Stephen Hawking 2

Namun ilmu pengetahuan "dengan bijaksana" 

cenderung mengabaikan dalih-dalih filsafat semacam 

ini. Apa pun yang terjadi, Hawking dan para kosmolog 

lainnya tetap melaksanakan penelitian mereka. Mung-

kin kita memang tidak bisa melihat apa yang ada dalam 

lubang hitam, di mana hukum-hukum fisika tidak lagi 

berlaku, namun kita masih bisa memperkirakan apa 

yangterjadi di "wilayah terlarang" ini. Asal-usulnya telah 

dijelaskan — sekarang tinggal masalah menjelaskan 

kelanjutan eksistensinya. 

Di seberang Atlantik, Wheeler tidak hanya "mem-

baptis" lubang hitam, namun juga muncul dengan 

membawa sebuah perkiraan yang dikenal dengan 

sebutan "teorema tanpa-rambut". Menurut teorema 

ini, sebuah lubang hitam dengan cepat memasuki 

keadaan stasioner di mana hanya tiga parameter yang 

berlaku, yaitu: massa, pergerakan siku-siku, dan muatan 

listrik. Apa pun yang masuk ke dalam lubang hitam, 

hanya ketiga parameter ini  yang masih tetap 

bertahan. 

Pada tahun 1974, Hawking dan kelompoknya ber­

hasil membuktikan "teorema tanpa-rambut". (Rambut 

maksudnya di sini yaitu  koordinat-koordinat dimensi 

yang menonjol keluar, yang "dicukur habis" saat me­

masuki lubang hitam — sehingga hanya bagian-bagian 

yang "gundul", massa bermuatan listrik dan selalu 

bergerak, yang ada di dalamnya.) Hawking menun-

jukkan bagaimana relativitas menjelaskan perkiraan 

Wheeler. Hukum fisika mungkin tidak berlaku dalam 

lubang hitam, namun yang terjadi di dalamnya juga 

bukan keadaan yang kacau sama sekali. 

Selama t ahun akademik 1974 sampai 1975, 

Hawking menerima undangan untuk menghabiskan 

waktu selama satu tahun di Caltech. Ini yaitu  sebuah 

"pemukiman" ilmiah paling prestisius di West Coast 

— tempat para pakar, termasuk ahli kimia Linus 

Pauling, dan juga sekelompok pemenang hadiah Nobel. 

(Di antaranya yaitu  fisikawan yang juga pemain bongo 

Richard Feynman, dan Murray Gell-Mann yang bisa 

jadi mampu menciptakan penemuan baru cukup dengan 

membaca kutipan James Joyce atau teks agama 

Buddha.) 

Hawking menyenangi California, sebab  berkesem-

patan memakai  teleskop paling canggih di Mount 

Wilson, dan berhasil menolak ajakan orang-orang untuk 

pergi ke Disneyland — meskipun dia punya poster 

Marilyn Monroe berukuran besar yang dipajang di 

kantornya di Cambridge. 

Saat itu penyakit ALS-nya mencapai "plateau" 

[yakni, periode di mana hanya sedikit atau tiada 

kemajuan sama sekali yang dicapai menuju ke-

sembuhan, peny.] lainnya, dan dia terpaksa harus 

memakai  kereta dorong. Suaranya juga mulai tidak 

bisa dibedakan dari erangan, sehingga hanya rekan-

rekan dekatnya saja yang bisa memahami ucapannya. 

Dalam keadaan seperti ini dia menjadi ayah untuk yang 

ketiga kalinya pada tahun 1979. Seperti yang dikatakan 

oleh salah seorang rekan dekatnya saat memperkenalkan 

Hawking di sebuah kuliah: "Dari fakta bahwa anak 

bungsunya, Timothy, berusia kurang dari separuh 

penyakitnya, maka jelas tidak semua bagian tubuh 

Stephen lumpuh!" Para mahasiswa yang mendengarnya 

tersipu malu dan Hawking tersenyum lebar. 

Pada usia tiga puluh dua tahun, Hawking dipilih 

sebagai anggota Royal Society, salah satu anggota ter-

muda dalam sejarah. Penghargaan lain mulai berdatang-

an. Kata Jane, penghargaan-penghargaan ini  

"seperti gula-gula yang membeku di atas kue." Dan 

hidup bersama Hawking tidak mudah baginya: "Sulit 

bagi saya untuk membayangkan hari-hari yang kami 

alami di rumah ini — dari kedalaman lubang hitam 

sampai semua penghargaan mewah ini." 

' Dan sekitar saat-saat itulah Hawking mengalami 

"peristiwa eureka", yang mengarahkannya pada pene-

muan besarnya. Suatu malam, saat beranjak tidur, dia 

mulai memikirkan tentang permukaan lubang hitam. 

Keinginan Hawking yang kuat untuk melakukan 

sesuatu tanpa bantuan orang lain berarti bahwa tidur 

baginya yaitu  sebuah proses yang panjang dan 

menyusahkan —jadi dia memiliki waktu yang cukup 

lama untuk berpikir sebelum tidur. 

Hawking mulai membayangkan apa yang terjadi pada 

cahaya yang berada di horizon peristiwa sebuah lubang 

hitam. Dia tahu bahwa cahaya yang membentuk 

horizon peristiwa (permukaan lubang hitam) tidak 

pernah saling mendekat — sebab  tertahan, tidak bisa 

terlepas dan tidak bisa terserap ke dalam lubang hitam. 

Tiba-tiba dia menyadari arti dari hal ini. Permukaan 

lubang hitam tidak pernah berkurang atau menyusut. 

Dengan kata lain, sekalipun ada dua lubang hitam yang 

berdekatan, keduanya tidak akan saling menelan satu 

sama lain. Sebaliknya, luas seluruh permukaan kedua­

nya tetap sama atau bertambah, tapi tidak mungkin 

berkurang. Ini mungkin sulit dipahami — juga tidak 

terlalu menarik ataupun penting. Namun implikasi-

implikasinya mampu mengubah pandangan kita tentang 

apa yang disebut sebagai lubang hitam. Hawking 

merasakan hal ini, dan dia memperoleh kegiatan baru 

sebelum tidur. Bahkan kadang tidak tidur semalaman. 

Dia menyadari bahwa sifat permukaan lubang hitam 

memiliki kemiripan yang cukup aneh dengan hukum 

termodinamika kedua. Hukum ini menyatakan bahwa 

entropi (atau ketidakberaturan) dalam sistem terisolasi 

akan selalu sama atau bertambah; dan jika ada dua 

sistem semacam ini yang tergabung, maka jumlah 

entropi total lebih besar dibandingkan jumlah entropi 

sebelumnya. Pendeknya, ini berarti bahwa jika segala 

sesuatu dibiarkan begitu saja, maka ketidakberaturan 

yang terjadi akan tetap sama atau meningkat, tidak 

mungkin berkurang. (Hawking sendiri memberi 

contoh sebuah rumah. Jika anda tidak rajin merawatnya, 

maka ketidakberaturan atau kekacauan dalam rumah 

anda bertambah. Untuk menciptakan keberaturan, atau 

mengatasi ketidakberaturan, diperlukan tambahan 

energi lain.) 

Hukum ini menjelaskan mengapa ada proses-proses 

tertentu yang tidak bisa dibalik. Jika anda menjatuhkan 

sebuah gelas dan pecah, maka gelas itu tidak bisa 

menempel dan utuh kembali dengan sendirinya — 

sebab  itu berarti mengurangi entropi, jika kita melihat 

gelas ini  sebagai satu sistem terpisah. Entropi 

menentukan arah dari proses yang tidak bisa dibalik. 

Dalam suatu cara, ia menunjukkan arah berjalannya 

waktu. 

Jadi mengapa sifat lubang hitam mirip dengan hu­

kum termodinamika kedua? Apakah itu berarti bahwa 

hukum ini berlaku di lubang hitam — yang sebelum-

nya dianggap sebagai suatu tempat di mana hukum-

hukum semacam itu tidak berlaku? 

Sampai sekarang, perhitungan-perhitungan tentang 

lubang hitam didasarkan pada relativitas, yang dalam 

hal ini memang ditujukan untuk menilai sifat dari 

objek-objek berukuran besar. Pengaruh-pengaruh pada 

tingkat subatom, yang dijelaskan dengan memakai  

teori kuantum, tidak diperhitungkan. Pengaruh-

pengaruh tingkat subatom dianggap sangat tidak tepat 

bila diterapkan pada objek-objek raksasa seperti bintang 

dan lubang hitam. Dan Hawking selanjutnya akan 

menunjukkan betapa salahnya asumsi ini. Mekanika 

kuantum memberikan petunjuk penting terhadap sifat 

lubang hitam yang sesungguhnya. 

Pertama, kita perlu mengerti sedikit tentang meka­

nika kuantum. Salah satu gagasan paling mendasar dan 

paling menarik dalam fisika kuantum dikemukakan 

tahun 1927 oleh fisika wan Jerman, Werner Heisenberg, 

saat dia masih berusia 26 tahun namun sudah menjadi 

pakar teori kuantum. Penemuan terbesar Heisenberg 

yaitu  prinsip ketidakpastian, yang menyatakan bahwa 

kita tidak pernah bisa menentukan secara simultan 

posisi dan momentum yang tepat dari sebuah partikel. 

Heisenberg menyatakan bahwa hal itu tidak bisa 

dilakukan, bahkan secara teoretis, sebab  gagasan ten­

tang posisi dan kecepatan sesungguhnya tidak ada 

artinya di alam. (Pernyataan ini berlaku untuk segala 

sesuatu di alam, mulai dari partikel subatom sampai 

galaksi paling besar — namun pada tingkat atom dan 

di bawahnya, perbedaan-perbedaan yang ada menjadi 

penting.) 

Satu ilustrasi sederhana yaitu  jika kita berusaha 

menentukan posisi yang tepat dari sebuah elektron. 

Partikel ini sedemikian kecil sehingga hanya bisa di-

deteksi dengan sesuatu yang memiliki panjang 

gelombang yang cukup kecil, seperti sinar gamma. 

Namun saat sinar gamma ini menabrak elektron, ia 

juga mempengaruhi momentum dalam suatu cara yang 

tidak bisa diperkirakan. Jadi tidak mungkin kita bisa 

menentukan posisi sebuah elektron tanpa mengubah 

momentumnya. Dan apabila kita berusaha menentu-

kannya dengan lebih tepat (dengan memakai  

gelombang-gelombang yang lebih pendek), maka 

semakin besar pula pengaruhnya pada momentum 

elektron ini . Demikian juga, bila momentum 

ini  tidak banyak terpengaruh, maka penilaian kita 

atas posisi elektron itu juga kurang tepat. 

Seperti halnya pada partikel, hal itu juga berlaku 

untuk bidang — yang bisa dianggap terdiri dari berbagai 

partikel. Prinsip ketidakpastian Heisenberg mem-

berikan hasil-hasil yang menakjubkan bila diterapkan 

untuk ruang (angkasa). 

— Ruang juga merupakan bidang. 

Tapi bagaimana? sebab  menurut definisinya ruang 

yaitu  kosong, hampa. 

— Menurut prinsip ketidakpastian Heisenberg, ini 

tidak mungkin. 

Mengapa tidak? 

— Kita tahu bahwa tidak mungkin mengukur secara 

simultan nilai sebuah bidang, beserta tingkat 

perubahannya, dengan ketepatan yang mutlak. Ini 

berlaku untuk bidang, seperti halnya untuk partikel. 

Jadi? 

— Ini berarti bahwa tidak ada bidang yang nilainya 

persis nol. sebab  nilai ini  yaitu  ukuran pasti 

dari nilai bidang ini  serta tingkat perubahan­

nya. Tidak mungkin, menurut prinsip ketidak­

pastian. Namun jika kita benar-benar memiliki 

ruang kosong, maka bidang ini nilai persisnya yaitu  

nol. 

Jadi tidak ada yang namanya ruang kosong? 

— Benar. (Atau mungkin hampir tepat!) 

Jadi bagaimana? 

— Menurut prinsip Heisenberg, bahkan di ruang 

(angkasa) akan selalu ada ketidakpastian, meskipun 

sangat-sangat kecil. Tapi apa artinya? 

— Ketidakpastian ini bisa dibayangkan seperti per-

gerakan kecil, sedikit di atas dan di bawah nol — 

tapi tidak pernah benar-benar nol. 

Dan bagaimana ini terjadi? 

— Kita perlu memikirkannya dengan cara berikut. 

Tidak mungkin tidak ada apa-apa, jadi anggap saja 

kita memiliki sepasang partikel virtual, yang 

bergerak di sekitar nilai nol. 

Tapi apa partikel itu, dan mengapa bisa bergerak? 

— Pasangan partikel ini terdiri dari partikel dan anti-

partikel. Satu positif, satu negatif. Saat tergabung 

keduanya saling meniadakan, dan pasangan partikel 

virtual ini terus-menerus bergerak masuk dan keluar 

realita, saling membentuk dan meniadakan satu 

sama lain. Inilah yang mengakibatkan munculnya 

pergerakan sedikit di atas dan di bawah nol. 

Lalu apa kaitannya dengan lubang hitam? 

— Lubang hitam terdapat di ruang (angkasa), yang 

berarti bahwa proses ini terjadi di sekitarnya. 

Hawking berspekulasi tentang apa yang terjadi di 

permukaan lubang hitam, di horizon peristiwa. Ruang 

di permukaan lubang hitam juga memiliki partikel-

partikel virtual ini, yang muncul ke dalam realita. 

Namun sebelum saling meniadakan, keduanya terkena 

pengaruh lubang hitam. Partikel yang negatif ditarik 

dan yang positif ditolak lalu berubah menjadi radiasi. 

Jadi lubang hitam memancarkan radiasi thermal (yakni, 

panas). sebab nya memiliki suhu yang bisa diukur. 

Demikian juga, partikel entropi-tinggi yang masuk 

ke dalam lubang hitam menyebabkan permukaannya 

bertambah. (Seperti yang telah kita lihat, permukaan 

lubang hitam ini disebut sebagai radius Schwarzschild, 

yang bergantung pada massanya.) Peningkatan yang 

terjadi di permukaan lubang hitam, meskipun mungkin 

sangat kecil, menandai peningkatan entropi lubang 

hitam. Namun jika lubang hitam memiliki entropi 

maka otomatis juga memiliki suhu. 

Suhu ini dalam realita mungkin hampir tidak berarti 

— sepersatu juta derajat di atas nol — tapi yang pasti 

ada. Hawking menunjukkan bahwa lubang hitam 

sebenarnya tidak "hitam". la memancarkan radiasi — 

panas, seakan-akan memang panas. 

Implikasi dari hal ini mengubah sepenuhnya konsepsi 

kita tentang lubang hitam. Lubang hitam bukanlah 

sebuah lubang di angkasa, di mana materi, ruang-

waktu, dan hukum-hukum fisika tidak ada dan tidak 

berlaku. Lubang hitam bisa dilihat sebagai objek yang 

ada dalam semesta. la tunduk pada hukum termodi-

namika kedua. la memiliki entropi. Ini berarti ia 

bahkan memiliki waktu. Ia tidak lagi tidak dapat dilihat 

— sebab  ia bisa "dilihat" oleh hukum-hukum fisika. 

Tapi ini belum semua. Dalam menggabungkan gaya 

berat lubang hitam dengan perilaku atau sifat partikel 

virtual, Hawking berarti menggabungkan mekanika 

kuantum dan relativitas untuk yang pertama kalinya. 

sesudah  itu tersebar kabar bahwa Hawking telah 

berhasil menemukan beberapa  gagasan yang "mengubah 

segala sesuatu". Dan pada bulan Februari 1974, dia 

diundang untuk memberikan ceramah dalam kon-

ferensi di Oxford dengan topik lubang hitam. Kon-

ferensi ini diadakan oleh matematikawan John Taylor, 

yang juga dianggap sebagai salah satu pakar lubang 

hitam. sesudah  beberapa  pembicara lain selesai me-

nyampaikan gagasan mereka, Hawking dengan kursi 

rodanya didorong menuju ke depan aula. Dia mulai 

berbicara dengan suara yang hampir tidak bisa di-

mengerti dan para peserta konferensi hampir tidak 

percaya dengan apa yang dikatakannya. Jika apa yang 

dikatakan Hawking benar maka berarti itu akan 

mengubah segala sesuatu. Lubang hitam memiliki wak-

tu, memiliki entropi, dan entropi ini semakin bertam-

bah seperti yang lainnya. Ini berarti bahwa pada akhir-

nya lubang hitam akan menguap menjadi radiasi. 

