Apa sih Pentingnya Belajar Fisika itu? Tinjauan Secara Agama

Fisika merupakan ilmu Allah juga. Fisika adalah ilmu yang secara luas mengkaji ayat-ayat Allah, yang terbentang di alam semesta. Para ulama sering menyebutnya ayat kauniyah. Dengan demikian, jika kita mempelajari fisika, sesungguhnya kita juga sedang membaca ayat-ayat Allah. Bahkan dalam ilmu Islam, fisika merupakan Ilmu Ath-thabi’ah. Ath-thabi’ah salah satunya bermakna “jejak” atau “tanda”. Dengan demikian, dalam pandangan Islam, ilmu fisika memiliki arti yang sangat dekat dengan Sang Pencipta Alam. Lebih dari itu istilah ‘ilmu,’alam, ‘aalamat (tanda), dan ‘aamal, memiliki keterkaitan yang jelas dalam bahasa arab.

Sains artinya penyelidikan tentang alam untuk menemukan kebenaran tentang cara alam ini bekerja dan lebih jauh lagi menemukan hukum-hukum yang mengaturnya. Fisika adalah bagian terbesar dari sains, selain kimia, biologi, dan ilmu-ilmu pasti lainnya.

blank
Para Ilmuwan Muslim terdahulu tengah melakukan penelitian dengan alat ukur.
(Sumber: http://republika.co.id)

Para ilmuwan muslim sejak dulu telah menggunakan alat-alat ukur untuk menemukan keteraturan ciptaan Allah SWT. Bagi mereka, menemukan keteraturan alam juga merupakan bentuk ibadah yang setara dengan ibadah-ibadah ghair-mahdah lainnya. Hal inilah yang membuat para ilmuwan muslim terdahulu selain shalih dalam beribadah, juga begitu gigih dan tekun dalam meneliti alam semesta.

Ilmuwan muslim terdahulu banyak sekali membuat alat ukur . Namun, sebagian besar dari kita mungkin belum pernah mendengar bahkan melihatnya. Alat-alat ukur tersebut terdiri dari pengukur waktu, pengukur ketinggian, pengukur arah (kompas), dan lain-lain.

blank
Model jam air karya Al-Khazini.
(Sumber: http://republika.co.id)

Para ilmuwan muslim membuat alat ukur waktu atau jam terdiri dari berbagai jenis, seperti jam matahari, jam pasir, jam mesin, dan jam air. Jenis jam lainnya yaitu jam air. Al-Khazini adalah salah satu ilmuwan yang berhasil membuat jam air. Selain itu, seorang ilmuwan muslim lainnya bernama Taqiyyuddin, yang merupakan ahli astronomi pada tahun 966 H, telah berhasil membuat jam mekanik di Istambul Turki.

Para ilmuwan muslim juga banyak membuat alat ukur petunjuk arah atau kita kenal sebagai kompas. Salah satu fungsinya adalah sebagai petunjuk arah shalat. Selain itu, petunjuk arah saat berlayar juga menggunakan kompas. Para ilmuwan muslim Spanyol membuat kompas, dan Christoper Colombus ternyata menggunakan kompas tersebut untuk menemukan benua Amerika. Tanpa kompas tersebut, kita tidak tahu apakah bisa menemukan benua Amerika saat itu.

blank
Model kompas yang dibuat oleh beberapa ilmuwan, seperti pelaut Ahmad bin Majid pada kurun ke-9 H/15 M, berdasarkan kitab beliau “Al-Fawa’id”. Model lainnya adalah kompas Bani ‘Uthmaniyyah pada kurun ke-19 M. kompas yang asli disimpan di Rautenstrsuch-Joest-Museum Fuer Volkerkunde
(Sumber: http://pixnio.com)

Pada umumnya, motivasi yang mendorong para ilmuwan muslim untuk membuat alat-alat ukur adalah sebagai alat bantu ibadah, yaitu sebagai petunjuk arah kiblat. Selain itu, juga untuk mempermudah masyarakat dalam menjalankan kehidupan sehari-hari. Semangat inilah yang harus kita tiru saat ini, yaitu bahwa motivasi dalam belajar adalah ibadah dan sebagai bentuk pengabdian kepada masyarakat umum. Tanpa semangat yang menyala dan motivasi yang benar dalam mencari ilmu, tak akan pernah meraih kegemilangan peradaban.

Kita dapat mengamati dan menganalisa alam semesta melalui pengukuran-pengukuran. Namun, tidak cukup hanya dengan pengukuran. Lebih jauh dari itu, kita harus dapat menyatakan pengukuran tersebut ke dalam angka-angka yang dapat dihitung.

