Sejarah Fisika

Fisika (Bahasa Yunani: φυσικός (physikos), “alamiah”, dan φύσις (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 yangsangat beragam, mulai dari partikel submikroskopis yang membentuk segala materi (fisika partikel) hingga perilaku materi alam semesta sebagai satu kesatuan kosmos.

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.

Sejarah fisika dimulai pada tahun sekitar 2400 SM, ketika kebudayaan
Harappan 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.

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.

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.

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.

Teman-teman fisikawan, pemahaman tentang sejarah amatlah penting, tidak peduli kepada siapapun, bahwa pemahaman sejarah itu sangat penting. Sejarah fisika, terutama bagi kita yang ingin memahami dunia fisika, kita harus memiliki pemahaman yang baik tentang sejarah fisika, maka itu dimulai dari pertanyaan : apa itu pengertian sejarah fisika?

beberapa pendapat yang mungkin membantu untuk menjelaskan

Pengertian negatif :

1.     Sejarah itu bukan mitos

2.     Sejarah itu bukan filsafat

3.     Sejarah itu bukan ilmu alam

4.     Sejarah itu bukan sastra

Pengertian Positif :

1.     Sejarah itu ilmu tentang waktu

2.     Sejarah itu ilmu tentang manusia

3.     Sejarah itu ilmu tentang sesuatu yang memiliki makna sosial

4.     Sejarah itu ilmu tentang sesuatu yang tertentu, satu-satunya dan terperinci

Lalu apa sih sejarah itu?

baik, mari kita mulai… pemahaman ini mulai muncul ketika saya ikut kuliah sejarah fisika dengan pak Rahmad di Universitas Muhammad Dahlan. jadi dari sinilah semua pemahaman ini berawal, ketika mengikuti kuliah sejarah fisika dengan beliau saya menjadi mengerti bahwa ternyata pemahaman tentang sejarah sangat-sangat penting. melalui sejarah kita akan mampu memprediksi segala sesuatu yang akan terjadi dikemudian hari (masa yang akan datang), karena dengan informasi sejarah kita akan dapat menemukan sebuah perilaku atau segala sesuatu yang telah terjadi di masa lampau. dengan demikian wajar ketika ada yang mengatakan “kuasai sejarah maka engkau akan menguasai masa yang akan datang”.

Read More

Hukum - Hukum Newton

Hukum 1 Newton

Hukum 1 Newton berbunyi:

“Benda yang dalam keadaan diam akan mempertahankan keadaannya untuk tetap diam dan benda yang sedang bergerak lurus beraturan akan cenderung mempertahankan keadaannya untuk bergerak lurus beraturan dalam arah yang sama selama tidak ada gaya yang bekerja padanya”.

Penerapannya:

• Penumpang akan serasa terdorong kedepan saat mobil yang bergerak cepat direm mendadak.
• Koin yang berada di atas kertas di meja akan tetap disana ketika kertas ditarik secara cepat.
• Ayunan bandul sederhana.
• Pemakaian roda gila pada mesin mobil.

Hukum II Newton

Hukum II Newton berbunyi

“Percepatan yang dihasilkan oleh resultan gaya yang bekerja pada suatu benda berbanding lurus dengan resultan gaya, searah dengan resultan gaya dan erbanding terbalik dengan massa benda”.

Penerapannya:

• Mobil yang melaju dijalan raya akan mendapatkan percepatan yang sebanding dengan gaya dan berbading terbalik dengan massa mobil tersebut

Secara matematis hukum II Newton dinyatakan sebagai berikut :

F = m . a

dimana,
F = gaya (N).
m = massa benda (kg).
a = percepatan benda (m/s²).

Hukum III Newton

Hukum III Newton berbunyi

“Jika A mengerjakan gaya pada B, maka B akan mengerjakan gaya pada A, yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan”.

Persamaan Hukum III Newton di atas juga bisa kita tulis sebagai berikut :

F_aksi = -F_reaksi

Penerapannya:

• Adanya gaya gravitasi
• Peristiwa gaya magnet
• Gaya listrik

Ciri gaya aksi – reaksi :
* besarnya sama.
* arah berlawanan.
* bekerja pada benda yang berlainan.

Read More

Menemukan Kekuatan Pikiran dengan Teori Kuantum

Kemampuan energi dan kekuatan fikiran telah terbukti sejak zaman dahulu, dan masih digunakan oleh unit intelijen rahasia di dunia. Salah satu contoh ketika terjadi skeptisisme pemikiran yang tidak sehat dan takut ditertawakan atau dipermalukan, kita harus berpikiran terbuka seperti seorang anak kecil tanpa beban. Semua perubahan besar dalam pemikiran ilmiah telah mendatangkan kemarahan statis, dalam pandangan dan pemikiran kuno sistem sklerotik dimulai dengan memukul dinding yang sarat dengan keganjilan.

