Dynamic Glitter Text Generator at TextSpace.net

Kamis, 22 Juli 2010

TEMUAN ILMIAH TERBARU DAN AL QURAN

Dalam Surat al-Isra ayat ke-88, Allah menunjukkan keagungan Al Quran:
"Katakanlah: 'Sesungguhnya jika manusia dan jin berkumpul untuk membuat yang serupa Al Quran ini; niscaya mereka tidak akan dapat membuat yang serupa dengan dia, sekalipun sebagian mereka menjadi pembantu bagi sebagian yang lain.'" (QS. Al Isra: 88)

Allah menurunkan Al Quran kepada manusia empat belas abad yang lalu. Beberapa fakta yang baru dapat diungkapkan dengan teknologi abad ke-21 ternyata telah dinyatakan Allah dalam Al Quran empat belas abad yang lalu. Hal ini menunjukkan bahwa Al Quran adalah salah satu bukti terpenting yang memungkinkan kita mengetahui keberadaan Allah.
Dalam Al Quran, terdapat banyak bukti bahwa Al Quran berasal dari Allah, bahwa umat manusia tidak akan pernah mampu membuat sesuatu yang menyerupainya. Salah satu bukti ini adalah ayat-ayat (tanda-tanda) Al Quran yang terdapat di alam semesta.

Sesuai dengan ayat "Kami akan memperlihatkan kepada mereka tanda-tanda (kekuasaan) Kami di segenap penjuru dan pada diri mereka sendiri, sehingga jelaslah bagi mereka bahwa Al Quran itu adalah benar. Dan apakah Tuhanmu tidak cukup (bagi kamu) bahwa sesungguhnya Dia menyaksikan segala sesuatu?" (QS. Fushilat: 53), banyak informasi yang ada dalam Al Quran ini sesuai dengan yang ada di dunia eksternal. Allah-lah yang telah menciptakan alam semesta dan karenanya memiliki pengetahuan mengenai semua itu. Allah juga yang telah menurunkan Al Quran. Bagi orang-orang beriman yang teliti, sungguh-sungguh, dan arif, banyak sekali informasi dan analisis dalam Al Quran yang dapat mereka lihat dan pelajari.

Meskipun demikian, perlu diingat bahwa Al Quran bukanlah buku ilmu pengetahuan. Tujuan diturunkannya Al Quran adalah sebagaimana yang diungkapkan dalam ayat-ayat berikut:
"Alif lam ra. (Ini adalah) Kitab yang Kami turunkan kepadamu supaya kamu mengeluarkan manusia dari gelap gulita kepada cahaya terang-benderang dengan izin Tuhan Yang Mahakuasa lagi Maha Terpuji." (QS. Ibrahim: 1)

"… untuk menjadi petunjuk dan peringatan bagi orang-orang yang berpikir." (QS. Al Mu'min: 54)
Singkatnya, Allah menurunkan Al Quran sebagai petunjuk bagi orang-orang beriman. Al Quran menjelaskan kepada manusia cara menjadi hamba Allah dan mencari ridha-Nya.

Betapapun, Al Quran juga memberi informasi dasar mengenai beberapa hal seperti penciptaan alam semesta, kelahiran manusia, struktur atmosfer, dan keseimbangan di langit dan di bumi. Kenyataan bahwa informasi dalam Al Quran tersebut sesuai dengan temuan terbaru ilmu pengetahuan modern adalah hal penting, karena kesesuaian ini menegaskan bahwa Al Quran adalah "firman Allah". Menurut ayat "Maka apakah mereka tidak memperhatikan Al Quran? Kalau kiranya Al Quran itu bukan dari sisi Allah, tentulah mereka mendapat pertentangan yang banyak di dalamnya" (Surat an-Nisa: 82), terdapat keserasian yang luar biasa antara pernyataan di dalam Al Quran dan dunia eksternal.

Pada halaman-halaman berikut kita akan membahas kesamaan yang luar biasa antara informasi tentang alam semesta yang ada dalam Al Quran dan dalam ilmu pengetahuan.
"Dia yang telah menciptakan tujuh langit berlapis-lapis. Kamu sekali-kali tidak melihat pada ciptaan Tuhan Yang Maha Pemurah sesuatu yang tidak seimbang. Maka lihatlah berulang-ulang, adakah kamu lihat sesuatu yang tidak seimbang? Kemudian pandanglah sekali lagi, niscaya penglihatanmu akan kembali kepadamu dengan tidak menemukan sesuatu cacat dan penglihatanmu itu pun dalam keadaan payah." (Surat Al Mulk: 3-4)


Teori Dentuman Besar (Big Bang) Dan Ajarannya

Persoalan mengenai bagaimana alam semesta yang tanpa cacat ini mula-mula terbentuk, ke mana tujuannya, dan bagaimana cara kerja hukum-hukum yang menjaga keteraturan dan keseimbangan, sejak dulu merupakan topik yang menarik.

Pendapat kaum materialis yang berlaku selama beberapa abad hingga awal abad ke-20 menyatakan, bahwa alam semesta memiliki dimensi tak terbatas, tidak memiliki awal, dan akan tetap ada untuk selamanya. Menurut pandangan ini, yang disebut "model alam semesta yang statis", alam semesta tidak memiliki awal maupun akhir.

Dengan memberikan dasar bagi filosofi materialis, pandangan ini menyangkal adanya Sang Pencipta, dengan menyatakan bahwa alam semesta ini adalah kumpulan materi yang konstan, stabil, dan tidak berubah-ubah. Namun, perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi abad ke-20 menghancurkan konsep-konsep primitif seperti model alam semesta yang statis. Saat ini, pada awal abad ke-21, melalui sejumlah besar percobaan, pengamatan, dan perhitungan, fisika modern telah mencapai kesimpulan bahwa alam semesta memiliki awal, bahwa alam diciptakan dari ketiadaan dan dimulai oleh suatu ledakan besar.



Selain itu, berlawanan dengan pendapat kaum materialis, kesimpulan ini menyatakan bahwa alam semesta tidaklah stabil atau konstan, tetapi senantiasa bergerak, berubah, dan memuai. Saat ini, fakta-fakta tersebut telah diakui oleh dunia ilmu pengetahuan. Sekarang, marilah kita lihat bagaimana fakta-fakta yang sangat penting ini dijelaskan oleh ilmu pengetahuan.

"Semua yang berada di langit dan yang berada di bumi bertasbih kepada Allah (menyatakan kebesaran Allah). Dan Dialah Yang Maha Perkasa lagi Maha Bijaksana. Kepunyaan-Nyalah kerajaan langit dan bumi, Dia menghidupkan dan mematikan, dan Dia Mahakuasa atas segala sesuatu." (Surat al-Hadid: 1-2)


Pemuaian Alam Semesta

Pada tahun 1929, di observatorium Mount Wilson di California, seorang astronom Amerika bernama Edwin Hubble membuat salah satu temuan terpenting dalam sejarah astronomi. Ketika tengah mengamati bintang dengan teleskop raksasa, dia menemukan bahwa cahaya yang dipancarkan bintang-bintang bergeser ke ujung merah spektrum. Ia pun menemukan bahwa pergeseran ini terlihat lebih jelas jika bintangnya lebih jauh dari bumi. Temuan ini menggemparkan dunia ilmu pengetahuan. Berdasarkan hukum-hukum fisika yang diakui, spektrum sinar cahaya yang bergerak mendekati titik pengamatan akan cenderung ungu, sementara sinar cahaya yang bergerak menjauhi titik pengamatan akan cenderung merah. Pengamatan Hubble menunjukkan bahwa cahaya dari bintang-bintang cenderung ke arah warna merah. Ini berarti bahwa bintang-bintang tersebut senantiasa bergerak menjauhi kita.
Tidak lama sesudah itu, Hubble membuat temuan penting lainnya: Bintang dan galaksi bukan hanya bergerak menjauhi kita, namun juga saling menjauhi. Satu-satunya kesimpulan yang dapat dibuat tentang alam semesta yang semua isinya bergerak saling menjauhi adalah bahwa alam semesta itu senantiasa memuai.

Agar lebih mudah dimengerti, bayangkan alam semesta seperti permukaan balon yang tengah ditiup. Sama seperti titik-titik pada permukaan balon akan saling menjauhi karena balonnya mengembang, benda-benda di angkasa saling menjauhi karena alam semesta terus memuai. Sebenarnya, fakta ini sudah pernah ditemukan secara teoretis. Albert Einstein, salah seorang ilmuwan termasyhur abad ini, ketika mengerjakan Teori Relativitas Umum, pada mulanya menyimpulkan bahwa persamaan yang dibuatnya menunjukkan bahwa alam semesta tidak mungkin statis. Namun, dia mengubah persamaan tersebut, dengan menambahkan sebuah "konstanta" untuk menghasilkan model alam semesta yang statis, karena hal ini merupakan ide yang dominan saat itu. Di kemudian hari Einstein menyebut perbuatannya itu sebagai "kesalahan terbesar dalam kariernya".

Jadi, apakah pentingnya fakta pemuaian alam semesta ini terhadap keberadaan alam semesta?

Pemuaian alam semesta secara tidak langsung menyatakan bahwa alam semesta bermula dari satu titik tunggal. Hasil perhitungan menunjukkan bahwa "satu titik tunggal" yang mengandung semua materi alam semesta ini pastilah memiliki "volume nol" dan "kepadatan tak terbatas". Alam semesta tercipta akibat meledaknya titik tunggal yang memiliki volume nol tersebut. Ledakan hebat yang menandakan awal terbentuknya alam semesta ini dinamakan Ledakan Besar (Big Bang), dan teori ini dinamai mengikuti nama ledakan tersebut.

Harus dikatakan di sini bahwa "volume nol" adalah istilah teoretis yang bertujuan deskriptif. Ilmu pengetahuan hanya mampu mendefinisikan konsep "ketiadaan", yang melampaui batas pemahaman manusia, dengan menyatakan titik tunggal tersebut sebagai "titik yang memiliki volume nol". Sebenarnya, "titik yang tidak memiliki volume" ini berarti "ketiadaan". Alam semesta muncul dari ketiadaan. Dengan kata lain, alam semesta diciptakan.

Fakta ini, yang baru ditemukan oleh fisika modern pada akhir abad ini, telah diberitakan Al Quran empat belas abad yang lalu:

"Dia Pencipta langit dan bumi." (QS. Al An'am:101)

Jika kita membandingkan pernyataan pada ayat di atas dengan teori Ledakan Besar, terlihat kesamaan yang sangat jelas. Namun, teori ini baru diperkenalkan sebagai teori ilmiah pada abad ke-20.

Pemuaian alam semesta merupakan salah satu bukti terpenting bahwa alam semesta diciptakan dari ketiadaan. Meskipun fakta di atas baru ditemukan pada abad ke-20, Allah telah memberitahukan kenyataan ini kepada kita dalam Al Quran 1.400 tahun yang lalu:
"Dan langit itu Kami bangun dengan kekuasaan (Kami) dan sesungguhnya Kami benar-benar berkuasa." (Surat Adz-Dzariyat:47)

Pada tahun 1948, George Gamov mengemukakan gagasan lain mengenai teori Ledakan Besar. Dia menyatakan bahwa setelah terbentuknya alam semesta dari ledakan hebat, di alam semesta seharusnya terdapat surplus radiasi, yang tersisa dari ledakan tersebut. Lebih dari itu, radiasi ini seharusnya tersebar merata di seluruh alam semesta.

Bukti "yang seharusnya ada" ini segera ditemukan. Pada tahun 1965, dua orang peneliti bernama Arno Penzias dan Robert Wilson, menemukan gelombang ini secara kebetulan. Radiasi yang disebut "radiasi latar belakang" ini tampaknya tidak memancar dari sumber tertentu, tetapi meliputi seluruh ruang angkasa. Dengan demikian, dapat dipahami bahwa gelombang panas yang memancar secara seragam dari segala arah di angkasa ini merupakan sisa dari tahapan awal Ledakan Besar. Penzias dan Wilson dianugerahi Hadiah Nobel untuk temuan ini.

Pada tahun 1989, NASA mengirimkan satelit Cosmic Background Explorer (COBE) ke angkasa untuk melakukan penelitian mengenai radiasi latar belakang. Pemindai sensitif pada satelit hanya membutuhkan waktu delapan menit untuk menegaskan perhitungan Penzias dan Wilson. COBE telah menemukan sisa-sisa ledakan hebat yang mengawali terbentuknya alam semesta.

Bukti penting lain berkenaan dengan Ledakan Besar adalah jumlah hidrogen dan helium di ruang angkasa. Pada penghitungan terbaru, diketahui bahwa konsentrasi hidrogen-helium di alam semesta sesuai dengan penghitungan teoretis konsentrasi hidrogen-helium yang tersisa dari Ledakan Besar. Jika alam semesta tidak memiliki awal dan jika alam semesta ada sejak adanya keabadian (waktu yang tak terhingga), seharusnya hidrogen terpakai seluruhnya dan diubah menjadi helium.


Semua bukti kuat ini memaksa komunitas ilmiah untuk menerima teori Ledakan Besar. Model ini merupakan titik terakhir yang dicapai oleh para ahli kosmologi berkaitan dengan awal mula dan pembentukan alam semesta.

Dennis Sciama, yang membela teori keadaan ajeg (steady-state) bersama Fred Hoyle selama bertahun-tahun, menggambarkan posisi terakhir yang mereka capai setelah terkumpulnya semua bukti tentang teori Ledakan Besar. Sciama mengatakan bahwa ia telah ambil bagian dalam perdebatan sengit antara para pembela teori keadaan ajeg dan mereka yang menguji dan berharap dapat menyangkal teori tersebut. Dia menambahkan bahwa dulu dia membela teori keadaan ajeg bukan karena menganggap teori tersebut benar, melainkan karena berharap bahwa teori itu benar. Fred Hoyle bertahan menghadapi semua keberatan terhadap teori ini, sementara bukti-bukti yang berlawanan mulai terungkap. Selanjutnya, Sciama bercerita bahwa pertama-tama ia menentang bersama Hoyle. Akan tetapi, saat bukti-bukti mulai bertumpuk, ia mengaku bahwa perdebatan tersebut telah selesai dan teori keadaan ajeg harus dihapuskan.
Prof. George Abel dari University of California juga mengatakan bahwa sekarang telah ada bukti yang menunjukkan bahwa alam semesta bermula miliaran tahun yang lalu, yang diawali dengan Dentuman Besar. Dia mengakui bahwa dia tidak memiliki pilihan lain kecuali menerima teori Dentuman Besar.

