meliputi: kedudukan benda-benda angkasa, jarak benda angkasa yang satu dengan yang lain, ukuran benda angkasa, rotasi dan revolusinya.. Mendefinisikan sistem koordinat yang dipakai dan kinematika dari benda-benda di galaksi kita.

q   Kosmologi

Yaitu penelitian alam semesta sebagai seluruh dan evolusinya.

q   Fisika galaksi

Yaitu penelitian struktur dan bagian galaksi kita dan galaksi lain.

q   Astronomi ekstragalaksi.

Yaitu penelitian benda (sebagian besar galaksi) di luar galaksi kita.

q   Pembentukan galaksi dan evolusi

Yaitu penelitian pembentukan galaksi, dan evolusi mereka.

q   Ilmu planet

Yaitu penelitian planet dan tata surya.

q  Evolusi bintang

Yaitu penelitian evolusi bintang dari pembentukan mereka sampai akhir mereka sebagai bintang sisa.

q   Pembentukan bintang

Yaitu penelitian kondisi dan proses yang menyebabkan pembentukan bintang di dalam awan gas, dan proses pembentukan itu sendiri.

3. Sejarah Perkembangan Astronomi Modern

1. Purbach dan Yohanes Muller

(1423-1461) Awal perkembangan ilmu astronomi modern dimulai oleh Purbach di universitas Wina serta lebih khusus lagi oleh muridnya Yohanes muller (1436-1476). Walther adalah seorang yang kaya, ia memiliki observatorium pribadi, serta mesin percetakan pribadi. Muller bersama Walther membuat penanggalan berdasarkan benda-benda langit yang banyak dipakai oleh para pelaut Spanyol dan Portugis.

2. Nicolas Coprnicus

Sistem Copernicus yang baru tentang alam semesta menempatkan matahari sebagai pusat alam semesta, serta terdapat tiga jenis gerakan bumi.

 Tiga jenis gerakan bumi , yaitu :

a.        gerak rotasi bumi (perputaran bumi pada porosnya).

b.       gerak revolusi (gerak bumi mengelilingi matahari)

c.        suatu girasi perputaran sumbu bumi yang    mempertahankan waktu siang dan malam sama panjangnya.

Copernicus menerbitkan hasil karyanya sendiri pada tahun 1543 berjudul “On the Revolutions Of the Celestial Orbs.

3. Kontribusi Ilmuwan Musim Dalam Bidang Astronomi

-          Astronomi Islam Setelah runtuhnya kebudayaan Yunani dan Romawi pada abad pertengahan, maka kiblat kemajuan ilmu astronomi berpindah ke bangsa Arab. Astronomi berkembang begitu pesat pada masa keemasan Islam (8 - 15 M).    Salah satu bukti dan pengaruh astronomi Islam yang cukup signifikan adalah  :

-          Penamaan sejumlah bintang  yang   menggunakan       bahasa Arab, seperti Aldebaran dan Altair, Alnitak, Alnilam, Mintaka (tiga bintang terang di sabuk Orion), Aldebaran, Algol, Altair, Betelgeus

-          Beberapa istilah dalam `ratu sains' itu yang hingga kini masih digunakan, seperti alhidade, azimuth, almucantar, almanac, denab, zenit, nadir, dan vega.

 Ahli sejarah sains, Donald Routledge Hill, membagi sejarah astronomi Islam ke dalam empat periode, yaitu :

¢  Periode pertama (700-825 M)

Adalah masa asimilasi dan penyatuan awal dari astronomi Yunani, India dan Sassanid.

¢  Periode kedua (825-1025)

Adalah masa investigasi besar-besaran dan penerimaan serta modifikasi sistem Ptolomeus.

¢  Periode ketiga

Adalah masa kemajuan sistem astronomi Islam.

¢   Periode keempat.

Adalah masa stagnasi, hanya sedikit kontribusi yang dihasilkan.

Ahli astronomi Islam pun bermunculan :

-          Nasiruddin at-Tusi

Nasiruddin at-Tusi berhasil memodifikasi model semesta episiklus Ptolomeus dengan prinsip-prinsip mekanika untuk menjaga keseragaman rotasi benda-benda langit.