Metode ini mungkin bagian dari awal pergeseran paradigma baru dalam pemikiran ilmiah yang akan merevolusi dan mengubah konsep ilmiah klasik dari akhir abad 19, yang masih digunakan kebanyakan orang tentang penafsiran materi yang dianggap kenyataan. Pengenalan kesadaran sebagai faktor utama dalam persamaan realitas melalui fisika kuantum modern merupakan inti dari salah satu paradoks utama, yang disebut penelitian psikis. Menurut fisika kuantum, kekuatan pikiran pengamat memiliki pengaruh besar terhadap hasil eksperimen.

Hasil terbaik dalam melihat atau kekuatan pikiran jarak jauh, sering dicapai anggota intelijen dan unit rahasia militer yang hanya peduli tentang menjembatani ruang dan waktu secara efektif dan menggunakan teknologi mental, tidak khawatir tentang pengakuan rekannya atau takut direndahkan.

“Manusia merupakan bagian dari keseluruhan, yang disebut Alam, bagian yang terbatas dalam ruang dan waktu. Manusia mengalami sendiri, pikiran dan perasaannya sebagai sesuatu yang terpisah dari yang lain,.. Semacam khayalan optik kesadaran” –Albert Einstein–.

Dalam percobaan laboratorium fisika kuantum modern yang disebut ‘Percobaan pilihan tertunda’, masa lalu diubah agar sesuai saat ini. Yang berarti bahwa logika dan sebab akibat yang wajar, efek yang dipilih menyebabkan alasan untuk berubah. Dengan kata lain sebuah pilihan mengubah memori masa lalu. Percobaan ini pertama kali diusulkan fisikawan John A.Wheeler tahun 1978 sebagai sebuah eksperimen kekuatan pikiran, yang kemudian dikonfirmasi pada tahun 1988 di bawah kondisi laboratorium yang ketat dengan menggunakan elektronik dan sel ultrafast.

Realisasi yang paling penting tentang hakikat realitas dalam sejarah umat manusia dibuat dan dibuktikan melalui serangkaian percobaan yang dilakukan di University Of Paris pada tahun 1982 oleh tim ahli fisika optik yang dipimpin Alain Aspect. Percobaan ini menggunakan kecepatan tinggi mengalihkan mekanisme dan foton (partikel cahaya) yang dihasilkan oleh uap merkuri, percobaan ini telah membuktikan adanya ketidaksetaraan dengan teori matematika (teorema John Bell tahun 1964).

Hal ini mengungkapkan pemikiran rata-rata manusia, tidak berpengalaman dalam dunia mekanika kuantum yang telah menghasilkan transistor, komputer, dll. Ruang adalah Non Lokal yang berarti bahwa hal itu merupakan ilusi dan dunia tidak terdiri dari benda yang bersama-sama membentuk alam semesta. Sebaliknya, ketika Subjek melihat Objek akan membentuk suatu keseluruhan materi di mana semuanya terkait, dan semua orang berpengaruh dengan segala sesuatu yang lain.

Dengan kata lain, mengakui adanya dunia di luar ruang dan waktu di mana semua peristiwa proses dasar alam dan kehidupan beroperasi di luar ruang waktu, tetapi menghasilkan realitas yang dirasakan dalam ruang waktu.

Meskipun hal ini merupakan suatu kebenaran dalam ilmu fisika kuantum, banyak disiplin ilmu pengetahuan masih menggunakan pemikiran dan mekanika klasik abad ke-19, takut akan adanya implikasi spiritual yang mendalam dari kenyataan ini.

Seperti yang diceritakan dalam legenda-legenda kuno, banyaknya manusia suci yang mempunyai kekuatan besar mencipatkan objek yang tidak mungkin dilakukan saat ini, secara tidak langsung bahwa fisika kuantum telah digunakan sejak dahulu untuk menghasilkan kekuatan pikiran yang menakjubkan.

Read More

Sifat Partikel dari Cahaya Efek Fotolistrik

Pernahkah kamu melihat pelangi? Pernahkah kamu melihat warna-warni di jalan aspal yang basah? Pelangi terjadi akibat dispersi cahaya matahari pada titik-titik air hujan. Adapun warna-warni yang terlihat di jalan beraspal terjadi akibat gejala interferensi cahaya. Gejala dispersi dan interferensi cahaya menunjukkan bahwa cahaya merupakan gejala gelombang. Gejala difraksi dan polarisasi cahaya juga menunjukkan sifat gelombang dari cahaya.

