Ø Tycho Brahe (1546-1601) dan Kepler (1571-1630)
Tycho adalah seorang peneliti dan pengamat yang memberikan data yang akurat pada Kepler, seorang teoritikus yang menciptakan suatu teori baru tentang gerak planet-planet. Tanpa usaha Kepler menyusun teori, observasi Tycho tersebut tidak akan menarik, dan tidak akan berarti apa-apa. Sebaliknya bagi Kepler, tanpa data akurat dari Tycho, teori-teorinya hanyalah akan tinggal merupakan teori saja, dan akan mengalami nasib seperti teori Aristoteles. Kadang-kadang antar teori dan eksperimen, salah satu dapat mendahului yang lainnya, tetapi keduanya tidak dapat berjalan sendiri-sendiri.
Tycho Brahe dilahirkan dalam suatu keluarga ningrat di Swedia dan ia dididik agar menjadi seorang pegawai negeri, tetapi ia lebih tertarik pada astronomi. Dengan melalui observasinya sendiri, ia segera menemukan bahwa tabel astronomi yang ada ternyata salah. Pada tahun 1575 ia diangkat sebagai penanggung jawab observatorium di Uraniborg oleh Raja Federick II dari Denmark. Salah satu dari tugasnya adalah membuat perhitungan-perhitungan astrologi untuk keluarga-keluarga raja. Disini ia bekerja selama 20 tahun dan membuat observasi dari planet-planet secara sistematis, membuat konstruksi katalog bintang, dan mengumpulkan data astronomi dengan amat teliti tanpa menggunakan teleskop. Pada tahun 1599 Tycho membangun suatu observation baru di Prague untuk raja Jerman, Rudolp II, namun di tengah-tengah pekerjaan ini tiba-tiba menemui ajalnya (tahun 1601).
Selanjutnya di antara asisten-asisten Tycho di Prague, pada beberapa bulan terakhir ini telah muncul seorang ahli matematika yang masih muda, Johan Kepler. Ia berhasil seperti Tycho, yaitu menjadi kepala ahli-ahli matematika kerajaan dan bertanggung jawab untuk melanjutkan pembuatan tabel astronomi yang berdasar pada observasi yang sudah dimulai oleh Tycho. Kepler tinggal di Prague sampai tahun 1612. Setelah itu ia menjadi seorang profesor di Linz sampai pada akhir hayatnya tahun 1630.
Kepler percaya terhadap teori Copernicus yang sudah ditentang oleh Tycho yang menganut sistim Geosentris. Ini merupakan suatu situasi yang dramatis dalam ilmu pengetahuan karena data-data Tycho pada gerak-gerak planet yang dipakai untuk menunjang teorinya, setelah berada di tangan Kepler menjadi argumen yang tajam terhadap sistim Copernicus. Dengan menggunakan hasil-hasil Tycho, Kepler mempelajari gerak-gerak planet Mars. Ia mencoba untuk menyatukan bermacam-macam posisi planet yang direkam dengan mengasumsikan orbit Mars dan bumi berupa lingkaran, dan mencoba bermacam-macam orbit tersebut dalam hubungannya dengan matahari; namun tak satupun yang cocok. Dengan berdasar pada pemikiran Ptelomeus tentang siklus dan perbedaan-perbedaan, berhasil dibuat suatu perbaikan. Namun posisi yang diamati itu ternyata masih menunjukkan perbedaan-perbedaan dari yang diperhitungkan. Dan perbedaan ini dari beberapa hal dapat mencapai 8 menit, dari busur peredaran. Kepler tahu bahwa observasi-observasi Tycho tak salah karena besarnya perbedaan itu. Namun konsep baru tentang gerak-gerak planet ini amat perlu.
Akhirnya Kepler takhluk terhadap gerak melingkar yang serba sama, dan berasumsi bahwa kelajuan planet-planet adalah berbanding terbalik dengan jaraknya terhadap matahari. Asumsi inilah yang terkenal sebagai Hukum Kepler II, yaitu bahwa : “Garis penghubung antara matahari dan planet melintasi ruang yang sama dalam selang waktu yang sama.” Hal ini sedikit banyak bisa berlaku, namun masih ada kesalahan sistematis yang lebih besar dari pada kesalahan observasi. Akhirnya ia pun berhasil menyisihkan tradisi lama dari sistem Ptolomeus dan ia berusaha mengorbitkan model-model atau bentuk lainnya.
