Science for Everyone

[uploader]

Berhubung salah satu forum ditutup, saya ingin menitipkan beberapa tulisan yang terselamatkan di sini. Untuk perkenalan, saya mulai dengan info-info ringan dahulu ala On the Spot dengan tema ringan (tenang saja, saya yakin tulisan saya bukan salinan dari blog-blog tentang fakta unik yang tersebar dimana-mana). Untuk ke depannya, mungkin akan sempat membahas teknis tentang fisika kuantum, relativitas, teori dawai, evolusi, bioenergi, astronomi, biokimia, dan hal-hal lain. Seperti di forum sebelah, saya berusaha menghindari seminim mungkin pencantuman rumus dan perhitungan matematis. Kecuali beberapa bagian yang sulit dihindari. Selamat menikmati. Semoga bermanfaat.


***
10 Fakta tentang Air di Bumi yang Luar Biasa.

Kita tahu, sejak SD, ketika ditanya, “zat apa yang paling penting?” maka jawabannya tidak akan jauh dari air. Faktanya, manusia bisa bertahan lebih lama tanpa makan daripada bertahan tanpa air. Sayangnya, sumber daya air semakin menipis, akibat komersialisasi maupun perubahan iklim. Air bersih bahkan jauh lebih langka lagi. Satu dari sembilan penduduk bumi kesulitan mendapatkan air. 3.4 juta diantaranya meninggal setiap tahunnya karena masalah masalah sanitasi dan hiegenitas, 99% diantaranya terjadi di negara berkembang.


#10. Jumlah air di bumi jauh lebih sedikit dibandingkan yang kamu kira.
Dari pelajaran sekolah, kita tahu, air menutupi hamper 2/3 permukaan bumi (hampir 70%). Samudera-samudera raksasa membuat bumi terlihat berwarna biru dari angkasa sana. Tapi nyatanya, dibandingkan dengan massa dan volume bumi seluruhnya, semua air yang ada di bumi, hanya menutupi lapisan tipis saja dari volume raksasa. Gambar di bawah akan menunjukan betapa dramatis dan sedikitnya jumlah air di planet bumi dibandingkan volume total planet bumi.
http://d1jqu7g1y74ds1.cloudfront.net/wp-content/uploads/2012/05/global-water-volume-large-580x556.jpg

Bagaimana bisa jumlah air yang "sedikit" bisa menutupi permukaan bumi hingga 70% dengan kedalaman sampai berkilo-kilo meter? bayangkan satu gelas air yang sudah cukup untuk menutupi sebuah permukaan meja yang lebar.

U.S. Geological Survey menghitung bahwa jika seluruh air di planet bumi dikumpulkan (seluruhnya, tidak hanya yang ada di lautan, namun juga yang ada di dalam sel tumbuhan, manusia, sungai, danau, hingga seluruh es di kutub) hanya akan membentuk bulatan air dengan diameter 1385 km (860 mil), jarak yang kurang lebih sama dari ujung barat pulau Jawa hingga Nusa Tenggara. Jumlah air tawar bahkan jauh lebih sedikit lagi. Hanya akan membentuk bola air dengan diameter sekitar 270 kilometer.
http://www.fromquarkstoquasars.com/wp-content/uploads/2013/07/worlds-water-globe-kids-screen.jpg

bacaan lebih lanjut:
http://www.universetoday.com/95054/earth-has-less-water-than-you-think/
http://ga.water.usgs.gov/edu/earthhowmuch.html

#9. Europa, salah satu bulan di Yupiter, memiliki jumlah air lebih banyak daripada bumi.
Banyak orang mengira Bumi sebagai satu-satunya tempat di tata Surya (bahkan mungkin di seluruh jagat raya) yang memiliki air. Faktanya, Galilean Moons (sebutan untuk 4 satelit terbesar di Yupiter karena ditemukan pertama kali oleh Galileo: Io, Callisto, Ganymede, Europa), memiliki lebih banyak air daripada di planet Bumi sendiri.

Europa bahkan sering diduga memiliki kehidupan karena memiliki jumlah air yang melimpah. Hampir seluruh permukaannya tertutup es, salah satu wujud perubahan molekul air. Namun, selain es, di bawah lapisan es tebalnya, Europa juga memiliki air dalam bentuk cair. Jika jumlah air di Europa dikumpulkan dan dibentuk bola seperti pada fakta #10, maka bola air di Europa akan membentuk volume bola berdiameter 877 km. Seberapa banyak itu? 2-3x lipat jumlah seluruh air di bumi.
http://www.fromquarkstoquasars.com/wp-content/uploads/2013/07/europa.jpg
(perbandingan air di Bumi dan Europa)
bacaan lebih lanjut:
http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2011/16nov_europa/
http://science.time.com/2013/03/15/a-living-ocean-on-a-jovian-moon/
http://io9.com/theres-more-water-on-jupiters-moon-europa-than-there-5913104

#8. Dari mana air di Bumi datang pertama kali? Komet dan Asteroid!
Pada saat awal pembentukannya, bumi merupakan bola padat dan panas. Nyaris tidak mungkin terbentuk molekul air saking panas dan tingginya tekanan saat itu. Sebenarnya, tidak ada teori pasti darimana Bumi mendapatkan airnya, namun teori paling kuat dan diterima banyak kalangan ilmuwan adalah teori yang mengatakan bahwa bumi mendapatkan airnya dari komet/asteroid yang berjatuhan menghantam bumi. Menurut teori ini, saat komet jatuh, molekul air yang dibawanya terlepas saat menghantam bumi. Selama 4.6 milyar tahun secara kontinu, kumpulan molekul air dari komet ini membentuk massa air yang sangat besar seperti yang kita lihat sekarang.
http://www.fromquarkstoquasars.com/wp-content/uploads/2013/07/water.jpg
bacaan lebih lanjut:
http://www.space.com/13185-comets-water-earth-oceans-source.html
http://www.time.com/time/health/article/0,8599,2096512,00.html

dan ngomong-ngomong tentang komet…

#7. Mikrometeorit jatuh ke Bumi… seperti hujan, setiap saat!
Selama ini orang mengira bahwa meteor/asteorid hanya jatuh ke planet bumi saat malam hari. Padahal saat siang pun meteor senantiasa menghantam bumi tiada henti. Jika kita mengepel lantai kotor yang tidak memiliki atap, setelah berapa lama lantai tersebut akan kotor lagi. Penyebab utamanya tentu saja debu yang dibawa udara. Tapi jangan lupa, lantai juga bisa kotor karena kejatuhan debu meteor dalam ukuran mikro.

Diperkirakan, ada 10.000 ton mikrometeorit yang menghantam bumi tiap harinya. Jadi, saat kita berjalan di siang hari tanpa payung, ada milyaran “bebatuan kecil” menghantam kepala dan tubuh kita, langsung dari luar angkasa. Dan para ilmuwan percaya, selama milyaran tahun ini, mikrometeorit (dan juga meteorit besar) berkontribusi dalam menyumbang beberapa mineral penting bagi planet bumi termasuk logam besi.
http://www.fromquarkstoquasars.com/wp-content/uploads/2013/07/02_darkflight-1024x678.jpg
(banyak diantara mikrometeorit ini sangat kecil hingga kasat mata)
bacaan lebih lanjut:
http://geologicnow.com/8_Thompson.php
http://suite101.com/article/its-raining-rocks--tons-of-micrometeorites-reach-earth-daily-a371128
http://tinyurl.com/9vh8x4g

#6. Ada 1030 jumlah virus di seluruh lautan.
Pada tahun 2005, ada sebuah paper yang diterbitkan di jurnal sains Nature yang menghitung jumlah virus di seluruh lautan di dunia. Dalam risetnya, Curtis Suttle dari Univ. British Columbia menghitung bahwa untuk setiap liter air laut, ada 3 milyar virus. Artinya, dari 1.3x1021 liter air di lautan, ada 4x1030 virus di dalamnya.

Sulit membayangkan angka sebanyak itu? Bayangkan jika jarak bumi-matahari 150 juta kilometer, maka jika merentangkan virus kasat mata dari seluruh lautan itu, dan menjejerkannya di antara bumi dan matahari, maka untaian virus tersebut akan bisa direntangkan 630 milyar kali bolak-balik dari Bumi ke Matahari. Ya, untaian akan memanjang sejauh 10 juta tahun cahaya (saya tidak menggunakan satuan kilometer lagi saking angka nolnya terlalu banyak).

Sulit membayangkan sepanjang apa 10 juta tahun cahaya? Galaksi Bimasakti, tempat kita tinggal hanya berdiameter 100 ribu tahun cahaya. Saking panjangnya untaian virus dari lautan di bumi, maka kita bisa merentangkan virus-virus tersebut dari Bumi hingga galaksi Andromeda sebanyak lebih dari 4 kali! Andromeda sendiri merupakan galaksi terdekat dari Bimasakti yang berjarak 2.5 juta tahun cahaya, sekaligus benda terjauh yang bisa dilihat mata manusia tanpa teleskop.

Dengan jumlah virus sebanyak itu, masih berani berenang di air laut?

http://www.youtube.com/watch?v=fWc46NCnldo
bacaan lebih lanjut:
http://www.ocgy.ubc.ca/~suttle/
http://www.nature.com/nature/journal/v437/n7057/full/nature04160.html
http://www.itsokaytobesmart.com/


(bagian 1--bersambung)

[lily]

yang mikrometeorit itu kok bisa sih jatuh ke bumi ?

[uploader]

#5. Kehidupan di laut begitu beragam sampai-sampai, ada kehidupan di zona “yang tidak bisa dihuni” di dasar lautan.
Banyak yang mengira bahwa untuk bisa bertahan hidup, harus diperlukan oksigen, air, makanan, dan sinar matahari. Hal-hal inilah yang selama berabad-abad diyakini sebagai satu-satunya alasan mengapa ada kehidupan di planet bumi namun tidak di planet lain.

Jadi bayangkan betapa terkejutnya para ahli biologi jika pada tahun 1977, ditemukan kehidupan di tempat paling ekstrem (2000 meter di bawah permukaan laut dengan suhu 4000C) di planet Bumi yang tak mungkin bisa dihuni oleh makhluk biasa, kecuali alien dari planet lain.

Pada tahun 1977, di dasar samudera Hindia yang gelap, ditemukan cerobong-cerobong asap geothermal yang keluar dari retakan lantai samudera. Tanpa oksigen dan cahaya matahari, nyaris tak mungkin ada yang bisa hidup di sana. Nyatanya kehidupan di sana begitu beragam, nyaris meledak. Mulai dari aneka bakteri hingga cacing. Begitu uniknya cara adaptasi mereka hingga tak bisa ditemukan di tempat lain di bumi. Penemuan hewan-hewan yang bertahan hidup tanpa oksigen ini (mereka bertahan dengan mendaur energi berbasis sulfur geothermal) membuat para ilmuwan harus merevisi teori pembentukan makhluk hidup yang tak melulu berbasiskan oksigen. Dan penemuan ini membuat banyak orang percaya bahwa alien bisa saja terlahir di planet lain antah berantah tanpa perlu ada oksigen seperti di bumi.
http://www.fromquarkstoquasars.com/wp-content/uploads/2013/07/image-02-large.jpg
bacaan tambahan:
http://education.nationalgeographic.com/education/encyclopedia/ocean-vent/?ar_a=1
http://science1.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2001/ast13apr_1/
http://www.universetoday.com/91449/why-silicon-based-aliens-would-rather-eat-our-cities-than-us-thoughts-on-non-carbon-astrobiology/

#4. Ada jauh lebih banyak molekul air dalam satu cangkir daripada jumlah cangkir untuk menampung seluruh air di planet bumi.
Logikanya sederhana, jika kita menghitung jumlah butiran pasir dalam satu gelas, maka jumlahnya akan lebih banyak daripada jumlah gelas yang dibutuhkan untuk menampung pasir satu truk penuh.
http://www.fromquarkstoquasars.com/wp-content/uploads/2013/07/molec.png
ya, jika kita menghitungnya, satu gelas air mengandung molekul air yang jumlahnya 8000 kali lebih banyak daripada jumlah gelas yang diperlukan untuk menampung seluruh air di dunia.
bacaan tambahan:
http://www.mathematics.bigparadox.com/water-s.asp
http://scientificbritain.com/post/16341336713/a-pint-of-ocean-lets-say-you-poured-a-pint-of

#3. Beberapa molekul air yang kita minum, telah diminum oleh dinosaurus, Newton, Einstein, atau mungkin Soekarno (dan siapapun tokoh sejarah yang ingin kamu sebut).
Sejak SD, kita diajari bahwa jumlah air di dunia adalah ‘tetap” karena air membentuk siklus. Bagaimanapun, selama siklus tersebut, air bisa berubah wujud. Selama proses fotosintesis atau radiasi dari matahari, molekul air bisa pecah dan membentuk oksigen dan hydrogen. Beberapa sungai purba bawah tanah bisa bertahan jutaan tahun tanpa tersingkap di bawah tanah.

Maka, kita bisa menghitung jumlah air sejak zaman dinosaurus. Menurut ilmuwan, tanaman mengkonsumsi lebih dari 12,000 milyar air tiap tahunnya. Dan ada 14000 milyar-milyar liter air di bumi (kebanyakan air di bumi secara kimiawi dihancurkan dan dibentuk ulang setiap 100 juta tahun atau lebih). Karena dinosaurus hidup 65 juta tahun lalu, maka kita bisa memperkirakan bahwa 57% air yang kita minum merupakan air yang sama yang diminum dinosaurus. Dan mungkin air yang sama juga melewati pemandiannya Cleopatra atau bahkan toiletnya Hitler.
bacaan tambahan:
http://www.universetoday.com/50863/how-water-protected-our-molecules/
http://visibleearth.nasa.gov/view.php?id=56008
http://www.addatum.com/large-numbers-search-queries-dinosaur-water/

#2. Jika Bumi berhenti berputar, maka semua air akan berkumpul di kutub.
Pertama, tentu saja jika bumi berhenti berputar, maka kita akan mati. Akan banyak terjadi perubahan cuaca secara drastis dan akan mengubah permukaan bumi secara signifikan. Karena berhenti berputar, maka hanya satu sisi bumi yang akan menghadap matahari sehingga pasang surut akan terkunci selain malam dan siang yang abadi di sisi bumi yang berbeda.

Saat bumi berhenti berputar, semua air di lautan akan mulai berpindah dari khatulistiwa ke kutub karena gravitasi di kutub jauh lebih kuat daripada gravitasi di khatulistiwa. Selama ini efek rotasi bumi lah yang menahan air tetap ada di khatulistiwa.
http://www.fromquarkstoquasars.com/wp-content/uploads/2013/07/nospin_4-lg.jpg

bacaan tambahan:
http://www.livescience.com/33944-world-stopped-turning.html
http://news.discovery.com/earth/what-would-happen-if-our-planet-became-tidally-locked-130202.htm
http://www.geog.ucsb.edu/events/department-news/761/what-would-happen-if-the-earth-stopped-spinning/

#1. Superdam (bendungan raksasa) dapat memperlambat rotasi bumi.
Banyak yang mengira bahwa hidroelektrik dari bendungan menjadi sumber energi yang “bersih” dibandingkan energi minyak bumi apalagi nuklir. Namun nyatanya, pohon dan vegetasi yang membusuk dan terjebak di bendungan bisa menghasilkan metana dan CO2 secara massif. Ya, tentu saja, isu lingkungan seperti ekosistem sungai yang diubah secara drastis telah menghancurkan kehidupan ribuan spesies sungai. Dan berefek ke kehidupan hilir selamanya.

Ketika bendungan Aswan dibangun di Sungai Nil, bendungan ini tak hanya memaksa situs Abu Simbel direlokasi karena terancam tergenang, namun juga delta Sungai Nil menjadi gersang karena lumpur Sungai Nil yang membawa zat hara tertahan di bendungan. Sehingga panen Mesir berkurang drastis tiap tahunnya.

Namun, efek pembangunan bendungan raksasa juga bisa menjadi rem raksasa bagi rotasi Bumi. Untuk contoh dramatis, kita ambil Bendungan Tiga Ngarai di China (Three Gorges Dam) yang menjadi megaproyek mengesankan dan yang terbesar di planet Bumi. Bendungan ini mengandung 39 trillion (ribu milyar) kilogram air, hampir lebih dari 39.3 kubik kiloliter air yang bisa ditampun superdam tersebut. Dengan jumlah air yang tertahan ini, Three Gorges Dam bisa mengerem rotasi bumi hingga 0.06 mikrosekon. Tidak terlalu signifikan memang. Lagipula ada banyak kejadian lain (pasang surut, gempa bumi, tarikan bulan) yang bisa memperlambat rotasi bumi. Namun tetap saja, pembangunan superdam, bisa memperlambat rotasi bumi dengan cara yang mengagumkan. Dan itu baru dari Three Gorges saja. Bayangkan dengan efek superdam-superdam lain seperti Itapu, Guri, Ticurui, dan lain-lain.
bacaan tambahan:
http://www.nytimes.com/1996/03/03/news/dams-for-water-supply-are-altering-earth-s-orbit-expert-says.html
http://www.pbs.org/itvs/greatwall/dam.html
http://www.theenergylibrary.com/node/11435
http://www.nasa.gov/topics/earth/features/japanquake/earth20110314.html
http://www.internationalrivers.org/resources/greenhouse-gas-emissions-from-dams-faq-4064

(bagian 2--tamat)

[lily]

ko Shaka_RDR suka science.

seret kesini ah.

[AsLan]

Sayang ada kata "evolusi" nyempil diantara topik2 yg benar2 science...

[lily]

kenapa om , kalo ada kata evolusi ?

berarti itu bukan science ya ? ::ungg::

[AsLan]

Didalam evolusi ada yg science seperti mutasi dan adaptasi, tapi banyak juga yg hanya dugaan2 seperti kepercayaan bahwa manusia adalah keturunan hewan.

Sayangnya ada usaha untuk menanamkan kepercayaan semcam ini kepada anak2 disekolah.

[uploader]

lily: gravitasi. Semua yang ada di dekat orbit planet bumi terpengaruh oleh medan gravitasi termasuk meteor dan asteroid yang ada di sekitar orbit bumi. Ukuran-ukurannya bisa beragam, ada yang besar sehingga saat jatuh masih berupa gumpalan batu besar dan berefek dahsyat seperti yang jatuh di Rusia beberapa bulan lalu yang menghebohkan, atau ( yang jumlahnya jauh lebih banyak) bebatuan dan debu-debu kosmik yang ukurannya lebih kecil sehingga tidak kita sadari proses jatuhnya. Sepertinya saya memiliki artikel mengenai gravitasi. Nanti akan saya cantumkan juga di sini jika sempat.

Aslan: Saya berusaha sebaik mungkin hanya menampilkan bahan yang sudah terverifikasi. Untuk itu saya akan selalu menampilkan tautan di akhir artikel agar bisa melakukan ditinjau ulang. Dan saya tidak akan mencantumkan tautan yang berasal dari situs-situs yang tidak pernah (atau gagal) mendapatkan peer review dari ilmuwan kredibel di bidangnya. kalaupun saya mencantumkan, akan saya berikan catatan khusus mengapa saya mencantumkan tautan tersebut.

[uploader]

Warna Merah Muda (Pink) Sebenarnya Tidak Pernah Ada…

https://fbcdn-sphotos-d-a.akamaihd.net/hphotos-ak-ash3/p480x480/942476_413951618724976_2097839505_n.jpg

Secara ilmiah, tidak seperti warna lain, warna merah muda sebenarnya tidak pernah ada. Warna merah muda (atau yang lebih dikenal sebagai ‘pink’) adalah hasil tipuan optis yang dibuat otak karena ketidakmampuan mata manusia dalam mengenal gelombang cahaya yang tidak bisa ditangkap sel mata.

Ketika melihat sebuah warna, otak kita akan mendeteksi perbedaan panjang gelombang yang menimpa retina mata kita. Setiap panjang gelombang yang diterima akan diproses oleh otak dan diinterpretasikan secara visual oleh apa yang disebut sebagai “warna”.

Dari pelajaran fisika dasar, kita tahu, bahwa warna-warna di dunia dihasilkan dari perbedaan panjang gelombang (spectrum) cahaya. Setiap warna berhubungan dengan “satu” gelombang cahaya. Spektrum cahaya yang tampak oleh mata manusia merupakan suatu rentang dari panjang gelombang suatu radiasi elektromagnetik antara 700 hingga 400 nanometer. Di luar rentang ini, mata manusia tidak bisa menangkap “warna” cahaya tersebut. Warna yang disebut hijau, memiliki rentang panjang gelombang antara 490 – 570 nanometer (tergantung kamu mendefinisikan “hijau” sebagai apa, apa yang pucat seperti daun kecambah, atau hijau gelap seperti lumut).

Cahaya dengan gelombang terpanjang adalah warna merah (sekitar 700 nm), dan yang terpendek adalah warna ungu (sekitar 400 nm). Antara kedua warna utama tersebar berbagai warna yang secara pokok terbagi dalam warna merah-jingga-kuning-hijau-biru-nila-ungu.

Jadi kita tahu, warna hijau panjang gelombangnya sekian, kuning sekian, biru sekian. Semua warna ada panjang gelombangnya. Namun, tak pernah ditemukan panjang gelombang untuk warna merah muda. Jadi, darimana warna merah muda tersebut berasal? Jawabannya mungkin sedikit mengejutkan, bahwa “warna” merah muda tersebut diciptakan oleh otak untuk mengisi celah ketidakmampuan mata manusia dalam melihat spektrum cahaya.

Jika kita melihat pelangi, urutan warna yang muncul adalah merah di bagian luar, berturut-turut semakin ke dalam adalah jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu yang berada di bagian paling dalam. Nah, jika kita mendekatkan warna merah dan ungu tersebut (untuk membayangkannya, coba buat rantai warna, urutkan warna dari merah sampai ungu, dan tekuk rantai warna tersebut sehingga ujung warna merah berdekatan dengan ujung warna ungu), celah antara warna merah dan ungu ini sesungguhnya bisa diisi oleh semua tipe panjang cahaya apapun. Karena celah panjang gelombangnya tak terhingga dan tidak dapat dilihat oleh mata, maka otak manusia melakukan “trik”, yakni menciptakan warna merah muda untuk mengisi kekosongan “kemampuan penglihatan” tersebut.

Karena berbeda dengan warna lain yang spesifik memiliki panjang gelombangnya masing-masing, “warna” merah muda sering dianggap tidak ada, dan hanya merupakan hasil manipulasi otak. Dan menariknya, warna merah muda juga dapat dihasilkan jika warna putih (jika kita mencampurkan aneka warna maka akan menghasilkan warna putih) dikurangi dengan gelombang warna hijau, maka warna yang tampak juga akan terlihat merah muda.


http://youtube.com/watch?v=S9dqJRyk0YM

bacaan lebih lanjut:
http://www.livescience.com/33554-no-pink-light-strange-snapshots.html
http://www.npr.org/blogs/krulwich/2012/02/28/147590898/they-did-it-to-pluto-but-not-to-pink-please-not-pink
http://physics.info/color/

[AsLan]

lily: gravitasi. Semua yang ada di dekat orbit planet bumi terpengaruh oleh medan gravitasi termasuk meteor dan asteroid yang ada di sekitar orbit bumi. Ukuran-ukurannya bisa beragam, ada yang besar sehingga saat jatuh masih berupa gumpalan batu besar dan berefek dahsyat seperti yang jatuh di Rusia beberapa bulan lalu yang menghebohkan, atau ( yang jumlahnya jauh lebih banyak) bebatuan dan debu-debu kosmik yang ukurannya lebih kecil sehingga tidak kita sadari proses jatuhnya. Sepertinya saya memiliki artikel mengenai gravitasi. Nanti akan saya cantumkan juga di sini jika sempat.

Aslan: Saya berusaha sebaik mungkin hanya menampilkan bahan yang sudah terverifikasi. Untuk itu saya akan selalu menampilkan tautan di akhir artikel agar bisa melakukan ditinjau ulang. Dan saya tidak akan mencantumkan tautan yang berasal dari situs-situs yang tidak pernah (atau gagal) mendapatkan peer review dari ilmuwan kredibel di bidangnya. kalaupun saya mencantumkan, akan saya berikan catatan khusus mengapa saya mencantumkan tautan tersebut.

Ok, mantap sekali kalau begitu...
Kebetulan forum kita ini butuh member yg mendalami iptek dan bisa menghidupkan sub forum pengetahuan umum.

Thx before atas kerepotan sampiyan.

[tuscany]

Keren...lanjut ya :D

[uploader]

Bahasan ini selalu saya berikan kepada anak-anak didik saya, bahwa pelajaran Fisika sangat menyenangkan dan penuh kejutan. Dan bagaimana konsep massa, berat, volume, dan massa jenis kadang membingungkan dan sekaligus menjadi bahan klasik yang unik untuk selalu diulik.