Ini adalah gambar pola warna-warni di atas aspal basah yang dikenai bensin terjadi akibat interferensi cahaya

Gejala fisika yang lain seperti spektrum diskrit atomik, efek fotolistrik, dan efek Compton menunjukkan bahwa cahaya juga dapat berperilaku sebagai partikel. Sebagai partikel cahaya disebut dengan foton yang dapat mengalami tumbukan selayaknya bola.

Read More

Fisika dan Sepak Bola

Apa yang dilakukan pemain-pemain sepak bola sangat erat kaitannya dengan fisika. Sebut saja ketika melakukan tendangan bola ke gawang, ia dapat mengatur kecepatan dan sudut elevasi bola secara baik. Terlalu besar sudut elevasi dan kecepatannya, bola akan melewati mistar. Sebaliknya jika sudut elevasi dan kecepatan terlalu kecil, bola tidak akan sampai ke gawang.

For your info, sebenarnya pemain sepak bola bisa diapresiasikan sebagai ahli fisika di lapangan hijau. Karena, setiap pemain bola sebisa mungkin harus mampu mengukur dengan tepat berapa besar gaya yang harus diberikan dan ke mana arah bola harus ditendang. Ujung-ujungnya kecepatan bola menjadi sangat kencang dan akurat.
Dan sepak bola sebenarnya adalah permainan fisika. Kita akan menikmati mengapa lintasan bola berbentuk parabola, bagaimana tendangan pisang, dan mengapa seorang penjaga gawang sangat susah menahan tendangan penalti. Intinya seorang pemain profesional kala dilengkapi dengan ilmu fisika akan dapat memperbaiki skill dan kemampuannya.

Gerakan parabola
bola yang ditendang dengan sudut elevasi tertentu akan membentuk lintasan parabola. Bentuk lintasan ini akan sangat dipengaruhi oleh gaya gravitasi Bumi, kecepatan, dan sudut elevasi bola

Tanpa gravitasi, bola akan bergerak lurus ke atas. Gravitasilah yang menarik bola turun. Semakin besar gravitasi semakin cepat bola jatuh ke tanah. Bandingkan dengan di Bulan. Dengan tingkat gravitasi yang lebih kecil, lintasan bola yang ditendang-misalnya-oleh seorang astronout akan menjadi lebih jauh, dibandingkan kala ia menendang sebuah bola di Bumi.
Buat sedikit bocoran ya, kita ingin kan punya tendangan yang keras dan jauh? Untuk melakukan hal itu, seorang pemain sepak bola harus menendang bola sekeras mungkin dengan sudut elevasi 45 derajat.Tendangan pisang
Siapa yang enggak kenal sama Pele. Legenda hidup asal Brasil itu terkenal dengan tendangan pisangnya. Atau sudut dunia mana sih yang enggak kenal sama David Beckham? Kapten timnas Inggris ini juga punya senjata andalan berupa tendangan bebas melengkung nan akurat.

Kita tentu masih ingat gol-gol manis David Beckham melalui tendangan bebasnya, yang dilakukan sekitar 30 meter di depan gawang. Beckham menendang bola dengan kecepatan sekitar 120 km per jam, bola melambung sekitar 1 meter melewati kepala para pagar betis itu dan secara tiba-tiba bola membelok serta masuk ke gawang lawan. Bagaimana David Beckham melakukan ini?

Seorang pengamat sepak bola Keith Hanna mengatakan bahwa Beckham melakukan ini karena otaknya yang genius dapat memproses perhitungan fisika yang kompleks secara cepat sekali. Peneliti lain dari Universitas Sheffield, Inggris, mengatakan hal yang sama, “…Beckham was applying some very sophisticated physics.”

Lintasan bola yang menyerupai bentuk pisang ini sudah lama menjadi perhatian para peneliti.
Gustav Magnus tahun 1852 pernah meneliti kasus sebuah bola yang bergerak sambil berotasi (Gb 3). Gerakan bola ini menimbulkan aliran udara. Akibat rotasi bola, aliran udara yang searah dengan arah rotasi bola (A) bergerak relatif lebih cepat dibandingkan aliran udara pada sisi bola yang lain ( B ). Menurut Bernoulli, semakin cepat udara mengalir, semakin kecil tekanannya. Akibatnya, tekanan di B lebih besar dibandingkan tekanan di A. Perbedaan tekanan ini menimbulkan gaya yang membelokkan bola ke arah A. Membeloknya bola akibat perbedaan tekanan udara ini sering disebut efek magnus untuk menghormati Gustav Magnus.

Pada tendangan bebas bola yang bergerak dengan kecepatan 110 km per jam dan berotasi dengan 10 putaran tiap detiknya dapat menyimpang/membelok lebih dari 4 meter, cukup membuat penjaga gawang kebingungan.
Yang juga membuat tendangan Beckham lebih spektakuler adalah efek lengkungan tajam di dekat akhir lintasan bola. Lengkungan tajam yang tiba-tiba inilah yang membuat kiper-kiper terperangah karena bola berbelok begitu cepat dengan tiba-tiba. Apa yang menyebabkan ini?Peneliti Inggris, Peter Bearman, mengatakan bahwa efek magnus akan mengecil jika kecepatan gerak bola terlalu besar atau rotasinya lebih lambat. Jadi untuk mendapat efek magnus yang besar, seorang harus membuat bola berputar sangat cepat, tetapi kecepatannya tidak boleh terlalu cepat. Ketika Beckham menendang bola secara keras dengan sisi sepatunya sehingga bola dapat berotasi cepat sekali, bola melambung dan mulai membelok akibat adanya efek magnus. Gesekan bola dengan udara akan memperlambat gerakan bola (kecepatan bola berkurang). Jika rotasi bola tidak banyak berubah, pengurangan kecepatan dapat menyebabkan efek magnus bertambah besar, akibatnya bola melengkung lebih tajam, masuk gawang, membuat penonton terpesona dan berdecak kagum.

Menyundul
Menyundul merupakan bagian penting dalam sepakbola. Banyak gol tercipta melalui sundulan kepala. Menyundul bola membutuhkan koordinasi yang baik dari kepala, badan, serta pengetahuan tentang kecepatan bola dan arah sundulan.
Ada 2 posisi menyundul bola: 1) ditempat dengan melompat vertikal 2) berlari sambil melompat menyambut bola. Pada posisi 2, bola akan bergerak lebih cepat karena mendapat tambahan momentum dari gerakan kita. Besarnya momentum yang diterima bola sangat tergantung pada ke elastisan bola dan kekuatan otot tulang belakang ketika kita menyundul bola. Untuk membuat sundulan sekuat mungkin, kepala harus ditarik kebelakang sebanyak mungkin (badan melengkung), paha ditarik kebelakang dan lutut bengkok (Gb. 4). Pada posisi ini terjadi keseimbangan aksi-reaksi, pemain tidak terpelanting atau terputar dan kepala siap memberikan sundulan kuat ke bola. Saat bola menyentuh kepala, tubuh harus setegar mungkin agar lebih banyak energi dapat diberikan ke bola (gerakan otot dan urat yang tidak perlu akan menyerap energi kita dan dapat mengurangi energi yang diberikan pada bola).

Waktu sentuh kepala dengan bola (23 milidetik) yang relatif lebih lama dibandingkan waktu sentuh kaki ketika ia menendang bola (8 milidetik), memungkinkan kita untuk mengarahkan bola secara akurat ke arah yang kita inginkan.
Orang botak sering mendapat keuntungan dalam menyundul bola (rambut gondrong akan menyerap sebagian energi bola sehingga bola yang terpantul akan berkurang kecepatannya). Tetapi bukan berarti orang gondrong tidak bisa menyundul keras. Tendangan penalti
Tendangan penalti adalah tendangan yang sangat ditakuti oleh para penjaga gawang. Tendangan ini dilakukan pada jarak 11 meter dari gawang dan biasanya jarang gagal. Seorang pemain sepak bola profesional dapat menendang bola dengan kecepatan sekitar 30 meter per detik (108 km/jam). Dengan kecepatan ini, bola akan mencapai ujung kanan atas gawang dalam waktu 0,45 detik dan untuk ujung kanan bawah 0,38 detik.

Menurut perhitungan Sam Williamson, fisikawan di Center for Neural Science New York, waktu 0,38 detik tidak cukup untuk menangkap bola. Ketika bola ditendang, penjaga gawang akan bereaksi rata-rata setelah 0,3 detik. Begitu bereaksi, otak akan memberi perintah pada otot untuk bergerak, ini butuh waktu tambahan lebih dari 0,1 detik. Itu sebabnya sukar bagi penjaga gawang untuk menangkap bola yang bergerak cepat itu. Untuk melatih reaksi yang cepat dan tepat dibutuhkan latihan yang panjang dan pengalaman yang cukup. Itu sebabnya para kiper atau penjaga gawang dalam Piala Dunia ini rata-rata lebih tua dibandingkan pemain lainnya.