Ilmu fisika pada dasarnya selalu berhubungan dengan pengukuran, baik pengukuran secara langsung, seperti mengukur waktu, panjang, dan massa, ataupun pengukuran secara tidak langsung seperti mengukur energi, gaya, dan kecepatan. Dalam fisika, pengukuran saja tidak cukup, pada tahap selanjutnya pengukuran tersebut haruslah menghasilkan angka-angka yang dapat dihitung, dan akhirnya diinterpretasikan (ditafsirkan). Semua hal yang bisa diukur dan dinyatakan dalam angka, dalam ilmu fisika disebut dengan istilah quantity atau “besaran” (besaran fisika).

Ilmu fisika banyak melibatkan angka dan perhitungan. Umumnya untuk memperoleh angka dan perhitungan ini yaitu dari hasil pengukuran dan percobaan (baik percobaan yang menggunakan peralatan ataupun percobaan yang ada dalam pikiran). Dapat kita katakan, bahwa matematika merupakan suatu “alat” atau “bahasa” dalam ilmu fisika.

Cara, aturan, atau sistem untuk menyatakan sebuah besaran fisika ke dalam angka yaitu sistem satuan. Sistem satuan juga menunjukkan cara mengukur atau membandingkan sebuah besaran dengan besaran lain yang sejenis. Contoh sederhana misalnya kita bisa mengukur panjang sebuah meja dengan menjengkalnya. Kita peroleh bahwa panjangnya ternyata 20 jengkal. Artinya, mengukur panjang meja dengan membandingkannya terhadap jengkal tangan kita. Hasil dari perbandingan tersebut adalah panjang meja sebanding dengan 20 jengkal tangan kita.

Jika kita lakukan menggunakan hasta, misalkan kita dapatkan hasil 4 hasta. Artinya kita mengukur meja dengan cara membandingkannya terhadap hasta tangan kita dan hasilnya panjang meja sebanding dengan 4 hasta tangan kita.

Sangat menarik bahwa ketika Allah SWT menjelaskan pengukuran waktu menurut pandangan Allah, Allah SWT pun “mengukurnya” dengan cara membandingkannya dengan waktu menurut ukuran kita sebagai manusia:

blank

Namun demikian, tidaklah akurat mengukur benda dengan jengkal atau hasta, sebab jengkal dan hasta setiap orang tidaklah sama panjangnya dan sangat mungkin berubah menurut usia. Bahkan beberapa daerah, menggunakan satuan yang mungkin saja daerah lainnya tidak memahami, misalnya masyarakat Jawa Barat menggunakan satuan tumbak untuk mengukur luas tanah, demikian juga jengkal dan depa. Daerah Sumatera Utara menggunakan satuan mayam untuk mengukur “berat” (maksudnya massa). Segantang di Sumatera Barat kira-kira menunjukkan volume.

Dalam hadits Nabi SAW, ada juga beberapa satuan yang hanya dimengerti oleh masyarakat Arab seperti satuan Sha’ untuk “berat” zakat yang harus dibayar (“berat” disini maksudnya massa dan kadang disamakan dengan volume), farsakh, burud dan marhalah untuk satuan jarak musafir, dan lain-lain.

Supaya satuan ini bisa berlaku secara luas, perlu membuat alat pembanding, atau alat pengukur yang standar dan berlaku secara internasional. Alat pembanding atau alat pengukur ini harus relatif tidak berubah menurut waktu, dan juga dapat bertahan terhadap perubahan cuaca, serta keadaan lingkungannya. Dengan demikian, dalam skala internasional kita memerlukan suatu lembaga atau organisasi yang mengatur dan menentukan alat ukur atau sistem satuan tersebut.

Salah satu badan internasional yang mengatur sistem satuan ini adalah International Bureau of Weights and Measures di Paris. Salah satu tugas lembaga ini adalah membuat standarisasi untuk panjang (meter), waktu (detik), dan massa (kilogram). Seluruh dunia mengacu pada standar ini, sehingga terkenal dengan sistem internasional (SI atau MKS). Untuk satuan panjang, satuan meter sebagai satuan standar internasional. Meter berasal dari bahasa Yunani metron, yang berarti ukuran. Pada awalnya patokan 1 meter adalah panjang tali dari suatu pendulum dengan perioda ayunan 0,5 detik. Kemudian pada tahun 1791, merubah acuan panjang satu meter dengan mengukur jarak antara kutub utara dan khatulistiwa, melalui kota Paris, yakni 107 meter. Sehingga, satu meter adalah jarak tersebut dibagi dengan 107.

