Arsip Tag: Stephen Hawking

Dari Yunani, Al-Kindi Hingga Einstein

Kita Seperti Kata

oleh Sulaiman Djaya (2015)

“Waktu, ruang, gerakan, dan benda, semuanya relatif dan tak absolut. Waktu hanya eksis dengan gerakan; benda dengan gerakan; gerakan dengan benda. Jika ada gerakan, di sana perlu benda; jika ada sebuah benda, di sana perlu gerakan” (Al-Kindi –The First Philosophy)

Upaya untuk menyingkap misteri semesta atau jagat raya telah dilakukan oleh peradaban-peradaban Mesir, Babilonia, Persia, Yunani hingga sekarang ini –di mana dulu peradaban-peradaban Mesir, Babilonia, Persia, dan Yunani tersebut sangat menaruh perhatian pada ilmu perbintangan (astronomi) dan upaya untuk memecahkan misteri kosmik itu sendiri secara keseluruhan.

Kita tahu, jika kita pernah membaca filsafat Yunani, contohnya, salah-satu konsen (minat dan perhatian) para filsuf Yunani (di masa lampau) adalah pada persoalan “mencari tahu” “Ada yang primordial”, yang kemudian kita kategorikan sebagai filsafat alam Yunani.

Mazhab Milesia, contohnya, disibukkan dengan usaha mereka untuk menjelaskan (melakukan eksplanasi) tentang keteraturan dan ragam “Ada” atau struktur “Ada” –bukan “Ada” itu sendiri. Mereka berusaha menemukan ‘apakah substansi primer yang mendasari segala proses dan perbedaan perubahan bentuk di alam atau di semesta’.

Ada ragam atau variasi dalam mazhab tersebut. Thales, misalnya, mengatakan bahwa substansi primer alam atau “Ada” adalah air. Anaximenes berpendapat bahwa substansi primer itu adalah udara. Sedangkan Anaximandros berpendapat bahwa substansi primer itu adalah Apeiron atau “yang tak terbatas”.

Sementara itu, Pythagoras yang konsen dengan studi matematika dan astronomi, melakukan analisa ragam eksistensi dalam sistem prinsip-prinsip forma. Menurutnya prinsip forma inilah yang mendasari hakikat segala sesuatu dan segala proses di dunia. Pythagoras juga berpendirian bahwa realitas bisa dijelaskan dengan angka-angka dan bisa diukur secara matematik –yah dengan angka-angka tersebut.

Ia berpandangan alam dibangun berdasarkan harmoni serta mengatakan bahwa musik dan nada-nada adalah cerminan alam.

Murid dan penerusnya, yaitu Philolaus, bahkan mengatakan bahwa bumi berotasi pada porosnya –yang menyebabkan pergantian waktu siang dan malam. Dalam hal ini, Philolaus mempercayai bahwa semesta adalah sistem ruang-ruang. Mazhab Milesia memang disibukkan dengan usaha untuk menemukan “Ada yang primordial” yang mendasari gerak dan perubahan semesta, namun mereka mengabaikan masalah utama perubahan itu sendiri.

Di sini, Heraklitus kemudian menyatakan bahwa “alam adalah perubahan tanpa akhir”, di mana segala sesuatu datang dan pergi. Heraklitus masyhur dengan doktrin Panta Rhei-nya: “Segalanya berkembang, engkau tak mungkin berdiri dua kali di sungai yang sama dalam waktu yang sama”.

Heraklitus memang filsuf yang mengajarkan tentang perubahan yang terus menerus dalam alam, yang bisa ditangkap oleh akal dan pemahaman orang bijak, semacam filsuf atau ilmuwan. Hanya saja, pandangan Heraklitus kemudian mendapatkan penolakan di kalangan Mazhab Elea, di mana dua tokoh utamanya adalah Zeno dan Parmenides.

Parmenides sendiri hidup dalam dua pandangan antara doktrin Heraklitus mengenai perubahan yang terus-menerus dan doktrin Xenophanes tentang ide Satu Tuhan yang tidak berubah, dan kemudian Parmenides menyatakan bahwa yang mendasari alam adalah “Ada” yang abadi dan tidak berubah.

Ketegangan antara pandangan Heraklitus dan Mazhab Elea tersebut kemudian disintesiskan oleh Anaxagoras dengan ajaran pluralisme-nya. Ia menolak ajaran esensi kesatuan dari semua “Ada”, di mana menurutnya segala sesuatu adalah keragaman yang tak terbatas dalam jumlah dan jenisnya, yang kemudian kita kenal sebagai pluralisme kualitatif. Sebagai contoh: kayu, besi, rambut, darah, dan lain sebagainya tak mungkin direduksikan satu sama lainnya. Inilah yang disebut oleh Anaxagoras sebagai benih-benih eksistensi (seeds of existence), di mana segala sesuatu memiliki benih-benih eksistensinya sendiri –yang tak bisa direduksikan ke dalam jumlah. Dan ini pula-lah yang diklaim sebagai keadaan primordial “Ada” oleh Anaxagoras, yang di sisi lain ia sebut sebagai Nous (gerak atau pikiran) yang mengoperasikan aktivitas kosmik.

Hasrat untuk mengetahui misteri alam semesta itu pun terus berlanjut. Ratusan tahun sebelum Sir Isaac Newton mengemukakan hukum gerak dan sang jenius Albert Einstein mengemukakan Teori Relativitas, misalnya, Al-Kindi menyatakan: “Waktu, ruang, gerakan, dan benda, semuanya relatif dan tak absolut. Waktu hanya eksis dengan gerakan; benda dengan gerakan; gerakan dengan benda. Jika ada gerakan, di sana perlu benda; jika ada sebuah benda, di sana perlu gerakan” (Al-Falsafa Al-Ula).

Sementara itu, Nichomachus of Gerasa dalam Arithmetic-nya menyatakan: “Alam seakan diatur sesuai dengan angka oleh Sang Maha Pencipta –karena pola-polanya telah ditentukan. Seperti goresan-goresan awal sebuah lukisan –oleh dominasi angka yang telah ada sebelumnya di dalam ‘pikiran’ Tuhan Sang Pencipta alam” (Arithmetic I, 6).

Di abad ke-16 –yang lazim kita kenal sebagai Abad Inkuisisi di Eropa itu, Nicolaus Copernicus dengan berani mengemukakan teori dan pandangannya bahwa matahari tidak mengelilingi bumi sebagaimana yang dinyatakan Ptolomeus dan dipercayai Gereja, tapi bumi-lah yang justru mengelilingi matahari.

Kesimpulan Heliosentrisnya itu ia dapatkan berdasarkan observasi dan perhitungan matematis, hanya saja ia tidak menerbitkan karyanya kala itu karena khawatir inkuisisi Gereja akan menimpa dirinya.

Seabad kemudian setelah temuan Nicolaus Copernicus itu –tepatnya di abad 17, Galileo Galilei dengan teleskop ciptaannya mampu membuktikan teori dan pandangan Nicolaus Copernicus tersebut dengan lebih meyakinkan, bahwa bumi mengelilingi matahari, yang juga menyebabkan terjadinya siang-malam secara bergiliran selama 24 jam.

Karena kegigihan dan pembelaannya tersebut, Galileo Galilei dijatuhi hukuman penjara seumur hidup oleh Gereja. Sementara itu, seorang pendeta Dominikan yang juga membenarkan teori-nya Nicolaus Copernicus tersebut, yaitu Giordano Bruno (1548-1600) dibakar hidup-hidup di tiang pancang oleh Gereja di tahun 1600.

Di abad modern, apa yang pernah dilakukan Copernicus dan Galileo itu kemudian dilakukan juga oleh Edwin Hubble, di mana pada tahun 1929, Edwin Hubble menciptakan teleskop di abservatoriumnya di Mountwilson, California. Dan setelah selama berbulan-bulan melakukan pengamatan alias observasi, ia menemukan bahwa bintang-bintang dari hari ke hari semakin menunjukkan spektrum merah.

Dalam hal ini, menurut Hukum Fisika, jika benda semakin menjauhi titik pengamatan, maka akan menunjukkan spektrum merah, sedangkan benda yang mendekati titik pengamatan menunjukkan spektrum biru.

Penemuan ini sangat penting, karena hal itu menunjukkan alias membuktikan bahwa benda-benda luar angkasa kian hari semakin saling menjauhi satu sama lainnya. Singkatnya, alam semesta semakin meluas dan mengembang, dan hal ini menggugurkan pandangan yang menyatakan bahwa alam semesta atau jagat raya statis atau tetap sebagaimana yang dikemukakan Immanuel Kant.

Terkait hal ini, Stephen Hawking pernah menyatakan: “Pada awal-mula jagat-raya, segala sesuatu saling berdekatan –sehingga pada saat itu sangat banyak ketidakpastian, serta ada sejumlah keadaan yang mungkin ditempuh jagat-raya. Setiap keadaan awal yang berbeda-beda ini pastilah telah berkembang menjadi sejumlah sejarah yang berbeda-beda untuk jagat-raya. Kebanyakan dari sejarah tadi, sejarah garis besar mempunyai kemiripan. Masing-masing terkait dengan sebuah jagat yang seragam dan mulus –dan terus memuai.

Persis dengan temuannya itulah, Edwin Hubble menyatakan: “Jagat-raya memuai!” Dan kala itulah Edwin Hubble kemudian melakukan perhitungan mundur (yang kemudian kesimpulannya persis dengan apa yang dikatakan Hawking di kemudian hari itu), yaitu jika dari hari ke hari benda-benda angkasa semakin menjauh berarti dahulunya benda-benda angkasa bermula dari sesuatu yang padu (satu) dan kemudian meledak dengan kecepatan yang luar biasa. Ledakan inilah yang kemudian kita kenal dengan nama “Big Bang” (Dentuman Akbar).

Tentu saja temuan ini sangat mengejutkan, karena menurut perhitungan yang cermat, para ilmuan umumnya dan fisikawan khususnya, menyimpulkan bahwa sesuatu yang padu (satu) itu haruslah bervolume nol –yang artinya jika suatu benda bervolume nol maka ia berawal dari ketiadaan.

Tapi Edwin Hubble bukanlah orang pertama yang menemukan hal tersebut, melainkan si jenius Albert Einstein, di mana melalui perhitungannya yang cermat, Albert Einstein telah memperhitungkan bahwa ruang angkasa tidak statis –melainkan terus meluas alias berkembang, di saat para ilmuwan umumnya dan fisikawan khususnya masih berpegang pada kepercayaan bahwa alam semesta bersifat statis (tidak berawal dan kekal).

Dan pendapat tentang alam semesta yang statis ini dikemukakan oleh para pendukung evolusionis-materialis (atheis). Singkatnya, Albert Einstein mematahkan pandangan kaum evolusionis materialis ketika teori dan pendapatnya dibenarkan oleh eksperimentasi Edwin Hubble.

Namun, apakah hal itu cukup bagi kemenangan Einstein? Jawabannya tentu saja belum –sebab jika jagat-raya atau alam semesta bermula dari ledakan, tentu ada sisa-sisa ledakannya, sebagaimana dinyatakan seorang fisikawan Amerika yang bernama George Gamov itu?

Nah, di tahun 1965, dua orang ilmuwan alias dua fisikawan, yaitu Arnold Pengias dan Robert Wilson, dalam observasi mereka menemukan sisa-sisa radiasi yang tersebar di ruang angkasa. Dan berkat penemuan mereka itu, mereka berdua pun memperoleh anugerah Nobel.

Dan tak hanya itu saja, karena di tahun 1989, NASA meluncurkan satelit ke luar angkasa untuk meneliti tentang gejala radiasi alam semesta. Saat itu, melalui sensor-sensor yang dipasang di satelit yang disebut sensorkobe, mereka menangkap adanya radiasi sisa-sisa ledakan besar yang menyebar di seluruh ruang angkasa.

Tak ayal, penemuan hasil observasi langsung ini menghebohkan dunia dan media massa. Atas temuan ini, Stephen Hawking menyebutnya sebagai penemuan terbesar dalam bidang astronomi di abad ini, bahkan mungkin sepanjang masa. Barangkali kita belum lupa dengan apa yang pernah dikatakan Karl Raimund Popper itu, bahwa salah-satu metode kerja sains adalah falsifikasi, di mana sebuah teori (atau temuan) akan gugur jika ada teori atau temuan lainnya yang menggugurkan atau membuktikan kekeliruannya.

Iklan

Sains dan Puisi

Pertanian Modern di Jerman“Jagat raya adalah suatu permainan yang anggun, indah, dan misterius”. Kata-kata itu bukan milik atau berasal dari saya, tapi milik dan berasal dari para fisikawan: Isaac Newton, Albert Einstein, Richard Feynman, dan Stephen Hawking. Sebuah ungkapan yang pada dasarnya bernuansa literer, dan memang ada rahim yang dimiliki bersama oleh fisika dan sastra, yaitu imajinasi, yang dengannya dan darinya kekaguman, pikiran, dan rasa ingin tahu alias kuriositas seorang fisikawan dan sastrawan memiliki “rumah” dan “kosmik” bagi kerja dan ikhtiar intelektual dan saintifik mereka.

Kekaguman dan rasa ingin tahu alias kuriositas itu sendiri dapat dikatakan sebagai sesuatu yang alami atau kodrati, sebagaimana yang dikatakan Carl Sagan: “Kita semua haus akan hal-hal yang menakjubkan. Hal itu tertanam sangat kuat di dalam hati manusia”.

Namun, karena bidang dan fokus yang tak sama antara para fisikawan dan para sastrawan, yaitu antara penyelidikan semesta dan minat kemanusiaan (sejarah dan kehidupan manusia), imajinasi itu pun melahirkan bayi-bayi yang berbeda. Para fisikawan menemukan dan menciptakan rumus dan teori ketika mereka berusaha “menyingkap” misteri semesta atau jagat raya, dan para sastrawan melahirkan prosa dan sajak ketika mereka “merenungi” dan menuliskan lanskap dan kosmik manusia dan kehidupannya, dirinya sendiri, sejarahnya, harapan-harapannya, dan hal-hal lainnya yang berkaitan dengan cakrawala dan keseharian kita.

Setidak-tidaknya, sebuah puisi yang ditulis oleh Karl Jay Shapiro, yaitu Travelogue for Exiles, cukup menunjukkan kepada kita di mana alamat dan rumah para penyair dan (sastrawan pada umumnya):

Lihat dan ingatlah. Lihatlah langit
Lihatlah dalam-dalam ke udara bening,
Tanpa batas, ujung dari doa.
Bicaralah sekarang, bicaralah
Pada kubah suci: apa yang kaudengar?
Apa jawaban sang langit?
Langit sudah ada pemiliknya
Itu bukan rumahmu.

Hanya saja, yang barangkali saja hal ini tak disadari oleh penyairnya sendiri, puisi itu juga mencerminkan minat terselubung (semacam minat alam bawah sadar) dan refleksi yang sifatnya samar dan implisit untuk “menangkap”, memahami, atau menyelami semesta yang jauh dan tak terjangkau oleh si penyair.

“Kubah suci” dan “udara bening” dalam puisi itu adalah semesta yang ditatap dan dipandang oleh si penyair dari kejauhan di bumi, ketika si penyair itu sendiri, atau subjek lain yang menjadi narator puisi tersebut, tak memiliki rumah di bumi sebagai orang asing, namun pada saat bersamaan, ia juga tahu dan merasa bahwa dirinya tak mungkin tinggal di langit sana. Puisi itu, sengaja atau tanpa sengaja, telah mempertemukan sekaligus mengkontraskan ranah saintis dan ranah penyair.

Hak cipta (c) Sulaiman Djaya (2015)

Dari al Qur’an Hingga Stephen Hawking

Puisi Munajat Perindu Karya Sulaiman Djaya

Radar Banten, 23 Januari 2015

“Dan langit itu Kami bangun dengan kekuasaan (Kami) dan sesungguhnya Kami benar-benar meluaskannya” (al Qur’an Surah Adz-Dzaariyat, 51: 47). “Jika relativitas umum benar, model apa pun yang masuk akal tentang jagat raya harus dimulai dengan singularitas –jagat raya mempunyai awal” (Stephen Hawking dan Roger Penrose). “Jagat raya memuai” (Edwin Hubble).

Barangkali pernah terbersit dalam pikiran kita tentang bagaimana alam semesta diciptakan? Atau katakanlah bagaimana mula jagat raya? Adakah ia ada dengan sendirinya atau “dicipta” oleh Sang Pencipta? Dan kita tahu juga, belakangan ini, banyak spekulasi dan teori atas pertanyaan ini. Namun, terlepas dari semua jawaban yang akan keluar, mungkin tak ada salahnya bila sekarang kita akan melakukan perjalanan sejenak ke masa lampau dengan mesin waktu fiktif kita, karena dengan kita sedikit berpikir tersebut, tentu akan pula menambah cara pandang kita kepada dunia.

Dan memang banyak sekali ilmuwan dan filsuf yang ingin menjelaskan bagaimana alam semesta itu berasal –dari dulu, dari sejak era Yunani, jaman keemasan Islam, hingga saat ini, pun masih terus berlanjut. Dalam hal ini, seorang filsuf Jerman, Immanuel Kant, menjelaskan bahwa alam semesta ada selamanya dan bahwa setiap kemungkinan apapun, meskipun mustahil, harus dianggap mungkin. Sebenarnya ini bukanlah pandangan baru. Pemikiran ini pernah dicetuskan oleh Democritus dan memang diterima luas pada waktu itu. Kant pernah berkata: “Ada alasan yang sama sahihnya untuk percaya bahwa jagat raya mempunyai awal dan untuk percaya bahwa jagat raya tidak mempunyai awal”.

Akan tetapi, puluhan tahun silam, tepatnya pada tahun 1922, seorang fisikawan Rusia, Alexander Friedmann, dalam perhitungannya menghasilkan sebuah temuan mengejutkan. Dia menyimpulkan bahwa alam semesta tidaklah statis –yang artinya sebuah impuls kecil sudah mampu untuk membuat alam semesta ini mengerut ataupun mengembang.

