Butterfly Effect (Efek Kupu-kupu): Ketergantungan yang Peka Terhadap Kondisi Awal

Bagikan Artikel ini di:

Efek kupu-kupu (bahasa inggris: Butterfly effect) adalah istilah dalam “Teori Chaos” (Chaos Theory) yang berhubungan dengan “ketergantungan yang peka terhadap kondisi awal” (sensitive dependence on initial conditions), dimana perubahan kecil pada satu tempat dalam suatu sistem non-linear dapat mengakibatkan perbedaan besar dalam keadaan kemudian. Istilah yang pertama kali dipakai oleh Edward Norton Lorenz ini merujuk pada sebuah pemikiran bahwa kepakan sayap kupu-kupu di hutan belantara Brazil secara teori dapat menghasilkan tornado di Texas beberapa bulan kemudian. Fenomena ini juga dikenal sebagai sistem yang ketergantungannya sangat peka terhadap kondisi awal. Perubahan yang hanya sedikit pada kondisi awal, dapat mengubah secara drastis kelakuan sistem pada jangka panjang.

Jika suatu sistem dimulai dengan kondisi awal misalnya 2, maka hasil akhir dari sistem yang sama akan jauh berbeda jika dimulai dengan 2,000001 di mana 0,000001 sangat kecil sekali dan wajar untuk diabaikan. Dengan kata lain: kesalahan yang sangat kecil akan menyebabkan bencana dikemudian hari.

“Teori Chaos” adalah teori yang berkenaan dengan sistem yang tidak teratur seperti awan, pohon, garis pantai, ombak dll: random, tidak teratur dan anarkis. Namun bila dilakukan pembagian (fraksi) atas bagian-bagian yang kecil, maka sistem yang besar yang tidak teratur ini didapati sebagai pengulangan dari bagian-bagian yang teratur. Secara statistik: Chaos adalah kelakuan stokastik dari sistem yang deterministik. Sistem yang deterministik (sederhana, satu solusi) bila ditumpuk-tumpuk akan menjadi sistem yang stokastik (rumit, solusi banyak).

SEJARAH BUTTERFLY EFFECT

Gambar Butterfly effect

Efek kupu-kupu dicetuskan pada tahun 1962 oleh seorang professor di MIT, Edward Norton Lorenz. Pada suatu hari Lorenz yang merupakan ahli bidang meteorologi mencetak hasil perhitungannya di atas sehelai kertas dengan enam angka di belakang koma (..,506127). Untuk mempercepat hasil pekerjaanya ia membulatkan bilangan itu menjadi (..,506). Saat data angka di plot dalam kurva, ia menemukan hal yang mengejutkan. Kurva yang ia peroleh tidak sama dengan kurva sebelumnya.

Kurva yang sebelumnya berhimpit lambat laun menyimpang dari seharusnya dan malahan membentuk suatu pola indah mirip sayap kupu-kupu. Secara dramatis (dengan pembulatan 0,000127) hasil yang didapat sangat jauh berbeda, hal inilah yang melatarbelakangi teori butterfly effect, dimana perbedaan yang demikian kecilnya laksana kepakan sayap kupu-kupu di hutan belantara Brazil mampu menghasilkan sebuah angin tornado di Texas beberapa bulan kemudian. Dari sinilah teori Chaos berasal. Teori Chaos sendiri berarti sebuah sistem matematis yang peka terhadap perubahan awal, atau lebih mudahnya sedikit perubahan awal pada sistem dapat mengubah kondisi keseluruhan sistem tersebut secara dramatis.

