ANTOINE HENRI BECQUEREL 1852-1908

Penemu radio aktivitas Antoine Henri Becquerel ini lahir di Paris tahun 1852. Pendidikannya baik, dapat gelar doktor tahun 1888. Tahun 1892 dia jadi gurubesar fisika praktis di Musium Sejarah Alam (Musee d' Histoire Naturelle) di Paris. Menarik untuk dicatat, baik kakek maupun bapaknya bukan saja sama-sama ahli fisika tetapi juga pernah menempati kedudukan yang sama. Anehnya, anaknya pun begitu. Di tahun 1895 Becquerel jadi gurubesar fisika di perguruan tinggi politeknik. (Ecole Polytechnique) di Paris. Di sinilah pada tahun 1896 dia membuat penemuan besar yang membuat namanya kesohor.

Tahun sebelumnya Wilhelm Rontgen menemukan sinar X, satu penemuan yang menggemparkan masyarakat ilmiah. Rontgen memprodusir sinar X dengan menggunakan tabung katoda sinar, Becquerel berpikir apakah sinar X tidak bisa diprodusir dengan kegiatan sinar matahari biasa di atas substansi non-metal. Becquerel memiliki di laboratoriumnya beberapa kristal "Potasium uranium sulfate" --satu campuran yang dia tahu non-metalik-- dan dia memutuskan melakukan percobaan dengan itu: pertama, dia menempelkan beberapa kertas hitam tebal di sekeliling lembaran fotografis untuk meyakinkan tidak ada cahaya yang bisa tampak dapat mencapai lembaran itu. Lantas dia letakkan kristal non-metalik di atas lembaran yang tertutup itu dan menyodorkannya ke bawah sinar matahari. Cukup meyakinkan tatkala kemudian dapat menemukan film fotografis, satu bayangan kristal muncul di atasnya.

Mulanya Becquerel yakin bahwa dia sudah berhasil menemukan sumber sinar X baru. Kemudian, secara kebetulan, dia menemukan bahwa campuran uranium akan memasukkan radiasi meskipun tidak disodorkan kepada cahaya yang terbuka. Memang ada hari-hari di mana buat Becquerel masih samar-samar dan bimbang mengulangi percobaannya sebagaimana mestinya. Karena itu dia letakkan barang-barangnya --kristal dan lembaran fotografis yang terbungkus rapi dan hati-hati-- jauh-jauh di lacinya, tanpa terlebih dulu menampakkan kristalnya di bawah cahaya matahari. Beberapa hari kemudian tak urung dia memutuskan mencuci lembaran fotografis yang tak terpakai itu. Dia terkejut, lembaran itu menampakkan bayangan kristal!

Jelaslah apa yang terjadi bukanlah non-metal biasa. Dengan bijak Becquerel memutuskan mengurungkan proyek aslinya dan menggantinya dengan penyelidikan fenomena yang aneh yang dialaminya. Segera dia mengetahui bahwa radiasi akan diteruskan oleh tiap campuran kimiawi uranium bukanlah sinar X. (Untuk sementara disebut sinar Becquerel). Becquerel juga menemukan bahwa jenis baru radiasi ini akan diteruskan oleh tiap-tiap kimiawi uranium dan tidak saja oleh apa yang diselidikinya pertama kali. Kenyataannya, dia menemukan bahwa meskipun uranium metal mengandung radioaktif. Karena radiasi tidak tergantung samasekali pada bentuk kimiawi uranium, Becquerel menyadari bahwa radio aktivitas bukanlah berasal dari kimiawi, tetapi harus dari atom uranium itu sendiri.

Tahun 1896 Becquerel menerbitkan beberapa kertas kerja ilmiah tentang fenomena yang diketemukannya. Diantara para ilmuwan yang membaca kertas kerja menjadi tertarik dan kemudian yang melakukan penyelidikan tambahan adalah Marie Curie. Dia segera mengetahui bahwa unsur "thorium" juga mengandung radioaktif. Bekerja sama dengan suaminya, Pierre, dia juga menemukan dua hal yang dulunya tidak dikenal, yaitu "polonium" dan "radium", keduanya mengandung radioaktif. (Kebetulan Marie Curie-lah yang pertama kali menggunakan istilah "radio aktivitas" untuk menjelaskan fenomena itu).

Ilmuwan lain, termasuk Ernest Rutherford dan Frederick Soddy, juga melakukan penyelidikan fenomena ini, dan dalam tempo singkat mengetahui bahwa sinar Becquerel mengandung tiga jenis radiasi. Para ilmuwan menamakannya "sinar alpa", "sinar beta" dan "sinar gamma" dan mulai mempelajari ihwal ketiga sinar itu.

Aspek yang paling menarik dari sinar-sinar ini adalah energi yang terkandungnya. Substansi radioaktif jelas meneruskan energi dalam jumlah besar dan tampaknya tak ada kemungkinan lain daripada kesemuanya datang dari bagian dalam atom. Ini teramatlah menariknya, karena sebelum penemuan radioaktif tak pernah sebiji sawi pun ada anggapan bahwa atom bisa mengandung begitu besar energi.

Tahun 1903 Becquerel dapat Hadiah Nobel untuk fisika bersama-sama Pierre dan Marie Curie. Dia meninggal tahun 1908 di kota Le Croisic, Perancis.

Radioaktif itu punya arti penting karena beberapa sebab. Pertama, punya pelbagai kegunaan langsung, misalnya untuk pengobatan kanker. Kedua, punya manfaat besar buat penyelidikan ilmiah. Radioaktif menolong kita peroleh keterangan tentang struktur nuklir; petunjuk radioaktif digunakan dalam penyelidikan biokimia; pencarian keterangan waktu radioaktif suatu alat penting dalam penyelidikan geologi dan arkeologi. Tetapi makna terbesarnya karena tersingkapnya kenyataan bahwa sejumlah besar energi "tersimpan" dalam atom. Dalam tempo lima puluh tahun sejak penemuan Becquerel, ditemukan teknik untuk melepas jumlah besar energi atom dalam saat singkat. (Bom yang dijatuhkan di Hiroshima terdiri dari uranium). Reaktor nuklir, tentu saja, menyajikan cara pelepasan energi atom secara lebih terawasi dan lebih perlahan.

Di mana letak kedudukan Becquerel dalam daftar seratus tokoh ini? Tentu saja tidak beralasan menganggap kesemua perkembangan nuklir itu merupakan jasa Becquerel seorang. Sebab, banyak pula orang lain terlibat dalam pengembangan ini. Kendati begitu, penemuan radioaktif Becquerel merupakan salah satu penemuan embryo dalam ilmu pengetahuan. Kenyataan menunjukkan, ada persamaan antara Becquerel dan Leeuwenhoek. Seperti halnya Leeuwenhoek menemukan kehidupan mikroskopis dalam satu titik air, begitu pula Becquerel menemukan dunia baru tak terduga dalam atom. Keduanya menemukannya secara tak sengaja. Namun, hal itu tak akan terjadi kalau saja mereka tidak melakukan penyelidikan serius.

Betapa pun ada persamaan antara kedua orang itu, rasanya jelas Becquerel harus ditempatkan di bawah Leeuwenhoek. Baksil dan pengetahuan kita mengenainya punya peranan yang lebih besar dalam kehidupan manusia ketimbang radioaktif dan tenaga atom.

Di lain pihak, saya pikir Becquerel punya arti lebih penting dibanding orang-orang lain (seperti Enrico Fermi) yang lebih langsung terlibat dalam pembikinan bom atom. Sebelum tahun 1895 tak ada pandangan teoritis yang menunjukkan bahwa fenomena radioaktif merupakan hal yang ada. Sekali kunci penemuan diketahui, penemuan berikutnya di bidang itu sedikit banyak tak bisa dicegah lagi.

ORVILLE WRIGHT 1871-1948 & WILBUR WRIGHT 1867-1912

Lantaran hasil karya kedua bersaudara ini saling berkaitan satu sama lain, mereka tercantum berbarengan dalam daftar urutan buku ini dan ihwal keduanya pun akan dipaparkan dalam satu nafas. Wilbur Wright lahir tahun 1867 di kota Millville, Indiana. Orville Wright --adiknya-- lahir tahun 1871 di kota Dayton, Ohio. Kedua anak laki ini duduk di perguruan tinggi tetapi tak satu pun peroleh ijazah.

Keduanya punya bakat di bidang mekanika dan keduanya tertarik dengan masalah menerbangkan manusia ke udara. Di tahun 1892 mereka membuka toko, menjual, membetulkan, dan membikin sepeda. Usaha ini mendatangkan dana untuk melanjutkan niatnya: penyelidikan sektor aeronautik. Kakak-beradik ini asyik menekuni karya-karya peminat aeronautik lain seperti: Otto Lilienthal, Octave Chanute dan Samuel P. Langley. Di tahun 1899 mereka mulai bekerja ke arah penerbangan sendiri. Pada bulan Desember 1903, sesudah kerja keras selama empat tahun lebih sedikit, hasil usahanya berhasil dengan gemilang.

Orang mungkin heran kepada Wright bersaudara mampu menciptakan prestasi yang gagal dilakukan orang-orang lain. Ada beberapa sebab yang membuat mereka berhasil. Pertama, dua kepala tentu lebih efektif dari satu kepala. Wright bersaudara senantiasa bekerja sama dan tunjang-menunjang dengan amat serasi dan sempurna. Kedua, mereka dengan cekatan mengambil keputusan bahwa mereka pertama mempelajari bagaimana cara terbang sebelum mencoba membikin pesawat. Sepintas lalu hal ini rasanya bertentangan menurut ukuran umum: bagaimana bisa belajar terbang jika belum ada pesawat terbang? Jawabnya adalah, Wright bersaudara belajar terbang dengan menggunakan pesawat peluncur. Mula-mula mereka mengamati cara kerja layang-layang, kemudian peluncur. Tahun berikutnya mereka membawa pesawat peluncur ukuran besar ke Kitty Hawk, di Carolina Utara, cukup untuk ditumpangi dan dapat mengangkat seorang manusia. Pesawat ini dicoba. Tampaknya hasilnya tidak terlalu menggembirakan. Mereka bikin dan coba pesawat peluncur lengkap di tahun 1901 dan disusul dengan pembikinan tahun 1902. Pesawat peluncur ketiga ini merupakan gabungan dari pelbagai penemuan-penemuan penting mereka. Beberapa paten dasar, digunakan tahun 1903, berkaitan dengan pesawat peluncur itu ketimbang pesawat terbang pertama mereka. Mengenai pesawat peluncur ketiga itu mereka telah lebih dari seribu kali mengangkasa dengan berhasil. Kedua bersaudara Wright telah merupakan pilot pesawat peluncur terbaik dan paling berpengalaman di dunia sebelum mereka mulai membikin pesawat udara bermesin.

Pengalaman mengudara dengan pesawat peluncur merupakan inti sukses ketiga mereka yang amat penting. Banyak orang yang sebelumnya sudah pernah mencoba membikin pesawat punya kekhawatiran utama bagaimana hasil ciptaannya tinggal landas. Wright bersaudara dengan tepat menyadari bahwa masalah pokok adalah bagaimana mengawasi pesawat sesudah berada di udara. Karena itu, sebagian besar waktu dan perhatian mereka tumpahkan pada soal bagaimana mencapai kestabilan pesawat ketika sudah terbang. Mereka berhasil menciptakan tiga jenis alat pokok untuk mengawasi pesawat, dan inilah yang membuat mereka berhasil dalam peragaan.

Wright bersaudara juga memberi sumbangan penting dalam hal perancangan sayap. Mereka sadar, data-data sebelumnya yang sudah disiarkan, tidak bisa dijadikan pegangan. Karena itu mereka menciptakan sendiri lorong-lorong angin dan dicoba terhadap lebih dari dua ribu macam bentuk permukaan sayap. Inti utama dari percobaan ini adalah, kedua bersaudara itu mampu membikin bagan sendiri, memaparkan tentang tekanan udara terhadap sayap tergantung pada bentuk sayap itu. Keterangan ini kemudian digunakan dalam tiap pembuatan sayap pesawat terbang.

Disamping semua hasil penemuan mereka, kedua bersaudara Wright ini tak bakal bisa sukses berhasil bilamana mereka tidak tampil pada saat yang tepat dalam sejarah. Percobaan penggunaan penerbangan dengan mesin pada paruh pertama abad ke-19 jelas cenderung ke arah gagal. Mesin uap jelas terlampau berat untuk penggunaan penerbangan. Pada saat kedua bersaudara Wright muncul, mesin pemroses pembakaran sudah diketemukan orang. Tetapi, mesin ini hanya untuk pemakaian secara umum, terlalu berat untuk digunakan dalam penerbangan pesawat. Ketika tak ada satu pabrik pun yang sanggup merancang mesin yang cukup ringan, kedua bersaudara Wright (dengan bantuan seorang ahli mesin) merancang sendiri. Ini menunjukkan kegeniusan mereka karena walaupun dalam tempo relatif singkat toh mereka mampu merancang mesin yang lebih unggul dari hampir semua bikinan pabrik lain. Tambahan pula, Wright bersaudara merancang sendiri baling-baling. Salah satu yang mereka pergunakan di tahun 1903, 66% berhasil.



Penerbangan pertama dilakukan tanggal 17 Desember tahun 1903 di Kill Devil Hill dekat Kitty Hawk, Carolina Utara. Masing-masing kedua bersaudara itu melakukan dua penerbangan pada hari itu. Penerbangan pertama, yang dilakukan Orville Wright berlangsung 12 detik dan mencapai jarak 120 kaki. Penerbangan terakhir, yang dilakukan Wilbur Wright, berlangsung 59 detik dan mencapai ketinggian 852 kaki. Pesawatnya yang mereka namakan Flyer I (kini terkenal dengan julukan Kitty Hawk) memakan ongkos pembuatan kurang dari 1000 dolar. Pesawat itu punya sayap sepanjang 40 kaki dan bobot sekitar 750 pon, berkekuatan mesin 12 tenaga kuda dengan berat cuma 170 pon. Pesawat asli itu kini tersimpan rapi di Museum Udara dan Ruang Angkasa Washington D.C.