Dengan kemenangan teori Dentuman Besar, konsep "zat yang kekal" yang merupakan dasar filosofi materialis dibuang ke tumpukan sampah sejarah. Jadi, apakah yang ada sebelum Dentuman Besar, dan kekuatan apakah yang menjadikan alam semesta ini "ada" melalui sebuah dentuman besar, jika sebelumnya alam semesta ini "tidak ada"? Pertanyaan ini jelas menyiratkan, dalam kata-kata Arthur Eddington, adanya fakta "yang tidak menguntungkan secara filosofis" (tidak menguntungkan bagi materialis), yaitu adanya Sang Pencipta. Athony Flew, seorang filsuf ateis terkenal, berkomentar tentang hal ini sebagai berikut:

Semua orang tahu bahwa pengakuan itu baik bagi jiwa. Oleh karena itu, saya akan memulai dengan mengaku bahwa kaum ateis Stratonician telah dipermalukan oleh konsensus kosmologi kontemporer. Tampaknya ahli kosmologi memiliki bukti-bukti ilmiah tentang hal yang menurut St. Thomas tidak dapat dibuktikan secara filosofis; yaitu bahwa alam semesta memiliki permulaan. Sepanjang alam semesta dapat dianggap tidak memiliki akhir maupun permulaan, orang tetap mudah menyatakan bahwa keberadaan alam semesta, dan segala sifatnya yang paling mendasar, harus diterima sebagai penjelasan terakhir. Meskipun saya masih percaya bahwa hal ini tetap benar, tetapi benar-benar sulit dan tidak nyaman mempertahankan posisi ini di depan cerita Dentuman Besar.

Banyak ilmuwan, yang tidak secara buta terkondisikan menjadi ateis, telah mengakui keberadaan Yang Maha Pencipta dalam penciptaan alam semesta. Sang Pencipta pastilah Dia yang menciptakan zat dan ruang/waktu, tetapi Dia tidak bergantung pada ciptaannya. Seorang ahli astrofisika terkenal bernama Hugh Ross mengatakan:

Jika waktu memiliki awal yang bersamaan dengan alam semesta, seperti yang dikatakan teorema-ruang, maka penyebab alam semesta pastilah suatu wujud yang bekerja dalam dimensi waktu yang benar-benar independen dari, dan telah ada sebelum, dimensi waktu kosmos. Kesimpulan ini sangat penting bagi pemahaman kita tentang siapakah Tuhan, dan siapa atau apakah yang bukan Tuhan. Hal ini mengajarkan bahwa Tuhan bukanlah alam semesta itu sendiri, dan Tuhan tidak berada di dalamnya

Zat dan ruang/waktu diciptakan oleh Yang Maha Pencipta, yaitu Dia yang terlepas dari gagasan tersebut. Sang Pencipta adalah Allah, Dia adalah Raja di surga dan di bumi.
Allah memberi tahu bukti-bukti ilmiah ini dalam Kitab-Nya, yang Dia turunkan kepada kita manusia empat belas abad lalu untuk menunjukkan keberadaan-Nya.


Kesempurnaan Di Alam Semesta

"Yang telah menciptakan tujuh langit berlapis-lapis. Kamu sekali-kali tidak melihat pada ciptaan Tuhan Yang Maha Pemurah sesuatu yang tidak seimbang. Maka lihatlah berulang-ulang, adakah kamu lihat sesuatu yang tidak seimbang? Kemudian pandanglah sekali lagi niscaya penglihatanmu akan kembali kepadamu dengan tidak menemukan sesuatu cacat dan penglihatanmu itu pun dalam keadaan payah." (QS. Al Mulk: 3-4)

Di alam semesta, miliaran bintang dan galaksi yang tak terhitung jumlahnya bergerak dalam orbit yang terpisah. Meskipun demikian, semuanya berada dalam keserasian. Bintang, planet, dan bulan beredar pada sumbunya masing-masing dan dalam sistem yang ditempatinya masing-masing. Terkadang galaksi yang terdiri atas 200-300 miliar bintang bergerak melalui satu sama lain. Selama masa peralihan dalam beberapa contoh yang sangat terkenal yang diamati oleh para astronom, tidak terjadi tabrakan yang menyebabkan kekacauan pada keteraturan alam semesta.

Di seluruh alam semesta, besarnya kecepatan benda-benda langit ini sangat sulit dipahami bila dibandingkan dengan standar bumi. Jarak di ruang angkasa sangatlah besar bila bandingkan dengan pengukuran yang dilakukan di bumi. Dengan ukuran raksasa yang hanya mampu digambarkan dalam angka saja oleh ahli matematika, bintang dan planet yang bermassa miliaran atau triliunan ton, galaksi, dan gugus galaksi bergerak di ruang angkasa dengan kecepatan yang sangat tinggi.

Misalnya, bumi berotasi pada sumbunya dengan kecepatan rata-rata 1.670 km/jam. Dengan mengingat bahwa peluru tercepat memiliki kecepatan rata-rata 1.800 km/jam, jelas bahwa bumi bergerak sangat cepat meskipun ukurannya sangat besar.

Kecepatan orbital bumi mengitari matahari kurang-lebih enam kali lebih cepat dari peluru, yakni 108.000 km/jam. (Andaikan kita mampu membuat kendaraan yang dapat bergerak secepat ini, kendaraan ini dapat mengitari bumi dalam waktu 22 menit.)



Namun, angka-angka ini baru mengenai bumi saja. Tata surya bahkan lebih menakjubkan lagi. Kecepatan tata surya mencapai tingkat di luar batas logika manusia. Di alam semesta, meningkatnya ukuran suatu tata surya diikuti oleh meningkatnya kecepatan. Tata surya beredar mengitari pusat galaksi dengan kecepatan 720.000 km/jam. Kecepatan Bima Sakti sendiri, yang terdiri atas 200 miliar bintang, adalah 950.000 km/jam di ruang angkasa.

Kecepatan yang luar biasa ini menunjukkan bahwa hidup kita berada di ujung tanduk. Biasanya, pada suatu sistem yang sangat rumit, kecelakaan besar sangat sering terjadi. Namun, seperti diungkapkan Allah dalam ayat di atas, sistem ini tidak memiliki "cacat" atau "tidak seimbang". Alam semesta, seperti juga segala sesuatu yang ada di dalamnya, tidak dibiarkan "sendiri" dan sistem ini bekerja sesuai dengan keseimbangan yang telah ditentukan Allah.

"Dia Pencipta langit dan bumi. Bagaimana Dia mempunyai anak padahal Dia tidak mempunyai isteri. Dia menciptakan segala sesuatu; dan Dia mengetahui segala sesuatu. (Yang memiliki sifat-sifat yang) demikian itu ialah Allah Tuhan kamu; tidak ada Tuhan selain Dia; Pencipta segala sesuatu, maka sembahlah Dia; dan Dia adalah Pemelihara segala sesuatu. Dia tidak dapat dicapai oleh penglihatan mata, sedang Dia dapat melihat segala yang kelihatan; dan Dialah Yang Maha Halus lagi Maha Mengetahui. Sesungguhnya telah datang dari Tuhanmu bukti-bukti yang terang; maka barangsiapa melihat (kebenaran itu), maka (manfaatnya) bagi dirinya sendiri; dan barangsiapa buta (tidak melihat kebenaran itu), maka kemudharatannya kembali kepadanya." (QS. AlAn'am: 101-104)


Orbit Dan Alam Semesta Yang Berotasi

Salah satu sebab utama yang menghasilkan keseimbangan di alam semesta, tidak diragukan lagi, adalah beredarnya benda-benda angkasa sesuai dengan orbit atau lintasan tertentu. Walaupun baru diketahui akhir-akhir ini, orbit ini telah ada di dalam Al Quran:

"Dan Dialah yang telah menciptakan malam dan siang, matahari dan bulan. Masing-masing dari keduanya itu beredar di dalam garis edarnya." (QS. Al Anbiya:33)

Bintang, planet, dan bulan berputar pada sumbunya dan dalam sistemnya, dan alam semesta yang lebih besar bekerja secara teratur seperti pada roda gigi suatu mesin. Tata surya dan galaksi kita juga bergerak mengitari pusatnya masing-masing. Setiap tahun bumi dan tata surya bergerak 500 juta kilometer menjauhi posisi sebelumnya. Setelah dihitung, diketahui bahwa bila suatu benda langit menyimpang sedikit saja dari orbitnya, hal ini akan menyebabkan hancurnya sistem tersebut. Misalnya, marilah kita lihat apa yang akan terjadi bila orbit bumi menyimpang 3 mm lebih besar atau lebih kecil dari yang seharusnya.
"Selagi berotasi mengitari matahari, bumi mengikuti orbit yang berdeviasi sebesar 2,8 mm dari lintasannya yang benar setiap 29 km. Orbit yang diikuti bumi tidak pernah berubah karena penyimpangan sebesar 3 mm akan menyebabkan kehancuran yang hebat. Andaikan penyimpangan orbit adalah 2,5 mm, dan bukan 2,8 mm, orbit bumi akan menjadi sangat luas dan kita semua akan membeku. Andaikan penyimpangan orbit adalah 3,1 mm, kita akan hangus dan mati." (Bilim ve Teknik, Juli 1983)


Matahari

Berjarak 150 juta km dari bumi, matahari menyediakan energi yang kita butuhkan secara terus-menerus.