Planet Saturnus Dapat Mengapung di Air

http://www.conceptvisions.net84.net/SSG/images/FloatingSaturn.jpg
Ya, meski Bumi memiliki kehidupan dan berwarna biru cemerlang, namun sepertinya semua orang akan setuju jika ditanya planet apa yang paling cantik, akan menjawab Saturnus tanpa ragu. Planet kedua terbesar di Tata Surya ini sudah menebar pesonanya sejak pertama kali ditemukan di era peradaban Babilonia (planet terjauh yang ditemukan astronom sebelum era teleskop abad ke-17 Masehi). Apalagi kalau bukan warnanya yang cantik dan yang menjadi legenda: cincin raksasanya yang warna-warni. Meski faktanya, Saturnus bukan satu-satunya planet yang memiliki cincin. Yupiter, Neptunus, dan Uranus juga memiliki cincin. Tapi tidak ada yang sebesar dan seindah Saturnus tentu saja.

Sebagai planet terbesar kedua dari segi volume setelah Yupiter, massa Saturnus sangat mengesankan, 5.6846x1026 kilogram. Artinya, planet ini 95 kali lipat “lebih berat” daripada planet Bumi. Meski jaraknya amat jauh, Saturnus menjadi objek yang bisa dilihat dari Bumi dengan mata telanjang. Bahkan Saturnus menjadi planet terjauh di Tata Surya yang dapat dilihat tanpa bantuan teleskop. Volumenya sekitar 763x lipat lebih besar daripada planet Bumi, volume Saturnus mencapai 8.2713x1014 km3.

Namun, berbeda dengan planet Bumi, raksasa cantik ini tidak tersusun dari bebatuan. Seperti halnya planet jovian lain (Yupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus), Saturnus terusun dari gas yang membeku. Dan, di sinilah kunci utama keajaiban Saturnus.

Dalam pelajaran fisika dasar, massa jenis didefinisikan sebagai hasil pembagian antara massa terhadap volumenya. Air pada suhu dan tekanan standar misalnya, jika memiliki massa sekitar 1 gram akan memiliki volume 1 cm3 (=1 cc) maka massa jenisnya 1 g/cc. Nilai massa jenis (densitas) air ini sering dijadikan standar untuk keperluan praktis. Semua benda yang memiliki densitas di bawah 1 g/cc akan mengapung di air, dan yang memiliki densitas di atas 1 g/cc akan tenggelam.

Dengan cara yang sama, kita bisa mendapatkan densitas Saturnus dengan membagi antara harga massa terhadap volumenya. Jadi, akan didapatkan densitas Saturnus sebesar kurang lebih 0.687 g/cc. Sehingga densitas Saturnus cukup jauh di bawah densitas air. Itu artinya, Saturnus dapat mengapung di atas air, jika kita memiliki jumlah air cukup banyak untuk menampung planet Saturnus.

Es yang memiliki densitas sekitar 0.9 g/cc, akan terapung di atas air dengan 90% bagiannya terendam. Oleh sebab itu, jika kita memiliki jumlah air cukup banyak untuk bisa menampung Saturnus, maka sekitar 30% bagian Saturnus akan menyembul, sisanya terendam. Artinya, Saturnus dapat mengapung di air seperti halnya bebek, gabus, atau kapal pesiar. Bagaimana bisa benda yang “berat”nya 95x lipat planet Bumi bisa mengapung di air? Satu keping uang logam yang beratnya cuma beberapa gram akan tenggelam jika dimasukkan ke dalam air, tetapi kapal tanki besar yang beratnya ribuan ton dapat mengapung.

Dan faktanya, Saturnus menjadi satu-satunya planet di Tata Surya yang dapat mengapung di air, jika tersedia air dalam jumlah cukup. Planet lain akan tenggelam jika dimasukkan ke dalam air.

Pertanyaan lebih lanjut, apakah itu artinya Saturnus akan mengapung jika kita meletakkannya di Samudera Pasifik? Jawabannya adalah tidak. Saturnus adalah planet yang SANGAT BESAR. Seperti ditulis di atas, untuk bisa mengapung, minimal 70% bagian dari volume Saturnus akan tenggelam dan hanya 30% yang akan menyembul. Volume total air di bumi tidak akan cukup untuk menampung volume 70% Saturnus yang tenggelam (ingat hukum Archimedes!).

http://www.suekientz.com/cassini/images/saturn-float.gif
bacaan tambahan:
www.space.com/48-saturn-the-solar-systems-major-ring-bearer.html‎
hypertextbook.com/facts/1997/MeredithGarmisa.shtml‎
coolcosmos.ipac.caltech.edu/cosmic_kids/AskKids/saturnfloat.shtml‎
http://www.castor2.ca/16_Calc/02_Density/index.html
www.universetoday.com/15322/density-of-saturn/‎
starryskies.com/articles/dln/11-99/saturn.html‎
http://www.wired.com/wiredscience/2013/07/no-saturn-wouldnt-float-in-water/

[uploader]

Tentang Gravitasi

http://data.whicdn.com/images/47300417/254383078922293957gSJibvmRc_large.jpg
Gravitasi, secara singkat didefinisikan sebagai gaya tarik antarbenda. Banyak yang mengenal gravitasi dengan mengidentikannya sebagai “jatuh ke bawah”. Tak heran, karena orang pertama yang menyelidiki gravitasi secara menyeluruh, Newton, mendapat inspirasi mengenai gravitasi ketika dia melihat buah apel jatuh di kebunnya (cerita mengenai apel yang jatuh ke kepala Newton kemungkinan besar hanya mitos yang tidak memiliki bukti kuat). Namun, gravitasi tak sekedar masalah “jatuh ke bawah”. Newton juga merumuskan gravitasi setelah dia melihat bulan di langit sana yang tampak setia mengiringi bumi namun tidak “jatuh ke bawah” seperti buah apel. Dan hingga saat ini, gravitasi, adalah penjelasan terbaik mengapa dan bagaimana alam semesta bekerja. Dimulai dari mengapa hujan jatuh hingga teori bigbang, gravitasi menjadi salah satu teori paling cemerlang yang pernah dihasilkan manusia.

Meskipun kita hidup dalam lingkup gravitasi, nyatanya gravitasi menjadi hal pelik untuk bisa dirumuskan secara memuaskan. Aristoteles menjadi orang pertama yang mengait-ngaitkan gravitasi dalam kaitannya dengan teori geosentris (teori yang menyatakan bahwa seluruh alam semesta mengelilingi bumi sebagai pusatnya). Galileo, fisikawan Italia yang mengembangkan pengamatan teleskop untuk mendukung teori heliosentris (tata surya berputar dengan matahari sebagai pusatnya), mengembagkan gagasan gravitasi yang mencengangkan di abad ke-17. Dengan penuh kejutan, dia berhasil mendemonstrasikan bahwa dengan mengabaikan gesekan udara, semua benda yang jatuh dari ketinggian yang sama, akan mendarat pada waktu yang sama. Itu artinya, jika menjatuhkan seekor gajah dan seekor semut pada saat bersamaan di ketinggian yang sama, maka kedua hewan itu akan mendarat saat bersamaan pula. Demonstrasi Galileo yang terkenal di menara Pisa, telah menimbulkan gonjang-ganjing besar. Karena untuk pertama kalinya, dogma Aristoteles yang bertahan selama 2000 tahun lebih yang mengatakan bahwa benda yang lebih berat bakan jatuh lebih cepat, terpatahkan.

Namun gravitasi masih menjadi misteri. Ketika Newton mengajukan Hukum Gravitasi Universal pada tahun 1687, misteri mengenai gravitasi perlahan terkuak. Hukum pertama Newton menyatakan bahwa gaya gravitasi antara dua benda sebanding dengan massa kedua benda tersebut dan berbanding terbalik secara kuadrat terhadap jarak. Atau secara matematis dijabarkan dalam persamaan berikut, (dimana G adalah sebuah konstanta)


http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/0e/NewtonsLawOfUniversalGravitation.svg/200px-NewtonsLawOfUniversalGravitation.svg.png

Hukum kedua Newton menyatakan bahwa gaya gravitasi setara dengan perkalian massa dan percepatannya, atau F=ma. Ini artinya, gajah yang jatuh selain disebabkan karena bumi yang “menariknya” juga karena gajah tersebut juga menarik bumi dengan gaya yang sama besarnya dengan arah yang berlawanan. Namun besarnya percepatan yang dialami benda semakin besar untuk benda yang lebih kecil. Itu sebabnya, percepatan bumi mendekati gajah tidak sebanding dengan percepatan gajah mendekati bumi, karena massa bumi jauh lebih massif daripada massa gajah. Karenanya, kita mengatakan bahwa gajah jatuh ke bumi, bukan bumi yang jatuh ke gajah.

Hampir dua ratus tahun lebih, teori gravitasi Newton menjadi satu-satunya penjelasan terhadap semua benda yang bergerak di alam semesta. Namun di akhir penghujung abad ke-19, para astronom menemukan sebuah fakta menggelisahkan. Teori gravitasi Newton secara memuaskan bisa menjelaskan mengapa bumi harus berputar mengelilingi bumi, dan mengapa planet Yupiter yang jaraknya jauh, tetap berada di posisinya, tidak semakin dekat atau semakin jauh dari matahari. Teori gravitasi Newton bahkan menjadi alat utama untuk menemukan planet-palent seperti Uranus dan Neptunus beserta satelit-satelitnya. Namun pengukuran yang lebih eksak memberikan hasil yang tidak akurat (meski tidak terlalu besar penyimpangannya), terutama saat astronom mengukur orbit planet Merkuri.

Teori relativitas umum Einstein lah yang bisa merevisi perhitungan Newton. Teori yang dipublikasikan sekitar tahun 1915 ini begitu mencengangkan karena tak hanya akurat untuk menghitung orbit Merkuri, tetapi juga bisa menghitung pergerakan benda-benda besar sekelas galaksi. Namun teori Einstein tidak mudah dan rumit. Itu sebabnya, untuk keperluan praktis, teori Newton masih digunakan.

Tetapi, bukan berarti teori Einstein sempurna. Meski bisa menjelaskan benda-benda seperti lubang hitam, dan pergerakan galaksi yang berisi jutaan bintang, teori Einstein menjadi lumpuh saat menjelaskan benda-benda sekecil dan lebih kecil dari atom. Teori dawai (string theory) yang menjadi topik hangat di dekade-dekade terakhir ini diharapkan menjadi teori yang bisa menjelaskan secara utuh mengenai gravitasi dan segala permasalahannya.

Karena gaya gravitasi sebanding dengan massa benda, benda yang sama bisa mengalami gaya yang berbeda jika berada di dekat dua benda yang berbeda. Untuk alasan ini, sebuah benda memiliki berat yang berbeda di planet yang berbeda. Itu sebabnya manusia menjadi lebih ringan jika berada di bulan dibandingkan saat di bumi.

Salah satu miskonsepsi umum yang populer ialah astronot mengalami nirberat (tidak merasakan berat tubuhnya) saat berada di ruang angkasa karena astronot berada di luar medan gravitasi. Astronot bisa melayang-layang di pesawat ruang angkasa karena ketiadaan gaya gravitasi. Namun hal ini merupakan hal yang keliru dan tidak benar. Nyatanya, keadaan nirberat selama perjalanan di ruang angkasa bukan disebabkan karena ketiadaan medan gravitasi bumi. Sebagaimana dituliskan di atas, gaya gravitasi selalu ada, hanya besarnya berkurang secara kuadrat terhadap jarak.

Penyebab utama astronot mengalami nirberat adalah karena mereka mengalami apa yang disebut sebagai “jatuh-bebas”. Astronot dan pesawat ruang angkasa, keduanya jatuh (atau dipercepat) pada kecepatan yang sama. Kecepatan yang sama ini memberikan dampak nirberat (atau melayang). Konsep ini sama saat kita mengendarai roller-coaster atau wahana terjun bebas di taman hiburan. Baik kita maupun wahana tersebut jatuh secara bersamaan sehingga kita merasakan efek melayang terhadap wahana tersebut. Efek yang sama yang akan dialami, jika pesawat atau elevator yang kita tumpangi tiba-tiba jatuh bebas sesaat setelah kecepatan “normal”nya.


http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/88/Astronaut-EVA.jpg/220px-Astronaut-EVA.jpg
Foto astronot yang sedang melayang di kehampaan ruang angkasa paling ikonik ini
merupakan foto astronot Bruce McCandless II yang diambil saat dia melakukan misi dengan STS-41-B tahun 1984

Membicarakan apa itu gravitasi dalam pengertian sains modern, tidak terlepas dari gagasan relativitas umum Einstein. Penjelasan sederhana dari teori superrumit ini akan ditampilkan pada tulisan yang akan datang.

bacaan lebih lanjut:
http://www.wisegeek.com/what-is-gravity.htm#
http://arxiv.org/abs/1001.0785
http://www.black-holes.org/relativity6.html
http://www.nasa.gov/audience/forstudents/k-4/stories/what-is-microgravity-k4.html

[uploader]

https://www.google.com/logos/doodles/2013/erwin_schrdingers_126th_birthday-2002007-hp.jpg

Memperingati ulang tahun ke-126 dari Erwin Schrödinger, tulisan berikut akan membahas pengantar mengenai teori kuantum, paradoks kucing Schrödinger, dan Prinsip Ketidakpastian Heissenberg (pembahasan yang saling terkait). Untuk itu, mohon maaf, tulisan mengenai pengantar Teori Relativitas Umum Einstein akan ditunda untuk sementara.

Disclaimer: Tulisan berikut akan merembet ke hal-hal filosofis (hal yang sulit dihindari untuk membahas mengapa paradoks kucing Schrödinger bisa begitu terkenal hingga detik ini), meski thread ini didedikasikan untuk hal-hal yang murni sains namun artikel ini akan membahas segi filosofis teori ini juga. Untuk itu, jika ada komentar dari segi filosofis dimohon untuk membuat topik baru terpisah dari thread ini. Terima kasih.

Tentang Kucing Schrödinger, Ketidakpastian Heissenberg, Keresahan Einstein, dan Sejarah Tuhan (bagian 1)

Semuanya dimulai di suatu senja ketika salah satu fisikawan terbesar sepanjang masa, bapak thermodinamika, Lord Kelvin berujar --sesuatu yang akan dia sesali kemudian seumur hidupnya-- "There is nothing new to be discovered in physics now. All that remains is more and more precise measurement".

Penghujung abad ke-19 merupakan salah satu masa puncak keemasan dunia sains. Genetika, evolusi, thermodinamika, optika, elektrodinamika, dan cabang sains lain seolah telah bisa menjawab hampir semua pertanyaan tentang alam semesta. Sehingga Lord Kelvin dengan sedikit jumawa mengatakan bahwa ilmu fisika telah selesai. Tidak perlu penemuan baru lagi. Pada masanya, memang Fisika telah jauh melesat ke depan di antara cabang sains lainnya. Mekanika Newton bisa memprediksi pergerakan planet dengan keakuratan bak jam swiss. Teori indah Maxwell dapat menjelaskan segala hal mulai dari magnet tempel mainan hingga asal-usul cahaya bintang. Teori thermodinamika bisa menjelaskan semilir angin yang bertiup hingga ledakan bintang. Mimpi indah Kelvin sepertinya akan terwujud dengan mudah, kalau saja tidak ada masalah serius yang menggerogoti: radiasi benda hitam.

Permasalahan radiasi benda hitam tidak hanya menghancurkan mimpi Kelvin (dan mimpi semua fisikawan lain), namun juga teori ini memporakporandakan semua dasar teori fisika mapan sebelumnya. Dan permasalah radiasi benda hitam ini hanyalah satu dari sekian mimpi buruk fisika lainnya. Dan siapa duga, permasalah "sepele" radiasi benda hitam ini, akan menuntun kepada penemuan-penemuan baru yang lebih spektakuler, dan lebih mengerikan daripada yang diduga sebelumnya.

Adalah Kirchhoff, pada tahun 1859, merasa heran saat menyelidiki tingkat intensitas radiasi emisi yang dipancarkan oleh benda hitam (Black Body). Namun, hasil radiasi emisi ini sungguh di luar harapan para fisikawan saat itu. Teori elektromagnetik Maxwell yang seharusnya bisa menjelaskan fenomena itu dengan mudah dan indah, menjadi sama sekali tidak berguna. Bahkan teori probabilitas Boltzman yang terkenal canggih pun menjadi kelihatan aus saat digunakan untuk menjelaskan fenomena ini. Fenomena baru ini secara langsung menjadi ancaman baru nan serius bagi fisika. Segera saja ucapan Kelvin tinggal menjadi sekedar mimpi.

Revolusi fisika pun dimulai. dengan rumus yang bisa dikatakan 'untung-untungan', Wilhelm Wien, menjelaskan fenomena ini dengan melalui hukumnya yang termasyhur, Wien's Law. Dikatakan untung-untungan karena dia membuat rumus baru yang tidak memiliki dasar fisika mantap menurut teori klasik, tetapi rumusnya cocok dengan data hasil pengamatan. Malangnya, Hukum Wien hanya cocok dengan percobaan jika percobaan tersebut dilakukan pada radiasi dengan frekuensi tinggi. Pada frekuensi rendah, rumus tersebut memberikan hasil yang jauh dari harapan. Bantuan kedua datang dari duet Rayleigh-Jeans. Dengan keberuntungan yang sama, mereka berhasil mencocokkan data percobaan dengan rumus 'sederhana'. Namun sekali lagi, mimpi buruk itu belum berakhir. Rayleigh-Jeans's Law, uniknya berkebalikan dengan Wien's Law, rumus ini hanya berlaku pada radiasi benda hitam yang memiliki frekuensi rendah! Jika teori ini diterapkan pada frekuensi tinggi, akan muncul yang namanya ultraviolet catastrophe atau "bencana ultraviolet". Arti fisik fenomena ini adalah, jika suatu benda memancarkan radiasi tingkat tinggi, maka radiasi yang dihasilkan akan menjadi tak terhingga yang pada akhirnya akan melampaui batas maksimum, tak penah berakhir. Artinya, jika kita memegang cangkir kopi panas, maka radiasi panas dari kopi akan terus memancar sampai tak terhingga sehingga tangan kita akan hangus terbakar sampai ke taraf atom! Padahal bumi tiap hari disinari matahari! jelas kehidupan akan musnah (bahkan tak akan pernah ada).

Tapi, kita tidak mengalami kejadian mengerikan seperti itu, kan? Kajian-kajian fisikawan berikutnya adalah upaya 'mengawinkan' kedua hukum tadi menjadi teori tunggal. Namun, sekeras apapun mereka berusaha, maka sekeras itu pula tamparan kegagalan yang mereka terima. Namun, sebelum fisika hancur lebur, Sang Juru Selamat muncul. Fisikawan Jerman, Max Planck menawarkan solusi ajaib sekaligus mengerikan. Melalui sudut pandang yang sama sekali baru (bahkan bisa dikatakan bertentangan dengan teori mapan sebelumnya) Planck merumuskan bahwa problem radiasi benda bisa diselesaikan jika benda tersebut diamati dengan menganggap energi terpancar dari benda tersebut dapat 'dipotong-potong' ('potongannya' disebut kuanta). Gagasan ini sangat radikal dan bisa dikatakan terlepas dari teori mapan sebelumnya (bahkan bisa dikatakan bertentangan). Analogi dari kuanta ini adalah jika kita sedang menyetir mobil dan ingin menaikkan kecepatan dari 30 km/jam menjadi 40 km/jam, maka menurut teori kuantum, speedometer kita TIDAK AKAN PERNAH melewati angka 33 atau 38 km/jam. Dari angka 30, secara ajaib, langsung loncat ke angka 40! Ini karena energi dipancarkan secara paketan (kuanta), bukan secara perlahan dan kontinu. Teori klasik jelas tidak mengijinkan hal ini.

Kelak teori ini dengan bantuan Einstein, Born, Heissenberg, Dirac, de Broglie, Schrodinger, Pauli, Bohr, dsb melahirkan cabang baru dalam fisika yang disebut fisika modern, teorinya dikenal sebagai Teori Kuantum. (dan sejak saat itu pula, apa-apa yang ada embel-embel 'kuantum'-nya akan dianggap hebat, bahkan hingga saat ini, suatu seminar pelatihan akan tampak hebat jika diberi nama kuantum learning, dll).

Dengan pendekatan jeniusnya tadi, ajaibnya, fenomena radiasi benda hitam tadi dapat dijelaskan Planck dengan sempurna baik itu pada frekuensi tinggi maupun rendah. bahkan 'kesempurnaan'-nya terlalu menakutkan. Data hasil percobaan dan data hasil hitungan rumus Planck sama persis!

http://www.kutl.kyushu-u.ac.jp/seminar/MicroWorld1_E/Part3_E/P34_E/RJ_Wien_Planck_E.jpg
Perbandingan antara rumus Wien, Rayleigh-Jeans, dan Planck, dimana nilai perhitungan Planck berimpitan langsung dengan data hasil percobaan

Apa yang membuat teori Planck sedemikian sukses? Sebelumnya Planck sendiri mengalami keraguan dalam mempublikasikan teorinya. Bagaimana jika potongan energi tadi sedemikian kecilnya sehingga bisa dikatakan nol? teori sempurna tadi juga akan musnah! Namun, untuk menghindari hal itu, dan inilah kunci keberhasilannya yang gagal dilakukan para pendahulunya, adalah dia menghindari angka nol! Untuk itu dia memperkenalkan suatu konstanta yang menjadi batas minimal dari paketan energi agar suatu benda 'berperilaku normal' tidak menimbulkan bencana ultraviolet, yang dikenal dengan nama Konstanta Planck (h).

Berapa nilai h?


h = 6.626 068 96(33) × 10-34 = 0.0000000000000000000000000000000006260689633 Js !

Sangat kecil tapi BUKAN NOL! karena konstanta super mini inilah kita bisa aman saat meniup lilin ulang tahun atau berjemur sinar mentari pagi.

Teori radikal Planck ini tidak hanya dapat diterapkan pada permasalahan radiasi benda hitam. Prinsip pemancaran radiasi energi secara paketan (kuantum) ternyata bisa sukses menjelaskan permasalahan lain yang juga menghancurkan mimpi indah Kelvin: teori atom.

Dan sejak itu, dunia sains berubah untuk selamanya. Teori baru bermunculan, ragam penafsiran berhamburan. Sejarah dunia berbelok ke arah baru yang sama sekali tak diduga. Dan tentang sejarah Tuhan pun mengalami persimpangan jalan. (bersambung)


bacaan tambahan:
http://www-history.mcs.st-and.ac.uk/HistTopics/The_Quantum_age_begins.html
http://www.oberlin.edu/physics/dstyer/StrangeQM/history.html
https://www.bigquestionsonline.com/content/does-quantum-physics-make-it-easier-believe-god
http://www.huffingtonpost.com/peter-baksa/who-is-god-can-he-be-expl_b_894003.html
In Search of Schrödinger's Cat: Quantum Physics and Reality by John Gribbin
Schrodinger's Kittens and the Search for Reality: Solving the Quantum Mysteries by John Gribbin

[cha_n]

jadi ingat buku biografi angka nol. dijelaskan soal ini.

semua gara2 si angka nol ini

[kandalf]

Adalah Khircoff, pada tahun 1859, merasa heran saat menyelidiki tingkat intensitas radiasi emisi yang dipancarkan oleh benda hitam (Black Body). Namun, hasil radiasi emisi ini sungguh di luar harapan para fisikawan saat itu. Teori elektromagnetik Maxwell yang seharusnya bisa menjelaskan fenomena itu dengan mudah dan indah, menjadi sama sekali tidak berguna. Bahkan teori probabilitas Boltzman yang terkenal canggih pun menjadi kelihatan aus saat digunakan untuk menjelaskan fenomena ini. Fenomena baru ini secara langsung menjadi ancaman baru nan serius bagi fisika. Segera saja ucapan Kelvin tinggal menjadi sekedar mimpi.


kayaknya huruf 'h'-nya salah letak. :)

[uploader]

Karena sejarah mekanika kuantum terlampau panjang, jadi saya potong dan ringkas terutama bagian sejarah teori atom. Untuk informasi lebih lengkap, silakan klik tautan dan baca buku yang saya cantumkan.