Kendati ada lima saksi mata tatkala penerbangan pertama, relatif sedikit sekali diberitakan oleh koran-koran pada terbitan keesokan harinya (dan itu pun umumnya kurang cermat). Surat kabar kotanya sendiri di Dayton Ohio samasekali menganggap sepi usaha ini. Baru lima tahun sesudah itu dunia umum sadar bahwa penerbangan manusia betul-betul sudah bisa terlaksana.

Setelah penerbangan mereka di Kitty Hawk, Wright bersaudara kembali ke kota asalnya di Dayton. Di sana mereka merancang dan membikin pesawat kedua, Flyer II. Dengan pesawat yang kedua ini mereka melakukan 105 kali penerbangan di tahun 1904 tanpa menarik perhatian umum samasekali. Pesawat Flyer III yang sudah disempurnakan dan lebih praktis dibikin tahun 1905. Meski mereka banyak kali mengudara di dekat kota Dayton, banyak orang tetap tidak percaya bahwa yang namanya pesawat terbang sudah lahir di dunia. Di tahun 1906 --misalnya-- koran The Herald Tribune edisi Paris menurunkan tulisan berjudul Flyer or Liars? (Penerbangan atau pengibulan?).

Di tahun 1908 akhirnya mereka menyapu bersih semua kebimbangan dan ketidakpercayaan umum. Wilbur Wright menerbangkan pesawatnya ke Perancis, bikin demonstrasi akrobatik di udara dan mengorganisir perusahaan untuk memasarkan hasil ciptaannya. Sementara itu, di Amerika Serikat, Orville Wright menyuguhkan pertunjukan serupa. Malangnya, pada tanggal 17 September 1908 pesawatnya jatuh terhempas. Inilah satu-satunya kecelakaan yang pernah dialami oleh mereka berdua. Seorang penumpang tewas, Orville patah kaki dan dua tulang iganya tetapi segera dapat sembuh. Keberhasilan penerbangannya menggugah pemerintah Amerika Serikat menandatangani kontrak untuk membuat pesawat-pesawat buat Departemen Pertahanan Amerika Serikat, dan di tahun 1909 dengan anggaran belanja pemerintah ada pesanan seharga $30.000 buat keperluan Angkatan Udara.

Pernah ada sengketa hukum menyangkut hak paten antara Wright bersaudara dengan saingan-saingannya, tetapi di tahun 1914 tuntutan mereka itu ditolak pengadilan. Apa hendak dikata, di tahun 1912 Wilbur Wright terserang tipus dan meninggal dunia pada umur empat puluh lima tahun. Orville Wright yang pada tahun 1915 menjual saham-sahamnya ke suatu perusahaan, hidup sampai tahun 1948. Tak seorang pun dari dua bersaudara itu pernah kawin.

Kendati banyak penyelidikan di bidang ini yang mendahuluinya, tak syak lagi Wright bersaudaralah yang bisa dianggap sebagai cikal bakal penemuan pesawat terbang. Dalam hal penentuan urutan dalam daftar buku ini, yang jadi pegangan utama adalah terciptanya pesawat terbang punya arti kurang penting ketimbang penemuan mesin cetak ataupun tenaga uap yang keduanya telah membikin perombakan revolusioner peri kehidupan manusia. Namun, tak bisa dibantah penemuan pesawat terbang merupakan fenomena sejarah yang penting, baik dalam hal penggunaan untuk tujuan-tujuan damai maupun perang. Hanya dalam tempo puluhan tahun sesudah itu, pesawat terbang telah membikin dunia kita ini begitu ciut bahkan ruang angkasa pun rasanya bisa disentuh jari. Dan lebih jauh dari itu, penemuan pesawat terbang bermuatan manusia merupakan pemula dan pembuka jalan bagi penerbangan di angkasa luar.

Berabad lamanya terbang itu sudah menjadi impian manusia. Mereka kepingin melayang di langit dengan permadani terbang seperti dalam dongeng-dongeng Seribu Satu Malam, impian yang berada jauh dalam jangkauan. Si genius Wright bersaudaralah yang telah mewujudkan mimpi itu jadi kenyataan, betul-betul terbang dengan pesawat dan bukannya bersila di atas permadani dongeng sambil mengisap "hoga" yang tiga hasta panjangnya.

AMES CLERK MAXWELL 1831-1879

Fisikawan Inggris kesohor James Clerk Maxwell ini terkenal melalui formulasi empat pernyataan yang menjelaskan hukum dasar listrik dan magnit.

Kedua bidang ini sebelum Maxwell sudah diselidiki lama sekali dan sudah sama diketahui ada kaitan antar keduanya. Namun, walau pelbagai hukum listrik dan kemagnitan sudah diketemukan dan mengandung kebenaran dalam beberapa segi, sebelum Maxwell, tak ada satu pun dari hukum-hukum itu yang merupakan satu teori terpadu. Dalam dia punya empat perangkat hukum yang dirumuskan secara ringkas (tetapi punya bobot tinggi), Maxwell berhasil menjabarkan secara tepat perilaku dan saling hubungan antara medan listrik dan magnit. Dengan begitu dia mengubah sejumlah besar fenomena menjadi satu teori tunggal yang dapat dijadikan pegangan. Pendapat Maxwell telah jadi anutan pada abad sebelumnya secara luas baik di sektor teori maupun dalam praktek ilmu pengetahuan.

Nilai terpenting dari, pendapat Maxwell yang baru itu adalah: banyak persamaan umum yang bisa terjadi dalam semua keadaan. Semua hukum-hukum listrik dan magnit yang sudah ada sebelumnya dapat dianggap berasal dari pendapat Maxwell, begitu pula sejumlah besar hukum lainnya, yang dulunya merupakan teori yang tidak dikenal. Dari pendapat Maxwell ini dapat diperlihatkan betapa pergoyangan bolak-balik bidang elektromagnetik secara periodik adalah sesuatu hal yang bisa terjadi. Gerak bolak-balik seperti pendulum ini disebut gelombang elektromagnetik, yang bilamana sekali digerakkan akan menyebar terus hingga angkasa luar. Dari pendapat-pendapat ini mampu menunjukkan bahwa kecepatan gelombang elektromagnetik itu mencapai sekitar 300.000 kilometer (186.000 mil) per detik. Maxwell mengetahui bahwa ini sama dengan ukuran kecepatan cahaya. Dari sudut ini dia dengan tepat mengambil kesimpulan bahwa cahaya itu sendiri terdiri dari gelombang elektromagnetik.

Jadi, pendapat Maxwell bukan semata merupakan hukum dasar dari kelistrikan dan kemagnitan, tetapi juga sekaligus merupakan hukum dasar optik. Sesungguhnya, semua hukum terdahulu yang dikenal sebagai hukum optik dapat dikaitkan dengan pendapatnya, juga banyak fakta dan hubungan dengan hal-hal yang dulunya tidak terungkapkan.

Cahaya yang tampak oleh mata bukan semata jenis yang memungkinkan radiasi elektromagnetik. Pendapat Maxwell menunjukkan bahwa gelombang elektromagnetik lain, berbeda dengan cahaya yang tampak oleh mata dalam dia punya panjang gelombang dan frekuensi, bisa saja ada. Kesimpulan teoritis ini secara mengagumkan diperkuat oleh Heinrich Hertz, yang sanggup menghasilkan dan menemui kedua gelombang yang tampak oleh mata yang diramalkan oleh Maxwell itu. Beberapa tahun kemudian Guglielmo Marconi memperagakan bahwa gelombang yang tak terlihat mata itu dapat digunakan buat komunikasi tanpa kawat sehingga menjelmalah apa yang namanya radio itu. Kini, kita gunakan juga buat televisi, sinar X, sinar gamma, sinar infra, sinar ultraviolet adalah contoh-contoh dari radiasi elektromagnetik. Semuanya bisa dipelajari lewat hasil pemikiran Maxwell.

Meski kemasyhuran Maxwell yang paling menonjol terletak pada sumbangan pikirannya yang dahsyat di bidang elektromagnetik dan optik, dia juga memberi sumbangan penting bagi dunia ilmu pengetahuan di segi lain termasuk teori-teori astronomi dan termodinamika (penyelidikan ihwal panas). Salah satu minat khususnya adalah teori kinetik tentang gas. Maxwell menyadari bahwa tidak semua molekul gas bergerak pada kecepatan sama. Sebagian lebih lambat, sebagian lebih cepat, dan sebagian lagi dengan kecepatan yang luar biasa. Maxwell mencoba rumus khusus menunjukkan bagian terkecil molekul bergerak (dalam suhu tertentu) pada kecepatan yang tertentu pula. Rumus ini disebut "penyebaran Maxwell," merupakan rumus yang paling luas terpakai dalam rumus-rumus ilmiah, dan mengandung makna dan manfaat penting pada tiap cabang fisika.

Maxwell dilahirkan di Edinburgh, Skotlandia, tahun 1831. Dia teramatlah dini berkembang: pada usia lima belas tahun dia sudah mampu mempersembahkan sebuah kertas kerja ilmiah kepada "Edinburgh Royal Society." Dia masuk Universitas Edinburgh dan tamat Universitas Cambridge. Kawin, tetapi tak beranak. Maxwell umumnya dianggap teoritikus terbesar di bidang fisika dalam seluruh masa antara Newton dan Einstein. Kariernya yang cemerlang berakhir terlampau cepat karena dia meninggal dunia tahun 1879 akibat serangan kanker, tak berapa lama sehabis merayakan ulang tahunnya yang ke-48.

NRICO FERMI 1901-1954

Dia lulus dengan cemerlang dan terima gelar Ph.D. dalam bidang fisika dari Universitas Pisa sebelum umurnya mencapai dua puluh satu tahun. Dia itu, Enrico Fermi, perancang reaktor atom pertama yang lahir tahun 1901 di Roma, Itali. Menjelang usia dua puluh enam tahun dia sudah jadi profesor penuh di Universitas Roma. Dan sementara itu dia sudah menerbitkan kertas kerja utamanya, salah satunya berkaitan dengan cabang fisika yang sulit serta mendalam yang disebut "statistik kuantum." Dalam kertas kerja itu, Fermi mengembangkan teori statistik yang digunakan untuk melukiskan tingkah laku penyatuan partikel dalam jumlah besar yang terpisah-pisah, jenis yang kini dihubungkan sebagai "fermions." Karena elektron, proton dan neutron --tiga "gugus bangunan" yang terdiri dari benda biasa-- kesemuanya "fermion." Teori Fermi punya makna yang sangat penting buat ilmu pengetahuan. Statemennya ini membuka kemungkinan kita punya pengertian lebih baik tentang bagian pokok inti atom, tentang tingkah laku penurunan mutu suatu benda (seperti terjadi pada bagian dalam sejenis bintang-bintang tertentu), dan tentang unsur-unsur yang terkandung dari sifat-sifat logam. Ini jelas merupakan topik masalah yang punya banyak guna.

Tahun 1933 Fermi merumuskan teori tentang "kemerosotan beta" (sejenis radioaktivitas) yang mengaitkan perbincangan kuantitatif pertama kali tentang "neutrino dan interaksi lemah," dua topik penting dalam dunia fisika masa kini. Penyelidikan macam itu, kendati tidak gampang dipahami awam, menempatkan Fermi selaku salah seorang ahli fisika terkemuka di dunia. Tetapi, hasil karya Fermi paling penting belumlah muncul.

Tahun 1932, seorang ahli fisika Inggris, James Chadwick, telah berhasil menemukan partikel subatomis yang namanya: neutron. Mulai dari tahun 1934, Fermi meneruskan dengan cara mengirimkan arus partikel berkecepatan tinggi terhadap atom dengan neutron. Percobaan-percobaannya menunjukkan bahwa banyak jenis atom sanggup menyerap neutron, dan dalam banyak hal atom-atom yang dihasilkan dari pengubahan nuklir macam ini mengandung radioaktif.

Orang sudah selayaknya mengharapkan bahwa akan lebih mudahlah buat neutron merembes ke dalam bagian utama atom apabila neutron bergerak dengan kecepatan tinggi sekali. Tetapi, percobaan Fermi menunjukkan kebalikan dari itu. Yaitu, bilamana neutron yang cepat dipelankan dulu dengan cara membuat ia lewat melalui "paraffin" atau air, dia dapat lebih siap diserap oleh atom. Penemuan ini sangat penting dalam penggunaan di bidang pembangunan reaktor nuklir. Bahan yang digunakan dalam reaktor untuk membikin pelan gerak neutron-neutron dikenal dalam sebutan "moderator."

Tahun 1938, penyelidikan penting Fermi tentang penyerapan neutron membuat ia peroleh Hadiah Nobel dalam bidang fisika. Tetapi, berbarengan dengan itu dia mengalami kesulitan di Itali. Pertama, istri Fermi berdarah Yahudi sedangkan pemerintahan Fasis di Itali mengeluarkan sejumlah undang-undang yang bernada anti Yahudi. Kedua, Fermi seorang berfaham gigih anti fasis, suatu sikap yang amat berbahaya pada saat Itali di bawah diktator Mussolini. Bulan Desember tahun 1938, tatkala dia pergi ke Strockholm untuk terima Hadiah Nobel, dia tidak kembali lagi ke Itali, tetapi pergi ke New York. Karuan saja, Universitas Colombia melompat-lompat kegirangan dapat tenaga ahli salah seorang ilmuwan yang terbesar di dunia. Tak pikir panjang, Fermi segera disediakan kedudukan. Fermi jadi warganegara Amerika Serikat tahun 1944.

Di awal tahun 1939, dilaporkan oleh Lise Meitner, Otto Hahn, dan Fritz Strassmann bahwa penyerapan neutron-neutron kadangkala menyebabkan atom-atom uranium jadi terpisah-pisah. Ketika kabar laporan ini pecah, Fermi (begitu juga beberapa ahli fisika terkemuka) segera menyadari bahwa terpisah-pisahnya atom uranium dapat melepaskan cukup neutron untuk memulai reaksi berantai. Lebih jauh dari itu, Fermi (juga bersama ahli fisika lainnya) segera melihat dan membayangkan potensi kemiliteran yang bisa dihasilkan oleh reaksi berantai ini. Menjelang bulan Maret tahun 1939, Fermi telah menghubungi Angkatan Laut Amerika Serikat dan mencoba menarik perhatian mereka dalam hal pembikinan senjata atom. Tetapi, baru beberapa bulan kemudian, sesudah Albert Einstein menulis sepucuk surat mengenai soal itu kepada Presiden Roosevelt, barulah pemerintah Amerika Serikat menaruh perhatian terhadap tenaga atom.

Begitu pemerintah Amerika Serikat tertarik, tugas para ilmuwan yang paling utama adalah membangun sebuah prototip alat untuk mengawasi pelepasan tenaga atom untuk melihat apakah reaksi berantai yang bisa bertahan sendiri betul-betul bisa dipertanggungjawabkan. Berhubung Enrico Fermi seorang ilmuwan yang berbobot dan berwenang dalam hal ihwal neutron, dan karena dia sudah menggabungkan baik bakat teori maupun praktek percobaan-percobaannya, dia ditunjuk jadi kepala grup untuk mencoba membangun reaktor atom pertama di dunia. Pertama dia bekerja di Universitas Colombia, kemudian di Universitas Chicago. Di Chicago inilah, tanggal 2 Desember 1942, reaktor nuklir itu selesai dirancang dan dibangun dengan berhasil di bawah pengawasan Fermi. Ini betul-betul suatu babak mula dari jaman atom, karena untuk pertama kalinya dalam sejarah manusia orang berhasil membuat reaksi berantai nuklir. Percobaan yang berhasil ini segera dikirim ke timur dengan kata-kata bertuah tetapi mengandung citra gaib, "Navigator Itali sudah menginjakkan kaki di dunia baru." Sesudah peristiwa berhasilnya percobaan ini, diputuskan untuk bergegas diteruskan secepat-cepatnya lewat yang disebut "Proyek Manhattan." Fermi meneruskan memegang peranan menentukan di proyek itu selaku penasehat ahli yang menonjol.

Sesudah perang, Fermi jadi mahaguru di Universitas Chicago. Dia meninggal dunia tahun 1954, Fermi kawin dan beranak dua. Elemen kimia nomor 100, "fermium," dijuluki atas namanya sebagai tanda penghormatan.

Fermi merupakan orang penting ditilik dari pelbagai sebab dan jurusan. Pertama, tak syak lagi dialah ilmuwan terbesar di abad ke-20 dan satu dari segelintir orang yang termasyhur baik selaku teoritikus maupun pencoba. Hanya sedikit sekali hasil karya ilmiahnya dibeberkan di dalam buku ini, tetapi Fermi sesungguhnya sudah menulis lebih dari 200 artikel ilmiah selama kariernya.

Kedua, Fermi merupakan tokoh amat penting dalam kaitan pembikinan bom atom, kendati beberapa orang lain pegang peranan yang setara pentingnya dalam pekerjaan itu.

Tetapi, arti penting terpokok Fermi berpangkal pada peranan utamanya yang dia pegang dalam hal penemuan reaktor atom. Jelas sekali saham Fermi dalam hubungan ini. Dia beri sumbangan teori yang menentukan, dan dia mengawasi perancangannya dan sekaligus pembangunan reaktor pertamanya.

Sejak tahun 1945, tak ada bom atom yang digunakan dalam peperangan, tetapi sejumlah besar reaktor nuklir dibangun untuk pembangkit energi bagi tujuan-tujuan damai. Reaktor-reaktor tampaknya bahkan akan punya arti lebih penting di masa depan. Lebih dari itu, beberapa reaktor digunakan untuk memprodusir radio isotop yang berguna itu, yang digunakan di bidang kedokteran dan penyelidikan ilmiah. Reaktor juga --dan lebih menakutkan--merupakan sumber "Plutonium," bahan utama (substansi) yang dapat digunakan untuk bikin senjata-senjata atom. Ada ketakutan yang bisa dimengerti bahwa reaktor nuklir bisa menjadi bencana besar buat kemanusiaan, tetapi tak ada yang menganggap bahwa penemuan itu barang sepele. Entah untuk kebaikan atau untuk keburukan, hasil karya Fermi akan punya pengaruh luas di masa-masa mendatang.

Alessandro Volta

Alessandro Volta adalah ahli fisika Italia, ahli kimia, pangeran, guru besar, pengarang; penemu elemen, batere atau tumpukan Volta (1800); pe-nemu kondensator, eudimeter, pistol listrik, dan lampu udara. Ia memperbaiki elektroforus (1777) dan elektroskop. Ia menemukan dan mengisolir gas metan (1778). Ia lahir di Como, Lombardia Italia tanggal 18 Februari 1745 dan meninggal di Como juga tahun 1827 pada umur 82 tahun. Volta anak orang bangsawan. Saudara sekandungnya ada 9 orang. Semuanya masuk biara, kecuali Volta. Waktu kecil Volta baru dapat bicara pada umur 4 tahun, hingga keluarganya mengira Volta anak yang terbelakang. Tapi setelah besar ia dapat menandingi sebayanya. Umur 14 tahun dengan tegas ia mengatakan ingin menjadi ahli fisika. Ia manjadi guru fisika pada umur 29 tahun di SMA Como. Ia menemukan elektrofikus; yitu alat untuk menghasilkan muatan listrik dengan jalan induksi. Alat ini terdiri atas dua plat logam; plat pertama dan plat kedua. Plat pertama tertutup oleh ebonit, plat kedua diberi tegangan yang berisolasi. Plat pertama digosok dan dimuati listrik negatif. Jika plat kedua ditaruh di atasnya, muatan listrik positif tertarik ke permukaan bagian bawah. Muatan negatif terusir ke atas. Muatan negatif lalu ditarik ke tanah. Proses ini diulang berkali-kali sampai ada muatan yang kuat pada plat kedua. Mesin pengumpul muatan ini jadi dasar kondensator atau kapasitor sampai sekarang. Volta jadi terkenal dan ia diangkat jadi guru besar di Universitas Pavia. Di sini ia membuat alat yang berhubungan dengan listrik statik. Akibatnya ia diangkat jadi angota Royal Society dan mendapat hadiah Medali Copley. Tahun 1786 Luigi Galvani, ahli fisiologi dan teman Volta, menemukan bahwa kaki katak yang dikait dengan kait tembaga, bila menyentuh besi, (kaki itu) berdenyut. Galvani menyimpulkan bahwa daging katak me-ngandung listrik. Delapan tahun kemudian (1794) Volta tahu, bahwa listrik itu berasal dari logam dan bukan dari daging katak. Timbullah perdebatan ilmiah antara pengikut Volta dan Galvani selama 6 tahun. Namun tahun 1800 Volta ber-hasil menemukan batere. Maka gugurlah teori Galvani.

Leo Hendrik Baekeland (1863-1944) : Penemu Plastik Jenis Bakelit

SETIAP orang pasti kenal dengan bahan yang satu ini, plastik. Peralatan di dapur, di kamar mandi, di kamar kita, hampir semuanya terbuat dari plastik. Benda-benda di sekitar kita banyak sekali yang terbuat dari plastik. Bahkan, wajah seseorang dapat dibuat bagus sesuai keinginan dengan melakukan operasi plastik.

Plastik ada yang bersifat lunak (seluloid). Plastik jenis ini ditemukan oleh John Wesley Hyatt. Bahannya merupakan campuran dari selulosa nitrat dan kamfor yang dilarutkan dalam alkohol, kemudian menghasilkan pastik yang dinamakan seluloid. Seluloid ini mudah terbakar. Karena sifatnya yang kurang tahan terhadap panas, dalam industri berbagai barang plastik ini digantikan oleh plastik jenis lain yang sering kita temui sekarang yaitu bakelit.

Plastik yang tahan panas ini ditemukan pertama kali oleh Leo Hendrik Baekeland, seorang ahli kimia warga Amerika berkebangsaan Belgia. Baekeland lahir di Ghent, Belgia, pada tanggal 14 November 1863. Bakelit, yang penamaannya diambil dari nama Baekeland ini sebenarnya bukanlah temuan yang pertamanya karena sebelumnya ia sudah menemukan kertas foto yang dinamakan Velox.

Baekeland seorang pelajar yang cerdas. Ia suka ngulik, mengutak-atik, mencoba-coba segala sesuatu. Selama sekolah ia selalu menjadi juara kelas sehingga pada umur 16 tahun ia sudah tamat sekolah menengah atas (SLTA). Karena kecerdasannya pula, ia mendapat beasiswa untuk melanjutkan kuliah di Universitas Ghent. Selama tiga tahun ia kuliah dan pada umur 19 tahun ia sudah menjadi sarjana. Pada tahun 1884 atau pada saat umur 21 tahun ia telah mendapat gelar doktor dengan predikat maxima cum laude. Kemudian ia mengajar di universitas tersebut sampai tahun 1889.

Baekeland memiliki hobi bepergian dan memotret. Ia sering melakukan perjalanan ke luar negeri seperti ke Prancis dan Inggris. Pada tahun 1889, ia mendapat beasiswa untuk belajar di Amerika Serikat selama tiga tahun. Beasiswa yang sebenarnya untuk tiga tahun tersebut malah diputuskannya untuk menetap di Amerika Serikat sampai ia ganti kewarganegaraan.

Karena hobinya yang suka memotret, kemudian ia mendapat pekerjaan di perusahaan fotografi. Pada saat itu, untuk mencetak gambar negatif film pada kertas harus menggunakan sinar matahari. Baekeland berpikir akan ketidakpraktisan hal itu. Terutama jika harus mencetak pada malam hari atau saat cuaca sedang hujan dan sinar matahari tidak ada. Dalam waktu yang singkat ia berhasil menciptakan kertas foto yang dinamakan Velox. Dengan kertas ini, tanpa sinar matahari pun film dapat diproses dan sebagai pengganti sinar matahari adalah dengan menggunakan lampu. Untuk mendukung penemuannya, pada tahun 1893 ia mendirikan pabrik kertas foto yang diberi nama Nepera Chemical Company (Perusahaan Kimia Nepera). Tetapi, perusahaan tersebut tidak berumur panjang. Enam tahun kemudian ia menjual perusahaan tersebut seharga satu juta dolar kepada Eastman, penemu kamera.

Tahun 1905, Baekeland mulai mengadakan penelitian. Dua tahun kemudian ia "menyulap" sebuah bangunan yang tadinya berupa gudang menjadi sebuah laboratorium yang terletak di Yonkers, New York. Biaya pembangunannya menggunakan sebagian uang hasil penjualan perusahaan kimianya. Di laboratorium inilah ia mulai meneliti bahan pembentuk bakelit.

Baekeland mereaksikan dua jenis bahan kimia yaitu formaldehid (H2CO) yaitu sejenis bahan pengawet dan fenol (C6H5OH) yaitu sejenis bahan pembasmi kuman. Dengan hati-hati ia memanaskannya, mengontrol suhu dan tekanannya. Hasilnya, terbentuklah suatu bahan baru yang dapat dibengkokkan, dipilin, dan dibuat berbagai bentuk. Ia menamainya bakelite (bakelit). Bakelit ini merupakan kopolimer yaitu polimer hasil reaksi monomer-monomer yang lebih dari atu jenis. Polimer merupakan senyawa dengan massa molekul besar yang terbentuk dari gabungan molekul-molekul sederhana (monomer-monomer).

Tahun 1910 Baekeland mendirikan pabrik plastik sekaligus menjadi direktur utamanya sampai tahun 1939. Bakelit atau plastik tahan panas ini mulai diperkenalkan kepada masyarakat umum. Awalnya plastik digunakan untuk membuat kotak radio, kancing, bola biliar, dan beberapa jenis barang lainnya. Tetapi, berbeda dengan sekarang, di mana hampir semua barang yang kita temui terbuat dari plastik. Baekeland meninggal dunia pada tanggal 23 Februari 1944 saat usia 81 tahun di Beacon, New York, AS.***

Michael Faraday (1791-1867)

DALAM hal kelistrikan, memang banyak tokoh yang telah berpartisipasi. Sebut saja de Coulomb, Alesandro Volta, Hans C. Cersted, dan Andre Marie Ampere. Mereka ini dianggap "jago-jago" terbaik di bidang listrik. Namun, dari semua itu, orang tak boleh melupakan satu nama yang sangat berjasa dan dikenal sebagai perintis dalam meneliti tentang listrik dan magnet. Dialah Michael Faraday, seorang ilmuwan asal Inggris.

Michael Faraday lahir pada tanggal 22 September 1791 di Newington Butts, Inggris. Orang tuanya tergolong keluarga miskin. Ayahnya hanya seorang tukang besi yang harus memberi makan sepuluh anaknya. Tak heran jika ayahnya tak mampu membiayai sekolah anak-anaknya tak terkecuali dengan Faraday. Untuk membantu ekonomi keluarga, pada usia 14 tahun Faraday bekerja sebagai penjilid buku sekaligus penjual buku. Di sela-sela pekerjaannya ia manfaatkan untuk membaca berbagai jenis buku, terutama ilmu pengetahuan alam, fisika, dan kimia.

Ketika umurnya menginjak 20 tahun, dia mengikuti ceramah-ceramah yang diberikan oleh ilmuwan Inggris kenamaan. Salah satunya adalah Sir Humphry Davy, seorang ahli kimia yang juga kepala laboratorium Royal Institution. Selama mengikuti ceramah, Faraday membuat catatan dengan teliti dan menyalinnya kembali dengan rapi apa yang didengarnya. Kemudian, berkas catatan itu ia kirimkan kepada Humphry Davy disertai lamaran kerja. Ternyata sang dosen tertarik dan mengangkat Faraday sebagai asistennya di Laboratorium Universitas terkenal di London. Saat itu dia berusia 21 tahun.

