Minggu ketiga Newton : Hukum-hukum Gerak Dr.Arief Hermanto, Msc
Kita ulang dulu perbandingan antara Aristoteles (A) dan Galileo (G). K = Komentar.. ----------------------------------------------------------------- A : Bumi adalah pusat alam semesta dan berada dalam keadaan diam mutlak. -- G : Pusat alam semesta bukan bumi, menurut Copernicus, matahari adalah pusat alam semesta. Bumi bukan objek atau tempat yang sangat istimewa; bumi dalam keadaan bergerak, baik gerak mengitari matahari maupun gerak rotasi pada porosnya.
K : Ini adalah perbedaan dalam kosmologi. Galileo mengikuti pendapat Copernicus yang secara fundamental mengubah posisi bumi dari sebagai pusat alam semesta menjadi objek atau tempat yang biasa saja seperti planetplanet yang lain. Pertanyaan : Kalau bumi memang hanya planet yang biasa-biasa saja, maka manusia juga mahluk yang biasa saja - - > akan dijumpai banyak sekali “manusia” lain di alam semesta ?
-- A : Orbit planet-planet (mengelilingi bumi) berbentuk lingkaran. -- G : Orbit planet-planet (mengelilingi matahari) berbentuk lingkaran. K : Galileo masih sepaham dengan Aristoteles dalam hal menganggap lingkaran sebagai bentuk geometris yang paling sempurna sehingga harus diikuti oleh semua planet.
Flashback : Ptolomaeus (P) versus Copernicus ( C ). Observasi : Gerak planet kadang retrogade (berbalik). P : Orbit planet bukan lingkaran yang mengelilingi bumi, melainkan lingkaran-pinggir (epicycle). O : Orbit planet harus berupa lingkaran primer, bukan epicycle. Ini bisa diperoleh dengan mengubah pusat gerak melingkar dari bumi diubah jadi matahari. K : Copernicus “menyelamatkan” prinsip lingkaran sebagai bentuk paling sempurna. Prinsip ini masih tetap dianut oleh Galileo.
Kembali ke alur utama. -- A : Memberi posisi penting terhadap pengamatan dengan panca indera. Observasi empirik sangat penting, meskipun interpretasinya harus tetap tunduk pada prinsip-prinsip filosofi yang kuat. Tidak melakukan eksperimen. -- G : Data empirik diperoleh tidak hanya lewat observasi alami, diperluas dengan eksperimen. Pengamatan dibantu dengan instrumen (konstruksi teropong yang pertama). Masih tunduk pada prinsip-prinsip filosofis.
Komentar : Galileo mengikuti Francis Bacon tentang pentingnya hasil-hasil eksperimen untuk mengungkap realita alam semesta. Hasil pengamatan, baik observasi dengan instrumen maupun hasil pengukuran dari eksperimen menempati posisi sangat penting.
Komentar (Lanjutan) : Namun, Galileo belum sepenuhnya bebas dari ketundukan pada prinsip filosofi. Menurut Kepler, orbit planet berbentuk elips. Galileo masih bertahan pada pentingnya bentuk lingkaran. Galileo adalah figur fisikawan modern awal yang akan menjadi sempurna pada Newton.
Kembali ke alur utama -- A : Meskipun (sebagai murid Plato yang utama) menguasai matematika dengan baik, namun tidak menggunakan matematika dalam fisika dan kosmologi. Akan tetapi tetap mengutamakan logika. Ingat bahwa Aristoteles adalah Bapak Logika. -- G : Keteraturan alam semesta dinyatakan dalam bentuk berbagai hukum yang dituliskan dalam bahasa matematika. Fisika harus menggunakan matematika. Contohnya : hukum gerak jatuh bebas.
Apa yang sudah dirintis oleh Galileo kemudian menjadi sempurna pada Newton. Newton memang menyatakan bahwa dia berdiri di pundak para raksasa (mungkin yang dimaksud antara lain adalah Aristoteles, Ptolomaeus, Copernicus, Kepler, Galileo dan Descartes)..
Karya masterpiece Newton adalah kitab berjudul (diterjemahkan) : “The mathematical principles of natural philosophy” (disingkat sebagai “Principia”). Natural philosophy = fisika Jadi, maksudnya adalah prinsip-prinsip matematika dari fisika.
Dalam Principia dinyatakan Hukum-hukum dasar tentang gerak (Hukum 1,2 dan 3 Newton). Terutama hukum 2 bisa dinyatakan secara matematika : F=m.a Huruf tebal menyatakan vektor.
Dengan menggunakan Kalkulus yang ditemukan Newton sendiri dan dilanjutkan Euler, Laplace, Lagrange, Cauchy dan lain-lainnya kita bisa menjabarkan berbagai teorema tentang gerak berdasarkan hukum-hukum Newton, yang kemudian bisa dibandingkan dengan hasil eksperimen. Inilah arti penggunaan matematika dan eksperimen dalam fisika.
Perenungan atau Refleksi (Perbandingan Newton – Aristoteles) Mulai Newton (sekitar 1600 – an) Fisika berkembang seperti fisika yang kita kenal sekarang ini. Penggunaan matematika diperlukan karena hasil eksperimen (berupa pengukuran) dinyatakan dalam bilangan. Fisika menjadi ilmu yang kuantitatif dengan metode deduktif-induktif. Inilah bagian fisika yang diajarkan di sekolah dan perguruan tinggi..
Fisika Aristotelian tidak memerlukan matematika karena sifatnya yang kualitatif, meskipun tetap menggunakan logika. Ingat bahwa logika dan matematika hampir sama saja. Untuk saat ini, bagian fisika yang kira-kira sama dengan fisika Aristotelian tetap dikembangkan dengan nama Philosophy of Physics..