-          Ahli matematika dan astronomi Al-Khawarizmi,

Ahli matematika dan astronomi Al-Khawarizmi, banyak membuat tabel-tabel untuk digunakan menentukan saat terjadinya bulan baru, terbit-terbenam matahari, bulan, planet, dan untuk prediksi gerhana.

-          Ahli astronomi lainnya, seperti Al-Batanni

Al-Batanni banyak mengoreksi perhitungan Ptolomeus mengenai orbit bulan dan planet-planet tertentu. Dia membuktikan kemungkinan gerhana matahari tahunan dan menghitung secara lebih akurat sudut lintasan matahari terhadap bumi, perhitungan yang sangat akurat mengenai lamanya setahun matahari 365 hari, 5 jam, 46 menit dan 24 detik.

   Ilmuwan Islam begitu banyak memberi kontribusi bagi pengembangan dunia astronomi, yaitu :

1. Al-Battani (858-929)

 Sejumlah karya tentang astronomi terlahir dari buah pikirnya. Salah satu karyanya yang paling populer adalah al-Zij al-Sabi. Kitab itu sangat bernilai dan dijadikan rujukan para ahli astronomi Barat selama beberapa abad, selepas Al-Battani meninggal dunia. Ia berhasil menentukan perkiraan awal bulan baru, perkiraan panjang matahari, dan mengoreksi hasil kerja Ptolemeus mengenai orbit bulan dan planet-planet tertentu. Al-Battani juga mengembangkan metode untuk menghitung gerakan dan orbit planet-planet. Ia memiliki peran yang utama dalam merenovasi astronomi modern yang berkembang kemudian di Eropa.

2. Al-Sufi (903-986 M)

 Orang Barat menyebutnya Azophi. Nama lengkapnya adalah Abdur Rahman as-Sufi. Al-Sufi merupakan sarjana Islam yang mengembangkan astronomi terapan. Ia berkontribusi besar dalam menetapkan arah laluan bagi matahari, bulan, dan planet dan juga pergerakan matahari. Dalam Kitab Al-Kawakib as-Sabitah Al-Musawwar, Azhopi menetapkan ciri-ciri bintang, memperbincangkan kedudukan bintang, jarak, dan warnanya. Ia juga ada menulis mengenai astrolabe (perkakas kuno yang biasa digunakan untuk mengukur kedudukan benda langit pada bola langit) dan seribu satu cara penggunaannya.

3.       Biruni (973-1050 M)

 Ahli astronomi yang satu ini, turut memberi sumbangan dalam bidang astrologi pada zaman Renaissance. Ia telah menyatakan bahwa bumi berputar pada porosnya. Pada zaman itu, Al-Biruni juga telah memperkirakan ukuran bumi dan membetulkan arah kota Makkah secara saintifik dari berbagai arah di dunia. Dari 150 hasil buah pikirnya, 35 diantaranya didedikasikan untuk bidang astronomi.

4. Ibnu Yunus (1009 M)

  Sebagai bentuk pengakuan dunia astronomi terhadap kiprahnya, namanya diabadikan pada sebuah kawah di permukaan bulan. Salah satu kawah di permukaan bulan ada yang dinamakan Ibn Yunus. Ia menghabiskan masa hidupnya selama 30 tahun dari 977-1003 M untuk memperhatikan benda-benda di angkasa. Dengan menggunakan astrolabe yang besar, hingga berdiameter 1,4 meter, Ibnu Yunus telah membuat lebih dari 10 ribu catatan mengenai kedudukan matahari sepanjang tahun.

5.       Al-Farghani

 
Nama lengkapnya Abu'l-Abbas Ahmad ibn Muhammad ibn Kathir al-Farghani. Ia merupakan salah seorang sarjana Islam dalam bidang astronomi yang amat dikagumi. Beliau adalah merupakan salah seorang ahli astronomi pada masa Khalifah Al-Ma'mun. Dia menulis mengenai astrolabe dan menerangkan mengenai teori matematik di balik penggunaan peralatan astronomi itu. Kitabnya yang paling populer adalah Fi Harakat Al-Samawiyah wa Jaamai Ilm al-Nujum tentang kosmologi.