Agar berhasil, penendang penalti harus memerhatikan arah angin, rotasi, dan kecepatan bola. Bola yang berotasi terlalu cepat dapat menimbulkan efek magnus dan turbulensi udara yang akan menyimpangkan bola. Menurut penelitian, tendangan yang paling efektif adalah tendangan dengan kekuatan 75 persen sampai 80 persen dari kekuatan maksimum (kecepatan bola sekitar 80 km/jam). Pada kecepatan ini penjaga gawang sulit menangkap bola dan kemungkinan terjadinya gol lebih besar dibandingkan dengan tendangan dengan kekuatan penuh.Bicara sepak bola dengan fisika sangat mengasyikkan dan tak ada habisnya. Gerakan parabola, tendangan pisang, menyundul, dan tendangan penalti yang kita bahas di atas hanya sebagian dari asyiknya fisika dalam sepak bola.

Di arena Piala Dunia 2010 yang lalu kita bisa menikmati lebih banyak lagi bagaimana asyiknya fisika diterapkan dalam sepak bola. Coba saja perhatikan bagaimana kiper Jerman memanfaatkan hukum pemantulan untuk menepis tendangan-tendangan maut dari para pemain lawan. Atau juga bagaimana Klose menggunakan konsep momentum, tumbukan, dan momentum sudut yang tepat untuk menggerakkan kepalanya dan menyundul bola ke gawang musuh. Lihat juga Christiano Ronaldo dengan menggunakan keseimbangan yang sempurna melakukan tendangan voli yang indah dan memasukkan bola ke gawang lawan.

Jadi, untuk menjadi pemain sepak bola yang tangguh, perlu banget belajar fisika. Betul ga…??

Fenomena fisika yang saya maksud disini adalah fenomena alam yang berkaitan dengan hukum-hukum fisika yang sering terjadi dan sering kita lihat dalam kehidupan kita sehari-hari. Ada banyak fenomena alam unik yang bisa kita amati dan pelajari yang berkaitan dengan hukum-hukum fisika. Untuk lebih memperjelas akan kita bahas lebih dalam lagi tentang fenomena fisika ini.

Read More

Radiasi Benda Hitam

Panas (kalor) dari matahari sampai ke bumi melallui gelombang elektromagnetik. Perpindahan ini disebut radiasi, yang dapat berlangsung dalam ruang hampa.

Radiasi yang dipancarkan oleh sebuah benda sebagai akibat suhunya disebut radiasi panas (thermal radiation).

Setiap benda secara kontinu memancarkan radiasi panas dalam bentuk gelombangelektromagnetik. Bahkan sebuah kubus es pun memancarkan radiasi panas, sebagian kecil dariradiasi panas ini ada dalam daerah cahaya tampak. Walaupun demikian kubus es ini tak dapat dilihat dalam ruang gelap. Serupa dengan kubus es, badan manusia pun memancarkan radiasi panas dalam daerah cahaya tampak, tetapi intensitasnya tidak cukup kuat untuk dapat dilihat dalam ruang gelap.

Setiap benda memancarkan radiasi panas, tetapi umunya benda terlihat oleh kita karena benda itu memantulkan cahaya yang dating padanya, bukan karena ia memacarkan radiasi panas. Benda baru terlihat karena meradiasikan panas jika suhunya melebihi 1000 K. Pada suhu ini benda mulai berpijar merah sepeti kumparan pemanas sebuah kompor listrik. Pada suhu di atas 2000 K benda berpijar kuning atau keputih-putihan, seperti besi berpijar putihatau pijar putih dari filamen lampu pijar. Begitu suhu benda terus ditingkatkan, intensitas relatif dari spectrum cahaya yang dipancarkannya berubah. Ini menyebabkan pergeseran dalam warna-warna spektrum yang diamati, yang dapat digunakan untuk menaksir suhu suatu benda.

Teori kuantum dimulai dengan fenomena radiasi benda hitam. Apabila suatu benda dipanaskan maka akan tampak mengeluarkan radiasi (misalnya ditandai dengan terpancarnya cahaya yang berwarna warni). Dalam keadaan kesetimbangan maka cahaya yang dipancarkan akan tersebar dalam seluruh spektrum frekuensi f atau panjang gelombang λ, dan kita berusaha mendefinisikan daya yang terpancar sebagai energi emisi pada panjang gelombang λ per satuan luas per satuan waktu, E(λ,T). Ini adalah fingsi universal. Berbicara tentang radiasi benda hitam, berrti kita membahas tentang benda yang memiliki karakteristik penyerap sempurna terhadap radiasi yang mengenainya. Secara praktis kita dapat mengilustrasikan benda hitam sebagai sebuah kotak dengan lubang kecil sedemikian sehingga sembarang radiasi yang masuk ke dalam benda hitam melalui lubang kecil, akan terpantul pantul diantara dinding bagian dalam benda hitam dan tidak ada kemungkinan lolos keluar (karakteristik penyerap sempurna) lewat lubang tersebut seperti pada gambar berikut:

Kirchhoff (1859) menunjukkan dari hukum kedua termodinamika, bahwa radiasi di dalam rongga benda hitam bersifat isotropik yaitu fluks radiasi bebas dari arah/orientasi, kemudian juga bersifat homogeny yaitu fluks radiasi sama untuk disetiap titik, dan juga sama dalam semua rongga pada suhu yang sama, untuk setiap sepanjang gelombang.

Read More

Misteri Mati Suri dalam Kacamata Fisika Kuantum

Perasaan tenang luar biasa, melihat cahaya terang menyilaukan entah dari mana, jiwa yang terlepas sesaat dari raga, memasuki sebuah dimensi lain, atau berjalan di kegelapan terowongan menuju cahaya di ujungnya. Atau mungkin berkomunikasi dengan roh, yang memintanya kembali ke raganya, untuk hidup kembali.

Pengalaman mati suri (near death experience) memiliki pola yang berbeda untuk setiap orang yang mengalaminya. Juga ragam penjelasan, dari psikologis hingga menurut keyakinan masing-masing.

Teori baru ditawarkan oleh dua ilmuwan fisika kuantum ternama. Menurut mereka, pengalaman hampir mati terjadi ketika zat yang membentuk jiwa manusia terlepas dan meninggalkan sistem syaraf, memasuki alam semesta.

Berdasar pada ide ini, kesadaran (consciousness) sejatinya dianggap sebagai sebuah program komputer kuantum dalam otak, yang bisa tetap bertahan di alam semesta bahkan setelah kematian. Ini menjelaskan persepsi sejumlah orang yang pernah mengalami mati suri.

Adalah Dr Stuart Hameroff, Profesor Emeritus pada Departemen Anestesi dan Psikologi dan Direktur Pusat Studi Kesadaran University of Arizona, yang mengembangkan teori kuasi-relijius ini.

Hameroff  seperti dikutip Daily Mail, mendasarkan teorinya pada teori kuantum kesadaran yang ia kembangkan bersama fisikawan Inggris, Sir Roger Penrose yang menyatakan, esensi dari jiwa kita terkandung dalam strukstur yang disebut mikrotubulus (jamak: mikrotubula) yang berada dalam sel-sel otak.

Mereka berpendapat, pengalaman kesadaran kita adalah hasil dari efek gravitasi kuantum dalam mikrotubula. Sebuah teori yang mereka sebut sebagai pengaturan pengurangan obyektif (Orch-OR).

Dengan demikian, menurut teori ini, jiwa kita lebih dari sekadar interaksi antar neuron pada otak. Melainkan susunan yang terbangun dari intisari alam semesta, dan mungkin telah ada sejak waktu bermula.

Konsep ini agak mirip dengan keyakinan Buddha dan Hindu, bahwa kesadaran adalah bagian integral dari alam semesta. Dan memang mirip dengan filsafat Barat idealis.

Dengan keyakinan itu, Dr Hameroff menyatakan bahwa saat pengalaman hampir mati terjadi, mikrotubula kehilangan kondisi kuantumnya, namun informasi di dalamnya tak lantas hancur. Sebaliknya, ia hanya meninggalkan raga dan kembali ke alam semesta.

“Katakanlah jantung berhenti berdetak, darah berhenti mengalir, mikrotubulus kehilangan keadaan kuantumnya,” kata Dr Hameroff. “Tapi informasi kuantum di dalam mikrotubulus tidak rusak, tak bisa dihancurkan. Hanya didistribusikan dan menghilang ke alam semesta.”

Jika pasien tersebut sadar, hidup kembali, informasi kuantum itu juga akan kembali ke mikrotubulus. “Sehingga  pasien bisa berkata, ‘aku mengalami pengalaman hampir mati’.”

Bagaimana jika pasien itu tak pernah tersadar?

“Jika pasien tak sadar dan akhirnya meninggal dunia. Bisa jadi informasi kuantumnya tetap eksis di luar jasadnya, mungkin tanpa batas, sebagai sebuah ruh.”

Namun, teori Orch-OR tesebut mendapat kritik keras dari para pemikir empiris, dan terus menjadi perdebatan kontroversial di kalangan ilmuwan.

Fisikawan MIT, Max Tegmark adalah salah satu penentangnya. Ia menerbitkan makalah setebal 2.000 halaman yang mengritik teori tersebut, dan kerap dikutip oleh banyak penentang.

Meski demikian, Dr Hameroff yakin, penelitian fisika kuantum akan menvalidasi Orch-Or. Apalagi efek kuantum kini digunakan untuk menjelaskan banyak proses biologis, seperti bau, navigasi burung, dan fotosintesis.