Pada benda angkasa yang berenergi sangat besar ini, atom hidrogen terus-menerus berubah menjadi helium. Setiap detik 616 miliar ton hidrogen berubah menjadi 612 miliar ton helium. Selama sedetik itu, energi yang dihasilkan sebanding dengan ledakan 500 juta bom atom.
Kehidupan di bumi dimungkinkan oleh adanya energi dari matahari. Keseimbangan di bumi yang tetap dan 99% energi yang dibutuhkan untuk kehidupan disediakan oleh matahari. Separo energi ini kasatmata dan berbentuk cahaya, sedangkan sisanya berbentuk sinar ultraviolet, yang tidak kasatmata, dan berbentuk panas.


Sifat lain dari matahari adalah memuai secara berkala seperti lonceng. Hal ini berulang setiap lima menit dan permukaan matahari bergerak mendekat dan menjauh 3 km dari bumi dengan kecepatan 1.080 km/jam.

Matahari hanyalah salah satu dari 200 juta bintang dalam Bimasakti. Meskipun 325.599 kali lebih besar dari bumi, matahari merupakan salah satu bintang kecil yang terdapat di alam semesta. Matahari berjarak 30.000 tahun cahaya dari pusat Bimasakti, yang berdiameter 125.000 tahun cahaya. (1 tahun cahaya = 9.460.800.000.000 km.)


Perjalanan Matahari

"Dan matahari berjalan di tempat peredarannya. Demikianlah ketetapan Yang Maha Perkasa lagi Maha Mengetahui." (QS. Yasin:38)

Berdasarkan perhitungan para astronom, akibat aktivitas galaksi kita, matahari berjalan dengan kecepatan 720.000 km/jam menuju Solar Apex, suatu tempat pada bidang angkasa yang dekat dengan bintang Vega. (Ini berarti matahari bergerak sejauh kira-kira 720.000x24 = 17.280.000 km dalam sehari, begitu pula bumi yang bergantung padanya.)
Langit Tujuh Lapis

"Allah-lah yang menciptakan tujuh langit dan seperti itu pula bumi." (QS. Ath-Thalaq:12)
Dalam Al Quran Allah menyebutkan tujuh surga atau langit. Ketika ditelaah, atmosfer bumi ternyata terbentuk dari tujuh lapisan. Di atmosfer terdapat suatu bidang yang memisahkan lapisan dengan lapisan. Berdasarkan Encyclopedia Americana (9/188), lapisan-lapisan yang berikut ini bertumpukan, bergantung pada suhu.

Lapisan pertama TROPOSFER: Lapisan ini mencapai ketebalan 8 km di kutub dan 17 km di khatulistiwa, dan mengandung sejumlah besar awan. Setiap kilometer suhu turun sebesar 6,5 C, bergantung pada ketinggian. Pada salah satu bagian yang disebut tropopause, yang dilintasi arus udara yang bergerak cepat, suhu tetap konstan pada -57 C.

Lapisan kedua STRATOSFER: Lapisan ini mencapai ketinggian 50 km. Di sini sinar ultraviolet diserap, sehingga panas dilepaskan dan suhu mencapai 0 C. Selama penyerapan ini, dibentuklah lapisan ozon yang penting bagi kehidupan.

Lapisan ketiga MESOSFER: Lapisan ini mencapai ketinggian 85 km. Di sini suhu turun hingga -100 C.

Lapisan keempat TERMOSFER: Peningkatan suhu berlangsung lebih lambat

Lapisan kelima IONOSFER: Gas pada lapisan ini berbentuk ion. Komunikasi di bumi menjadi mungkin karena gelombang radio dipantulkan kembali oleh ionosfer.

Lapisan keenam EKSOSFER: Karena berada di antara 500 dan 1000 km, karakteristik lapisan ini berubah sesuai aktivitas matahari.

Lapisan ketujuh MAGNETOSFER: Di sinilah letak medan magnet bumi. Penampilannya seperti suatu bidang besar yang kosong. Partikel subatom yang bermuatan energi tertahan pada suatu daerah yang disebut sabuk radiasi Van Allen.


Gunung Mencegah Gempa Bumi

"Dia menciptakan langit tanpa tiang yang kamu melihatnya dan Dia meletakkan gunung-gunung (di permukaan) bumi supaya bumi itu tidak menggoyangkan kamu; dan memperkembangbiakkan padanya segala macam jenis binatang." (QS. Luqman:10)
"Bukankah Kami telah menjadikan bumi itu sebagai hamparan dan gunung-gunung sebagai pasak?" (QS. An-Naba:7)



Informasi yang diperoleh melalui penelitian geologi tentang gunung sangatlah sesuai dengan ayat Al Quran. Salah satu sifat gunung yang paling signifikan adalah kemunculannya pada titik pertemuan lempengan-lempengan bumi, yang saling menekan saat saling mendekat, dan gunung ini "mengikat" lempengan-lempengan tersebut. Dengan sifat tersebut, pegunungan dapat disamakan seperti paku yang menyatukan kayu.

Selain itu, tekanan pegunungan pada kerak bumi ternyata mencegah pengaruh aktivitas magma di pusat bumi agar tidak mencapai permukaan bumi, sehingga mencegah magma menghancurkan kerak bumi.


Air Laut Tidak Saling Bercampur

"Dia membiarkan dua lautan mengalir yang keduanya kemudian bertemu, antara keduanya ada batas yang tidak dilampaui oleh masing-masing." (QS. Ar-Rahman:19-20)

Pada ayat di atas ditekankan bahwa dua badan air bertemu, tetapi tidak saling bercampur akibat adanya batas. Bagaimana ini dapat terjadi? Biasanya, bila air dari dua lautan bertemu, diduga airnya akan saling bercampur dengan suhu dan konsentrasi garam cenderung seimbang. Namun, kenyataan yang terjadi berbeda dengan yang diperkirakan. Misalnya, meskipun Laut Tengah dan Samudra Atlantik, serta Laut Merah dan Samudra Hindia secara fisik saling bertemu, airnya tidak saling bercampur. Ini karena di antara keduanya terdapat batas. Batas ini adalah gaya yang disebut "tegangan permukaan".


Dua Kode Dalam Besi

Besi adalah satu dari empat unsur yang paling berlimpah di bumi. Selama berabad-abad besi merupakan salah satu logam terpenting bagi umat manusia. Ayat yang berkenaan dengan besi adalah sebagai berikut:

"…Dan Kami ciptakan besi yang padanya terdapat kekuatan yang hebat dan berbagai manfaat bagi manusia." (QS. Al Hadid:25)

Ayat ini melibatkan dua kode matematika yang sangat menarik.

"Al Hadid" (besi) adalah surat ke-57 di dalam Al Quran. Nilai numerik (dalam sistem "Abjad" Arab, setiap huruf memiliki nilai numerik) huruf-huruf dari kata "Al Hadid" jumlahnya sama dengan 57, yakni nomor massa besi.

Nilai numerik (Abjad) dari kata "Hadid" (besi) sendiri, tanpa penambahan "al", jumlahnya 26, yakni nomor atom besi.

Selasa, 20 Juli 2010

Atom
Atom adalah suatu satuan dasar materi, yang terdiri atas inti atom serta awan elektron bermuatan negatif yang mengelilinginya. Inti atom terdiri atas proton yang bermuatan positif, dan neutron yang bermuatan netral (kecuali pada inti atom Hidrogen-1, yang tidak memiliki neutron). Elektron-elektron pada sebuah atom terikat pada inti atom oleh gaya elektromagnetik. Sekumpulan atom demikian pula dapat berikatan satu sama lainnya, dan membentuk sebuah molekul. Atom yang mengandung jumlah proton dan elektron yang sama bersifat netral, sedangkan yang mengandung jumlah proton dan elektron yang berbeda bersifat positif atau negatif dan disebut sebagai ion. Atom dikelompokkan berdasarkan jumlah proton dan neutron yang terdapat pada inti atom tersebut. Jumlah proton pada atom menentukan unsur kimia atom tersebut, dan jumlah neutron menentukan isotop unsur tersebut.

Istilah atom berasal dari Bahasa Yunani (ἄτομος/átomos, α-τεμνω), yang berarti tidak dapat dipotong ataupun sesuatu yang tidak dapat dibagi-bagi lagi. Konsep atom sebagai komponen yang tak dapat dibagi-bagi lagi pertama kali diajukan oleh para filsuf India dan Yunani. Pada abad ke-17 dan ke-18, para kimiawan meletakkan dasar-dasar pemikiran ini dengan menunjukkan bahwa zat-zat tertentu tidak dapat dibagi-bagi lebih jauh lagi menggunakan metode-metode kimia. Selama akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20, para fisikawan berhasil menemukan struktur dan komponen-komponen subatom di dalam atom, membuktikan bahwa 'atom' tidaklah tak dapat dibagi-bagi lagi. Prinsip-prinsip mekanika kuantum yang digunakan para fisikawan kemudian berhasil memodelkan atom.

Dalam video berikut dapat kita lihat apa itu atom. Eureka! telah mengemas konsep fisika ini dalam bentuk animasi kartun yang menarik.




Postingan ini berisi video pembelajaran fisika yang seru dan menarik. Untuk download, sahabat harus mendownloadnya langsung ke youtube. Atau jika kesulitan untuk mendownloadnya, budakfisika menyediakan layanan pesanan paket CD video Fisika. klik disini.

Sabtu, 17 Juli 2010

Eksperimen Fisika

Berikut ini ialah daftar eksperimen-eksperimen pada budakfisika.net yang sahabat dapat lakukan sendiri di rumah :

Eksperimen Sederhana :
  1. Membuat Api Dari Es
  2. Membuat Baterai Buah
  3. Membuat Bom Gelembung (Bubble Bomb)
  4. Membuat Botol Apung (Cartesian Diver)
  5. Membuat Elektromagnetik Sederhana
  6. Membuat Generator Van de Graff | Watch Video
  7. Membuat Hidrometer Sederhana
  8. Membuat Kompor Alumunium Foil
  9. Membuat Lampu Lava Sederhana | Watch Video
  10. Membuat Logam Hancur Hanya Dengan Segelas Air
  11. Membuat Perahu Bertenaga Sabun
  12. Membuat Roket Mini
  13. Membuat Spektroskop
  14. Membuat Termometer Sederhana
  15. Memanaskan Air Dalam Gelas Plastik
  16. Memasukkan Telur ke Dalam Botol

Percobaan Fisika Asyik: Membuat Api Dari Es

Lho kok aneh ya bukannya elemen api itu lemah dengan elemen es (banyak terpengaruh maen game sama nonton anime), tetapi ternyata api dapat dibuat dari es. Jika sahabat tidak percaya, mari kita buktikan segera. Ini percobaan lumayan asyik lho!

Alat dan bahan yang diperlukan:
  1. Tempurung kelapa atau mangkuk
  2. Kertas dan plastik
  3. Air
  4. Almari es
  5. Rumput kering atau benda yang mudah terbakar
Langkah-langkah pembuatan:
  • Buatlah lensa cembung dari bahan es, begini cara buatnya nih:
  1. Tempurung/mangkok dialasi dengan kertas dan plastik (agar es mudah dipisahkan dari tempurung atau mangkok)
  2. Isi tempurung/mangkok dengan air
  3. Masukkan ke almari es dan tunggu sampai membeku.
  4. Pisahkan es dari tempurung.
  • Pada siang hari (sekitar pukul 11.00 – 13.00) letakkan rumput kering di tanah lapang dan peganglah lensa cembung buatanmu tadi serta arahkan ke cahaya matahari sedemikian rupa sehingga cahaya terpusat pada rumput kering.

Nikola Tesla, Ilmuwan Yang Mengaku Mampu Menangkap Kekuatan Dasar Planet

Seorang ilmuwan mengaku mampu menangkap kekuatan dasar planet, lalu menyalurkan energi listrik itu untuk berbagai kepentingan. Hebatnya, distribusi itu dilakukan tanpa kabel.

Adalah Nikola Tesla, insinyur listrik kelahiran Smiljan - saat itu bagian dari Kerajaan Austro-Hungarian, kini Yugoslavia - pada 9 Juli 1856. Konon kejeniusan Tesla setingkat dengan Thomas Alfa Edison. Pertama kali hijrah ke New York tahun 1884, ia hanya bermodal uang 4 sen, dan kopor berisi beberapa artikel teknik yang ditulisnya di Beograd dan Paris, sebuah buku kumpulan puisi karyanya, dan beberapa kalkulasi teknis mesin terbang.

Namun, di kepala lelaki bermata dalam dan biji mata agak terang (padahal, biasanya keturunan Slavia bermata gelap) telah tersimpan semua detail tentang generator arus AC polyphase, yang kemudian jadi dasar instalasi pembangkit listrik tenaga air di air terjun Niagara tahun 1895, serta sebagai standar mesin industri.

30 hak paten dalam setahun
Di New York, Tesla bekerja untuk Edison. Ia merancang 24 jenis dinamo. Namun keduanya tidak pernah cocok. Maka, April 1887 Tesla mendirikan laboratorium sendiri. Dalam waktu singkat ia membuktikan, sistem arus AC (bolak-balik)-nya jauh lebih hebat dibandingkan dengan sistem DC (searah) Edison.

Hebatnya, kurang dari setahun ia telah mematenkan sekitar 30 karya. Malah 20 tahun berikutnya ia menelurkan penemuan di bidang teknik listrik dan radio dalam jumlah yang mencengangkan. Sayang, serangkaian kecelakaan memusnahkan banyak tulisannya. Mana mungkin ia mengingat setiap tanggal penemuannya? Namanya sebagai penemu pun sering terabaikan.

Untung, ada usaha untuk meluruskan. Misalnya, Tesla, bukannya Marconi, penemu sirkuit pencari gelombang yang jadi dasar radio. Pahitnya, fakta ini ditentukan Pengadilan Tinggi AS tepat di tahun kematiannya. Sebenarnya masih berjajar kemungkinan gelar lain, seperti peneliti pertama sinar katoda dan sinar X, radiasi ultraviolet dari arus berfrekuensi tinggi dan efek terapinya terhadap tubuh. Ia pula yang merancang nenek moyang tabung lampu fluorescent, serta mengembangkan alat serupa laser. Salah satu penemuan yang mengabadikan namanya adalah kumparan Tesla. Namun, karya ini saja tak mampu mencerminkan prestasi ilmiahnya yang merevolusi dunia modern. Ilmuwan masyhur Inggris Lord Kelvin berkomentar, Kontribusi Tesla di bidang kelistrikan melampaui yang dilakukan orang lain.

Karena kreativitasnya, tahun 1912 Tesla dinominasikan untuk hadiah Nobel di bidang ilmu fisika. Tapi ia menolak. Ia lebih merasa berhak memperoleh pada tahun 1909 atas Nobel yang dianugerahkan pada Marconi. Alasannya, pada 1898 di Madison Square Garden, New York, ia mendemonstrasikan perahu radio kontrol.

200 lampu menyala tanpa kabel
Berbeda dengan Marconi, Tesla sangat peduli dengan transmisi energi bukan cuma dalam jumlah kecil berupa sinyal radio, tapi juga energi besar listrik untuk keperluan rumah tangga dan industri. Malah tahun 1899 ia membangun stasiun pengirim tenaga listrik raksasa di Colorado Springs, di dataran tinggi Rocky. Instalasi itu serupa lumbung berukuran 60 m2. Tepat di tengah atap ada rangka menara setinggi 60 m. Di puncaknya terpasang bola tembaga berdiameter 90 cm. Di dalam bangunan ada kerangka bulat berdiameter 23 m yang dipagari lalu dililit kawat sebagai kumparan utama pemancar, kumparan kedua berdiameter 3 m menempel langsung di tiang.

Prinsip kerjanya serupa dengan mainan ayunan anak-anak. Dorongan ringan akan mulai menggerakkannya, dorongan yang sama di saat yang tepat, akan membuat ayunan makin tinggi. Demikian pula rangkaian dari getaran listrik, frekuensi yang diterima tepat pada kumparan utama, akan menghasilkan getaran yang akan makin besar dan hasilnya makin tinggi di kumparan kedua. Getaran di tiang dihubungkan dengan kumparan kedua Tesla akan membangkitkan gelombang radio frekuensi tinggi yang mampu berjalan jauh ke belahan lain bumi secara bolak-balik.

Jika kemudian dengan alat oscillation (pengubah arus DC menjadi AC) diselaraskan pada frekuensi alami arus listrik bumi, saat kembali arus akan memperkuat getaran voltase di tiang, dan mendorong keluar arus dari bumi. Hasilnya, arus yang makin besar akan keluar sebagai gelombang melalui pemancar itu. Menurut teori, seluruh planet dapat dipakai sebagai sirkuit kedua penguat arus.

Suasana pengoperasian alat itu diceritakan oleh John J. O'Neill dalam Prodigal Genius. Tesla melihat puncak tiang dari luar bangunan, pembantunya Czito berdiri takut-takut di dekat alat kontrol di dalamnya. Ketika Czito memencet tombol, kumparan kedua dikelilingi oleh api listrik yang melingkar, bepercikan ramai menembus ke luar bangunan, dan terdengar bunyi gemeretak keras di ketinggian jauh di atas kepala. Muncul bunyi gemeretak dahsyat dari kumparan yang makin lama makin keras. Bunyi itu susul-menyusul serupa rentetan senapan mesin. Letusan jauh di ketinggian di udara yang sangat keras lebih mirip gelegar meriam. Seakan terjadi perang artileri di dalam bangunan. Tiba-tiba muncul sinar biru aneh di dalam bangunan. Kumparan menyala. Setiap titik di dalam bangunan menyemburkan api. Begitu banyak lidah api yang berkobar.

Tesla terpesona. Dari bola tembaga di puncak tiang, muncul ledakan, kilat, dan lidah api sejauh 40 m. Tiba-tiba kilat itu berhenti. Tesla berlari masuk ke laboratorium, memprotes Czito karena menghentikan percobaan. Tanpa bicara Czito menunjuk tombol kontrol, power supply rusak. Percobaan itu membakar habis sistem pembangkit Perusahaan Listrik Colorado Spring. Demonstrasi modern ide Tesla. Lampu fluorescent menyala oleh gelombang frekuensi radio dari kumparan Tesla, tanpa kabel.

Untungnya, generator perusahaan itu hasil rancangan Tesla, sehingga dalam seminggu bisa dioperasikan lagi. Hasil percobaan itu dijelaskan dalam karya tulisnya. Bila kita mengeluarkan suara lalu mendengar gema, artinya suara itu membentur dinding atau hambatan pada jarak tertentu, lalu dipantulkan kembali. Seperti suara, gelombang listrik bisa dipantulkan. Bukti kesamaan mereka adalah fenomena listrik yang dikenal sebagai gelombang tetap yaitu gelombang dengan bentuk tetap. Aku tidak mengirim getaran listrik ke arah dinding, melainkan ke arah batas bumi di kejauhan. Yang kuperoleh, gelombang listrik seimbang dipantulkan dari jauh.

Demonstrasi efek kumparan Tesla untuk instalasi raksasa di Colorado Springs itu mampu menyalakan 200 lampu pijar karya Edison pada jarak 40 km tanpa kabel!

Memancing arus listrik bumi
Setelah itu, Tesla memulai proyek yang lebih ambisius, ia sebut sistem jaringan dunia. Dengan memanfaatkan getaran listrik alamiah bumi ini akan tersedia energi listrik yang murah dan universal. Didukung dana dari pengusaha kereta api terkemuka J.P. Morgan, ia memulai konstruksi kompleks transmisi di lahan seluas 800 ha di Wardencliff, Long Island, 100 km dari New York. Rangka kayu menara menjulang setinggi 45 m. Di atasnya dipasang elektroda tembaga berdiameter 30 m serupa donat raksasa dengan tabung berdiameter 6 m. Namun, tidak ada dana untuk menyelesaikannya. Menara itu sempat berdiri selama 12 tahun, sampai akhirnya dirobohkan selama PD I demi alasan keamanan. Semua skema rancangan tidak terwujud, gagal pula proyek kota industri yang dirancang bersama rekannya, arsitek Stanford White.

Sejak itu Tesla berusaha lebih kreatif. Ia tak pernah miskin ide. Saat ilmuwan dan insinyur lain mencoba menerapkan ilmu pada peralatan praktis atas berbagai ide - yang dapat diklaim berasal dari ide dasarnya, Tesla malah mengembangkan teori-teori baru. Makin tua Tesla, makin renggang pula hubungannya dengan masyarakat ilmiah. Tak heran bila ia sering mengeluarkan pernyataan fanatik yang bertentangan dengan mazhab lain. Misalnya, ia tidak dapat menerima gambaran modern struktur atom yang berbeda dengannya, atau mau memahami ide memecah atom.

Dari percobaan dengan oscillator listrik berenergi tinggi dan gelombang sangat panjang, ia yakin, tiap benda selalu bergetar. Namun, ia melihat itu sebagai bentuk hubungan fisik sederhana antara dua benda daripada konsep canggih mekanika kuantum. Di Colorado Springs, Tesla memompa elektron keluar-masuk bumi. Ia menyebut, membangkitkan arus listrik bumi dalam gerakan getar dengan transmisi gelombang sangat panjang. [listrik4.gif (48639 bytes)]

Tesla dan lampu fluorescent. Tenaga frekuensi tinggi diterima lampu melalui kawat yang disembunyikan di tubuh Tesla.

Selain panjang gelombang, Tesla diduga menemukan prinsip laser. Tak lain karena sinar laser dihasilkan oleh oscillator yang sama seperti yang dipakai Tesla untuk menghasilkan listrik voltase tingginya. Apalagi dalam tulisan tahun 1934, Tesla bercerita tentang alat yang serupa laser. Ia menyebut, ada partikel yang bisa berdimensi besar atau mikroskopis, yang mampu mengirimkan energi berbentuk sinar atau sejenisnya ke wilayah yang sangat jauh. Ribuan PK energi dapat dikirim berupa aliran yang lebih kecil dari seutas rambut, dan mampu menembus hambatan apa pun.

Sebelum tahun 1960 laser nyata pertama dibuat oleh fisikawan Amerika, T.H. Maiman, yang menggunakan sebatang batu rubi sintetis untuk menghasilkan lampu merah. Caranya, memompa energi sinar dengan frekuensi sama ke dalamnya.

Ada beberapa aspek penting yang membedakan sinar laser dengan sinar biasa. Sinar laser terdiri dari sinar sejenis dengan panjang gelombang sama, pemancaran hanya ke satu arah, dan gelombangnya koheren. Sedangkan sinar biasa punya panjang gelombang berbeda-beda yang memancar ke berbagai arah. Karenanya, sinar laser dapat dikirim ke tempat yang jauh tanpa harus menyebar atau berkurang kekuatannya. Ini dibuktikan dengan mengirimkan sinar ke bulan yang kemudian dipantulkan ke bumi melalui reflektor yang dipasang oleh orang pertama yang mendarat di bulan. Sinar yang kembali tak menunjukkan berkurangnya kekuatan.

Pada ulang tahun ke-82, dalam jamuan makan malam di Hotel New Yorker, Tesla ditanya apakah dapat menghasilkan efek di bulan yang cukup besar untuk dilihat oleh astronom melalui teleskop berkekuatan tinggi.

Tesla mengaku, bisa mengirim sinar yang akan berpijar di bagian gelap bulan sabit. Demikian benderang sinarnya sehingga serupa bintang yang dapat dilihat dengan mata telanjang.

Senjata sinar mematikan
Kemudian timbul isu, Tesla menemukan senjata sinar dengan kekuatan dan ketepatan yang belum pernah ada sebelumnya. Apalagi, di akhir hidup Tesla meninggalkan isyarat yang menguatkan dugaan itu. Penemuanku bisa menghancurkan apa pun, manusia atau mesin yang ada dalam radius 320 km. Tapi, dalam artikel tahun 1935, ia menyanggah bila penemuannya menyebabkan perang. Ia mengaku benci perang. Perang tidak dapat dihentikan dengan membuat pihak yang lemah menjadi kuat. Cara paling tepat, membuat tiap bangsa, kuat atau lemah, mampu mempertahankan diri. Tiap negara, besar-kecil, tak akan kalah melawan musuh. Jika senjata itu diterima, hubungan antarbangsa akan mengalami revolusi.

Kecurigaan itu berekses tak menyenangkan padanya tak lama setelah ia berpulang, 7 Januari 1943, di kamar New Yorker Hotel di Manhattan. Sebelum tubuh kakunya dipindah, beberapa agen FBI masuk kamar, membuka brankas mini, dan mengambil semua dokumen yang diduga berisi detail rancangan senjata rahasia.

Sampai beberapa dekade ketakutan akan senjata rahasia Tesla masih menghantui beberapa kalangan. Misalnya, Mayor Jenderal George Keegan, mantan kepala intelijen AU AS, yang curiga dengan munculnya badai listrik aneh di kawasan Kanada tahun 1977 seperti yang dimuat dalam Harian Evening Standard di London. Keegan yakin, badai itu akibat percobaan senjata partikel Sovyet yang mampu meledakkan rudal balistik antarbenua - yang tengah melintas di atas lapisan atmosfer. Belum lagi kabar aneh, asisten terakhir Tesla, Arthur Matthews, diinterogasi secara intensif oleh insinyur listrik Rusia.

Isyarat pertama akan eksperimen senjata partikel itu muncul saat satelit data mengindikasikan kehadiran tak terduga hidrogen, dengan terlacaknya tritium (bahan bakar bom hidrogen) di lapisan atas atmosfer. Petugas rahasia menghubungkannya dengan informasi bahwa Sovyet mengadakan percobaan di Semipalatinsk, Kazakhstan. Demikian pula instalasi berkode Tora di Sary-Shagan, + 800 km dari Semipalatinsk, Sovyet, atau di Gomel dekat Minsk. Tujuannya, mengembangkan senjata yang mampu mempercepat dan memfokuskan sinar partikel atom pada sasaran tembak, misalnya rudal.

Partikel subatomik yang dipakai dalam senjata itu adalah proton atau elektron. Dalam teori fisika modern, zat ini dapat dipercepat dengan alat yang dikontrol oleh oscillator dari medan elektromagnet, atau energi gelombang yang dapat dipompa ke depan. Cara ini persis seperti cara kerja kumparan Tesla, atau gelombang sinar laser. Yang utama tentang senjata partikel atau laser adalah sinarnya terdiri atas energi gelombang yang dihasilkan seperti frekuensi yang sama telah menyatu dalam sifat mereka sendiri, atau menjadi emisi koheren. Gelombang tetap ini sejenis dengan yang dijelaskan Tesla dalam karya tulis tahun 1900.

Secara samar Sovyet menjelaskan percobaan itu dilakukan dalam saluran frekuensi tinggi. Akibatnya, muncul gangguan hebat pada beberapa stasiun radio selama tahun 1976, yang diprotes oleh beberapa negara, termasuk Inggris.

Selain masalah gangguan radio, ada masalah lain yang lebih penting yaitu efek penembakan yang sulit terkontrol atas senjata sinar partikel di lapisan atas atmosfer. Pada ketinggian sekitar 100 km di atas permukaan bumi terdapat lapisan ionosfer. Bagian ini terdiri atas beberapa lapisan yang sedikit sekali mengandung air. Sebagian atomnya terbongkar menjadi ion bermuatan listrik. Lapisan ini bertanggung jawab atas pemantulan gelombang panjang radio dalam mengelilingi bumi. Ia juga bagian dari atmosfer di mana muncul aurora borealis (sinar di angkasa yang muncul di wilayah kutub geomagnetik bumi di malam hari akibat tingginya aktivitas matahari, bisa tampak di Kanada, Alaska, dan Skandinavia Utara) dengan muatan listrik yang luar biasa sebagai respons atas penyinaran kosmis terus-menerus di angkasa.

Sinar partikel yang terfokus baik dapat menghantam lubang di ionosfer. Partikel-partikel itu dapat secara positif mengisi proton, atau sebaliknya secara negatif mengisi elektron. Keadaan ini akan mempengaruhi penyebaran ion di sekitar jejak sinar lampu, yang berakibat munculnya aurora dan gangguan radio, serupa yang terjadi di Kanada tahun 1977.

Tapi adakah pengaruhnya terhadap kondisi terakhir atmosfer dan iklim di bumi? Andrew Michrowski, ilmuwan di jaringan pembangkit tenaga di Kanada Timur, yakin. Pasti Rusia melakukan percobaan berdasarkan ide Tesla, dan telah mengubah iklim dunia, ujarnya. Lain lagi dengan Watson W. Scott, direktur operasi di Departemen Komunikasi Kanada di Ottawa, Mungkinkah percobaan ini berkaitan dengan kekeringan hebat di Inggris tahun 1976, hawa hangat di Greenland, dan turunnya salju di Miami? Belum ada bukti yang mendukung kebenarannya.

Jumat, 16 Juli 2010

Mengenal Komet Encke

komet encke

Komet ini ditemukan oleh Pierre Méchain. Namun orang yang pertama kali bisa memprediksi kemunculannya kembali adalah Johann Franz Encke. Tidak seperti biasanya, komet ini dinamai komet Encke berdasarkan orang yang berhasil menghitung kemunculannya kembali berdasarkan periode orbitnya dan bukan yang menemukannya (Pierre Méchain). Komet Encke adalah sebuah komet yang muncul 3,3 tahun sekali. Komet Encke adalah komet periodik kedua yang ditemukan setelah Komet Halley (yang dikenal juga sebagai 1P/Halley)

Model Atom Mekanika Kuantum

Penjelasan tentang struktur atom yang lebih lengkap diperlukan untuk mengetahui struktur yang lebih detil tentang elektron di dalam atom. Model atom yang lengkap harus dapat menerangkan misteri efek Zeeman dan sesuai untuk atom berelektron banyak. Dua gejala ini tidak dapat diterangkan oleh model atom Bohr.