Di bawah bimbingan Davy, Faraday menunjukkan kemajuan pesat. Awalnya, ia hanya bekerja sebagai seorang pencuci botol. Tetapi, berkat kegigihannya dalam belajar, hanya dalam waktu relatif singkat, ia dapat membuat penemuan-penemuan baru atas hasil kreasinya sendiri, yaitu menemukan dua senyawa klorokarbon dan berhasil mencairkan gas klorin dan beberapa gas lainnya. Berkat kepandainnya pula, Faraday dapat berhubungan dengan para ahli ternama, seperti Andre Marie Ampere. Di samping itu, ia juga mendapat kesempatan berkeliling Eropa bersama Davy. Pada kesempatan itu, Faraday mulai membangun pengetahuannya yang praktis dan teoretis.

Davy memiliki pengaruh besar dalam pemikiran Faraday dan telah mengantarkan Faraday pada penemuan-penemuannya. Penemuan Faraday pertama yang penting di bidang listrik terjadi tahun 1821. Dua tahun sebelumnya Oersted telah menemukan bahwa jarum magnet kompas biasa dapat beringsut jika arus listrik dialirkan dalam kawat yang tidak berjauhan. Dari temuan ini, Faraday berkesimpulan, jika magnet diketatkan, yang bergerak justru kawatnya. Bekerja atas dasar dugaan ini, dia berhasil membuat suatu skema yang jelas di mana kawat akan terus-menerus berputar berdekatan dengan magnet sepanjang arus listrik dialirkan ke kawat.

Sesungguhnya, dalam hal ini Faraday sudah menemukan motor listrik pertama, suatu skema pertama penggunaan arus listrik untuk membuat sesuatu benda bergerak. Betapa pun primitifnya, penemuan Faraday ini merupakan "nenek moyang" dari semua motor listrik yang digunakan dunia sekarang ini. Sejak penemuannya yang pertama pada tahun 1821, Michael Faraday si ilmuwan autodidak ini namanya mulai terkenal. Hasil penemuannya dianggap sebagai pembuka jalan dalam bidang kelistrikan.

Hukum Faraday

Dalam percobaan-percobaan yang dilakukannya pada tahun 1831, ia menemukan bahwa bila magnet dilalui sepotong kawat, arus akan mengalir di kawat, sedangkan magnet bergerak. Keadaan ini disebut "pengaruh elektromagnetik" dan penemuan ini disebut "Hukum Faraday". Penemuan ini dianggap sebagai penemuan monumental. Mengapa? Pertama, "Hukum Faraday" memiliki arti penting dalam hubungan dengan pengertian teoretis kita tentang elektromagnetik. Kedua, elektromagnetik dapat dipergunakan sebagai penggerak secara terus-menerus arus aliran listrik seperti yang digunakan oleh Faraday dalam pembuatan dinamo listrik pertama.

Dengan berbagai temuannya, tak berlebihan jika Faraday termasuk salah satu tokoh yang telah memberi sumbangan terbesar pada umat manusia. Ia seorang yang sederhana, seorang penemu yang mulai belajar secara autodidak. Kesederhanaannya ia tunjukkan ketika dia menolak diberi gelar kebangsawanan dan juga menolak jadi ketua British Royal Society. Karena masalah kesehatan, Michael Faraday berhenti meneliti. Tetapi, ia meneruskan pekerjaannya sebagai dosen sampai 1861. Ia meninggal dunia pada tanggal 25 Agustus 1867 dan dimakamkan di dekat kota London, Inggris.

THOMAS ALVA EDISON

“Jenius adalah 1 persen ide cemerlang dan 99 persen kerja keras”



Thomas Alva Edison dilahirkan di Milan, Ohio pada tanggal 11 Februari 1847. Tahun 1954 orang tuanya pindah ke Port Huron, Michigan. Edison pun tumbuh besar di sana. Sewaktu kecil Edison hanya sempat mengikuti sekolah selama 3 bulan. Gurunya memperingatkan Edison kecil bahwa ia tidak bisa belajar di sekolah sehingga akhirnya Ibunya memutuskan untuk mengajar sendiri Edison di rumah. Kebetulan ibunya berprofesi sebagai guru. Hal ini dilakukan karena ketika di sekolah Edison termasuk murid yang sering tertinggal dan ia dianggap sebagai murid yang tidak berbakat.

Meskipun tidak sekolah, Edison kecil menunjukkan sifat ingin tahu yang mendalam dan selalu ingin mencoba. Sebelum mencapai usia sekolah dia sudah membedah hewan-hewan, bukan untuk menyiksa hewan-hewan tersebut, tetapi murni didorong oleh rasa ingin tahunya yang besar. Pada usia sebelas tahun Edison membangun laboratorium kimia sederhana di ruang bawah tanah rumah ayahnya. Setahun kemudian dia berhasil membuat sebuah telegraf yang meskipun bentuknya primitif tetapi bisa berfungsi.

Tentu saja percobaan-percobaan yang dilakukannya membutuhkan biaya yang lumayan besar. Untuk memenuhi kebutuhannya itu, pada usia dua belas tahun Edison bekerja sebagai penjual koran dan permen di atas kereta api yang beroperasi antara kota Port Huron dan Detroit. Agar waktu senggangnya di kereta api tidak terbuang percuma Edison meminta ijin kepada pihak perusahaan kereta api, “Grand Trunk Railway”, untuk membuat laboratorium kecil di salah satu gerbong kereta api. Di sanalah ia melakukan percobaan dan membaca literatur ketika sedang tidak bertugas.

Tahun 1861 terjadi perang saudara antara negara-negara bagian utara dan selatan. Topik ini menjadi perhatian orang-orang. Thomas Alva Edison melihat peluang ini dan membeli sebuah alat cetak tua seharga 12 dolar, kemudian mencetak sendiri korannya yang diberi nama “Weekly Herald”. Koran ini adalah koran pertama yang dicetak di atas kereta api dan lumayan laku terjual. Oplahnya mencapai 400 sehari.

Pada masa ini Edison hampir kehilangan pendengarannya akibat kecelakaan. Tetapi dia tidak menganggapnya sebagai cacat malah menganggapnya sebagai keuntungan karena ia banyak memiliki waktu untuk berpikir daripada untuk mendengarkan pembicaraan kosong.

Tahun 1868 Edison mendapat pekerjaan sebagai operator telegraf di Boston. Seluruh waktu luangnya dihabiskan untuk melakukan percobaan-percobaan tehnik. Tahun ini pula ia menemukan sistem interkom elektrik.

Thomas Alva Edison mendapat hak paten pertamanya untuk alat electric vote recorder tetapi tidak ada yang tertarik membelinya sehingga ia beralih ke penemuan yang bersifat komersial. Penemuan pertamanya yang bersifat komersial adalah pengembangan stock ticker. Edison menjual penemuaannya ke sebuah perusahaan dan mendapat uang sebesar 40000 dollar. Uang ini digunakan oleh Edison untuk membuka perusahaan dan laboratorium di Menlo Park, New Jersey. Di laboratorium inilah ia menelurkan berbagai penemuan yang kemudian mengubah pola hidup sebagian besar orang-orang di dunia.

Tahun 1877 ia menemukan phonograph. Pada tahun ini pula ia menyibukkan diri dengan masalah yang pada waktu itu menjadi perhatian banyak peneliti: lampu pijar. Edison menyadari betapa pentingnya sumber cahaya semacam itu bagi kehidupan umat manusia. Oleh karena itu Edison mencurahkan seluruh tenaga dan waktunya, serta menghabiskan uang sebanyak 40.000 dollar dalam kurun waktu dua tahun untuk percobaan membuat lampu pijar. Persoalannya ialah bagaimana menemukan bahan yg bisa berpijar ketika dialiri arus listrik tetapi tidak terbakar. Total ada sekitar 6000 bahan yang dicobanya. Melalui usaha keras Edison, akhirnya pada tanggal 21 Oktober 1879 lahirlah lampu pijar listrik pertama yang mampu menyala selama 40 jam.

Masih banyak lagi hasil penemuan Edison yang bermanfaat. Secara keseluruhan Edison telah menghasilkan 1.039 hak paten. Penemuannya yang jarang disebutkan antara lain : telegraf cetak, pulpen elektrik, proses penambangan magnetik, torpedo listrik, karet sintetis, baterai alkaline, pengaduk semen, mikrofon, transmiter telepon karbon dan proyektor gambar bergerak.

Thomas Edison juga berjasa dalam bidang perfilman. Ia menggabungkan film fotografi yang telah dikembangkan George Eastman menjadi industri film yang menghasilkan jutaan dolar seperti saat ini. Dia pun membuat Black Maria, suatu studio film bergerak yang dibangun pada jalur berputar.

Melewati tahun 1920-an kesehatannya kian memburuk dan beliau meninggal dunia pada tanggal 18 Oktober 1931 pada usia 84 tahun.

WERNER HEISENBERG 1901-1976

Ke tangan siapa Hadiah Nobel untuk bidang fisika jatuh di tahun 1932? Ke tangan Werner Heisenberg, ahli fisika Jerman. Tak ada orang dapat Hadiah Nobel tanpa sebab-sebab yang jelas. Dan sebab itu pun mesti luar biasa. Kalau sekedar penemu sih banyak, dan rasanya sulit hadiah itu dikantonginya. Kenapa bisa Heisenberg? Karena kreasi dan penemuannya dalam bidang "kuantum mekanika." Ini bukan barang sembarangan. Ini salah satu prestasi penting dalam seluruh sejarah ilmu pengetahuan.

Mekanika --tiap orang mafhum belaka-- adalah cabang itmu fisika yang berhubungan dengan hukum-hukum umum ihwal gerak sesuatu benda. Dan bukan cabang sembarangan cabang, melainkan cabang yang punya bobot fundamental dalam dunia ilmu pengetahuan.

Sejalan dengan kemajuan bertambah, kebutuhan pun meningkat. Yang dirasa cukup hari ini akan terasa kurang besoknya. Tak kecuali dalam hal mekanika. Pada tahun-tahun permulaan abad ke-20 sudah mulai terasa dan makin lama makin nyata betapa hukum yang berlaku di bidang mekanika tak mampu menjangkau dan memaparkan tingkah laku partikel yang teramat kecil seperti atom, apalagi partikel sub atom. Apabila hukum lama yang sudah diterima umum dapat memecahkan permasalahan dengan sempurna sepanjang menghadapi ihwal benda makroskopik (benda yang jauh lebih besar ketimbang atom) tidaklah demikian halnya jika berhadapan dengan benda yang teramat lebih kecil. Ini bukan saja membikin pusing kepala tetapi sekaligus juga teka-teki yang tak terjawab.

Di tahun 1925 Werner Heisenberg mengajukan rumus baru di bidang fisika, suatu rumus yang teramat sangat radikal, jauh berbeda dalam pokok konsep dengan rumus klasik Newton. Teori rumus baru ini --sesudah mengalami beberapa perbaikan oleh orang-orang sesudah Heisenberg--sungguh-sungguh berhasil dan cemerlang. Rumus itu hingga kini bukan cuma diterima melainkan digunakan terhadap semua sistem fisika, tak peduli yang macam apa dan dari yang ukuran bagaimanapun.

Dapat dibuktikan secara matematik, sepanjang pengamatan hanya dengan menggunakan sistem makroskopik melulu, perkiraan kuantum mekanika berbeda dengan mekanika klasik dalam jumlah yang terlampau kecil untuk diukur. (Atas dasar alasan ini, mekanika klasik --yang secara matematik lebih sederhana daripada kuanturn mekanika-- masih dapat dipakai untuk kebanyakan perhitungan ilmiah). Tetapi, bilamana berurusan dengan sistem dimensi atom, perkiraan tentang kuantum mekanika berbeda besar dengan mekanika klasik. Percobaan-percobaan membuktikan bahwa perkiraan mengenai kuantum mekanika adalah benar.

Salah satu konsekuensi dari teori Heisenberg adalah apa yang terkenal --dengan rumus "prinsip ketidakpastian" yang dirumuskannya sendiri di tahun 1927. Prinsip itu umumnya dianggap salah satu prinsip yang paling mendalam di bidang ilmiah dan paling punya daya jangkau jauh. Dalam praktek, apa yang diterapkan lewat penggunaan "prinsip ketidakpastian" ini adalah mengkhususkan batas-batas teoritis tertentu terhadap kesanggupan kita membuat ukuran-ukuran ilmiah. Akibat serta pengaruh dari sistem ini sangat dahsyat. Apabila hukum dasar fisika menghambat seorang ilmuwan --bahkan dalam keadaan yang ideal sekalipun-- mendapatkan pengetahuan yang cermat dari suatu penyelidikan, ini disebabkan karena sifat-sifat masa depan dari sistem itu tidak sepenuhnya bisa diramalkan. Menurut "prinsip ketidakpastian," tak akan ada perbaikan pada peralatan ukur kita yang akan mengijinkan kita mengungguli kesulitan, ini.

"Prinsip ketidakpastian" ini menjamin bahwa fisika, dalam keadaannya yang lumrah, tak sanggup membikin lebih dari sekedar dugaan-dugaan statistik. Seorang ilmuwan yang menyelidiki radioaktivitas, misalnya, mungkin mampu menduga bahwa satu dari setriliun atom radium, dua juta akan mengeluarkan sinar gamma dalam waktu sehari sesudahnya.

Tetapi, Heisenberg sendiri tidak bisa menaksir apakah ada atom radium yang khusus yang akan berbuat begitu. Dalam banyak hal yang praktis, ini bukannya satu pembatasan yang ketat. Bilamana menyangkut jumlah besar, metoda statistik sering mampu menyuguhkan basis pijakan yang dapat dipercaya untuk sesuatu langkah. Tetapi, jika menyangkut jumlah dari ukuran kecil, soalnya jadi lain. Di sini "prinsip ketidakpastian" memaksa kita menghindar dari gagasan sebab-akibat fisika yang ketat. Ini mengedepankan suatu perubahan yang amat mendasar dalam pokok filosofi ilmiah. Begitu mendasarnya sampai-sampai ilmuwan besar Einstein tak pernah mau terima prinsip ini. "Saya tidak percaya," suatu waktu Einstein berkata, "bahwa Tuhan main-main dengan kehancuran alam semesta."