Read More

Fisika dan Al-Qurán

“Sesungguhnya dalam penciptaan langit dan bumi, dan silih bergantinya malam dan siang terdapat tanda-tanda bagi orang-orang yang berakal”. (Al Imran :190)

Dalam ayat diatas kita diberi petunjuk, setidaknya tersirat beberapa makna antara lain adalah: alam semesta yang senantiasa berproses tanpa henti dan menyajikan banyak sekali gejala dalam seluruh dimensi ruang dan waktu yang terus berkembang.

” Hanya kepada Allah lah tunduk/patuh segala apa yang ada dilangit dan di bumi baik atas kesadarannya sendiri ataupun karena terpaksa, (dan sujud pula) bayang-bayangnya diwaktu pagi dan petang” (ar Raad :15)

Dalam ayat ini Allah SWT mengingatkan kita bahwa apapun nama dan bentuk gejala yang ditunjukan-Nya selalu mengikutisuatu sistem dengan hukum-hukum yang telah ditetapkan-Nya.

Read More

Gelombang elektromagnetik

Pengembangan teori elektromagnetik pada awal abad ke-19 oleh Oersted dan Ampere sebenarnya tidak dibuat dalam konteks medan listrik dan medan magnet. Gagasan tentang medan magnet dikemukakan oleh Faraday dan tidak digunakan secara umum. Pada akhirnya, Maxwell menunjukkan bahwa fenomena listrik dan magnet dapat digambarkan dengan menggunakan persamaan yang melibatkan medan listrik dan medan magnet. Persamaan yang dinamakan persamaan Maxwell merupakan persamaan dasar untuk elektromagnet. Hipotesis yang dikemukakan oleh Maxwell, mengacu pada tiga aturan dasar listrik-magnet berikut ini.

1. Muatan listrik dapat menghasilkan medan listrik di sekitarnya (Hukum Coulomb).
2. Arus listrik atau muatan listrik yang mengalir dapat menghasilkan medan magnet di sekitarnya (Hukum Biot-Savart).
3. Perubahan medan magnet dapat menghasilkan medan listrik (Hukum Faraday).
Berdasarkan aturan tersebut, Maxwell mengemukakan sebuah hipotesis sebagai berikut: “Karena perubahan medan magnet dapat menimbulkan medan listrik, maka perubahan medan listrik pun akan dapat menimbulkan perubahan medan magnet”. Hipotesis tersebut digunakan untuk menerangkan terjadinya gelombang elektromagnet.

Maxwell melakukan eksperimen pada dua buah isolator, masing-masing diikat pada ujung pegas dan diberi muatan yang berbeda (positif dan negatif ). Kemudian, pegas digetarkan sehingga jarak antara kedua muatan berubahubah, yang mengakibatkan kedua muatan tersebut menimbulkan medan listrik yang berubah-ubah.
Perubahan medan listrik tersebut akan menimbulkan medan magnet yang berubah-ubah pula. Dan dari perubahan medan magnet yang terjadi, akan menimbulkan kembali medan listrik. Demikian seterusnya sehingga terjadi proses yang tidak terputus. Perambatan medan listrik E dan medan magnet B tegak lurus satu sama lain secara bersamaan disebut gelombang elektromagnet

Read More

Pemantulan Cahaya

Sebagaimana yang telah saya poting sebelumnya tentang kenapa kita bisa melihat benda, baiklah kita akan bercerita lebih jauh tentang seperti apa sih pemantulan cahaya itu?.

1. Sinar datang, sinar pantul dan garis normal terletak pada satu bidang datar.

1. Sudut sinar datang sama dengan sudut sinar pantul ( i = r )

Coba kita amati, manakala cahaya matahari menerobos celah-celah pentilasi atau ketika cahaya Matahari meneroboh rindangnya pepohonan, ternyata cahaya selalu merambat lurus. Dengan demikian, cahaya yang merambat dapat kita gambarkan sebagai garis lurus berarah yang disebut sinar cahaya, sedangkan berkas cahaya terdiri dari beberapa garis berarah, ada yang divergen (menyebar) atau konvergen (mengumpul).

Jika kita amati, pemantulan cahaya terbagi menjadi dua yaitu pemantulan teratur  dan pemantulan baur (pemantulan difus). Pemantulan teratur terjadi jika berkas sinar sejajar jatuh pada permukaan halus sehingga berkas sinar tersebut akan dipantulkan sejajar dan searah, sedangkan pemantulan baur terjadi jika sinar sejajar jatuh pada permukaan yang kasar sehingga sinar tersebut akan dipantulkan ke segala arah dengan berkas sinar pantul yang menyebar. Hikmahnya adalah manusia dapat melihat benda di sekitar benda yang terkena cahaya.