6.       Al-Zarqali (1029-1087 M)

Saintis Barat mengenalnya dengan panggilan Arzachel. Wajah Al-Zarqali diabadikan pada setem di Spanyol, sebagai bentuk penghargaan atas sumbangannya terhadap penciptaan astrolabe yang lebih baik. Beliau telah menciptakan jadwal Toledan dan juga merupakan seorang ahli yang menciptakan astrolabe yang lebih kompleks bernama Safiha.

7.       Jabir Ibn Aflah (1145 M)

Sejatinya Jabir Ibn Aflah atau Geber adalah seorang ahli matematik Islam berbangsa Spanyol. Namun, Jabir pun ikut memberi warna da kontribusi dalam pengembangan ilmu astronomi. Geber, begitu orang barat menyebutnya, adalah ilmuwan pertama yang menciptakan sfera cakrawala mudah dipindahkan untuk mengukur dan menerangkan mengenai pergerakan objek langit. Salah satu karyanya yang populer adalah Kitab al-Hay'ah.  

Perkembangan Ilmu Astronomi Pada Zaman Modern

¢  Bukti pesatnya perkambangan astronomi adalah banyaknya penemuan-penemuan benda-benda luar angkasa seperti halnya planet-planet baru dan galaksi-galaksi contohnya adalah planet mars.

    Mereka membuat sebuah robot yang mampu menelusuri dataran Mars. Nasa Phoenix berhasil mendarat di Mars pada bulan Mei lalu. Dari sinilah diketahui bahwa planet Mars mampu dihidupi oleh manusia karena terdapat sumber air di dalamnya.

Perkembangan Ilmu Astronomi Di Indonesia

1.       Zaman Lalu  ( beberapa abad silam )    

    a.   Penanggalan kalender jawa,

    b.   Penentuan musim hujan, kemarau, panen

    c.   ritual kepercayaan lain yang menggunakan

          peredaran gerak benda langit sebagai acuan.

2.       Zaman beranjak ke masa kerajaan Hindu-Budha

   candi-candi dibangun berdasarkan letak astronomis.

     1.   Candi-candi di daerah Jawa Tengah dibangun dengan

           menghadap ke arah terbitnya Matahari, timur.

     2.   candi di Jawa Timur, menghadap ke barat, dimana

          Matahari terbenam.

    3.   Candi Borobudur, yang dibangun menghadap ke arah

          utara-selatan tepat pada sumbu rotasi Bumi. Gunadharma,

          yang membangun Candi Borobudur memakai patokan

          bintang polaris yang pada masa dinasti Syailendra masih

          terlihat dari Pulau Jawa                                                                                                          

• Tahun 1920, berdirilah Nederlandch Indische Sterrenkundige Vereeniging (Perhimpunan Ilmu Astronomi Hindia Belanda) yang dipelopori oleh Karel Alber Rudolf Bosscha. Yang mencetuskan didirikannya sebuah observatorium untuk memajukan ilmu astronomi di Hindia Belanda. Butuh usaha yang tidak mudah untuk mendirikan observatorium yang sekarang terletak di daerah Lembang, arah utara Kota Bandung itu. Mulai dari penelitian lokasi yang tepat untuk pengamatan, hingga perjalanan teleskop “Meredian Circle” dan “Carl Zeiss Jena”.
• Mulai abad ke 18, perjalanan Astronomi Indonesia telah beranjak ke arah yang lebih empiris.

    Pengamatan fenomenal itu dilakukan di Batavia (Jakarta), di sebuah Planetarium pribadi milik John Mauritz Mohr, seorang pendeta Belanda kelahiran Jerman. Selain Mohr, Astronom Perancis De Bougainvile juga melakukan pengamatan transit Venus pada tahun 1769. Dari hasil pengamatan diperoleh gambaran transit Venus yang kemudian dipublikasikan dalam Philosophical Transaction.