Tentang Kucing Schrödinger, Ketidakpastian Heissenberg, Keresahan Einstein, dan Sejarah Tuhan (bagian 2)

Paradoks Kucing Schrödinger

Prinsip kuanta (paket) energi Planck ternyata dapat menjelaskan dengan baik efek fotoelektrik. Ketika seberkas cahaya dipancarkan ke permukaan logam, elektron akan berlompatan keluar dari permukaannya. Teori fisika klasik menyatakan bahwa karena cahaya merupakan gelombang, semakin tinggi intensitas cahaya yang dipancarkan maka akan semakin banyak elektron di permukaan logam yang terhamburkan. Namun, kenyataannya elektron yang terlempar jumlahnya dibatasi oleh suatu fungsi tertentu. Berapapun tingginya intensitas cahaya yang dipancarkan, elektron yang terhambur hanya terlempar sejumlah tertentu berdasarkan fungsi energi frekuensi cahaya.

Dan di sinilah peran Einstein muncul. Mengadopsi teori Planck, Einstein menyadari bahwa jumlah elektron yang terhambur tidak tergantung pada intensitas cahaya yang dipancarkan, namun mengikuti fungsi paketan energi. Itu artinya, cahaya tidak hanya berperilaku sebagai gelombang (bayangkan ombak), tetapi juga cahaya berperilaku sebagai partikel (bola pejal) yang mengirimkan energinya dalam paketan energi tertentu. Dan, dunia sains pun gegar.

Sebelum gagasan radikal Einstein ini muncul, semua orang yakin (dan terbukti) kalau cahaya (atau lebih tepatnya foton) merupakan sebuah gelombang. Tetapi Einstein justru membuktikan bahwa cahaya juga bisa berperilaku sebagai partikel. Padahal, jika ada dua pernyataan yang saling bertentangan dimana yang satu benar, yang lain pasti salah. Dalam fisika kuantum, "kebenaran" logika ini tidak berlaku. Sangat tidak mungkin kalau cahaya yang telah diterima oleh sains sebagai gelombang itu "benar", tiba-tiba Max Planck dan Einstein membuktikan bahwa cahaya juga berperilaku seperti partikel. Jika yang satu benar, seharusnya yang lainnya adalah salah.

Segera saja berbagai ilmuwan dr segala penjuru berusaha menyelesaikan konflik mengerikan ini. Dan salah satu jawaban datang dr ilmuwan Austria, Erwin Schrödinger. Jawaban dr persamaan dari Schrödinger yang awalnya untuk membuktikan bahwa cahaya sbg partikel itu keliru justru dengan cara unik malah membuktikan bahwa cahaya benar-benar berperilaku sebagai partikel. Persamaannya sangat valid, kokoh, tanpa cela, sekaligus rumit. Tapi implikasi dr persamaan ini adalah bahwa sifat gelombang-partikel itu "satu" dan saling berkaitan erat, makanya sifat cahaya digambarkan sebagai "fungsi gelombang".

Persamaan Schrödinger meski sangat valid, namun juga sangat rumit. Salah satu materi fisika paling ditakuti oleh mahasiswa fisika manapun.


Untuk memahami bagian ini, saya sarankan membawa buku bantuan Introduction to Quantum Mechanics karya David J. Griffiths.

Jika kita tulis persamaan Schrödinger dalam bentuk bergantung waktu (time dependent),


http://www.justmywriting.com/wp-content/uploads/2012/07/wave-function2.jpg

dengan Ψ adalah solusi persamaan sebagai fungsi waktu dan posisim, V adalah energi potensial, ∇2 adalah operator Laplacian.

Satu, persamaan ini adalah persamaan dinamika. Jadi, kedudukannya setara dengan persamaan gerak Newton: F = m d2x/dt2

dan bentuknya mirip dengan persamaan gelombang untuk gelombang ∇2f = 1/v2 d2f/dt2

Persamaan gerak Newton adalah untuk partikel (objek yang memiliki massa, padahal cahaya/foton tidak memiliki massa), persamaan gelombang adalah untuk gelombang (objek yang memiliki panjang gelombang). Sedangkan persamaan Schrödinger adalah persamaan gelombang untuk partikel.

Persamaan gelombang untuk partikel? Bukankah persamaan gelombang objeknya gelombang? Artinya, identitas dari persamaan gelombang adalah panjang gelombang? Benar… identitas gelombang sebuah partikel diberikan oleh hipotesis de Broglie,


http://upload.wikimedia.org/math/c/f/5/cf5a02a12f434dda58cea3b90b9a4f40.png

Lalu, persamaan Schrödinger adalah wujud lain dari kekekalan energi. Ini terlihat kalau persamaan Schrödinger ditulis dalam bentuk tak bergantung waktu (time independent),


http://upload.wikimedia.org/math/9/2/c/92c7207c2f985298b0c7ecf8c56237d7.png

(Mengubah persamaan Schrödinger dari bergantung waktu ke takbergantung waktu menggunakan teknik pemisahan variabel. Lebih detail dapat dilihat pada buku-buku teks mekanika kuantum)

Kedudukannya sama dengan persamaan Bernoulli pada mekanika fluida, persamaan kontinuitas pada mekanika fluida dan elektrodinamika, dan tentu saja sama dengan prinsip kekekalan energi, T + V = E (T adalah energi kinetik, V adalah energi potensial, dan E adalah energi total.

Dan, bagi yang sudah mengenal persamaan kanonikal Hamilton, persamaan Schrödinger dapat ditulis dalam bentuk


http://upload.wikimedia.org/math/5/a/4/5a4d4c86c47b749ce64578c83fe98d4f.png

dengan Ĥ disebut operator Hamiltonian. Dalam mekanika klasik, operator Hamiltonian didefinisikan sebagai fungsi dari momentum posisi x dan p.

Jika kita kaitkan dengan suku-suku sebelah kiri persamaan Schrödinger takbergantung waktu, terlihat bahwa p2 → -ħ2∇2 yang mengubah kuadrat momentum menjadi operator energi kinetik. Ini adalah ide original dari Erwin Schrödinger, suku ini tidak dapat diturunkan dari hukum apapun (baca: Feynmen Lectures on Physics volume III, Bab 16).

Mudah bagi kita untuk mendefinisikan operator momentum, yaitu http://upload.wikimedia.org/math/c/b/2/cb2d30029159294bfabb73e72a780354.png

Nilai E dalam persamaan Schrödinger disebut juga nilai eigen dari Hamiltonian. Sementara, fungsi gelombang Ψ disebut fungsi eigen.

Bagi mereka yang belum mengkhatamkan Mekanika Klasik, bagian ini tentu mulai sedikit menyesakkan dada.

bagian terakhir, yang membuat persamaan Schrödinger sedikit berbeda dari persamaan gerak partikel atau gelombang dalam mekanika klasik adalah interpretasinya. Persamaan Schrödinger digunakan dalam mekanika kuantum yang, berbeda dengan klasik, menganut paham probabilistik. (Sila baca Bab 1 pada buku Griffiths)

Apa maksudnya?

Perhatikan persamaan gerak partikel yang diberikan oleh hukum 2 Newton. Jika saya tahu jenis gaya eksternal yang bekerja pada sistem, saya dapat menyelesaikan persamaan tersebut sehingga saya mendapatkan fungsi x(t) seperti dalam kasus gerak lurus berubah beraturan.

Artinya, jika kita tahu percepatan partikel, kita tahu kecepatan awalnya, maka kita tahu di mana partikel itu pada waktu kapan pun juga. Jika kita mengetahui lintasannya, kita dapat mengetahui dengan pasti apa yang terjadi pada partikel pada waktu masa depan atau masa lalu.

Begitu pula dengan persamaan gelombang. Jika kita tahu simpangan maksimumnya, kita tahu karakteristik talinya (massa jenis dan panjang), maka kita tahu apa yang terjadi terhadap tali pada jarak x dan waktu t. Kita dapat hitung dengan tepat energi yang dirambatkan pada tali, dan seterusnya…

Tapi, fungsi gelombang untuk partikel yang merupakan solusi dari persamaan Schrödinger tidak memberikan makna apa-apa. Fungsi gelombang Schrödinger baru bermakna ketika dikuadratkan, Ψ2, yaitu menjadi fungsi kepadatan probabilitas (probability density function, PDF).

Konsep PDF menjadi sedikit rumit karena Anda harus terbiasa dengan teori probabilitas. Anda dapat membaca Bab 1 buku Griffiths.

Teori probabilitas menjadi penting dalam persamaan Schrödinger karena mekanika kuantum sendiri menganut paham probabilistik. Dan di sinilah permasalahannya

Bahwa Alam ini berperilaku probabilistik. Apa yang akan dilakukannya nanti tidak dapat diketahui secara pasti secara matematis. Yang bisa kita lakukan adalah menghitung segala kemungkinan yang terjadi. Meskipun demikian, Alam tidak harus melakukan apa yang kita anggap sebagai kemungkinan terbesar.

Kita tidak pernah dapat menjelaskan kenapa Alam berperilaku sebagaimana dia berperilaku, kita hanya dapat menghitung bagaimana mekanisme perilakunya tersebut.

Kita dapat menyelesaikan persamaan Schrödinger untuk berbagai kasus, tapi interpretasi fisis dari solusi tersebut harus menggunakan kacamata probabilistik. Ini yang menjadi sumber kegalauan pada praktisi kuantum, mereka menghitung sesuatu yang mereka tidak tahu kenapa.

Mahasiswa juga ikut latah bingung. Bedanya, kalau praktisi bingung pada tahap filosofis, mahasiswa bingung pada tahap dasar: perhitungan matematis dan interpretasi fisis.

Sebelum menyelesaikan sebuah masalah, kita dituntut untuk memahami secara fisis permasalahan tersebut. Pemahaman yang baik akan menuntun kita menggunakan matematika yang tepat dalam penyelesaiannya. Matematika persamaan Schrödinger tidak hanya terletak pada persamaan diferensial orde dua, operator Laplacian, dan sketsa grafik fungsi saja. Jangan dilupakan, bahwa fisis dari persamaan Schrödinger justru terletak pada teori probabilitas.

Saking rumitnya penyelesaian persamaan ini, sampai-sampai Schrödinger sendiri tak suka dengan persamaan buatannya. Lalu dia menyusun sebuah eksperimen teoritis yang melibatkan seekor kucing.

Seekor Kucing ditempatkan di boks tertutup bersama sebuah kapsul berisi racun sianida, dan sebuah pemicu yang aktif ketika satu isotop radioaktif menembakkan sebuah elektron. Peluangnya fifty-fifty. Apabila elektron mengenai tombol on, maka kapsul itu pecah, dan kucing mati. Kalau elektron tidak menyentuh pemicu itu, si kucing tetap hidup. Dalam waktu satu jam, baru akan ada pengamat yang membuka boks dan melihat hasilnya. Apakah si kucing mati? Satu-satunya cara menentukan kondisi si kucing adalah dengan membuka kotaknya, akan jelas apakah si kucing itu hidup atau mati. Tapi yang lebih penting adalah, apa yang terjadi pada si kucing selama selama boks itu tidak dibuka? Menurut teori kuantum (pascaHeissenberg), kita hanya bisa menyatakan bahwa kucing itu diperikan oleh suatu fungsi gelombang yang memerikan jumlah total seekor kucing yang mati dan seekor kucing yang hidup. Alias kucing itu dalam kondisi hidup sekaligus mati! Schrödinger mengangap hal ini sangat absurd. Einstein menyebutnya sebagai "tuhan tidak bermain dadu".


http://testing.gobanana.co.uk/wp-content/uploads/2011/03/Schrodingers-cat.jpg

Jelas, bagaimana kondisi si kucing saat boxnya tertutup kalau peluang dia adalah "setengah hidup dan setengah mati"?

Nah, mati atau tidaknya si kucing ini ditentukan dari peluruhan zat radioaktif yang disertakan ke dalam kotak. Peluruhan zat radioaktif ini sendiri ditentukan dengan kemungkinan 50%. Karena kucing akan mati jika terjadi peluruhan radioaktif, maka kemungkinan kucing mati = rasio probabilitas peluruhan zat radioaktif (yaitu sebesar 50%, yang sudah disebut sebelumnya).

Jadi, bagaimana nasib si kucing? Karena penyebab kematiannya sendiri sifatnya probabilistik (sebagai efek dari fungsi gelombang si zat radioaktif), maka kematian kucing jadi mustahil untuk dipastikan. Akibatnya, sulit untuk menentukan apakah si kucing sudah mati atau belum!

Apa yang terjadi setelah satu jam? Karena probabilitas peluruhannya 50%, maka ada dua fungsi gelombang yang hadir bersamaan, yaitu (a) tabung sudah bocor dan kucing mati, dan (b ) tabung belum bocor dan kucing masih hidup. Keadaan ini disebut sebagai superposisi fungsi gelombang, yaitu keadaan di mana terdapat lebih dari satu kondisi yang mungkin terjadi bersamaan.

Inilah yang kemudian dikritik oleh Schrödinger: “Lucu sekali, masa kucing bisa sekaligus mati dan hidup bersamaan?”.

Di kesempatan berbeda, Einstein yg terpengaruh percobaan ini sampai berujar dg analogi bulan, “I like to think that the moon is there even if I am not looking at it”. Apakah bulan di langit sana itu "setengah ada dan setengah tidak ada" jika pengamat di bumi tak bisa menyaksikannya pada siang hari?

Paradoks kucing Schrödinger begitu menggelisahkan ketika pertama dicetuskan. Persamaan matematis buatan Schrödinger yang begitu valid tampaknya bertentangan dengan logika nalar. Apa yang sebenarnya terjadi. Salahkah persamaan Schrödinger? Atau justru logika nalar kita yang salah?

Jawaban atas pertanyaan ini sangat mengejutkan dengan konsekuensi mengerikan: di dunia kuantum, pernyataan kedua lah yang di ambil. Persamaan Schrödinger yang kemudian semakin ditegurkan melalui persamaan Mekanika Matrix dari Max Born, Paul Dirac, Pauli, Heissenberg, dan lain-lain semakin meneguhkan kebenaran persamaan Schrödinger. Itu artinya, logika nalar kita yang "salah".

mengutip perkataan fisikawan Eugene Wigner dalam menyelesaikan paradoks kucing Schrödinger;


Kesadaran pengamatlah yang menghilangkan salah satu fungsi gelombang. Ketika kotak dibuka, maka akan diketahui pasti apakah kucing sudah mati atau belum; dan dengan demikian hanya akan ada satu keadaan: apakah kucing itu mati atau hidup, semua itu ditentukan oleh pengamatan

Jadi, apakah si kucing itu sudah mati atau belum, semuanya ditentukan oleh pengamatan. Selama kotak belum dibuka, tidak bisa dipastikan apakah kucing itu sudah mati atau belum — secara teori kuantum. Dapat dikatakan bahwa kucing memiliki fungsi gelombang “hidup” dan fungsi gelombang “mati” pada saat yang sama.

Nah, menurut Wigner, jika kita membuka kotak tersebut dan melihat apa yang terjadi, maka salah satu dari kedua fungsi gelombang itu akan menghilang. Jika ternyata kucing teramati berada dalam keadaan “mati”, maka fungsi gelombang “hidup”-nya akan menghilang… atau sebaliknya, jika si kucing “hidup”, maka fungsi “mati”-nyalah yang akan hilang.

Itu artinya, tidak ada sesuatu yang pasti. Semuanya hanya merupakan fungsi tebakan dan probabilitas. Meski awalnya hanya diterapkan untuk dunia mikrokosmos atom, jika dirunut ke depan, hal-hal besar seperti pergerakan planet dan galaksi juga merupakan fungsi probabilitas. Jika alam semesta bekerja sebagai fungsi "kebetulan", lalu bagaimana dengan konsep "takdir Tuhan"? (bersambung)

[uploader]

kayaknya huruf 'h'-nya salah letak. :)

Betul, keliru saat ditik. Terima kasih atas koreksinya.

Sebelum dilanjutkan pembahasannya, sedikit mengulang tentang paradoks kucing Schrödinger, berikut gambar dan video yang saya rasa cukup mewakili persepsi yang kurang tepat dan koreksi terhadapnya.


https://fbcdn-sphotos-c-a.akamaihd.net/hphotos-ak-ash4/1004527_645682642119417_551442358_n.jpg


http://www.youtube.com/watch?v=uWMTOrux0LM

[kandalf]

Sumpah, dulu bini waktu nonton Big Bang Theory Show, nanya ke aku tentang kucing Schrodinger..
Dan susah buanget menjelaskannya..

[uploader]

cara terbaik untuk memahami mengapa eksperimen khayal Schrödinger dianggap paradoks dan apa implikasinya, adalah dengan memahami secara utuh proses dan produk persamaannya. Schrödinger mengajukan paradoks tsb karena dia tidak suka dengan persamaan yang dia buat sendiri. Meski penemuan lanjutan kemudian mematahkan argumen Schrödinger ini, namun tantangan ini bukan yang pertama dan terakhir. Einstein yang sudah menunjukan ketidaksukaannya thp mekanika kuantum sejak pertama teori ini dirumuskan (ironisnya, Einstein adalah kontributor utama dan pendiri teori ini), kelak bersama koleganya, Podolski, Rosen, mengajukan tantangan yang lebih menarik dan lebih dahsyat bernama Paradoks EPR.

Jika sempat, saya mungkin akan membahas Paradoks EPR. Jika tidak, cukup sampai Prinsip Ketidakpastian saja. Soalnya harus mengubek-ubek dulu arsip tulisan lama.

Jika tidak sabar untuk menelaah apa itu EPR, bisa membaca tautan berikut (yg juga disertai paper asli)
http://www.drchinese.com/David/EPR_Bell_Aspect.htm

[Ronggolawe]

Sumpah, dulu bini waktu nonton Big Bang Theory Show, nanya ke aku tentang kucing Schrodinger..
Dan susah buanget menjelaskannya..
sebenarnya cukup gampang, kalau prinsip super
posisinya diambil dari Novel/Film Timeline nya
Michael Crichton.

jadi superposisi ini membutuhkan alternatif time
line atau alternatif universe, dimana si kucing me
ngalami paradoks hidup sekaligus mati, sebagai pe
ristiwa dalam 2 timeline/universe yang berbeda, ja
di ada semesta tanpa Eridani 40 (Vulcan Homeworld)
dan ada pula semesta dimana Eridani 40 masih eksis.

nah, hebatnya persamaan Schrodinger ini lintas
timeline/universe... jadi sarana buat "realisasi"
serial Slider :)

[kandalf]

cara terbaik untuk memahami mengapa eksperimen khayal Schrödinger dianggap paradoks dan apa implikasinya, adalah dengan memahami secara utuh proses dan produk persamaannya. Schrödinger mengajukan paradoks tsb karena dia tidak suka dengan persamaan yang dia buat sendiri.

Jika tidak sabar untuk menelaah apa itu EPR, bisa membaca tautan berikut (yg juga disertai paper asli)
http://www.drchinese.com/David/EPR_Bell_Aspect.htm

Ugh.. Jujur saja,
kemampuan gue memahami persamaan-persamaan fisika teoritis cuma sampai Teori Relativitas Khusus. Semua perkembangan fisika teoritis setelah itu, Relativitas Umum, Mekanika Kuantum, dll.. aku gak sanggup baca rumus-rumus persamaannya.

Jadi akhirnya cuma duduk di pojok menikmati orang yang berusaha menjelaskan persamaannya ke dalam bentuk narasi.

[234]

Paradoks kucing Schrödinger begitu menggelisahkan ketika pertama dicetuskan. Persamaan matematis buatan Schrödinger yang begitu valid tampaknya bertentangan dengan logika nalar. Apa yang sebenarnya terjadi. Salahkah persamaan Schrödinger? Atau justru logika nalar kita yang salah?

Jawaban atas pertanyaan ini sangat mengejutkan dengan konsekuensi mengerikan: di dunia kuantum, pernyataan kedua lah yang di ambil. Persamaan Schrödinger yang kemudian semakin ditegurkan melalui persamaan Mekanika Matrix dari Max Born, Paul Dirac, Pauli, Heissenberg, dan lain-lain semakin meneguhkan kebenaran persamaan Schrödinger.
Saya pribadi ndak akan terkejut apalagi ngeri dgn konsekuensi dr jawaban diatas. :D

Dlm ranah 'empiris' (bidang sains/fisika?) saya awam dan ndak mampu 'menjelaskan' fenomena sebuah 'paradoks', maklum dapat pelajaran fisika cuman sampe level SMA aja. ;D

Kalo dlm ranah 'teori' (bidang matematika?) menurutku cara paling simpel memahami sebuah paradoks adalah dgn 'membayangkan', misalnya, fungsi akar. Setidaknya fungsi tsb udah tercakup dlm materi matematika (dasar) yg pernah saya pelajari sampe tingkat SMA. Coba aja bayangkan misalnya hasil dari 'akar 4'. Paradoks ndak?

CMIIW.

***

Itu artinya, logika nalar kita yang "salah".
Setuju. Nalar yg udah "terbelenggu" oleh model logika Aristotelian yg meneguhkan prinsip identitas, selalu minta penjabaran,...kalau “yang ada” itu “ada”, maka “yang tidak ada” ya berarti “tidak ada.” Saya menyebutnya sbg, CMIIW, dualism. Bagaimanapun, "logika" ini udah berjasa mengantarkan umat manusia sampe ke jenjang saat ini. ::up::

Sebaliknya dlm "logika paradoks", atau saya menyebutnya monism, “ada” dan “tidak ada” itu ya ‘that-which-is’ itu. "Everything is that-which-is. There is nothing other than that-which-is."

Jadi mana dong yg "benar"? (Logika) monism atau dualism? Hadeuh saya terjebak lagi ::doh:: eh menjebakkan diri ding. ::hihi::

Oke monggo dilanjut lagi uraiannya, saya akan terus duduk manis menyimak trit yg sangat menarik ini. *serius*

:ngopi:

---------- Post Merged at 04:33 PM ----------

Eh btw ini nanti sampe menyentuh ke persoalan yg berkaitan dgn 'akar -1' alias sesuatu yg 'imajiner' ndak ya...?

:ngopi:

[danalingga]

Pantesan kok saya merasa akrab dengan paradoks si kucing ini. Ternyata seperti penjabaran dibawah ini:


Setuju. Nalar yg udah "terbelenggu" oleh model logika Aristotelian yg meneguhkan prinsip identitas, selalu minta penjabaran,...kalau “yang ada” itu “ada”, maka “yang tidak ada” ya berarti “tidak ada.” Saya menyebutnya sbg, CMIIW, dualism. Bagaimanapun, "logika" ini udah berjasa mengantarkan umat manusia sampe ke jenjang saat ini.

Kebetulan dulu sering maen2 dengan paham dualisme dan ada apa setelah dualisme. Tapi "mengerikan" juga yak ketika kata-kata Budha:


Kosong adalah isi, isi adalah kosong

ternyata dapat dijelaskan melalui sebuah persamaan matematik.

[234]

^Itu memang khas (falsafah esoteris) 'timur' kang, tentu saja termasuk diantaranya ya ajaran Buddha itu. Tapi sebaiknya sementara kita nyimak aja dulu deh soale ini forum 'iptek'. Ntar kalo nemu 'sesuatu' lagi saya akan coba 'uthak-athik-gathuk'-kan lagi deh...:D

:ngopi:

[uploader]

Ugh.. Jujur saja,
kemampuan gue memahami persamaan-persamaan fisika teoritis cuma sampai Teori Relativitas Khusus. Semua perkembangan fisika teoritis setelah itu, Relativitas Umum, Mekanika Kuantum, dll.. aku gak sanggup baca rumus-rumus persamaannya.

Jadi akhirnya cuma duduk di pojok menikmati orang yang berusaha menjelaskan persamaannya ke dalam bentuk narasi.

Padahal, saya rasa kalau Anda dapat memahami Teori Relativitas Khusus, itu artinya kemampuan matematika Anda sudah amat baik. Tidak serumit Relativitas Umum tentu saja, tapi transormasi Lorentz yang digunakan di relativitas khusus juga memerlukan kemampuan matematika tingkat lanjut.

Saya berusaha seminim mungkin menghindari penggunaan rumus. Untuk kasus Schrödinger bdi atas, hanya hanya memancing dan memberi latar, mengapa paradoks yang sebenarnya amat sederhana itu ditanggapi serius oleh fisikawan karena berkaitan dg rumus yang sangat valid dan "berguna".

Dan tampaknya, saya harus merevisi ulang tulisan Relativitas Umum saya, karena teori ini formalismenya amat sulit dengan banyaknya besaran tensor yang terlibat. Padahal, ketika Relativitas umum lahir, konon hanya ada 3 orang di dunia saja yang mengerti saking rumitnya (meski bagi yang sudah mempelajari matematika gaussian bukan masalah besar). Dan jauh lebih mudah menjelaskan relativitas umum dalam bentuk persamaan ketimbang kata-kata (asal sudah familiar dengan matematika gaussian).

untuk masalah seperti Higgs boson, perburuan partikel elementer, materi gelap, dll sepertinya saya sudah memiliki intisari sederhananya yang tanpa rumus. Nanti akan saya cantumkan juga di sini.