Efek Zeeman

Spektrum garis atomik teramati saat arus listrik dialirkan melalui gas di dalam sebuah tabung lecutan gas. Garis-garis tambahan dalam spektrum emisi teramati jika atom-atom tereksitasi diletakkan di dalam medan magnet luar. Satu garis di dalam spektrum garis emisi terlihat sebagai tiga garis (dengan dua garis tambahan) di dalam spektrum apabila atom diletakkan di dalam medan magnet. Terpecahnya satu garis menjadi beberapa garis di dalam medan magnet dikenal sebagai efek Zeeman.

pemisahan garis spektrum atomik di dalam medan magnet

pemisahan garis spektrum atomik di dalam medan magnet

Efek Zeeman tidak dapat dijelaskan menggunakan model atom Bohr. Dengan demikian, diperlukan model atom yang lebih lengkap dan lebih umum yang dapat menjelaskan efek Zeeman dan spektrum atom berelektron banyak.

Model Atom Mekanika Kuantum

Sebelumnya kita sudah membahas tentang dualisme gelombang-partikel yang menyatakan bahwa sebuah objek dapat berperilaku baik sebagai gelombang maupun partikel. dalam skala atomik, elektron dapat kita tinjau sebagai gejala gelombang yang tidak memiliki posisi tertentu di dalam ruang. Posisi sebuah elektron diwakili oleh kebolehjadian atau peluang terbesar ditemukannya elektron di dalam ruang.

Demi mendapatkan penjelasan yang lengkap dan umum dari struktur atom, prinsip dualisme gelombang-partikel digunakan. Di sini gerak elektron digambarkan sebagai sebuah gejala gelombang. Persamaan dinamika Newton yang sedianya digunakan untuk menjelaskan gerak elektron digantikan oleh persamaan Schrodinger yang menyatakan fungsi gelombang untuk elektron. Model atom yang didasarkan pada prinsip ini disebut model atom mekanika kuantum.

posisi dan keberadaan elektron di dalam atom dinyatakan sebagai peluang terbesar elektron di dalam atom

posisi dan keberadaan elektron di dalam atom dinyatakan sebagai peluang terbesar elektron di dalam atom

Persamaan Schrodinger untuk elektron di dalam atom dapat memberikan solusi yang dapat diterima apabila ditetapkan bilangan bulat untuk tiga parameter yang berbeda yang menghasilkan tiga bilangan kuantum. Ketiga bilangan kuantum ini adalah bilangan kuantum utama, orbital, dan magnetik. Jadi, gambaran elektron di dalam atom diwakili oleh seperangkat bilangan kuantum ini.

Bilangan Kuantum Utama

Dalam model atom Bohr, elektron dikatakan berada di dalam lintasan stasioner dengan tingkat energi tertentu. Tingkat energi ini berkaitan dengan bilangan kuantum utama dari elektron. Bilangan kuantum utama dinyatakan dengan lambang n sebagaimana tingkat energi elektron pada lintasan atau kulit ke-n. untuk atom hidrogen, sebagaimana dalam model atom Bohr, elektron pada kulit ke-n memiliki energi sebesar

bilkuantum01Adapun untuk atom berelektron banyak (terdiri atas lebih dari satu elektron), energi elektron pada kulit ke-n adalah

bilkuantum02Dimana Z adalah nomor atom. Nilai-nilai bilangan kuantum utama n adalah bilangan bulat mulai dari 1.

n = 1, 2, 3, 4, ….

Bisa dikatakan bahwa bilangan kuantum utama berkaitan dengan kulit elektron di dalam atom. Bilangan kuantum utama membatasi jumlah elektron yang dapat menempati satu lintasan atau kulit berdasarkan persamaan berikut.

Jumlah maksimum elektron pada kulit ke-n adalah 2n2

Bilangan Kuantum Orbital

Elektron yang bergerak mengelilingi inti atom memiliki momentum sudut. Efek Zeeman yang teramati ketika atom berada di dalam medan magnet berkaitan dengan orientasi atau arah momentum sudut dari gerak elektron mengelilingi inti atom. Terpecahnya garis spektum atomik menandakan orientasi momentum sudut elektron yang berbeda ketika elektron berada di dalam medan magnet.

zeeman_8k_400_3001Tiap orientasi momentum sudut elektron memiliki tingkat energi yang berbeda. Meskipun kecil perbedaan tingkat energi akan teramati apabila atom berada di dalam medan magnet. Momentum sudut elektron dapat dinyatakan sebagai

bilkuantum03Dimana

bilkuantum04Bilangan l disebut bilangan kuantum orbital. Jadi, bilangan kuantum orbital l menentukan besar momentum sudut elektron. Nilai bilangan kuantum orbital l adalah

l = 0, 1, 2, 3, … (n – 1)

misalnya, untuk n = 2, nilai l yang diperbolehkan adalah l = 0 dan l = 1.

Bilangan Kuantum Magnetik

Momentum sudut elektron L merupakan sebuah vektor. Jika vektor momentum sudut L diproyeksikan ke arah sumbu yang tegak atau sumbu-z secara tiga dimensi akan didapatkan besar komponen momentum sudut arah sumbu-z dinyatakan sebagai Lz. bilangan bulat yang berkaitan dengan besar Lz adalah m. bilangan ini disebut bilangan kuantum magnetik. Karena besar Lz bergantung pada besar momentum sudut elektron L, maka nilai m juga berkaitan dengan nilai l.

m = −l, … , 0, … , +l

misalnya, untuk nilai l = 1, nilai m yang diperbolehkan adalah −1, 0, +1.

Gambar

Bilangan Kuantum Spin

Bilangan kuantum spin diperlukan untuk menjelaskan efek Zeeman anomali. Anomali ini berupa terpecahnya garis spektrum menjadi lebih banyak garis dibanding yang diperkirakan. Jika efek Zeeman disebabkan oleh adanya medan magnet eksternal, maka efek Zeeman anomali disebabkan oleh rotasi dari elektron pada porosnya. Rotasi atau spin elektron menghasilkan momentum sudut intrinsik elektron. Momentum sudut spin juga mempunyai dua orientasi yang berbeda, yaitu spin atas dan spin bawah. Tiap orientasi spin elektron memiliki energi yang berbeda tipis sehingga terlihat sebagai garis spektrum yang terpisah.

garis spektra atom yang terpisah di dalam medan magnet berasal dari spin elektron

garis spektra atom yang terpisah di dalam medan magnet berasal dari spin elektron

Spin elektron diwakili oleh bilangan kuantum tersendiri yang disebut bilangan kuantum magnetik spin (atau biasa disebut spin saja). Nilai bilangan kuantum spin hanya boleh satu dari dua nilai +½ atau −½. jika ms adalah bilangan kuantum spin, komponen momentum sudut arah sumbu-z dituliskan sebagai

Sz = msћ

Dimana

bilkuantum05

Spin ke atas dinyatakan dengan

bilkuantum06

Spin ke bawah dinyatakan dengan

bilkuantum07

Atom Berelektron Banyak

Model atom mekanika kuantum dapat digunakan untuk menggambarkan struktur atom untuk atom berelektron banyak. Posisi atau keadaan elektron di dalam atom dapat dinyatakan menggunakan seperangkat (empat) bilangan kuantum. Misalnya, elektron dengan bilangan kuantum n = 2, l = 1, m = −1 dan ms = −½ menyatakan sebuah elektron pada kulit L, subkulit p, orbital −1 dengan arah spin ke bawah.