Perkembangan Fisika Pada Zaman Sebelum Era Modern

 

Ilmu pengetahuan terus berkembang mulai era pra sejarah hingga era modern dengan teknologi yang begitu hebat. Pada artikel ini akan dibahas beberapa perkembangan ilmu khususnya fisika pada berbagai peradaban bangsa.

1.      Masa Babilonia

Pengamatan terhadap angkasa dan bintang-bintang dilakukan oleh para pemuka agama. Melalui pengamatan tersebut, mereka mencoba maramalkan nasib seseorang yang dikaitkan dengan hari kelahirannya. Dari negeri ini lah kita mengenal apa yang dinamakan zodiak itu. Pada masa itu, orang-orang Babilonia sudah bisa meramalkan kapan terjadinya gerhana matahari atau bulan.

Observasi oleh para ilmuwan Babel selama berabad-abad tentang fenomene-fenomena langit, dicatat dalam rangkaian tulisan kuno berbentuk baji yang bernama 'Enūma Anu Enlil'. Catatan tertua astronomical yang paling signifikan adalah catatan ke-63 dari 'Enūma Anu Enlil'-catatan Venus dari Ammi saduqa- tentang kemunculan Venus yang terlihat di langit selama hampir 21 tahun, hal ini juga menjadi bukti bahwa fenomena kemunculan planet yang terlihat di langit terjadi secara berkala. Segi empat Astrolabe tertua yang ditemukan di catatan, tertanggal tahun 1100 sebelum masehi. Mul-Apin sebuah catatan kuno yang berisi katalog bintang dan rasi bintang dan juga skemanya untuk memprediksi waktu terbitnya matahari dan juga tentang tata letak planet-planet, panjang waktu satu hari yang diukur dengan jam air, Gnomon, bayangan dan juga sisipan-sisipan astronomi.

Teks GU bangsa Babilonia berisi tentang pengaturan letak bintang-bintang dalam suatu ‘string’ yang berada di sepanjang lingkaran deklinasi sehingga dapat dihitung ukurannya serta interval waktunya, juga untuk menilik bintang zenith yang dipisahkan oleh perbedaan yang terlihat.

Beberapa ribu tahun sebelum Copernicus, mereka telah menyadari bahwa bumi dan planet-planet lain berbentuk bulat dan bahwa mereka berputar mengelilingi matahari. Dengan pengetahuan ini mereka dapat secara akurat memprediksi gerhana matahari dan bulan. Banyak pelajar modern berasumsi bahwa bangsa Babylonia membangun ilmu astronomi mereka sendiri, untuk memenuhi kebutuhan akan perhitungan yang akurat dari ilmu astrologi mereka yang kompleks. Secara mengejutkan, hasil terjemahan teori bangsa Babylonia baru-baru ini mengindikasikan bahwa posisi dan pergerakan dari bintang dan planet dihitung berdasarkan persamaan yang kompleks dari peradaban Bangsa Sumeria. Bangsa babylonia nampaknya tidak memiliki pemahaman tentang teori dasar dari formula ini, hanya mengetahui bagaimana menggunakannya saja.

Selama abad ke-7 dan ke-8 sebelum masehi, para astronom Babel mengembangkan pendekatan baru dalam ilmu astronomi. Mereka mulai mempelajari filsafat yang berhubungan langsung dengan sifat ideal alam semesta dan mulai memanfaatkan logika dibandingkan harus menggunakan penafsiran dan ramalan untuk menengetahui tentang sistem tata surya. Hal ini merupakan kontribusi penting dalam dunia astronomi dan juga ilmu filsafat, beberapa ilmuwan menyebut hal ini sebagai revolusi ilmiah pertama dengan pendekatan baru. Pendekatan-pendekatan astronomi tersebut kemudian di adopsi dan dikembangkan lebih lanjut oleh ilmuwan astronomi Yunani dan Hellenistik.

