Karakteristik Perioda Sejarah Fisika [PDF]

Citation preview

TUGAS II SEJARAH FISIKA “Karakteristik Perioda Sejarah Fisika”



Nama



: Annisa Hidayatul Adha



Nim



: 17033050



Prodi



: Pendidikan Fisika



Dosen



: Silvi Yulia Sari, S.Pd, M.Pd



JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI PADANG 2019



Karakteristik Perioda Sejarah Fisika 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. Sejarah perkembangan ilmu fisika atau ilmu tentang alam dalam makna yang terluas. Fisika mempelajari gejala alam yang tidak hidup atau materi dalam lingkup ruang dan waktu. Fisikawan mempelajari perilaku dan sifat materi dalam bidang yang sangat beragam, mulai dari partikel submikroskopis yang membentuk 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. Periode-periode sejarah fisika dibagi atas empat, yaitu: 1.      Periode Pertama Dimulai dari zaman prasejarah sampai tahun 1550 an. Pada periode pertama ini dikumpulkan berbagai fakta fisis yang dipakai untuk membuat perumusan empirik. Dalam periode pertama ini belum ada penelitian yang sistematis. Beberapa penemuan pada periode ini diantaranya : Ø  2400000 SM - 599 SM: Di bidang astronomi sudah dihasilkan Kalender Mesir dengan 1 tahun = 365 hari, prediksi gerhana, jam matahari, dan katalog bintang. Dalam Teknologi sudah ada peleburan berbagai logam, pembuatan roda, teknologi bangunan (piramid), standar berat, pengukuran, koin (mata uang). Ø  600 SM – 530 M: Perkembangan ilmu dan teknologi sangat terkait denganperkembangan matematika. Dalam bidang Astronomi sudah ada pengamatan tentang gerak benda langit (termasuk bumi), jarak dan ukuran benda langit. Dalam bidang sain fisik Physical Science, sudah ada Hipotesis Democritus bahwa materi terdiri dari atom-atom. Archimedes memulai tradisi “Fisika Matematika” untuk menjelaskan tentang katrol, hukum-hukum hidrostatika dan lain-lain. Tradisi Fisika Matematika berlanjut sampai sekarang.



Ø  530 M – 1450 M: Mundurnya tradisi sains di Eropa dan pesatnya perkembangan sains di Timur Tengah. Dalam kurun waktu ini terjadi Perkembangan Kalkulus. Dalam bidang Astronomi ada “Almagest” karya Ptolomeous yang menjadi teks standar untuk astronomi, teknik observasi berkembang, trigonometri sebagai bagian dari kerja astronomi berkembang. Dalam Sain Fisik, Aristoteles berpendapat bahwa gerak bisa terjadi jika ada yang nendorong secara terus menerus; kemagnetan berkembang ; Eksperimen optika berkembang, ilmu Kimia berkembang (Alchemy). Ø  1450 M-1550: Ada publikasi teori heliosentris dari Copernicus yang menjadi titik penting dalam revolusi saintifik. Sudah ada arah penelitian yang sistematis. 2.      Periode Kedua Dimulai dari tahun 1550an sampai tahun 1800an. Pada periode kedua ini mulai dikembangkan metoda penelitian yang sistematis dengan Galileo dikenal sebagai pencetus metode saintifik dalam penelitian. Hasil-hasil yang didapatkan antara lain:Kerja sama antara eksperimentalis dan teoris menghasilkan teori baru pada gerak planet. Newton: meneruskan kerja Galileo terutama dalam bidang mekanika menghasilkan hukum-hukum gerak yang sampai sekarang masih dipakai. Dalam Mekanika selain Hukum-hukum Newton dihasilkan pula Persamaan Bernoulli, Teori Kinetik Gas, Vibrasi Transversal dari Batang, Kekekalan Momentum Sudut, Persamaan Lagrange. Dalam Fisika Panas ada penemuan termometer, azas Black, dan Kalorimeter. Dalam Gelombang Cahaya ada penemuan aberasi dan pengukuran kelajuan cahaya. Dalam Kelistrikan ada klasifikasi konduktor dan nonkonduktor, penemuan elektroskop, pengembangan teori arus listrik yang serupa dengan teori penjalaran panas dan Hukum Coulomb. 3.      Periode Ketiga Dimulai dari tahun 1800an sampai 1890an. Pada periode ini diformulasikan konsep-konsep fisika yang mendasar yang sekarang kita kenal dengan sebutan Fisika Klasik. Dalam periode ini Fisika berkembang dengan pesat terutama dalam mendapatkan formulasi-formulasi umum dalam Mekanika, Fisika Panas, Listrik-Magnet dan Gelombang, yang masih terpakai sampai saat ini. Dalam Mekanika diformulasikan Persamaan Hamiltonian (yang kemudian dipakai dalam Fisika Kuantum), Persamaan gerak benda tegar, teori elastisitas, hidrodinamika. Dalam Fisika Panas diformulasikan Hukum-hukum termodinamika, teori kinetik gas, penjalaran panas dan lainlain. Dalam Listrik-Magnet diformulasikan Hukum Ohm, Hukum Faraday, Teori Maxwell dan lain-lain. Dalam Gelombang diformulasikan teori gelombang cahaya, prinsip interferensi, difraksi dan lain-lain. 4.      Periode Keempat Dimulai dari tahun 1890an sampai sekarang. Pada akhir abad ke 19 ditemukan beberapa fenomena yang tidak bisa dijelaskan melalui fisika klasik. Hal ini menuntutpengembangan konsep fisika yang lebih mendasar lagi yang sekarang disebut Fisika