Tetapi, ini pada hakekatnya sebuah pertanda bahwa ahli-ahli fisika yang paling modern merasa perlu menerimanya.

Jelaslah sudah, dari sudut teori kuantum, dan pada tingkat lebih lanjut bahkan lebih besar dari "teori relativitas," telah merombak konsep dasar kita tentang dunia fisik. Tetapi, konsekuensi teori ini tidaklah semata bersifat filosofis.

Diantara penggunaan praktisnya, dapat dilihat pada peralatan modern seperti mikroskop elektron, laser dan transistor. Teori kuantum juga secara luas digunakan dalam bidang fisika nuklir dan tenaga atom. Ini membentuk dasar pengetahuan kita tentang bidang "spectroscopy" (alat memprodusir dan meneliti spektra cahaya), dan ini digunakan secara luas di sektor astronomi dan kimia. Dan juga dimanfaatkan dalam penyelidikan teoritis dalam masalah yang topiknya beraneka ragam seperti kualitas khusus cairan belium, dasar susunan intern binatang-binatang, daya penambahan kekuatan magnit, dan radio aktivitas.

Werner Heisenberg lahir di Jerman tahun 1901. Dia terima gelar doktor dalam bidang fisika teoritis dari universitas Munich tahun 1923. Dari tahun 1924 sampai 1927 dia kerja di Kopenhagen bersama ahli fisika besar Denmark, Niels Bohr. Kertas kerja penting pertamanya tentang ihwal kuantum mekanika diterbitkan tahun 1925 dan rumusnya tentang "prinsip ketidakpastian" keluar tahun 1927. Heisenberg meninggal tahun 1976 dalam usia tujuh puluh empat tahun. Dia hidup bersama isteri dan tujuh anak.

Dari sudut arti penting kuantum mekanika, para pembaca mungkin heran apa sebab Heisenberg tidak ditempatkan lebih tinggi dari nomornya sekarang. Tetapi perlu diingat, Heisenberg bukanlah satu-satunya ilmuwan penting yang berhubungan dengan pengembangan kuantum mekanika. Sumbangan pikiran penting telah diberikan oleh beberapa pendahulu yang tenar seperti Max Planck, Albert Einstein, Niels Bohr, dan ilmuwan Perancis Louis Broglie. Sebaris tambahan masih bisa ditulis di sini seperti ilmuwan Austria Erwin Schrodinger, ahli Inggris P.A.M. Dirac. Semua mereka ini turut memberi sumbangan yang amat membantu bagi teori kuanturn pada tahun-tahun tak lama sesudah Heisenberg menerbitkan kertas kerjanya yang bermakna besar laksana sperma buat kesuburan ilmu pengetahuan. Namun begitu, saya pikir Heisenberg-lah tokoh yang paling utama dalam pengembangan mekanika kuantum ini dan atas dasar itulah dia layak diberi tempat urutan tinggi dalam buku ini.

Andre-Marie Amphere

Andre-Marie Amphere lahir di Lyon, Prancis, 20 Januari 1775. Ia tidak pernah duduk di bangku sekolah. Pendidikan diperoleh di rumah dari ayahnya yang merupakan seorang pedagang sutra kaya raya dan pejabat pemerintah yang mendukung raja. Pada usia 12 tahun, Ampere telah menguasai semua hal mengenai matematika yang dikenal pada zaman itu. Tak heran jika ia menjadi remaja yang cerdas dan berpengetahuan luas.

Revolusi terjadi di Prancis. Pada tahun 1793, saat ia berusia 18 tahun, terjadi pertempuran di kotanya antara pendukung raja dan pendukung republik. Malang menimpa pendukung raja. Ayahnya ditangkap pendukung republik dan dipenggal dengan pisau gilotin.

Pada usia 24 tahun ia kawin dan dikaruniai seorang anak laki-laki. Karena kecerdasannya, ia diangkat menjadi guru besar fisika di Bourg selama dua tahun (1801-1803). Ia pun hidup bahagia, serba berkecukupan, dan terhormat.

Sayang, kebahagiaan hidup berumah tangga mereka tidak berjalan lama. Saat usia anaknya mencapai empat tahun, istrinya meninggal. Sejak itu ia berubah menjadi seorang yang pemurung dan putus asa. Setelah kematian istrinya, ia pun pindak ke Paris dan mengajar di Ecole Polytechnique. Ia tinggal di Paris sampai akhir hayatnya.

Ampere tertarik dengan hasil temuan Oersted, seorang ahli fisika Denmark, yang menemukan jarum kompas bergerak jika ditaruh di dekat kawat (penghantar) yang berarus listrik. Ia pun segera melakukan eksperimen. Dari eksperimen itu ia menemukan bahwa kumparan bersifat sebagai magnet batang. Besi lunak dalam kumparan berubah menjadi magnet dan kumparan yang berisi batang besi menjadi magnet yang kuat. Dua penghantar yang berdekatan yang beraliran arus listrik akan saling mengeluarkan gaya.

Amperejuga menemukan hukum matematika yang untuk menghitung gaya tersebut. Hukum ini kemudian dikenal dengan nama hukum elektrodinamika dan menjadi dasar teori elektromagnet ciptaan Maxwell.

Ampere meninggalkan karya tulis berupa buku berjudul Bunga Rampai Pengamatan Elektodinamika (1822), dan Teori Fenomena Elektrodinamika (1826). Keduanya dalam bahasa Prancis. Pada tanggal 10 Juni 1836 Ampere meninggal di Marseille, Prancis. Di batu nisannya tertulis Tandem Felix yang artinya Akhirnya bahagia. Konon, hampir seluruh hidupnya dilewati dalam tekanan batin.

Dmitry Ivanovich Mendeleyev

February 1869, ini berhubungan dengan konstitusi dunia kimia, struktur tabel periodik. Waktu itu sudah ditemukan 63 jenis elemen, tanpa terelakkan ilmuwan harus mempertimbangkan, apakah dunia alam itu memiliki hukum tertentu, agar supaya elemen tersebut bisa secara berurut dibagi dalam berbagai kategori, dan memainkan fungsinya masing-masing? Profesor kimia yang berusia 35 tahun, Dmitry Ivanovich Mendeleyev berpikir keras mengenai masalah ini, dan dalam kelelahannya ia terbenam ke alam mimpi.

Dalam mimpinya itu ia melihat sebuah daftar, dan secara berturut-turut unsur-unsur itu jatuh ke dalam petak yang sesuai. Setelah bangun ia segera mengingat ide rancangan daftar tersebut: karakter elemen itu bertambah mengikuti nomor urut atau tabel atom, memperlihatkan perubahan yang teratur.

Dalam daftarnya, Dmitry Ivanovich Mendeleyev menyisakan kolom kosong terhadap elemen yang belum diketahui, dan dalam beberapa tahun sesudah itu, 11 jenis elemen yang diprediksikannya secara berturut-turut ditemukan, dan secara teratur menetap ke dalam tabel periodik, khususnya helium, neon, krypton, xenon dan radon yang belakangan ditemukan yang memberi tambahan kategori yang baru pada struktur tabel periodik, berbagai macam karakter cocok secara mengejutkan dengan prediksinya. Dan dunia elemen jelas sudah dengan sekali pandang, ia tak ubahnya seperti sebuah peta besar, dan riset kimia di masa yang akan datang semuanya akan tergantung pada gambar petunjuk ini.

Abu Zakaria Al-Razi, Dokter Kimiawan

Abu Reyhan Biruni menyebutkan bahwa Abu Zakaria Razi dilahirkan pada bulan Sya’ban tahun 251 hijriyah dan wafat pada bulan Sya’ban tahun 313 hijriyah. Saat menginjak usia sepuluh tahun ayahnya wafat. Setelah kematian ayahnya, ia mulai mempelajari matematika, filsafat, ilmu nujum, dan sastera di Rey, yang saat itu dikenal sebagai pusat aktivitas keilmuan dengan lembaga-lembaga pendidikannya yang meraih terutama di masjid-masjid dan sekolah-sekolah tradisional. Di samping itu, Al-Razi juga mempelajari ilmu kimia. Bagi Al-Razi, ilmuan yang paling banyak membantunya mempelajari kimia adalah Jabir bin Hayyan.



Abu Zakaria Al-Razi banyak melakukan percobaan dan dengan formula kimia, berusaha keras untuk mengubah logam biasa menjadi emas. Jerih payah itu dilakukannya hingga ia kehilangan penglihatan yang disebabkan oleh pengaruh bau dan zat-zat gas kimia yang tajam di laboratorium pribadinya.



Ketekunan dan kecintaannya kepada ilmu tak mengecilkan minatnya untuk mulai belajar ilmu kedokteran meski saat itu ia telah menginjak usia 30 tahun. Pendahuluan ilmu kedokteran ia pelajari di negeri Rey. Selanjutnya Al-Razi bertolak ke Baghdad untuk meneruskan studi. Kota Baghdad menjadi tujuannya karena di zaman itu Baghdad menjadi pusat bagi buku-buku terjemahan dari bahasa asing yang mengulas berbagai cabang ilmu termasuk kedokteran. Di kota itu pula, terdapat sejumlah rumah sakit yang besar dan lengkap dengan fasilitasnya. Apalagi, khalifah Bani Abbasi yang menjadikan Baghdad sebagai pusat pemerintahan mengumpulkan para ilmuan dari seluruh negeri Islam ke kota tersebut. Kondisi itu sangat membantu untuk mempelajari ilmu kedokteran.



Keberadaan sejumlah ilmuan termasuk Ya’qub bin Ishaq Al-Kindi dan Aulad Bakhtisyu’ yang mengajar ilmu kedokteran di rumah sakit Haruni, membuat kota Baghdad menjadi pusat ilmu ini. Pada pertengahan abad ketiga hijriyah, Abu Zakaria Al-Razi bertolak dari Rey menuju Baghdad untuk melanjutkan studinya di bidang kedokteran. Tidak ada catatan sejarah yang menyebutkan secara pasti berapa lama Al-Razi tinggal di ibu kota pemerintahan Bani Abbas itu.



Al-Razi mempelajari ilmu kedokteran dengan terjun langsung menangani pasien. Kerja keras dilakukannya dengan menghabiskan waktu yang tidak sedikit. Beliau tidak berguru secara langsung kepada para ilmuan kedokteran. Al-Razi lebih banyak membaca buku-buku kedokteran dan memanfaatkan hasil telaah langsung yang dilakukannya terhadap pasien. Kecerdasannya yang sangat tinggi membantu Al-Razi dalam mempelajari ilmu ini.



Telaah dan penelitiannya yang tak mengenal putus asa dan kata menyerah menjadikannya sebagai dokter yang dipandang di Baghdad. Tak ada yang meragukan keahliannya dalam menyembuhkan penyakit dan mengobati pasien. Karenanya, namanya selalu menjadi buah bibir di Baghdad. Namun hal itu membuat Al-Razi dimusuhi oleh para dokter Baghdad yang merasa iri terhadap keberhasilannya. Mereka pun dengan berbagai cara memaksa Abu Zakaria Al-Razi untuk meninggalkan Baghdad



Tahun 290 hijriyah, Al-Razi kembali ke Rey dan membangun sebuah rumah sakit yang ia kelola sendiri. Rumah sakit Rey yang dibangunnya bukan hanya menjadi pusat pengobatan dan perawatan para pasien, tetapi juga menjadi pusat telaah dan perkumpulan para ilmuan, filosof dan dokter. Di rumah sakit itu pula, Abu Zakaria Al-Razi mengajar kedokteran yang dihadiri oleh banyak peminat ilmu ini.



Di rumah sakit itu, Al-Razi memberikan kesempatan kepada murid-muridnya yang junior untuk melakukan diagnosa para pasien yang datang ke rumah sakit Rey. Jika mereka tidak mampu mendiagnosa penyakit tersebut, tugas dialihkan kepada para muridnya yang lebih senior. Demikian seterusnya kepada yang lebih senior. Sampai kemudian Al-Razi sendiri yang menangani pasien dan menjelaskan kepada murid-murid hasil diagnosa yang ia lakukan. Dengan demikian, Al-Razi mengajarkan ‘Ilm Al-Amradl (ilmu tentang penyakit) dan ‘Alaimu Al-Amradl (tanda-tanda penyakit).



Tidak semua orang bisa mempelajari ilmu kedokteran. Demikian keyakinan Abu Zakaria Al-Razi. Menurutnya, dokter hari memiliki sejumlah kriteria dan sifat khusus. Berbekal itu ditambah dengan kebersihan jiwa, seseorang layak mendapat sebutan dokter. Seorang yang bergelar dokter tidak akan menjadi ahli dan pakar kecuali setelah melalaui beberapa tahap sehingga ia layak menyandang sebutan dokter ahli.



Pada zaman itu, seorang yang mempelajari ilmu kedokteran umumnya menguasai minimal sepuluh cabang ilmu, diantaranya dan yang paling utama adalah ilmu fiqh, hadits, dan ilmu akhlaq. Untuk murid-muridnya, Abu Zakaria Al-Razi menulis beberapa buku seperti Sirr Al-Thibb, Mihnatu Al-Thabib, Khawashu Al-Talamidz dan semisalnya. Melalui buku-buku tersebut, Al-Razi menjelaskan kepada mereka akan rahasia kedokteran. Apa yang dilakukannya menunjukkan bahwa beliau menaruh perhatian yang besar pada masalah etika kedokteran. Al-Razi meyakini bahwa seorang dokter harus memiliki dan komitmen dengan etika kedokteran dan giat dalam melaksanakan tugasnya. Masalah itu ia bahas dalam buku Khawashu Al-Talamidz.



Dengan menelaah tentang biografi Al-Razi, akan kita temukan bahwa ia lama mempelajari ilmu kedokteran. Waktu yang singkat dimanfaatkannya dengan benar untuk mempelajari ilmu kedokteran sehingga membuatnya dikenal sebagai dokter yang ahli dan tak tertandingi di zamannya. Waktu singkat bagi Al-Razi dapat digunakan dengan maksimal untuk melakukan pekerjaan-pekerjaan besar. Dan hasilnya, Al-Razi telah menyumbangkan karya-karya besarnya untuk dunia kedokteran.



Abu Zakaria Al-Razi meyakini persenyawaan empat unsur yang dikenal pada zaman itu (unsur tanah, angin, air dan api) juga masalah unsur atau molekul setiap benda dan persenyawaannya. Al-Razi bahkan melengkapi teori dan pandangan itu dengan temuan-temuan yang ia dapatkan lewat studi dan risetnya.



Al-Razi banyak menggunakan metode para ilmuan Yunani dalam mengungkap penyakit. Metode itu ia ikuti setelah mempelajari buku-buku karya ilmuan Yunani yang sudah diterjemahkan, bahkan ia menambahkan banyak hal pada metode-metode dan teori Yunani. Tidak sedikit penyakit yang saat itu tidak diketahui berhasil ia kenali, diantaranya adalah penyakit-penyakit akibat infeksi, cacar dan batuk darah.



Pada zaman Al-Razi, belum pernah ada praktik kedokteran yang melakukan pembedahan dan mengungkap fungsi masing-masing anggota tubuh. Meski demikian, karya-karya Al-Razi menunjukkan bahwa ia tidak buta tentang ilmu anotomi. Kemungkinan ia atau ilmuan seperti dia telah melakukan pembedahan tubuh kera untuk mengungkap anatomi tubuh dan fungsi masing-masing anggota badan. Sebab di zaman itu, kera adalah binatang yang biasa dijadikan kelinci percobaan untuk menguji kemujaraban obat.



Abu Zakaria Al-Razi dalam kitab Mansuri menyebutkan semua anggota badan dan menjelaskan fungsi masing-masing. Untuk setiap anggoat badan, ia menulis penjelasan dengan rinci. Dalam buku tersebut Al-Razi juga menerangkan tentang fisiologi anggota tubuh manusia. Semua ahli sejarah sepakat bahwa sampai abad ketujuh belas di Eropa, Abu Zakaria Al-Razi adalah mercu suar bagi kedokteran dalam dunia peradaban Islam dan Barat. Qadhi Shaed Andalusi, dalam kitabnya ‘Thabaqat Al-Ahamm’ menyebut Al-Razi sebagai bapak bagi kedokteran Arab, sementara para penulis lain menyebutnya dengan gelar Jalinus Kedokteran Arab.



Al-Razi meninggalkan banyak karya penulisan dalam berbagai cabang ilmu di antaranya kedokteran, pengobatan, filsafat, fisika, kimia, astronomi, matematika, metafisika, dan berbagai cabang ilmu lainnya. Buku-buku karya Abu Zakaria Al-Razi berjumlah kurang lebih 273 karya yang sebagian besarnya adalah menyangkut ilmu kedokteran.

NIELS BOHR 1885-1962

Babi, kodok, trenggiling, manusia, semuanya punya bapak, resmi atau tidak resmi. Begitu juga teori struktur atom pun punya bapak. Dia itu Niels Henrik David Bohr yang lahir tahun 1885 di Kopenhagen. Di tahun 1911 dia raih gelar doktor fisika dari Universitas Copenhagen. Tak lama sesudah itu dia pergi ke Cambridge, Inggris. Di situ dia belajar di bawah asuhan J.J. Thompson, ilmuwan kenamaan yang menemukan elektron. Hanya dalam beberapa bulan sesudah itu Bohr pindah lagi ke Manchester, belajar pada Ernest Rutherford yang beberapa tahun sebelumnya menemukan nucleus (bagian inti) atom. Adalah Rutherford ini yang menegaskan (berbeda dengan pendapat-pendapat sebelumnya) bahwa atom umumnya kosong, dengan bagian pokok yang berat pada tengahnya dan elektron di bagian luarnya. Tak lama sesudah itu Bohr segera mengembangkan teorinya sendiri yang baru serta radikal tentang struktur atom.

Kertas kerja Bohr yang bagaikan membuai sejarah "On the Constitution of Atoms and Molecules," diterbitkan dalam Philosophical Magazine tahun 1933.

Teori Bohr memperkenalkan atom sebagai sejenis miniatur planit mengitari matahari, dengan elektron-elektron mengelilingi orbitnya sekitar bagian pokok, tetapi dengan perbedaan yang sangat penting: bilamana hukum-hukum fisika klasik mengatakan tentang perputaran orbit dalam segala ukuran, Bohr membuktikan bahwa elektron-elektron dalam sebuah atom hanya dapat berputar dalam orbitnya dalam ukuran spesifik tertentu. Atau dalam kalimat rumusan lain: elektron-elektron yang mengitari bagian pokok berada pada tingkat energi (kulit) tertentu tanpa menyerap atau memancarkan energi. Elektron dapat berpindah dari lapisan dalam ke lapisan luar jika menyerap energi. Sebaliknya, elektron akan berpindah dari lapisan luar ke lapisan lebih dalam dengan memancarkan energi.

Teori Bohr memperkenalkan perbedaan radikal dengan gagasan teori klasik fisika. Beberapa ilmuwan yang penuh imajinasi (seperti Einstein) segera bergegas memuji kertas kerja Bohr sebagai suatu "masterpiece," suatu kerja besar; meski begitu, banyak ilmuwan lainnya pada mulanya menganggap sepi kebenaran teori baru ini. Percobaan yang paling kritis adalah kemampuan teori Bohr menjelaskan spektrum dari hydrogen atom. Telah lama diketahui bahwa gas hydrogen jika dipanaskan pada tingkat kepanasan tinggi, akan mengeluarkan cahaya. Tetapi, cahaya ini tidaklah mencakup semua warna, tetapi hanya cahaya dari sesuatu frekuensi tertentu. Nilai terbesar dari teori Bohr tentang atom adalah berangkat dari hipotesa sederhana tetapi sanggup menjelaskan dengan ketetapan yang mengagumkan tentang gelombang panjang yang persis dari semua garis spektral (warna) yang dikeluarkan oleh hidrogen. Lebih jauh dari itu, teori Bohr memperkirakan adanya garis spektral tambahan, tidak terlihat pada saat sebelumnya, tetapi kemudian dipastikan oleh para pencoba. Sebagai tambahan, teori Bohr tentang struktur atom menyuguhkan penjelasan pertama yang jelas apa sebab atom punya ukuran seperti adanya. Ditilik dari semua kejadian yang meyakinkan ini, teori Bohr segera diterima, dan di tahun 1922 Bohr dapat,hadiah Nobel untuk bidang fisika.

Tahun 1920 lembaga Fisika Teoritis didirikan di Kopenhagen dan Bohr jadi direkturnya. Di bawah pirnpinannya cepat menarik minat ilmuwan-ilmuwan muda yang brilian dan segera menjadi pusat penyelidikan ilmiah dunia.

Tetapi sementara itu teori struktur atom Bohr menghadapi kesulitan-kesulitan. Masalah terpokok adalah bahwa teori Bohr, meskipun dengan sempurna menjelaskan kesulitan masa depan atom (misalnya hidrogen) yang punya satu elektron, tidak dengan persis memperkirakan spektra dari atom-atom lain. Beberapa ilmuwan, terpukau oleh sukses luar biasa teori Bohr dalam hal memaparkan atom hidrogen, berharap dengan jalan menyempurnakan sedikit teori Bohr, mereka dapat juga menjelaskan spektra atom yang lebih berat. Bohr sendiri merupakan salah seorang pertama yang menyadari penyempurnaan kecil itu tak akan menolong, karena itu yang diperlukan adalah perombakan radikal. Tetapi, bagaimanapun dia mengerahkan segenap akal geniusnya, toh dia tidak mampu memecahkannya.

Pemecahan akhirnya ditemukan oleh Werner Heisenberg dan lain-lainnya, mulai tahun 1925. Adalah menarik untuk dicatat di sini, bahwa Heisenberg --dan umumnya ilmuwan yang mengembangkan teori baru-- belajar di Kopenhagen, yang tak syak lagi telah mengambil manfaat yang besar dari diskusi-diskusi dengan Bohr dan saling berhubungan satu sama lain. Bohr sendiri bergegas menuju ide baru itu dan membantu mengembangkannya. Dia membuat sumbangan penting terhadap teori baru, dan liwat disuksi-diskusi dan tulisan-tulisan, dia menolong membikin lebih sistematis.

Tahun 1930-an lebih menunjukkan perhatiannya terhadap permasalahan bagian pokok struktur atom. Dia mengembangkan model penting "tetesan cairan" bagian pokok atom. Dia juga mengajukan masalah teori tentang "kombinasi bagian pokok" dalam reaksi atom untuk dipecahkan. Tambahan pula, Bohr merupakan orang yang dengan cepat menyatakan bahwa isotop uranium yang terlibat dalam pembagian nuklir adalah U235. Pernyataan ini punya makna penting dalam pengembangan berikutnya dari bom atom.

Dalam tahun 1940 balatentara Jerman menduduki Denmark. Ini menempatkan diri Bohr dalam bahaya, sebagian karena dia punya sikap anti Nazi sudah tersebar luas, sebagian karena ibunya seorang Yahudi. Tahun 1943 Bohr lari meninggalkan Denmark yang jadi daerah pendudukan, menuju Swedia. Dia juga menolong sejumlah besar orang Yahudi Denmark melarikan diri agar terhindar dari kematian dalam kamar-kamar gas Hitler. Dari Swedia Bohr lari ke Inggris dan dari sana menyeberang ke Amerika Serikat. Di negeri ini, selama perang berlangsung, Bohr membantu membikin bom atom,

Seusai perang, Bohr kembali kampung ke Denmark dan mengepalai lembaga hingga rohnya melayang tahun 1`562. Dalam tahun-tahun sesudah perang Bohr berusaha keras --walau tak berhasil-- mendorong dunia internasional agar mengawasi penggunaan energi atom.

Bohr kawin tahun 1912, di sekitar saat-saat dia melakukan kerja besar di bidang ilmu pengetahuan. Dia punya lima anak, salah seorang bernama Aage Bohr, memenangkan hadiah Nobel untuk bidang fisika di tahun 1975. Bohr merupakan orang yang paling disenangi di dunia ilmuwan, bukan semata-mata karena menghormat ilmunya yang genius, tetapi juga pribadinya dan karakter serta rasa kemanusiaannya yang mendalam.

Kendati teori orisinal Bohr tentang struktur atom sudah berlalu lima puluh tahun yang lampau, dia tetap merupakan salah satu dari tokoh besar di abad ke-20. Ada beberapa alasan mengapa begitu. Pertama, sebagian dari hal-hal penting teorinya masih tetap dianggap benar. Misalnya, gagasannya bahwa atom dapat ada hanya pada tingkat energi yang cermat adalah merupakan bagian tak terpisahkan dari semua teori-teori struktur atom berikutnya. Hal lainnya lagi, gambaran Bohr tentang atom punya arti besar buat menemukan sesuatu untuk diri sendiri, meskipun ilmuwan modern tak menganggap hal itu secara harfiah benar. Yang paling penting dari semuanya itu, mungkin, adalah gagasan Bohr yang merupakan tenaga pendorong bagi perkembangan "teori kuantum." Meskipun beberapa gagasannya telah kedaluwarsa, namun jelas secara historis teori-teorinya sudah membuktikan merupakan titik tolak teori modern tentang atom dan perkembangan berikutnya bidang mekanika kuantum.

WILHELM CONRAD RONTGEN 1845-1923

Bisakah pembaca bayangkan andaikata dunia tak punya alat Rontgen? Nyaris mustahil! Wilhelm Conrad Rontgen si penemu sinar X dilahirkan tahun 1845 di kota Lennep, Jerman. Dia peroleh gelar doktor tahun 1869 dari Universitas Zurich. Selama sembilan belas tahun sesudah itu, Rontgen bekerja di pelbagai universitas, dan lambat laun peroleh reputasi seorang ilmuwan yang jempol. Tahun 1888 dia diangkat jadi mahaguru bidang fisika dan Direktur Lembaga Fisika Universitas Wurburg. Di situlah, tahun 1895, Rontgen membuat penemuan yang membuat namanya kesohor.

Tanggal 8 Nopember 1895 Rontgen lagi bikin percobaan dengan "sinar cathode." Sinar cathode terdiri dari arus electron. Arus diprodusir dengan menggunakan voltase tinggi antara elektrode yang ditempatkan pada masing-masing ujung tabung gelas yang udaranya hampir dikosongkan seluruhnya. Sinar cathode sendiri tidak khusus merembes dan sudah distop oleh beberapa sentimeter udara. Pada peristiwa ini Rontgen sudah sepenuhnya menutup dia punya tabung sinar cathode dengan kertas hitam tebal, sehingga biarpun sinar listrik dinyalakan, tak ada cahaya yang bisa terlihat dari tabung. Tetapi, tatkala Rontgen menyalakan arus listrik di dalam tabung sinar cathode, dia terperanjat melihat bahwa cahaya mulai memijar pada layar yang terletak dekat bangku seperti distimulir oleh sinar lampu. Dia padamkan tabung dan layar (yang terbungkus oleh barium platino cyanide) cahaya berhenti memijar. Karena tabung sinar cathode sepenuhnya tertutup, Rontgen segera sadar bahwa sesuatu bentuk radiasi yang tak kelihatan mesti datang dari tabung ketika cahaya listrik dinyalakan. Karena ini merupakan hal yang misterius, dia sebut radiasi yang tampak itu "sinar X." Adapun "X" merupakan lambang matematik biasa untuk sesuatu yang tidak diketahui.