Bab X

Perkembangan dibidang listrik dan magnet

1.   Perkembangan listrik magnet periode I (zaman purbakala sd 1500-an)

Pada 600 SM, seorang ahli filsafat Yunani yang bernama Thales dari militus menjelaskan bahwa batu amber tersebut mempunyai kekuatan. Sementara ituahli filsafat lainnya, Theophratus mengemukakan bahwa ada benda lain yang juga mempunyai kekuatan seperti batu amber.

2.   Perkembangan listrik magnet periode II (sekitar 1550-1800 M)

       Pada 1600 M, seorang dokter dari Inggris, Willian gilbert dalam bukunya mengemukakan bahwa selain batu amber masih banyak lagi benda-benda yang dapat di beri muatan dengan cara di gosok. Oleh Gilbert benda-benda tersebut di beri nama“ electrica”.

       Pada 1646, seorang penulis dan dokter dari Inggris, Thomas Brown menggunakan istilah electricity yang di terjemahkan listrik dalam bahasa Indonesia. Setelah era Thomas Browndunia kelistrikan berkembang pesat.

       Sekitar tahun 1672,Ahli fisika Jerman yang Bernama Otto Von Guericke menemukan bahwa listrik dapat mengalir melalui suatu zat.

       Pada awal tahun 1700-an,peristiwa hantaran listrik juga di temukan oleh Stephen Gray. Lebih jauh Gray juga berhasil mencatat beberapa benda yang bertindak sebagai konduktor dan isolator listrik.

       Pada awal tahun 1700-an, ilmuan Perancis, Charles Dufay secara terpisah mengamati bahwa muatan listrik terdiri dari dua jenis.Ia juga menemukan fakta bahwa muatan listrik yang sejenis akan tolak menolak, sedangkan muatan listrik yang berbeda jenis akan tarik menarik.

       Pada tahun 1752-an ilmuan Amerika, Benjamin Franklin merumuskan teori bahwa listrik merupakan sejenis fluida (zat alir) yang dapat mengalir dari satu benda ke benda lain.

       Pada tahun 1766 ahli kimia Inggris, Joseph Priestley membuktikan secara eksperimen bahwa gaya di antara muatan- muatan listrik berbanding terbalik dengan kuadrat jarak di antara muatan-muatan tersebut. Charles Augustin de Coloumb berhasil menemukan alat untuk menentukan gaya yang berinteraksi muatan-muatan listrik. Alat ini di namakan neraca torsi.

       Charles-Augustin de Coulomb

Tahun 1785 keluarlah hukum Coulomb; daya tarik dan daya tolak kelistrikan antara dua benda yang bermuatan listrik adalah perkalian muatannya dengan kuadrat terbalik dari jaraknya.Rumus ini sangat mirip dengan hukum gravitasi Newton.

3.   Perkembangan listrik magnet periode III( 1700-1830 M)

       Pada tahun 1791, ahli biologi Italia, Luigi Galvani mengumumkan hasil percobaannya yaitu otot pada kaki katak akan berkontraksi ketika di beri arus listrik.

       Pada tahun 1800, ilmuan Italia Alessandro Volta menciptakan baterai pertama. Volta membuktikan bahwa persentuhan antara kuningan dan besi menghasilkan tenaga listrik dan menyebabkan otot itu bergerak. Volta melakukan banyak sekali percobaan dengan berbagai jenis logam. Dia membuat tumpukan koin dari dua jenis metal yang berbeda, memisahkan koin dengan kartu yang telah direndam dalam larutan garam dan menghasilkan arus listrik. Inilah baterai yang pertama atau yang disebut elemen volta.Sebagai penghargaan atas jasa-jasanya dalam bidang kelistrikan, Napoleon memberinya gelar bangsawan pada 1801. Satuan tegangan listrik disebut “volt” sebagai penghormatan atas jasa-jasanya.

       Seorang ilmuwan Inggris, Michael Faraday, adalah orang pertama yang menyadari bahwa arus listrik dapat dihasilkan dengan melewatkan magnet melaluikawat tembaga.

       Pada tahun 1819, ilmuan Denmark, Hans Christian Oersted mendemonstrasikan bahwa arus listrik dikelilingi oleh medan magnet. Tidak lama kemudian Andre Marie Ampere mengemukakan hukum yang menjelaskan arah medan magnet yang di hasilkan oleh arus listrik

       Andre Marie Ampere ( 1775-1836 ) Ampere adalah seorang ilmuwan Prancis serba bisa yang menjadi salah satu pelopor di bidang listrik dinamis (eletrodinamika).

       Pada tahun 1827, Ilmuan jerman, Georg Simon Ohm menjelaskan kemampuan beberapa zat dalam menghantarkan arus listrik dan mengemukakan hukum Ohm tentang hantaran listrik.

       Pada tahun 1830 ahli fisika amerika, Joseph Henry menemukan bahwa medan magnet yang bergerak akan menimbulkan arus listrik induksi. Gejala yang sama juga di temukan oleh Michael Faraday satu tahun kemudian. Faraday juga menggunakan konsep garis gaya listrik untuk menjelaskan gejala tersebut.

       Pada tahun 1840, ilmuan inggris James Prescott Joule dan ilmuan jerman, Herman Ludwig Ferdinand Von Helmholt mendemonstrasikan bahwa listrik merupakan salah satu bentuk energy. Pada masa ini teori-teori atau konsep-konsep kelistrikan mengalami penyempurnaan dari sumbangan-sumbangan pemikiran dari berbagai tokoh fisika seperti: James Clerk Maxwell, Heinrich Rudaf Hertz, Guglielmo Marconi, dan ilmuan-ilmuan lainnya.

4.  Perkembangan listrik magnet periode IV ( 1887 - 1925 M)

Dua prediksi Maxwell diuji secara terpisah oleh Heinrich Rudolf Hertz (1857-1894 ) dan Hendrik Antoon Lorentz ( 1853-1928 ). Maxwell meramalkan bahwa gangguan di dalam medan magnetik dan listrik harus merambat secepat cahaya. Tapi gelombang elektromagnetik seperti itu belum pernah teramati.

Pada tahun 1887, Heartz menguji prediksi itu sampai dengan memercikkan bunga api listrik di antara dua kutub. Ia mengamati bahwa di antara dua kutub di tempat lain di dalam laboratoriumnya terjadi juga percikan bunga api yang sama.Tak pelak lagi, pengaruh bunga api yang petama harus dibawa sebagai gelombang melalui udara sehingga menimbulkan bunga api yang kedua. Ia membuktikan secara experimental bahwa gelombang mirip seperti gelombang cahaya, karena menunjukkan gejala pemantulan, pembiasan, difraksi, dan polarisasi. Berkat penemuan ini, Hertz membawa kita menuju jaman telekomunikasi.

Maxwell, bersama-sama Thompson, bersikeras menghubungkan medan elektromagnetik dengan getaran dalam fluida yang bersifat mekanis. Para ilmuan sesudah maxwell telah melepaskan hubungan itu samasekali. Dalam disertasi 1892, Lorentz membabat tuntas kaitan antara medan dan fluida dengan merumuskan kembali persamaan maxwell. Lorentz telah sampai pada pengertian yang melampaui percobaan Michelson-Morley, yang memperlihatkan bahwa eter mungkin tidak ada.

Sampai sekarang, pengertian medan masih tetap bersifat elektromagnetik murni, tanpa sisa mekanis yang melekat.

Bab XI

Hukum Kekekalan Energi

A.      ASAL MULA KONSERVASI ENERGI

Pada tahun 1831 Faraday telah memperkenalkan bidang listrik magnet. Pada percobaan sebelumnya ia telah menemukan bahwa arus listrik dapat menghasilkan sifat kemagnetan, kemudian di percobaan berikutnya ia menunjukkan bahwa magnet memiliki kekuatan dalam keadaan tertentu untuk menghasilkan listrik.

Gagasan menakjubkan yang Faraday yang dikenal sebagai sebagai doktrin dari “konservasi energi”, hukum yang menyatakan pengubahan energi dai satu bentuk ke bentuk lainnya tidak akan pernah terjamin dalam suatu kuantitas yang sama, atau singkatnya “untuk menciptakan atau memusnahkan energi adalah suatu ketidakmungkinan, dan seluruh fenomena dari materi di alam semesta terbentuk dari transformasi energi.