Satu-satunya astronom Babel yang dikenal mendukung model pergerakan planet heliosentris adalah Seleucus of Seleucia. Seleucus dikenal dari tulisan Putarch, disebutkan bahwa Seleucus mendukung teori yang menyebutkan bahwa bumi berputar pada porosnya dan mengelilingi matahari

Astronomi yang berasal Babilonia dipercaya menjadi dasar untuk ilmu-ilmu astronomi di berbagai daerah lain di seluruh dunia, termasuk astronomi Hellenistik dan Yunani, astronomi klasik India, astronomi Sassania, Bizantium dan Syiria, astronomi Islam, astronomi Asia Tengah serta astronomi Eropa Barat

Sabak tanah liat, termasuk di gambar sebelah kiri, mengungkapkan bahwa para astronom Babilonia bekerja menggunakan semacam urutan prekalkulus dalam menggambarkan gerakan Jupiter di langit malam relatif terhadap bintang latar belakang yang jauh. 15 abad lebih awal dibanding orang Eropa yang pertama kali mendapat kreditasi atas pengukuran dengan cara serupa. (Kiri: Trustees of the British Museum/ Kanan: Mathieu Ossendrijver; NASA)

2.      Zaman Yunani

Pada zaman ini banyak bermunculan ilmuwan terkemuka. Ada beberapa nama yang popular pada masa ini, yaitu Thales (624-545 SM) dari Miletus, Pythagoras (580 SM–500 SM), ocrates (469 SM-399 SM), Plato (427 SM-347 SM), Aristoteles (384 SM- 322 SM). Selain nama-nama tersebut,  masih ada filosof-filosof seperti Anaximander (610 SM-546 SM) dengan diktum falsafinya bahwa permulaan yang pertama, tidaklah bisa ditentukan (Apeiron), karena tidaklah memiliki sifat-sifat zat yang ada sekarang. Anaximenes yang hidup pada abad ke 6 SM., masih satu generasi dengan Anaximander, ia berpendapat bahwa zat yang awal ada adalah udara. Ia menganggap bahwa semuanya di alam semesta dirasuki dengan udara. 

 Demokritos (460-370 SM), ia mengembangkan teori mengenai atom sebagai dasar materi, sehingga ia dikenal sebagai “Bapak Atom Pertama”. Empedokles (484-424 SM) adalah seorang filsuf Yunani berpendapat bahwa materi terdiri atas empat unsur dasar yang ia sebut sebagai akar, yaitu air, tanah, udara, dan api. Selain itu, ia menambahkan satu unsur lagi yang ia sebut cinta (philia). Hal ini dilakukannya untuk menerangkan adanya keterikatan dari satu unsur ke unsur lainnya.

Empedokles juga dikenal sebagai peletak dasar ilmu-ilmu fisika dan biologi pada abad 4 dan 3 SM dan juga Archimedes, (sekitar 287 SM-212 SM) ia adalah seorang ahli matematika, astronom, filsuf, fisikawan, dan insinyur berbangsa Yunani. Archimedes, dianggap sebagai salah satu matematikawan terbesar sepanjang masa, hal ini didasarkan pada temuannya berupa prinsip matematis tuas, sistem katrol (yang didemonstrasikannya dengan menarik sebuah kapal sendirian saja), dan ulir penak, yaitu rancangan model planetarium yang dapat menunjukkan gerak matahari, bulan, planet-planet, dan kemungkinan konstelasi di langit. Di bidang matematika, penemuannya terhadap nilai p (phi) lebih mendekati dari ilmuan sebelumnya. Dari karya-karyanya yang bersifat eksperimental, ia kemudian dijuluki sebagai, “Bapak IPA Eksperimental”.

·         Archimedes dari Syracuse adalah seorang matematikawan, fisikawan Yunani, insinyur, penemu dan astronom. Di antara kemajuan dalam fisika adalah dasar hidrostatika, statika dan penjelasan dari prinsip tuas.
Dia dikreditkan dengan merancang mesin yang inovatif, termasuk mesin pengepungan dan pompa sekrup yang menyandang namanya.

·         Pythagoras membuat kontribusi berpengaruh untuk filsafat dan ajaran agama pada akhir abad ke 6 SM. Dia sering dipuja sebagai matematikawan, mistik dan ilmuwan besar, tetapi dia yang terbaik dikenal untuk Teorema Pythagoras yang dinamakan berdasar namanya.