Persis, berdasarkan hasil penghitungan Friedman tersebut, George Lemaitre seorang ahli astronomi Belgia menyangkal apa yang dikatakan Immanuel Kant yang menyatakan alam semesta ini statis. Lemaitre, dengan berani menyatakan bahwa alam semesta mempunyai permulaan dan bahwa ia mengembang sebagai akibat dari sesuatu yang telah memicunya. Dia juga menyatakan bahwa tingkat radiasi (rate of radiation) dapat digunakan sebagai ukuran akibat (aftermath) dari “sesuatu” itu.

Sementara itu, alias selanjutnya, di tahun 1929, seorang ilmuwan bernama Edwin Hubble di Observatorium Mount Wilson California membuat penemuan astronomi yang menjadi bukti dari pernyataan Friedman dan Lemaitre di atas. Ia menemukan dalam pengamatannya bahwa bintang – bintang cenderung ke arah spektrum merah. Dalam Fisika kita tahu bahwa spektrum berkas cahaya yang menjauhi bumi cenderung ke arah merah. Ini menimbulkan kesimpulan bahwa bintang – bintang ini menjauhi bumi. Bukan hanya itu saja, karena Hubble juga menemukan bahwa bintang – bintang itu ternyata saling menjauh satu dengan lainnya. Jadi kesimpulan dari penemuan yang diperoleh Hubble adalah bahwa alam semesta ini tidaklah statis tapi mengembang seiring dengan waktu.

Singkatnya, dalam hal demikian, Stephen Hawking, Albert Einstein, Roger Penrose dan yang sejalan dengan temuan-temuan ilmiah mereka, merupakan para ilmuwan yang dapat dikatakan memiliki “pandangan” bahwa jagat raya memiliki awal alias diciptakan –dari tiada menjadi ada, meski kita tidak tahu “kapan” mulanya. Dan soal ini masih menjadi perdebatan hingga saat ini.

Hanya saja, dalam tulisan singkat ini, pertanyaannya adalah: apa hubungan mengembangnya alam semesta dengan awal jagad raya? Jawabannya tak lain adalah jika alam semesta semakin besar sejalan dengan waktu, maka bila kita mundurkan waktu kita akan mendapati alam semesta akan mengerut, terus mengerut sampai suatu titik tertentu. Titik ini berkerapatan tak hingga dan volume nol. Titik ini memiliki gaya gravitasi yang tak hingga besarnya. Titik nol ini sama dengan “tidak ada” karena sains memang tidak mengenal materi yang bervolume nol. Dan inilah teka-tekinya.

Untuk sementara ini, kesimpulannya adalah bahwa alam semesta kita muncul dari hasil ledakan massa dan gaya gravitasi yang tak hingga yang mempunyai volume nol ini. Ledakan ini bernama “Big Bang” atau Ledakan Besar alias Dentuman Akbar. Sedangkan sebuah fakta lain yang kita temukan di sini adalah bahwa ternyata alam semesta ini memiliki awal dan mengembang seiring dengan waktu. Dulu, Einstein memang pernah melakukan kesalahan besar dalam hidupnya dengan mempertahankan teori keadaan tetap, sebelum ia merevisi pandangannya setelah berkenalan dengan al Qur’an dan Islam.

Kemudian pertanyaan selanjutnya adalah bagaimana dengan waktu? Tentu waktu itu tidak ada bila materi tidak ada. Menurut teori relativitas, ruang-waktu adalah dinamis, dan bergantung pada distribusi materi dan energi, di mana dalam hal ini ruang-waktu adalah relasional, bukan absolut. Artinya, secara singkat, jika semua materi dihilangkan, tidak ada yang tersisa – tidak ada ruang-waktu jika tidak ada materi. Ruang-waktu tidaklah eksis dengan sendirinya, tapi ruang-waktu adalah network (jaringan) dari hubungan dan perubahan.

Sedangkan soal keluasan semesta itu sendiri, saya teringat pernyataan Stephen Hawking: “Jagat raya tidak mempunyai tapal batas”. Nah, tepat dari sinilah kita bisa merenung tentang kebenaran bahwa alam semesta ini memang diciptakan. Siapakah yang menciptakan alam semesta ini? Saya pribadi, sebagai muslim, mempercayai apa yang dinyatakan dalam al-Qur’an dalam soal siapa penciptanya ini. Salam dan terimakasih karena telah membacanya.

Sulaiman Djaya