Pemikiran faraday ini merupakan dasar dari hukum kekekalan energi, dengan kata lain, mulai muncul ide untuk melakukan penelitian mengenai konservasi energi ini muncul setelah gagasan faraday muncul.

Energi panas, tidak mampu dibuat, melainkan bentuk dari suatu transformasi energi. Untuk membuktikan kebenaran mengenai konservasi energi ini, pad abad ke-18 Count Rumford and Humphry Davy  menunjukkan,  kerja mungkin diubah kedalam bentuk panas, dan penafsiran yang benar dari fakta ini berarti transormasi dari molar menjadi gerakan intro molekular.

Dari hasil demonstrasi yang dilakukan joule ada sebuah kakuratan dan kesamaan mutlak antara “mechanical work” dan panas tanpa memperhatikan bentuk  perwujudan gerakan molar, dan dapat menghasilkan sebuah kepastian dan terukur jumlah dari panasnya. Joule menemukan, sebagi contoh, permukaan lautan di Manchester adalah setinggi 707 kali, dengan tinggi air yang hanya dua kaki dapat mengahsilkan cukup panas untuk menaikkan suhu dari satu pound air dalam satu derajat fahrenheit. Jika panas tidak dapat diciptakan namun hanya dapat  ditranformasikan dalam bentuk yang lain, maka tidak harus dalam bentuk jenis yang sama, misalnya dalam bentuk energi cahaya, energi listrik, energi magnet yang kesemuanya itu memiliki hubungan yang erat dan saling terkait anatara satu dengan yang lain, sehingga antara satu dengan lainnya dapat saling bertransformasi dengan panas. Semua analogi tersebut nampakanya menuju pada suatu kesimpulan yang benar, seluruh eksperimen yang dilakukanpun  nampakanya mendukung. Hukum setara mekanika panas kemudian menjadi kunci utama dari hukum terbesar, hukum kekekalan energi.

A.      Karangan Mayer pada 1847

Helmholtz merangkum kesimpulan dalam esainya sebagai berikut            :Tidak mungkin untuk menurunkan jumlah tak terbatas dari kekuatan mekanik (energi) meskipun dengan cara apapun termasuk mengkombinasikannya sedimikian rupa secara alamiah.

B.       JAMES PRESCOTT JOULE DAN HUKUM KEKEKALAN ENERGI

Dari hasil percobaan yang dilakukan Joule dengan tujuan untuk menentukan kesetaraan antara kalor dan energi, Joule menyimpulkan hubungan antara kalor dan usaha yaitu sebagai berikut :

a.        Kalor merupakan suatu bentuk energi yang dapat berpindah dari lingkungan ke suatu sistem atau sebaliknya karena ada perbedaan suhu antara suatu sistem dengan lingkungannya. tanpa pengaruh dari luar, kalor akan selalu berpindah dari suhu yang lebih tinggi ke suhu yang lebih rendah. Misalnya, perpindahan kalor saat pendinginan sebuah mesin kendaraan.

b.       Usaha juga merupakan suatu bentuk perpindahan energi melalui gaya yang dilakukan sistem pada lingkungan atau sebaliknya dimana titik tangkap gaya mengalami perpindahan. Misalnya, usaha pada beban yang bergerak ke bawah.

Pada percobaan Joule tersebut, terjadi kenaikan suhu air yang dapat disebabkan oleh adanya aliran kalor akibat usaha yang dilakukan. Perubahan suhu air, tentu akan menyebabkan perubahan energi kinetik partikel – partikel air dan pada akhirnya akan mengakibatkan perubahan energi dalam air. Energi dalam didefinisikan sebagai jumlah total energi kinetik partikel – partikel zat dalam suatu sistem.

C.       THOMSON DAN HUKUM KEKEKALAN ENERGI

THOMSON

(1824 – 1907)

William Thomson "memantapkan termodinamika menjadi disiplin ilmu yang resmi dan merumuskan hukumnya yang pertama dan kedua dengan terminologi yang tepat."