·          Pandangan Aristoteles tentang ilmu-ilmu fisika sangat berbentuk kelembagaan sekolah di abad pertengahan, dan pengaruh mereka diperpanjang sampai zaman Renaisance, meskipun akhirnya digantikan oleh fisikanya Newton. Dalam ilmu zoologi, beberapa pengamatan diteguhkan akurat dalam abad ke-19. Karya-karyanya mengandung studi awal resmi dikenal logika, yang didirikan pada akhir abad 19 ke dalam logika formal modern. Dalam metafisika, Aristotelianisme memiliki pengaruh besar pada pemikiran filosofis dan teologis dalam tradisi Islam dan Yahudi pada Abad Pertengahan, dan terus mempengaruhi teologi Kristen, khususnya tradisi skolastik Gereja Katolik.

·      Astronomi Yunani cukup maju setelah berabad-abad pengamatan Yunani Kuno untuk pertama kalinya model matematika. Dalam ilmu ini, heliosentris mengalami perdebatan yang cukup panjang. Beberapa ilmuwan yang mengambil peranan dalam astronomi Yunani antara lain Archimedes, Pythagoras, Chios Methodorus, Democritus, Empedokles, Epicurus, Copernicus, Ptolomeus, dan Newton.

·      Geologi dan Seismologi

Gempa Bumi yang berasal dari bawah tanah telah berhasil diteliti oleh orang Yunani kuno. Banyak pendapat yang muncul sehingga menjadikan topik ini terus berlanjut. Christopher L Linier adalah orang yang meneliti hal teresebut.

3.      Zaman Sungai Kuning

Ilmu pengetahuan yang telah berkembang sejak jaman dongeng antara lain astronomi atau ilmu perbintangan. Ilmu astronomi digunakan untuk:

·         menentukan penanggalan yang didasarkan pada peredaran bulan;

·         meramal masa depan manusia dan masa depan negara khususnya saat memasuki tahun baru imlek;

·         mengetahui saat terjadinya gerhana matahari dan bulan; dan

·         mengetahui perputaran atau pergantian musim yang erat hubungannya dengan kehidupan masyarakat seperti pertanian dan pelayaran.

Para cendekiawan Tiongkok awalnya meyakini bintang, matahari, dan bulan sebagai dewa. Namun pada masa Dinasti Han, sekitar 130 M, ilmuwan seperti Zhang Heng mengetahui bahwa bulan adalah bola, diterangi oleh matahari di satu sisi dan gelap di sisi yang membelakangi matahari. Zhang Heng juga memahami penyebab gerhana bulan dan matahari.

Para astronom Tiongkok, sepeti halnya astronom Romawi dan Sassania pada periode yang sama di Eropa dan Asia Barat, amat tertatik pada bintang-bintang untuk alasan keilmuan serta karena mereka meyakini bahwa langit dapat membantu meramalkan masa depan.

Salah satu astronom Tiongkok berhasil membuat sebuah diagram bintang tertua di dunia, yang disebut peta bintang Dunhuang. Diagram tersebut bahkan menyertakan bintang-bintang yang cahayanya lemah dan sulit dilihat dengan mata telanjang, padahal ketika itu teleskop dan teropong belum ditemukan. Selain berdasarkan bintang, orang Tiongkok juga memiliki panduan ramalan berdasarkan bentuk awan.

Pada zaman Dinasti Chou, aksara Cina ditulis pada potongan bambu. Cara menuliskannya adalah dari atas ke bawah. Sekitar tahun 105 M, pada masa Dinasti Han ditemukan teknik pembuatan kertas yang dibuat dari campuran bubur kayu dan lem. Sehingga aksara Cina kemudian ditulis di atas kertas. Penemu tersebut bernama Tsai Lun. Adapun pada zaman Dinasti T’ang ditemukan teknik cetak (untuk mencetak buku dan kalender).

Bangsa Cina juga menemukan tik gerak (movable type) yaitu blok-blok kayu dengan huruf-huruf yang dicungkil ke luar. Dengan penemuan kertas dan alat cetak tersebut memungkinkan adanya penerbitan buku-buku dalam jumlah yang besar dan dengan harga murah. Bangsa Cina termasuk bangsa yang sangat memperhatikan tulisan. Penemuan kertas dan alat cetak juga membantu penyebaran karya sastra di Cina.