Dengan kata lain, pada akhirnya lubang hitam akan 

"meledak". 

Para peserta konferensi menyambut pembicaraan 

Hawking dengan diam terpesona. Lalu Taylor berdiri 

dan mengatakan: "Maaf Stephen, tapi itu sama sekali 

tidak mungkin." Tanpa berkata apa-apa Hawking me-

mutar kursi rodanya dan keluar ruangan. 

Sebulan kemudian dia menulis sebuah paper yang 

menjelaskan tentang hasil-hasil temuannya dan 

diterbitkan dalam Nature dengan judul: "Black Hole 

Explosion?" Paper ini oleh mantan tutor sekaligus 

kolaborator Hawking, David Sciama sebagai "salah satu 

yang terbaik dalam sejarah fisika" dan dianggap seban-

ding dengan paper relativitas Einstein, meskipun 

signifikansinya lebih kecil. Tapi sama-sama mampu 

menciptakan tanggapan antagonistik yang cukup besar 

dari orang-orang yang menolak memahaminya. Bebe-

rapa bulan kemudian Taylor menulis tanggapan dalam 

Nature yang isinya mengejek gagasan Hawking tentang 

lubang hitam yang meledak. Gagasan Taylor, seperti 

halnya teori statis Hoyle yaitu  bukan zamannya lagi. 

Dunia ilmu pengetahuan tidak pernah terlepas dari 

evolusi. Dan di sini berlaku prinsip yang kuat menang 

— sekalipun itu tidak selalu merupakan spesimen 

terbaik. 

Saat itu penyakit Hawking sudah mencapai tingkat 

yang mengkhawatirkan. Dia tidak bisa berjalan, sekali­

pun dibantu, dan terpaksa memakai  kursi roda 

bermesin. Dia tidak bisa makan sendiri, dan saat 

kepalanya tertunduk ke depan, dia bahkan tidak bisa 

menegakkannya kembali. Ini yaitu  pukulan yang 

sangat berat bagi seseorang yang berkemauan keras dan 

mencintai kebebasan. Namun ada beberapa  perkem-

bangan lain yang bahkan lebih tidak menyenangkan. 

Suara Hawking semakin parah — bahkan teman-teman 

dekatnya kesulitan dalam berusaha mendengar apa yang 

dikatakannya. Pada saat yang sama dia juga mulai tidak 

bisa menulis. Dan saat itu pikirannya telah mencapai 

puncak — lalu bagaimana dia mengomunikasikan pikir-

an-pikiran ini ? 

Tapi apa yang bisa diharapkan? Saat itu sudah lima 

betas tahun semenjak Hawking divonis hanya hidup 

sampai dua tahun. Hidupnya memang ajaib — hampir 

sama ajaibnya dengan penemuan-penemuannya dalam 

bidang kosmologi. Hubungan antara keduanya memang 

tidak terlalu menguntungkan namun tetap menun-

jukkan adanya karakteristik pikiran dan kemauan yang 

luarbiasa. 

Pada tahun 1979, saat berusia tiga puluh tujuh tahun, 

Hawking terpil ih sebagai Lucasian Professor of 

Mathematics di Cambridge. Ini yaitu  jabatan paling 

prestisius — yang sebelumnya dipegang oleh Isaac 

Newton, dan selanjutnya oleh Babbage, bapak kom-

puter. Hawking merasa sangat dihormati. Beberapabu-

lan kemudian, sesudah  dia sadar belum menandatangani 

daftar bersejarah para profesor Lucasian, dia dengan 

susah payah menandatanganinya, dan kemudian berkata: 

"Itu yaitu  terakhir kalinya aku menuliskan nama." 

Meskipun mengalami berbagai kesulitan, Hawking 

tetap bersosialisasi di Cambridge. Dia dan Jane sering 

pergi ke restoran, ke pesta, dan sang profesor Lucasian 

baru dengan cepat memperoleh reputasi sebagai tuan 

rumah yang ramah. Semua itu tidak akan pernah terjadi 

tanpa Jane, yang oleh salah seorang temannya dianggap 

sebagai "wanita yang menakjubkan. Jane melihat bahwa 

Hawking mampu melakukan segala sesuatu yang bisa 

dilakukan oleh manusia normal. Mereka pergi ke setiap 

tempat dan melakukan segala hal." Apa yang paling 

mengecewakan Hawking yaitu  dia tidak bisa mene-

mani anak-anaknya saat bermain. Hawking juga mulai 

memanfaatkan ketenarannya untuk melakukan kampa-

nye bagi orang-orang cacat. Sifatnya yang suka menen-

tang memperoleh penyaluran yang tepat dalam surat-

suratnya ke Dewan Kota Cambridge, tentang berbagai 

masalah seperti pemasangan pagar sampai pelebaran 

trotoar. Keberhasilannya dalam usaha ini membuatnya 

memperoleh penghargaan "man of the year" dari Royal 

Association for Disability and Rehabilitation. 

Penyakit ALS Hawking mungkin telah mencapai 

plateau, namun banyak rekan-rekannya yang saat itu 

merasa bahwa dia tidak akan mampu bertahan lebih 

lama. Masa-masa terakhir telah tiba. Hawking dengan 

gayanya yang khas menjawab kekhawatiran teman-

temannya dalam sambutan pelantikannya sebagai 

profesor Lucasian, dengan judul "Is the End in Sight 

for Theoretical Physics?" Banyak sekali yang datang, 

dan sambutannya dibacakan oleh salah seorang 

mahasiswanya. 

Di sini Hawking menyampaikan sebuah topik yang 

selanjutnya menjadi pembicaraan hangat. Yaitu sebuah 

"teori tentang segala sesuatu". Teori ini akan memberi-

kan sebuah deskripsi yang terpadu, konsisten, dan 

lengkap atas segala sesuatu. (Tentu saja segala sesuatu 

yang dimaksud di sini yaitu  semua partikel elementer 

dan semua interaksi fisik di semesta raya — yang 

semuanya dimasukkan dalam satu rangkaian per-

samaan.) Teori ini menandai "akhir" dari fisika teoretis. 

Hawking mengakui bahwa sesudah  ini memang masih 

"banyak yang harus dilakukan," tapi itu akan seperti 

"mendaki gunung sesudah  Everest." 

"Penjelasan terakhir" seperti ini merupakan tanda 

dari imajinasi yang sangat kuat. Filsuf Yunani kuno 

pertama, Thales dari Miletus, yang hidup di abad ke-6 

S.M., merasa yakin telah menemukannya (air). Dan 

selama berabad-abad sesudahnya, para filsuf dan ilmu-

wan terus merasa yakin bahwa mereka telah menemu­

kannya, atau hampir menemukannya. Apa yang mereka 

anggap sebagai penjelasan terakhir termasuk: api, nafas, 

atom, aksioma geometri, monad, gravitasi, atom lagi, 

bahasa logis, dan masih banyak lagi. Saat menjabat 

sebagai profesor Lucasian, Hawking memperkirakan 

bahwa kemungkinan besar teori tentang segala sesuatu 

ini akan telah ditemukan pada akhir abad (abad ke-

20). Dia bahkan memperkenalkan calon unggulannya 

yaitu N = 8 (supergravitasi). Telah beberapa lama 

58 

KEHIDUPAN DAN KARYANYA 

diperkirakan bahwa kuncinya yaitu  sebuah gravitasi 

dalam bentuk tertentu, sebab  konstanta gravitasi (G) 

terlihat sebagai penentu struktur semesta, dan mungkin 

proporsional terhadap usianya. Namun pada akhirnya 

teori ini te rbukt i lebih kompleks dibandingkan 

komprehensif. 

Hawking sendiri merevisi gagasannya dan meng-

ajukan teori superstring, yang menyatakan bahwa objek-

objek dasar yang membentuk semesta yaitu  objek-

objek satu-dimensi berbentuk string, bukan partikel-

partikel kecil. Objek yang sangat tipis ini diperkirakan 

memiliki panjang 10-35 meter, namun mampu mengga-

bungkan semua partikel dan gay a yang diketahui. Dan 

Hawking memperkirakan bahwa teori superstring me-

merlukan waktu setidaknya dua puluh tahun untuk 

bisa dijelaskan. Dan sesudah  itu kita berarti telah ber-

hasil menyelesaikan masalah terakhir — kita bisa 

mengetahui segala sesuatu. 

Namun demikian, untuk saat ini mungkin kita perlu 

mengingat kembali kata-kata Wittgenstein saat dia 

beranggapan telah mencapai "solusi" terakhir atas 

persoalan-persoalan filsafat. Dan selanjutnya dia 

menyadari "betapa sedikit yang dicapainya saat dia 

berhasil menyelesaikan masalah-masalah ini ." 

Tidak seperti ilmu pengetahuan, filsafat mencapai masa 

kedewasaannya di abad ke-20 dengan membawa sebuah

kesadaran, yaitu tidak ada yang bisa disebut sebagai 

kebenaran terakhir. Tidak ada dalam filsaf at, dan juga 

tidak ada dalam ilmu pengetahuan. Ilmu pengetahuan 

dan filsafat hanyalah sistem yang kita temukan, dan 

pandangan kita atas sistem-sistem ini  terus ber-

kembang. Namun kedua sistem ini didasarkan pada 

pemikiran kita tentang kebenaran. Keduanya didasarkan 

pada apa yang berguna bagi kita, dan sesuai dengan 

bagaimana cara kita melihat dunia. Sebagai sebuah 

kebenaran, teori superstring kemungkinan juga tidak 

lebih dari api atau atom. (Atau, di lain pihak, teori ini 

akan terlihat benar hanya pada masanya.) 

Meskipun sakit, Hawking tetap suka bepergian. Dia 

saat itu telah menjadi figur ilmuwan internasional, dan 

memutuskan untuk memainkan perannya dalam 

panggung ilmiah internasional. Dia berkunjung ke 

Switzerland, Jerman, dan Amerika. Kondisi fisiknya 

memaksa dirinya untuk lebih bergantung pada ingat-

annya. Dan dengan keuletannya, dia berhasil melatih 

ingatannya sampai pada taraf fenomenal. Dalam sebuah 

seminar di Caltech dia membuat kagum para mahasiswa 

sebab  mampu mengingat sebuah persamaan yang 

terdiri dari empat puluh bagian. Saat itu si jagoan 

kuantum Gell-Mann juga hadir, dan merasa perlu 

menyatakan bahwa jika ingatan Hawking benar maka 

dia berarti melupakan satu bagian. Selanjutnya terbukti 

bahwa Gell-Mann benar. Di mana ada supergravitasi 

dan superstring, maka pasti juga ada supermemory. 

Pada awal tahun 1980-an Hawking mulai mendik-

tekan beberapa  gagasan untuk ditulis dalam sebuah 

buku tentang kosmologi. Dia ingin memperoleh tam-

bahan uang untuk biaya sekolah anak perempuannya. 

Pada tahun 1985 dia menyelesaikan draft pertama, dan 

memutuskan untuk membacanya sekali lagi selama 

liburan musim panas. Saat itu dia tengah berada di 

sebuah apartemen sewaan di Jenewa, dan dijaga oleh 

seorang perawat yang juga asistennya, sementara Jane 

berlibur di Jerman. Selama mengedit naskahnya, dia 

juga mengunjungi CERN, sebuah pusat penelitian 

nuklir Eropa yang kebetulan berada tidak jauh dari 

apartemennya. Di tempat ini  beberapa  akselerator 

partikel berukuran besar (dengan panjang keliling 

sampai beberapa kilometer) memberikan beberapa  

informasi praktis baginya tentang partikel-partikel 

subnuklir. 

Suatu malam, saat perawatnya memeriksa keadaan-

nya jam 3 pagi, dia melihat ada yang sama sekali tidak 

beres. Wajah Hawking berwarna ungu dan kesulitan 

bernapas. Ada suara mendeguk yang terdengar dari 

lehernya. 

Hawking dilarikan ke rumah sakit, dan langsung 

dipasangi alat bantu pernapasan. Para dokter mendapati

bahwa saluran pernapasannya tersumbat dan menderita 

pneumonia — sebuah gejala yang biasa terjadi pada 

penderita ALS tahap akhir. Selama beberapa saat 

terlihat seakan-akan dia tidak akan mampu bertahan 

sampai pagi. Beberapa orang langsung menghubungi 

nomor-nomor telepon yang ditinggalkan Jane, dan 

akhirnya Jane ditemukan berada di Bonn, yang jaraknya 

hampir empat ratus mil. 

Saat Jane tiba di siang hari, Hawking sudah melewati 

masa kritis, meskipun masih dirawat secara intensif. 

Jane dihadapkan pada sebuah keputusan yang sangat 

sulit. Hawking memerlukan respirator untuk bernapas 

dan tidak mungkin dia bisa selamat kecuali jika dia 

menjalani t racheotomy — operasi bedah dengan 

membuka batang tenggorokan dan memasukkan alat 

yang memungkinkannya untuk bernapas. Operasi itu 

mampu menyelamatkannya namun juga berarti mem-

buatnya tidak bisa bicara sama sekali. Apakah Jane 

bersedia "membungkam" salah seorang ilmuwan 

terbaik di zamannya? Jane memutuskan bahwa nyawa 

suaminya lebih penting dari apa yang mungkin akan 

dikatakannya, sekalipun hal itu sangat "mengguncang-

semesta". Hawking dioperasi dan kehilangan kemam-

puan berbicara. 

Saat kembali ke Cambridge, keluarga Hawking 

harus berbenah. Hawking memerlukan perawatan 

penuh dengan biaya paling mahal, biaya yang tidak 

sanggup mereka bayar. (Dinas Pelayanan Kesehatan 

Nasional menyarankan agar Hawking dibawa ke rumah 

sakit khusus tempat para penderita penyakit yang tidak 

dapat disembuhkan.) Dan satu-satunya cara Hawking 

dalam berkomunikasi yaitu  melalui kedipan mata, 

dengan menunjuk huruf-huruf yang diletakkan di 

sebuah papan di depannya. 

Jane menulis surat ke berbagai organisasi di seluruh 

dunia untuk meminta bantuan dana. Untungnya ada 

sebuah organisasi di Amerika yang bersedia membantu-

nya. Berita tentang penderitaan Hawking tersebar ke 

seluruh komunitas ilmiah. Dan seorang pakar kom­

puter dari California, Walt Woltoz mengirimkan sebuah 

program komputer yang baru saja ditulisnya. Program 

ini , yang bernama Equalizer, memungkinkan 

Hawking memilih salah satu kata dari sekitar tiga ribu 

kata dari menu di layar komputer. Program beserta 

perangkat komputernya disesuaikan dengan kursi roda 

Hawking oleh David Mason, yang istrinya juga menjadi 

salah satu perawat Hawking. Bagian sensor dari mesin 

kursi roda ini  bisa digerakkan dengan melalui 

saklar kecil, yang hanya memerlukan sedikit gerakan 

jari tangan ; sebab  memang hanya itu yang bisa di-

lakukan. Saat sebuah kalimat telah disusun, selanjutnya 

disuarakan dengan program synthesizer. 

Semua ini perlu praktik. Namun sesudah  beberapa 

waktu, salah satu pemikir terbaik di zamannya ini 

mampu "menuliskan" sampai sepuluh kata dalam satu 

menit. (Dengan kata lain, kalimat di atas memerlukan 

waktu "penulisan" sekitar dua menit, dengan meng-

gunakan shortcut.) "Sedikit lambat," kata Hawking, 

"tapi aku lalu berpikir pelan-pelan, dan tampaknya 

cukup cocok." 

Namun pernyataan di atas tidaklah sepenuhnya 

benar. Kenyataannya, dia tidak suka dengan synthesizer 

itu. Dalam salah satu pernyataan penulis biografinya, 

Michael White dan John Gribben: "Sebenarnya tidak 

terlalu mirip suara robot." Dan menurut Jane: "Ada 

hari-hari di mana aku merasa menderita sebab  aku 

tidak tahu bagaimana menghadapinya." 

Sementara itu Hawking terus melanjutkan pencari-

annya atas "penjelasan terakhir". Dan untuk memper-

oleh penjelasan ini  perlu dilakukan penggabungan 

atas empat gaya yang sejauh ini ditemukan di semesta. 