Hukum Termodinamika Pertama menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan maupun dimusnahkan, tetapi bentuknya dapat diubah. Hukum Kedua Termodinamika juga disebut Hukum Peluruhan Energi. Asasuniversal yang mendasari hukum ini menunjukkan bahwa semua sistem,jika tidak diprogram sebelumnya atau tidak diatur dengan tepat,cenderung berubah dari keadaan teratur menjadi tidak teratur. Inimenunjukkan bahwa secara keseluruhan, alam semesta berprosesterus-menerus menuju kondisi di mana pengaturan semakin berkurang.Ringkasnya, hukum termodinamika menunjukkan bahwa "jumlah tenaga dialam semesta tidak berubah, tapi tenaga yang ada senantiasa berkurang."

Energi disipasi adalah energi yang hilang dalam suatu sistem. Hilang dalam arti berubah menjadi energi lain yang tidak menjadi tujuan suatu sistem.

Bab XII

Eter dan Materi Bermassa

Christian Huygens dalam bukunya “Traite De La Lumiere” atau sering dikenal sebagai telaah cahaya yang terbit pada tahun 1690 membayangkan cahaya seperti gelombang. Inilah pernyataan cahaya yang pertama.

Lalu pada tahun 1801, Thomas Young menemukan peristiwa interferensi pada cahaya. Kemudian James Clark Maxwell yang menyatakan bahwa cahaya merupakan bagian dari gelombang magnetik. Saat itu, Maxwell masih yakin bahwa gelombang elektromagnetik membutuhkan medium khusus untuk dapat merambat dan ia menamakan medium tersebut sebagai eter bercahaya.

Keyakinan Maxwell bahwa gelombang elektromagnetik memerlukan medium eter dalam perambatannya dipatahkan oleh fisikawan Michaelson dan Morley melalui sebuah percobaan pada tahun 1887. Hasil Michaelson-Morley menegaskan bahwa eter sesungguhnya tidak ada. Sehingga cahaya (sebagai salah satu gelombang elektromagnetik) tidak memerlukan medium untuk merambat.

Permasalahan yang dimunculkan oleh percobaan Michaelson-Morley ini ternyata baru berhasil terpecahkan dengan teori relativitas khusus yang menjadi landasan bagi konsep-konsep baru tentang ruang dan waktu. Teori ini didasarkan pada dua postulat yang diajukan oleh Einstein.

1.       Pengertian Eter

Eter merupakan suatu zat yang sangat halus dan dipercaya memenuhi seluruh alam semesta dan diam secara mutlak. Eter juga dapat dikatakan sebagai medium perambatan gelombang cahaya.

Eter juga merupakan zat yang transparan, yang memiliki struktur halus, frekuensi tinggi yang tidak membiasakan atau mencerminkan cahaya tampak karena ukurannya yang terlalu kecil untuk bereaksi terhadap radiasi yang memiliki frekuensi rendah. Hal ini sesuai dengan teori momentum elektromagnetik yang dikemukakan oleh J.J Thomson dan kemudian dikonfirmasi dengan tes yang dilakukan oleh Nikola Teslah pada tahun 1891. Setelah tes itu tesla menyatakan bahwa eter itu merupakan zat padat untuk cahaya dan panas (cahaya tampak dan inframerah).

2.       Teori Relativitas

Pada hakikatnya gerakan itu  relatif dan hukum Newton hanya berlaku dalam sistem koordinat yang dinyatakan mutlak diam. Untuk itu dianggap ada  medium eter yang dipandang mutlak diam terhadap semua benda atau materi bergerak. sebenarnya hukum Newton juga berlaku bagi gerakan didalam sistem koordinat..

1. Teori Relativitas Newton

                Pada pembahasan relativitas ini akan ditinjau konsep kejadian, pengamat dan kerangka acuan. Kejadian adalah suatu peristiwa fisika yang terjadi dalam suatu ruang pada suatu waktu sesaat yang tertentu.

Teori relativitas berhubungan dengan kejadian yang diamati dari kerangka acuan inersial (kerangka acuan dimana hukum I Newton berlaku). Relativitas klasik (yang diperkenalkan pertama kali oleh Galileo Galilei dan didefinisikan ulang oleh Sir Isaac Newton) mengemukakan mengenai apa yang sekarang kita sebut prinsip relativitas Newton bahwa hukum-nukum mekanika berlaku sama pada semua kerangka acuan inersial.

Hukum gravitasi yang sama dan hukum-hukum gerak yang sama berlaku pada kedua kerangka acuan inersial.

2. Teori Relativitas Khusus

Sekitar abad ke 19, Maxwell menyatakan persamaannya yang cukup mengejutkan dunia Fisika. Salah satunya menyatakan adanya gelombang elektromagnetik. Namun, saat itu belum dapat dibuktikan. karena itu, Heinrich Hertz mencoba untuk membuktikan keberadaan gelombang elektromagnetik itu.

Secara teori, Hertz menyadari bahwa gelombang elektromagnetik yang dinyatakan Maxwell merupakan gabungan dari gelombang listrik dan gelombang magnetik secara saling tegak lurus. Begitu pula dengan arah geraknya..

3.       Percobaan Michelson-Morley

                Pada tahun 1690 serang ilmuan bernama Christian Huygens mengemukakan sebuah teori yang mengatakan bahwa cahaya merupakan sebuah gelombang yang merambat dan mengenalkan zat hipotetik yang disebut eter. Suatu zat yang sangat halus dan dipercaya memenuhi seluruh alam semesta dan diam secara mutlak, eter ini juga dikatakan sebagai medium perambatan gelombang cahaya. Keberadaan eter ini dipercaya hingga tahun 1887, ilmuan bernama Albert Michelson dan Edward Morley melakukan percobaan yang berusaha mengukur kecepatan bumi terhadap eter. Percobaan ini dianggap sebagai petunjuk pertama terkuat untuk menyangkal keberadaan eter sebagai medium gelombang cahaya.

                Dalam percobaan ini Michelson dan Morley merakit sebuah alat yang disebut Interferometer yang dapat mendeteksi adanya interferensi gelombang cahaya.

4.       Postulat Einstein

                Teori ini didasarkan pada dua postulat yang diajukan oleh Einstein yaitu:

o    Postulat 1

Hukum-hukum fisika memiliki bentuk yang sama pada semua kerangka acuan yang bergerak dengan kecepatan tetap (kerangka acuan inersial)

                Postulat pertama menegaskan bahwa tidak ada satupun percobaan yang dapat digunakan untuk mengukur kecepatan terhadap ruang mutlak. Yang dapat kita hanyalah kecepatan relatif dua sistem inersial.

o    Postulat 2

Cahaya. merambat melalui ruang hampa dengan cepat rambat dan kelajuan cahaya tak bergantung pada kelajuan sumber cahaya maupun kelajuan pengamatnya

                Postulat kedua ini menegaskan pula bahwa laju cahaya pun akan tetap sama bagi pengamat-pengamat yang sedang berada dalam keadaan gerak relatif, selama pengamat tersebut merupakan sistem inersial.                

5.       Materi Bermassa

Materi dapat diartikan sebagai zat berbobot, menempati ruang, bermassa, dapat dilihat dan diraba. Materi sendiri dibagi menjadi dua yaitu:

a.        Materi Bermassa

Materi bermassa adalah materi yang memiliki wujud, bermuatan, dapat dilihat dan diraba.

Contohnya adalah proton, electron, meson, dan barion.

b.       Materi tak bermassa

Materi tak bermassa adlah materi yang tidak bewujud, tidak bermuatan, dan tidak dapat dilihat maupun diraba.

Contohnya adalah gelombang suara

                Pada pertengahan tahun 1930-an, pengetahuan tentang materi tampaknya hampir selesai yaitu bahwa materi tersusun atas proton, netron (yang keduanya membentuk inti atom) dan electron. Ternyata banyak sekali partikel-partikel yang mirip dengan proton dan netron yang dinamakan barion. Selain itu ditemukan juga suatu partikel baru yang dinamakan meson.