Jika kita coba lihat dari sisi lain, efek kupu-kupu ini memiliki arti bahwa perbuatan kecil dalam hidup kita bagai kepakan sayap kupu-kupu dimana dapat berarti besar dalam sejarah dunia yang dalam hal ini bertindak seperti angin tornado. Setiap hal yang dilakukan manusia di dunia akan berpengaruh besar dalam sejarah dunia walaupun hal itu sering dianggap remeh seperti mengambil sebuah paku di tengah jalan. Kita sendiri tak tahu mengapa kita berada di kondisi yang kita miliki sekarang. Bisa saja seharusnya sekarang kita sudah mati karena kecelakaan atau bisa saja seharusnya kita sekarang berdiri di depan orang banyak meneriakkan kemenangan kita dalam sebuah olimpiade. Tentu saja peristiwa lalu yang besar maupun kecillah yang menyebabkan semua ini terjadi. Semua sejarah yang terjadi di dunia ini merupakan kombinasi acak dari seluruh perbuatan yang dilakukan manusia. Masing-masing manusia berkontribusi pada sejarah dunia. Jadi, sebenarnya kita hidup dalam dunia yang sangat penuh akan pintu-pintu kemungkinan. Peristiwa sekecil apapun dapat membuka sebuah pintu sejarah dan menutup pintu lainnya. Dan sejarah dunia hanya mencatat satu-persatu pintu-pintu yang dilewatinya.

Pada tahun 1963 Lorenz menerbitkan studi teoritis efek ini dalam artikel terkenal yang berjudul Deterministic Nonperiodic Flow (“Aliran non-periodik yang menentukan”). Berdasarkan artikel itu, kemudian ia mengatakan: “Seorang meteorolog mendapati bahwa jika teori ini benar, maka satu kepakan sayap burung camar laut (seagull) dapat mengubah jalannya cuaca untuk selamanya.” Atas anjuran rekan-rekan sejawatnya, dalam kuliah-kuliah dan publikasi selanjutnya, Lorenz menggunakan contoh yang lebih puitis, yaitu memakai kupu-kupu. Menurut Lorenz, suatu kali ia tidak mempunyai judul untuk ceramahnya pada pertemuan ke-139 American Association for the Advancement of Science tahun 1972, Philip Merilees mengusulkan judul “Does the flap of a butterfly’s wings in Brazil set off a tornado in Texas?” (“Apakah kepakan sayap kupu-kupu di Brasil menyulut angin ribut di Texas?”). Meskipun kepakan sayap kupu-kupu tetap konstan dalam konsep ini, lokasi kupu-kupu, dampaknya dan lokasi dari dampak-dampak selanjutnya dapat bervariaasi luas.

Kepakan sayap kupu-kupu secara teori menyebabkan perubahan-perubahan sangat kecil dalam atmosfir bumi yang akhirnya mengubah jalur angin ribut (tornado) atau menunda, mempercepat bahkan mencegah terjadinya tornado di tempat lain. Kepakan sayap ini merujuk kepada perubahan kecil dari kondisi awal suatu sistem, yang mengakibatkan rantaian peristiwa menuju kepada perubahan skala besar (bandingkan: “efek domino” atau domino effect. Jikalau kupu-kupu itu tidak mengepakkan sayapnya, trayektori sistem tersebut akan berbeda jauh.

Perhatikan bahwa kupu-kupu tidak menyebabkan angin ribut atau tornado. Kepakan sayapnya adalah bagian dari kondisi awal; satu himpunan kondisi menghasilkan tornado, sedangkan himpunan kondisi lain tidak. Mungkin saja himpunan kondisi yang tidak melibatkan kepakan sayap kupu-kupu menjadi penyebab angin ribut.

Istilah “butterfly effect” tidak digunakan dalam cerita ini, tetapi asal usul penggunaan kupu-kupu dalam konsep ini adalah dari cerita yang ditulis pada tahun 1952 oleh Ray Bradbury, “A Sound of Thunder” (“Suara guntur”).

KETERATURAN ALAM SEMESTA

Sebagai muslim, kita percaya sepenuhnya bahwa semua kejadian dalam hidup kita adalah ketentuan dari Allah yang pasti akan terjadi. Semua hal tidak ada yang luput dari ilmu dan kehendak-Nya. Tidak satupun kejadian yang tiba-tiba dan “kebetulan”.