Modern. Dalam periode ini dikembangkan teori-teori yang lebih umum yang dapat mencakup masalah yang berkaitan dengan kecepatan yang sangat tinggi (relativitas) atau/dan yang berkaitan dengan partikel yang sangat kecil (teori kuantum). Teori Relativitas yang dipelopori oleh Einstein menghasilkan beberapa hal diantaranya adalah kesetaraan massa dan energi E=mc2 yang dipakai sebagai salah satu prinsip dasar dalam transformasi partikel. Teori Kuantum, yang diawali oleh karya Planck dan Bohr dan kemudian dikembangkan oleh Schroedinger, Pauli , Heisenberg dan lain-lain,melahirkan teori-teori tentang atom, inti, partikel sub atomik, molekul, zat padat yang sangat besar perannya dalam pengembangan ilmu dan teknologi. Karakteristik Perkembangan Fisika Jacoub (1968) membagi perkembangan fisika menjadi lima periode, dimana setiap periode mempunyai karakteristik sendiri-sendiri. sedangkan Periode fisika modern dibagi menjadi dua bagian lagi yaitu masa 1900-1925 dan masa 1925-sekarang. Ø  Perioda I (antara zaman purbakala s.d 1550). Karakteristik umum dari periode I ini adalah belum adanya eksperimen yang sistematis dan kebebasan dalam mengadakan percobaan. Hasil-hasil yang diperoleh pada masa ini tidak memuaskan, sehingga perkembangan ilmu pengetahuan dalam teori fisika tidak mungkin diadakan karena banyak keterangan-keterangan yang bersifat spekulasi dan metafisika (gaib dan sulap). Ø  Periode II (antara 1550 s.d 1800) Banyak sekali dasara-dasar perkembangan ilmu yang dikembangkan oleh ilmuwan, diantaranya  Galileo Galilei, Newton, Huygens, boyle. Periode ini dikenal dengan periode perkembangan ilmu fisika yang berdasarkan metode eksperimen yang dapat dipertanggungjawabkan, diakui dan dapat diterima sebagai persoalan yang ilmiah. Periode ini berintisari pada pekerjaan klasik Galileo yang hampir dua abad lebih memerlukan waktu untuk mengatasi dogma dan intoleransi kaum gereja. Ø  Periode III (antara1800 s.d 1900) Karakteristik perkembangan fisika klasik yang meletakkan dasar fisika kuantum . Eksperimen-eksperimen dari Rumford dan Joule telah memberi dasar teori kinetik panas yang dikenal sekarang. Kemajuan dalam periode III ini demikian pesatnya, sehingga pada tahun 1880 tidak sedikit ahli fisika yang percaya bahwa hukum-hukum fisika yang terpenting telah ditemukan. Konsentrasi mereka beralih pada persoalan metode pengukuran yang lebih teliti. Padahal justru pada periode inilah Fisika berada diambang pintu pendapat-pendapat yang menakjubkan yang tidak terpikir sebelumnya. Penelitian di bidang fisika diarahkan untuk membantu produksi manusia dan aplikasi fisika dalam kehidupan sehari-hari serta industri. Ø  Periode IV (antara 1900 s.d 1925) Dimulai pada tahun 1887 dengan penemuan efek fotolistrik. Dalam waktu 10 tahun dari periode ini telah ditemukan dengan cepat secara berturut-turut: sinar X (1895), Radioaktivitas (1896), dan elektron (1900). Dapat dikatakan bahwa tahun 1900-1925, teori kuantum yang timbul itu masih dihubung-hubungkan dengan teori klasik semi modern, karena itu perkembangannya kurang pesat. Periode ini disebut teori kuantum mekanika lama (the old quantum mechanics).



Karakteristik dari periode ini adalah adanya fenomena mikroskopis, yaitu fenomena yang tidak dapat dilihat langsung, seperti elektron, neutron dan lain-lain. Fisika klasik tidak bisa menjawab tantangan fenomena ini, maka ahli fisika mencari ilmu dan model-model baru lagi. Ø  Periode V (antara 1925 s.d sekarang) Teori baru itu timbul menurut uraian teoritis dari de Broglie, Heissenbergh, dan Shrodinger serta percobaan-percobaan Davisson dan Germer serta Thompson. Teori baru ini dikenal dengan teori kuantum mekanika baru (the new quantum mechanics), yaitu mekanika gelombang Schrodinger dan mekanika matriks Heissenbergh yang besar sekali pengaruhnya, seperti pendapat Newton 2 setengah abad sebelumnya. Tahun 1926 Schrodinger dan Eckart berhasil menurunkan bahwa mekanika matriks = mekanika gelombang. Ada lagi yang dikemukakan oleh Dirac yang lebih umum (gabungan kedua nya), dinamakan simbolic method, sangat abstrak, agak sukar dimengerti, yaitu relativistic quantum mechanics. Banyak penemuan yang dihasilkan dalam periode ini.