Yaitu: 

1. Gravitasi. Gaya ini mengendalikan struktur se­

mesta, termasuk galaksi, bintang, dan planet-

planet. (Gaya gravitasi ini pernah diajukan sebagai 

salah satu judul karya Newton abad ke-17 — 

sebagai pengganti mesin jam, seperti yang 

diusulkan oleh beberapa  ilmuwan-filsuf Perancis 

dan Jerman dari generasi sebelumnya.) 

2. Gaya elektromagnetik. Ini yaitu  "lem" yang 

mengikat semua atom. Sekaligus juga bertanggung 

jawab atas semua reaksi kimia. 

3. Gaya nuklir kuat. Gaya ini mengikat neutron 

dan proton dalam inti atom, serta menjelaskan 

reaksi-reaksi seperti fisi dan fusi nuklir. 

4. Gaya nuklir lemah. Gaya ini bertanggung jawab 

atas kerusakan radioaktif pada nukleus, saat 

partikel-partikel alpha dan beta secara spontan 

dipancarkan. 

Keempat gaya ini saling terpisah dan menjadi entitas 

yang berbeda saat semesta berusia kurang dari satu 

nanodetik (Satu nanodetik sama dengan seperti satu 

milyar(10-9)detik.) 

Seperti yang telah kita lihat, gagasan-gagasan seputar 

teori tentang segala sesuatu memiliki sejarah yang 

cukup panjang (hampir sama tuanya dengan ilmu pe-

ngetahuan itu sendiri). Namun demikian, teori ini 

memiliki bentuknya seperti sekarang baru pada abad 

ke-20 — saat teori kuantum dan relativitas mengubah 

pandangan kita atas semesta. Pada tahap ini  orang-

memprediksikan keberadaan tiga partikel subnuklir 

yang belum diketahui (W+, W-, dan Z0). Pada tahun 

1983, ketiganya ditemukan dalam akselerator partikel 

di CERN, Jerman. Dua dari keempat gaya yang di­

ketahui telah digabungkan, dan sekarang menjadi tiga. 

QED saat itu menjadi pusat perhatian. Para pakar 

fisika berusaha mengembangkan sebuah teori serupa 

yang mampu memasukkan gaya nuklir kuat — yang 

mengikat neutron dan proton dalam inti atom. 

Namun sayangnya, partikel-partikel nuklir dasar ini, 

proton dan neutron, sekarang berhasil dipecah lebih 

jauh. Di Caltech, Gell-Mann menemukan bahwa par­

tikel-partikel dasar ini terdiri dari partikel-partikel yang 

lebih dasar lagi. Dan dia menamakannya sebagai 

"quark", yang diambil dari "Three quarks for Muster 

MarkI" (Frase ini  terdapat dalam Finnegans Wake 

karya James Joyce — sebuah karya modernis besar 

yang sering dibaca Gell-Mann di waktu senggang, yang 

dalam hal ini bahkan lebih sulit dipahami dibandingkan 

semesta.) 

Sekali lagi, pasir yang dianggap sudah berada di geng-

gaman pada ahli teori mulai berjatuhan. Quark memer-

lukan sebuah teori baru untuk menjelaskan bagaimana 

mereka berinteraksi, dan telah dibuat (yang disebut 

QCD) . Para ahli teori dengan cepat menggabungkan 

QCD dengan teori elektro-lemah sebelum ada hal lain 

orang memperkirakan bahwa hanya ada dua gaya ter-

pisah di semesta: gaya gravitasi dan elektromagnet. 

Padatahun 1920-an, elektromagnetisme Maxwell 

digabungkan dengan teori gravitasi dan menjadi elektro-

dinamika kuantum. Teori ini sebelumnya disebut QED 

(kepanjangan dari quod erat demonstrandum yang 

artinya "apa yang akan ditunjukkan", seperti yang 

terlihat pada bagian akhir bukti geometri). QED di-

maksudkan untuk memberi penjelasan tentang segala 

sesuatu. Sedemikian besar harapan akan teori ini  

sehingga seorang profesor fisika di Gottingen yang 

sekaligus pakar teori Jerman, Max Born tahun 1928, 

mengatakan, "Fisika, seperti yang kita ketahui, akan 

berakhir dalam waktu enam bulan." 

Tapi Born tidak perlu khawatir, dia tidak akan ke-

hilangan pekerjaan. Saat QED memperoleh dasar-dasar 

teoretis yang memadai (sehingga benar-benar menjadi 

"apa yang akan ditunjukkan"), dua gaya baru ditemu-

kan. Gaya nuklir kuat dan gaya nuklir lemah diketahui 

terdapat dalam tingkat nuklir. 

Para ilmuwan dengan cepat memperhatikan adanya 

kemiripan antara gaya nuklir lemah dengan gaya 

elektromagnet. Menjelang tahun 1960-an, sebuah teori 

matematika muncul yang menjelaskan kedua gaya ini 

dalam satu rangkaian persamaan. Dan selanjutnya 

dikenal dengan nama teori elektro-lemah. Teori ini 

yang bisa ditemukan. Serangkaian persamaan dibuat, 

dan dinamakan Grand Unified Theory ( G U T ) . 

Namun GUT ini pada kenyataannya tidak benar-benar 

memadukan segala sesuatu dengan sangat baik, seperti 

namanya. sebab  para ahli teori ini  tampaknya 

melupakan sama sekali tentang gravitasi. 

Hawking mengawali sebuah tugas berat dalam 

berusaha memperbaiki hal ini, dengan membuat 

serangkaian persamaan yang menghubungkan gravitasi 

dengan gaya-gaya dasar lainnya. Seperti yang dikata-

kannya: "Jika kita bisa menemukan jawabannya, maka 

itu berarti kemenangan terbesar nalar manusia — 

sebab  saat itu kita akan tahu pikiran Tuhan." (Penge-

tahuan tentang masalah seperti ini, dan bagaimana cara 

kerjanya, juga memiliki sejarah panjang. Pythagoras, 

di abad ke-5 S.M., yaitu  orang pertama yang menyata-

kan bahwa pikiran Tuhan pastilah sejalan dengan 

matematika.) 

Perburuan terus dilanjutkan. Tapi bagaimana meng-

awalinya. Supergravitasi N = 8 dikesampingkan sebab  

terlalu sulit dipergunakan, sebab mengasumsikan 

adanya 154 jenis partikel elementer (dan hampir tiga 

lusin di antaranya masih perlu dicari). Diketahui bahwa 

bahkan perhitungan paling sederhana, dengan meng-

gunakan komputer canggih, sedikitnya memerlukan 

waktu selama empat tahun. 

Teori superstring maju ke depan sebagai tersangka 

utama. Namun sekali lagi para ilmuwan pusing sebab  

banyaknya kompleksitas. Termasuk di antara penggu-

naan atas tidak kurang dari dua puluh satu dimensi. 

(Sebagai gambarannya, masing-masing ruang perlu 

dilihat sebagai suatu simpul ruang dua puluh satu di­

mensi yang melengkung dan sedemikian rapat sehingga 

hanya bisa terlihat di bawah 10"13 [sepersepuluh triliun] 

sentimeter.) Selanjutnya teori wormhole muncul. 

Menurut teori ini, lubang hitam menghilang di semes-

ta, dan muncul kembali sebagai lubang putih yang me-

muntahkan semua yang telah ditelannya. (Untungnya, 

teori ini berada jauh dari pembicaraan ilmiah saat ini. 

Lubang putih memang tampaknya terlalu jauh. Tapi 

teori wormhole terus menjadi bahan pemikiran yang 

cukup menantang.) 

Sekalipun telah berusaha melakukan berbagai 

penyederhanaan, banyak yang menyerah mempertahan-

kan teori superstring sebagai calon teori segala sesuatu. 

Dan memang, beberapa  ilmuwan mulai bertanya-tanya 

apakah usaha mereka selama ini sia-sia belaka — 

meskipun mereka belum menyatakan menyerah total 

seperti yang dilakukan oleh para filsuf? 

Tabah atau bandel? Menurut para ilmuwan, G U T 

pasti akan ditemukan suatu hari nanti. Hanya tinggal 

satu hambatan. Yang dibutuhkan hanya sebuah ke-

ajaiban, meskipun mungkin hasilnya sedemikian rumit 

sehingga tidak bisa dipahami. (Yang dalam hal ini 

berarti kita kembali lagi ke awal.) 

Tapi keajaiban memang terjadi. Tahun 1987 Hawking 

akhirnya menyelesaikan buku kosmologinya, dan 

diterima penerbit Bantam. Judul lengkap buku ter-

sebut yaitu  A Brief History of Time: From the Big 

Bang to Black Holes, dan diterbitkan pada hari April 

mob tahun 1988. Bantam mungkin tidak berspesialisasi 

menerbitkan buku-buku ilmiah, namun saat itu minat 

terhadap bidang kosmologi semakin tinggi. Mereka 

"secara yakin berharap" bahwa buku Hawking mampu 

terjual beberapa puluh ribu kopi. 

Sisanya tinggal sejarah. Mulai saat peluncuran 

pertamanya, buku A Brief History of Time yaitu  

keberhasilan gemilang. Dalam waktu sepuluh tahun, 

buku ini  diterjemahkan ke dalam tiga puluh 

bahasa dan terjual sebanyak enam juta kopi di seluruh 

dunia. Mengapa, tidak ada seorang pun yang tahu. 

Segala macam teori diajukan. Semua orang merasa 

mereka berhak tahu sedikit tentang ilmu pengetahuan, 

dan ini yaitu  kesempatan mereka untuk membeli 

(meskipun mungkin tidak dibaca) sebuah buku populer 

tentang topik yang ditulis oleh pemikir terbaik dalam 

bidangnya. Buku ini memang mampu menambahkan 

kesan intelektual pada pemiliknya saat diletakkan di 

meja belajar. Bisa sebagai hadiah yang sangat menarik 

untuk ulang tahun/Natal/ucapan terima kasih pada 

kakek/nenek/cucu/keponakan/paman/dan juga orang-

orang yang mungkin hanya tertarik pada komputer atau 

mendengarkan musik yang memekakkan terlinga. Buku 

ini  memang ramah-pemakai; dan ideal dipakai 

sebagai hadiah. Saat ini manusia tengah memimpikan 

Einstein baru. Kaum wanita memberikannya pada kaum 

pria. Kaum wanita membacanya (sekalipun yang pria 

tidak) ... Banyak teori yang muncul, dan para peneliti 

pasar saling berlomba menyelidikinya. (Mereka ingin 

mencari tahu bagaimana membuat buku seperti itu.) 

Ada satu yang tampaknya disetujui semua orang: 

Mereka membeli buku itu, namun tidak benar-benar 

membacanya. Mereka terlalu sibuk, terlalu lelah, 

memiliki tugas-tugas yang lebih penting dilaksanakan, 

dan sebagainya. Namun itu semua tidak benar. Dari 

jutaan kopi yang terjual, setidaknya ada beberapa yang 

dibaca urut mulai dari halaman depan sampai belakang. 

Pengaruhnya, khususnya pada kaum muda yang mem­

bacanya sampai halaman 182, sangat menakjubkan. 

Tidak berlebihan bila dikatakan bahwa buku ini telah 

menciptakan generasi ilmuwan baru. Dan bukan tidak 

mungkin para pemenang hadiah Nobel di masa depan 

akan mengatakan: "Lalu suatu hari saya membacayl 

Brief History of Time, dan saya langsung tahu apa yang 

ingin saya lakukan." Inilah bagaimana sebuah buku 

mampu mengubah dunia. 

Lalu bagaimana dengan buku itu sendiri? Sebagai 

awalnya, buku ini  sangat mudah dibaca. Dan 

sangat informatif. Konsep-konsepnya tentu saja sulit; 

dan sulit disederhanakan tanpa membuatnya menjadi 

simplistik. Hawking berhasil mengatasi hal ini. Dari 

contoh-contoh judulnya sudah terlihat jelas apa 

maksudnya: Semesta yang Meluas, Lubang Hitam, Asal-

Usul dan Masa Depan Semesta, Perpaduan Fisika. 

Buku ini  ditutup dengan membahas beberapa  

persoalan filsafat "yang dianggap tidak mampu me-

nyaingi kemajuan teori-teori ilmiah." Kejeniusan 

Hawking mampu menghilangkan beberapa "lubang 

hitam" filsafat. Inilah bagaimana seorang ilmuwan mo­

dern yang terdepan dalam bidangnya berpikir. Beberapa 

asumsi filsafat yang dibuat oleh para ilmuwan modern 

mungkin diragukan atau salah — tapi tetap diperguna-

kan, dan produktif. Asumsi-asumsi ini berhasil 

menciptakan pemikiran terbaik di dunia. Jadi, apakah 

filsafat penting bagi semua ilmu pengetahuan? Hawking 

tampaknya berpikir demikian — pada akhirnya. 

Dalam bagian kesimpulan A Brief History of Time, 

Hawking membahas masalah-masalah seperti sifat 

Tuhan dan teori-teori terpadu (teori segala sesuatu). 

Masalah tentang apakah kedua entitas problematis ini 

ada tidak dipelajari, atau bahkan mungkin dianggap 

tidak relevan. (Hawking sendiri menganggap tidak 

relevan.) Namun demikian, dia mengajukan sebuah 

gagasan filsafat yang fundamental: "Pendekatan ke-

ilmuan u m u m dalam membentuk sebuah model 

matematika tidak bisa menjawab pertanyaan tentang 

mengapa harus ada sebuah model semesta untuk digam-

barkan." (Wittgenstein, filsuf yang diejek Hawking, 

juga mengajukan pernyataan serupa sekitar tujuh puluh 

tahun lalu: "Yang aneh bukanlah bagaimana segala 

sesuatunya di dunia, tapi bahwa ia ada.") 

Hawking bertanya: "Apakah teori terpadu semacam 

ini sedemikian menarik sehingga mampu menciptakan 

eksistensinya sendiri?" Sekali lagi, ini juga bukan gagas­

an baru. Para filsuf abad pertengahan menyatakan bah­

wa gagasan tentang kesempurnaan haruslah mencakup 

gagasan tentang eksistensi, dengan mengklaim hal ini 

sebagai bukti dari keberadaan Tuhan. Dalam semesta 

Hawking (atau semesta-semesta: bentukjamakyang 

kelihatannya tidak mungkin tapi perlu) tidak ada banyak 

ruang bagi Tuhan. Meskipun Dia mempunyai pilihan 

dalam menciptakan semesta, sekalipun pilihan-pilihan 

ini  akhirnya menjadi "tidak ada pilihan" — sebab  

semesta harus diciptakan, dan harus diciptakan dalam 

cara seperti yang telah tercipta. Mengapa? "Mungkin 

hanya ada satu, atau beberapa teori terpadu yang 

lengkap, seperti teori string heterotik, yang konsisten 

dan memungkinkan adanya eksistensi struktur-struktur 

yang rumit seperti manusia yang mampu mempelajari 

hukum-hukum semesta dan bertanya tentang sifat 

Tuhan." Teori terpadu seperti ini seperti layaknya 

seekor ular yang menelan ekornya sendiri. 

sesudah  bukunya terbit, Hawking dengan cepat menjadi 

selebritis. Pria kecil di atas kursi roda itu ditunjuk 

sebagai salah satu tokoh terkemuka Cambridge. Tentu 

saja saat dia berada di sana. sebab  Hawking sekarang 

menjadi orang yang paling "dicari" di seluruh dunia. 

Perjalanan ke luar negeri, dan penghargaan, tidak jarang 

diperoleh. Sementara itu Jane menjadi pengajar, yang 

berarti dia harus tetap berada di Cambridge sepanjang 

tahun akademik, dan Hawking selalu ditemani pe-

rawatnya, Elaine Mason. Posisi Jane berubah. Sebuah 

film TV dibuat tentang Hawking dengan judul Master 

of the Universe. Jane menganggap perannya hanyalah 

"untuk mengatakan pada Hawking bahwa dia bukan 

Tuhan." 

Akibatnya mungkin memang tidak bisa dihindarkan. 

Pada tahun 1990, Jane dan Hawking bercerai. Hawking 

pindah ke sebuah flat bersama perawatnya, Elaine, yang 

masih menjadi istri David Mason, sang teknisi kom-

puter. 

Kesedihan juga tidak bisa dihindari. Tidak ada 

seorang pun (artinya: semua orang) patut dipersalahkan. 

Semuanya sangat ilmiah: Semakin kompleks sebuah 

situasi, maka semakin sulit pula dihadapi. Dan tidak 

ada teori terpadu untuk emosi manusia. (Mungkin 

teori tentang segala sesuatu akan berakhir sebagai teori 

tentang segala sesuatu kecuali yang penting-penting.) 