Begitulah alam mengajari kita, yang jika kita gali ilmunya akan memberi manfaat yang luar biasa.

Dari penelitian tentang pemantulan cahaya ini, Seorang ahli matematika berkebangsaan belanda yang bernama Willebrod Snellius (1591 – 1626) dalam penelitiannya ia berhasil menemukan hukum pemantulan cahaya yang berbunyi :

Hukum pemantulan di atas, sebaiknya difahami dari peristiwa pemantulan sebagaimana dilihat pada gambar. Dengan sendirinya hukum pemantulan ini akan hapal.
Pada potingan selanjutnya, kita akan mendalami peristiwa pemantulan cahaya pada bidang datar dan bidang lengkung

Read More

Fisikawan

Teman-teman fisikawan, pemahaman tentang sejarah amatlah penting, tidak peduli kepada siapapun, bahwa pemahaman sejarah itu sangat penting. Sejarah fisika, terutama bagi kita yang ingin memahami dunia fisika, kita harus memiliki pemahaman yang baik tentang sejarah fisika, maka itu dimulai dari pertanyaan : apa itu pengertian sejarah fisika?

beberapa pendapat yang mungkin membantu untuk menjelaskan
Pengertian negatif :

1. Sejarah itu bukan mitos
2. Sejarah itu bukan filsafat
3. Sejarah itu bukan ilmu alam
4. Sejarah itu bukan sastra

Pengertian Positif :

1. Sejarah itu ilmu tentang waktu
2. Sejarah itu ilmu tentang manusia
3. Sejarah itu ilmu tentang sesuatu yang memiliki makna sosial
4. Sejarah itu ilmu tentang sesuatu yang tertentu, satu-satunya dan terperinci

Lalu apa sih sejarah itu?

baik, mari kita mulai… 

pemahaman ini mulai muncul ketika saya ikut kuliah sejarah fisika dengan pak Rahmad di Universitas Ahmad Dahlan. jadi dari sinilah semua pemahaman ini berawal, ketika mengikuti kuliah sejarah fisika dengan beliau saya menjadi mengerti bahwa ternyata pemahaman tentang sejarah sangat-sangat penting. melalui sejarah kita akan mampu memprediksi segala sesuatu yang akan terjadi dikemudian hari (masa yang akan datang), karena dengan informasi sejarah kita akan dapat menemukan sebuah perilaku atau segala sesuatu yang telah terjadi di masa lampau. dengan demikian wajar ketika ada yang mengatakan “kuasai sejarah maka engkau akan menguasai masa yang akan datang”.

Read More

FENOMENA FISIKA DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI

Fenomena fisika yang saya maksud disini adalah fenomena alam yang berkaitan dengan hukum-hukum fisika yang sering terjadi dan sering kita lihat dalam kehidupan kita sehari-hari. Ada banyak fenomena alam unik yang bisa kita amati dan pelajari yang berkaitan dengan hukum-hukum fisika. Untuk lebih memperjelas akan kita bahas lebih dalam lagi tentang fenomena fisika ini.

Fisika dan Fenomena Alam

Fisika merupakan cabang dari ilmu alam (sains) yang karenanya fisika dapat menjelaskan berbagai fenomena  alam dalam kehidupan sehari-hari. Sedangkan fenomena alam merupakan kejadian yang terjadi secara alamiah dan dapat dicapai dengan logika manusia karena sifatnya tetap dan tidak berubah-ubah. Sebagai contoh air yang mengalir dari tempat tinggi ke tempat yang rendah merupakan sifat alamiah yang tetap (pasti) yang dapat dijelaskan dengan ilmu fisika. 

Fenomena Fisika

Ada banyak contoh fenomena alam yang terjadi dalam kehidupan kita sehari-hari yang merupakan fenomena fisika, berikut beberapa fenomena alam yang sering kita temui:

1. Fenomena Alam Fatamorgana 
2. Fenomena Terjadinya Petir 
3. Fenomena Alam Halo 
4. Fenomena Pelangi 
5. Es 
6. Busa 
7. Sereal 
8. Magnet 
9. Listrik Statis
10. Efek Kacang Brazil 

Itulah beberapa fenomena atau kejadian alamiah yang sering kita jumpai yang berkaitan dengan hukum-hukum fisika atau dengan kata lain yang bisa kita jelaskan dengan ilmu fisika. Dengan mengetahui ini, jelas bagi kita bahwa mempelajari Fisika merupakan kegiatan yang sangat menarik.

Read More