Saya pribadi ndak akan terkejut apalagi ngeri dgn konsekuensi dr jawaban diatas. :D

Dlm ranah 'empiris' (bidang sains/fisika?) saya awam dan ndak mampu 'menjelaskan' fenomena sebuah 'paradoks', maklum dapat pelajaran fisika cuman sampe level SMA aja. ;D

Kalo dlm ranah 'teori' (bidang matematika?) menurutku cara paling simpel memahami sebuah paradoks adalah dgn 'membayangkan', misalnya, fungsi akar. Setidaknya fungsi tsb udah tercakup dlm materi matematika (dasar) yg pernah saya pelajari sampe tingkat SMA. Coba aja bayangkan misalnya hasil dari 'akar 4'. Paradoks ndak?

CMIIW.
yang saya sebutkan berada dalam konteks era kelahiran mekanika kuantum. era dimana faham deterministik masih amat kuat sampai-sampai Einstein sendiri tidak suka dengan impilkasi teorinya. Zaman tersebut, dimana filsafat yang menjadi "penafsir" sains pun masih terbelenggu faham newtonian, descartian dan laplacian, gebrakan atas implikasi mekanika kuantum pasti membuat gelisah dan keterkejutan bagi banyak orang.

formalisme fisika klasik yang dianggap sudah solid dan diterima sebagai kebenaran yang tidak terbantahkan, tiba-tiba diberikan alternatif baru yang bertentangan, namun sama-sama tidak terbantahkan. Pada masanya, pasti banyak orang bingung dan tak terpercaya atas adanya dualisme (atau lebih) dalam sains ini, terlebih bagi penganut filsafat auguste comte.



Setuju. Nalar yg udah "terbelenggu" oleh model logika Aristotelian yg meneguhkan prinsip identitas, selalu minta penjabaran,...kalau “yang ada” itu “ada”, maka “yang tidak ada” ya berarti “tidak ada.” Saya menyebutnya sbg, CMIIW, dualism. Bagaimanapun, "logika" ini udah berjasa mengantarkan umat manusia sampe ke jenjang saat ini. ::up::

Sebaliknya dlm "logika paradoks", atau saya menyebutnya monism, “ada” dan “tidak ada” itu ya ‘that-which-is’ itu. "Everything is that-which-is. There is nothing other than that-which-is."

Jadi mana dong yg "benar"? (Logika) monism atau dualism? Hadeuh saya terjebak lagi ::doh:: eh menjebakkan diri ding. ::hihi::

Oke monggo dilanjut lagi uraiannya, saya akan terus duduk manis menyimak trit yg sangat menarik ini. *serius*

:ngopi:

Dan juga faham deterministik yang meyakini bahwa semesta bekerja dengan penuh kepastian dan ketetapan. Lalu datang tafsiran yang menyatakan bahwa semesta bekerja secara acak, "kebetulan", dan coba-coba. saya rasa perlu keberanian besar untuk mau menerima "kenyataan" ini. Bahkan bagi sebagian orang, untuk sekedar mempelajarinya pun sudah terlarang.


Eh btw ini nanti sampe menyentuh ke persoalan yg berkaitan dgn 'akar -1' alias sesuatu yg 'imajiner' ndak ya...?

:ngopi:
Di forum yang lama, saya menulis banyak hal mulai dari mekanisme kerja enzim hingga sains sehari-hari. Matematika termasuk di dalamnya. Bahkan saya sempat membahas Millenium problem dan pengantar atas solusi dari tantangan terakhir Fermat. Namun, untuk membahas matematika, saya masih kesulitan menguraikan dalam bentuk narasi karena matematika sangat bergantung pada simbol-simbol dan formulasi yang justru bakal membingungkan jika diuraikan dalam kata-kata. itu sebabnya kebanyakan yang saya tulis masih berupa Fisika, yang lebih mudah diuraikan karena langsung berkaitan dengan fenomena fisik yang mudah dibayangkan.

mengingat pembaca forum ini beragam, saya kemungkinan hanya akan mencantumkan matematika populer dan sederhana saja, yang tidak menuntut "penurunan rumus". tapi tak menutup kemungkinan suatu hari saya akan sampai ke sana. Atau lebih baik lagi jika Anda juga berkenan untuk berbagi pengetahuan di sini. Untuk itu, saya akan berterima kasih sekali.

[etca]

Menurut saya sih, feel free kalau memang mau mencantumkan penurunan rumus, mekanisme kerja enzim, dll
Bagaimanapun uploader membuat thread ini ingin mengarsipkan segala sesuatunya kan?
Mungkin caranya dispoiler yah.
Jadi biar ga terlihat terlalu complicated dan rumit.

[234]

Atau lebih baik lagi jika Anda juga berkenan untuk berbagi pengetahuan di sini. Untuk itu, saya akan berterima kasih sekali.
Terima kasih kembali. Mohon maaf kalo saya (mungkin) ndak bisa kasih kontribusi tulisan berarti di bidang (iptek) ini. ::maap::

Seperti yg sudah saya sampaikan (serius, jujur, suwer samber gledek) saya mengenyam dua bidang ilmu tsb (fisika dan matematika) hanya sampe tingkat SMA aja. :)

Tapi mungkin justru krn itu kali yak (krn otaknya relatif "kosong") jadi relatif lebih "berani"...


Lalu datang tafsiran yang menyatakan bahwa semesta bekerja secara acak, "kebetulan", dan coba-coba. saya rasa perlu keberanian besar untuk mau menerima "kenyataan" ini. Bahkan bagi sebagian orang, untuk sekedar mempelajarinya pun sudah terlarang.
...sebagai 'downloader'. ;D


Menurut saya sih, feel free kalau memang mau mencantumkan penurunan rumus, mekanisme kerja enzim, dll
Sip. Setuju. :jempol:

Monggo saya tak nggelar tiker lagi... :)

:ngopi:

[uploader]

Menurut saya sih, feel free kalau memang mau mencantumkan penurunan rumus, mekanisme kerja enzim, dll
Bagaimanapun uploader membuat thread ini ingin mengarsipkan segala sesuatunya kan?
Mungkin caranya dispoiler yah.
Jadi biar ga terlihat terlalu complicated dan rumit.

Saya tadinya ingin melakukan secara bertahap. Suatu saat mungkin saya akan sampai ke sana. Untuk sekarang saya lebih memprioritaskan yang populer lebih dulu. Karena itu, jika ada yang berkenan untuk meramaikan, saya akan sangat senang sekali.


***
Sebelum dilanjut, mari sejenak melupakan teori kuantum. Kita melancong sedikit ke ilmu paleo-arkeo-geo-antropo-logi.

Kebanyakan orang yang menolak evolusi adalah karena mereka tidak bisa membayangkan setua apa planet Bumi ini. Usia hidup manusia yang hanya sekitar 60an tahun amat jauh jika dibandingkan dengan umur Bumi yang amat tua, sehingga kadang tidak bisa mempersepsikan kejadian apa saja yang terjadi di Bumi pada rentang waktu yang amat lama itu.

Saat ini, berdasarkan bukti yang ada, usia Bumi ditaksir mencapai 4.54 × 109 tahun dengan margin error sebesar 1%. Terlebih jika melacak lebih jauh ke awal pembentukan jagat raya. Berdasarkan bukti-bukti yang berhasil dikumpulkan dan diverifikasi, usia jagat raya diperkirakan mencapai 13.798 milyar tahun dengan margin error 0.268%.

Dan jika kita menjadikan "ledakan" Big Bang sebagai detik 00:00:01 pada malam tahun baru, maka runtuhnya kerajaan Majapahit terjadi pada detik 23:59:59 pada tanggal 31 Desember di tahun yang sama, atau 1 detik menjelang pergantian tahun berikutnya. Jadi bisa dibayangkan kalau sejarah manusia (era historis) sama sekali tidak ada apa-apanya jika dibandingkan dengan usia bumi terlebih usia alam semesta.

PS: Big Bang sering dianggap (dan ditampilkan) sebagai "ledakan" dalam arti harfiah, kenyataannya, Big Bang merupakan pemuluran (ekspansi) dimensi ruang-waktu yang tak diiringi dengan gegap gempita suara atau cahaya. Istilah Big Bang sendiri awalnya diciptakan tahun 1949 oleh Fred Hoyle, astronom Inggris yang menganggap model alam semesta yang memiliki awal sebagai sebuah lelucon karena dia menganggap alam semesta selalu ajeg dan tidak pernah berubah. Namun istilah yang awalnya berupa sindiran ini telanjur populer digunakan media.



https://fbcdn-sphotos-f-a.akamaihd.net/hphotos-ak-frc1/p480x480/488145_485567018127939_782494733_n.jpg

bacaan tambahan
http://www.talkorigins.org/faqs/dalrymple/scientific_age_earth.html
http://www.usatoday.com/story/tech/columnist/vergano/2012/11/24/rubio-earth-age-explained-clair-patterson/1722705/
http://www.universetoday.com/75805/how-old-is-the-earth/
http://pubs.usgs.gov/gip/geotime/age.html
http://arxiv.org/archive/astro-ph.CO
http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Cosmic_detectives

[RAP]

Seru nih.... seru....
Temen ku bikin buku ttg teori big bang tersebut, skrg msh dalam proses...
Beberapa chapter udh dikirim ke emailku...
Jujur ngak terlalu ngerti.... bahasanya n istilah2nya terlalu sulit buat aku si ibu rumah tangga.
Kalo memungkinkan tak bujuk untuk discuss disini deh....
Soalnya ini memang bidangnya::hihi::

Mudah2an dia mau berbagi..... tapi jgn heran ya.... usianya diatasku jauhloh..., agak kaku lagi...::doh::
[-O< mudah2an mau....

[danalingga]

Pak Moderator, mungkin perdebatannya bisa dipecah ke thread baru.
Sayang juga nanti isi artikel yg bagus2 jadi tenggelam karena perdebatan yg panjang.

[kandalf]

Pak Moderator, mungkin perdebatannya bisa dipecah ke thread baru.
Sayang juga nanti isi artikel yg bagus2 jadi tenggelam karena perdebatan yg panjang.

Sudah dipecah ke http://www.kopimaya.com/forum/showthread.php/11309-Cara-Mengukur-Usia-Alam-Semesta

[mbok jamu]

Jangan berdebat di sini dong, ini trit bagus, ntar mbok jadi males baca. ::arg!::

[uploader]

Terkait topik di sebelah, mengenai bagaimana sebuah teori yang baik baru bisa diganti dengan yang lebih baik, dan syaratnya apa biar bisa mengganti teori tersebut, saya mempunyai kisah menarik mengenai perkembangan teori kinetik gas. Teori klasik yang bertahan hingga saat ini karena amat baik dalam menjelaskan berbagai fenomena terkait fluida gas, namun ketika teori baru yang lebih baik muncul, teori ini harus dilengserkan. Namun "kematian" teori ini tidak begitu saja. Buktinya teori ini masih diajarkan hingga sekarang. Dan perkembangan teori ini, bersamaan dengan teori atom dan radiasi benda hitam, menjadi pemicu utama lahirnya Teori Mekanika Kuantum.

Tamatnya Teori Kinetik Gas

Ketika belajar Fisika di SMA (bahkan hingga pengantar mata kuliah Fisika di bangku kuliah), ketika memasuki materi tentang kalor (thermodinamika) dan fluida, materi mengenai teori kinetik gas muncul sebagai bahan ajar. Namun tak banyak yang tahu kalau teori ini sebenarnya sudah kadaluwarsa.

Teori kinetik gas beranjak dari teori yang lebih umum yang disebut teori kinetik. Teori kinetik menjelaskan sifat dan perilaku sistem fisika berdasarkan hipotesis kalau mereka terdiri dari sejumlah besar partikel (misalnya molekul atau atom) yang bergerak. Itu mengapa ia disebut kinetik yang bahasa Yunaninya berarti gerak (kinesis).

Teori kinetik gas berkaitan secara historis maupun konseptual dengan teori mekanika statistik dan termodinamika. Ini mengapa kita menemukan bahasan teori kinetik gas dalam buku paket SMA di dekat pembahasan mengenai termodinamika. Teori kinetik gas berperan penting dalam membentuk fisika modern dan relevan dengan filsafat sains dalam banyak hal.

Pendahulu teori kinetik gas adalah teori statis gas yang diberikan oleh Newton untuk menjelaskan hukum Boyle. Teori kinetik gas pertama diajukan oleh Daniel Bernoulli tahun 1738 namun masih belum kuat. Bernoulli mengusulkan bahwa gas merupakan kumpulan molekul yang saling bergerak acak. Hasil tumbukan para molekul ini dinamakan tekanan, sedangkan panas merupakan energy yang dilepas selama bergerak oleh molekul tersebut. Tahun 1820 John Herapath dan JJ Waterston tahun 1845 mengajukan teori kinetik gas namun masih tetap diabaikan.

Tahun 1850, Joule mengajukan hukum kekekalan energi yang mendukung teori kinetik. Perkembangan lebih lanjut diberikan oleh James Clerk Maxwell yang menjelaskan banyak sifat gas. Salah satu kekuatan dari Maxwell adalah kemampuan teorinya untuk memprediksi fenomena transport seperti konduksi, difusi, dan viskositas panas. Usaha Maxwell kemudian diperluas oleh Boltzmann.


http://fe867b.medialib.glogster.com/media/c9/c999aaced59220bbdc8ffcea1c7c0f447018b0692b1ab8ddb0 96f207351e7658/gas-molecules.gif
Pada awalnya molekul tersebut di asumsikan saja keberadaannya

Teori kinetik dibangun berdasarkan ontologi atomistik. Ia berangkat dari anggapan kalau atom itu ada, padahal belum terbukti kalau atom itu ada di masanya. Baru ketika teori kinetik semakin berkembang, para filsuf sains dan ilmuan percaya bahwa atom itu ada. Pada pertengahan abad ke-19, yang diperdebatkan kemudian bukan lagi apakah atom itu ada atau tidak, tetapi bagaimana bentuk atom. Maxwell berasumsi kalau atom adalah bola elastis keras yang kemudian di revisi menjadi benda yang merupakan pusat gaya. Kelvin menganggap atom berbentuk cincin berputar dalam fluida sejati. Sementara itu, perkiraan ukurannya mulai pula diselidiki. J Loschmidt (1865) adalah yang pertama menghitung jumlah molekul per satuan volume yang kemudian sekarang disebut bilangan Avogadro.

Walau begitu, teori kinetik gas kemudian kehilangan dukungan karena atom dan molekul tak kunjung terbukti ada. JB Stallo (1884) mengkritik habis-habisan teori kinetik dengan menyebutnya “beriman pada hantu” dan “menghabis-habiskan tenaga pada teori yang memuakkan bagi masyarakat ilmuan yang cerdas”.

Eksistensi atom dan molekul akhirnya tak terbantahkan lagi ketika Jean Perrin (1913) melakukan eksperimen jenius untuk fenomena gerak Brown. Ia menyatakan kepastian empiris dari atom dan molekul dalam bukunya Les Atomes. Hal ini ditarik dari penjelasan Einstein (yang juga dibuat secara independen oleh Smoluchowski) atas gerak Brown sebagai hasil dari gerak molekul yang hanya dapat dijelaskan oleh teori kinetik dan atomisme. Tetapi, eksperimen Perrin pun memberikan kontradiksi yaitu memperkuat teori kinetik sekaligus meruntuhkannya.

Eksperimen Perrin
Eksperimen Perrin dilakukan pada gerak Brown, sebuah gerakan yang terlihat ketika partikel-partikel berada dalam suatu cairan. Partikel-partikel ini lebih padat dari pada cairan tempatnya berada, tapi ketika kesetimbangan tercapai, masih ada partikel yang tetap melayang (tidak tenggelam). Hal ini dapat dijelaskan bila jumlah rata-rata partikel yang melayang per satuan volume diasumsikan berada dalam gerak yang acak, menurun berdasarkan ketinggian. Berdasarkan asumsi ini, jumlah partikel dalam lapisan datar tipis dalam cairan yang datang dari bawah akan lebih banyak dari jumlah yang datang dari atas dan akan ada tekanan resultan yang mendorong partikel untuk naik. Kesetimbangan akan tercapai ketika tekanan ke atas ini seimbang dengan berat partikel.

Lalu mengapa saat kesetimbangan tetap ada bintik-bintik yang masih bergerak? Bintik-bintik kecil dalam fluida yang bergerak ini dianggap sebagai sebuah gerakan acak, sehingga sesuatu gaya harusnya bekerja pada bintik-bintik kecil ini untuk menyebabkan gerakan tersebut. Karena ini tak dapat dilihat dengan mata atau memakai lensa, sesuatu tersebut pastilah sangat kecil (Perrin menggunakan mikroskop ultra). Bukannya fluida dipandang sebagai medium kontinyu hingga tak terbatas, tetapi ia dipandang terdiri dari partikel-partikel kecil yang disebut atom atau molekul yang masih cukup besar untuk memiliki momentum untuk menyebabkan bintik-bintik kecil tersebut bergerak.

Memang kedengarannya tidak terlalu meyakinkan untuk bukti adanya atom dan molekul. Bisa saja ia disebabkan oleh gejolak dari luar. Tetapi para ilmuan telah menggunakan berbagai cara untuk menguji kemungkinan lain, tidak satupun yang lebih meyakinkan daripada penjelasan Perrin. Atas dasar ini akhirnya Perrin mendapatkan hadiah nobel fisika tahun 1926 atas penelitiannya dalam struktur materi yang diskontinyu dan khususnya atas penemuan kesetimbangan endapan.

Perrin menggunakan eksperimennya untuk memverifikasi persamaan gerak Brown Einstein. Hal ini mengkonfirmasi bilangan Avogadro dalam tiga cara independen sekaligus. Adanya tiga cara mengkonfirmasi bilangan Avogadro membuat sangat kecil kemungkinan kalau keberadaan atom dan molekul tidak ada.

Yang menarik dari kisah ini adalah selama beribu tahun para filsuf berdebat apakah sebuah fluida bersifat kontinyu atau atomik, namun Perrin dan Einstein bekerja sama dan mengatakan kalau “dari pada berdebat, mari kita periksa”. Sebuah partikel uji akan bereaksi berbeda dalam dua kasus dan itulah yang berhasil mereka lakukan, dan mendukung pendapat kalau fluida bersifat atomik.

Eksperimen Perrin juga dipandang mendukung teori kinetik gas karena asumsi dasar teori ini adalah atom dan molekul itu ada. Atom dan molekul inilah yang menyebabkan gerakan Brown dan juga suhu. Tetapi selain mendukung teori kinetik, anehnya eksperimen Perrin juga memulai keruntuhan teori tersebut.

Keruntuhan Teori Kinetik Gas: Kelahiran Mekanika Statistik dan Teori Kuantum
Menurut Carl Hampel, teori kinetik merupakan penjelasan teoritis atas fenomenologi hukum-hukum gas seperti hukum Boyle. Kritik filsuf kontemporer atas Hempel tidak memberikan penafsiran alternatif atas bagaimana teori kinetik menjelaskan perilaku gas. Tampaknya, fakta kalau teori kinetik memberikan penjelasan ilmiah tak dapat diragukan lagi: setiap penjelasan teori yang kokoh harus mampu mempertimbangkan kekuatan penjelasan teori kinetik. Tetapi kemampuan teori ini menjelaskan bukan berarti bahwa teori ini benar.

Teori kinetik gas bermasalah pula dengan fenomena perpindahan (transport phenomena). Usaha untuk mengatasi masalah ini seringkali dengan mengajukan dakuan yang bertentangan dengan dasar teori kinetik itu sendiri seperti mengasumsikan kalau molekul berbentuk titik ataupun bulat. Akibatnya, usaha-usaha ini pun gagal.

Eksperimen Perrin yang membuktikan adanya molekul dan atom justru menimbulkan pertanyaan-pertanyaan terkait molekul dan atom. Eksperimen Perrin di satu sisi, mampu menunjukkan kalau teori kinetik benar dalam mengatakan kalau molekul-molekul yang bergerak merupakan penyebab dari gerak Brown dan tekanan gas. Di sisi lain, eksperimen Perrin juga menunjukkan pada luruhnya prinsip ekuipartisi energi untuk derajat kebebasan vibrasional dan derajat kebebasan rotasional.

Elemen dasar teori kinetik adalah teorema ekuipartisi, yang menyatakan kalau setiap derajat kebebasan sistem mengambil bagian yang setara dari energi kinetik total. Teorema ekuipartisi pun digagalkan oleh pengamatan rasio kalor spesifik gas yang ternyata tidak sesuai dengan prediksi ekuipartisi. Lebih lanjut, pengamatan pada spektrum gas juga menolak prinsip ekuipartisi. Hal ini membawa pada mekanika kuantum yang memisahkan struktur atom internal (spektra) dari derajat kebebasan mekanis.

Teori kinetik bermasalah dengan teori termodinamika. Teori kinetik tidak mampu menjelaskan kecenderungan menuju kesetimbangan yang dijelaskan oleh hukum kedua termodinamika. Usaha menjelaskan hal ini diberikan oleh Boltzmann namun harus menambah satu lagi hipotesis baru yaitu Stosszahlansatz (kekacauan molekul). Hipotesis ini mengatakan kalau tidak ada korelasi statistik antara molekul sebelum dan sesudah tabrakan. Hipotesis ini sayangnya bertentangan dengan asumsi dasar teori kinetik kalau partikel gas bersifat deterministik sesuai hukum Newton.

Kontradiksi teori kinetik dengan hukum kedua termodinamika menjadi penghambat besar teori kinetik. Dari sinilah lahir mekanika statistik yang menyatakan kalau penurunan entropi bukannya mustahil tapi sangat kecil kemungkinannya: karena ada banyak keadaan mikro bersesuaian dengan keadaan makro entropi tinggi (kacau), kemungkinan kalau sistem itu memiliki entropi semakin besar jauh lebih besar daripada sebaliknya.

Teori kinetik gas sekarang sebenarnya telah tamat, tetapi tetap dimasukkan dalam buku paket SMA karena kesederhanaannya. Teori kinetik gas merupakan sisa-sisa petualangan ilmiah abad ke-19 dalam memahami fisika fluida. Ia memiliki pengaruh besar pada fisika abad ke-20, khususnya dalam kelahiran dan perkembangan teori kuantum. Sebagai contoh, penelitian Boltzmann, merupakan unsur kunci dalam solusi masalah radiasi badan hitam Planck yang menandakan awal teori kuantum di tahun 1900.

Bacaan tambahan
http://www.physicsforums.com/showthread.php?t=550375
Henk W.de Regt. Kinetic Theory. Dalam The Philosophy of Science: An Encyclopedia. Sahotra Sarkar dan Jessica Pfeifer (Editors). London: Routledge. Hal. 415-419
Chalmers, A. [2008]: ‘Atom and Aether in Nineteenth-century Physical Science’, Foundations of Chemistry, 10, pp. 157–66.
Maxwell, J. C. (1872), Theory of Heat. New York: Appleton.
Maxwell, J. C. (1875), ‘‘On the Dynamical Evidence of the Molecular Constitution of Bodies,’’Nature 11: 357–359, 374–377.
Nagel, Ernest (1961), The Structure of Science. London: Routledge and Kegan Paul.
Perrin, Jean (1913), Les Atomes. Paris: Alcan. English translation: Atoms. New York: Van Nostrand, 1923.
Rocke, A. [1984]: Chemical Atomism in the Nineteenth Century: From Dalton to Cannizzaro,Columbus, Ohio: Ohio University Press.
Roush, S. [2005]: Tracking Truth, London: Oxford University Press.
Stanford, P. K. [2009]: ‘Scientific Realism, the Atomic Theory and the Catch-all Hypothesis: Can we Test Fundamental Theories against all Serious Alternatives?’, British Journal for the Philosophy of Science, 60, pp. 253–69.
van Fraassen, B. C. [2009]: ‘The Perils of Perrin, in the Hands of Philosophers’,Philosophical Studies, 143, pp. 5–24.

[danalingga]

Menarik. Berarti apa yang dulu dipelajari ketika sekolah belon tentu masih berlaku yak (terutama yg berkatian dengan ilmu pengetahuan alam/IPA).

[uploader]

Bisa dikatakan begitu. Ketika sebuah teori dilengserkan, bukan berarti semua gagasan mengenai teori itu menjadi semua salah seluruhnya. Teori atom Dalton saja misalnya, yang kemudian dilengserkan berkali-kali oleh teori atom Thompson, teori atom Rutherford, teori atom Bohr, dan seterusnya beberapa gagasan awalnya masih tetap digunakan karena cocok dengan pengamatan. Namun kemudian ada teori pengganti yang memiliki penjelasan lebih lengkap.