Dari superstring sampai kertas timah. Pada tahun 

1990 Hawking berakhir di Hollywood, di mana dia 

bertemu Stephen Spielberg. Keduanya saling menga-

gumi karya mereka satu sama lain. Spielberg berjanji 

mensponsori sebuah film tentang A Brief History of 

Time. Hawking mengusulkan judulnya yaitu  Back to 

the Future 4. Mereka berjanji untuk tetap saling ber-

komunikasi. 

Proses pembuatan film diawali di Elstree Studios, 

dekat London, lengkap dengan penggambaran kantor 

Hawking di DAMTP. Saat kembali ke Cambridge 

sambil istirahat bersama para aktor lainnya, Hawking 

mulai bertanya-tanya tentang kesempatannya mem­

peroleh Oscar — sebagai "pemeran pendukung terbaik 

semesta". Namun sayangnya, pihak Universal Studios 

hanya memberikan penghargaan Nobel (semacam 

Oscar bagi orang-orang yang tidak berhasil memperoleh 

Oscar yang sesungguhnya). Hawking jelas sangat 

tertarik untuk memperoleh hadiah Nobel (Nobel yang 

Theoretical Physics). Jika teorinya dibuktikan, maka 

teori ini  menjadi praktis dan dia bisa kehilangan 

pekerjaan. Di kantor inilah Hawking memperoleh 

pemikiran-pemikiran besarnya (yang pada bagian 

pintunya tertulis HARAP TENANG, BOS SEDANG 

TIDUR). Mungkin inilah bagaimana kita bisa meng-

gambarkan dirinya. Seorang pria bertubuh kecil yang 

tidak berdaya di atas kursi roda bermesin, dengan layar 

komputer, cerniin, berbagai macam kabel, saklar-saklar 

kecil; Hawking diam-diam mengerjakan berbagai 

perhitungan rUmit tentang sebuah teori besar. Di atas 

meja di hadapannya, terdapat layar komputer lainnya, 

dan setumpukkertas. Agak jauh ke depan sebuah poster 

besar Marilyn Monroe menatap ke arahnya. Tanpa 

mempedulikan keadaan sekelilingnya, Hawking me-

layangkan pikirannya ke batas-batas semesta. Kadang 

seorang asisten atau perawat masuk diam-diam, dan 

keluar lagi tanpa sepengetahuannya. 

Tepat jam empat sore, saatnya melaksanakan ritus. 

Minum teh. Hawking didorong melewati jalan kecil 

menuju ruang bersama, di mana lukisan para profesor 

Lucasian berjajar di dinding. Pembicaraan hangat terjadi 

antara para peneliti muda yang berkumpul di sana. 

Penampilan mereka seperti sebuah "kelompok musik 

rock" yang salah tempat, dan bahasa mereka juga hampir 

tidak bisa dipahami manusia normal. Tokoh utama 

dalam kelompok ini duduk di atas kursi rodanya sambil 

sesungguhnya), dan indeks untuk kata Nobel memiliki 

jumlah paling banyak dalam^l Brief History of Time. 

Namun kesempatannya untuk menang memang sangat 

kecil. 

Mengapa? Seperti halnya semua bidang ilmu penge-

tahuan lain, banyak sekali teori yang diajukan. Ada 

yang berkata bahwa Alfred Nobel, raja dinamit Swedia 

yang mendirikan lembaga yang memberikan pengharga-

an ini, ditinggal pergi oleh istrinya yang juga seorang 

kosmologis. Semenjak saat itu dia menyatakan bahwa 

penghargaan ini terbuka bagi semua ilmuwan segala 

bidang kecuali kosmologi. Akan tef api, penghargaan 

Nobel untuk bidang fisika beberapa kali diberikan pada 

pakar kosmologi. Namun demikian, sumber lain yang 

lebih resmi menyatakan bahwa penghargaan ilmiah 

harus diberikan pada bidang ilmu pengetahuan. Di 

masa lalu; sekitar pergantian abad ke-20 saat Nobel 

mendirikan lembaga ini, ilmu pengetahuan hanya ter-

batas pada sesuatu yang bisa dibuktikan. Dan ini berarti 

pengamatan atau eksperimen — argumen-argumen 

teoretis dianggap tidak cukup. Dan karya Hawking 

tidak bisa dibuktikan ("Saya ada di sana, say a melihat 

awal mula semesta"). Bahkan ilmu pengetahuan masih 

belum mampu membuktikan keberadaan lubang hitam. 

Bukan tidak ada gunanya Hawking bekerja di 

DAMTP (Department of Applied Mathematics and 

mengenakan cukin atau kain alas dada. Seorang perawat 

memegang cangkir tehnya, sedangkan tangan satunya 

lagi memegang dahi, dan menundukkannya agar dia 

bisa minum. Dia minum teh dengan agak kesulitan 

sementara para peneliti muda lainnya saling berdebat 

di sekitarnya. Kadang pembicaraan mereka terhenti ; 

dan salah seorang dari mereka menulis sebuah rumus 

matematika di atas meja Formica ("Bila kami ingin 

menyimpan rumus ini , kami memfotokopi meja 

itu," kata Hawking pada salah seorang pengunjung.) 

Kadang mereka berpaling pada pria kecil di atas 

kursi roda, dan dia memberikan jawaban yang selanjut-

nya terdengar dari syntheziser. Bila ada salah seorang 

yang memberikan komentar agak aneh ; dia selalu 

menunjukkan senyum lebarnya yang khas. Dia berada 

dalam elemennya: menjadi pusat dari semesta mate-

matikanya, dan sudah melegenda. 

PERISTIWA-PERISTIWA BESAR 

DALAM SEJARAH SEMESTA 

Sekitar 15 milyar Big Bang 

tahun yang lalu 

10~43 detik Gaya gravitasi terpisah 

selanjutnya menjadi bagian tersendiri 

dari gabungan daya semesta 

10"36 detik Semesta berukuran sebesar 

kacang polong 

Dengan suhu 1028°C 

10"35 detik Gaya elektromagnetik 

memisahkan diri menjadi 

entitas tersendiri 

10'12 detik Proses pemuaian terjadi 

Semesta sebagian besar 

masih berupa radiasi 

79 

10-10detik 

1 detik 

5 detik 

1.000 tahun 

1.000.000 tahun 

1 milyar tahun 

5 milyar tahun 

10 milyar tahun 

14.999 milyar 

tahun 

15 milyar tahun 

20 milyar tahun? 

Gaya nuklir lemah terpisah 

dari gaya elektromagnetik 

Suhu turun menjadi 1010°C 

Terbentuknya nukleus 

pertama 

Jumlah materi dalam 

semesta lebih banyak dari 

jumlah radiasi 

Terbentuknya atom 

pertama 

Terbentuknya galaksi-

galaksi pertama 

Terbentuknya galaksi Bima 

Sakti (Milky Way) 

Terbentuknya sistem Tata 

Surya 

Munculnya spesies yang 

mirip manusia di bumi 

Lahirnya Stephen Hawking 

Semesta mencapai tingkat 

pemuaian maksimum 

35 milyar tahun? 

40 milyar tahun? 

Penyebaran singularitas 

(lubang hitam) yang 

semakin banyak 

Big Crunch 

REVOLUSI FISIKA (Dari Alam Gaib ke Alam Nyata)

Buku dengan judul Revolusi Fisika (Dari Alam Gaib ke Alam Nyata) ditulis oleh Gerry Van 

Klinken. Beliau adalah seorang dosen fisika berkebangsaan Belanda pada Fakultas Teknik 

Buku ini menceritakan sejarah fisika sejak 3000 tahun SM masehi di Sumeria sampai awal abad 

ke 20 di mana umat manusiapada saat itu baru saja dihebohkan dengan teori kuantum dan 

relativitas. Pilihan tema dari buku ini memang menarik. Apalagi belakangan ini buku-buku 

dengan tema sejarah pemikiran jarang diterbitkan apalagi bidang yang dipilih adalah fisika. 

Sehingga boleh kiranya Gerry Van Klinken dinobatkan sebagai volunteer. Memang ada buku 

lain tentang sejarah pemikiran seperti “Dunia Sophie”, tapi yang benar-benar serius bercerita 

tentang sejarah fisika dan juga bukan sebagai buku terjemahan hanyalah “Revolusi Fisika (Dari 

Alam Gaib ke Alam Nyata)”

Disamping menjabarkan perkembangan teori fisika, buku ini dilengkapi juga dengan latar 

belakang sosial budaya saat teori tersebut muncul. Seperti bagaimana saat jaman Yunani kuno 

dahulu pekerjaan sebagai engineer memiliki kasta yang rendah, terbalik seratus delapan puluh 

derajat dengan pemikir yang berkedudukan mulia dalam struktur sosial Yunani Kuno. Atau 

bagaimana ilmuwan di abad 16 harus berhadapan dengan ajaran Aristotelian yang sudah 

sangat kuno namun dilindungi oleh otoritas gereja pada saat itu.

Diterangkan juga bagaimana para ilmuwan menelurkan teori-teorinya. Dari proses kelahiran 

suatu teori kita bisa melihat sosok ilmuwan secara lebih manusiawii. Berbeda sekali ketika kita 

membaca buku pelajaran fisika di sekolah yang hanya memberikan rumus-rumus dan 

penemunya tanpa memahami pergolakan pemikiran yang dialami oleh sang penemu menjelang 

ditemukannya rumus-rumus tersebut. Sehingga terkesan para ilmuwan tersebut adalah 

manusia setengah dewa yang dengan mudahnya menemukan suatu teori. Sedangkan Gerry 

Van Klinken lebih memilih bercerita tentang bagaimana susah payahnya membuat suatu teori 

fisika yang disegani.Walaupun ada juga ilmuwan-ilmuwan tersebut berteori tanpa dasar-dasar 

ilmiah yang kuat dan cenderung spekulatif, seperti Descartes. Descartes meyakini bahwa 

tidaklah mungkin ada ruang hampa, setiap ruang pasti mengandung materi maka seluruh ruang 

antar planet tidaklah kosong melainkan mengandung sejenis fluida yang bernama eter. Uniknya 

Descartes mengeluarkan teori ini hanya berdasarkan logika sendiri tanpa melalui percobaan 

ilmiah. Walaupun begitu, pemikirannya tetap berpengaruh sampai awal abad ke-20.

Satu kredit lagi buat Gerry Van Klinken adalah dia mencoba menjelaskan sejarah fisika dengan 

menghindari sebisa mungkin penulisan rumus-rumus yang bagi sebagian orang adalah cerita 

horor. Sehingga siapa saja bisa membaca tulisannya, walaupun tidak berlatar belakang ilmu 

alam. Namun tidak berarti semua perjalanan teori fisika ini akan sangat mudah dipahami karena 

memang ada beberapa konsep fisika yang sulit dijelaskan dengan sederhana.Bagaimanapun 

juga buku ini masih bisa menyampaikan garis besar isinya dengan baik.

Yang sangat disayangkan adalah, tokoh-tokoh fisika yang ditonjolkan hanyalah tokoh-tokoh dari 

Eropa saja. Memang ada beberapa tokoh Arab yang disebut sebagai pelopor, akan tetapi 

porsinya dalam buku ini sangat minim sekali bahkan terkesan hanya dipakai untuk pelengkap 

cerita dari tokoh-tokoh Eropa tersebut.

Dengan hanya mengakhiri sejarah fisika sampai akhir Perang Dunia II, terasa perjuangan Gerry 

van Klinken menjadi tanggung. Buku ini akan terasa tuntas jika melanjutkan ceritanya sampai 

era Stephen Hawking. Di mana teori tentang Black Hole memegang peranan penting untuk 

memahami gejala fisika alam semesta. Bukankah ada singularitas dan paradok dalam Black 

Hole di mana hukum fisika yang berlaku sangat berbeda.

Juga akan lebih istimewa lagi jika penulis bisa menjelaskan dampak dari teori kuantum dan 

relativitas secara lebih luas lagi. Sehingga teori tersebut tidak hanya sekedar untuk 

menjelaskan keterbatasan dari teori fisika klasik. Tapi juga mempengaruhi bidang-bidang lain 

seperti spiritualitas. Ada tokoh-tokoh lokal seperti Damardjati Supadjar dan Emha Ainun Nadjib 

yang pernah meminjam istilah-istilah fisika kuantum dalam khotbahnya. Perlu juga dijelaskan 

bagaimana teori fisika modern mempengaruhi hollywood. Film-film seperti Star Trek, Quantum 

Leap, dsb sangat terilhami oleh teori-teori tersebut.

Terlepas dari kekurangan tersebut, karya Gerri ini sangat layak untuk dibaca siapa saja.

Sebelum membahas mengenai Revolusi Dalam Fisika seperti yang tertulis 

pada judulnya. Terlebih dahulu kita harus mengetahui tentang Fisika itu sendiri. 

Fisika (Bahasa  Yunani:  φυσικός (physikos),  "alamiah",  dan  φύσις (physis), 

"Alam") yaitu  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  yang 

sangat  beragam,  mulai  dari  partikel  submikroskopis  yang  membentuk  segala 

materi  (fisika  partikel)  hingga  perilaku  materi  alam  semesta  sebagai  satu 

kesatuan kosmos.

Fisika  yaitu   cabang  sains  yang  mempelajari  materi  (matter),  energi, 

ruang,  dan waktu.  Sebelum akhir  abad ke 19, cabang sains ini  lebih dikenal 

dengan nama “filsafat alam” (natural philosophy, dari bahasa Yunani “physikos”).

Bisa dikatakan, fisika merupakan sains murni yang paling dasar (basic). 

Temuan dari fisika pun menjalar dan mempengaruhi cabang sains lainnya. Tidak 

heran, sebab  fisika banyak mengulik materi dan energi yang pada hakekatnya 

merupakan penyusun dasar (basic constituents) alam.

Seperti yang telah kita ketahui, bahwa perkembangan ilmu Fisika sangat 

berpengaruh  pada  perkembangan  di  dunia.  Baik  itu  dalam  bidang  industri, 

teknologi, maupun bidang-bidang lainnya. Dalam pengaruh Fisika yang sangat 

besar terhdap dunia ini, perlu kita ketahui bagimana perkembangan dlam Fisika 

itu sendiri.  Dalam makalah ini  akan dibahas mengenai  Revolusi  dalam Fisika 

serta Sejarah Lahirnya Fisika. Dengan begitu, kita dapat mengetahui bagaimana 

perkembangan Fisika di Dunia ini.

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", sebab  setiap ilmu alam lainnya (biologi, kimia, geologi, 

dan lain-lain)  mempelajari  jenis  sistem materi  tertentu yang mematuhi  hukum 

fisika.  Misalnya,  kimia  yaitu   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.

Fisika memiliki kaitan erat dengan matematika. Hal ini sebab  matematika 

mampu  menyediakan  kerangka  logika  di  mana  hukum-hukum  fisika  dapat 

diformulasikan secara tepat. Definisi,  teori,  dan model fisika selalu dinyatakan 

memakai  hubungan matematis.

Sebagai  ilmu  dasar,  fisika  memiliki  pengaruh  pada  banyak  ilmu  sains 

lainnya.  Salah  satu  contohnya  pada  ilmu  kimia.  Fisika  banyak  mempelajari 

partikel renik semacam elektron. Bahasan tersebut ternyata juga dipelajari dan 

dimanfaatkan pada ilmu kimia. Bahkan topik mekanika kuantum yang diterapkan 

pada ilmu kimia telah melahirkan bidang baru yang dinamakan kimia kuantum 

(quantum chemistry).

Selain itu, ilmu fisika yang diterapkan pada bidang ilmu lain ikut berperan 

dalam melahirkan bidang studi baru yang menarik. Di antaranya yaitu  biofisika 

(fisika pada ilmu biologi), geofisika (fisika pada ilmu bumi), fisika medis (fisika 

pada ilmu kedokteran), dan yang lebih baru yaitu  ekonofisika (fisika pada ilmu 

ekonomi).

Dalam  membahas  mengenai  masalah  Revolusi  dalam  Fisika,  ada 

beberapa  hal  atau  masalah  yang  perlu  dibahas  mengenai  hal-hal  yang 

berhubungan dengan Revolusi dalam Fisika itu sendiri. Beberapa permasalahan 

yang akan dibahas dalam makalah ini yaitu  sebagai berikut:

1. Bagaimana sejarah munculnya Fisika ?

2. Bagaiman revolusi dalam Fisika ?

3. Bagaimana Einstien merevolusi dunia Fisika ?

4. Apa dampak dari revolusi Fisika ?

3

Revolusi dalam ilmu Fisika membahas mengenai perubahan  dalam ilmu 

Fisika dimana sebelumnya dikenal istilah Fisika Klasik, dan sesudah  mengalami 

Revolusi,  dikenal  Fisika  Kuantum.  Dalam  kasus  pertama  mengenai  Revolusi 

dalam Fisika dikembangkan oleh Einstein dan Maxwell yang tentunya teori dari 

mereka  berdua  diangkat  dari  teori  Newton.  Teori  dari  Maxwell  menyatakan 

bahwa dalam suatu partikel  dapat  dibagi-bagi  lagi  menjadi  bagian yang lebih 

kecil dari pada ion-ion yang kita ketahui.

Pada  kasus  lain  mengenai  perkambangan  Mekanika  Klasik  yang 

merupakan  bagian  dari  Fisika  Klasik,  Berubah  menjadi  Mekanika  Kuantum 

dalam Fisika Kuantum. Disini Einstien mengatakan bahwa cahaya, yang sampai 

saat itu masih dianggap sebagai sebuah gelombang, berperilaku seperti sebuah 

partikel. Cahaya, dengan kata lain, yaitu  salah satu bentuk saja dari materi. 

Materi, yang dianggap hanya terdiri dari partikel, selalu memiliki pula sifat-sifat 

gelombang.  Batasan  antara  materi  dan  energi  telah  dihapuskan  untuk 

selamanya. Materi dan energi yaitu  sama. Ini yaitu  kemajuan raksasa dari 

ilmu pengetahuan.  Dan dari sudut pandang Materialisme yang Dialektik, materi 

dan energi yaitu  sama. Massa itu sendiri mengandung jumlah energi yang luar 

biasa. Kesetaraan massa dan energi dinyatakan dalam persamaan E = mc² di 

mana  c melambangkan kecepatan cahaya (sekitar 186.000 mil  per detik atau 

300.000 km per detik),  E yaitu  energi yang terkandung dalam sebuah benda 

diam, dan m yaitu  massanya. Energi yang terkandung dalam massa m yaitu  

setara dengan massa ini yang dikalikan kuadrat dari kecepatan cahaya yang luar 

biasa besar itu.

Persamaan  Maxwell mengatakan  bahwa  tidak  perduli  kita  berlari 

mengejar atau menjauhi berkas cahaya, kecepatan cahaya tetap konstan, tidak 

peduli betapa cepat kita berlari. Berbeda dengan hukum gerak benda Newton, 

yang  mengizinkan  kita  bisa  mengejar  kecepatan  cahaya  asal  memiliki 

percepatan yang cukup.

Disinilah  Einstein  merubah  segala-galanya.  Kecepatan  yaitu   sebuah 

ukuran jarak tempuh dibagi oleh lama waktu tempuh, dan ini jelas tergantung 

oleh ruang (space) dan waktu (time). Semua konsep fisika yang dibangun dari 

dua teori unifikasi ini memandang ruang dan waktu yaitu  dua hal yang tetap 

dan tak-berubah oleh apapun fenomena di  alam semesta.  Ruang dan waktu 

menjadi  dua  referensi  utama  dalam pengamatan  dan  pengukuran  fenomena 

alam.

Sejarah fisika sepanjang yang telah diketahui telah dimulai pada tahun 

sekitar  2400  SM,  saat   kebudayaan  Harappan memakai   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  para 

fisikawan harus memecahkannya, terus bertambah dari waktu ke waktu.

Fisika Awal

Sejak  jaman  dulu,  manusia  terus  memperhatikan  bagaimana  benda-

benda di sekitarnya berinteraksi, kenapa benda yang tanpa disangga jatuh keb 

bawah,  kenapa benda yang berlainan memiliki  sifat  yang berlainan juga,  dan 

sebagainya. Mereka juga mengira-ira tentang misteri alam semesta, bagaimana 

bentuk dan posisi bumi di tengah alam yang luas ini dan bagaima sifat-sifat dari 

matahari dan bulan, dua benda yang memiliki posisi penting dalam kehidupan 

manusia  purba.  Secara  umum,  untuk  menjawab  pertanyaan-pertanyaan  ini 

mereka  secara  mudah  langsung  mengaitkannya  dengan  pekerjaan  dewa. 

Akhirnya,  jawaban  yang  mulai  ilmiah  namun  tentu  saja  masih  terlalu 

berspekulasi,  mulai  berkembang.  Tentu  saja  jawaban  ini  kebanyakan  masih 

salah  sebab  tidak  didasarkan pada eksperimen,  bagaimanapun juga dengan 

begini ilmu pengetahuan mulai mendapat tempatnya. Fisika pada masa awal ini 

kebanyakan berkembang dari  dunia filosofi,  dan bukan dari  eksperimen yang 

sistematis.

Kontribusi Islam

Saat itu kebudayaan didominasi oleh Kekaisaran Roma, ilmu medik dan 

fisika  berkembang  sangat  pesat  yang  dipimpin  oleh  ilmuwan  dan  filsuf  dari 

Yunani. Runtuhnya Kekaisaran Roma berakibat pada mundurnya perkembangan 

ilmu pengetahuan di  dataran Eropa. Bagaimanapun juga kebudayaan di timur 

tengah  terus  berkembang  pesat,  banyak  ilmuwan  dari  Yunani  yang  mencari 

dukungan dan bantuan di timur tengah ini. Akhirnya ilmuwan muslim pun berhasil 

mengembangkan ilmu astronomi  dan matematika,  yang akhirnya menemukan 

bidang ilmu pengetahuan baru yaitu kimia. sesudah  bangsa Arab menaklukkan 

Persia,  ilmu  pengetahuan  berkembang  dengan  cepat  di  Persia  dan  ilmuwan 

terus bermunculan yang akhirnya dengan giatnya memindahkan ilmu yang telah 

ada dari kebudayaan Yunani ke timur tengah yang saat itu sedang mundur dari 

Eropa yang mulai memasuki abad kegelapan.

Dua  ribu  tahun  lalu,  orang  berpikir  bahwa  hukum-hukum  jagad  telah 

tercakup seluruhnya dalam geometrinya Euclides. Tidak ada sesuatupun yang 

dapat ditambahkan kepadanya. Ini yaitu  ilusi yang diderita tiap jaman. Untuk 

waktu yang panjang sesudah  wafatnya Newton, para ilmuwan berpikir bahwa ia 

telah menyatakan segala sesuatu yang perlu dikatakan tentang hukum-hukum 

alam.  Laplace  mengeluh  bahwa  hanya  ada  satu  jagad,  dan  Newton  telah 

mendapat  berkah  besar  sehingga  ia  telah  menemukan  semua  hukum  yang 

mengaturnya.

Selama dua ratus tahun teori  Newton tentang sifat partikel  dari  cahaya 

diterima secara luas, dengan demikian menentang teori bahwa cahaya yaitu  

gelombang,  yang  diajukan  oleh  fisikawan  Belanda,  Huygens.  Kemudian  teori 

cahaya sebagai partikel  dinegasi oleh orang Perancis itu, A. J.  Fresnel, yang 

teori gelombang cahayanya telah dikonfirmasi oleh percobaan J. B. L. Foucault. 

Newton  telah  meramalkan  bahwa  cahaya,  yang  berjalan  dengan 

kecepatan  186.000  mil  per  detik  (±  300.000  km/detik)  di  ruang  hampa, 

seharusnya berjalan  lebih  cepat  dalam air.  Para  pendukung teori  gelombang 

cahaya  meramalkan  bahwa  kecepatannya  harusnya  lebih  rendah,  dan 

percobaan membuktikan bahwa mereka benar. 

Terobosan besar untuk teori gelombang dicapai oleh ilmuwan cemerlang 

dari Skotlandia James Clerk Maxwell, pada paruh kedua abad ke-19. Maxwell 

mendasarkan  dirinya  pada  kerja  eksperimental  dari  Michael  Faraday,  yang 

menemukan induksi elektromagnet, dan menyelidiki sifat-sifat magnet,  dengan 

kedua kutubnya, utara dan selatan, yang melibatkan gaya-gaya tak kasat mata 

yang membentang di bumi dari ujung ke ujung.

Maxwell  memberi  penemuan empirik  ini  satu  bentuk  universal  dengan 

menerjemahkannya ke dalam persamaan matematika. Karyanya ini membimbing 

orang ke dalam penemuan medan, yang kemudian menjadi dasar Einstein untuk 

merumuskan  teori  relativitas  umumnya.  Satu  generasi  berdiri  di  atas  bahu 

generasi  sebelumnya,  saling  menegasi  dan  memelihara  penemuan  yang 

terdahulu,  terus-menerus  memeperdalamnya,  dan  memberinya  bentuk-bentuk 

dan hakikat yang lebih umum.

Tujuh  tahun  sesudah   meninggalnya  Maxwell,  Hertz  mendeteksi  untuk 

pertama  kalinya  gelombang  elektromagnetik  yang  diramalkan  oleh  Maxwell. 

Teori partikel, yang telah berkuasa sejak Newton, nampaknya dihantam hancur 

oleh elektromagnetika Maxwell. Sekali lagi para ilmuwan percaya bahwa mereka 

telah menggenggam satu teori yang akan dapat menjelaskan segala sesuatu. 

Hanya  ada beberapa  masalah  yang masih  harus  dibereskan,  dan  kita 

akan segera mengetahui apa segala yang perlu diketahui tentang alam raya ini. 

Tentu saja, ada beberapa ketidakcocokan yang mengganggu, tapi nampaknya 

cukup  kecil  sehingga  dapat  diabaikan.  Walau  demikian,  hanya  beberapa 

dasawarsa kemudian, beberapa ketidakcocokan "kecil" ini terbukti cukup untuk 

menggulingkan  seluruh  struktur  teori  yang  ada  dan  mendorong  terjadinya 

revolusi ilmiah yang kuat.

Partikel atau Gelombang?

Semua  orang  tahu  gelombang  itu  apa.  Ia  yaitu   hal  umum  yang 

dihubungkan dengan air. Seperti halnya gelombang dapat dihasilkan oleh seekor 

bebek yang bergerak di atas permukaan sebuah kolam, demikian pula sebuah 

partikel,  misalnya  sebuah  elektron,  dapat  memicu   satu  gelombang 

elektromagnetik, saat  ia bergerak melintasi ruang.

Gerakan bergetar dari  elektron mengganggu medan listrik dan magnet, 

memicu  gelombang menyebar secara kontinyu, seperti riak dalam kolam. 

Tentu saja analogi ini hanya mendekati saja. Ada perbedaan mendasar antara 

gelombang  air  dan  gelombang  elektromagnetik.  Gelombang  yang  disebut 

terakhir  ini  tidak  membutuhkan  satu  medium  kontinyu  yang  harus  dilaluinya 

dalam perjalanan, seperti air misalnya.

Sebuah  getaran  elektromagnetik  yaitu   satu  gangguan  periodik  yang 

menjalarkan  dirinya  sendiri  melalui  struktur  elektrik  materi.  Walau  demikian, 

perbandingan itu dapat memberi penjelasan yang lebih terang.

Fakta bahwa kita tidak dapat melihat gelombang ini tidaklah berarti bahwa 

keberadaan mereka tidak dapat kita deteksi,  bahkan dalam kehidupan sehari-

hari.  Kita  memiliki  pengalaman  langsung  merasakan  gelombang  cahaya  dan 

gelombang  radio,  bahkan  sinar-X.  Satu-satunya  perbedaan  antara  mereka 

semua yaitu  pada frekuensinya.

Kita tahu bahwa sebuah gelombang di air akan memicu  satu objek 

yang sedang mengapung terangkat  naik-turun,  lebih  cepat  atau lebih  lambat, 

tergantung kekuatan gelombang itu sendiri - riak yang disebabkan oleh seekor 

bebek  tentu  jauh  lebih  lemah  dibandingkan   yang  disebabkan  oleh  sebuah  kapal 

motor. Mirip dengan itu, osilasi elektron akan berbanding lurus dengan intensitas 

gelombang cahaya.

Persamaan  Maxwell,  yang  telah  didukung  oleh  Hertz  dan  lain-lain, 

menyediakan  satu  bukti  yang  kuat  untuk  mendukung  teori  bahwa  cahaya 

merupakan  gelombang,  yang  memiliki  sifat-sifat  elektromagnetik.  Walau 

demikian,  pada peralihan abad,  orang mengumpulkan bukti-bukti  bahwa teori 

inipun keliru.

Di  tahun 1900 Max Planck telah menunjukkan bahwa teori  gelombang 

klasik membuat beberapa ramalan yang tak dapat dibuktikan dalam praktek. Ia 

mengajukan  bahwa cahaya datang  dalam partikel-partikel  diskret  atau  dalam 

"paket-paket"  (kuanta).  Situasinya  menjadi  lebih  rumit  lagi  oleh  adanya  fakta 

bahwa  percobaan-percobaan  lain  membuktikan  hal-hal  yang  bertentangan. 

Dapatlah diperlihatkan bahwa sebuah elektron yaitu  sebuah partikel  dengan 

menumburkannya pada layar fluorescent dan mengamati pendar yang dihasilkan 

oleh tumburan itu; atau dengan mengamati jalur yang dibentuk elektron dalam 

kamar gas; atau melalui titik-titik mini yang muncul dalam sebuah plat foto yang 

sudah dicuci. Di pihak lain, jika dua lubang dibuat di sebuah layar, dan elektron 

dialirkan  melalui  sebuah  sumber  tunggal,  mereka  akan  membentuk  pola 

interferensi, yang menunjukkan bahwa elektron memiliki sifat gelombang.

Hasil yang paling aneh justru didapat dalam percobaan celah-ganda yang 

terkenal itu, di mana sebuah elektron tunggal ditembakkan pada sebuah layar 

yang mengandung dua celah dan sebuah plat foto di belakangnya. Pada celah 

yang mana elektron  tunggal  itu  akan lewat?  Pola  interferensi  yang terbentuk 

pada plat foto di belakang celah itu jelas yaitu  pola yang hanya dapat dibentuk 

oleh dua celah. Hal ini membuktikan bahwa elektron melewati  kedua celah itu 

sekaligus  sehingga  dapat  membentuk  sebuah  pola  interferensi.  Ini  tentunya 

bertentangan dengan hukum-hukum nalar-sehat,  tapi  percobaan ini  tak dapat 

dibantah  lagi  kebenarannya.  Sebuah  elektron  bersifat  baik  sebagai  partikel 

maupun sebagai gelombang. Ia berada dalam dua (atau lebih) tempat sekaligus, 

dan dalam beberapa keadaan gerak sekaligus! 

"Janganlah kita  bayangkan,"  komentar  Banesh Hoffmann,  "bahwa para 

ilmuwan  menerima  penemuan  baru  ini  dengan  sorak  kemenangan.  Mereka 

menentang  penemuan-penemuan  ini  dan  menolaknya  sejauh  mereka  dapat, 

menciptakan segala jenis jebakan dan hipotesis alternatif dalam sebuah upaya 

putus-asa untuk menyelamatkan diri dari keharusan menerima fakta itu sebagai 

kebenaran. Tapi paradoks itu telah hadir dengan menyolok sejak 1905 dalam 

kasus  cahaya,  dan  bahkan  lebih  dulu  lagi,  dan  tidak  seorangpun  memiliki 

keberanian  atau  kecerdikan  untuk  menyelesaikan  persoalan  ini  sampai 

munculnya mekanika kuantum yang baru itu. Ide baru ini sangatlah sulit diterima 

sebab  kita  terus  secara  insting  berusaha membangun gambaran tentangnya 

dalam  bentuk-bentuk  partikel  tradisional,  dengan  mengabaikan  prinsip 

ketidakpastian Heisenberg. Kita terus menghindar dari  penggambaran sebuah 

elektron sebagai sesuatu yang, sembari memiliki gerak, mungkin tidak memiliki 

posisi, dan sembari memiliki posisi, mungkin tidak mengenal konsep gerak atau 

diam.

Di  sini  kita  melihat  bekerjanya  negasi  dari  negasi.  Pada  pandangan 

pertama, kita kelihatannya telah menempuh satu lingkaran penuh. Teori partikel 

cahaya dari Newton telah dinegasi oleh teori gelombang Maxwell. Teori ini, pada 

gilirannya, dinegasi pula oleh teori partikel yang baru, yang dikemukakan oleh 

Planck dan Einstein. Tapi hal ini tidaklah berarti kembali pada teori Newtonian 

lama,  tapi  menempuh  lompatan  kualitatif  ke  depan,  dengan  melibatkan  satu 

revolusi  sejati  dalam  ilmu  pengetahuan.  Semua  ilmu  pengetahuan  harus 

dirombak total, termasuk hukum gravitasi Newton itu sendiri. 

Revolusi  ini  tidaklah  membuat  persamaan  Maxwell  tidak  berlaku  lagi, 

persamaan itu tetap sahih untuk sejumlah besar operasi tentang medan.  Yang 

ditunjukkan  hanyalah,  di  luar  batas  tertentu,  ide-ide  fisika  klasik  tidak  lagi 

berlaku.  Gejala  dunia  partikel  sub-atomik  tidaklah  dapat  dipahami  dengan 

metode-metode  mekanika  klasik.  Di  sini,  ide-ide  mekanika  kuantum  dan 

relativitas bermain penuh. Pada sebagian besar waktu di abad ini, fisika telah 

didominasi  oleh  teori  relativitas  dan  mekanika  kuantum yang,  pada  awalnya, 

ditolak mentah-mentah oleh orang-orang yang mendominasi ilmu pengetahuan, 

yang berpegangan erat-erat pada pandangan-pandangan lama. Ada pelajaran 

yang  penting  di  sini.  Upaya  apapun  untuk  memaksakan  satu  "solusi  final" 

terhadap pandangan kita atas alam raya ini pasti akan menemui kegagalan. 

Mekanika Kuantum

Perkembangan fisika kuantum merupakan lompatan besar ke muka dalam 

ilmu  pengetahuan,  satu  pemisahan  yang  menentukan  dengan  determinisme 

mekanik kuno dari fisika "klasik". (Metode "metafisik", yaitu  istilah yang gemar 

digunakan  Engels  untuk  menggambarkannya).  Sebagai  gantinya,  kita 

mendapatkan satu pandangan atas alam yang lebih lentur dan dinamis - dengan 

kata lain, dialektik.

Dimulai  dengan  penemuan Planck  tentang  keberadaan  kuantum,  yang 

pada  awalnya  terlihat  sebagai  sebuah  rincian  yang  remeh,  hampir  seperti 

sebuah  anekdot,  seluruh  wajah  fisika  mengalami  perubahan.  Di  sini  kita 

mendapati  sebuah  ilmu  pengetahuan  baru  yang  dapat  menjelaskan  gejala 

peluruhan radioaktif dan menelaah dengan sangat rinci data spektroskopi yang 

kompleks itu. Secara langsung hal itu membawa kita pada pendirian sebuah ilmu 

baru - kimia teoritik, yang mampu menyelesaikan masalah-masalah yang tadinya 

tak terpecahkan.

Secara umum, serangkaian kesulitan teoritik  tersingkirkan, sesudah  satu 

sudut pandangan baru diterima. Fisika baru telah mengungkap kekuatan maha 

dahsyat yang tersimpan dalam inti atom. Hal ini membawa kita langsung pada 

penyalahgunaan  enerji  nuklir  -  jalur  yang  penuh  potensi  pengrusakan  atas 

kehidupan di muka bumi - atau justru pada masa depan yang sampai sekarang 

tak berani dibayangkan orang, dengan kelimpahan tanpa batas dan kemajuan 

sosial  melalui  penggunaan fusi  nuklir  secara  damai.  Teori  relativitas  Einstein 

menjelaskan bahwa massa dan energi yaitu  dua hal yang setara. Jika massa 

sebuah objek diketahui, dengan mengalikannya pada kuadrat kecepatan cahaya, 

materi akan berubah menjadi energi.

Einstein  menunjukkan  bahwa  cahaya,  yang  sampai  saat  itu  masih 

dianggap  sebagai  sebuah  gelombang,  berperilaku  seperti  sebuah  partikel. 

Cahaya, dengan kata lain, yaitu  salah satu bentuk saja dari materi. Hal ini telah 

dibuktikan di tahun 1919, saat  ditunjukkan bahwa cahaya dibelokkan oleh gaya 

gravitasi. Louis de Broglie kemudian menunjukkan bahwa materi, yang dianggap 

hanya terdiri  dari  partikel,  selalu  memiliki  pula  sifat-sifat  gelombang.  Batasan 

antara materi dan energi telah dihapuskan untuk selamanya. Materi dan energi 

yaitu   sama.  Ini  yaitu   kemajuan  raksasa dari  ilmu  pengetahuan.  Dan  dari 

sudut  pandang  Materialisme yang  Dialektik,  materi  dan  energi  yaitu   sama. 

Engels menggambarkan energi ("gerak") sebagai "cara mengada, ciri  internal, 

dari materi".

Argumen  yang  mendominasi  fisika  partikel  selama  bertahun-tahun, 

apakah  partikel  sub-atomik  seperti  foton  dan  elektron  yaitu   partikel  atau 

gelombang  akhirnya  diselesaikan  oleh  mekanika  kuantum yang  menegaskan 

bahwa partikel sub-atomik dapat, dan memang, berperilaku sebagai partikel dan 

gelombang sekaligus.

Seperti  sebuah  gelombang,  cahaya  menghasilkan  interferensi,  tapi, 

sebuah foton cahaya juga dapat memantul saat  membentur sebuah elektron, 

berlaku  seperti  sebuah  partikel.  Hal  ini  bertentangan  dengan  logika  formal. 

Bagaimana mungkin "nalar-sehat" menerima bahwa sebuah elektron dapat ada 

di dua tempat sekaligus? Atau bahkan bergerak, pada kecepatan yang tinggi tak 

terbayangkan, ke berbagai jurusan sekaligus? Cahaya yang berperilaku sebagai 

gelombang  dan  partikel  sekaligus  akan  dilihat  sebagai  kontradiksi  yang  tak 

terselesaikan. Upaya untuk menjelaskan gejala kontradiktif dari dunia sub-atomik 

dengan cara-cara  logika  formal  akan membawa kita  meninggalkan pemikiran 

rasional  sama  sekali.  Dalam  kesimpulannya  atas  sebuah  karya  yang  ditulis 

tentang revolusi kuantum, Banesh Hoffmann sanggup menulis:

"Berapa sering lagi kita harus mengagumi karya Tuhan yang luar biasa, 

yang menciptakan langit dan bumi dari sebuah hakikat primat dari sebuah rincian 

yang demikian indah sehingga dengannya Ia dapat menciptakan otak dan pikiran 

yang  bernyala  dengan  berkah  kemampuan  meramal  yang  ilahiah  untuk 

menerobos  misteri  ciptaan-Nya  sendiri.  Jika  pikiran  dari  seorang  Bohr  atau 

Einstein  membuat kita terkagum-kagum dengan kekuatannya, bagaimana kita 

mulai memuja keagungan Tuhan yang menciptakannya?”.

Sayangnya,  ini  bukan  satu  contoh  yang  merupakan  pengecualian. 

Sejumlah besar  literatur  modern tentang ilmu pengetahuan,  termasuk banyak 

yang ditulis para ilmuwan itu sendiri, sangat kuat mengandung pandangan yang 

mistis,  religius atau kuasi-religius semacam ini.  Ini  yaitu  hasil  langsung dari 

filsafat idealis yang masih dipegang, sadar atau tidak sadar, oleh banyak sekali 

ilmuwan.

Hukum-hukum mekanika kuantum akan runtuh di hadapan "nalar-sehat" 

(yaitu,  logika  formal),  tapi  akan  berkesesuaian  benar  dengan  materialisme 

dialektik. Ambillah, misalnya, pandangan tentang sebuah titik. Seluruh geometri 

tradisional  diturunkan  dari  satu  titik,  yang  selanjutnya  menjadi  garis,  bidang, 

kubus, dsb. Walau demikian, pengamatan yang lebih rinci menunjukkan bahwa 

sebuah titik tidaklah memiliki keberadaan mandiri.

Titik  dipandang sebagai  pernyataan ruang yang terkecil,  sesuatu  yang 

tidak memiliki dimensi. Pada kenyataannya, titik tersebut terdiri dari atom-atom, 

elektron,  inti  atom, foton, dan partikel-partikel  lain  yang lebih kecil  lagi.  Pada 

akhirnya, ia lenyap dalam sebuah flux gelombang kuantum yang tidak pernah 

berhenti  bergetar.  Dan tidak ada akhir  bagi  proses ini.  Tidak ada "titik"  yang 

dapat  ditetapkan  sama  sekali.  Inilah  jawaban  final  bagi  para  idealis  yang 

berusaha mencari  "bentuk" sempurna yang katanya ada  "di  luar"  realitas 

material yang dapat diamati.

Satu-satunya  "realitas  puncak"  yaitu   jagad  material  yang  tidak 

berhingga, abadi, dan terus berubah, yang jauh lebih indah dalam segala variasi 

bentuk dan prosesnya yang tanpa henti ketimbang segala macam petualangan 

ajaib dari fiksi ilmiah. Bukannya satu lokasi yang dapat ditentukan - satu "titik" - 

tapi  sebuah  proses,  sebuah  flux  yang  tanpa  henti.  Segala  upaya  untuk 

memaksakan batasan bagi  hal  ini,  dalam bentuk awal  atau akhir,  pasti  akan 

menemui kegagalan.

Melenyapnya Materi ?

Jauh  sebelum  ditemukannya  relativitas,  ilmu  pengetahuan  telah 

menemukan dua prinsip dasar - kekekalan energi dan kekekalan massa. Hukum 

yang  pertama  ditemukan  oleh  Leibniz di  abad  ke-17,  dan  kemudian 

dikembangkan di abad ke-19 sebagai sebuah hasil dari prinsip-prinsip mekanika. 

Jauh  sebelum  itu,  manusia  jaman  purba  telah  menemukan  secara  praktek 

prinsip  kesetaraan  antara  kerja  dan  panas,  saat   ia  membuat  api  melalui 

gesekan, dengan demikian mengubah sejumlah tertentu energi (kerja) menjadi 

panas.

Pada awal abad ini, ditemukan bahwa massa hanyalah salah satu bentuk 

energi. Satu partikel materi bukan lain yaitu  energi, yang sangat terkonsentrasi 

dan  terlokalisasi.  Jumlah  energi  yang  terkonsentrasi  dalam  sebuah  partikel 

berbanding lurus dengan massanya, dan jumlah total energi yaitu  selalu tetap. 

Hilangnya sejumlah energi  tertentu  akan selalu  diimbangi  dengan didapatnya 

sejumlah  energi  dalam  bentuk  lain.  Sambil  terus  mengubah  bentuknya, 

bagaimanapun, energi akan tetap sama selamanya. 

Revolusi yang disebabkan oleh Einstein yaitu  satu pembuktian bahwa 

massa itu sendiri mengandung jumlah energi yang luar biasa. Kesetaraan massa 

dan energi  dinyatakan dalam persamaan E = mc²  di  mana  c melambangkan 

kecepatan cahaya (sekitar 186.000 mil per detik atau 300.000 km per detik),  E 

yaitu   energi  yang  terkandung  dalam  sebuah  benda  diam,  dan  m  yaitu  

massanya.  Energi  yang  terkandung  dalam  massa  m yaitu   setara  dengan 

massa ini yang dikalikan kuadrat dari kecepatan cahaya yang luar biasa besar 

itu.

Dengan  demikian,  massa  yaitu   bentuk  energi  yang  teramat 

terkonsentrasi, kekuatan yang boleh digambarkan oleh fakta bahwa energi yang 

dilepaskan  dalam  sebuah  ledakan  atom  dihasilkan  saat   hanya  10%  dari 

massanya diubah menjadi energi. Biasanya, energi raksasa yang terkunci dalam 

materi ini tidak mewujud, dan dengan demikian tidak diperhatikan oleh manusia. 

Tapi jika proses di  dalam inti  atom mencapai  satu titik kritis,  sebagian energi 

akan dilepaskan, sebagai energi kinetik.

sebab  massa hanyalah salah satu bentuk energi,  baik materi  maupun 

energi  tidak  dapat  diciptakan  maupun  dihancurkan.  Bentuk-bentuk  energi,  di 

pihak  lain,  sangatlah  beragam.  Sebagai  contoh,  saat   proton  di  permukaan 

matahari  bersatu untuk membentuk inti  atom helium, energi nuklir dilepaskan. 

Pertama-tama ini mungkin nampak sebagai energi kinetik dari gerak inti atom, 

yang  kemudian  memberi  sumbangan  pada  energi  panas  yang  dilepaskan 

matahari.

Sebagian  energi  ini  dipancarkan  dari  matahari  dalam  bentuk  foton, 

mengandung partikel-partikel  energi  elektromagnetik.  Partikel-partikel  ini,  pada 

gilirannya, diubah oleh proses fotosintesis menjadi energi kimia potensial yang 

tersimpan dalam tumbuhan, yang pada giliran selanjutnya, diserap oleh manusia 

dengan memakan tanaman, atau hewan yang hidup dari  memakan tanaman, 

untuk menyediakan kehangatan dan energi bagi otot, aliran darah, otak, dan lain-

lain.

Hukum-hukum  fisika  klasik  secara  umum  tak  dapat  diterapkan  pada 

tingkat  sub-atomik.  Walau  demikian,  ada lah  satu  hukum  yang  tidak 

mengenal pengecualian di alam - hukum kekekalan energi. Para fisikawan tahu 

bahwa baik muatan positif maupun negatif tidaklah dapat diciptakan dari sebuah 

ketiadaan. Fakta ini dinyatakan dalam hukum kekekalan muatan listrik. Dengan 

demikian,  dalam proses untuk menghasilkan partikel  beta,  lenyapnya neutron 

(yang  tidak  bermuatan)  memicu   sepasang  partikel  yang  muatannya 

berlawanan  -  proton  yang  bermuatan  positif  dan  elektron  yang  bermuatan 

negatif.  Bersama-sama,  kedua  partikel  baru  itu  memiliki  muatan  gabungan 

setara dengan nol.

Jika  kita  melakukan  proses  kebalikannya,  saat   sebuah  proton 

memancarkan  sebuah  positron  dan  berubah  menjadi  neutron,  muatan  dari 

partikel  asli  (proton)  yaitu   positif  dan partikel  yang dihasilkan  (neutron  dan 

posittron),  bersama-sama,  juga  bermuatan  positif.  Dalam  seluruh  perubahan 

yang  beraneka  ragam  ini,  hukum  kekekalan  muatan  dipatuhi  secara  ketat, 

seperti halnya hukum-hukum kekekalan yang lain. Tidak secuilpun energi yang 

diciptakan atau dihancurkan. Dan gejala semacam itu juga tidak akan pernah 

terjadi. 

saat   sebuah  elektron  dan  anti-partikelnya,  positron,  saling 

menghancurkan,  massa  mereka  "hilang",  yaitu,  diubah  menjadi  dua  partikel 

cahaya  (foton)  yang  terbang  berhamburan  ke  arah  yang  berlawanan.  Walau 

demikian, keduanya memiliki energi total yang sama dengan kedua partikel yang 

telah bersatu untuk menghasilkan mereka.

Kesetaraan  massa dan  energi,  momentum  linear  dan  muatan  listrik 

dipelihara dengan ketat. Gejala ini sama sekali tidak sama dengan pelenyapan 

dalam makna penghancuran.  Secara dialektik,  elektron  dan positron  dinegasi 

dan dipelihara pada saat bersamaan. Materi dan energi (yang hanya merupakan 

dua cara untuk menyatakan hal yang sama) tidak akan pernah dapat diciptakan 

maupun dihancurkan, hanya diubah. 

Dari sudut pandang materialisme dialektik, materi yaitu  realitas objektif 

yang diberikan kepada kita dalam persepsi-inderawi. Ini mencakup bukan saja 

objek  yang  "solid"  melainkan  juga  cahaya.  Foton  yaitu   sama  materialnya 

dengan  elektron  atau  positron.  Massa  terus-menerus  diubah  menjadi  energi 

(termasuk cahaya - foton) dan energi menjadi massa. "Penghancuran" sebuah 

positron dan elektron menghasilkan sepasang foton, tapi kita juga melihat proses 

yang  kebalikannya:  saat   dua  foton  bertemu,  sebuah  elektron  dan  sebuah 

positron dapat dihasilkan, asalkan foton itu mengandung energi yang cukup. Hal 

ini  kadangkala  disajikan  pada  kita  dalam  konsep  penciptaan  materi  "dari 

ketiadaan".  Tidak  ada  hal  semacam itu.  Apa  yang kita  lihat  di  sini  bukanlah 

penghancuran  maupun  penciptaan  apapun,  tapi  satu  peralihan  yang  terus-

menerus dari materi menjadi energi dan sebaliknya.

saat  sebuah foton menghantam inti atom, ia berhenti mengada sebagai 

sebuah  foton.  Ia  hilang,  tapi  memicu   satu  perubahan  di  dalam atom - 

sebuah elektron meloncat dari  satu orbit  yang lebih rendah ke orbit  lain yang 

lebih tinggi tingkatan energinya. Di sini juga proses yang kebalikannya terjadi. 

saat  sebuah elektron melompat ke orbit yang berenergi lebih rendah, sebuah 

foton muncul.

Proses  perubahan  yang  terus-menerus  ini,  yang  mencirikan  dunia  di 

tingkat  sub-atomik  yaitu   sebuah  pembenaran  yang  dahsyat  terhadap  fakta 

bahwa dialektika bukanlah sekedar  reka-reka subjektif,  tapi  sungguh-sungguh 

terhubung dengan proses objektif yang terjadi secara alamiah. Proses ini telah 

berjalan tanpa terputus sepanjang segala abad. Ia yaitu  pembuktian kongkrit 

dari tidak dapat dihancurkannya materi - persis kebalikan dari apa yang tadinya 

hendak dibuktikan oleh para idealis.

"Batu Penyusun Materi"?

Telah  beabad-abad  para  ilmuwan  berusaha  dengan  sia-sia  untuk 

menemukan "batu penyusun materi" - partikel pamungkas yang terkecil. Seratus 

tahun yang lalu, mereka pikir mereka telah menemukannya dalam bentuk atom 

(yang,  dalam  bahasa  Yunani,  berarti  "sesuatu  yang  tak  dapat  dibagi  lagi"). 

Penemuan partikel-partikel  sub-atomik  memaksa fisika untuk  merambah lebih 

dalam ke dalam struktur materi.

Di tahun 1928, para ilmuwan berkhayal bahwa mereka telah menemukan 

partikel-partikel yang terkecil - proton, elektron dan foton. Seluruh dunia material 

dianggap tersusun dari ketiga partikel ini. Selanjutnya, ini juga diruntuhkan oleh 

penemuan  neutron,  positron,  deuteron,  dan  serombongan  partikel  lain,  yang 

semakin kecil, dengan keberadaan yang semakin sekejap seperti - neutrino, pi-

meson, mu-meson,  k-meson, dan banyak lagi  yang lain.  Umur dari  beberapa 

partikel  ini  sangat  kecil  -  mungkin  sepersejuta  detik,  sehingga  mereka 

digambarkan  sebagai  "partikel  virtual"  yaitu  sesuatu  yang  sama  sekali  tak 

terbayangkan sebelum datangnya jaman kuantum.

Tauon berumur hanya seperbilyun detik,  sebelum luruh menjadi  muon, 

dan  kemudian  menjadi  elektron.  Pion  yang  netral  lebih  pendek  lagi  masa 

hidupnya,  luruh dalam waktu kurang dari  sepertrilyun detik  untuk membentuk 

sepasang  partikel  sinar  gamma.  Walau  demikian,  partikel-partikel  gamma ini 

hidup sampai usia lanjut, dibandingkan dengan yang lain-lain yang hanya hidup 

selama seperseratus mikrodetik.

Beberapa yang lain, seperti partikel sigma yang netral, luruh sesudah  seper 

seratus milyar detik.  Di  tahun 1960-an, bahkan hal  ini  masih dikalahkan oleh 

penemuan  partikel  yang  lebih  pendek  lagi  masa  hidupnya  sehingga 

keberadaannya hanya dapat disimpulkan dari keharusan mereka untuk meluruh 

agar terbentuk beberapa partikel turunan yang telah diketahui. Masa paro-hidup 

dari partikel-partikel ini berada di kisaran seper beberapa trilyun detik. Mereka 

dikenal sebagai partikel resonan. Dan inipun belum lagi akhir ceritanya.

Lebih  dari  seratus  limapuluh  partikel  lain  ditemukan  kemudian,  yang 

kemudian dikenal sebagai hadron. Situasinya demikian ruwet. Seorang fisikawan 

Amerika,  Dr.  Murray  Gell-Mann,  dalam upayanya  untuk  menjelaskan  struktur 

partikel-partikel  sub-atomik,  telah mempostulatkan beberapa partikel  yang lain 

lagi,  yang  lebih  mendasar,  quark,  yang  lagi-lagi  dicanangkan  sebagai  "batu 

penyusun materi yang pamungkas".  Gell-Mann  berteori bahwa ada  enam 

jenis  quark dan bahwa keluarga quark yaitu  paralel dengan keenam anggota 

keluarga partikel yang lebih ringan, yang disebut lepton.

Semua  materi  kini  dianggap  terdiri  dari  duabelas  partikel  penyusun. 

Namun, bahkan bentuk materi paling dasar yang dikenal ilmu pengetahuan ini 

masih juga mengandung kualitas kontradiktif yang sama dengan apa yang kita 

amati  di  seluruh  jagad  raya,  bersesuaian  dengan  hukum  dialektik  tentang 

kesatuan dari  hal-hal  yang bertentangan.  Quark juga hadir  dalam pasangan-

pasangan,  dengan  muatan  postitif  dan  negatif,  sekalipun,  dengan  anehnya, 

dinyatakan dalam pecahan.

Sekalipun ada fakta bahwa pengalaman telah menunjukkan bahwa tidak 

ada batasan bagi materi, para ilmuwan terus berkeras melancarkan pencarian 

sia-sia terhadap "batu penyusun materi". Benar bahwa pernyataan itu hanyalah 

penemuan  sensasional  dari  para  jurnalis  dan  para  ilmuwan  yang  terobsesi 

dengan kemungkinan promosi, dan bahwa pencarian partikel yang semakin lama 

semakin kecil dan mendasar yaitu  kegiatan ilmiah yang sangat bona-fide, yang 

berguna untuk memperdalam pengetahuan kita tentang cara bekerjanya alam 

raya ini. Tapi, walau demikian, kita tentu mendapatkan kesan bahwa sedikitnya 

beberapa  dari  mereka  benar-benar  percaya  bahwa  mungkin  bagi  kita  untuk 

mencapai  satu bentuk realitas yang pamungkas,  yang merupakan batasan di 

mana di luar itu tidak ada lagi sesuatupun yang dapat ditemukan, setidaknya di 

tingkat sub-atomik.

Quark kini  dianggap  sebagai  yang  pamungkas  dari  keduabelas  "batu 

penyusun" sub-atomik yang katanya menyusun segala materi di jagad raya. "Hal 

yang menarik  yaitu   bahwa inilah  potongan  materi  yang terakhir yang akan 

pernah kita kenal, seperti yang diramalkan oleh kosmologi dan Model Standard 

dari fisika partikel, Dr. David Schramm dilaporkan berujar, 'Inilah potongan teka-

teki  yang  terakhir  itu.  Jadi,  quark yaitu   "partikel  pamungkas".  Ia  disebut 

fundamental dan tidak memiliki struktur lagi di dalamnya. Tapi hal yang sama 

telah pula diramalkan di masa lalu untuk atom, lalu proton, dan sebagainya dan 

seterusnya.

Dengan cara yang sama, kita dapat dengan yakin meramalkan penemuan 

bentuk-bentuk yang lebih "fundamental" lagi dari materi di masa depan. Fakta 

bahwa  keadaan  pengetahuan  dan  teknologi  kita  yang  sekarang  tidaklah 

mengijinkan  kita  untuk  menentukan  sifat-sifat  quark tidaklah  kemudian 

mewajibkan  kita  untuk  mengatakan  bahwa  ia  tidak  memiliki  struktur  lagi  di 

dalamnya. 

Sifat dan ciri  quark masih harus menunggu telaah lebih lanjut, dan tidak 

ada  alasan  untuk  menganggap  bahwa  hal  ini  tidak  akan  mungkin  tercapai, 

bahwa mustahil bagi kita untuk merambah ke kedalaman struktur materi yang 

tidak  berujung.  Inilah  cara  yang  selalu  ditempuh  ilmu  pengetahuan  dalam 

kemajuannya. Halangan yang tadinya dianggap mustahil dipecahkan oleh satu 

generasi  dijungkirkan  oleh  generasi  berikutnya,  dan  demikian  seterusnya 

sepanjang  jaman.  Seluruh  pengalaman  lampau  kita  memberi  segala  alasan 

untuk percaya bahwa proses dialektikal atas kemajuan pengetahuan manusia ini 

yaitu  sama tak berujungnya seperti jagad raya itu sendiri.

BAGAIMANA  EINSTEIN  MEREVOLUSI  DUNIA 

FISIKA ?

Ada yang istimewa di tahun 2005, tahun ini yaitu  ulang 

tahun  revolusi  di  dunia  fisika.  Seratus  tahun  yang  lalu, 

pada tahun 1905, Albert Einstein (yang kala itu berusia 26 

tahun)  mempublikasikan  tulisannya  pada  majalah  ilmiah  berkala  Jerman 

“Annalen der Physik”. Tulisan itu berjudul “On the Electromagnetic of Moving 

Body”, di dalamnya ada  sebuah ide revolusioner: teori Relativitas Khusus.

Begitu besarnya arti revolusi tersebut, Persatuan Fisika Murni dan Aplikasi 

Internasional  (International  Union  of  Pure  and  Applied  Physics,  IUPAP)  atas 

permintaan  Masyarakat  Fisika  Eropa  (Europian  Physical  Sociaty,  EPS) 

mendeklarasikan tahun 2005 sebagai Tahun Fisika Dunia. Artikel ini membahas 

secara  popular  arti  besarnya  revolusi  yang  dilakukan  Einstein  muda  dan 

dampaknya pada pemahaman kita terhadap alam semesta.

Perkembangan Fisika Sebelum 1900

Perkembangan  fisika  selalu  menjurus  pada  penyatuan  (atau  unifikasi) 

teori-teori.  Semakin  banyak  sebuah  teori  menjelaskan  fenomena,  semakin 

fundamentallah  teori  itu.  Sebelum 1900,  sejarah  mencatat  dua  unifikasi  teori 

yang  merevolusi  pemahaman  kita  terhadap  alam  semesta.  Pertama  yaitu  

unifikasi teori  Gravitasi oleh  Isaac Newton  (Inggris, 1642 – 1727) pada tahun 

1687.  Kedua  yaitu   unifikasi  teori  listrik-magnet-cahaya oleh  James Clerk 

Maxwell (Skotlandia, 1831 – 1879) pada tahun 1855.

Teori  Gravitasi  Newton  (atau  sering  disebut  Hukum Gravitasi  Newton) 

yaitu  teori unifikasi  pertama yang dibuat manusia, yang sukses menyatukan 

hukum pergerakan planet Kepler (Johannes Kepler, Jerman, 1571 – 1630) dan 

hukum fenomena dinamika dan inersia Galileo (Galileo Galilei, Itali, 1564-1642). 

Newton menjelaskan idenya dalam “Principia Mathematica”, publikasi pertama 

yang menjelaskan fisika memakai bahasa metematika.

Karya  Newton  benar-benar  merubah  wajah  dunia.  Hukum  pergerakan 

benda  kemudian menjadi  dasar  dari  Mekanika  Klasik  dan Fluida.  Sementara 

hukum  pegerakan  planet  dipakai  menjadi  acuan  oleh  para  astronom  untuk 

mempelajari tata surya.

Teori  listik-magnet  (atau  sering  disebut  teori  elektromagnetik)  sukses 

menyatukan  fenomena  listrik  dan  magnet,  yang  sebelumnya  ditemukan  oleh 

Michael  Faraday (Inggris,  1797–1867)  pada  tahun  1831  dengan  fenomena 

cahaya.  Salah  satu  prediksi  penting  dari  teori  ini  menyatakan bahwa cahaya 

yaitu  gelombang elektromagnetik dengan kecepatan konstan ~ 3x108 m/s.

Teori  Elektromagnetik  ini  yaitu   teori  unifikasi  kedua  yang  dibuat 

manusia, dan menjadi teori fundamental fisika kedua sesudah  Hukum Gravitasi 

Newton.  Kalau Newton berlaku untuk benda berukuran massif  (makro),  maka 

Maxwell untuk benda berukuran ringan (mikro).

Kontradiksi Newton - Maxwell

Suksesnya dua teori unifikasi tersebut bukan tanpa masalah. Ada sebuah 

kontradiksi  yang  tidak  terpecahkan  pada  akhir  abad  18  dan  awal  abad  19. 

Kontradiksi  ini  lahir  dari  persamaan  gerak  benda  Newton  dan  persamaan 

Maxwell.  Persamaan  Maxwell mengatakan  bahwa  tidak  perduli  kita  berlari 

mengejar atau menjauhi berkas cahaya, kecepatan cahaya tetap konstan, tidak 

peduli betapa cepat kita berlari. Berbeda dengan hukum gerak benda Newton, 

yang  mengizinkan  kita  bisa  mengejar  kecepatan  cahaya  asal  memiliki 

percepatan yang cukup.  Bagaimana mungkin  kecepatan cahaya tidak  terlihat 

bertambah cepat atau lambat relatif terhadap kita yang bergerak menjauh atau 

mendekatnya?

Disinilah  Einstein  merubah  segala-galanya.  Kecepatan  yaitu   sebuah 

ukuran jarak tempuh dibagi oleh lama waktu tempuh, dan ini jelas tergantung 

oleh ruang (space) dan waktu (time). Semua konsep fisika yang dibangun dari 

dua teori unifikasi ini memandang ruang dan waktu yaitu  dua hal yang tetap 

dan tak-berubah oleh apapun fenomena di  alam semesta.  Ruang dan waktu 

menjadi  dua  referensi  utama  dalam pengamatan  dan  pengukuran  fenomena 

alam.

Dan sangat kontras dengan persepsi ini, Einstein menyatakan ruang dan 

waktu tidak tetap dan tidak tak-berubah. Sebaliknya, ruang dan waktu ini seperti 

karet  yang bisa memanjang dan memendek.  Ruang dan waktu mengatur  diri 

mereka  sendiri  untuk  menjaga  sesuatu  yang  lain  sepeti  kecepatan  cahaya 

konstan,  tidak  peduli  pergerakan  benda  itu  mendekati  atau  menjauhi  berkas 

cahaya. Dengan kata lain, benda yang bergerak menuju atau menjauhi berkas 

cahaya  merasakan  ruang  dan  waktu  memuai  atau  memendek,  sehingga 

kecepatan cahaya pada akhirnya tetap konstan.

Praktisnya,  ini  berarti  jika  kita  mengukur  panjang  sebuah  mobil  yang 

sedang bergerak, hasilnya akan berkurang dibandingkan saat  kita mengukur 

panjang mobil ini sedang diam (penyempitan ruang). Dan jika kita pasang jam 

pada mobil yang bergerak ini, kita akan menemukan bahwa kecepatan jam ini 

berputar  lebih  lambat  dibandingkan   jam yang  sama yang  tidak  bergerak  (dilatasi 

waktu).  Kesimpulannya,  benda  bergerak  akan  melihat  ruang  memendek  dan 

waktu  melambat.  Perubahan  ruang-waktu  ini  semakin  besar  saat   benda 

bergerak mendekati kecepatan cahaya.

Inilah revolusi terbesar fisika yang merubah cara pandang kita terhadap 

alam semesta. Ruang dan waktu bukan lagi sesuatu yang konstan, melainkan 

kecepatan cahaya lah yang konstan dan dan nilainya absolut. Tidak ada yang 

lebih cepat dibandingkan  kecepatan cahaya.

Teori  Relativitas  Khusus  menyatukan  konsep  ruang  dan  waktu  yang 

diperlakukan berbeda pada fisika sebelumnya menjadi satu: konsep ruang-waktu 

(spacetime).  Dan  inilah  cikal  bakal  revolusi  kedua  oleh  Einstein,  lewat  Teori 

Relativitas Umumnya pada tahun 1915.

Usaha Einstein dalam merubah cara pandang kita terhadap alam semesta 

tidak dilakukan dengan mudah. Butuh kejeniusan khusus memang, dan orang-

orang seperti Einstein tidak dilahirkan setiap saat di dunia ini. Tapi ada satu hal 

yang dicontohkan Einstein yang pantas kita tiru: berani berpikir keluar dari pola 

yang ada. Inilah salah satu kunci dari kesuksesan Einstein selain kerja kerasnya 

yang menakjubkan.

2005 Sebagai Tahun Fisika Dunia

IUPAP lewat PBB mencanangkan tahun 2005 ini  sebagai Tahun Fisika 

Dunia. Di Indonesia, kesadaran umum masyarakat berkurang tentang fisika dan 

pentingnya  fisika  dalam  keseharian.  Jumlah  mahasiswa  yang  belajar  fisika 

berkurang secara dramatis. Banyak penelitian yang tidak jalan, lab kosong dan 

diskusi-diskusi  teori  berkurang.  Dalam  seleksi  masuk  perguruan  tinggi  pun, 

jurusan Fisika biasanya menjadi jurusan alternatif.

Padahal fisika bukan saja berperan penting dalam pembangunan sains 

dan  teknologi,  tapi  juga  membawa  dampak  pada  masyarakat  kita.  Fisika 

mengajarkan  kita  berpikir  ilmiah,  bertindak  seirama  dengan  prilaku  alam. 

Semakin banyak sarjana fisika yang konseptual dan membahasakannya pada 

masyarakat, semakin tinggilah pengetahuan-dasar umum masyarakat itu. Hingga 

pada suatu titik kreativitas masyarakat yang sudah ada bisa dikembangkan lewat 

pola-pola  ilmiah  sehingga  hasilnya  lebih  efektif,  efesien,  dan  bisa  lebih 

bermanfaat bagi orang banyak.

Indonesia memiliki banyak bibit-bibit unggul.  Yang muncul di permukaan 

lewat lomba internasional fisika, matematika, biologi, astronomi dan sains lainnya 

hanyalah baru secuil. Di pelosok desa dan kampung yang tersebar di seluruh 

Indonesia  pastilah  berlimpah  mutiara-mutiara  yang  mampu  menerangi  dan 

memajukan bangsa kita lewat fisika ataupun sains lainnya.

Mudah-mudahan memanfaatkan moment Tahun Fisika Dunia, perhatian 

pemerintah pada pendidikan Fisika dan sains umumnya – baik itu teori maupun 

eksperimental-meningkat  dari  tahun  sebelumnya.  Mudah-mudahan  juga 

semangat  ini  mengilhami  para  generasi  muda  kita  untuk  mulai  berkenalan 

dengan fisika.

Selama beberapa ratus tahun ilmu fisika didominasi  oleh  teori  Newton 

yang menyatakan bahwa setiap zat terdiri dari molekul dan atom serta inti atom 

yang  masif.  Makin  masif  sel  atom suatu  zat,  makin  padat  zat  itu.  Sehingga 

terjadilah variasi kepadatan zat-zat, mulai dari gas, cairan sampai benda padat. 

Termasuk dalam benda padat yaitu  benda-benda yang sangat keras seperti 

batu dan karang yang sulit untuk di pecah-pecah, apalagi diuraikan seperti zat 

cair atau gas?

namun  dalam beberapa puluh tahun terakhir ini, terjadi revolusi dalam ilmu 

fisika, yaitu dengan ditemukannya fisika kuantum, yang menyatakan bahwa inti 

atom dapat  diuraikan dan diuraikan lagi,  sehingga akhirnya hanya terdiri  dari 

kumpulan energi yang dinamis saja. Kata teori ini, inti atom berbanding atomnya 

sendiri yaitu  bagaikan sebiji anggur berbanding seluruh dunia. Maka dengan 

paradigma fisika kwantum ini, benda yang sepadat apapun dapat diuraikan jika 

kita bisa menguraikan inti atom tersebut.

Salah  satu  dampak  dari  revolusi  dalam  ilmu  fisika  ini  yaitu  

berkembangnya  teknologi  Nano,  yaitu  suatu  teknologi  yang  mampu 

memperkecil atom menjadi 1/50.000 dari yang asli. Maka benda-benda apa pun 

dapat dibuat sangat kecil, termasuk benda-benda padat, sehingga hari ini kita 

dapat  membuat  elemen-elemen  teknologi  canggih  seperti  micro-chips  dalam 

ukuran yang sangat  kecil  dan alat-alat  berteknologi  sangat  canggih pun bisa 

dibuat  berukuran sangat  kecil  seperti  telepon seluler,  komputer,  pesawat  TV, 

radio dan alat-alat kedokteran.

Dampak lain dari ditemukannya fisika kuantum yaitu  dimungkinkannya 

pengembangan  teknologi  transformasi  dari  rangsang-rangsang  optik,  menjadi 

impuls-impuls  digital  yang  bisa  dikirimkan  melalui  saluran  telekomunikasi 

dan/atau  gelombang-gelombang  radio,  sehingga  gambar,  dokumen  dan 

sebagainya bisa dikirimkan ke seluruh dunia melalui satelit dalam hitungan detik 

dengan harga yang sangat murah (fax, internet) yang merupakan pemicu dari 

revolusi berikutnya, yaitu dalam bidang teknologi informasi. Di masa yang akan 

datang,  bukannya tidak  mungkin  yang dikirimkan yaitu   benda-benda paket, 

bahkan juga manusia.

Selanjutnya, dalam bidang ilmu kedokteran, dengan adanya kecanggihan 

alat-alat kedokteran yang super mini, yang didukung oleh teknologi nano, dapat 

dikembangkan teknologi kedokteran yang mampu melakukan diagnosis dan/atau 

terapi berbagai penyakit yang semula hanya dapat dilakukan dengan teknik yang 

berisiko tinggi,  seperti  pembedahan,  kemo terapi  dsb.  Berbicara tentang ilmu 

kedokteran, di samping pengaruh luar biasa dari teknologi nano tersebut di atas, 

ilmu  yang  satu  ini  juga  dipengaruhi  oleh  revolusi  dalam  ilmu  biologi,  yaitu 

ditemukannya  teknologi  genome.  Teknologi  genome berawal  dari  kemajuan 

yang sangat  pesat  dalam ilmu tentang gen,  sehingga manusia akhirnya bisa 

mengintervensi proses terjadinya dan pertumbuhan gen.

Awalnya teknologi genome hanya bisa digunakan dalam bidang pertanian, 

yaitu untuk pencangkokan bibit unggul sayuran dan buah-buahan. namun  lama 

ke  lamaan  teknologi  ini  berkembang  ke  bidang  peternakan.  Untuk 

mengembangkan  ternak-ternak  unggul,  sampai  akhirnya  ditemukan  teknologi 

kloning, yaitu penciptaan hewan (domba) hanya dari satu sel DNA hewan itu. 

Dalam ilmu kedokteran, teknologi ini sudah mulai diterapkan dalam kasus-kasus 

pencangkokan organ tubuh dan proses reproduksi bayi melalui tabung-tabung di 

laboratorium (dikenal dengan istilah: bayi tabung), dan bukannya tidak mungkin 

pada suatu saat kloning pun akan dilakukan pada manusia?

Dampak Sosial Budaya

Sudah  barang  tentu  ketiga  revolusi  Iptek  tersebut  di  atas  sangat 

berpengaruh pada perilaku manusia pada khususnya dan norma-norma sosial 

budaya  pada  umumnya. Fasilitas  sms (short  massage service)  pada  telepon 

seluler, misalnya, sangat berpengaruh pada menurunnya jumlah pengiriman pos 

kartu  ucapan  selamat  lebaran  dan  natal.  Fasilitas  internet  memungkinkan 

majalah Newsweek dari  AS dibaca pada hari  yang sama di  Asia,  dan koran 

KOMPAS dari Jakarta, terbit bersamaan dengan versi-versi daerahnya.

Di  masa  depan,  saat   tubuh  manusia  sudah  bisa  ditransformasikan 

menjadi  gelombang digital  dan dikirim melalui  gelombang radio,  jalur  Pantura 

otomatis  akan  kosong  dari  kendaraan  mudik,  sebab   para  pemudik  memilih 

memakai   sarana  transformasi  tersebut.  Demikian  pula  kapal  udara  dan 

kapal laut akan kehilangan penumpang.

Di  bidang  kedokteran,  teknologi  genome  memungkinkan  perencanaan 

keluarga  (pembatasan  dan  penjarangan  kelahiran,  maupun  pengobatan 

kemandulan)  dan  teknologi  nano  memungkinkan  disembuhkannya  penyakit-

penyakit yang selama ini sering berakhir dengan kematian.

Di sisi lain, revolusi Iptek tersebut juga memicu  persoalan-persoalan 

baru,  khususnya  yang  menyangkut  norma  sosial  dan  budaya.  Teknologi 

informasi  yang canggih,  misalnya memungkinkan  anak-anak bisa  mengakses 

pornografi  melalui  internet,  atau massa yang buta politik  membuka situs-situs 

yang berisi hasutan dan provokasi tanpa bisa disensor sama sekali.

Teknologi kloning manusia akan memicu permasalahan baru dalam etika, 

sebab  orang akan mempertanyakan sejauh mana teknologi ini bisa memberikan 

kemashlahatan bagi umat, atau justru lebih banyak kerugiannya. Demikian pula 

teknologi  genome memicu   lembaga  perkawinan  makin  tidak  diperlukan 

untuk melindungi proses reproduksi manusia, sehingga hubungan seks ekstra 

dan pra-marital akan bertambah banyak. Sedangkan teknologi genome lainnya 

memicu  manusia makin berumur panjang sehingga timbul permasalahan 

yang menyangkut  orang-orang lanjut  usia  yang jumlahnya makin lama makin 

banyak.  Bahkan untuk permasalahan yang satu  ini,  ilmu pengetahuan sudah 

mengembangkan suatu cabang ilmu baru yang dinamakan "gerontologi" (ilmu 

tentang orang-orang usia lanjut)?

Dua  ribu  tahun  lalu,  orang  berpikir  bahwa  hukum-hukum  jagad  telah 

tercakup seluruhnya dalam geometrinya Euclides. Tidak ada sesuatupun yang 

dapat ditambahkan kepadanya. Ini yaitu  ilusi yang diderita tiap jaman. Untuk 

waktu yang panjang sesudah  wafatnya Newton, para ilmuwan berpikir bahwa ia 

telah menyatakan segala sesuatu yang perlu dikatakan tentang hukum-hukum 

alam.  Laplace  mengeluh  bahwa  hanya  ada  satu  jagad,  dan  Newton  telah 

mendapat  berkah  besar  sehingga  ia  telah  menemukan  semua  hukum  yang 

mengaturnya.

Selama dua ratus tahun teori  Newton tentang sifat partikel  dari  cahaya 

diterima secara luas, dengan demikian menentang teori bahwa cahaya yaitu  

gelombang,  yang  diajukan  oleh  fisikawan  Belanda,  Huygens.  Kemudian  teori 

cahaya sebagai partikel  dinegasi oleh orang Perancis itu, A. J.  Fresnel, yang 

teori gelombang cahayanya telah dikonfirmasi oleh percobaan J. B. L. Foucault. 

Newton  telah  meramalkan  bahwa  cahaya,  yang  berjalan  dengan  kecepatan 

186.000 mil per detik (± 300.000 km/detik) di ruang hampa, seharusnya berjalan 

lebih  cepat  dalam air.  Para  pendukung teori  gelombang cahaya meramalkan 

bahwa  kecepatannya  harusnya  lebih  rendah,  dan  percobaan  membuktikan 

bahwa mereka benar. 

Terobosan besar untuk teori gelombang dicapai oleh ilmuwan cemerlang 

dari Skotlandia James Clerk Maxwell, pada paruh kedua abad ke-19. Maxwell 

mendasarkan  dirinya  pada  kerja  eksperimental  dari  Michael  Faraday,  yang 

menemukan induksi elektromagnet, dan menyelidiki sifat-sifat magnet,  dengan 

kedua kutubnya, utara dan selatan, yang melibatkan gaya-gaya tak kasat mata 

yang membentang di  bumi  dari  ujung ke ujung.  Maxwell  memberi  penemuan 

empirik  ini  satu  bentuk  universal  dengan  menerjemahkannya  ke  dalam 

persamaan matematika. Karyanya ini membimbing orang ke dalam penemuan 

medan,  yang  kemudian  menjadi  dasar  Einstein  untuk  merumuskan  teori 

relativitas umumnya. Satu generasi berdiri  di atas bahu generasi sebelumnya, 

saling  menegasi  dan  memelihara  penemuan  yang  terdahulu,  terus-menerus 

32

memeperdalamnya,  dan  memberinya  bentuk-bentuk  dan  hakikat  yang  lebih 

umum. 

Tujuh  tahun  sesudah   meninggalnya  Maxwell,  Hertz  mendeteksi  untuk 

pertama  kalinya  gelombang  elektromagnetik  yang  diramalkan  oleh  Maxwell. 

Teori partikel, yang telah berkuasa sejak Newton, nampaknya dihantam hancur 

oleh elektromagnetika Maxwell. Sekali lagi para ilmuwan percaya bahwa mereka 

telah menggenggam satu teori yang akan dapat menjelaskan segala sesuatu. 

Hanya  ada beberapa  masalah  yang masih  harus  dibereskan,  dan  kita 

akan segera mengetahui apa segala yang perlu diketahui tentang alam raya ini. 

Tentu saja, ada beberapa ketidakcocokan yang mengganggu, tapi nampaknya 

cukup  kecil  sehingga  dapat  diabaikan.  Walau  demikian,  hanya  beberapa 

dasawarsa kemudian, beberapa ketidakcocokan "kecil" ini terbukti cukup untuk 

menggulingkan  seluruh  struktur  teori  yang  ada  dan  mendorong  terjadinya 

revolusi ilmiah yang kuat.

Dalam  makalah  ini  telah  dibahas  mengenai  ilmu  Fisika  dimulai  dari 

sejarah  lahirnya  ilmu  Fisika  sampai  bagaimana  perkembangan  Fisika  dalam 

Revolusi  Fisika.  Dari  pembahasan  tersebut  telah  kita  ketahui  bahwa  dalam 

revolusi  Fisika  tejadi  perubahan dalam ilmu Fisika dari  sebutan Fisika Klasik 

menjadi Fisika Modern.

Pada Revolusi  Fisika  yang sudah mengubah ilmu Fisika  sangat  besar 

efeknya untuk perkembangan dunia ini. Banyak terjadi perkembangan di dunia 

baik pada bidang industri, teknologi, kedokteran, dan lain sebagainya. Ilmu Fisika 

yaitu  ilmu yang sangat berpengaruh pada perkembangan dunia ini.  Semakin 

pesat  perkembangan  yang  tejadi  dalam  ilmu  Fisika,  akan  semakin  maju 

peradaban di dunia ini.

Indonesia  yang  tercinta  ini  yaitu   negara  yang  sedang berkembang. 

Tentu negara Indonesia harus memperhatikan perkembanga zaman dan harus 

mampu mengikuti  perkembangan tersebut.  Jika tidak, maka negara Indonesia 

kita akan ketinggalan dari negara-negara lain yang ada di dunia ini.

Kita yaitu  para penerus bangsa yang pada nantinya akan turut  serta 

menentukan masa depa bangsa kita. Sebagai orang yang seharusnya sangat 

erat  dengan Fisika,  kita  harus  mau memahami  ilmu Fisika  dengan sungguh-

sungguh agar nantinya dapat bermanfaat untuk diri sendiri dan orang lain.

Dalam  perkembangan  ilmu  Fisika  yang  mempenaruhi  perkembangan 

zaman. Sudah pasti ada dampak negatif dari perkembangan yang ditimbulkan 

tersebut.  Dalam mengatasi  dampak yang ditimbulkan oleh perkembegan ilmu 

Fisika ini, seharuanya kita dapat ikut serta membantu dalam mengatasi masalah 

tersebut.  Misalkan  saja  kita  tidak  membuang  sampah  sembarangan.  Sebab 

dalam sampah-sampah tersebut,  ada ada   banyak  sekali  zat-zat  beracun 

yang tidak dapat dinetralisir oleh alam lingkungan kita. Sampah-sampah yang 

merupakan hasil  industri  itu  hanya bisa didaur  ulang.  Sebagai  warga negara 

yang  baik,  mungkin  ada  banyak  hal  yang  dapat  kita  lakukan  untuk  negara 

tercinta ini.  Baik itu hal-hal  yang kecil  ataupun hal-hal  yang luar biasa.  Yang 

terpenting yaitu  rasa peduli kita terhadap negara kita ini.