Semua hal selalu berada dalam pengaturan dan ketentuan-Nya yang Maha Agung. Semua kejadian di alam semesta ini ritmis dan teratur di sisi Allah Yang Maha Mengatur. Namun tampak random di mata manusia, karena sifat manusia yang tidak memiliki cukup ilmu untuk memahaminya.

Kendati kita yakin akan keteraturan hukum Allah atas alam semesta ini, namun ada penjelasan yang bisa dipelajari dari teori Lorenzt. Justru karena manusia tidak mengetahui skenario global di alam semesta, maka semua tampak random pada awalnya. Kita baru mengetahui betapa ritmis dan teratur hidup ini saat semua telah terjadi.

Hal-hal yang belum terjadi akan selalu menjadi rahasia bagi manusia, yang tidak seorangpun bisa memastikannya. Seorang anak muda yang selesai kuliah di sebuah fakultas dan tengah mencari kerja, ada sangat banyak faktor yang mempengaruhi diterima atau ditolak untuk bekerja di suatu instansi. Faktor-faktor itu tampak sebagai hal yang random. Bahwa nantinya ternyata ia bekerja sesuai dengan spesialisasi fakultasnya; atau berbeda sama sekali dengan ilmu yang ditekuninya, pada awalnya tampak sebagai hal yang random.

Seorang pemuda lajang yang tengah berproses mendapatkan pasangan hidup, ada terlalu banyak faktor random yang tidak bisa diketahui dengan pasti, siapakah yang akan menjadi jodohnya. Faktor apakah yang bisa membuat dirinya berjodoh atau tidak berjodoh dengan seseorang. Usaha apakah yang bisa membuat dirinya bertemu jodoh. Itu semua tampak sebagai hal yang rumit dan random.

APLIKASI BUTTERFLY EFFECT DALAM TEORI CHAOS

Ilmu pengetahuan berkembang tanpa jeda selama empat ratus tahun terakhir. Setiap penemuan baru memunculkan permasalahan dan metode pemecahan baru, serta membuka lebar ranah eksplorasi baru. Sampai saat ini ilmuwan belum berhenti berkarya, mereka terus menemukan perangkat-perangkat baru untuk melangkah lebih jauh.

Perkembangan ilmu pengetahuan itu, tidak semuanya menunjukkan gerak linier atau melingkar seperti yang dikemukakan di atas, tetapi juga ada yang bersifat non-linier . Hal ini disebabkan oleh kompleksitas permasalahan yang diakibatkan oleh kemajuan ilmu dan teknologi yang terus berlangsung dengan “lompatan-lompatan” yang mengejutkan, sehingga membutuhkan kreativitas masyarakat untuk mencari alternatif-alternatif jawaban dalam memecahkan permasalahannya. Katherine Hayles mengemukakan bahwa ketimpangan dalam kemajuan ilmu-ilmu alam bila dibandingkan dengan kemajuan ilmu-ilmu social dan humaniora, telah menyebabkan banyak persoalan kemanusiaan yang tidak terselesaikan. Kemajuan ilmu dan teknologi telah menghasilkan dampak negatif seperti penghabisan sumber daya alam, kerusakan lingkungan, polusi dalam berbagai bentuk dan melebarnya lubang ozon. Serta permasalahan dalam aspek-aspek moral, pandangan hidup, agama, hubungan-hubungan social, bahasa dan komunikasi, seni dan budaya. Oleh karena itu kemajuan ilmu dan teknologi telah melahirkan suatu dikotomi dan dilemma bagi umat manusia.

Baca juga:

Pendapat yang sama juga dikemukakan oleh Capra yang membuat rincian fenomena dunia modern yang didukung oleh kecanggihan ilmu dan teknologi dengan mengabaikan etika, estetika dan keseimbangan alam, yaitu:

1. Pengembangan senjata nuklir. Ancaman perang nuklir merupakan bahaya terbesar yang dihadapi oleh manusia saat ini, meskipun bukan satusatunya;

2. Kerusakan ekosistem global dan evolusi kehidupan. Kemerosotan kualitas lingkungan alam dalam bentuk krisis udara, air, makanan dan ekologi. Oleh karena itu, jelaslah bahwa ilmu dan teknologi sangat mengganggu dan merusak system ekologi yang menjadi gantungan eksistensi manusia;

3. Krisis ekonomi global. Akibat krisis ini maka terjadi peningkatan yang signifikan terhadap angka kejahatan dan kekerasan, sehingga kecemasan, kekacauan dan ketidaknyamanan hidup menjadi persoalan mendasar bagi manusia modern.

Lebih lanjut Capra mengemukakan bahwa ketidakseimbangan antara kemajuan pengetahuan yang rasional, kekuatan intelektual dan keterampilan teknologi di satu sisi dengan perkembangan kebijaksanaan, spritualitas dan etika di sisi yang lain telah menimbulkan ketidakpastian, ketidakaturan dan chaos.

Sementara itu, Spengler dalam bukunya “The Decline of the West” berpendapat bahwa ilmu pengetahuan berkembang secara melingkar, berawal dari periode penelitian alam pada masa Romawi dan penemuan teori-teori baru yang membuka jalan bagi periode-periode konsolidasi yang selama masa itu pengetahuan ilmiah tidak berkembang. Manakala ilmuwan menjadi semakin sombong dan kurang toleran terhadap system kepercayaan lain, terutama keyakinan agama, masyarakat akan menentangnya dan mempraktekkan fundamentalis agama dan sistem keyakinan lain yang irasional. Spengler memperkirakan kejatuhan ilmu pengetahuan dan kebangkitan irasionalitas akan dimulai pada akhir millennium ini. Lebih lanjut Baudrillard mengemukakan bahwa gerak kemajuan yang linier itu kini berhenti, sehingga tidak ada lagi yang disebut “masa depan”. Karena tidak ada lagi masa depan, maka yang terjadi adalah sebuah proses titik-balik sejarah yang kompleks, yaitu proses “kembali ke masa lalu” dengan memungut kembali “puing-puing masa lalu” di dalam sebuah kondisi “turbulence” dan “chaos” yang kompleks. Inilah kondisi posmodernitas.

Pemaparan-pemaparan di atas menggambarkan bahwa sistem chaos merupakan salah satu “jembatan” untuk mengatasi kesenjangan ilmu pengetahuan alam dengan ilmu-ilmu sosial dan humaniora seperti etika, sastra, seni atau agama dalam memperjelas kehidupan manusia. Sehingga ilmu pengetahuan dapat berkembang secara “selaras” dan “memanusiakan manusia” menuju umat manusia yang lebih maju sekaligus beradab. Melalui sebuah kondisi chaos terjadi inovasi dan penemuan baru dalam ilmu pengetahuan dengan menyelaraskan, menyeimbangkan dan menyilangkan antara ilmu pengetahuan alam dengan etika, sastra, seni atau agama. Seperti yang dikemukakan oleh Harold Bloom bahwa teori chaos dan kompleksitas merepresentasikan ilmu pengetahuan baru yang lebih unggul ketimbang metode reduksionis Newton, Einstein dan Darwin yang kurang menarik. Tanpa teori chaos banyak fenomena yang sangat mustahil dapat diprediksi. Dengan teori chaos ilmu-ilmu alam berkembang lebih “manusiawi” lagi. Keadaan chaos dan kompleks itu telah mendorong lahirnya “paradigm ilmu pengetahuan baru” yang salah satu bentuknya diajukan oleh Fritjof Capra. Melalui The Tao of Physics, Capra menawarkan interpretasi ala Tao yang menurutnya dapat mengatasi kebuntuan dan paradoks dalam bidang penelitian fisika kuantum di masa yang akan datang, sekaligus membuka wacana sains dan agama. Menurut Capra dengan mengelaborasi esensi dan aspirasi sains dan agama, definisi sains mungkin dapat dirumuskan relative mudah meskipun memiliki objek kajian yang beragam dan punya kekhasan masing-masing, seperti: fisika, kimia, biologi, psikologi, sosiologi dan lain-lain. Lebih lanjut Capra menyatakan bahwa hubungan antara sains-agama sebagai upaya untuk menunjukkan bahwa sains adalah salah satu jalan untuk memperoleh pengetahuan yang sah, bersama diantara sejumlah lainnya, sehingga bisa hidup damai berdampingan dengan agama.

Capra menganggap bahwa pandangan fisika kuantum-relativistik tentang realitas pada dasarnya bersifat organis, sejajar dengan pandangan mistik nonteistik Timur yang juga memandang realitas terdasar bersifat organis. Selanjutnya Capra mengemukakan kalau sains dan mistisisme memiliki pandangan fundamental yang sama tentang realitas, yaitu organis, maka struktur sosial dan ekonomi masyarakat modern yang berdasarkan pandangan mekanistik harus diubah secara radikal melalui sebuah revolusi budaya. Revolusi ini dapat dilaksanakan dengan cara mengambil sebagian sikap-sikap Yin dari mistisisme Timur untuk melengkapi sikap-sikap Yang dari sains barat. Dengan perkataan lain, Capra mencoba menunjukkan adanya kesesuaian antara kecenderungan-kecenderungan baru dalam sains modern terutama fisika baru modern dengan sari pemikiran dalam tradisi religius timur. Munculnya fisika modern dengan mekanika kuantumnya yang bercirikan: waktu bersifat relatif, memandang alam semesta ini “saling terhubung” karena “bangunan dasar” pembentuknya sama, mengenal “prinsip ketidakpastian” pada tingkat subatom dan berusaha menjelaskan fenomena pada tingkat yang lebih kecil dari atom, seperti ditemukannya “quarks” sebagai partikel paling kecil yang membentuk proton dan neutron, telah membawa perubahan bukan hanya dalam bidang fisika tetapi juga di dalam bidang biologi, kosmologi, kimia dan filsafat.

Kasus lain yang kita hadapi sekarang adalah kasus pemanasan global yang terjadi karena tindakan manusia yang merusak alam. Oleh karena itu sudah seharusnya kita menanggapi serius fakta pemanasan global tersebut. Sekecil apapun perbuatan baik kita akan membawa pengaruh besar pada dunia dan akan mendapatkan penghargaan besar di mata Allah SWT.

“Telah nampak kerusakan di darat dan di laut disebabkan karena perbuatan tangan manusia, supaya Allah merasakan kepada mereka sebahagian dari (akibat) perbuatan mereka, agar mereka kembali (ke jalan yang benar).” (Q.S.Ar.Rum 30:41)

Tiga hal yang bisa kita simpulkan disini yaitu:

  1. Berfikirlah sebelum bertindak karena semua akan memiliki efek kedepannya baik ataupun buruk.
  2. Selalu waspada dengan apa yang akan terjadi kedepan atas apa yang kita perbuat.
  3. Jangan pernah lupa dengan hukum sebab akibat.

Referensi

[1] Megumiimos.Teori Butterfly Effect. http://megumiimoss.blogspot.com/p/teori-butterfly-effect-efek-kupu-kupu.html. Diakses pada 29 Januari 2019

[2] Wikepedia. Efek Kupu-kupu. https://id.wikipedia.org/wiki/Efek_kupu-kupu. Diakses pada 28 Januari 2019

[3] Liputan 6. Efek Kupu-kupu: 6 hal remeh ini mengubah nasib manusia. https://www.liputan6.com/global/read/2952573/efek-kupu-kupu-6-hal-remeh-ini-mengubah-nasib-dunia. Di akses pada 28 Januari 2019

[4] Kompasiana. Butterfly Effect. https://www.kompasiana.com/pakcah/57e5bddef97a6191471fd078/the-butterfly-effect-kepakan-sayap-kupu-kupu-yang-mengubah-hidupmu?page=all. Diakses pada 28 Januari 2019

Mahasiswa S1 Pendidikan Fisika UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta
Eko_Pardiyanto
Artikel Berhubungan:

Sponsor Warstek.com:
Bagikan Artikel ini di:

Tinggalkan Balasan

four × five =