Untuk bisa melengserkan sebuah teori yang ada, teori baru tersebut harus bisa menjelaskan fenomena yang dijelaskan teori sebelumnya dan harus bisa menjelaskan fenomena yang belum bisa dijelaskan teori sebelumnya. Salah satu syarat tidak terpenuhi, maka teori tersebut tidak bisa melengserkan teori sebelumnya.

Contoh populer lainnya dan sudha banyak diketahui, adalah mengenai teori gravitasi Newton. Teori ini tidak bisa menjelaskan sama sekali mengenai pergeseran jalur cahaya di sekitar medan gravitasi. Teori relativitas umum Einstein kemudian bisa menjelaskan dengan amat baik sekaligus bisa menjelaskan semua fenomena yang dijelaskan Newton juga. Namun bukan berarti Relativitas Umum einstein juga tanpa cacat. teori ini ternyata tidak bisa menjelaskan masalah gravitasi pada skala atomik. Namun hingga saat ini, teori pengganti seperti dawai belum bisa menjelaskan sebaik Relativitas Umum. Maka Teori dawai belum bisa melengserkan Relativitas Umum.

Hal yang sama juga berlaku untuk teori-teori lainnya di dunia sains seperti teori Big Bang, teori Atom, dll.

Lalu, mengapa beberapa teori yang sudah nyata-nyata dilengserkan kemudian masih tetap ajarkan? Untuk keperluan praktis, teori tsb masih berlaku dan jauh lebih mudah diajarkan. Saya tidak bisa membayangkan jika anak SMA di Indonesia diajarkan mengenai medan gaussian untuk menerangkan Relativitas Umum alih-alih persamaan sederhana gravitasi Newton, atau Mekanika Matrix Brown untuk masalah kinetika gas. Semuanya dilakukan secara bertahap.

[kandalf]

Saya malah baru tahu kalau teori kinetik gas berkaitan erat dengan pembuktian apakah atom atau tidak.
Itu sebabnya thread ini menarik.

[Ronggolawe]

Lalu, mengapa beberapa teori yang sudah nyata-nyata dilengserkan kemudian masih tetap ajarkan? Untuk keperluan praktis, teori tsb masih berlaku dan jauh lebih mudah diajarkan. Saya tidak bisa membayangkan jika anak SMA di Indonesia diajarkan mengenai medan gaussian untuk menerangkan Relativitas Umum alih-alih persamaan sederhana gravitasi Newton, atau Mekanika Matrix Brown untuk masalah kinetika gas. Semuanya dilakukan secara bertahap.
dan semuanya kemudian "kacau balau" sejak berdiri
dan dibukanya nya kampus terbesar didunia, Google
Institute of Technology :)

[234]

Menarik. Berarti apa yang dulu dipelajari ketika sekolah belon tentu masih berlaku yak (terutama yg berkatian dengan ilmu pengetahuan alam/IPA).
'Si Pitung' (Honda 70 cc) aja sampe sekarang masih banyak yg pake.


Saya tidak bisa membayangkan jika anak SMA di Indonesia diajarkan mengenai medan gaussian untuk menerangkan Relativitas Umum alih-alih persamaan sederhana gravitasi Newton, atau Mekanika Matrix Brown untuk masalah kinetika gas.
Itu sama aja ngajarin orang baru naik motor pake Honda CBR 1100 cc.

*sayasekarangmalahlebihsukanaiksepeda*

:ngopi:

[uploader]

Salah satu permasalah klasik Matematika favorit saya. Saya selalu menantang anak-anak didik saya dengan permasalahan ini untuk membuat mereka mengkritisi intuisi mereka sendiri. Permasalah klasik yang menggemparkan pada masanya, dinamakan Monty Hall Problem, yang dicatut dari nama pembawa acara kuis Let's Make a Deal (kuis yang menginspirasi "Super Deal 2 Milyar" versi Indonesia) yang menjadi pemicu keriuhan permasalahan ini.


Intuisi vs Logika

Ada sebuah kolom di majalah Parade (AS) yang dinamakan "Ask Marilyn". Setiap pembaca bisa mengajukan pertanyaan dan Marilyn vos Savant akan menjawabnya. Marilyn sendiri dikenal sebagai orang dengan IQ tertinggi di dunia versi Guinness Book of World Records Hall of Fame. Di edisi September 1990, ada sebuah surat pembaca yang dikirim oleh Craig F. Whitaker dari Columbia, Maryland.


Anggap Anda sedang mengikuti sebuah kuis TV, hadiah utama kuis ini adalah sebuah mobil. Ada 3 pintu tertutup dengan 2 pintu berisi kambing dan satu pintu berisi mobil. Pembawa acara meminta Anda menebak pintu mana yang berisi mobil untuk dibawa pulang. Anda menebak pintu A, tapi alih-alih itu, si pembawa acara malah membuka pintu B yang berisi kambing untuk membuat Anda semakin bimbang. Lalu pembawa acara mengatakan bahwa tinggal satu kesempatan, untuk merubah pilihan Anda, apakah akan tetap memilih pintu A, atau berubah pikiran dengan pintu C. Apa yang akan Anda lakukan?

Marilyn menjawab bahwa Anda harus mengubah keputusan dan memilih pintu C, karena peluang mendapatkan mobil di balik pintu C adalah 2 dalam 3 dibandingkan jika bertahan di pintu A.

Sekilas, kita pasti menganggapnya sebagai sebuah lelucon. Dengan dua pintu tersisa, kita hampir yakin bahwa peluang mendapatkan mobil adalah 50:50 karena kalau tidak di pintu A ya pasti di pintu C. Jadi memilih pintu A atau C akan sama saja, bukan 1:2 seperti kata Marilyn.

Sepuluh ribu lebih surat masuk membanjiri meja reaksi Parade karena jawaban Marilyn terkesan mengada-ngada. Siswa, petani, pedagang, hingga profesor, dsb mengecam jawaban yang seolah tidak masuk akal ini. Hampir 92% surat yang masuk mengatakan Marilyn salah, banyak diantaranya ditulis oleh matematikawan dan ilmuwan terkemuka. Surat yang berisi cemoohan dan kecaman keras kepada Marilyn yang ber-IQ tertinggi tapi dianggap tidak becus menyelesaikan permasalahan sederhana ini.

Dan, berhati-hatilah terhadap intuisi Anda. Jawaban yang diberikan Marilyn, adalah "benar".

Ada 2 cara untuk membuktikan bahwa Marilyn benar:

1. Secara matematis, misal 3 pintu A, B, dan C. Misal Ma adalah kejadian dimana Mobil berada di balik pintu A (pun dengan Mb dan Mc). Lalu Pa berarti kejadian dimana si Pembawa acara membuka pintu A (pun dengan Pb dan Pc). Anggap kita awalnya memilih pintu A, lalu kemudian menukar pilihan, rumus probabilitas untuk hal ini diberikan dengan persamaan:


P(Pc^Mb)+P(Pb^Mc) = P(Mc).P(Pc|Mb) + P(Mc).P(Pb|Mc) = (1/3 . 1) + (1/3 . 1) = 2/3

2. cara kedua dapat dilakukan dengan diagram Decision Tree.

http://www.use.com/images/s_2/kambing_d99354104def667fa6ce_1.jpg

Jadi, jika kita mengubah pilihan, peluang kita menang adalah 2x lebih banyak daripada kita tetap bertahan pada pilihan asal. Intusi kita mungkin mengatakan bahwa hal itu absurd. Tapi begitulah kenyataannya. Intuisi kadang bisa salah, dan logika dapat membantu dan menuntun intuisi agar mendapat jawaban yang benar.


catatan tambahan:

1. Patut diingat, bahwa "semakin besar peluang untuk menang" tidak sama artinya dengan menang ("pasti" dalam nilai peluang berarti "1" dan mustahil adalah "0"). Saran Marilyn untuk terus mengubah jawaban (memilih opsi terakhir) hanya menambah peluang. Lantas, jika kita mengikuti kuis semacam ini, apakah kita harus mengikuti saran Marilyn? Secara matematis adalah jawabannya, ya. Tapi sejak kegemparan dan kehebohan yang diakibatkannya, pembawa acara kuis Let's Make a Deal, yakni Monty Hall, melakukan trik untuk menggiring agar si peserta memilih yang terakhir yang berisi zonk. Jadi ada faktor tambahan lain.

2. Permasalahan lain yang mirip dengan kasus ini disebut sebagai Boy or Girl paradox. Dalam bentuk sederhana, paradoks ini dapat dicontohkan sebagai berikut. Misal di depan rumah kita ada tetangga baru bernama Pak Agus. Pak Agus memiliki dua anak. Anda tahu salah satu anaknya berjenis kelamin laki-laki karena pernah bertemu tapi tidak tahu anak yang satu lagi berjenis kelamin apa. Anda disuruh menebak, berapa peluang anak yang satunya lagi perempuan? Secara hampir spontan kita mungkin akan menjawab peluang anak perempuan adalah 1/2 (alias 50:50) karena kalau tidak laki-laki yah pasti perempuan. Jawaban yang benar adalah 2/3 dengan solusi yang hampir sama dengan Monty Hall problem. Dan jika pertanyaannya saya ubah, "jika anak yang satu adalah laki-laki dan lahir pada hari Senin, maka berapa peluang anak lain akan perempuan?". Jawaban teka-teki sederhana ini mungkin akan membuat Anda terkejut.

bacaan tambahan
http://www.marilynvossavant.com/articles/gameshow.html
http://www.economist.com/node/187166
http://econpapers.repec.org/paper/wpawuwpex/9906001.htm

[Ronggolawe]

kalau gw milih A, karena si Pembawa acara ingin ki
ta gagal, makanya pilihan A kita dialihkan dengan
harapan kita akan berubah pikiran...

Tetapi sekali lagi, ini deduksi gw, yang sama sekali
tidak matematis :)

[tuscany]

Pertama kali dapat Monty Hall problem saya butuh waktu cukup lama untuk mencerna, padahal kalo paham teori probabilitas seutuhnya nggaklah susah. Nah, kalo pertanyaan modif itu saya belum paham kenapa ada unsur hari Senin di situ. Mau dimasukkan ke bagian peluang yang mana? Kan hari kelahiran dan jenis kelamin irisan peluangnya nol.

[234]

Hahaha...saya paling demen model soal beginian. Dari mulai 'lotere kelereng' waktu masih SD sampe hobi main 'bridge' selepas SMA. :lololol:

Tapi ntar yaa soale waktu saya masih repot nih, sekalian kasih kesempatan yg lain dulu... ;D

*saya dulu waktu sekolah bahkan berani tentukan peluang 50:50 untuk soal ujian pilihan ganda a/b/c/d/e dgn cara merem tanpa melihat soalnya khususnya untuk jawaban berbentuk angka atau persamaan*

:ngopi:

[uploader]

Pertama kali dapat Monty Hall problem saya butuh waktu cukup lama untuk mencerna, padahal kalo paham teori probabilitas seutuhnya nggaklah susah. Nah, kalo pertanyaan modif itu saya belum paham kenapa ada unsur hari Senin di situ. Mau dimasukkan ke bagian peluang yang mana? Kan hari kelahiran dan jenis kelamin irisan peluangnya nol.

Masalah memasukan hari lahir merupakan masalah yang masih "hangat". Baru diajukan Maret 2010 di salah satu konferensi. Dan saat diajukan, banyak yang tak percaya bagaimana hari lahir seorang anak bisa mempengaruhi peluang jenis kelamin saudaranya. Banyak yang menganggap penambahan informasi hari kelahiran ini sebagai info tak berguna dan tak mempengaruhi hasil perhitungan. Tapi, percayalah, akan sangat mempengaruhi hasil perhitungan.

edit: saya mengubah sedikit redaksi kalimatnya agar mudah difahami.

matriks peluang

[234]

Lagi males coret2 bikin matriks soale pake HP. ;D

Dgn menambahkan komponen 'hari lahir', pertama asumsikan ada 14 sebaran peluang (2 jenis kelamin X 7 jumlah hari).

Dgn sudah munculnya salah satu peluang (sebut saja: LakiSenin) maka (sisa) peluang munculnya Perempuan (PerempuanSenin s/d PerempuanMinggu) akan bisa dihitung.

Mmm...hasilnya (14+1) : (14-1) alias peluang anak lain perempuan adalah 15:13. :mikir:

*masih ndak yakin 100% benar soale ngitungnya luar kepala*

:ngopi:

---------- Post Merged at 04:50 PM ----------

Oops...sori, maksud saya 15:13 itu peluang Perempuan:Laki. Atau dgn kata lain, peluang muncul perempuannya adalah 15:28.

:ngopi:

[uploader]

Belum tepat.

[234]

Oya? Ataukah P:L = 14:13 alias peluang P = 14:27? Atau P:L = 15:14 alias peluang P = 15:29?

Tapi kok saya masih prefer peluang P = 15:28 yak? Ataukah intuisi saya bener2 'ketipu' yak? Tapi kalo secara 'intuitif' sekilas yg bisa saya tangkep adalah peluang P sedikit/tipis lebih besar dibanding L.

Ntar deh kalo luang saya coba itung pake coret2an. Thanks anyway...

:ngopi:

[234]

Gantian saya yg kasih pertanyaan, sekedar iseng2 untuk menambah puzzle tsb menjadi lebih complicated...: :)

"Jika anak yang satu adalah laki-laki dan lahir pada tanggal 1, maka berapa peluang anak lain akan perempuan?"

Note: Saya sendiri, suwer samber gledek, belum/tidak tahu jawabannya dan ndak tahu apakah itu pernah muncul di forum2 resmi, tapi 'intuisi' saya mengatakan soal tsb ada jawaban yg tepat (eksak). Boleh juga ditambahkan dgn parameter tahun kabisat spy lebih rumit lagi. ;D

:ngopi:

[tuscany]

Buset bro, itu markov chain?
saya belom belajar utuh ntu barang. Kapan2 deh, karena kemungkinan memang perlu.

======

tebakan awal saya 7/13. tapi aslinya saya masih nggak mudeng kenapa hari lahir menentukan peluang jenis kelamin.

[234]

Markov chain? Saya malah baru denger sekarang ttg kata/istilah itu. *serius*

Oya sekalian nambahin satu varian lagi dr puzzle tsb...: ;D

"Jika anak yang satu adalah laki-laki dan lahir pada malam Jum'at Kliwon, maka berapa peluang anak lain akan perempuan?" :run:

Btw, maaf saya belum sempet coret2 bikin matriks nya untuk soal pertama (duh mesti probing satu2 dari 14x14 distribusi peluang). Kayaknya sih, kalo jawaban 15:28 masih salah, berarti jawaban yg benar adalah 14:27, bukan 15:29.

:ngopi:

---------- Post Merged at 11:41 PM ----------

7/13? Alternatif yg cukup menarik. Kita tunggu aja jawaban yg benar dari si pembuat soal (@uploader).

*sambilpamitanmauistirohatdulu*

:ngopi:

[234]

Mungkin krn kondisi lagi fresh keringetan habis keliling gowes trus mampir kuliner lalapan Sunda (ini nulisnya sambil ngudut abis selesai makan di tempat) maka tiba2 :mikir: mak jreeenggg...

Tiba2 nemu rumus jawaban soal2 diatas, tanpa googling, ndak perlu bikin matriks, semua mengalir lancar begitu saja di kepala... :)

Dan rumus jawabannya adalah n/(2n-1).


Misal di depan rumah kita ada tetangga baru bernama Pak Agus. Pak Agus memiliki dua anak. Anda tahu salah satu anaknya berjenis kelamin laki-laki karena pernah bertemu tapi tidak tahu anak yang satu lagi berjenis kelamin apa. Anda disuruh menebak, berapa peluang anak yang satunya lagi perempuan? Secara hampir spontan kita mungkin akan menjawab peluang anak perempuan adalah 1/2 (alias 50:50) karena kalau tidak laki-laki yah pasti perempuan. Jawaban yang benar adalah 2/3 dengan solusi yang hampir sama dengan Monty Hall problem.
Betul. Karena 'n = 2' (jenis kelamin) maka jawabnya memang n/(2n-1) = 2/3.


Dan jika pertanyaannya saya ubah, "jika anak yang satu adalah laki-laki dan lahir pada hari Senin, maka berapa peluang anak lain akan perempuan?".
Karena 'n = 14' (jenis kelamin dikalikan jumlah hari) maka jawabannya adalah n/(2n-1) = 14/27

Demikian juga dgn varian2 berikut ini..:


"Jika anak yang satu adalah laki-laki dan lahir pada malam Jum'at Kliwon, maka berapa peluang anak lain akan perempuan?"
Karena 'n = 70' (jenis kelamin dikalikan jumlah hari dikalikan jumlah pasaran) maka jawabannya adalah n/(2n-1) = 70/139


"Jika anak yang satu adalah laki-laki dan lahir pada tanggal 1, maka berapa peluang anak lain akan perempuan?"
Oops...soal yg ini sengaja saya sisakan. :cengir:

Kuncinya adalah mencari nilai 'n'. Hati2 dgn 'jebakan kabisat'. ;D

:ngopi:

---------- Post Merged at 10:31 AM ----------

Btw terkait dgn persoalan 'Intuisi vs Logika'...


Dan, berhati-hatilah terhadap intuisi Anda. Jawaban yang diberikan Marilyn, adalah "benar".
Dan jgn sekali-kali meremehkan intuisi anda. Jawaban yang diberikan Marilyn adalah "salah".

*elaborasinya menyusul soale saya mau lanjut gowes lagi...kriiing...kriiing...kriiing...trek..trek.*

:ngopi:

[ndableg]

Sciencenya mana lagi ini?

[234]

Mungkin sebaiknya tulisan2 seputar 'matematika (logika/quiz/puzzle/dll)' bisa dipecah ke trit tersendiri spy trit ini bisa lebih fokus ke persoalan science.

*sekedarusulaja*

:ngopi:

[uploader]

Sciencenya mana lagi ini?
Mohon maaf. Masa liburan sudah habis, jadi tidak bisa daring seperti biasa. Lagipula beberapa hari terakhir sibuk mengurusi hal-hal seperti upacara bendera, lomba agustusan, dan bakti sosial. Untuk ke depannya, tulisannya tidak akan serutin biasanya. Nasib menjadi kuli, maaf.

Mungkin sebaiknya tulisan2 seputar 'matematika (logika/quiz/puzzle/dll)' bisa dipecah ke trit tersendiri spy trit ini bisa lebih fokus ke persoalan science.

*sekedarusulaja*

:ngopi:

Sila Anda yang membuka dan membuat topik tersendiri. Tak usah menunggu orang lain dahulu untuk memulai. Seperti yang saya tulis sebelumnya, jangan sungkan untuk memulai yang baru atau mau menambah tulisan di topik ini.

Terkait permasalah anak yang lahir tanggal 1, sebenarnya tidak perlu Matrix, ukurannya bakal sangat besar dan tidak praktis, saya sih lebih senang menggunakan Teorema Bayes biar padat.

Monty Hall Problem yang saya cantumkan hanya sekedar selingan saja. Dan saya tidak bermaksud untuk menyuruh siapapun agar tidak boleh mempercayai intuisi mereka. banyak teori-teori besar dimulai dari intuisi kuat para penemunya. Hanya sekedar berhati-hatilah. Seperti di dunia kuantum, nalar dan intuisi kadang tidak selalu benar. Lagipula, kritik terhadap Monty Hall Problem atas solusi yang diajukan Marilyn sangat kencang dan deras, tidak sesederhana seperti yang saya cantumkan di atas.

Ok, saya lanjut dahulu. Loncat lagi dari topik fisika dan matematika, masuk ke bidang baru: Genetika.

(Bukan) Hukum Mendel

Dalam definisi dan standar aturan saintifik yang ketat, sesuatu yang disebut "hukum" harus memnuhi kaidah dan standar tertentu yang tak mudah. Dan dalam posisi itu, materi dasar mengenai genetika yang dikenal sebagai Hukum Mendel, sesungguhnya tidak memenuhi syarat sebagai "hukum" dalam standar dunia sains. Namun, mengapa gagasan Mendel ini masih disebut sebagai "hukum" dan tetap diajarkan di materi sekolah bahkan sejak SMP?

Materi genetika dasar sudah diajarkan sejak kelas XII SMP dengan start mengenai gagasan dan percobaan Mendel dengan kacang ercisnya yang terkenal. Apa yang dinamakan Hukum Mendel sendiri terbagi dua, Hukum Mendel I atau yang disebut juga sebagai Hukum Segregasi menyatakan "pada pembentukan gamet kedua gen yang merupakan pasangan akan dipisahkan dalam dua sel anak", dan Hukum Mendel II yang dikenal dengan nama Hukum Pemilihan Bebas berbunyi "‘bila dua individu berbeda satu dengan yang lain dalam dua pasang sifat atau lebih, maka diturunkannya sifat yang sepasang itu tidak bergantung pada sifat pasangan lainnya."

Mendel merumuskan gagasan mengenai sifat pewarisannya ketika dia melakukan percobaan termasyurnya terhadap kacang ercis. Tahun 1866 Mendel melakukan terobosan terpenting di dunia sains dengan mengajukan keberadaan ‘karakter konstan’ atau satuan pewarisan (yang sekarang diasosiasikan dengan gen), sementara hukum dominasi, segregasi, dan pemilihan bebasnya berhasil memprediksi distribusi karakter fenotipe. Dan Mendel melakukannya setelah membuat percobaan terhadap sifat pewarisan kacang ercis.

Meski awalnya diacuhkan, gagasan Mendel kemudian diterima di ranah dunia sains sebagai dasar yang mantap untuk cabang ilmu yang sekarang dinamakan sebagai genetika. Namun, ketika gagasan Mendel mulai mendapat pengakuan, keberadaan "hukum" Mendel sudah dipermasalahkan sejak dasar sekali: validitas data percobaan.

Sekitar 30 tahun setelah karya Mendel ditemukan kembali tahun 1900 dan diverifikasi oleh masyarakat ilmiah, genetikawan Inggris, Ronald A. Fisher menyadari kalau Mendel sangat beruntung – atau mungkin ia malah berbohong. Dari banyak sekali sifat yang dapat dipelajari Mendel, ia menerbitkan hasilnya pada tujuh sifat yang sesuai dengan hukum segregasi dan keragaman mandiri, punya dua alel, dan menunjukkan pola pewarisan dominan-resesif.

Dengan analisis statistik yang digunakan untuk validitas sampel data yang dinamakan uji chi-kuadrat, χ2, Fisher menunjukan bahwa data hasil percobaan Mendel "terlalu" akurat untuk mendekati nilai perbandingan fenotip Mendel yang termasyhur ini. Tentu saja kemungkinan munculnya angka yang amat eksak dan sempurna ini bukan sebuah kemustahilan. Tetapi masalahnya, ketika percobaan mengenai kacang ercis diulang-ulang lagi oleh ilmuwan lainnya, nilai data yang dihasilkan cukup berbeda jauh dengan data yang dihasilkan Mendel. Permasalah ini mengerucut pada 3 hal: Mendel berbohong dan mengada-ngadakan data percobaannya, Mendel memanipulasi data dengan hanya mencantumkan data yang baik dan sesuai harapan lalu membuang data yang jelek, atau yang terakhir, Mendel amat-amat beruntung. Bayangkan jika kita melempar koin logam sebanyak 1000 kali. Kemungkinan munculnya gambar muka 500 kali dan gambar belakang 500 kali secara teoretis adalah hal yang tidak mustahil, tetapi layak dicurigai.

Fisher menekankan kalau Mendel harus menerbitkan sebagian datanya yang ia pahami dan menyisakan lainnya. Yang “lain” mungkin mencakup semua bagian yang membuat pewarisan kacau, seperti epistasis dan sambungan. Namun yang jelas, ada dua fakta: Mendel tidak memahami ilmu Statistika. Jadi bisa saja dia tidak mengenal uji validitas sampel data. Dan fakta kedua yang justru semakin mengaburkan, setelah Mendel wafat, semua makalah dan tulisan lengkap percobaannya terbakar, jadi kita tidak pernah tahu kebenaran sesungguhnya mengenai 3 kemungkinan.

Meski validitas data yang digunakan Mendel cenderung memancing kontroversi dan meragukan, namun bukan dengan alasan ini, Hukum Mendel tidak layak disebut "hukum".

Walaupun hukum Mendel memberikan landasan aman yang dibutuhkan genetika, ia diturunkan dari eksperimen dengan populasi kecil dan beberapa generasi varietas kacang ercis. Karenanya, perlu untuk mengekstrapolasi konsekuensi hukum Mendel pada populasi alami yang lebih besar dan banyak generasi sebelum dapat berperan dalam debat evolusi. Ekstrapolasi teoritis dari kebun Mendel pada arah evolusi paling besar merupakan produk dari buku Fisher The Genetical Theory of Natural Selection (1930), dan Haldane The Causes of Evolution (1932) serta esai-esai klasik Wright (1931, 1932), yang bersama-sama mendefinisi ulang Darwinisme sebagai studi bagaimana seleksi alam dan proses demografis lainnya mempengaruhi kelangsungan hidup dan transmisi satuan pewarisan dalam populasi alamiah.

Salah satu penyanggahan hukum Mendel yang pertama adalah penemuan gen pleiotropis. Gen tertentu dapat mengendalikan lebih dari satu fenotipe. Gen yang mengendalikan fenotipe jamak disebutpleiotropis. Pleiotropi sangat umum ditemukan; hampir semua gangguan gen tunggal yang terdaftar dalam Online Mendelian Inheritance in Man menunjukkan efek pleiotropis.

Ambil contoh fenilketonuria (PKU). Penyakit ini diwariskan sebagai sebuah kerusakan gen tunggal dan resesif autosom. Ketika seseorang dengan fenotipe resesif homozigot mengkonsumsi zat yang mengandung fenilalanin, tubuh mereka kehilangan jalur biokimia yang sesuai untuk memecah fenilalanin menjadi tirosin. Sebagai hasilnya, fenilalanin menumpuk di tubuh, mencegah perkembangan otak normal. Fenotipe primer orang dengan PKU adalah retardasi mental, namun jalur biokimia ynag rusak mempengaruhi sifat fenotipe lainnya. Karenanya, pasien PKU juga memiliki warna rambut trang, pola jalan dan duduk yang tidak biasa, masalah kulit, dan kejang-kejang. Semua sifat fenotip yang berasosiasi dengan PKU berkaitan dengan satu gangguan gen saja bukannya tindakan lebih dari satu gen.

Lebih Banyak Lagi Pengecualian Hukum Mendel
Seiring lebih baiknya gangguan genetika dipelajari, banyak pengecualian dari aturan pewarisan Mendel ditemukan. Bagian ini membahas tiga pengecualian penting.

Pencetakan Genomik
Ketika sifat diwariskan pada kromosom autosom, mereka pada umumnya ditampilkan sama pada jantan dan betina. Dalam beberapa kasus, gender orang tua yang menyumbang pada alel tertentu dapat mempengaruhi bagaimana sifat diekspresikan; hal ini disebut pencetakan genomik (genomic imprinting).

Domba yang diternakkan di Oklahoma ditemukan memiliki contoh mengagumkan dari pencetakan genomik. Seekor domba bernama Solid Gold memiliki bagian belakang yang sangat besar bagi jenisnya. Pada gilirannya, Solid Gold melahirkan domba lain, yang juga punya pantat sangat besar. Anaknya dinamai Callipyge, yang berarti “pantat indah” dalam bahasa Yunani.

Ternyata ada enam gen yang mempengaruhi ukuran pantat domba. Ketika peternak mengawinkan domba Callipyge, semakin jelas kalau sifat ini tidak mematuhi aturan Mendel. Pada akhirnya, para peneliti menemukan kalau fenotipe pantat besar hanya dihasilkan ketika sang ayah menurunkan sifat tersebut. Domba Callipyge tidak dapat menurunkan pantat besarnya pada keturunannya.

Alasan dibalik pencetakan genomik masih belum jelas. Dalam kasus domba Callipyge, para ilmuwan menduga kalau ada sebuah mutasi dalam sebuah gen yang mengatur gen lainnya, namun mengapa ekspresi gen ini dikendalikan oleh kromosom ayah masih berupa misteri.

Antisipasi
Kadang sifat-sifat terlihat tumbuh lebih kuat dan mendapat lebih banyak ekspresi dari satu generasi ke generasi selanjutnya. Penguatan sebuah sifat yang diwariskan disebut antisipasi. Skizofrenia adalah sebuah gangguan yang sangat dapat diwariskan dan sering memiliki pola antisipasi. Ia mempengaruhi mood seseorang dan bagaimana ia melihat dirinya sendiri dan dunia. Beberapa pasien mengalami halusinasi dan delusi yang jelas yang membuat mereka memiliki keyakinan sangat kuat seperti paranoia atau grandeur. Usia kemunculan gejala skizofrenai dan penguatan gejalanya cenderung meningkat dari satu generasi ke generasi selanjutnya.

Alasan dibalik antisipasi dalam skizofrenia dan gangguan lainnya, seperti penyakit Huntington, mungkin pada saat replikasi, potongan berulang DNA dalam gen dengan mudah diduplikasi secara kebetulan. Karenanya, dalam generasi selanjutnya, gen tersebut sesungguhnya menjadi lebih panjang. Saat gen memanjang, pengaruhnya juga semakin kuat, membawa pada antisipasi. Dalam gangguan yang mempengaruhi otak, mutasi membawa pada protein salah bentuk. Protein salah bentuk menumpuk di sel otak, pada akhirnya menyebabkan sel-sel menjadi mati. Karena protein salah bentuk dapat membesar dalam generasi berikutnya, pengaruh itu akhirnya muncul ketika seseorang muda atau dengan bentuk penyakit lain yang lebih parah.

Pengaruh lingkungan
Sebagian besar sifat menunjukkan sedikit bukti adanya pengaruh lingkungan. Walau begitu, fenotipe yang dihasilkan beberapa gen sepenuhnya memang dikendalikan oleh lingkungan hidup organisme. Sebagai contoh, gen yang memberikan ciri kelinci Himalaya fenotipe kaki, telinga, dan ekor gelap merupakan contoh yangbagus sifat yang bervariasi dalam ekspresinya berdasarkan lingkungan hewan. Pigmen yang menghasilkan bulu gelap pada hewan manapun adalah hasil dari keberadaan enzim yang dihasilkan di seluruh tubuh hewan itu. Namun dalam kasus ini, alel yang menghasilkan pigmen bulu kelinci diekspresikan hanya pada bagian tubuh yang lebih dingin dari daerah lainnya; karenanya, kelinci Himalaya semuanya putih ketika lahir (karena mereka dijaga tetap hangat dalam rahim ibunya) namun mendapatkan hidung, telinga, dan kaki gelap ketika dewasa. Kelinci Himalaya juga berganti warna secara musiman dan menjadi lebih terang ketika musim hangat. Fenilketonuria dan gangguan metabolisme lain juga tergantung pada faktor lingkungan seperti pola makan, untuk ekspresi sifat.

Mengapa Sampai Bisa Disebut Hukum?
Alasan pertama adalah banyak generalisasi ilmiah (dalam berbagai disiplin ilmu) disebut hukum, sementara gagal memenuhi kriteria kehukuman yang kuat. Namun, dengan teori keterhukuman yang menerapkan kriteria lebih kuat beresiko menghapus semua generalisasi ini.

Sejarah genetika klasik memberikan contoh dari hukum alam yang palsu. William Bateson (1900) sangat yakin kalau akan berguna dan mungkin untuk menemukan hukum pewarisan. Keyakinan ini terutama di inspirasi oleh karya-karya Francis Galton (1889, 1897), yang merumuskan hukum regresi dan apa yang kemudian akan disebut hukum pewarisan leluhur. Namun pada saat itu juga, Bateson berkenalan dengan karya Gregor Mendel lewat Hugo de Vries (Mendel 1865/1933; de Vries 1900). Apa yang menarik adalah cara Bateson memandang hukum pewarisan. Ia mengetahui kalau hukum Galton maupun hukum Mendel (waktu itu, Bateson tidak membedakan antara hukum segregasi dan hukum pemilihan bebas) merupakan pengecualian dan memiliki penerapan yang terbatas. Namun, hal ini tidak menghalanginya untuk memberikan label ‘hukum’. Tidak pula ia mengubah pikirannya, ketika pengecualian atas hukum Mendel kemudian dilaporkan oleh para ahli biometrik yang menolak teori Mendel untuk mendukung Galton (Bateson, 1902). Dalam karya Thomas Hunt Morgan dan rekan-rekannya (Morgan et al. 1915; Morgan 1919, 1926/1928), temuan Mendel pada segregasi dan pemilihan bebas disebut hukum, bahkan bila ia disertai dengan penjelasan sistematik mengenai kegagalannya (pengkopelan, penyilangan, pewarisan berkaitan seks, kegagalan dominansi, dan seterusnya). Bahkan sekarang, buku teks genetika modern masih diawali dengan tinjauan mengenai Mendel, meski hanya sebagai pengantar di bab-bab awal saja.

Temuan Mendel jelas bukan hukum, namun manfaatnya dapat didukung dalam pendekatan pragmatis, begitu juga statusnya sebagai ‘hukum’.

Bacaan tambahan:
http://irapilgrim.mcn.org/men02.html
http://www.nhn.ou.edu/~johnson/Education/Capstone/Ethics/Presentations/2003-GregorMendel-Shah.pdf
http://adsabs.harvard.edu/full/1986HisSc..24..173P
Bateson,William. 1900. “Problems of Heredity as a Subject for Horticultural Investigation.” Journal for the Royal Horticultural Society 25:54–61.
Bateson,William. 1902. Mendel’s Principles of Heredity: A Defence. London: Cambridge University Press.
Castilho, L.V. 2010. Modular Evolution: How Natural Selection Produces Biological Complexity. Cambridge University Press
de Vries, Hugo. 1900. “The Law of Segregation of Hybrids” [Das Spaltungsgesetz der Bastarde]. In The Origin of Genetics: A Mendel Source Book, ed. C. Stern and E. R. Sherwood, 107–17. San Francisco: Freeman
Galton, Francis. 1889. Natural Inheritance. London: Macmillan.
Galton, Francis. 1897. “The Average Contribution of Each Several Ancestor to the Total Heritage of the Offspring.” Proceedings of the Royal Society 61:401–13
Klug, William S., and Michael R. Cummings. 1997. Concepts of Genetics. 5th ed. Upper Saddle River, NJ: Prentice-Hall

[234]

^Yup, intuisi dan logika itu memang sama pentingnya.

Btw, sedikit intermeso, saya jadi inget lomba/quiz yg dulu sering dipertandingkan untuk anak sekolah dan disiarkan TVRI. Quiz itu dinamakan, diantaranya, 'Cepat Tepat' dan 'Cerdas Tangkas'.

'Cepat' itu lebih menyentuh ke persoalan intusi, sedangkan 'Tepat' lebih dekat ke logika. 'Cerdas' itu logika, 'Tangkas' itu intuisi.

Mau secepat dan setangkas apapun tapi kalo ndak cerdas dan ndak tepat ya malah beresiko nilainya dikurangi. Demikian juga, mau secerdas dan setepat apapun tapi kalo ndak cepat dan ndak tangkas ya ndak bakalan dapat nilai krn udah keduluan lawannya.

Dan dua hal itu riil ditemui/dihadapi dlm realita se-hari2, dlm bidang apapun.

:ngopi:

---------- Post Merged at 11:53 AM ----------


Terkait permasalah anak yang lahir tanggal 1, sebenarnya tidak perlu Matrix, ukurannya bakal sangat besar dan tidak praktis, saya sih lebih senang menggunakan Teorema Bayes biar padat.
Saya dah coba cari luar kepala (tanpa ada coret2) ternyata susah ::doh:: Ujung2nya malah jadi ragu sendiri jangan2 rumus 'n/(2n-1)' malah ndak berlaku untuk kasus ini krn rasio masing2 nilai sebarannya ndak merata antara (tanggal) 1 s/d 31. :cengir:

Oke monggo dilanjut lagi artikel science nya... :)

:ngopi:

[uploader]

tebakan awal saya 7/13. tapi aslinya saya masih nggak mudeng kenapa hari lahir menentukan peluang jenis kelamin.




7/13? Alternatif yg cukup menarik. Kita tunggu aja jawaban yg benar dari si pembuat soal (@uploader).

*sambilpamitanmauistirohatdulu*

:ngopi:
Maaf baru membaca bagian ini. Karena matrixnya masih sederhana, mestinya solusi dengan matrix di bawah lebih mudah difahami,

http://www.use.com/images/s_2/matrix_63204f816ba5bb9b8294_1.jpg
Kita tinggal memilih yang minimal ada 1 anak laki-laki yang yang lahir pada hari Senin. Pada matrix terlihat ada 27 kemungkinan cara (kuning+biru). Karena yang ditanyakan adalah peluang untuk anak perempuan, jadi jumlahnya hanya ada 14 (kuning). Maka peluang anak perempuan Pak Agus ada 14/27 orang.
Dengan teorema Bayes, misal X anak laki-laki, Y anak perempuan, L anak laki-laki hari Senin, dan P (L|YY) = 0 karena harus ada minimal satu anak laki-laki.
P(XX|L) = P(L|XX) * P(LL) / P(L) = 13/49 * 1/3 * 49/9 = 13/27
Maka peluang anak perempuan menjadi: 1 - 13/27 = 14/27



Saya dah coba cari luar kepala (tanpa ada coret2) ternyata susah ::doh:: Ujung2nya malah jadi ragu sendiri jangan2 rumus 'n/(2n-1)' malah ndak berlaku untuk kasus ini krn rasio masing2 nilai sebarannya ndak merata antara (tanggal) 1 s/d 31. :cengir:

Oke monggo dilanjut lagi artikel science nya... :)

:ngopi:
Jika menggunakan asumsi ulangan bulanan (per 30 atau 31), rasanya menjadi rumit karena sebaran bulanan tidak merata (banyak hari dalam tiap bulan tidak ajeg) belum adanya bulan Februari yang tidak mengikuti aturan khusus. Coba menggunakan ulangan tahunan (per 365 hari), jadi tanggal 1 Februari dianggap sebagai hari ke-32, tanggal 1 Maret sebagai hari ke-60, dst).

Dari matrix probabilitas untuk kasus anak laki-laki hari Senin, terlihat sebenarnya untuk kasus yang sama, tidak masalah si anak lahir hari apapun, akan memberikan nilai peluang bagi si anak perempuan yang sama. Pun dengan sebaran jika si anak laki-laki lahir tanggal 1 akan sama dengan lahir tanggal 2. Dalam matrix per 365, baris kolom antara hari ke-1 atau hari ke-21 akan sama jumlah irisannya. Jadi lebih mudah menghitungnya (meski jumlahnya banyak.

Dengan teorema Bayes pun sebenenarnya mudah, namun pembilang dan penyebutnya menjadi besar, jadi silahkan coba hitung sendiri.

Masalah baru muncul kalau menyertakan syarat kabisat. Karena untuk kabisat terjadi 4 tahun sekali, dengan cara matrix, harus dibuat ukuran (4x365)+1. Tetapi aturan ini harus mempertimbangkan aturan kabisat lain: masalah tahun abad. Meski dasarnya setiap tahun bisa menjadi kabisat untuk bilangan yang dapat dibagi 4, tetapi tahun abad seperti 1400 atau 1900 bukan kabisat karena tidak habis dibagi 400. jadi, untuk penyelesaian sederhana, ada dua alternatif: 1. memisahkan antara tahun biasa (365) dengan tahun kabisat (366); 2. Memberi batasan tahun lahir dua anak sehingga aturan kabisat abad bisa dihindari. Dua solusi ini akan memberikan angka pembilang dan penyebut yang besar. jadi saya serahkan untuk pembuat soal untuk menyelesaikannya kembali.

Ukuran Matahari

Dari planet Bumi, ukuran matahari terlihat sebesar (kurang lebih) sebesar ukuran koin. Lalu, jika kita hidup di Merkurius, apakah ukuran matahari yang terlihat akan sebesar piring atau bahkan jauh lebih besar lagi karena mempertimbangkan jarak planet merkurius-matahari merupakan jarak terdekat dari sistem planet tata surya? Apa itu berarti kita tidak bisa melihat apapun di Merkurius saking silaunya? Dan bagaimana jika kita hidup di pluto? Masih kah matahari terlihat?

Gambar berikut dapat menjelaskan semua pertanyaan di atas,

http://farm6.staticflickr.com/5238/7373149898_9dc519bac9_o.jpg

Gambar di atas hanya mencakup ke-8 planet di tata surya saja. Maka objek Sabuk Kuiper seperti Pluto, Ceres, Eris, Makemake atau Haumea dan lain-lain tidak tercantum. Maka, untuk jawaban atas Pluto kita bisa menghitungnya berdasarkan hukum proprosi sederhana. Anggap jarak Pluto-Matahari rata-rata 5.91 milyar km atau sekitar 39x jarak Bumi-Matahari. Pada jarak sejauh itu, artinya ukuran matahari yang dilihat dari Pluto akan 1/39 (atau 0.026) ukuran matahari yang tampak dari Bumi. Pada jarak seperti ini, matahari akan tampak tak jauh beda dengan bintang lainnya. Namun demikian, tingkat kecemerlangannya masih cukup kuat untuk membuat mata perih jika melihatnya langsung.

Dan satu hal yang harus diingat, bentuk orbit Pluto sangat elips, jadi dalam perjalanannya mengelilingi matahari, Pluto dapat mendekat ke matahari lebih dekat daripada Neptunus sendiri (pada jarak 4.4 milyar km) dan saat terjauh mencapai 7.29 milyar km. Kejadian lebih dekat dari Neptunus ini terjadi setiap 20 tahun dari 247.68 tahun orbit Pluto.

bacaan tambahan:
http://www.dearastronomer.com/2012/01/25/apparent-size-and-magnitude-of-the-sun-from-other-planets/
http://www.universetoday.com/66505/how-many-miles-is-pluto-from-the-sun/#ixzz2bgLxNGOV
http://tinyurl.com/plutosclassification-fqtq-fb
http://tinyurl.com/lg8wn6u
http://tinyurl.com/mbtdhzq

[234]

Pada matrix terlihat ada 27 kemungkinan cara (kuning+biru). Karena yang ditanyakan adalah peluang untuk anak perempuan, jadi jumlahnya hanya ada 14 (kuning). Maka peluang anak perempuan Pak Agus ada 14/27 orang.
Dengan teorema Bayes, misal X anak laki-laki, Y anak perempuan, L anak laki-laki hari Senin, dan P (L|YY) = 0 karena harus ada minimal satu anak laki-laki.
P(XX|L) = P(L|XX) * P(LL) / P(L) = 13/49 * 1/3 * 49/9 = 13/27
Maka peluang anak perempuan menjadi: 1 - 13/27 = 14/27
Kalo pake 'teorema mistik' (dlm dunia togel kata 'mistik' diartikan sbg 'teknik utak-atik angka') cara praktisnya per-tama2 pake 'telepati' (baca: membayangkan) peluang muncul dua2nya laki2 (LL). Maka dgn cepat/segera akan ketemu nilai 13 yg didapatkan dari 7 (total peluang Senin-Minggu) ditambah 6 (sisanya berupa total peluang Senin-Minggu dikurangi 1 dari yg sudah muncul).

Langkah kedua adalah 'menebak' nilai total kemungkinan cara dan secara 'intuitif' saya dapatkan nilai 28 (hasil dari 2x14). ;D

Maka peluang anak laki2 = 13/28 dan perempuan menjadi: 1 - 13/28 = 15/28

Itulah 'teknik' yg saya pake pada jawaban pertama (15/28) dan ternyata 'tebakan intuitif' saya (total kemungkinan cara = 28) ternyata meleset 'dikit' alias 'beda2 tipis'. :)) *ngeles*


Coba menggunakan ulangan tahunan (per 365 hari), jadi tanggal 1 Februari dianggap sebagai hari ke-32, tanggal 1 Maret sebagai hari ke-60, dst).
Menurutku ndak bisa pake pendekatan tsb. CMIIW.

Ini disebabkan karena...


Pun dengan sebaran jika si anak laki-laki lahir tanggal 1 akan sama dengan lahir tanggal 2.
Betul, tapi itu ndak berlaku untuk tgl 29,30,31. Sebaran peluang untuk tgl 1-28 memang sama yaitu 12 (kali) scr tahunan, tapi berbeda untuk tgl 29-31 apalagi kalo 'anomali' kabisat ikut diperhitungkan.


jadi saya serahkan untuk pembuat soal untuk menyelesaikannya kembali.
Tapi ntar kapan2 aja ya... :cengir:

:ngopi:

[234]

Mumpung luang saya coba jawab 'semampu' saya... :cengir:

Setelah saya hitung pake 'teorema mistik' alias utak-atik angka tanpa menggunakan teorema2 matematika yang baku (suwer saya ndak menguasai krn memang hanya belajar matematika sampe tingkat SMA), maka saya dapatkan...:

n = 96 / (28/31 + 16/30 + 3/28 + 1/29)

Lalu dg bantuan kalkulator di HP maka ketemu 'n = 60,82937987'

Dan berdasarkan 'rumus' yg sudah saya sampaikan sebelumnya yaitu 'n/2n-1', plus bantuan kalkulator, maka jawabannya adalah: 0,50414392

Mungkin jawaban tsb bisa 'diuji' dgn membandingkannya dgn jawaban2 yg didapatkan melalui perhitungan dgn metode2 baku dlm matematika (matriks peluang, teorema Bayes, metode Markov Chain, dll).

Note: Jawaban diatas saya dapat dgn mengesampingkan faktor 'abad kabisat' dgn asumsi jarak lahir antara kakak-adik ndak mungkin ratusan tahun.

:ngopi:

[uploader]

Kalau mengesampingkan faktor abad kabisat (seperti syarat yang saya cantumkan di atas, dg asumsi, antara jeda lahir si adik-kakak tidak melewati tahun kabisat abad (misal si kakak tidak lahir tahun 1890an sehingga ketika adik lahir tidak melewati tahun 1900), perhitungannya bisa dilakukan:

Misal, X = anak laki-laki lahir tanggal 1, Y = anak laki-laki, Z = anak perempuan.
P(X|YY) = 12/365 * 12/365 + 12/365 * 353/365 + 12/365 * 353/365 = 8616/3652
P(YZ) = P(ZY) = 12/365
P(ZZ) = 0
P(YY)= P(YZ) = P(ZY) = P(ZZ) = ¼
P(X) = (8616/3652 +12/365 + 12 /365 + 0)*1/4 = 0.03260649

P(YY|X) = (PX|YY)*P(YY)/P(X) = 8616/3652 * ¼ / 0.03261= 0.49585635,
P(YZ|X) = P(ZY|X) = 1 - P(YY|X) = 1 - 0.49585635 = 0.50414365

Dengan cara yang sama, bisa dicari dengan menambahkan asumsi tahun kabisat. Perhitungan menggunakan wolfram alpha memberikan hasil yang tidak berbeda jauh perbedaannya.

Saya menganggap pengulangan tanggal 1 sebagai kelipatan tahunan (365 sehingga antara hari ke-23 tidak lebih spesial dr hari ke-125 misalnya atau hari keberapapun), kalau Sdr 234 menganggap sbg pengulangan bulanan dg periodik pengulangan 8 tahunan.


Berapa Berat Warna Hijau?
Anda pasti menganggapnya sebagai lelucon, atau sebuah gejala dari penyakit Synesthesia (sebuah gejala dimana otak mempersepsikan sebuah respons indra dan mempersepsikannya sebagai respons indra lainnya, seperti ketika melihat warna biru sebagai rasa manis).

Tapi warna dan berat adalah hal lain. Dalam pelajaran IPA di SD kita sudah diajari bahwa warna adalah gelombang cahaya yang tidak diserap benda. Daun berwarna hijau karena menyerap semua gelombang warna lain dan memantulkan warna hijau dan memantulkannya ke mata, otak yang merespon mencitrakannya sebagai hijau. Jadi, bagaimana mungkin warna bisa memiliki berat?

Dalam topik terdahulu mengenai warna merah muda yang ternyata bukan warna dalam arti sesungguhnya (http://www.kopimaya.com/forum/showthread.php/11227-Science-for-Everyone?p=331457&viewfull=1#post331457), dijelaskan bahwa warna adalah bagian dari radiasi elektromagnetik. Radiasi elektromagnetik ini adalah nama lain dari “cahaya”. Cahaya diidentifikasi oleh panjang gelombang. Warna-warna yang tampak oleh mata adalah cahaya dengan panjang gelombang antara 400 nm dan 700 nm (1 nm = 1 nanometer = 10-9 m.)

Cahaya yang di luar daerah 400 nm – 700 nm juga memiliki warna, hanya saja mata kita tidak dapat melihatnya. Warna disebut juga cahaya tampak (visible light), sedangkan yang di luar itu disebut cahaya taktampak (invisible light). Sinar infrared (panjang gelombang sekitar 1000 nm) dan sinar X (sekitar 1 nm) adalah contoh cahaya taktampak.

http://science-edu.larc.nasa.gov/EDDOCS/images/Erb/wavelength_figure.jpg
Sudah disebutkan tadi bahwa identifikasi radiasi elektromagnetik adalah panjang gelombang. Dengan kata lain, panjang gelombang adalah karakteristik, atau identitas, radiasi elektromagnetik. Warna biru, misalnya, memiliki panjang gelombang pada daerah 460 nm. Jika sebuah radiasi elektromagnetik memiliki panjang gelombang 700 nm, maka itu pasti bukan biru, melainkan merah. Satu panjang gelombang identik dengan satu jenis warna. Ini mirip dengan sidik jari pada manusia yang unik.

Sesuatu yang diindetifikasi oleh panjang gelombang disebut “gelombang”. Oleh sebab itu, radiasi elektromagnetik dapat juga dikatakan “gelombang elektromagnetik”.

Sebagai catatan, identifikasi, atau identitas, atau karakteristik dalam fisika adalah besaran fisis yang menjadi identitas dari sebuah objek. Lagi-lagi, ini mirip sidik jari pada manusia.

Selain panjang gelombang, besaran fisis yang dapat menjadi identitas adalah massa. Jika panjang gelombang adalah identitas dari gelombang, maka massa adalah identitas dari partikel. Elektron, misalnya, memiliki massa 9.11 x 10-31 kg. Jika ada sebuah partikel dengan massa 9.11 x 10-30 kg, maka sudah pasti bukan elektron meskipun muatannya sama. Jadi, massa pada partikel adalah seperti sidik jari pada manusia.

Catatan lagi, massa sebagai identitas partikel hanya berlaku pada partikel dasar seperti elektron dan quark. Pada materi kompleks, yaitu materi yang disusun oleh sejumlah partikel dasar seperti atom, molekul, serta tubuh kita, butuh sejumlah besaran fisis lain untuk mengidentifikasikannya. Misalnya atom, bersama massa atom, konfigurasi elektron yang tersusun dalam atom tersebut menjadi identitas atom tersebut.

Jadi, fisika memandang hanya ada dua objek di alam semesta ini, yaitu gelombang dan partikel. Segala sesuatu yang diidentifikasikan oleh panjang gelombang masuk kategori objek gelombang. Sedangkan yang diidentifikasikan oleh massa masuk kategori partikel.

Namun, ini tidak berarti sebuah partikel tidak punya panjang gelombang. Sebaliknya tidak berarti sebuah gelombang tidak punya massa. Ada relasi antara identitas gelombang dan identitas partikel dan relasi ini diusulkan oleh Louis de Broglie, seorang fisikawan Prancis dan peraih Nobel Fisika tahun 1929.

Menurut de Broglie, sebuah partikel juga memiliki identitas panjang gelombang, dan, sebuah gelombang juga memiliki identitas massa. Kedua besaran identitas ini disetarakan dalam sebuah persamaan



λ = h/mv

dengan λ adalah panjang gelombang (m), h konstanta planck (6.62 x 10-34 m2.kg/s), m massa (kg) dan v kecepatan (m/s).

Relasi panjang gelombang—massa ini disebut hipotesis “dualisme gelombang—partikel” de Broglie.

Kita sekarang bisa hitung berapa massa warna hijau. Katakanlah warna hijau itu memiliki panjang gelombang 500 nm. Karena warna adalah cahaya, maka dia bergerak dengan kelakuan cahaya, v = 3 x 108 m/s. Masukkan semua angka-angka yang dibutuhkan ke dalam persamaan itu, maka kita dapatkan m = 4.413 x 10-36 kg. Jadi, massa warna biru adalah 4.413 x 10-36 kg, sebuah massa yang teramat kecil… nyaris nol.

Jadi, warna dapat memiliki massa. Namun "warna" yang dimaksud bukan sebagai warna hasil dari persepsi otak atas gelombang cahaya yang diterima retina, tetapi warna sebagai gelombang spektrum gelombang elektromagnetik.

bacaan tambahan
http://scienceblogs.com/mixingmemory/2006/12/02/does-red-weigh-more-than-blue-1/
http://math.ucr.edu/home/baez/physics/ParticleAndNuclear/photon_mass.html
http://www.desy.de/user/projects/Physics/Relativity/SR/light_mass.html

[234]

^
Jawaban saya sebelumnya yg bernilai 0,50414392 saya buat sudah dgn memperhitungkan faktor 'tahun kabisat' (siklus 4 tahunan).

Kalo ingin ditambah dgn memperhitungkan faktor 'abad kabisat' (anomali dlm siklus 400 tahunan) maka jawabannya adalah:

(9600 / (2800/31 + 1600/30 + 303/28 + 97/29)) / (2 x (9600 / (2800/31 + 1600/30 + 303/28 + 97/29)) - 1)

Note: Maaf kalo angka jawaban diatas belum saya sederhanakan soale saya ndak sedang didepan kompie jadinya ribet kalo cuman pake bantuan kalkulator HP.

Artinya, jawaban diatas lebih (paling?) akurat krn sudah memperhitungkan semua faktor kemungkinan (probabilities) yg ada.

Mestinya, setidaknya saya sangat yakin, hasil tsb akan tepat sama persis dgn angka jawaban yg dihasilkan melalui teorema2 baku yg dikenal dlm ilmu matematika (salah satunya misalnya 'teorema Bayes' yg sudah anda contohkan). Mungkin bung Uploader bisa coba menguji (membandingkan) hasilnya.

Saya sendiri ndak tahu metode yg saya gunakan diatas disebut (teorema) apa. Teorema Mistik? Teorema 234? ;D

Tapi kalo boleh memberi nama sih saya prefer untuk tidak menyebut metode yg saya gunakan tsb sbg (sebuah) teorema. Saya lebih suka menamakannya sbg 'Mistik 234' ;D soale metode tsb mungkin ndak layak masuk dlm "Jurnal Ilmiah (Matematika)" tapi mungkin lebih cocok dimasukkan dlm "Buku Primbon". :))

:ngopi:

---------- Post Merged at 10:35 AM ----------

Sik...sik...sebentar. :mikir:


Kalau mengesampingkan faktor abad kabisat (seperti syarat yang saya cantumkan di atas, dg asumsi, antara jeda lahir si adik-kakak tidak melewati tahun kabisat abad (misal si kakak tidak lahir tahun 1890an sehingga ketika adik lahir tidak melewati tahun 1900), perhitungannya bisa dilakukan:
Bagaimana dgn faktor tahun kabisat? Bagaimana dgn 1894 dan 1898? Bukankah keduanya kabisat dan tidak melewati 1900? CMIIW.

Masalahnya ketika saya baca penjelasan jawaban berikut:


P(X|YY) = 12/365 * 12/365 + 12/365 * 353/365 + 12/365 * 353/365 = 8616/3652
P(YZ) = P(ZY) = 12/365
P(ZZ) = 0
P(YY)= P(YZ) = P(ZY) = P(ZZ) = ¼
P(X) = (8616/3652 +12/365 + 12 /365 + 0)*1/4 = 0.03260649

P(YY|X) = (PX|YY)*P(YY)/P(X) = 8616/3652 * ¼ / 0.03261= 0.49585635,
P(YZ|X) = P(ZY|X) = 1 - P(YY|X) = 1 - 0.49585635 = 0.50414365
Saya tidak menemukan munculnya angka 366 (jumlah hari dalam tahun kabisat) dlm penjelasan tsb.

Sekali lagi CMIIW. ::maap::

:ngopi:

[uploader]

Saya tidak menemukan munculnya angka 366 (jumlah hari dalam tahun kabisat) dlm penjelasan tsb.

Sekali lagi CMIIW. ::maap::

:ngopi:
saya sudah menuliskan catatan tambahan di bawah perhitungan di atas,

Dengan cara yang sama, bisa dicari dengan menambahkan asumsi tahun kabisat. Perhitungan menggunakan wolfram alpha memberikan hasil yang tidak berbeda jauh perbedaannya.
Pendekatan saya untuk solusi "tanggal 1" adalah menganggap bahwa peluang "tanggal 1" akan sama besarnya dengan tanggal "14" atau tanggal "31" jika "kelipatan 30" atau "keliapatan 28" atau "kelipatan 31" dihilangkan dengan menggapnya sebagai kemunculan bilangan biasa di dalam himpunan deret angka yang berjumlah 365 itu. Konsekuensinya, penyebut dan pembilang menjadi besar angkanya (kelipatan 365). Jadi perhitungan saya di atas hanya untuk siklus tahunan normal untuk mempermudah hitungan. Karena itu saya menambahkan catatan di bawah perhitungan, kalau ingin menggunakan kabisat, prinsipnya sama saja dengan tahunan normal, kecuali kelipatan yang digunakan tidak lagi 365 lagi, tetapi menjadi (365x4)+1 alias 1461 hari.

Jadi, saya hanya memberi contoh untuk perhitungan normal tahunan yang '365' saja, bukan yang 4 tahunan dan saya menyarankan menghitung sendiri demi keakuratan (yg mestinya tidak terlalu jauh). Kalau saya hitung dengan per 1461 itu dengan kalkulator telpon genggam saya, keluarnya angka 0.504140786 (saya tadinya tadinya tidak mengeluarkan angka ini karena males menghitung angka besar dengan kalkulator biasa saja).

Dan, itu salah satu pendekatan saya saja yang kebetulan menggunakan bayes's theorem (teorema ini sendiri bisa diterapkan pada asumsi apa saja) hanya saja saya menggunakan dg asumsi per 365-an itu sehingga terkesan panjang hitungannya. Anda bisa melakukan berbagai metode pendekatan lainnya tentu saja.

[234]

Melengkapi tulisan saya yg berikut ini...:


Dan berdasarkan 'rumus' yg sudah saya sampaikan sebelumnya yaitu 'n/2n-1', plus bantuan kalkulator, maka jawabannya adalah: 0,50414392
Kalo saya pakai angka presisi yg lebih tinggi (digit dibelakang komanya lebih banyak) maka hasilnya adalah: 0,504143917947433000000000000000

Itu sudah dengan memperhitungkan faktor 'tahun kabisat' tapi masih mengesampingkan faktor 'abad kabisat'.

Lalu nilai jawaban yg berikut ini:


(9600 / (2800/31 + 1600/30 + 303/28 + 97/29)) / (2 x (9600 / (2800/31 + 1600/30 + 303/28 + 97/29)) - 1)
Setelah saya hitung dgn bantuan PC maka hasilnya adalah: 0,504144015761911000000000000000

Itu sudah dengan memperhitungkan faktor 'tahun kabisat' maupun faktor 'abad kabisat' dus artinya hasilnya relatif 'akurat'. Saya sebut relatif karena mungkin masih ada 'faktor2 lain' yg luput dari pengamatan/pengetahuan saya.

Kalo kita cermati dari dua nilai diatas ternyata margin penyimpangannya (relatif) sangat kecil yaitu 0,000000097814477850732800000000

***

saya sudah menuliskan catatan tambahan di bawah perhitungan di atas,
Dengan cara yang sama, bisa dicari dengan menambahkan asumsi tahun kabisat. Perhitungan menggunakan wolfram alpha memberikan hasil yang tidak berbeda jauh perbedaannya.
Ok sekarang saya paham. Maaf kalo sebelumnya bagian itu terlewatkan oleh saya.

Yang saya masih belum begitu memahami...:


Pendekatan saya untuk solusi "tanggal 1" adalah menganggap bahwa peluang "tanggal 1" akan sama besarnya dengan tanggal "14" atau tanggal "31" jika "kelipatan 30" atau "keliapatan 28" atau "kelipatan 31" dihilangkan dengan menggapnya sebagai kemunculan bilangan biasa di dalam himpunan deret angka yang berjumlah 365 itu.
Sebagai sebuah 'pendekatan' itu sah2 aja. Masalahnya menurut saya, CMIIW, 'asumsi (anggapan)' yg anda ambil tsb "salah" (kurang tepat). Menurut saya, (tanggal) 1 s/d 28 itu tidak bisa diberlakukan sama dengan (tanggal) 29, 30 dan 31 karena (rasio) peluangnya ber-beda2.

Sehingga nilai hasil yg berikut ini...


Kalau saya hitung dengan per 1461 itu dengan kalkulator telpon genggam saya, keluarnya angka 0.504140786 (saya tadinya tadinya tidak mengeluarkan angka ini karena males menghitung angka besar dengan kalkulator biasa saja).
...margin penyimpangannya menjadi (relatif) lebih besar krn berangkat dari sebuah asumsi yg "salah", meskipun hasil akhirnya mendekati.


Dan, itu salah satu pendekatan saya saja yang kebetulan menggunakan bayes's theorem (teorema ini sendiri bisa diterapkan pada asumsi apa saja) hanya saja saya menggunakan dg asumsi per 365-an itu sehingga terkesan panjang hitungannya. Anda bisa melakukan berbagai metode pendekatan lainnya tentu saja.
Berdasarkan uraian saya diatas, disini menurut saya ada dua kemungkinan...:

Pertama, mungkin 'teorema Bayes' tidak bisa digunakan (bukan berarti teorema tsb salah lho) untuk menyelesaikan kasus diatas. Mungkin teorema tsb hanya bisa diaplikasikan untuk data sampel yg masing2 memiliki sebaran peluang yang merata seperti misalnya 'jenis kelamin' (selalu 2, dgn asumsi yg AC/DC ndak termasuk lho), 'jumlah hari dalam seminggu' (selalu 7), dst. Itu berbeda dgn kasus 'jumlah tanggal dalam sebulan' yg tidak merata.

Atau, kemungkinan kedua, asumsi yg dipakai untuk menyelesaikan kasus diatas adalah "salah".

:ngopi:

[uploader]

Mohon maaf, akhir-akhir ini kegiatan sangat padat merayap, penyusunan laporan, kepanitiaan pentas seni, dan lain-lain. Jadi tulisan-tulisannya tertunda.

Di artikel-artikel terdahulu, disebutkan mengenai “hukum” tertentu namun tidak memenuhi standar definisi kehukuman ilmiah yang ketat, atau mengenai teori-teori yang lahir, berkembang, dan tumbang. Sebelum melangkah jauh, ada baiknya membahas kembali ke bagian paling dasar: definisi hipotesis, teori, dan hukum dalam pengertian ilmiah.

Hipotesis, Teori, dan Hukum
Meski secara garis besar ketiganya memiliki perbedaan yang jelas dan tegas, namun dalam pengunaannya kebanyakan orang merasa rancu, apalagi ketika diterapkan pada konteks kalimat populer yang sering disalahgunakan seperti, “hanya teori saja”, atau konsep yang bisa diterapkan pada dua istilah sekaligus. Gravitasi misalnya, Teori Gravitasi dan Hukum Gravitasi sama-sama ada dan digunakan dalam dunia sains. Di lain pihak, banyak hipotesis yang secara keliru disebut teori demi klaim padahal belum memenuhi standar yang berlaku, terutama untuk bidang-bidang yang masuk ranah pseudosains. Lalu, apa perbedaan antara hipotesis, teori, dan hukum?

Hipotesis

http://www.fromquarkstoquasars.com/wp-content/uploads/2013/08/sidney-harris-i-think-you-should-be-more-explicit-here-in-step-two-cartoon.jpg
Hipotesis adalah dugaan masuk akal yang didasarkan pada pengetahuan yang dimiliki atau berdasarkan pengamatan untuk menjelaskan suatu fenomena. Sepanjang waktu, hipotesis bisa dibuktikan atau tidak dapat buktikan. Pembuktiannya pun bisa menghasilkan bukti positif (yang mendukung kebenaran hipotesis) atau malah bukti negatif (yang malah bertentangan dengan hipotesis itu sendiri).

Hipotesis memainkan peranan amat penting dalam metode ilmiah dimana Anda mesti menyusun pertanyaan terhadap fenomena, menyusun hipotesis/dugaan, membuat prediksi yang dapat diuji, melakukan pengujian, lalu menganalisis data.

Jadi, sebelum sebuah hipotesis diterima di lingkungan ilmiah sebagai sebuah kebenaran, hipotesis perlu diuji dan diuji kembali berkali-kali sehingga konsisten dengan pernyataan hipotesis tersebut.

Contoh: Keranjang sampah di depan teras selalu berantakan seperti diacak-acak di pagi hari saat Anda mau berangkat kerja. Anda membuat dugaan, kalau yang mengacak-acak itu kucing tetangga sebelah. Sebelum mengeluh kepada tetangga Anda, Anda harus melakukan pengujian, yang bisa saja mendukung atau malah menolak dugaan Anda tersebut. Dan tentu saja Anda harus melakukan pengamatan dan pengujian berkali-kali, karena mungkin saja bukan hanya kucing tetangga saja yang terlibat.

Teori
http://www.fromquarkstoquasars.com/wp-content/uploads/2013/08/einsteinNewton.jpg
Sebuah teori ilmiah mengandung satu atau lebih hipotesis yang didukung oleh pengujian berulang. Kekonsistenan dugaan ini, membuat sebuah teori menjadi salah satu puncak sains, dan diterima di kalangan ilmiah sebagai sebuah kebenaran. Untuk menjaga agar tetap menjadi sebuah teori, dugaan-dugaan yang digunakan harus tidak boleh terbukti keliru, jika terbukti keliru maka teori tersebut menjadi salah. Dan hal ini sering terjadi. Selain tergantikan, teori juga bisa berkembang. Artinya sebuah teori lama tidak salah, namun belum lengkap. Contoh terbaik mengenai hal ini bisa dilihat pada Teori Atom. Teori Atom Dalton yang menjadi teori ilmiah pertama mengenai eksistensi atom terbukti keliru karena menurutnya atom merupakan bagian paling kecil yang tak dapat dibagi lagi. Namun, tidak berarti Teori Atom salah, pengamatan-pengamatan berikutnya menegaskan eksistensi Atom, hanya saja dasar yang digunakan Dalton tidak lengkap. Maka Teori Atom pun harus dirombak dan disusun kembali sesuai pengamatan berlaku, maka kita mengenal berbagai teori atom, mulai dari era JJ Thompson hingga era teori atom modern (standar model) saat ini.

Contoh lainnya adalah tentang gravitasi. Ketika Newton menemukan Teori Gravitasi dan menulis Hukum yang dapat menjelaskan pergerakan benda, dia tidak salah, namun dia juga tidak sepenuhnya benar. Einstein kemudian menemukan Teori Relativitas Khusus (TRK) dan Teori Relativitas Umum (TRU) yang menjadikannya sebagai teori gravitasi yang lebih lengkap. Nyatanya, penurunan rumus TRU untuk benda yang bergerak di bawah kecepatan cahaya menghasilkan persamaan Newton.

Meruntuhkan Sebuah Teori
Apa yang terjadi jika ada dua buah teori yang saling bertentangan, katakanlah teori alam semesta ajeg (Steady State Theory) dan teori pengembangan alam semesta yang meluas dan bermula (Big Bang Theory). Jelas, keduanya saling bertentangan, yang satu menyatakan alam semesta sudah ada “dari dulu” dan hingga seterusnya, yang kedua mengimplikasikan bahwa alam semesta memiliki awal.

Pada kasus ini, para astronom membuat berbagai pengamatan, hipotesis, dan prediksi yang dapat diuji sehingga dapat diputuskan, yang mana di antara dua teori saling bertentangan ini yang benar. Misal, Anda mengamati alam semesta mengembang, Anda berhipotesis bahwa alam semesta memiliki awal, Anda melakukan pengujian dengan persamaan matematika dan pengujian.

http://www.fromquarkstoquasars.com/wp-content/uploads/2013/08/steady_state_big_bang.png
Big Bang vs Steady State
Akhirnya sebuah teori bisa mengalahkan teori lain jika perumusan dan pengamatan memberikan hasil yang mendukung satu teori itu. Dalam kasus Big Bang vs Steady State, Big Bang akhirnya diterima karena prediksinya kemudian terbukti sesuai dengan pengamatan (terutama bukti radiasi kosmik latar belakang dan pergeseran merah). Ada juga kasus di mana sebuah teori tidak lantas runtuh dan digantikan, namun digabung untuk membuat sebuah teori baru (seperti teori atom modern).

Namun, bukan berarti jika sebuah teori sudah diterima, maka dia menjadikannya sebagai sesuatu yang mutlak. Teori tersebut harus siap digempur habis-habisan melalui pengujian dan pengamatan berulang-ulang. Ketahanan teori yang melalui berbagai pengamatan dan pengujian, kemudian diterima oleh kalangan ilmiah sebagai sebuah teori yang benar. Pada banyak kasus, teori-teori yang tergantikan kemudian menjadi dasar teori baru yang lebih lengkap. Karena ada dua syarat penting untuk bisa menggantikan sebuah teori lama dengan teori baru: Teori baru harus bisa menjelaskan fenomena yang dapat dijelaskan dengan baik oleh teori lama, dan teori baru harus bisa menjelaskan fenomena baru yang tidak dapat dijelaskan oleh teori lama.

Itu sebabnya, banyak teori “lama” yang masih bisa bertahan karena teori-teori barunya belum memberikan kekonsitenan sebaik teori lama, meski teori lama tersebut belum bisa menjelaskan fenomena baru. Teori Model Standar misalnya, tidak dapat menjelaskan fenomena gravitasi pada skala subatomik, maka ada teori dawai (String Theory) yang menjelaskan fenomena gravitasi di dunia mikrokosmos. Namun teori dawai belum bisa menjelaskan dengan baik berbagai fenomena lain yang dapat dijelaskan teori model standar, maka Teori Model Standar masih bertahan.

Bahkan, nama besar seperti TRK dan TRU yang telah menjadi pijakan dasar bagi banyak teori dan persamaan lainnya (misal Hukum Hubble atau jari-jari Schwarzschild) juga bukan sebuah teori yang paripurna. Teori yang dicetuskan Einstein ini mengambil pijakan yang amat sederhana: tidak ada yang bisa bergerak secepat atau melebihi cahaya. Jika ditemukan ada yang secepat atau melebihi cahaya, TRK dan TRU serta anakan teori lainnya bisa runtuh dan menjadi mimpi buruk fisika modern saat ini (meski akan menjadi sebuah kemajuan sains yang paling mengagumkan.) Teori baru harus bisa menyusun persamaan yang lebih lengkap: bisa menjelaskan fenomena TRK dan TRU, serta bisa menjelaskan fenomena yang tidak dapat dijelaskan TRK/TRU.

Catatan khusus: untuk kasus seperti relativitas, karena persamaan matematisnya selalu berhasil kemungkinan “kesalahan” teorinya amat-amat kecil. Kalaupun saat ini TRK/TRU tidak bisa menjelaskan gravitasi di dunia mirkokosmos, maka akan sangat mungkin kalau TRK/TRU merupakan sebuah bagian kecil dari teori sains yang lebih besar dan lebih lengkap. Maka, saat ini para fisikawan sedang menggodok besar-besaran mengenai Teori Kesatuan Akbar (Grand Unification Theory), atau malah Teori Segala Hal (Theory of Everything).

Hukum

http://www.fromquarkstoquasars.com/wp-content/uploads/2013/08/law-of-gravity-enforced.jpg
Hukum ilmiah merupakan bagian dari istilah sains yang (biasanya) singkat, sederhana, dan selalu benar. Banyak hukum-hukum sains diungkapkan dalam pernyataan tunggal. Hukum tidak bisa dibuktikan salah (itu mengapa, jumlah hukum sangat sedikit bahkan jika dibandingkan dengan teori). Hukum dapat diterima secara universal dan merupakan landasan ilmu pengetahuan.

Jika sebuah hukum pernah terbukti salah, maka semua anakan sains yang disusun atas dasar hukumnya akan menjadi salah, dan menciptakan efek domino. Beberapa contoh hukum ilmiah (kadang disebut juga sebagai hukum alam) misalnya Hukum Termodinamika, Hukum Gas Boyle, Hukum Gravitasi, dan sebagainya.

Hukum vs Teori, mana yang lebih baik?

http://www.fromquarkstoquasars.com/wp-content/uploads/2013/08/law-theory.jpg

Pada akhirnya, semuanya hanya masalah pengunaan istilahnya secara tepat. Hukum dapat berlaku sehingga menjadikan suatu fenomena terjadi pasti berdasarkan kaidah, namun bagaimana itu terjadi tidak dapat dijelaskan hukum. Sebuah teori dapat menjelaskan bagaimana dan mengapa itu terjadi. Hukum gas Boyle mengharuskan gas-gas berperilaku demikian, tapi tidak menjelaskan bagaimana dan mengapa, maka teori kinetik gas dan mekanika kuantum pun bisa menjelaskannya mengapa dan bagaimana gas berperilaku demikian.

Pengunaan istilah yang tepat sangat dibutuhkan, karena mengingat penyebutan yang salah, dapat memberikan konsekuensi yang kadang fatal dan kekeliruan yang salah kaprah. Tulisan berikutnya, akan menjelaskan fenomena kekeliruan yang sering diakibatkan penyebutan yang salah kaprah ini.

Bacaan tambahan:
http://undsci.berkeley.edu/article/0_0_0/howscienceworks_20
http://chemistry.about.com/od/chemistry101/a/lawtheory.htm
http://pseudoastro.wordpress.com/2008/12/21/terminology-what-scientists-mean-by-fact-hypothesis-theory-and-law/

[uploader]

6 Istilah Sains yang Sering Digunakan Salah Kaprah

https://fbcdn-sphotos-d-a.akamaihd.net/hphotos-ak-ash4/p480x480/1005823_505614996191581_1241035851_n.jpg
Dalam pelajaran “sains”, kurikulum yang digunakan kebanyakan lemah dalam menjelaskan definisi awal sains itu sendiri. Dari SD hingga SMA sekalipun, definisi yang berkaitan dengan sains jarang disinggung dan dijelaskan tuntas, hanya muncul sekilas di pelajaran bahasa sehingga sering diabaikan. Belum pengaruh media yang sering menggunakan istilah tidak tepat, hasilnya kekeliruan yang bertumpuk membuat beberapa istilah menjadi salah kaprah dan melenceng dari arti sebenarnya.

Akibatnya, banyak kata atau frasa yang artinya berbeda jauh antara saat digunakan di dunia sains dan saat digunakan pada istilah populer sehari-hari. Tak heran banyak ilmuwan yang mengusulkan agar istilah yang baku diganti dengan istilah baru sehingga istilah lama yang telanjur beredar menjadi tersendiri dan terpisah dari bidang sains. Namun hal ini hanya akan memperpanjang masalah, karena bisa saja istilah baru itu kemudian disalahgunakan lagi, terutama untuk istilah-istilah sains yang dianggap bertolak belakang dengan kepercayaan.

1) Teori

Tak ada istilah ilmiah yang sering digunakan secara keliru dibandingkan kata ini. Pemerkosaan terhadap istilah ini sering digunakan untuk menyerang dan menolak teori sains. “Itu hanya sekedar teori” sering dimaknai sebagai hanya dugaan tanpa fakta kenyataan. Tak heran misalnya, kita kerap mendengar orang anti-evolusi menyerang evolusi dengan mengatakan “Ah, evolusi itu hanya teori, bukan hukum. Hanya hasil rekayasa dan dugaan Darwin. Kalau udah jadi hukum, baru evolusi benar.” Bahkan banyak kasus, ada yang tidak bisa membedakan antara hipotesis dan teori.

Teori adalah benteng terdepan sains yang membedakan sains dari bidang lain: diterima secara luas di lingkungan ilmiah sebagai sebuah kebenaran yang telah teruji melalui hasil pengamatan. Dengan kata lain, teori adalah fakta. Sebuah teori bukan ide asal-asalan dari ilmuwan yang datang secara tiba-tiba dan berlaku sesaat. Teori harus diuji berkali-kali dan lolos uji dalam percobaan ilmiah yang ketat. Dengan mengatakan sebuah teori salah dengan menunjukan sebuah eksperimen yang dianggap bertentangan namun hanya diuji sekali, tidak otomatis meruntuhkan teori tersebut. Hasil uji yang dianggap bertentangan itu harus dites juga keabsahannya, karena pada banyak kasus, percobaan yang diklaim bertentangan itu setelah diselidiki memiliki cacat dalam standar ilmiah dan percobaan. Contoh paling hangat saat Teori Relativitas Khusus Einstein ditantang dengan penemuan partikel neutrino yang lebih cepat dari cahaya. Namun penyelidikan lebih lanjut membuktikan bahwa ada elemen eksperimen pengukuran yang tidak akurat dalam percobaan neutrino tersebut. Tak hanya teorinya sendiri yang harus siap ditantang, tetapi "bukti" yang dianggap bertentangannya pun harus siap ditantang balik.

2) Model

Istilah “model” juga sering disalahfahami karena beberapa alasan. Model dalam pengertian ilmiah adalah cara mengukur fenomena alam tertentu dengan “analogi” sehingga kita dapat memahami fenomena itu lebih baik. Tiap bidang sains biasanya memiliki definisi “model” sendiri, namun ide dasarnya adalah sama.

Para ilmuwan menghabiskan jutaan jam eksperimen untuk membangun model, membandingkan dengan model lainnya, dan menyempurnakan model mereka untuk memberikan hasil seakurat mungkin. Jadi, model bukan “sampel sederhana” yang tidak cocok untuk diterapkan pada fenomena sesungguhnya. Pada saat ilmuwan menyusun model iklim, artinya mereka mengumpulkan data sebanyak mungkin dari berbagai sumber, mengolahnya, dan memperkirakan hasil pengolahan tersebut sehingga kita bisa mempelajari cara kerja atmosfer kita. Sehingga kita mendapat wawasan untuk memprediksi teka-teki kerja iklim dan kita bisa mempersiapkan konsekuensinya.

3) Skeptis

Penulis ilmiah terkemuka Michael Specter merangkum dengan amat akurat bagaimana definisi spektis seharusnya digunakan: “Jadilah skeptis. Tapi ketika Anda mendapat bukti, terimalah bukti tersebut.” Istilah skeptis sering digunakan para penolak sains arus-utama seperti penganut pseudosains/sains-semu: “skeptis vaksin”, “skeptis perubahan iklim”, “skeptis obat farmasi”, dan sebagainya. Maka, mereka sering menggunakan istilah skeptis sebagai alasan penolakan terhadap hasil eksperimen atau bukti yang mendukung sains arus-utama yang mereka tentang. Apapun hasilnya, akan dituduh sebagai “hasil konspirasi”.

Penolakan terhadap bukti-bukti yang ditunjukkan sains arus-utama, bukanlah skeptis dalam arti sesungguhnya. Para penolak ini hanyalah orang-orang penganut faham contrarianism alias penyangkalan.

Seorang skeptis sejati akan melihat semua bukti ilmiah, tanpa memilah yang dia anggap suka atau perlu saja, dan bersedia menganalisis semua fakta tanpa bias. Ketika bukti mengatakan sesuatu, seorang skeptis dapat menerima hasilnya sebelum ada bukti baru yang disajikan.

4) Signifikan

Ah, signifikan… Banyak kalimat seperti “telah terjadi peningkatan autisme yang signifikan secara statistik pada bayi yang diberikan vaksin” atau “ada bukti signifikan yang mengatakan bahwa peluruhan radioaktif tidak akurat sehingga usia Bumi tidak setua yang ditulis di buku sains”, dan hal-hal lain. Banyak sekali istilah “signifikan secara statistik” yang digunakan para penyangkal sebagai bukti untuk menentang sains arus-utama. Padahal, dalam statistik, “signifikan” tidak berarti “penting”. Secara statistik sesuatu disebut signifikan, jika tidak mungkin terjadi dalam kondisi acak. Jadi signifikan tidak selalu berarti ada dampak berarti yang tersembunyi. Pada percobaan ilmiah yang ketat, hasil yang signifikan akan bermakna banyak hal. Namun pada percobaan yang disetting buruk (seperti halnya pada percobaan-percobaan sains-semu), hasil “signifikan” di sini tidak berarti apa-apa karena semua variabel tidak dikontrol.

5) Alami dan kimiawi

Dalam media popular, alami telah menjadi kata yang menjabarkan tentang kesehatan dan vitalitas. “Obat-obatan yang beredar sangat berbahaya jika dikonsumsi karena berasal dari bahan yang tidak alami”, “ramuan alami jauh lebih baik daripada obat-obatan kimiawi buatan laboratorium”, adalah sedikit diantara kalimat-kalimat yang sering didengar dan mendiskretkan “kimiawi”.

Satu hal penting yang sering dilupakan: Tidak semua yang alami itu baik bagi Anda. Alami secara sederhana berarti “berasal dari alam”. Arsenik itu alami, tetapi mengkonsumsi arsenik dapat berakibat fatal. Terkena bisa hewan atau tanaman beracun dapat membunuh padahal mereka semua “alami”. Bahkan hal-hal “alami” yang netral seperti air dan oksigen bisa membunuh jika digunakan secara berlebihan. Mungkin sulit membayangkan ada orang yang mati karena keracunan air, tapi hal ini sering terjadi.

Bahkan dalam definisi sains-semu yang biasanya mengacu pada penggunaan pengobatan alternatif, alami tidak berarti selalu baik. Klaim dan iklan bombastis seperti obat-obatan alami dan herbal sering diselingi dengan klaim palsu atau hasil percobaan yang diselewengkan, sehingga akan membuat orang yang mengkonsumsinya mengalami komplikasi kesehatan yang serius. Bukan berarti semua pengobatan alternatif itu buruk, hanya saja kita harus waspada dan tidak terjebak dengan kampanye “alami vs kimiawi” yang diselewengkan.

6) Bahan Kimia

Pengunaan bahan kimia sering dijadikan musuh bersama dan dianggap identic dengan pengrusakan. Penambahan floride pada pasta gigi, penggunaan pupuk kimia untuk pertanian, dan hal-hal lain membuat reputasi “bahan kimia” sebagai bahan jahat. Padahal bahan kimia ada dimana-mana. Air, oksigen, nitrogen, fosfor, apapun yang Anda minum dan makan, adalah bahan kimia, dan semuanya akan membunuh Anda cepat atau lambat. Oksigen misalnya adalah zat yang membuat Anda tua, tidak menghirup oksigen akan membuat sel-sel tubuh Anda akan tetap muda. Permasalahannya, ada bahan kimia yang cepat membunuh, ada yang lambat membunuh, ada yang membunuh dalam dosis tertentu, ada juga yang masih bisa ditoleransi tubuh. Penuduhan yang membabi-buta justru membuat kita kekurangan bahan kimia yang dibutuhkan.

Sistem pendidikan yang cenderung longgar membuat pemahaman atas sains menjadi lemah sehingga menjadi gampang untuk disalahartikan bahkan diselewengkan. Hal ini diperparah oleh klaim-klaim semu yang dikobarkan oleh golongan fanatik penafsir ajaran tertentu untuk membentengi kepercayaan tertentu yang dirasa bertentangan dengan sains arus-utama. Dan sebagai hasilnya, banyak penolakan terhadap fakta-fakta ilmiah dan penyangkalan terhadap sains terjadi dimana-mana karena mereka tidak memahami dengan benar hakikat sains itu sendiri.

bacaan tambahan:
http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=just-a-theory-7-misused-science-words
http://www.livescience.com/3345-natural-products-dubious-claims.html
http://plato.stanford.edu/entries/models-science/
http://science.kennesaw.edu/~rmatson/3380theory.html
http://www.math.columbia.edu/~woit/wordpress/?p=5880

[uploader]

Apakah Dunia Ilmiah Takut terhadap Hal-hal Supernatural dan Pseudoilmiah?


http://www.fromquarkstoquasars.com/wp-content/uploads/2013/08/1170807_500181830068231_296085047_n-300x300.jpg
Bukan sekali saja, kita mendengar tuduhan, “dunia ilmiah menolak kehadiran hal-hal mistik dan supernatural karena kemampuan sains sangat terbatas atau mereka takut meruntuhkan rumus-rumus mereka karena persamaan mereka tidak bisa menjelaskan fenomena hantu misalnya,” atau perkataan “para ilmuwan yang materialistis tidak mau kehadiran hal-hal gaib dan dimasukan ke dalam ranah ilmiah karena memang mereka ketakutan terhadap kemungkinan rontoknya ilmu-ilmu mereka,” atau para kreasionis yang mengatakan “evolusi adalah sains kering dan munafik, tak mengindahkan kemungkinan adanya penciptaan gaib, lalu hanya mengandai-andai terhadap sesuatu yang mustahil terjadi.” Tuduhan-tuduhan semacam ini semakin panjang dan memburai kemana-mana sampai-sampai banyak orang yang menentang sains dan pengajarannya karena takut menggerogoti keimanan mereka dan tak sedikit yang mengidentikan sains sebagai ajaran antituhan.

Sejarah dan formalisme sains tidak bisa dipisahkan dari ajarah filsafat positivismenya Auguste Comte. Positivisme yang diperkenalkan Comte telah merubah total kehidupan intelektual abad sembilan belas dan seterusnya dengan formalismenya yang ketat untuk memisahkan sains dari dunia metafisik dan gaib. Ajaran positivisme yang berkaitan erat dengan faham naturalisme yang menjadi dasar sains mengisyaratkan bahwa objetivitas sains harus didirikan berdasarkan fakta yang dapat diamati secara langsung, sehingga ketika ilmuwan menyusun sains, mereka berpijak pada realitas objektif.

Namun, terutama setelah era fisika kuantum lahir, naturalisme sains tidak mensyaratkan kalau hanya alam saja yang ada. Sains hanya mencatat bahwa alam adalah satu-satunya standar objektif yang kita miliki. Supernatural tidak ditinggalkan atau ditolak, hanya tidak diperhitungkan karena hal-hal supernatural tidak pernah teramati secara sah.

Sains modern tidak dalam cara apapun meninggalkan kemungkinan adanya pengaruh luar, bahkan bila itu Tuhan atau hantu. Saat bukti pengaruh luar tersebut diamati, ia akan dimasukkan. Sains tidak melibatkan apapun yang tidak memiliki bukti yang dapat di uji. Hipotesis dapat dimasukkan namun tidak pernah didukung bukanlah bagian dari sains. Walau begitu, fenomena tak teramati ini hanya dipisahkan dari pertimbangan ilmiah; tidak disingkirkan dari kehidupan seluruhnya. Masyarakat bebas menerima atau menolaknya sesuai keinginan mereka, dan sains mutlak tidak mengatakan apapun tentang subjek tersebut. Sains tidak hanya menyingkirkan penerimaan pengaruh Tuhan; ia juga menyingkirkan penolakan terhadap pengaruh Tuhan.

Evolusi, sebagai teori sains utama yang dituduh antituhan, tidak sendirian dalam naturalismenya. Semua sains, semua rekayasa teknik, dan sebagian besar penemuan manusia sama naturalistiknya. Bila kita harus membuang evolusi karena filosofi ini, maka kita harus pula membuang navigasi, metreologi, pertanian, arsitektur, percetakan, hukum, dan semua subjek untuk alasan yang sama. Rancangan cerdas mengimplikasikan naturalisme filosofis. Seperti dicatat di atas, semua sains, industri, pertanian, dan lainnya berdasarkan alam. Itu tidak menghentikan evolusionis, ilmuan lain, insinyur, pengusaha, dan petani untuk mampu melihat diluar materialisme dan menemukan spiritualitas dalam hidup mereka.

Para penyangkal tampak memerlukan bukti material objektif untuk mendukung spiritualitas mereka. Namun itu, tentu saja, membuat spiritualitas mereka naturalistik. Untuk semua keluhan mereka mengenai materialisme, penyangkal mencoba meluaskan materialisme ke bidang agama dengan menyebarkan sains yang pseudo, yang justru akan menggerogoti objetifitas keimanan mereka.


***
http://www.scientificamerican.com/media/inline/what-is-pseudoscience_1.jpg
“Bukti” dari mitos-mitos yang bermunculan sepanjang sejarah tak pernah surut seiring waktu. Hal-hal supernatural dan paranormal masih terus beredar. Klaim-klaim seperti kesaksian mata melihat UFO, monster, alien, hantu, bahkan roh tokoh suci semakin semarak di tiap abadnya. Tentu saja mengusik, mengapa sains tidak bisa membuktikan fenomena-fenomena seperti ini? Apakah para ilmuwan bersekongkol dengan membutakan otak mereka terhadap teori-teori “alternative” yang bisa menjelaskan fenomena supernatural di dunia tempat tinggal kita dengan menolaknya?

Seperti ditulis di atas, sains tidak pernah menolak teori alternatif apapun terhadap penjelasan suatu fenomena selama alternative tersebut dapat diuji untuk menilai keabsahannya. Sains yang tak pernah merasa cukup dan lengkap, selalu mempertimbangkan berbagai alternatif baru di luar sains mapan, untuk menjelaskan berbagai fenomena baru yang semakin banyak dan belum terjawab. Itu sebabnya, banyak fisikawan yang kembali menguji persamaan Dinamika Newton yang Dimodifikasi untuk materi gelap/dark matter meski persamaannya sudah dinyatakan “tamat” oleh relativitasnya Einstein. Dana penelitian juga semakin bertambah setiap tahunnya untuk meneliti pengobatan alternatif yang belum terbukti kesuksesannya secara valid dibandingkan pengobatan konvensional.

Lalu bagaimana dengan fenomena supernatural? Mengapa sains seolah menutup total kemungkinan tersebut? Untuk menjawab pertanyaan ini, kita perlu melihat komunitas ilmiah dalam memandang maraknya klaim-klaim menakjubkan ini. Salah satu contoh terkenal untuk kasus ini saat salah seorang professor dari Universitas Cornell (salah satu perguruan tinggi paling prestisius di AS, anggota Ivy League), Prof. Daryl J. Bem mempublikasikan sebuah studi yang menjadi bukti tentang keberadaan kekuatan metafisik. Bagaimana reaksi komunitas ilmiah? Nyatanya, Bem tidak dikucilkan dari komunitas ilmiah, jabatan akademiknya tidak dicabut, hasil penelitiannya pun tidak diblokir dari jurnal sains. Patut dicatat bahwa hasil penelitian Bem diterbitkan dalam jurnal ilmiah. Jadi, istilah “konspirasi” untuk menyingkirkan supernatural dari sains tidak terbukti.

Hasil studi Bem tersebut kemudian ditanggapi secara serius, dan tim peneliti lain melakukan pengujian ulang terhadap studi yang dilakukan Bem sebelumnya. Pengujian ulang merupakan aspek paling penting dalam metode ilmiah. Anda bebas mengeluarkan klaim apapun (baik itu untuk menolak sains mapan maupun mendukung sains mapan sekalipun), namun semua klaim itu akan divalidasi terus-terusan sehingga terlihat kekonsistenannya. Tentu saja pengujian dilakukan di bawah kondisi ilmiah yang ketat untuk meminimalisir variable tak terkontrol yang dapat menimbulkan bias. Jika peneliti lain tidak bisa mengulang hasil penelitian asli dengan metodelogi yang sama, itu artinya ada yang salah dengan studi asli.

Singkat cerita, peneliti lain tidak mendapatkan hasil yang sama dengan hasil yang didapatkan pada saat Bem melakukan studinya. Tentu saja para pendukung metafisik menggugat hasil-hasil ilmuwan (pengujian ulang dilakukan oleh tim berbeda dan berkali-kali) dengan tuduhan hasil negatif itu sengaja dibuat untuk mendikretkan kekuatan metafisik. Masalahnya, Bem dengan berjiwa besar mengucapkan selamat kepada ilmuwan lain yang membuktikan hasil studinya negatif dan mengakui bahwa dia melakukan studi dengan pengkondisian yang longgar, dan mengambil kesimpulan terlalu cepat. (Paper Bem saya cantumkan di bagian referensi tautan)

http://www.fsteiger.com/cartoon.gif
Contoh kasus yang lebih spektakuler: penemuan partikel neutrino yang dapat bergerak lebih cepat daripada cahaya.”23 September 2011, dunia sains tersentak, ilmuwan CERN mengumumkan studi bahwa mereka menyelidiki bahwa ada neutrino yang bergerak melebihi kecepatan cahaya. Semua orang yang faham sains sadar konsekuensi mengerikan ini: jika penemuan ini benar, sejarah sains akan jungkir balik. Semua dasar sains modern (terutama fisika elementer, kosmologi, dan kimia partikel) berpijak pada relativitas Einstein. Jika relativitas Einstein terbukti keliru, jutaan penemuan sains harus diselediki ulang, sejarah sains harus ditulis dalam lembaran baru dan berbeda. Seakan-akan kemajuan seabad fisika dan sains akan runtuh. Dunia ketar-ketir, media heboh dengan pemberitaan bombastis, “Keliru kah Einstein?”, “Lebih Cepat dari Cahaya, Neutrino Meruntuhkan Relativitas”, “Keruntuhan Fisika”, dan judul-judul bombastis lainnya.

Semua pemberitaan ini (terutama tulisan-tulisan minggu pertama), seolah mengesankan bahwa hasil penelitian neutrino tersebut sudah valid. Apa yang tidak ditulis media (atau terlupakan), adalah hasil yang didapat itu merupakan hasil satu kali percobaan dan belum dikonfirmasi.

Sebagian besar komunitas ilmiah bereaksi dengan sangat hati-hati. Relativitas adalah salah satu pilar utama sains modern, pembuktian ketidakvalidannya akan menimbulkan masalah amat besar (meski dari sudut perkembangan sains, akan menjadi kemajuan pengetahuan yang amat besar). Sejak pertama kali dirumuskan, relativitas selalu berhasil menghitung akurat fenomena berdasarkan persamaan matematikanya, bahkan relativitas menghasilkan prediksi-prediksi mencengangkan melampaui teknologi pada zamannya yang kemudian terbukti keakuratannya. Maka penelitian ulang atas neutrino itu pun dilakukan. Pada akhirnya, apapun yang menantang sains, harus siap ditantang balik juga. Pada kasus neutrino, hasil yang menyimpang terjadi karena beberapa kesalahan sederhana dalam pengukuran, bahkan termasuk adanya masalah dalam kabel peralatan.


http://vicskeptics.files.wordpress.com/2011/07/scivspseudosci3.jpg

Kasus klaim yang telanjur menyebar namun kemudian terbukti salah saat diverifikasi amat-amat banyak terjadi. Para pegiat penyebar pseudosains seperti kreasionis dan supernaturalis banyak terjebak dengan peristiwa ini, sehingga tuduhan terhadap dunia sains menjadi semakin akut.

Para ilmuwan sejatinya merupakan para petualang untuk memahami alam dengan lebih baik. Proses peer review adalah pertahanan yang amat baik untuk menghilangkan bias dan subjektifitas. Dalam sains, ada dua cara untuk membuat nama Anda termashyur: membuktikan sesuatu salah atau menemukan hal yang baru. Einstein akan selalu dikenang sebagai penemu relativitas, hal yang baru. Copernicus, Kepler, Galileo akan dikenang karena pencapaian luar biasa mereka dalam heliosentris (disamping ilmuwan-ilmuwan lain), membuktikan geosentris sebagai teori yang keliru. Maka, jika Anda dapat membuktikan evolusi sebagai teori yang salah, satu tempat dalam daftar pemenang Nobel akan Anda kuasai.

Sains tidak alergi terhadap penolakan teori lama atau pengusulan sesuatu yang baru. Sejarah sains dibentuk dari penolakan gagasan lama dan usulan gagasan baru. Yang dituntut dari sains adalah klaim-klaim Anda harus dapat dibuktikan secara objektif tanpa bias. Tanpa hal ini, klaim Anda akan terpuruk pada lembah pseudosains, secanggih apapun hasil percobaan Anda.

Mengapa sains belum atau tidak membuktikan keberadaan hal-hal paranormal? Sederhana saja, terlalu sedikit atau malah tidak ada bukti yang mendukung keberadaanya. Jika dengan memijat aura, Anda bisa menjadi sembuh dan terbukti juga untuk pasien lain, komunitas dunia medis akan berterima kasih sekali.

Dari sudut pandang keuangan, karena dana penelitian terbatas sementara banyak “ide-ide ilmiah”, maka tak peduli appaun idenya, baik itu yang normal maupun paranormal, akan dievalusi kelayakan studinya. Sejauh ini, hal-hal seperti supernatural belum memiliki bukti kuat dan bukan daerah utama untuk studi aktif karena kurangnya bukti pendukung (bukan berarti studi tersebut tidak ada, penelitian di area itu masih terus dilakukan).

Jadi, bukan karena ilmuwan menolak untuk melihat bukti, tetapi memang karena tidak ada bukti untuk bisa dilihat.

Bacaan tambahan:
http://www.examiner.com/article/proof-of-psychic-powers-of-humankind-discovered-by-princeton-researchers
http://www.sciencebits.com/RandiPrize
http://news.discovery.com/human/psychology/do-scientists-fear-the-paranormal-130115.htm
http://physics.about.com/od/physicsmtop/g/mond.htm
http://www.sfgate.com/science/article/Military-examines-beaming-up-data-people-2644406.php
http://dbem.ws/FeelingFuture.pdf
http://www.news.cornell.edu/stories/2010/12/study-looks-brains-ability-see-future
http://news.discovery.com/human/psychology/controversial-esp-study-fails-yet-again-120912.htm
http://www.csicop.org/specialarticles/show/the_house_of_skeptics_serves_psi_and_crow
http://www.nytimes.com/2011/09/30/opinion/30iht-eddas30.html?_r=0
http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=was-einstein-wrong-about-relativity
http://www.universetoday.com/33113/heliocentric-model/
http://www.livescience.com/7691-evidence-paranormal-improve.html