blank
Jarak dari Kutub Utara ke Khatulistiwa melalui kota Paris untuk acuan panjang 1 meter
(Sumber: http://wikipedia.org)

Namun ternyata, cara seperti ini selain tidak praktis juga berubah, karena acuan yang didasarkan pada jarak tersebut dipengaruhi oleh faktor gravitasi yang mengubah permukaan bumi. Pada tahun 1927, setelah melalui berbagai perubahan, International Bureau of Weights and Measures membuat sebuah batang besi terbuat dari logam platina-iridium sebagai patokan 1 meter dan 1 kilogram.

blank
Jika ditimbang batang ini massanya akan tepat 1 kg dan panjangnya 1 meter.
(Sumber: http://sekolah-matematika-sains.blogspot.com)

Pada tahun 1960, merubah standarisasi tersebut agar lebih teliti dengan mengacu pada 1.650.763,73 kali panjang gelombang cahaya dalam vakum, dan akhirnya versi terakhir yang lebih akurat adalah mengacu pada kecepatan cahaya. Satu meter adalah jarak tempuh cahaya selama 1/299.792.458 detik. Selain itu, terdapat pula sistem satuan lain yaitu dengan singkatan cgs (centimeter, gram dan sekon/detik) atau fps (feet, pound dan sekon).

blank

Dalam beberapa hal, untuk mempermudah perhitungan memerlukan satuan khusus. Misalnya, dalam ilmu astronomi terdapat satuan khusus yaitu “Tahun-Cahaya”. Tahun-Cahaya adalah jarak yang ditempuh oleh cahaya selama 1 tahun. Artinya, 1 tahun (365 x 24 x 60 x 60 detik) dikalikan dengan kecepatan cahaya kira-kira 3 x 108 m/s, hasilnya adalah 9.460.800.000.000.000 meter. Mengingat jarak dalam dunia astronomi sangatlah jauh, satuan khusus semacam ini sangat penting. Seandainya dalam dunia astronomi menggunakan satuan meter, maka akan sangat merepotkan dan tidak praktis. Misalnya, untuk menyatakan diameter dari galaksi bima sakti yang jaraknya 100.000 tahun-cahaya, setara dengan 946.080.000.000.000.000.000 meter.

blank
Panjang diameter galaksi Bima Sakti sekitar 100.000 tahun-cahaya
(Sumber: http://duniaastronomi.com)

Sebaliknya dalam ilmu kristal, yakni kristalografi yang berhubungan dengan hal-hal yang sangat kecil, sehingga membutuhkan satuan yang lebih kecil, yaitu angstrom (Å), 1Å yaitu 0,0000000001 meter. Sehingga untuk menyatakan panjang ikatan tunggal karbon sepanjang 0,000000000154 meter cukup menulis 1,54 Å saja. Lebih praktis bukan? Dalam fisika, dikenal beberapa besaran yaitu besaran pokok. Besaran pokok adalah besaran yang tidak diperoleh dari besaran lainnya, dan pada umumnya diperoleh dari hasil pengukuran langsung, atau didefinisikan oleh si pengukur. Besaran-besaran pokok tersebut meliputi 7 jenis, yaitu:

blank

Besaran-besaran lain selain ketujuh besaran pokok tersebut, diistilahkan sebagai besaran turunan. Besaran turunan adalah besaran yang diturunkan atau dihasilkan dari penggabungan besaran-besaran pokok. Misalnya, kecepatan dalam SI memiliki satuan m/s. Gaya dalam SI memiliki satuan kg.m/s2 (Newton/N). Lihatlah bahwa satuan-satuan tersebut merupakan gabungan dari satuan-satuan dari besaran pokok.

Referensi:

Halliday, David dan Resnick, Robert. 1990. Fisika Jilid I Edisi Ketiga. Jakarta: Penerbit Erlangga

Pirani, Felix, dkk. 1996. Mengenal Alam Semesta. Cambridge: Icon Books

Shihab, M. Quraish. 2003. Tafsir Al-Mishbah Pesan, Kesan dan Keserasian Al-Quran. Jakarta: Lentera Hati.

Tipler, Paul. 2001. Fisika Jilid II Untuk Sains dan Teknik. Jakarta: Penerbit Erlangga.

Setelah selesai membaca, yuk berikan artikel ini penilaian!

Klik berdasarkan jumlah bintang untuk menilai!

Rata-rata nilai 5 / 5. Banyaknya vote: 2

Belum ada yang menilai! Yuk jadi yang pertama kali menilai!

Baca juga:
Maratus Sholikah
Artikel Berhubungan:

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *