Beberapa Teori Ilmiah Tentang Asal Usul Kehidupan di Bumi

Asal usul adanya kehidupan di bumi masih terus diteliti sampai sekarang. Penelitian itu bisa diibaratkan meneliti “duluan mana telur atau ayam”. Ayam berasal dari telur dan telur juga berasal dari ayam. Terlepas dari paham yang dianut oleh suatu agama tertentu, maka para ilmuwan mencoba memecahkan misteri tersebut. Beberapa teori pun diungkapkan oleh beberapa tokoh filsafat dan ilmuwan. Berikut ini adalah beberapa teori yang diungkapkan oleh beberapa tokoh tersebut.

Teori Abiogenesis

Tokoh teori Abiogenesis adalah Aristoteles (384-322 SM). Dia adalah seorang filosof dan tokoh ilmu pengetahuan Yunani Kuno. Teori Abiogenesis ini menyatakan bahwa makhluk hidup yang pertama kali menghuni bumi ini berasal dari benda mati.

Sebenarnya Aristoteles mengetahui bahwa telur-telur ikan apabila menetas akan menjadi ikan yang sifatnya sama seperti induknya. Telur-telur tersebut merupakan hasil perkimpoian dari induk-induk ikan. Walau demikian, Aristoteles berkeyakinan bahwa ada ikan yang berasal dari Lumpur.

Bagaimana cara terbentuknya makhluk tersebut ? Menurut penganut paham abiogenesis, makhluk hidup tersebut terjadi begitu saja atau secara spontan. Oleh sebab itu, paham atau teori abiogenesis ini disebut juga paham generation spontaneae.

Jadi, kalau pengertian abiogenesis dan generation spontanea kita gabungkan, maka pendapat paham tersebut adalah makhluk hidup yang pertama kali di bumi tersebut dari benda mati / tak hidup yang terjadinya secara spontan, misalnya :

1. ikan dan katak berasal dari Lumpur.
2. Cacing berasal dari tanah, dan
3. Belatung berasal dari daging yang membusuk.

Paham abiogenesis bertahan cukup lama, yaitu semenjak zaman Yunani Kuno (Ratusan Tahun Sebelum Masehi) hingga pertengahan abad ke-17.

Pada pertengahan abad ke-17, Antonie Van Leeuwenhoek menemukan mikroskop sederhana yang dapat digunakan untuk mengamati benda-benda aneh yang amat kecil yang terdapat pada setetes air rendaman jerami. Oleh para pendukung paham abiogenesis, hasil pengamatan Antonie Van Leeuwenhoek ini seolah-olah memperkuat pendapat mereka.

Teori Biogenesis

Walaupun telah bertahan selama ratusan tahun, tidak semua orang membenarkan paham abiogenesis. Orang –orang yang ragu terhadap kebenaran paham abiogenesis tersebut terus mengadakan penelitian memecahkan masalah tentang asal usul kehidupan. Orang-orang yang tidak puas terhadap pandangan Abiogenesis itu antara lain Francesco Redi (Italia, 1626-1799), dan Lazzaro Spallanzani ( Italia, 1729-1799), dan Louis Pasteur (Prancis, 1822-1895). Beredasarkan hasil penelitian dari tokoh-tokoh ini, akhirnya paham Abiogenesis / generation spontanea menjadi pudar karena paham tersebut tidak dapat dipertanggungjawabkan kebenarannya.

a) Percobaan Francesco Redi ( 1626-1697)

Untuk menjawab keragu-raguannya terhadap paham abiogenesis, Francesco Redi mengadakan percobaan. Pada percobaannya Redi menggunakan bahan tiga kerat daging dan tiga toples. Percobaan Redi selengkapnya adalah sebagai berikut :

· Stoples I : diisi dengan sekerat daging, ditutup rapat-rapat.

· Stoples II :diisi dengan sekerat daging, dan dibiarkan tetap terbuka.

· Stoples III : disi dengan sekerat daging, dibiarkan tetap terbuka.

Selanjutnya ketiga stoples tersebut diletakkan pada tempat yang aman. Setelah beberapa hari, keadaan daging dalam ketiga stoples tersebut diamati.

Dan hasilnya sebagai berikut:

· Stoples I : daging tidak busuk dan pada daging ini tidak ditemukan jentik / larva atau belatung lalat.

· Stoples II : daging tampak membusuk dan didalamnya ditemukan banyak larva atau belatung lalat.

Berdasarkan hasil percobaan tersebut, Francesco redi menyimpulkan bahwa larva atau belatung yang terdapat dalam daging busuk di stoples II dan III bukan terbentuk dari daging yang membusuk, tetapi berasal dari telur lalat yang ditinggal pada daging ini ketika lalat tersebut hinggap disitu. Hal ini akan lebih jelas lagi, apabila melihat keadaan pada stoples II, yang tertutup kain kasa. Pada kain kasa penutupnya ditemukan lebih banyak belatung, tetapi pada dagingnya yang membusuk belatung relative sedikit.

B) percobaan Lazzaro Spallanzani ( 1729-1799)

Seperti halnya Francesco Redi, Spallanzani juga menyangsikan kebenaran paham abiogeensis. Oleh karena itu, dia mengadakan percobaan yang pada prinsipnya sama dengan percobaan Francesco Redi, tetapi langkah percobaan Spallanzani lebih sempurna.

Sebagai bahan percobaannya, Spallanzani menggunakan air kaldu atau air rebusan daging dan dua buah labu. Adapun percoban yang yang dilakukan Spallanzani selengkapnya adalah sebagai berikut :

· Labu I : diisi air 70 cc air kaldu, kemudian dipanaskan 15oC selama beberapa menit dan dibiarkan tetap terbuka.

· Labu II : diisi 70 cc air kaldu, ditutup rapat-rapat dengan sumbat gabus. Pada daerah pertemuan antara gabus dengan mulut labu diolesi paraffin cair agar rapat benar. Selanjutnya, labu dipanaskan.selanjutnay, labu I dan II didinginkan. Setelah dingin keduanya diletakkan pada tempat terbuka yang bebas dari gangguan hewan dan orang. Setelah lebih kurang satu minggu, diadakan pengamatan terhadap keadaan air kaldu pada kedua labu tersebut.

Hasil percobaannya adalah sebagai berikut :

· Labu I : air kaldu mengalami perubahan, yaitu airnya menjadi bertambah keruh dan baunya menjadi tidak enak. Setelah diteliti ternyata air kaldu pada labu I ini banyak mengandung mikroba.

· Labu II : air kaldu labu ini tidak mengalami perubahan, artinya tetap jernih seperti semula, baunya juga tetap serta tidak mengandung mikroba. Tetapi, apabila labu ini dibiarkan terbuka lebih lama lagi, ternyata juga banyak mengandung mikroba, airnya berubah menjadi lebih keruh serta baunya tidak enak (busuk).

Berdasarkan hasil percobaan tersebut, Lazzaro Spallanzani menyimpulkan bahwa mikroba yang ada didalam kaldu tersebut bukan berasal dari air kaldu (benda mati), tetapi berasal dari kehidupan diudara. Jadi, adanya pembusukan karena telah terjadi kontaminasi mikroba darimudara ke dalam air kaldu tersebut.

Pendukung paham Abiogenesis menyatakan keberatan terhadap hasil eksperimen Lazzaro Spallanzani tersebut. M,enurut mereka untuk terbentuknya mikroba (makhluk hidup) dalam air kaldu diperlukan udara. Dengan pengaruh udara tersebut terjadilah generation spontanea.

c) Percobaan Louis Pasteur (1822-1895)

Dalam menjawab keraguannya terhadap paham abiogenesis. Pasteur melaksanakan percobaan untuk menyempurnakan percobaan Lazzaro Spallanzani. Dalam percobaanya, Pasteur menggunakan bahan air kaldu dengan alat labu. Langkah-langkah percobaan Pasteur selengkapnya adalah sebagai berikut :

· Langkah I : labu disi 70 cc air kaldu, kemudian ditutup rapat-rapat dengan gabus. Celah antara gabus dengan mulut labu diolesi dengan paraffin cair. Setelah itu pada gabus tersebut dipasang pipa kaca berbentuk leher angsa. Lalu, labu dipanaskan atau disterilkan.

· Langkah II : selanjutnya labu didinginkan dan diletakkan ditempat yang aman. Setelah beberapa hari, keadaan air kaldu diamati. Ternyata air kaldu tersebut tetep jernih dan tidak mengandung mikroorganisme.

· Langkah III : labu yang air kaldu didalamnya tetap jernih dimiringkan sampai air kaldu didalamnya mengalir kepermukaan pipa hingga bersentuhan dengan udara. Setelah itu labu diletakkan kembali pada tempat yang aman selama beberapa hari. Kemudian keadaan air kaldu diamati lagi. Ternyata air kaldu didalam labu menjadi busuk dan banyak mengandung mikroorganisme.

Melalui pemanasan terhadap perangkat percobaanya, seluruh mikroorganisme yang terdapat dalam air kaldu akan mati. Disamping itu, akibat lain dari pemanasan adalah terbentuknya uap air pada pipa kaca berbentuk leher angsa. Apabila perangkat percobaan tersebut didinginkan, maka air pada pipa akan mengembun dan menutup lubang pipa tepat pada bagian yang berbentuk leher. Hal ini akan menyebabkan terhambatnya mikroorganisme yang bergentayangan diudara untuk masuk kedalam labu. Inilah yang menyebabkan tetap jernihnya air kaldu pada labu tadi.

Pada saat sebelum pemanasan, udara bebas tetap dapat berhubungan dengan ruangan dalam labu. Mikroorganisme yang masuk bersama udara akan mati pada saat pemanasan air kaldu.

Setelah labu dimiringkan hingga air kaldu sampai kepern\mukan pipa, air kaldu itu akan bersentuhan dengan udara bebas. Disini terjadilah kontaminasi mikroorganisme. Ketika labu dikembalikan keposisi semula (tegak), mikroorganisme tadi ikut terbawa masuk. Sehingga, setelah labu dibiarkan beberapa beberapa waktu air kaldu menjadi akeruh, karena adanya pembusukan oleh mikrooranisme tersebut. Dengan demikian terbuktilah ketidak benaran paham Abiogenesis atau generation spontanea, yangmenyatakan bahwa makhluk hidup berasal dari benda mati yang terjadi secara spontan.

Berdasarkan hasil percobaan Redi, Spallanzani, dan Pasteur tersebut, maka tumbanglah paham Abiogenesis, dan munculah paham/teori baru tentang asal usul makhluk hidup yang dikenal dengan teori Biogenesis. Teori itu menyatakan :

1. omne vivum ex ovo = setiap makkhluk hidup berasal dari telur.
2. Omne ovum ex vivo = setiap telur berasal dari makhluk hidup, dan
3. Omne vivum ex vivo = setiap makhluk hidup berasal dari makhluk hidup sebelumnya.

Walaupun Louis Pasteur dengan percobaannya telah berhasil menumbangkan paham Abiogenesis atau generation spontanea dan sekaligus mengukuhkan paham Biogenesis, belum berarti bahwa masalah bagaimana terbentuknya makhluk hidup yang pertama kali terjawab.

Disamping teori Abiogenesis dan Biogenesis, masih ada lagi beberapa teori tentang asal usul kehidupan yang dikembangkan pleh beberapa Ilmuwan, diantaranya adalah sebagai berikut :

1. Teori kreasi khas, yang menyatakan bahwa kehidupan diciptakan oleh zat supranatural (Ghaib) pada saat yang istimewa.

2. Teori Kosmozoan, yang menyatakan bahwa kehidupan yang ada di planet ini berasal dari mana saja.

3. Teori Evolusi Kimia, yang menyatakan bahwa kehidupan didunia ini muncul berdasarkan hukum Fisika Kimia.

4. Teori Keadaan Mantap, menyatakan bahwa kehidupan tidak berasal usul.

Teori Urey/Evolusi Kimia

Ketidakpuasan para Ilmuwan terhadap apa yang dikemukakan para tokoh teori Abiogenesis maupun Biogenesis mendorong para Ilmuwan lain untuk terus mengadakan penelitian tentang asal usul kehidupan. Antara pakar-pakar tersebut antara lain :Harold Urey, Stanley Miller, dan A.I.Oparin. mereka berpendapat bahwa organisme terbentuk pertama kali di bumi ini berupa makhluk bersel satu. Selanjutnya makhluk tersebut mengalami evolusi menjadi berbagai jenis makhluk hidup seperti Protozoa, Porifera, Coelenterata, Mollusca, dan lain-lain.

Para pakar biologi, astronomi, dan geologi sepakat, bahwa planet bumi ini terbentuk kira-kira antara 4,5-5 miliar tahun yang lalu. Keadaan pada saat awal terbentuknya sangat berbeda denagn keadaan pada saat ini. Pada saat itu suhu planet bumi diperkirakan 4.000-8.000oC. pada saat mulai mendingin, senyawa karbon beserta abeberapa unsur logam mengembun membentuk inti bumi, sedangkan permukaannya tetap gersang, tandus, dan tidak datar. Karena adanya kegiatan vulkanik, permukaan bumi yang masih lunak tersebut bergerak dan berkerut terus menerus. Ketika mendingin, kulit bumi tampak melipat-lipat dan pecah.

Pada saat itu, kondisi atmosfer bumi juga berbeda denagn kondisi saat ini. Gas-gas ringan seperti Hidrogen (H2), Nitrogen (N2), Oksigen (O2), Helium (He), dan Argon (Ar) lepas meninggalkan bumi akrena gaya gravitasi bumi tidak mampu manahannya. Dia atmosfer juga terbentuk senaywa-senyawa sederhana yang mengandung unsure-unsur tersebut, seperti uap air (H2O), Amonia (NH3), Metan (CH4), dan Karbondioksida (CO2). Senyawa sederhana tersebut tetap berbentuk uap dan tertahan dilapisan atas atmosfer. Ketuika suhu atmosfer turun sekitar 100oC terjadilah hujan air mendidih. Peristiwa ini berlangsung selama ribuan tahun. Dalam keadaan semacam ini pasti bumi saat itu belum dihuni kehidupan. Namun, kondisi semacam itu memungkinkan berlangsungnya reaksi kimia, karena teredianya zat (materi) dan energi yang berlimpah.

Timbul pertanyaan, bagaimana proses terjadinya kehidupan dibumi ini ? Pwertanyaan inilah yang mendorong beberapa Ilmuwan untuk mengemukakan pendapat serta melakukan experiment. Di antara Ilmuwan tersebut antara lain Harold Urey dan Stanley Miller.

A) Teori Evolusi Kimia Menurut Harold Urey (1893)

Harold Urey adalah ahli Kimia berkebangsaan Amerika Serikat. Dia menyatakan bahwa pada suatu saat atmosfer bumi kaya akan molekul zat seperti Metana (CH4), Uap air (H2O), Amonia(NH2), dan karbon dioksida (CO2) yang semuanya berbentuk uap. Karena adanya pengaruh energi radiasi sinar kiosmis serta aliran listrik halilintar terjadilah reaksi diantara zat-zat tersebut menghasilkan zat-zat hidup. Teori evolusi Kimia dari Urey tersebut biasa dikenal dengan teori Urey.

Menurut Urey, zat hidup yang pertama kali terbentuk mempunyai susunan menyerupai virus saat ini. Zat hidup tersebut selama berjuta-juta tahun mengalami perkembangan menjadi berbagai jenis makhluk hidup. Menurut Urey, terbentuknya makhluk hidup dari berbagai molekul zat di atmosfer tersebut didukung kondisi sebagai berikut :

a) kondisi 1 : tersedianya molekul-molekul Metana, Amonia, Uap air, dan hydrogen yang sangat banyak di atmosfer bumi

b) kondisi 2 : adanya bantuan energi yang timbul dari aliran listrik halilintar dan radiasi sinar kosmis yang menyebabkan zat-zat tersebut bereaksi membentuk molekul zat yang lebih besar,

c) kondisi 3 : terbentuknya zat hidup yang paling secerhana yang susunan kimianay dapat disamakan dengan susunan kimia virus, dan

d) kondisi 4 : dalam jangka waktu yang lama (berjuta-juta tahun), zat idup yang terbentuk tadi berkembang menjadi sejenis organisme (makhluk hidup yang lebih kompleks).

B) Eksperimen Stanley Miller

Miller adalah murid Harold Urey yang juga tertarik terhadap masalah asal usul kehidupan. Didasarkan informasi tentang keadaan planet bumi saat awal terbentuknya, yakni tentang keadaan suhu, gas-gas yang terdapat pada atmosfer waktu itu, dia mendesain model alat laboratorium sederhana yang dapat digunakan untuk membuktikan hipotesis Harold Urey.

Kedalam alat yang diciptakannya, Miller memasukan gas Hidrogen, Metana, Amonia, dan Air. Alat tersebut juaga dipanasi selama seminggu, sehingga gas-gas tersebut dapat bercampur didalamnya. Sebagai pengganti energi aliran listrik halilintar, Miller mengaliri perangkat alat tersebut dengan loncatan listrik bertegangan tinggi. Adanya aliran listrik bertegangan tinggi tersebut menyebabkan gas-gas dalam alat Miller bereaksi membentuk suatu zat baru. Kedalam perangkat juga dilakukan pendingin, sehingga gas-gas hasil reaksi dapat mengembun.

Pada akhir minggu, hasil pemeriksaan terhadap air yang tertampung dalam perangkap embun dianalisis secar kosmografi. Ternyata air tersebut mengandung senyawa organic sederhana, seperti asam amino, adenine, dan gula sederhana seperti ribose. Eksperimen Miller ini dicoba beberapa pakar lain, ternyata hasilnya sama. Bial dalam perangkat eksperimen tersebut dimasukkan senyawa fosfat, ternyata zat-zat yang dihasilkan mengandung ATP, yakni suatu senyawa yang berkaitan dengan transfer energi dalam kehidupan. Lembaga penelitian lain, dalam penelitiannya menghasilkan senyawa-senyawa nukleotida.

Nukleotida adalah suatu senyawa penyusun utama ADN (Asam Deoksiribose Nukleat) dan ARN (Asam Ribose Nukleat), yaitu senyawa khas dalam inti sel yang mengendalikan aktivitas sel dan pewarisan sifat.

Eksperimen Miller dapat memberiakn petunjuk bahwa satuan- satuan kompleks didalam sistem kehidupan seperti Lipida, Karbohidrat, Asam Amino, Protein, Mukleotida dan lain-lainnya dapat terbentuk dalam kondisi abiotik. Teori yang terus berulang kali diuji ini diterima para ilmuwan secara luas. Namun, hingga kini masalah utama tentang asal-usul kehidupan tetap merupakan rahasia alam yang belum terjawab. Hasil yang mereka buktikan barulah mengetahui terbentuknya senyawa organik secara bertahap, yakni dimulai dari bereaksinya gas-gas diatmosfer purba dengan energi listrik halilintar. Selanjutnay semua senyawa tersebut bereaksi membentuk senyawa yang lebih kompleks dan terkurung dilautan. Akhirnya membentuk senyawa yang merupakan komponen sel.

Teori Biologi/Teori Naturalistik

Alexander Oparin adalah Ilmuwan Rusia. Didalam bukunya yang berjudul The Origin of Life(Asal Usul Kehidupan). Oparin menyatakan bahwa paad suatu ketika atmosfer bumi kaya akan senyawa uap air, CO2, CH4, NH3, dan Hidrogen. Karena adanya energi radiasi benda-benda angkasa yang amat kaut, seperti sinar Ultraviolet, memungkinkan senyawa-senyawa sederhana tersebut membentuk senyawa organik atau senyawa hidrokarbon yang lebih kompleks. Proses reaksi tersebut berlangsung di lautan.

Senyawa kompleks yang mula-mula terbentuk diperkirakan senyawa aseperti Alkohol (H2H5OH), dan senyawa asam amino yang paling sederhana. Selama berjuta-juta tahun, senyawa sederhana tersebut bereaksi membenrtk senyawa yang lebih kompleks, Gliserin, Asam organik, Purin dan Pirimidin. Senyawa kompleks tersebut merupakan bahan pembentuk sel.

Menurut Oparin senyawa kompleks tersebut sangat berlimpah dilautan maupun di permukaan daratan. Adanya energi yang berlimpah, misalnya sinar Ultraviolet, dalam jangka waktu yang amat panjang memungkinkan lautan menjadi timbunan senyawa organik yang merupakan sop purba atau Sop Primordial.

Senyawa kompleks yang tertimbun membentuk sop purba di lautan tersebut selanjutnya berkembang sehingga memiliki kemampuan dan sifat sebagai berikut :

A. memiliki sejenis membran yang mampu memisahkan ikatan-ikatan kompleks yang terbentuk dengan molekul-molekul organik yang terdapat disekelilingnya;

B. memiliki kemampuan untuk menyerap dan mengeluarkan molekil-molekul dari dan ke sekelilingnya;

C. memiliki kemampuan untuk memanfaatkan molekul-molekul yang diserap sesuai denagn pola-pola ikatan didalamnya;

D. mempunyai kemampuan untuk memisahkan bagian-bagian dari ikatan-ikatannya. Kemampuan semacam ini oleh para ahli dianggap sebagai kemampuan untuk berkembang biak yang pertama kali.

Senyawa kompleks dengan sifat-sifat tersebut diduga sebagai kehidupan yang pertamakali terbentuk. Jadi senyawa kompleks yang merupakan perkembangan dari sop purba tersebut telah memiliki sifat-sifat hidup seperti nutrisi, ekskresi, mampu mengadan metabolisme, dan mempunayi kemampuan memperbanyak diri atau reproduksi.

Walaupun dengan adanya senyawa-senyawa sederhana serta energi yang berlimpah sehingga dilautan berlimpah senyawa organik yang lebih kompleks, namun Oparin mengalami kesulitan untuk menjelaskan mengenai mekanisme transformasi dari molekul-molekul protein sebagai abenda tak hidup kebenda hidup. Bagaimana senyawa-senyawa organik sop purba tersebut dapat memiliki kemampuan seperti tersebut diatas ? Oparin menjelaskan sebagai berikut :

Protein sebagai senyawa yang bersifat Zwittwer Ion, dapat membentuk kompleks koloid hidrofil (menyerap air), sehingga molekul protein tersebut dibungkus oleh molekul air. Gumpalan senyawa kompleks tersebut dapat lepas dari cairan dimana dia berada dan membentuk emulsi. Penggabunagn struktur emulsi ini akan menghasilkan koloid yang terpiah dari fase cair dan membentuk timbuna gumpalan atau Koaservat.

Timbunan Koaservat yang kaya berbagai kompleks organik tersebut memungkinkan terjadinya pertukaran substansi dengan lingkungannya. Di samping itu secara selektif gumpalan Koaservat tersebut memusatkan senyawa-senyawa lain kedalamnya terutama Kristaloid. Komposisi gumpalan koloid tersebut bergantung kepada komposisi mediumnya. Dengan demikian, perbedaan komposisi medium akan menyebabkan timbulnya variasi pada komposisi sop purba. Variasi komposisi sop purba diberbagai areal akan mengarah kepada terbentuknya komposisi kimia Koaservat yang merupakan penyedia bahan mentah untuk proses biokimia.

Tahap selanjutnya substansi didalam Koaservat membentuk enzim. Di sekeliling perbatasan antara Koaservat dengan lingkungannya terjadi penjajaran molekul-molekul Lipida dan protein sehingga terbentuklah selaput sel primitif. Terbentuknya selaput sel primitif ini memungkinkan memberikan stabilitas pada koaservat. Dengan demikian, kerjasama antara molekul-molekul yang telah ada sebelumnya yang dapat mereplikasi diri kedalam koaservat dan pengaturan kembali Koaservat yang terbungkus lipida amat mungkin akan menghasilkan sel primitif.

Kemampuan koaservat untuk menyerap zat-zat dari medium memungkinkan bertambah besarnya ukuran koaservat. Kemungkinan selanjutnya memungkinkan terbentuknya organisme Heterotropik yang mampu mereplikasi diri dan mendapatkan bahan makanan dari sop Primordial yang kaya akan zat-zat organik.

Teori evolusi biologi ini banyak diterima oleh para Ilmuwan. Namun, tidak sedikit Ilmuwan yang membantah tentang interaksi molekul secara acak yang dapat menjadi awal terbentuknya organisme hidup.

Teori evolusi kimia dan teori evolusi biologi banyak pendukungnya, namun baru teori evolusi kimia yang telah dibuktikan secara eksperimental, sedangkan teori evolusi biologi belum ada yang menguji secara eksperimental.

Seandainya apa yang dikemukakan dua teori tersebut benar, tetapi belum mampu menjelaskan bagaimana dan dari mana kehidupan diplanet bumi ini pertama kali muncul. Yang perlu diingat adalah bahwa kehidupan adalah tidak hanya menyangkut masalah replikas; (penggandaan diri) atau masalah kehidupan biologis saja, tetapi juga menyangkut masalah kehidupan rohani. Tentang teori asal usul kehidupan yang menyatakan organisme pertamakali terbentuk dilautan bisa dipahami dari sudut biologi, karena molekul-molekul organik yang merupakan sop purba itu tertumpuk di laut.

Teori Kosmozoa

Teori kosmozoa menerangkan bahwa kehidupan berasal dari tempat lain di alam semesta, misalnya dari meteor yang jatuh. Beberapa meteor memang mengandung molekul-molekul organik, namun datangnya molekul di meteor tsb dari luar angkasa tidak sama dengan datangnya kehidupan. Meskipun molekul organik dapat menahan ganasnya ruang antar-planet dan perjalanan melalui atmosfer bumi. Contoh lain adalah kehidupan di Bumi berasal dari kehidupan di luar angkasa. hal tersebut diperkuat dengan hasil penelitian dari peninggalan peradaban inca. pada peninggalan itu terdapat piramid yg diatasnya terdapat hiasan tembikar dewa dan pesawat serta penanggalan model tata surya matahari yg sangat teliti.Namun teori kosmozoa sebenarnya tidak menjawab pertanyaan mengenai asal-usul kehidupan.

Teori Penciptaan Khusus

Teori ini menyatakan bahwa segala sesuatu diciptakan oleh Tuhan. segala spesies makhluk hidup yg sekarang sudah ada sejak dahulu dan diciptakan sendiri-sendiri sebagaimana adanya saat ini.kelemahan teori ini adalah minimnya data dan bukti adanya penciptaan manusia dan tidak dapat dibuat eksperimentnya.tentunya teori ini dianut oleh para orang-orang yg beriman kepada Tuhan dan sepertinya kurang sejalan dengan teori-teori yg lain.

Read More

Zero Point Energy (ZPE): Energi dari ketiadaan?

Selama beberapa dekade terakhir ini para ilmuwan memimpikan sumber energi baru yang murah, aman, bebas polusi dan melimpah. Mungkinkah energi ini dapat terwujud justru dari ruang hampa?. Pada sekitar abad ke-17 orang berpendapat untuk membuat sebuah ruang hampa adalah cukup dengan menghisap keluar semua materi yang mengisi ruang tersebut yang dalam hal ini adalah molekul-molekul udara. Kemudian pada abad ke-19 orang menyadari dalam ruang hampa yang dibuat dengan cara demikian, akan masih tersisa radiasi thermal, yaitu radiasi disebabkan oleh perbedaan temperatur.

Untuk menghilangkan radiasi thermal, cukup dengan mendinginkan ruang tersebut pada temperatur nol absolut. Secara teori, pada temperatur ini tidak ada radiasi thermal dan semua partikel akan diam serta ruangan pun akan kosong dari partikel yang berseliweran.

Namun hasil penelitian mutakhir menunjukkan hal yang baru. Pada kondisi hampa seperti diatas masih terdapat radiasi yang tetap ada walau temperatur telah diturunkan hingga nol absolut. Radiasi ini disebut dengan "zero point radiation", dinamakan demikian karena sesuai dengan sifatnya yang tetap muncul pada temperatur nol absolut, dan energi pembangkitnya disebut dengan "zero point energy" (ZPE).



Keberadaan ZPE sesungguhnya telah diperkirakan secara teoritis dalam teori mekanika Quantum. Paul Dirac, salah seorang pentolan pendiri teori mekanika quantum, pernah mengemukakan bahwa sebuah ruang hampa sesungguhnya didalamnya berisi partikel berenergi negatif. Hal ini menumbuhkan konsep baru bahwa "hampa secara fisik" tidaklah sama sekali hampa. Mekanika quantum meramalkan bahwa partikel-partikel tak terlihat ini bisa berubah wujud menjadi materi nyata dalam waktu yang singkat dan menghasilkan gaya yang dapat terukur. Pernyataan Dirac diatas adalah salah satu implikasi dari prinsip ketidak pastian yang dinyatakan oleh seorang ilmuwan dari Jerman bernama Werner Heisenberg pada tahun 1927. Prinsip ini pada intinya mengatakan bahwa mustahil kita mengetahui secara eksak semua properti yang dimiliki oleh suatu partikel secara sekaligus melainkan akan selalu terdapat ketidak pastian pada kuantitas tertentu. Misalnya, kita tidak dapat mengetahui kedudukan dan kecepatan partikel kedua-duanya secara eksak. Semakin teliti kita mengukur kecepatan sebuah partikel, kedudukannya makin tidak teliti, dan begitu juga sebaliknya. Ketidak pastian ini berlaku secara umum, tidak bergantung dari metoda dan instrument yang digunakan, dan tidak dapat dihindari.

Dasar dari prinsip ketidak pastian dan mekanika quantum adalah bahwa terdapat fenomena fundamental yang tidak dapat diprediksikan oleh hukum-hukum fisika klasik. Sebagai contoh: menurut hukum fisika klasik, sebuah bandul yang berayun perlahan-lahan akan melambat berayun karena gaya gesek dan akhirnya diam dititik kesetimbangan. Dalam teori mekanika kuantum, bandul tersebut tidak akan pernah benar-benar diam di titik kesetimbangan. Bandul tersebut akan selalu berayun secara acak disekitar titik kesetimbangannya. Gerakan acak ini disebabkan oleh suatu fenomena yang dikenal dengan fluktuasi quantum. Namun secara praktis sangat sulit mengamati fluktuasi quantum pada benda relatif besar semisal sebuah bandul jam. Fluktuasi quantum lebih teramati pada materi sebesar atom atau elektron.

ZPE adalah hasil dari fluktuasi quantum yang timbul secara acak dari energi ruang hampa sebagaimana diramalkan oleh prinsip ketidak pastian Heisenberg. Pada kasus bandul diatas, energi yang menyebabkan bandul terus bergerak disekitar titik diamnya adalah ZPE. Walaupun ZPE dalam kasus diatas sangat kecil. Namun terdapat sangat banyak kemungkinan modus propagasi yang penjumlahannya akan menghasilkan ZPE yang sangat besar. Dalam beberapa kasus, fluktuasi yang terjadi harus cukup besar untuk menciptakan partikel secara spontan dari kehampaan, walau akhirnya akan lenyap kembali sebelum melanggar prinsip ketidak pastian.

Dari semua fenomena fluktuasi zero point, fluktuasi dari energi elektoromagetik yang paling mudah di deteksi dan diukur. Salah satu eksperiment yang pernah dilakukan adalah dikenal dengan efek Casimir (di ambil dari nama ilmuwan yang pertama kali menemukannya, Hendrik B.G Casimir), efek ini menunjukkan jika terdapat dua plat metal saling didekatkan dalam jarak yang sangat-sangat dekat (pada kisaran sekitar satu per sejuta meter) akan timbul gaya saling tarik menarik antara kedua plat tersebut. Gaya ini tetap muncul walaupun dalam kondisi hampa udara dan pada suhu nol absolut, yang menjadi bukti adanya ZPE.

ZPE di duga berperan penting dalam berbagai fenomena lain. Mengapa gas helium tidak dapat dibekukan (helium adalah satu-satunya unsur yang tidak dapat mencapai fase zat padat walau temperaturnya dibuat nol absolut) diduga ZPE-lah penyebabnya. Beberapa penelitian lain menemukan anomali fisika yang diduga akibat dari konversi energi dari ZPE. Akhir-akhir ini fisikawan juga mencoba menghubungkan gaya gravitasi dan elektromagnetik sebagai implikasi dari ZPE.

Lalu pertanyaannya, Seberapa besar potensi ZPE? Dua orang ilmuwan, Richard Feynman dan John Wheeler menghitung bahwa energi dari ruang vakum seukuran bola lampu biasa, dapat memiliki kandungan energi yang lebih dari cukup untuk menguapkan semua air di lautan! Sungguh merupakan potensi yang sangat besar. Yang menantang adalah bagaimana menyadap energi sebesar itu untuk dimanfaatkan. Bila manusia mampu menciptakan teknologi ZPE, masalah krisis energi akan terpecahkan dan perusakan lingkungan akibat polusi dari penggunaan bakar minyak atau limbah nuklir dapat dihilangkan. Bahkan bukan tidak mungkin bagi manusia dapat pergi menjelajah ruang angkasa dengan mesin ZPE.

Source: http://ech.blogspot.com/2002_10_01_archive.html

Read More

Astronom Temukan Tata Surya Baru Berjarak 127 Tahun Cahaya dari Bimasakti

Para astronom Eropa berhasil menemukan tujuh planet, yang berasal dari sebuah tata surya baru. Sementara jarak tata surya baru itu sekitar 127 tahun cahaya dari gugus Bimasakti.

Jarak tujuh planet baru tersebut dari induk tata suryanya, tak jauh beda dengan jarak antara planet-planet dengan induk Bimasakti. Artinya, sistim tata surya yang menjadi induk planet baru itu, serupa dengan sistim gugus Bimasakti.

"Yang kita temui ini sangat mirip dengan planet ada di tata surya kita," ujar ketua peneliti ESO (Observator bagian selatan Eropa), Dr Christophe Lovis. "Ini penemuan luar biasa, dan membuktikan bahwa kita telah memasuki era riset eksoplanet."

Adapun riset eksoplanet yang dimaksud Lovis adalah studi mengenai sistim planet yang lebih kompleks, dan bukan lagi sistim planet individual.

"Studi atas pergerakan planet di sistim tata surya baru itu mengungkap sebuah fakta tentang bagaimana gravitasi disana, yang sifatnya cukup rumit. Dan darisitu pula, kita dapat memprediksi tentang evolusi jangka panjang tata surya itu," ungkap Lovis.

Induk planet baru itu dinamai HD 10180, yang letaknya membentang di arah selatan dari peta kumpulan bintang Hydrus, sejauh 127 tahun cahaya.

Para astronom menemukan planet itu, setelah secara sabar melakukan studi selama enam tahun, dengan bantuan alat instrumen pencari planet yang disebut HARPS spectograph. HARPS dipasang di teleskop berukuran 3,6 meter milik ESO di La Silla, Chili.

Dari 190 pengukuran HARPS yang dilakukan secara individu, para astronom berhasil mendeteksi goyangan kecil planet akibat sentakan gravitasi di planet baru itu.

Lima sinyal terkuat dari planet baru datang dari planet yang memiliki massa yang nyaris sama dengan Neptunus, atau sekitar 13 hingga 25 kali dari Bumi.

Periode orbit ketujuh planet itu terhadap tata surya mereka, berjarak antara enam hingga 600 hari. Jarak antara planet itu dari tata suryanya ibarat 0,06 - 1,4 kali jarak antara Bumi dengan Matahari.

Lovis menambahkan, pihaknya memprediksi ada dua dari planet lagi yang bakal ditemukan. "Salah satunya memiliki massa 65 kali dari massa Bumi, atau sebesar Saturnus, dengan waktu orbit selama 2.200 hari. Satunya lagi memiliki massa 1,4 kali dari Bumi."

Source: http://www.fisikanet.lipi.go.id/utama.cgi?artikel&1283049671&2

Read More

Waktu Mungkin Akan Berhenti 5 Milyar Tahun Depan

Sebelumnya, teori mengatakan bahwa waktu itu tak terbatas, akan tetapi teori baru mengatakan sebaliknya. Sejauh yang bisa dikatakan para astrofisikawan, alam semesta mengembang dengan kecepatan tinggi dan cenderung akan tetap demikian untuk jangka waktu yang tak terbatas. Akan tetapi sekarang beberapa fisikawan mengatakan bahwa teori ini yang disebut "pengembangan abadi" dan implikasinya bahwa waktu tak ada akhirnya, merupakan suatu masalah bagi para ilmuwan untuk mengkalkulasi probabilitas setiap kejadian.

Dalam makalah baru, mereka mengkalkulasi bahwa waktu cenderung akan berhenti dalam 5 milyar tahun mendatang yang disebabkan oleh sejenis malapetaka yang tak ada satupun hidup pada waktu itu untuk menyaksian kejadian tersebut.

Para fisikawan yakni Raphael Bousso dari Universitas California, Berkeley, bersama rekan-rekannya mempublikasikan makalah yang berisi rincian teori mereka di arXiv.org. Dalam makalah tersebut, mereka menjelaskan bahwa pada suatu alam semesta abadi, kejadian-kejadian yang paling mustahil pun akhirnya akan terjadi, dan tak hanya terjadi tapi terjadi dalam jumlah yang tak terbatas. Oleh karena probabilitas atau peluang diartikan dalam lingkup kelimpahan relatif kejadian-kejadian, maka tak ada gunanya menentukan tiap probabilitas karena setiap kejadian akan cenderung terjadi dengan sama.

"Jika memang terjadi di alam, pengembangan abadi memiliki implikasi-implikasi yang luar biasa besar," seperti yang ditulis Bousso dan rekan-rekannya dalam makalah mereka. "Tipe kejadian atau peristiwa apa pun yang memiliki probabilitas yang tidak bernilai nol, akan terjadi banyak kali secara tak terbatas, biasanya pada wilayah-wilayah terpisah yang tetap selamanya di luar hubungan sebab. Hal ini meruntuhkan dasar prediksi-prediksi probabilistik eksperimen-eksperimen yang dilakukan dalam dunia sehari-hari. Apabila secara tak terbatas banyak orang di seluruh alam semesta memenangkan undian, pada bidang apa seseorang masih bisa mengklaim bahwa memenangkan undian itu mustahil? Pastinya ada juga banyak orang yang tidak menang undian, tapi dalam pengertian apa jumlah mereka lebih banyak? Dalam eksperimen-eksperimen sehari-hari seperti mengikuti undian, kita memiliki aturan-aturan jelas untuk membuat prediksi-prediksi dan menguji teori-teori. Akan tetapi jika alam semesta mengembang selamanya, kita tak lagi mengetahui mengapa aturan-aturan ini berfungsi.

"Untuk melihat bahwa hal ini bukanlah semata-mata merupakan maksud filosofis, hal tersebut membantu mempertimbangkan eksperimen-eksperimen kosmologis di mana aturan-aturan tersebut agak kurang jelas. Sebagai contoh, seseorang ingin memprediksi atau menjelaskan keistimewaan Latar Gelombang Mikro Kosmik, atau teori lebih dari satu vakum, seseorang mungkin ingin memprediksi sifat-sifat terduga dari vakum tersebut yang kita ketahui sendiri, seperti massa Higgs. Hal ini memerlukan komputasi jumlah relatif observasi-observasi nilai-nilai berbeda massa Higgs tersebut, atau langit Latar Gelombang Mikro Kosmik. Akan ada banyak contoh-contoh tak terbatas setiap pengamatan yang mungkin dilakukan, jadi apa itu probabilitas? Hal ini dikenal sebagai "masalah pengukuran" pengembangan abadi."

Para fisikawan menjelaskan bahwa satu solusi terhadap masalah ini ialah untuk menyimpulkan bahwa waktu pada akhirnya akan berhenti. Maka akan ada jumlah terbatas peristiwa yang terjadi di mana kejadian-kejadian mustahil terjadi lebih sedikit daripada kejadian-kejadian yang mungkin.

Pemilihan waktu "penghentian" ini akan mengartikan rangkaian kejadian-kejadian yang diperkenankan. Oleh karena itu para fisikawan mencoba mengkalkulasi kemungkinan kapan waktu akan berhenti yang menghasilkan lima pengukuran penghentian berbeda. Pada dua dari lima skenario ini, waktu memiliki 50% peluang berhenti dalam waktu 3,7 milyar tahun. Pada dua skenario lainnya, waktu memiliki 50% peluang untuk berhenti dalam 3,3 milyar tahun.

Pada skenario kelima yang merupakan skenario terakhir, skala waktu sangat singkat (dalam urutan waktu Planck). Pada skenario ini, para ilmuwan mengkalkulasi bahwa "waktu akan sangat besar cenderung berhenti pada detik berikutnya." Untungnya, kalkulasi ini memprediksikan bahwa kebanyakan orang adalah "bayi-bayi Boltzmann" yang timbul dari gejolak-gejolak kuantum pada permulaan alam semesta. Oleh karena kebanyakan dari kita bukan "bayi-bayi" tersebut, para fisikawan bisa mengeluarkan skenario ini (sudah pasti).

Bagaimana akhir waktu tersebut seperti yang dirasakan oleh orang-orang pada waktu itu? Sebagaimana yang dijelaskan oleh para fisikawan, orang-orang tersebut tak akan pernah mengetahuinya. "Orang-orang pada masa itu akan tak terelakkan berada dalam penghentian sebelum menyaksikan kematian semua sistem lainnya," seperti yang ditulis oleh para ilmuwan. Mereka membandingkan batas penghentian waktu tersebut dengan ufuk lubang hitam.

"Batas tersebut dapat diperlakukan sebagai suatu obyek dengan sifat-sifat fisik termasuk temperatur," menurut para fisikawan dalam makalah mereka. "Sistem-sistem materi yang bertemu dengan akhir waktu di termalisasi di ufuk ini. Hal ini mirip dengan gambaran orang yang berada di luar tentang suatu sistem materi yang jatuh ke dalam sebuah lubang hitam. Namun, hal yang sangat baru ialah pernyataan bahwa kita mungkin mengalami termalisasi pada waktu melewati ufuk lubang hitam." Sekalipun begitu termalisasi "sistem materi" tetap saja tak akan menemukan sesuatu yang tak biasa ketika melewati ufuk ini.

Bagi mereka yang merasa tak nyaman terhadap berhentinya waktu, para fisikawan memperhatikan bahwa ada solusi-solusi lain untuk mengukur masalah tersebut. Mereka tidak mengklaim bahwa kesimpulan mereka bahwa waktu akan berhenti itu benar, hanya hal tersebut secara logika mengikuti dari suatu rangkaian asumsi. Jadi mungkin salah satu dari ketiga asumsi yang menggarisbawahi kesimpulan itu malahan tidak benar.

Asumsi yang pertama ialah bahwa alam semesta itu sedang mengembang selamanya, yang merupakan konsekuensi relativitas umum dan sangat didukung oleh bukti eksperimental yang diamati selama ini. Asumsi kedua ialah bahwa definisi probabilitas didasarkan pada frekwensi relatif suatu kejadian, atau apa yang disebut oleh para ilmuwan sebagai asumsi tipikalitas. Asumsi ketiga ialah bahwa jika waktu ruang memang tak terbatas, maka satu-satunya cara untuk menentukan probablitas suatu kejadian ialah membatasi atensi seseorang kepada suatu bagian terbatas dari alam-alam semesta yang tak terbatas. Beberapa fisikawan lainnya memperhatikan alternatif-alternatif asumsi ketiga ini.

Apapun yang terjadi dalam 3,7 milyar tahun mendatang, makalah Bousso dan rekan-rekannya mungkin akan menimbulkan bermacam-macam reaksi dalam waktu dekat ini.

Setidaknya kita bisa melihat garis besar dari informasi ini.

http://arxiv.org/abs/1009.4698

Source: http://sainspop.blogspot.com/2010/10/waktu-mungkin-akan-berhenti-5-milyar.html

Read More

Ilmuwan Berhasil Buktikan Kebenaran Teori Kuantum Einstein

Ilmuwan berhasil membuktikan teori Albert Einstein soal keberadaan. Sebuah perangkat dapat muncul di dua tempat di waktu yang sama. Bagaimana caranya?

Mesin yang terdiri dari satu lembar logam tipis menjadi perangkat pertama manusia yang diatur dengan kekuatan kuantum yang beroperasi pada tingkat partikel atom dan subatom.

Dalam keadaan normal, benda sehari-hari mematuhi hukum fisika konvensional dari Sir Isaac Newton. Namun, aturan tersebut berhasil dibantahkan dalam skala subatom dan seluruh cabang teori fisika telah digunakan untuk menjelaskan mengapa ini terjadi dalam level submikroskopis.

Einstein adalah orang pertama yang mendengungkan fisika kuantum, namun beberapa saat kemudian membantahnya karena ia tidak menemukan alasan pasti. “Tuhan tidak bermain dadu dengan alam semesta,” ujar Einstein. Ini menjadi kalimat yang terkenal di kalangan ilmuwan.

Terobosan yang dipublikasikan di jurnal Science membuka jalan bagi perkembangan praktis seperti komputer kuantum yang jauh lebih cepat daripada prosesor konvensional. Komputer berteknologi tersebut tidak dapat dibajak, karena mengirim data menggunakan enkripsi mutakhir.

Teori kuantum menyatakan bahwa sebuah energi yang sangat kecil dapat menyerap energi lain jika dalam jumlah berlainan, akan selalu bergerak dan bisa berada di dua tempat sekaligus, ujar Adrian Cho, penulis di jurnal Science.

Ini merupakan penemuan pertama ilmuwan yang menunjukkan efek kuantum dalam gerakan yang diciptakan manusia. ini membuka kemungkinan adanya percobaan baru dengan memanfaatkan energi kuantum.

Terobosan ini berhasil dicapai oleh fisikawan Andrew Cleland dan John Martini dari Universitu of California, Santa Barbara. Mesin terdiri dari logam kecil yang terbuat dari bahan semi konduktor yang hanya bisa bisa dilihat dengan mata telanjang.

Dengan pendinginan hingga minus 273 derajat Celcius, perangkat ini berhasil memiliki penambahan energi dengan kuantum tunggal. Mereka kemudian membuat alat itu bergetar dengan mengalirkan frekuensi gelombang sekitar enam miliar kali per detik sehingga tercipta arus listrik.

Ilmuwan berhasil menggerakkan perangkat itu dengan dua energi di saat bersamaan. Fenomena yang hanya dapat dijelaskan teori kuantum.

Source: http://teknologi.inilah.com/read/detail/1083792/ilmuwan-berhasil-buktikan-teori-kuantum-einstein

Read More

Kenapa Bentuk Air di Luar Angkasa Bulat ?

Salah satu sifat dasar air adalah selalu mengikuti bentuk wadahnya. Gaya gravitasi Bumi-lah yang membuatnya selalu menyesuaikan dengan bentuk ruangan di sekitarnya.

Namun, hukum fisika tersebut hanya berlaku di permukaan Bumi. Di luar angkasa, pengaruh gaya gravitasi memberikan efek berbeda terhadap air.

Seperti astronot, satelit, dan objek apapun, air juga melayang jika berada di orbit Bumi. Air, tidak akan mengikuti bentuk wadahnya dan akan selalu berbentuk bulat.

Mengapa demikian?

Benda-benda di sekitar Bumi tetap terpengaruh gaya gravitasi meskipun semakain kecil seiring jaraknya dengan Bumi. Jadi, istilah gravitasi nol sebenarnya kurang tepat.

Yang terjadi sebenarnya, objek-objek tersebut jatuh ke Bumi namun sedikit demi sedikit dengan sudut kemiringan sangat kecil. Keadaan ini membuatnya kelihatan melayang dan dirasakan sebagai kondisi tanpa bobot.

Cairan yang melayang di antariksa memperoleh tekanan yang relatif sama dari lingkungan sekitarnya. Hal tersebut menyebabkan tegangan di permukaan air sama rata dan ikatan antarmolekulnya membentuk lapisan terluar yang elastis. Ikatan antarmolekulnya merata sama kuat sehingga bentuk yang paling efektif adalah berupa bulatan.

Lantas, bagaimana cara minum di luar angkasa jika airnya melayang-layang? Ya telan saja, karana gaya peristaltik tenggorokan dan lambung sanggup mengatasinya.

Read More

Apa Itu Kecepatan Cahaya (Light Speed) ?

Sejauh ini ilmuwan belum menemukan sesuatu yang kecepatannya bisa melebihi kecepatan cahaya. Tapi apa itu kecepatan cahaya ?. Kecepatan cahaya merupakan sebuah konstanta yang disimbolkan dengan huruf c, singkatan dari celeritas (yang dirujuk dari dari bahasa Latin) yang berarti "kecepatan". Kecepatan cahaya dalam sebuah ruang hampa udara didefinisikan saat ini pada 299.792.458 meter per detik (m/_s) atau 1.079.252.848,8 kilometer per jam (km/_h) atau 186.282.4 mil per detik (mil/_s) atau 670.616.629,38 mil per jam (mil/_h), yang ditetapkan pada tahun 1975 dengan toleransi kesalahan sebesar 4×10⁻⁹.

Pada tahun 1983, satuan meter didefinisikan kembali dalam Sistem Satuan Internasional (SI) kemudian ditetapkan pada 17th Conférence Générale des Poids et Mesures sebagai ... the length of the path travelled by light in vacuum during a time interval of ¹⁄_299.792.458 of a second, sehingga nilai konstanta c dalam meter per detik sekarang tetap tepat dalam definisi meter, sebagai jarak yang ditempuh oleh cahaya dalam ruang hampa pada ¹⁄_299.792.458 detik.

[caption id="" align="alignnone" width="300" caption="Cahaya Matahari diperkirakan memerlukan waktu 8 menit untuk mencapai Bumi. "][/caption]

Sejarah dan Kronologis

Beragam ilmuwan sepanjang sejarah telah mencoba untuk mengukur kecepatan cahaya.

• Pada tahun 1629, Isaac Beeckman melakukan observasi sinar flash yang dipantulkan oleh cermin dari jarak 1 mil (1,6 kilometer).
• Pada tahun 1638, Galileo Galilei berusaha untuk mengukur kecepatan cahaya dari waktu tunda antara sebuah cahaya lentera dengan persepsi dari jarak cukup jauh.
• Pada tahun 1667, percobaan Galileo Galilei diteliti oleh Accademia del Cimento of Florence, dengan rentang 1 mil, tetapi tidak terdapat waktu tunda yang dapat diamati. Berdasarkan perhitungan modern, waktu tunda pada percobaan itu seharusnya adalah 11 mikrodetik. Dan Galileo Galilei mengatakan bahwa observasi itu tidak menunjukkan bahwa cahaya mempunyai kecepatan yang tidak terhingga, tetapi hanya menunjukkan bahwa cahaya mempunyai kecepatan yang sangat tinggi.
• Pada tahun 1676, sebuah percobaan awal untuk mengukur kecepatan cahaya dilakukan oleh Ole Christensen Rømer, seorang ahli fisika Denmark dan anggota grup astronomi dari French Royal Academy of Sciences. Dengan menggunakan teleskop, Ole Christensen Rømer mengamati gerakan planet Jupiter dan salah satu bulan satelitnya, bernama Io. Dengan menghitung pergeseran periode orbit Io, Rømer memperkirakan jarak tempuh cahaya pada diameter orbit bumi sekitar 22 menit. Jika pada saat itu Rømer mengetahui angka diameter orbit bumi, kalkulasi kecepatan cahaya yang dibuatnya akan mendapatkan angka 227×10⁶ meter/detik. Dengan data Rømer ini, Christiaan Huygens mendapatkan estimasi kecepatan cahaya pada sekitar 220×10⁶ meter/detik. Penemuan awal penemuan grup ini diumumkan oleh Giovanni Domenico Cassini pada tahun 1675, periode Io, bulan satelit planet Jupiter dengan orbit terpendek, nampak lebih pendek pada saat Bumi bergerak mendekati Jupiter daripada pada saat menjauhinya. Rømer mengatakan hal ini terjadi karena cahaya bergerak pada kecepatan yang konstan. Pada bulan September 1676, berdasarkan asumsi ini, Rømer memperkirakan bahwa pada tanggal 9 November 1676, Io akan muncul dari bayang-bayang Jupiter 10 menit lebih lambat daripada kalkulasi berdasarkan rata-rata kecepatannya yang diamati pada bulan Agustus 1676. Setelah perkiraan Rømer terbukti, dia diundang oleh French Academy of Sciences^[17] untuk menjelaskan metode yang digunakan untuk hal tersebut.^[18] Diagram di samping adalah replika diagram yang digunakan Rømer dalam penjelasan tersebut.
• Pada tahun 1704, Isaac Newton juga menyatakan bahwa cahaya bergerak pada kecepatan yang konstan. Dalam bukunya berjudul Opticks, Newton menyatakan besaran kecepatan cahaya senilai 16,6 x diamater Bumi per detik (210.000 kilometer/detik).
• Pada tahun 1725, James Bradley mengatakan, cahaya bintang yang tiba di Bumi akan nampak seakan-akan berasal dari sudut yang kecil, dan dapat dikalkulasi dengan membandingkan kecepatan Bumi pada orbitnya dengan kecepatan cahaya. Kalkulasi kecepatan cahaya oleh Bradley adalah sekitar 298.000 kilometer/detik (186.000 mil/detik). Teori Bradley dikenal sebagai stellar aberration.
• Pada tahun 1849, pengukuran kecepatan cahaya, yang lebih akurat, dilakukan di Eropa oleh Hippolyte Fizeau. Fizeau menggunakan roda sprocket yang berputar untuk meneruskan cahaya dari sumbernya ke sebuah cermin yang diletakkan sejauh beberapa kilometer. Pada kecepatan rotasi tertentu, cahaya sumber akan melalui sebuah kisi, menempuh jarak menuju cermin, memantul kembali dan tiba pada kisi berikutnya. Dengan mengetahui jarak cermin, jumlah kisi, kecepatan putar roda, Fizeau mendapatkan kalkulasi kecepatan cahaya pada 313×10⁶ meter/detik.
• Pada tahun 1862, Léon Foucault bereksperimen dengan penggunaan cermin rotasi dan mendapatkan angka 298×10⁶ meter/detik.
• Albert Abraham Michelson melakukan percobaan-percobaan dari tahun 1877 hingga tahun 1926 untuk menyempurnakan metode yang digunakan Foucault dengan penggunaan cermin rotasi untuk mengukur waktu yang dibutuhkan cahaya pada 2 x jarak tempuh antara Gunung Wilson dan Gunung San Antonio, di California. Hasil pengukuran menunjukkan 299.796.000 meter/detik. Beliau wafat lima tahun kemudian pada tahun 1931.
• Pada tahun 1946, saat pengembangan cavity resonance wavemeter untuk penggunaan pada radar, Louis Essen dan A. C. Gordon-Smith menggunakan gelombang mikro dan teori elektromagnetik untuk menghitung kecepatan cahaya. Angka yang didapat adalah 299.792±3 kilometer/detik.
• Pada tahun 1950, Essen mengulangi pengukuran tersebut dan mendapatkan angka 299.792.5±1 kilometer/detik, yang menjadi acuan bagi 12th General Assembly of the Radio-Scientific Union pada tahun 1957.

Angka yang paling akurat ditemukan di Cambridge pada pengukuran melalui kondensat Bose-Einstein dengan elemen Rubidium. Tim pertama dipimpin oleh Dr. Lene Vestergaard Hau dari Harvard University and the Rowland Institute for Science. Tim yang kedua dipimpin oleh Dr. Ronald L. Walsworth, dan, Dr. Mikhail D. Lukin dari the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.

Notasi kecepatan cahaya (c) mempunyai makna "konstan" atau tetap yang digunakan sebagai notasi kecepatan cahaya dalam ruang hampa udara, namun terdapat juga penggunaan notasi c untuk kecepatan cahaya dalam medium material sedangkan c₀ untuk kecepatan cahaya dalam ruang hampa udara.^[22] Notasi subskrip ini dimaklumkan karena dalam literatur SI sebagai bentuk standar notasi pada suatu konstanta, ada juga berbentuk seperti: konstanta magnetik µ₀, konstanta elektrik e₀, impedansi ruang kamar Z₀.

Menurut Albert Einstein dalam teori relativitas, c adalah konstanta penting yang menghubungkan ruang dan waktu dalam satu kesatuan struktur dimensi ruang waktu. Di dalamnya, c mendefinisikan konversi antara materi dan energi^[24] E=mc², dan batas tercepat waktu tempuh materi dan energi tersebut. c juga merupakan kecepatan tempuh semua radiasi elektromagnetik dalam ruang kamar^[28] dan diduga juga merupakan kecepatan gelombang gravitasi.^[29][30] Dalam teori ini, sering digunakan satuan natural units di mana c=1, sehingga notasi c tidak lagi digunakan.

Source: http://id.wikipedia.org/wiki/Kecepatan_cahaya

Read More

Perihelion dan Aphelion Bumi Terhadap Matahari

Planet-planet di tata surya kita mengorbit Matahari. Orbit dari beberapa planet adalah lingkaran yang nyaris sempurna, tetapi yang lain tidak. Beberapa orbit yang berbentuk lebih seperti oval atau elips. Jika orbit sebuah planet adalah lingkaran, matahari berada pada titik pusat lingkaran itu. Jika, sebaliknya, orbit yang elips, matahari berada pada titik yang disebut "fokus" dari elips, yang tidak persis sama sebagai pusat.

Karena Matahari tidak di pusat orbit elips, planet bergerak lebih dekat ke arah dan lebih jauh dari Matahari seperti orbit. Tempat di mana planet terdekat dengan matahari disebut perihelion. Ketika planet ini terjauh dari matahari, itu pada aphelion. Kata-kata "aphelion" dan "perihelion" berasal dari bahasa Yunani. Dalam bahasa Yunani, "Helios" berarti Sun, "peri" berarti dekat, dan "apo" berarti jauh dari.

[caption id="" align="alignnone" width="400" caption="Perihelion dan Aphelion Bumi terhadap Matahari"][/caption]

Ketika Bumi berada di perihelion, sekitar 147 juta km (91 juta mil) dari Matahari. Ketika berada di aphelion, adalah 152 juta km (hampir 95 juta mil) dari Matahari. Bumi adalah sekitar 5 juta km (lebih dari 3 juta mil) lebih jauh dari Matahari pada aphelion dari pada perihelion!

Beberapa orang berpikir bahwa ini adalah mengapa kita memiliki musim, tetapi mereka salah. Mencapai bumi perihelion, pendekatan yang paling dekat dengan Matahari dan saat Anda mungkin berpikir itu harus hangat, pada bulan Januari - tengah musim dingin di belahan bumi utara! Perbedaan jarak bukan penyebab musim kita. Sebaliknya, musim disebabkan oleh kemiringan sumbu bumi.

Beberapa planet memiliki orbit yang membentang begitu jauh. Pluto, misalnya, lebih jauh dari Matahari di aphelion daripada di perihelion. Para astronom mengatakan bahwa orbit elips memiliki eksentrisitas tinggi, yang artinya adalah panjang dan kurus, tidak bulat seperti lingkaran. Asteroid, komet banyak, dan pesawat ruang angkasa beberapa juga mengelilingi Matahari dalam orbit elips. Mereka semua memiliki titik perihelion dan aphelion sepanjang orbitnya. Apa pun menyusul elips orbit bergerak tercepat di perihelion dan paling lambat di aphelion.

Jika suatu benda orbit sesuatu selain Matahari, kita tidak menggunakan istilah perihelion dan aphelion. Satelit yang mengorbit bumi (termasuk bulan!) Memiliki titik dekat disebut perigee dan apogee disebut titik jauh.

Read More