Tergiur oleh penemuannya yang kebetulan itu, Rontgen menyisihkan penyelidikan-penyelidikan lain dan pusatkan perhatian terhadap penelaahan hal-ihwal yang terkandung dalam "sinar X." Sesudah beberapa minggu kerja keras, dia menemukan bukti-bukti lain seperti ini: (1) sinar X bisa membikin sinar pelbagai benda kimia selain "barium platinocyanide." (2) sinar X dapat menerobos melalui pelbagai benda yang tak tembus oleh cahaya biasa. Khusus Rontgen menemukan bahwa sinar X dapat menembus langsung dagingnya tetapi berhenti pada tulangnya. Dengan jalan meletakkan tangannya antara tabung sinar cathode dan layar yang bersinar, Rontgen dapat melihat di layar bayangan dari tulang tangannya. (3) sinar X berjalan menurut garis lurus; tidak seperti partikel bermuatan listrik, sinar X tidak terbelokkan oleh bidang magnit.



Bulan Desember 1895 Rontgen menulis kertas kerja pertamanya mengenai sinar X. Laporannya dalam waktu singkat menggugah perhatian dan kegemparan. Dalam tempo beberapa bulan, beratus ilmuwan melakukan penyelidikan sinar X, dan dalam tempo setahun sekitar 1000 kertas kerja diterbitkan tentang masalah itu! Salah seorang ilmuwan yang penyelidikannya langsung bersandar dari hasil penemuan Rontgen adalah Antoine Henri Becquerel. Orang ini, meskipun maksud utamanya menyelidiki sinar X, justru menemukan fenomena penting tentang radioaktivitas.

Secara umum, sinar X bekerja bilamana enerji tinggi elektron mengenai sasaran. Sinar X itu sendiri tidak mengandung elektron, tetapi gelombang elektron magnetik. Oleh karena itu pada dasarnya dia serupa dengan radiasi yang dapat terlihat mata (yaitu gelombang cahaya), kecuali panjang gelombang sinar X jauh lebih pendek.

Penggunaan sinar X yang paling dikenal --tentu saja-- di bidang pengobatan dan diagnosa gigi. Penggunaan lain adalah di bidang radioterapi, di mana sinar X digunakan untuk menghancurkan tumor ganas atau mencegah pertumbuhannya.

Sinar X juga banyak digunakan di pelbagai keperluan industri. Misalnya, bisa digunakan buat ukur tebal sesuatu benda atau mencari kerusakan yang tersembunyi. Sinar X juga berfaedah di banyak bidang penyelidikan ilmiah, mulai dari biologi hingga astronomi. Khususnya, sinar X menyuguhkan para ilmuwan sejumlah besar informasi yang berkaitan dengan atom dan struktur molekul.

Kendati begitu, orang janganlah berlebih-lebihan menilai arti penting Rontgen. Memang benar, penggunaan sinar X membawa banyak manfaat, tetapi orang tidak bisa berkata dia telah merombak keseluruhan teknologi kita, seperti halnya penemuan Faraday atas pembuktian elektro magnetik. Begitu pula orang tidak bisa bilang penemuan sinar X benar-benar merupakan arti penting yang mendasar dalam teori ilmu pengetahuan. Sinar ultraviolet (yang panjang gelombangnya lebih pendek ketimbang cahaya yang tampak oleh mata) telah diketahui orang hampir seabad sebelumnya. Adanya sinar X --yang punya persamaan dengan gelombang ultraviolet, kecuali panjang gelombangnya masih lebih pendek-- masih berada dalam kerangka fisika klasik. Di atas segala-galanya, saya pikir layak menempatkan arti penting Rontgen di bawah Becquerel yang penemuannya lebih punya makna penting yang mendasar.

Rontgen tak punya anak, karena itu dia dan istrinya mengangkat anak seorang gadis. Tahun 1901 Rontgen menerima Hadiah Nobel untuk bidang fisika, yang untuk pertama kalinya diberikan untuk bidang itu. Dia tutup usia di Munich, Jerman tahun 1923.

Albert Einstein

Albert Einstein (14 Maret 1879–18 April 1955) adalah seorang ilmuwan fisika teoretis yang dipandang luas sebagai ilmuwan terbesar dalam abad ke-20. Dia mengemukakan teori relativitas dan juga banyak menyumbang bagi pengembangan mekanika kuantum, mekanika statistik, dan kosmologi. Dia dianugerahi Penghargaan Nobel dalam Fisika pada tahun 1921 untuk penjelasannya tentang efek fotoelektrik dan “pengabdiannya bagi Fisika Teoretis”.

Setelah teori relativitas umum dirumuskan, Einstein menjadi terkenal ke seluruh dunia, pencapaian yang tidak biasa bagi seorang ilmuwan. Di masa tuanya, keterkenalannya melampaui ketenaran semua ilmuwan dalam sejarah, dan dalam budaya populer, kata Einstein dianggap bersinonim dengan kecerdasan atau bahkan jenius. Wajahnya merupakan salah satu yang paling dikenal di seluruh dunia. Pada tahun 1999, Einstein dinamakan “Orang Abad Ini” oleh majalah Time. Kepopulerannya juga membuat nama “Einstein” digunakan secara luas dalam iklan dan barang dagangan lain, dan akhirnya “Albert Einstein” didaftarkan sebagai merk dagang.

Untuk menghargainya, sebuah satuan dalam fotokimia dinamai einstein, sebuah unsur kimia dinamai einsteinium, dan sebuah asteroid dinamai 2001 Einstein.

Rumus Einstein yang paling terkenal adalah (lihat E=mc²):

E = mc^2 \!

Masa muda dan universitas

Einstein dilahirkan di Ulm di Württemberg, Jerman; sekitar 100 km sebelah timur Stuttgart. Bapaknya bernama Hermann Einstein, seorang penjual ranjang bulu yang kemudian menjalani pekerjaan elektrokimia, dan ibunya bernama Pauline. Mereka menikah di Stuttgart-Bad Cannstatt. Keluarga mereka keturunan Yahudi; Albert disekolahkan di sekolah Katholik dan atas keinginan ibunya dia diberi pelajaran biola.

Pada umur lima, ayahnya menunjukkan kompas kantung, dan Einstein menyadari bahwa sesuatu di ruang yang “kosong” ini beraksi terhadap jarum di kompas tersebut; dia kemudian menjelaskan pengalamannya ini sebagai salah satu saat yang paling menggugah dalam hidupnya. Meskipun dia membuat model dan alat mekanik sebagai hobi, dia dianggap sebagai pelajar yang lambat, kemungkinan disebabkan oleh dyslexia, sifat pemalu, atau karena struktur yang jarang dan tidak biasa pada otaknya (diteliti setelah kematiannya). Dia kemudian diberikan penghargaan untuk teori relativitasnya karena kelambatannya ini, dan berkata dengan berpikir dalam tentang ruang dan waktu dari anak-anak lainnya, dia mampu mengembangkan kepandaian yang lebih berkembang. Pendapat lainnya, berkembang belakangan ini, tentang perkembangan mentalnya adalah dia menderita Sindrom Asperger, sebuah kondisi yang berhubungan dengan autisme.

Einstein mulai belajar matematika pada umur dua belas tahun. Ada gosip bahwa dia gagal dalam matematika dalam jenjang pendidikannya, tetapi ini tidak benar; penggantian dalam penilaian membuat bingung pada tahun berikutnya. Dua pamannya membantu mengembangkan ketertarikannya terhadap dunia intelek pada masa akhir kanak-kanaknya dan awal remaja dengan memberikan usulan dan buku tentang sains dan matematika.

Pada tahun 1894, dikarenakan kegagalan bisnis elektrokimia ayahnya, Einstein pindah dari Munich ke Pavia, Italia (dekat Milan). Albert tetap tinggal untuk menyelesaikan sekolah, menyelesaikan satu semester sebelum bergabung kembali dengan keluarganya di Pavia.

Kegagalannya dalam seni liberal dalam tes masuk Eidgenössische Technische Hochschule (Institut Teknologi Swiss Federal, di Zurich) pada tahun berikutnya adalah sebuah langkah mundur;j dia oleh keluarganya dikirim ke Aarau, Swiss, untuk menyelesaikan sekolah menengahnya, di mana dia menerima diploma pada tahun 1896, Einstein beberapa kali mendaftar di Eidgenössische Technische Hochschule. Pada tahun berikutnya dia melepas kewarganegaraan Württemberg, dan menjadi tak bekewarganegaraan.

Pada 1898, Einstein menemui dan jatuh cinta kepada Mileva Marić, seorang Serbia yang merupakan teman kelasnya (juga teman Nikola Tesla). Pada tahun 1900, dia diberikan gelar untuk mengajar oleh Eidgenössische Technische Hochschule dan diterima sebagai warga negar Swiss pada 1901. Selama masa ini Einstein mendiskusikan ketertarikannya terhadap sains kepada teman-teman dekatnya, termasuk Mileva. Dia dan Mileva memiliki seorang putri bernama Lieserl, lahir dalam bulan Januari tahun 1902. Lieserl, pada waktu itu, dianggap tidak legal karena orang tuanya tidak menikah.

Kerja dan Gelar Doktor

Pada saat kelulusannya Einstein tidak dapat menemukan pekerjaan mengajar, keterburuannya sebagai orang muda yang mudah membuat marah professornya. Ayah seorang teman kelas menolongnya mendapatkan pekerjaan sebagai asisten teknik pemeriksa di Kantor Paten Swiss dalah tahun 1902. Di sana, Einstein menilai aplikasi paten penemu untuk alat yang memerlukan pengatahuan fisika. Dia juga belajar menyadari pentingnya aplikasi dibanding dengan penjelasan yang buruk, dan belajar dari direktur bagaimana “menjelaskan dirinya secara benar”. Dia kadang-kadang membetulkan desain mereka dan juga mengevaluasi kepraktisan hasil kerja mereka.

Einstein menikahi Mileva pada 6 Januari 1903. Pernikahan Einstein dengan Mileva, seorang matematikawan, adalah pendamping pribadi dan kepandaian;

Pada 14 Mei 1904, anak pertama dari pasangan ini, Hans Albert Einstein, lahir. Pada 1904, posisi Einstein di Kantor Paten Swiss menjadi tetap. Dia mendapatkan gelar doktor setelah menyerahkan thesis “Eine neue Bestimmung der Moleküldimensionen” (”On a new determination of molecular dimensions“) dalam tahun 1905 dari Universitas Zürich.

Di tahun yang sama dia menulis empat artikel yang memberikan dasar fisika modern, tanpa banyak sastra sains yang dapat ia tunjuk atau banyak kolega dalam sains yang dapat ia diskusikan tentang teorinya. Banyak fisikawan setuju bahwa ketiga thesis itu (tentang gerak Brownian), efek fotolistrik, dan relativitas khusus) pantas mendapat Penghargaan Nobel. Tetapi hanya thesis tentang efek fotoelektrik yang mendapatkan penghargaan tersebut. Ini adalah sebuah ironi, bukan hanya karena Einstein lebih tahu banyak tentang relativitas, tetapi juga karena efek fotoelektrik adalah sebuah fenomena kuantum, dan Einstein menjadi terbebas dari jalan dalam teori kuantum. Yang membuat thesisnya luar biasa adalah, dalam setiap kasus, Einstein dengan yakin mengambil ide dari teori fisika ke konsekuensi logis dan berhasil menjelaskan hasil eksperimen yang membingungkan para ilmuwan selama beberapa dekade.

Dia menyerahkan thesis-thesisnya ke “Annalen der Physik“. Mereka biasanya ditujukan kepada “Annus Mirabilis Papers” (dari Latin: Tahun luar biasa). Persatuan Fisika Murni dan Aplikasi (IUPAP) merencanakan untuk merayakan 100 tahun publikasi pekerjaan Einstein di tahun 1905 sebagai Tahun Fisika 2005.

Gerakan Brown

Di artikel pertamanya di tahun 1905 bernama “On the Motion—Required by the Molecular Kinetic Theory of Heat—of Small Particles Suspended in a Stationary Liquid“, mencakup penelitian tentang gerakan Brownian. Menggunakan teori kinetik cairan yang pada saat itu kontroversial, dia menetapkan bahwa fenomena, yang masih kurang penjelasan yang memuaskan setelah beberapa dekade setlah ia pertama kali diamati, memberikan bukti empirik (atas dasar pengamatan dan eksperimen) kenyataan pada atom. Dan juga meminjamkan keyakinan pada mekanika statistika, yang pada saat itu juga kontroversial.

Sebelum thesis ini, atom dikenal sebagai konsep yang berguan, tetapi fisikawan dan kimiawan berdebat dengan sengit apakah atom benar suatu benda yang nyata. Diskusi statistik Einstein tentang kelakuan atom memberikan pelaku eksperimen sebuah cara untuk menghitung atom hanya dengan melihat melalui mikroskop biasa. Wilhelm Ostwald, seorang pemimpin sekolah anti-atom, kemudian memberitahu Arnold Sommerfeld bahwa ia telah berkonversi kepada penjelasan komplit Einstein tentang gerakan Brown.

Albert Einstein, tak salah lagi, seorang ilmuwan terhebat abad ke-20. Cendekiawan tak ada tandingannya sepanjang jaman. Termasuk karena teori "relativitas"-nya. Sebenarnya teori ini merupakan dua teori yang bertautan satu sama lain: teori khusus "relativitas" yang dirumuskannya tahun 1905 dan teori umum "relativitas" yang dirumuskannya tahun 1915, lebih terkenal dengan hukum gaya berat Einstein. Kedua teori ini teramat rumitnya, karena itu bukan tempatnya di sini menjelaskan sebagaimana adanya, namun uraian ala kadarnya tentang soal relativitas khusus ada disinggung sedikit. Pepatah bilang, "semuanya adalah relatif." Teori Einstein bukanlah sekedar mengunyah-ngunyah ungkapan yang nyaris menjemukan itu. Yang dimaksudkannya adalah suatu pendapat matematik yang pasti tentang kaidah-kaidah ilmiah yang sebetulnya relatif. Hakikatnya, penilaian subyektif terhadap waktu dan ruang tergantung pada si penganut. Sebelum Einstein, umumnya orang senantiasa percaya bahwa dibalik kesan subyektif terdapat ruang dan waktu yang absolut yang bisa diukur dengan peralatan secara obyektif. Teori Einstein menjungkir-balikkan secara revolusioner pemikiran ilmiah dengan cara menolak adanya sang waktu yang absolut. Contoh berikut ini dapat menggambarkan betapa radikal teorinya, betapa tegasnya dia merombak pendapat kita tentang ruang dan waktu.

Bayangkanlah sebuah pesawat ruang angkasa --sebutlah namanya X--meluncur laju menjauhi bumi dengan kecepatan 100.000 kilometer per detik. Kecepatan diukur oleh pengamat, baik yang berada di pesawat ruang angkasa X maupun di bumi, dan pengukuran mereka bersamaan. Sementara itu, sebuah pesawat ruang angkasa lain yang bernama Y meluncur laju pada arah yang sama dengan pesawat ruang angkasa X tetapi dengan kecepatan yang berlebih. Apabila pengamat di bumi mengukur kecepatan pesawat ruang angkasa Y, mereka mengetahui bahwa pesawat itu melaju menjauhi bumi pada kecepatan 180.000 kilometer per detik. Pengamat di atas pesawat ruang angkasa Y akan berkesimpulan serupa.

Nah, karena kedua pesawat ruang angkasa itu melaju pada arah yang bersamaan, akan tampak bahwa beda kecepatan antara kedua pesawat itu 80.000 kilometer per detik dan pesawat yang lebih cepat tak bisa tidak akan bergerak menjauhi pesawat yang lebih lambat pada kadar kecepatan ini.

Tetapi, teori Einstein memperhitungkan, jika pengamatan dilakukan dari kedua pesawat ruang angkasa, mereka akan bersepakat bahwa jarak antara keduanya bertambah pada tingkat ukuran 100.000 kilometer per detik, bukannya 80.000 kilometer per detik.

Kelihatannya hal ini mustahil. Kelihatannya seperti olok-olok. Pembaca menduga seakan ada bau-bau tipu. Menduga jangan-jangan ada perincian yang disembunyikan. Padahal, sama sekali tidak! Hasil ini tidak ada hubungannya dengan tenaga yang digunakan untuk mendorong mereka.

Tak ada keliru pengamatan. Walhasil, tak ada apa pun yang kurang, alat rusak atau kabel melintir. Mulus, polos, tak mengecoh. Menurut Einstein, hasil kesimpulan yang tersebut di atas tadi semata-mata sebagai akibat dari sifat dasar alamiah ruang dan waktu yang sudah bisa diperhitungkan lewat rumus ihwal komposisi kecepatannya.


Tampaknya merupakan kedahsyatan teoritis, dan memang bertahun-tahun orang menjauhi "teori relativitas" bagaikan menjauhi hipotesa "menara gading," seolah-olah teori itu tak punya arti penting samasekali. Tak seorang pun --tentu saja tidak-- membuat kekeliruan hingga tahun 1945 tatkala bom atom menyapu Hiroshima dan Nagasaki. Salah satu kesimpulan "teori relativitas" Einstein adalah benda dan energi berada dalam arti yang berimbangan dan hubungan antara keduanya dirumuskan sebagai E = mc2. E menunjukkan energi dan m menunjukkan massa benda, sedangkan c merupakan kecepatan cahaya. Nah, karena c adalah sama dengan 180.000 kilometer per detik (artinya merupakan jumlah angka amat besar) dengan sendirinya c2 (yang artinya c x c) karuan saja tak tepermanai besar jumlahnya. Dengan demikian berarti, meskipun pengubahan sebagian kecil dari benda mampu mengeluarkan jumlah energi luar biasa besarnya.

Orang karuan saja tak bakal bisa membikin sebuah bom atom atau pusat tenaga nuklir semata-mata berpegang pada rumus E = mc2. Haruslah dikaji pula dalam-dalam, banyak orang memainkan peranan penting dalam proses pembangkitan energi atom. Namun, bagaimanapun juga, sumbangan pikiran Einstein tidaklah meragukan lagi. Tak ada yang cekcok dalam soal ini. Lebih jauh dari itu, tak lain dari Einstein orangnya yang menulis surat kepada Presiden Roosevelt di tahun 1939, menunjukkan terbukanya kemungkinan membikin senjata atom dan sekaligus menekankan arti penting bagi Amerika Serikat selekas-lekasnya membikin senjata itu sebelum didahului Jerman. Gagasan itulah kemudian mewujudkan "Proyek Manhattan" yang akhirnya bisa menciptakan bom atom pertama.

"Teori relativitas khusus" mengundang beda pendapat yang hangat, tetapi dalam satu segi semua sepakat, teori itu merupakan pemikiran yang paling meragukan yang pernah dirumuskan manusia. Tetapi, tiap orang ternyata terkecoh karena "teori relativitas umum" Einstein merupakan titik tolak pikiran lain bahwa pengaruh gaya berat bukanlah lantaran kekuatan fisik dalam makna yang biasa, melainkan akibat dari bentuk lengkung angkasa luar sendiri, suatu pendapat yang amat mencengangkan!

Bagaimana bisa orang mengukur bentuk lengkung ruang angkasa?

Einstein bukan sekedar mengembangkan secara teoritis, melainkan dituangkannya ke dalam rumusan matematik yang jernih dan jelas sehingga orang bisa melakukan ramalan yang nyata dan hipotesanya bisa diuji. Pengamatan berikutnya --dan ini yang paling cemerlang karena dilakukan tatkala gerhana matahari total-- telah berulang kali diyakini kebenarannya karena bersamaan benar dengan apa yang dikatakan Einstein.

Teori umum tentang relativitas berdiri terpisah dalam beberapa hal dengan semua hukum-hukum ilmiah. Pertama, Einstein merumuskan teorinya tidak atas dasar percobaan-percobaan, melainkan atas dasar-dasar kehalusan simetri dan matematik. Pendeknya berpijak diatas dasar rasional seperti lazimnya kebiasaan para filosof Yunani dan para cendekiawan abad tengah perbuat. Ini berarti, Einstein berbeda cara dengan metode ilmuwan modern yang berpandangan empiris. Tetapi, bedanya ada juga: pemikir Yunani dalam hal pendambaan keindahan dan simetri tak pernah berhasil mengelola dan menemukan teori yang mekanik yang mampu bertahan menghadapi percobaan pengujian yang rumit-rumit, sedangkan Einstein dapat bertahan dengan sukses terhadap tiap-tiap percobaan. Salah satu hasil dari pendekatan Einstein adalah bahwa teori umum relativitasnya dianggap suatu yang amat indah, bergaya, teguh dan secara intelektual memuaskan semua teori ilmiah.

Teori relativitas umum juga dalam beberapa hal berdiri secara terpisah. Kebanyakan hukum-hukum ilmiah lain hanya kira-kira saja berlaku. Ada yang kena dalam banyak hal, tetapi tidak semua. Sedangkan mengenai teori umum relativitas, sepanjang pengetahuan, sepenuhnya diterima tanpa kecuali. Tak ada keadaan yang tak diketahui, baik dalam kaitan teoritis atau percobaan praktek yang menunjukkan bahwa ramalan-ramalan teori umum relativitas hanya berlaku secara kira-kira. Bisa saja percobaan-percobaan di masa depan merusak nama baik hasil sempurna yang pernah dicapai oleh sesuatu teori, tetapi sepanjang menyangkut teori umum relativitas, jelas tetap merupakan pendekatan yang paling diandalkan bagi setiap ilmuwan dalam usahanya menuju kebenaran terakhir.

Meskipun Einstein teramat terkenal dengan "teori relativitas"-nya, keberhasilan karyanya di bidang ilmiah lain juga membuatnya tersohor selaku ilmuwan dalam setiap segi. Nyatanya, Einstein peroleh Hadiah Nobel untuk bidang fisika terutama lantaran buah pikiran tertulisnya membeberkan efek-efek foto elektrik, sebuah fenomena penting yang sebelumnya merupakan teka-teki para cerdik pandai. Dalam karya tulisan ilmiah itu Einstein membuktikan eksistensi photon, atau partikel cahaya.

Anggapan lama lewat percobaan yang tersendat-sendat mengatakan bahwa cahaya itu terdiri dari gelombang elektro magnit, dan gelombang serta partikel merupakan konsep yang berlawanan. Sedangkan hipotesa Einstein menunjukkan suatu perbedaan yang radikal dan amat bertentangan dengan teori-teori klasik. Bukan saja hukum foto elektriknya terbukti punya arti penting dalam penggunaan, tetapi hipotesanya tentang photon punya pengaruh besar dalam perkembangan teori kuantum (hipotesa bahwa dalam radiasi, energi elektron dikeluarkan tidak kontinyu melainkan dalam jumlah tertentu) yang saat ini merupakan bagian tak terpisahkan dari teori itu.

Dalam hal menilai arti penting Einstein, suatu perbandingan dengan Isaac Newton merupakan hal menyolok. Teori Newton pada dasarnya mudah dipahami, dan kegeniusannya sudah tampak pada awal mula perkembangan. Sedangkan "teori relativitas" Einstein teramat sulit dipahami biarpun lewat penjelasan yang cermat dan hati-hati. Lebih-Lebih rumit lagi jika mengikhtisarkan aslinya! Tatkala beberapa gagasan Newton mengalami benturan dengan gagasan ilmiah pada jamannya, teorinya tak pernah tampak luntur atau goyah dengan pendiriannya. Sebaliknya, "teori relativitas" penuh dengan hal yang saling bertentangan. Ini merupakan bagian dari kegeniusan Einstein bahwa pada saat permulaan, ketika gagasannya masih merupakan hipotesa yang belum diuji yang dikemukakannya selaku orang muda belasan tahun yang samasekali tidak dikenal, dia tak pernah membiarkan kontradiksi yang nyata-nyata ada ini dan mencampakkan teorinya. Sebaliknya malahan dia dengan sangat cermat dan hati-hati merenungkan terus hingga ia mampu menunjukkan bahwa kontradiksi ini hanya pada lahirnya saja sedangkan sebenarnya tiap masalah selalu tersedia untuk memecahkan kontradiksi itu dengan cara yang halus namun cerdik dan tegas.

Kini, kita anggap teori Einstein itu pada dasarnya lebih "correct" ketimbang teori Newton. Jika begitu halnya kenapa Einstein ditempatkan Lebih bawah dalam daftar tingkat urutan buku ini?

Alasannya tersedia. Pertama, teori-teori Newtonlah yang merupakan peletak dasar dan batu pertama ilmu pengetahuan modern dan teknologi. Tanpa karya Newton, kita tidak akan menyaksikan teknologi modern sekarang ini. Bukannya Einstein.

Ada lagi faktor yang menyebabkan mengapa kedudukan Einstein dalam urutan seperti yang pembaca saksikan. Dalam banyak hal, perkembangan suatu ide melibatkan sumbangan pikiran banyak orang. Ini jelas sekali misalnya dalam ihwal sejarah sosialisme, atau dalam pengembangan teori listrik dan magnit. Meskipun Einstein tidak 100% merumuskan "teori relativitas" dengan otaknya sendiri, yang sudah pasti sebagian terbesar memang sahamnya. Adalah adil mengatakan bahwa ditilik dari perbandingan arti penting ide-ide lain, teori-teori relativitas terutama berasal dari kreasi seorang, si genius dan si jempolan, Einstein.


Einstein lahir tahun 1879, di kota Ulm, Jerman. Dia memasuki perguruan tinggi di Swiss dan menjadi warganegara Swiss tahun 1900. Di tahun 1905 dia mendapat gelar Doktor dari Universitas Zurich tetapi (anehnya) tak bisa meraih posisi akademis pada saat itu. Di tahun itu pula dia menerbitkan kertas kerja perihal "relatif khusus," perihal efek foto elektrik, dan tentang teori gerak Brown. Hanya dalam beberapa tahun saja kertas-kertas kerja ini, terutama yang menyangkut relativitas, telah mengangkatnya menjadi salah seorang ilmuwan paling cemerlang dan paling orisinal di dunia. Teori-teorinya sangat kontroversial. Tak ada ilmuwan dunia kecuali Darwin yang pernah menciptakan situasi kontroversial seperti Einstein. Akibat itu, di tahun 1913 dia diangkat sebagai mahaguru di Universitas Berlin dan pada saat berbarengan menjadi Direktur Lembaga Fisika "Kaisar Wilhelm" serta menjadi anggota Akademi Ilmu Pengetahuan Prusia. Jabatan-jabatan ini tidak mengikatnya untuk sebebas-bebasnya mengabdikan sepenuh waktu melakukan penyelidikan-penyelidikan, kapan saja dia suka.

Pemerintah Jerman tidak menyesal menyiram Einstein dengan sebarisan panjang kedudukan yang istimewa itu karena persis dua tahun kemudian Einstein berhasil merumuskan "teori umum relativitas," dan tahun 1921 dia memperoleh Hadiah Nobel. Sepanjang paruhan terakhir dari kehidupannya, Einstein menjadi buah bibir dunia, dan hampir dapat dipastikan dialah ilmuwan yang masyhur yang pernah lahir ke dunia.

Karena Einstein seorang Yahudi, kehidupannya di Jerman menjadi tak aman begitu Hitler naik berkuasa. Di tahun 1933 dia hijrah ke Princeton, New Jersey, Amerika Serikat, bekerja di Lembaga Studi Lanjutan Tinggi dan di tahun 1940 menjadi warga negara Amerika Serikat. Perkawinan pertama Einstein berujung dengan perceraian, hanya perkawinannya yang kedua tampaknya baru bahagia. Punya dua anak, keduanya laki-laki. Einstein meninggal dunia tahun 1955 di Princeton.

Einstein senantiasa tertarik pada ihwal kemanusiaan dunia di sekitarnya dan sering mengemukakan pandangan-pandangan politiknya. Dia merupakan pelawan teguh terhadap sistem politik tirani, seorang pendukung gigih gerakan Pacifis, dan seorang penyokong teguh Zionisme. Dalam hal berpakaian dan kebiasaan-kebiasaan sosial dia tampak seorang yang individualistis. Suka humor, sederhana dan ada bakat gesek biola. Tulisan pada nisan makam Newton yang berbunyi: "Bersukarialah para arwah karena hiasan yang ditinggalkannya bagi kemanusiaan!" sebetulnya lebih kena untuk Einstein.