Apa definisi dari fisika?

Sains Fisika
1

physics

Seberapa jauh definisi fisika itu sendiri? Hal-hal mendasar apa saja yang dipelajari dalam fisika ?

2

Sejarah Fisika

Fisika berasal dan kata Yunani yang berarti “alam”. Karena “Fisika” adalah ilmu pengetahuan yang mempelajan benda-benda di alam, gejala-gejala, kejadian-kejadian alam serta interaksi dari benda-benda di alam tersebut. Gejala-gejala ini pada mulanya adalah apa yang dialami oleh indera kita, misalnya penglihatan, menemukan optika atau cahaya, pendengaran menemukan pelajaran tentang bunyi, panas juga dapat dirasakan (perasaan). Demikianlah fisika didefinisikan sebagal proses benda-benda alam yang akan dapat berubah artinya benda mati. (Biologi mempelajari benda-benda hidup). Maka disimpulkan bahwa “fisika” adalah ilmu pengetahuan yang tujuannya mempelajari bagian-bagian dan alam dan interaksi antara bagian tersebut. Sebagaimana diketahui, benda-benda di alam terbagi atas bagian: alam makro yaitu benda-benda yang ukurannya besar dapat diihat dengan alat-alat yang ada saat ini; alam yang besar ini termasuk benda-benda yang sangat besar dengan jarak antara 2 benda juga besar kali, misalnya bulan, matahari, bumi dan lain-lain. Alam mikro adalah berida-benda kecil sekali dengan jarak antara benda teisebut sangat kerdil, benda- benda mikro ini tak dapat dilihat dengan alat-alat biasa.

Menurut sejarah, fisika adalah bidang ilmu yang tertua, karena dimulal dari pengamatan-pengamatan dan gerakan benda- benda langit, bagaimana lintasannya, periodenya, usianya dan lain-lain (Harmoni,1992). Sejarah fisika dimulai pada tahun sekitar 2400 SM, ketika kebudayaan Harappan menggunakan suatu benda untuk memperkirakan dan menghitung sudut bintang di angkasa. Sejak saat itu fisika terus berkembang sampai ke level sekarang. Perkembangan ini tidak hanya membawa perubahan di dalam bidang dunia benda, matematika dan filosofi namun juga, melalui teknologi, membawa perubahan ke dunia sosial masyarakat. Revolusi ilmu yang berlangsung terjadi pada sekitar tahun 1600 dapat dikatakan menjadi batas antara pemikiran purba dan lahirnya fisika klasik.

Dan akhirnya berlanjut ke tahun 1900 yang menandakan mulai berlangsungnya era baru yaitu era fisika modern. Di era ini ilmuwan tidak melihat adanya penyempurnaan di bidang ilmu pengetahuan, pertanyaan demi pertanyaan terus bermunculan tanpa henti, dari luasnya galaksi, sifat alami dari kondisi vakum sampai lingkungan subatomik. Daftar persoalan dimana fisikawan harus pecahkan terus bertambah dari waktu ke waktu. Beberapa teori diusulkan dan banyak yang salah. Teori tersebut banyak tergantung dari istilah filosofi, dan tidak pernah dipastikan oleh eksperimen sistematik seperti yang populer sekarang ini. Ada pengecualian dan anakronisme: contohnya, pemikir Yunani Archimedes menurunkan banyak deskripsi kuantitatif yang benar dari mekanik dan hidrostatik. Fisika klasik adalah fisika yang didasari prinsip-prinsip yang dikembangkan sebelum bangkitnya teori kuantum, biasanya termasuk teori relativitas khusus dan teori relativitas umum. Cabang-cabang yang termasuk fisika klasik antara lain adalah:

  1. Mekanika klasik - Hukum gerak Newton - Lagrangian dan mekanika Hamiltonian
  2. Elektrodinamika klasik (persamaan Maxwell)
  3. Termodinamika klasik
  4. Teori relativitas khusus dan teori relativitas umum
  5. Teori chaos klasik

Dibandingkan dengan fisika klasik, fisika modern adalah istilah yang lebih longgar, yang dapat merujuk hanya pada fisika kuantum atau secara umum pada fisika abad ke-20 dan ke- dan karenanya selalu mengikutsertakan teori kuantum dan juga dapat termasuk relativitas. Pada awal abad 17, Galileo membuka penggunaan eksperimen untuk memastikan kebenaran teori fisika, yang merupakan kunci dari metode sains. Galileo memformulasikan dan berhasil mengetes beberapa hasil dari dinamika mekanik, terutama Hukum Inert. Pada 1687, Isaac Newton menerbitkan Filosofi Natural Prinsip Matematika, memberikan penjelasan yang jelas dan teori fisika yang sukses: Hukum gerak Newton, yang merupakan sumber dari mekanika klasik; dan Hukum Gravitasi Newton, yang menjelaskan gaya dasar gravitasi. Kedua teori ini cocok dalam eksperimen. Prinsipia juga memasukan beberapa teori dalam dinamika fluid. Mekanika klasik dikembangkan besar-besaran oleh Joseph-Louis de Lagrange, William Rowan Hamilton, dan lainnya, yang menciptakan formula, prinsip, dan hasil baru.

Hukum Gravitasi memulai bidang astrofisika, yang menggambarkan fenomena astronomi menggunakan teori fisika. Sejak abad 18 dan seterusnya, termodinamika dikembangkan oleh Robert Boyle, Thomas Young, dan banyak lainnya. Pada 1733, Daniel Bernoulli menggunakan argumen statistika dalam mekanika klasik untuk menurunkan hasil termodinamika, memulai bidang mekanika statistik. Pada 1798, Benjamin Thompson mempertunjukkan konversi kerja mekanika ke dalam panas, dan pada 1847 James Joule menyatakan hukum konservasi energi, dalam bentuk panas dan juga dalam energi mekanika. Sifat listrik dan magnetisme dipelajari oleh Michael Faraday, George Ohm, dan lainnya.

Pada 1855, James Clerk Maxwell menyatukan kedua fenomena menjadi satu teori elektromagnetisme, dijelaskan oleh persamaan Maxwell. Perkiraan dari teori ini adalah cahaya adalah gelombang elektromagnetik. Budaya penelitian fisika berbeda dengan ilmu lainnya karena adanya pemisahan teori dan eksperimen. Sejak abad kedua puluh, kebanyakan fisikawan perseorangan mengkhususkan diri meneliti dalam fisika teoritis atau fisika eksperimental saja, dan pada abad kedua puluh, sedikit saja yang berhasil dalam kedua bidang tersebut. Sebaliknya, hampir semua teoris dalam biologi dan kimia juga merupakan eksperimentalis yang sukses.

Teoris berusaha mengembangkan teori yang dapat menjelaskan hasil eksperimen yang telah dicoba dan dapat memperkirakan hasil eksperimen yang akan datang. Sementara itu, eksperimentalis menyusun dan melaksanakan eksperimen untuk menguji perkiraan teoretis. Meskipun teori dan eksperimen dikembangkan secara terpisah, mereka saling bergantung. Kemajuan dalam fisika biasanya muncul ketika eksperimentalis membuat penemuan yang tak dapat dijelaska teori yang ada, sehingga mengharuskan dirumuskannya teori-teori baru. Tanpa eksperimen, penelitian teoretis sering berjalan ke arah yang salah; salah satu contohnya adalah teori-M, teori populer dalam fisika energi-tinggi, karena eksperimen untuk mengujinya belum pernah disusun.

Tokoh Fisika

Sir Isaac Newton, lahir pada tahun 1642, bertepatan dengan kematian Gallileo. Pria berkebangsaan Inggris ini merupakan pencetus teori gravitasi. Ide ini muncul ketika ia duduk di bawah sebuah pohon apel, tiba-tiba sebuah apel jatuh diatas kepalanya. Ia mulai berpikir
“Mengapa apel itu jatuh ke bawah setelah meninggalkan pohonnya? Mengapa ia tidak naik ke atas?”.

Kejadian ini terjadi dalam penemuan gaya gravitasi antara tahun 1665 dan 1667 ketika ia berumur 24-25 tahun. Meskipun demikian, ia harus menghadapi kritikan tajam atas teori gravitasinya pada tahun 1684. amun Newton berhasil membuktikannya dengan tanpa keraguan. Gravitasi adalah sebuah gaya yang menarik semua benda ke bawah. Ketika kita menimbang suatau benda, kita sedang mengukur seberapa kuat gravitasi menariknya. Gravitasi menahan kak diatas tanah dan menghentikan benda-benda yang terbang di angkasa. Gaya itu juga menahan bulan untuk tetap pada orbitnya mengelilingi bumi. Setiap benda di alam semesta memiliki gravitasi. Peran Fisika Dalam Kehidupan Penemuan sinar rontgen untuk mendeteksi patah tulang Sinar X atau sinar rontgen adalah sinar yang merupakan salah satu bentuk radiasi gelombang elektromagnetik yang memiliki frekuensi 1016 hingga 1020Hz. Sinar X ditemukan oleh fisikawan jerman, Wilhem Conrad Rontgen yang sedang melakukan eksperimen dengan berkas elektron dalam sebuah tabung pengosongan gas. Sinar X bermanfaat dalam pendeteksian patah tulang.

Pembuatan kereta maglev menggunakan superkonduktor Kereta maglev (magnetically levitated trains) adalah jenis kereta api yang mengambang secara magnetik. Sering juga disebut kereta api magnet. Prinsip dari kereta api ini adalah memanfaatkan gaya magnet untuk mengangkat kereta sehingga mengambang dan tidak menyentuh rel sehingga gaya gesek dapat dikurangi.

Penggunaan sonar dalam industri kelautan Sonar (Sound Navigation and Ranging), merupakan suatu metode penggunaan gelombang ultrasonik untuk menaksir ukuran, bentuk, dan kedalaman suatu benda. Bunyi ultrasonik adalah bunyi dengan frekuensi diatas 20.000 Hz. Pada prinsipnya, bunyi ultrasonik yang dikeluarkan oleh sumber akan dipantulkan kembali oleh benda-benda.

Fiber optik untuk jaringan internet Fiber optik atau serat optik adalah saluran transmisi atau sejenis kabel yang terbuat dari kaca atau plastik yang sangat halus dan lebih kecil dari sehelai rambut. Fiber optik digunakan untuk mentransmisikan sinyal cahaya dari suatu tempat ke tempat lain. Sumber cahaya yang ditransmisikan berasal dari adalah laser atau LED.

3 Likes
3

Fisika

Fisika adalah ilmu yang mempelajari gejala-gejala alam dari segi materi dan energinya. Fisika adalah bangun pengetahuan yang menggambarkan usaha, temuan, wawasan dan kearifan yang bersifat kolektif dari umat manusia (Wartono, 2003:18). Sedangkan menurut Mundilarto (2010: 4), fisika sebagai ilmu dasar memiliki karakteristik yang mencakup bangun ilmu yang terdiri atas fakta, konsep, prinsip, hukum, postulat, dan teori serta metodologi keilmuan. Fisika adalah ilmu yang terbentuk melalui prosedur baku atau biasa disebut sebagai metode ilmiah. Lederman dalam Atar dan Gallard (2014), Nature of Science mengacu pada nilai-nilai dan keyakinan yang melekat pada pengembangan ilmu pengetahuan. Menurut hakikatnya, fisika yang merupakan sains bukanlah sekedar kumpulan ilmu pengetahuan semata. Lebih dari itu menurut Collette dan Chiappetta (1994), sains merupakan a way of thinking (afektif), a way of investigating (proses), dan a body of knowledge (kumpulan ilmu pengetahuan).

Aspek dari hakikat fisika yang pertama adalah fisika sebagai sikap (a way of thinking). Fisika yang merupakan cabang ilmu IPA (sains) memiliki karakter ilmiah, seperti tanggungjawab, jujur, objektif, terbuka, rasa ingin tahu, percaya diri, dan lain-lain, yang melekat kuat. Menurut Collette dan Chiappetta (1994), beberapa karakter tersebut adalah sebagai beliefs (keyakinan), curiosity (rasa ingin tahu), imagination (imajinasi), reasoning (penalaran), dan self-examination (pemahaman diri). Menurut KBBI, keyakinan (beliefs) berarti kepercayaan dan sebagainya yang sungguh-sungguh,
dan juga berarti sebagai bagian agama atau religi yang berwujud konsep yang menjadi keyakinan (kepercayaan) para penganutnya. Keyakinan merupakan dasar dari tindakan seseorang yang dipercayainya sebagai sesuatu yang benar dan dapat dicapai (Sugeng, 2015).

Keyakinan adalah sebuah hal yang sangat penting dimiliki oleh seseorang apalagi sebagai makhlukberagama. Sebagai negara Pancasila, Indonesia menghimpun karakter ini. Karakter lainnya, yaitu curiosity (rasa ingin tahu), imagination (imajinasi), reasoning (penalaran), dan self-examination (pemahaman diri). Karakter-karakter ini secara tidak langsung akan memperngaruhi bagaimana seorang saintis atau fisikawan berpikir.

Aspek dari hakikat fisika yang kedua adalah fisika sebagai proses (a way of investigating). Proses sains diturunkan dari langkah-langkah yang dikerjakan saintis
ketika melakukan penelitian ilmiah. Langkah-langkah tersebut disebut sebagai keterampilan proses sains yang mencakup observasi, mengukur, inferensi, memanipulasi variabel, merumuskan hipotesis, menyusun grafik dan tabel data, mendefinisikan secara operasional, dan melaksanakan eksperimen (Mundilarto, 2002).

Menurut Hetherington, dkk. (dalam Collette dan Chiappetta, 1994), memahami bagaimana proses terbentuknya suatu ilmu pengetahuan itu lebih penting daripada ilmu pengetahuan itu sendiri. Mundilarto, membagi keterampilan proses menjadi dua, yaitu keterampilan proses dasar dan keterampilan proses terpadu. Keterampilan proses sains dasar, meliputi :

  1. Mengamati/observasi,
  2. Mengklasifikasi,
  3. Berkomunikasi,
  4. Mengukur,
  5. Memprediksi,
  6. Membuat inferensi.

Apabila dianalogikan dalam Pembelajaran, kemampuan proses sains dasar dapat tercerminkan sebagai aspek psikomotor. Sedangkan keterampilan proses sains terpadu, meliputi:

  • Mengidentifikasi variabel,
  • Merumuskan definisi operasional dari variabel,
  • Menyusun hipotesis,
  • Merancang penyelidikan.

Keterampilan sains terpadu tercerminkan sebagai proses berpikir tingkat tinggi. Aspek dari hakikat fisika yang ketiga adalah fisika sebagai produk (a body of knowledge). IPA (termasuk fisika) sebagai produk dapat diartikan sebagai kumpulan informasi/fakta yang dihasilkan dari proses-proses ilmiah yang dilandasi dengan sikap-sikap ilmiah tersebut (Mundilarto, 2002). Menurut Collette dan Chiappetta (1994), fisika sebagai produk tersusun dari fakta, konsep, prinsip, hukum, hipotesis, teori, dan model. Fisika sebagai produk juga dapat diartikan sebagai informasi-informasi yang sudah masak yang ada dalam ilmu fisika.

2 Likes