Pertama lintasan yang berbentuk oval (lonjong), kemudian suatu lintasan yang berbentuk elips dengan matahari pada salah satu fokusnya. Akhirnya perhitungan-perhitungannya beberapa tahun kemudian sangat sesuai dengan kenyataan, bahwa lintasan planet berbentuk elips, sehingga teori dan hasil pengamatan sangat sesuai. Sedangkan salah satu hal yang sangat penting adalah ditemukannya hukum dalam ilmu pengetahuan yang sangat penting dan berhasil karena terdapat perbedaan busur sebesar 8 menit antara hasil pengamatan dan teori. Sesungguhnya ini merupakan suatu masalah yang sangat mencolok dalam perkembangan ilmu pengetahuan, khususnya dalam fisika, yaitu suatu kenyataan bahwa perkembangan-perkembangan pokok tersebut terjadi karena adanya perbedaan-perbedaan yang sangat kecil antara observasi dan teori. Setelah mempelajari lebih lanjut pengamatan-pengamatan yang dilakukan oleh Tycho, akhirnya Kepler dapat menyusun hubungan yang benar antara periode sebuah planet dan jari-jari lintasannya. Hal inilah yang kemudian dikenal sebagai Hukum Kepler III yang menyatakan bahwa : “Untuk semua planet berlaku setengah sumbu panjang lintasan pangkat tiga dibagi periode revolusi pangkat dua merupakan besaran konstan.”
Dengan terlengkapinya tiga hukum tentang gerak planet dari Kepler ini, lenyaplah sistim Ptolomeus dan merintis jalan kepada astronomi modern, yang berdasarkan hukum-hukum Kepler sebagai berikut :
1. Setiap planet bergerak pada sebuah lintasan elips dengan matahari sebagai salah satu titik apinya.
2. Garis penghubung matahari planet melintasi luas yang sama dalam selang waktu yang sama.
3. Untuk semua planet berlaku setengah sumbu panjang lintasan pangkat tiga dibagi periode pangkat dua merupakan besaran konstan.
Kepler menemukan ide tentang gaya tarik-menarik antara dua buah benda. Ide Kepler yang kualitatif ini akhirnya dikembangkan oleh Newton secara kuantitatif dalam teori gravitasi umum. Namun tampaknya Kepler sendiri tak mempunyai ide bahwa gaya tarik menarik inilah yang menyebabkan planet-planet tetap berada pada orbit-orbitnya.
Sementara itu disebutkan pula bahwa Kepler juga memiliki andil yang besar dalam bidang optik. Ia benar-benar mengerti prinsip dari pemantulan total dan cara menentukan (apa yang sekarang kita kenal sebagai “Sudut Kritis”. Ia mempelajari pembiasan atmosfir yang berakibat pada posisi semu benda-benda langit seperti yang nampak sekarang, dan menyelesaikan sebuah rumus pendekatan, untuk menerima kesalahan-kesalahan penglihatan dari zenit ke hosrison. Ia yang pertama kali mengusulkan bentuk lensa cekung dan ia mengusulkan teleskop jenis astronomi atau Kepler yang dapat menghasilkan bayangan nyata sehingga dengan demikian dapat memungkinkan pengukuran yang akurat dengan cara menempatkan rambut salib (crose hair) pada bidang fokus lensa obyektif.
Ø Gilbert
Seorang ahli fisika bangsa Inggris, menerbitkan karyanya yang terkenal “De Magnete”, yang sebagian besar berdasarkan pada eksperimen-ekperimennya sendiri, dimana dia memperlihatkan kebohongan-kebohongan dari semacam fantasi yang populer, seperti halnya dengan kepercayaan bahwa biji besi yang mengandung magnet akan kehilangan sifat kemagnetannya bila digosok dengan bawang putih dan akan pulih bersifat magnet kembali bila dilumuri dengan darah kambing. Gilbert merupakan orang yang pertama kali memperkenalkan bahwa bumi merupakan magnet raksasa yang berbentuk bola, dan mampu memagnetkan bola-bola besi yang kecil. Diperlihatkan bahwa bola-bola besi tersebut juga menghasilkan medan magnet yang serupa dengan medan magnet bumi.
Ø Kitcher (1601-1680)
Dengan eksperimen-eksperimennya ia menunjukkan bahwa diperlukan kekuatan yang sama untuk menarik sepotong besi dari kedua kutub suatu magnet.
Ø Cabeo (1585-1650)
Ia memperlihatkan bahwa sebuah jarum besi yang tidak mengandung magnet, yang terapung dengan bebas di atas permukaan air, akan terletak sepanjang garis meredian magnet bumi.
Ø Gillibrand (1597-1637)
Ia menemukan bahwa deklinasi magnet berubah dari abad ke abad.
Ø Marsenne (1588-1648)
Marsenne seorang ahli fisika bangsa Perancis menyelidiki frekuensi yang dihasilkan oleh senar-senar yang bergetar. Dari hasil-hasil percobaan yang diteliti disusunnyalah hukum-hukum sebagai berikut :
1. Berbanding terbalik dengan panjang senar, semakin panjang senar semakin rendah frekuensi yang dihasilkan.
2. Berbanding terbalik dengan akar luas penampang senar, semakin besar akar luas penampang senar, semakin rendah frekuensi yang dihasilkan.
3. Berbanding lurus dengan akar tegangan senar, semakin besar tegangan senar semakin tinggi frekuensi yang dihasilkan.
4. Berbanding terbalik dengan akar massa jenis bahan senar, semakin kecil massa jenis senar semakin tinggi frekuensi yang dihasilkan.
Dalam melakukan percobaan tersebut Marsenne mempergunakan alat yang disebut SONOMETER.
Atas dasar hasil percobaannya Mersenne berpendapat bahwa dawai yang bergetar selain memiliki nada dasar, memiliki nada atas pertama, juga memiliki nada atas kedua. Dari percobaannya ia menemukan bahwa cepat rambat bunyi di udara 1380 feet/detik.
Ø Willebrord Snell (1591-1626)
Seorang profesor mekanika di Sweden yang mendapatkan hukum pembiasan cahaya yang sering disebut HUKUM SNELLIUS, hukum itu didapat oleh Snell bukan secara teoritis, tetapi secara eksperimen. Hukum ini juga dikenal sebagai Hukum Descartes. Hukum Snellius adalah rumus matematika yang memberikan hubungan antara sudut datang dan sudut bias pada cahaya atau gelombang lainnya yang melalui batas antara dua medium isotropik berbeda, seperti udara dan gelas.
Hukum ini menyebutkan bahwa nilai sinus sudut datang dan sudut bias adalah konstan, yang tergantung pada medium. Perumusan lain yang ekivalen adalah nilai sudut datang dan sudut bias sama dengan nilai kecepatan cahaya pada kedua medium, yang sama dengan kebalikan nilai indeks bias.
Perumusan matematis hukum Snellius adalah
n1 sin(teta)1= n2 sin(teta)2 atau v1 sin(teta)2 = v2 sin(teta)1
Lambang θ1,θ2 merujuk pada sudut datang dan sudut bias, v1 dan v2 pada kecepatan cahaya sinar datang dan sinar bias. Lambang n1 merujuk pada indeks bias medium yang dilalui sinar datang, sedangkan n2 adalah indeks bias medium yang dilalui sinar bias.
Hukum Snellius dapat digunakan untuk menghitung sudut datang atau sudut bias, dan dalam eksperimen untuk menghitung indeks bias suatu bahan.
Ø Evangelista Torricelli (1608-1647)
Torricelli adalah murid Galileo yang menulis buku tentang mekanika. Ia mengadakan eksperimen dengan bejana air raksa. Ia mendapatkan tinggi air raksa sama dengan 1/14 tinggi air. Tujuan utama Torricelli ialah untuk membuat alat yang dapat dipergunakan mengukur tekanan udara pada tempat yang berbeda-beda, tetapi dengan tidak sengaja mendapatkan RUANG HAMPA. Pada percobaan itu Torricelli mendapatkan bahwa tekanan udara luar sama dengan tekanan air raksa setinggi 76 cm dan tekanan inilah yang disebut 1 atmosfir.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar