Awal Awal Sejarah Fisika Modern Sejarah fisika modern Sejarah perkembangan ilmu fisika menunjukkan suatu hal yang menarik. Salah satu hal yang menonjol adalah adanya upaya penyatuan/unifikasi berbagai hukum alam menjadi satu ide tunggal yang bisa menjelaskan dua hal atau lebih yang sebelumnya dianggap tidak berhubungan. Isaac Newton dapat dicatat sebagai pencetus pence tus yang sukses dalam usaha unifikasi ini, dimana teori gravitasi yang dia sodorkan dapat menjelaskan bahwa gaya yang menyebabkan apel jatuh ke bumi adalah sama dengan yang menyebabkan bulan meng elilingi bumi. Penggabungan gaya yang bekerja di langit selestial! dan di bumi terestial! menjadi satu yang disebutnya gaya gravitasi, membuktikan hal yang fantastik tentang ga ya yang bekerja di alam ini. "iga ratus tahun kemudian, #ames $a%well, seorang fisikawan Skotlandia, juga sukses dalam menggabungkan dua fenomena yang sebelumnya dianggap berbeda& listrik dan magnet. Persamaan elektro' magnet dari $a%well menunjukkan bahwa dua fenomena alam yang berbeda ternyata itu sesungguhnya berasal dari satu prinsip yang sama. (nifikasi selanjutnya menjadi salah satu agenda utama dari fisikawan untuk bisa menjelaskan berbagai gaya yang bekerja di alam ini menjadi satu ide tunggal atau satu persamaan induk yang tentunya bisa menjelaskan segala hal. )lbert *instein pencetus teori relativitas umum yang memperbaiki teori gravitasi Newton, berusaha pula untuk melakuka n unifikasi ini. +ia mencoba untuk menggabungkan gaya gravitasi dengan gaya electromagnet karena keduanya bekerja dalam jagat yang sama serta bergeraknya dalam kecepatan cahaya, sehingga diduga juga keduanya punya hal mendasar yang sama. Sampai akhir masa hidupnya upaya penggabungan kedua gaya ini gagal dilakukan oleh *instein. (saha *instein tersebut tidak berhasil, karena teori relativitas umum yang telah sukses menjelaskan bagaimana alam semesta bekerja dan terprediksi dalam ruang'waktu berdasar gaya gravitasi, tidak bisa digabungkan dengan gaya electromagnet yang ternyata juga merupakan gaya bekerja dalam jagat yang sangat kecil, atom dan sub'atom, yang didasari oleh aas ketidakpastian dimana tingkat kejadian hanya bisa diramalkan dengan probabilitas saja. Perkembangan ilmu fisika menunjukkan bahwa ternyata terdapat empat gaya dasar yang bekerja di alam semesta ini. -eempat gaya dasar sejauh ini dijelaskan dengan dua teori& mekanika kuantum yang menjelaskan adanya tiga gaya dasar yang bekerja dalam skala atom sedangkan ada satu gaya lagi bekerja dalam jagat besar yaitu gravitasi!. -etiga gaya dasar dalam skala atom ini yaitu gaya elektomagnetik yang mengikat electron untuk tertarik ke inti atom dan yang mendasari interaksi antar atom!, gaya inti kuat yang menyebabkan proton dan netron dalam inti tidak saling tertolak! serta gaya inti lemah yang bekerja dalam hal peluruhan sinar beta! telah sukses dicoba digabungkan dengan apa yang disebut model standar. Namun upaya menggabungkannya kedua teori besar ini belum berhasil demikian juga bila mencoba menggabungkan salah satu ataupun ketiga gaya dasar dari mekanika kuantum dengan gaya gravitasi tidak pernah berhasil seperti yang sudah dilakuan oleh *instein!.dst....
sejarah fsika modern Sejarah fsika dimulai pada tahun sekitar 2400 SM, ketika kebudayaan Harappan menggunakan suatu benda untuk memperkirakan dan menghitung sudut bintang di angkasa. Sejak saat itu fsika terus berkembang sampai ke level sekarang. Perkembangan ini tidak hanya membawa perubahan di dalam bidang dunia benda, matematika dan flsf namun juga, melalui teknlgi, membawa perubahan ke dunia ssial masyarakat. !evlusi ilmu yang berlangsung terjadi pada sekitar tahun "#00 dapat dikatakan menjadi batas antara pemikiran purba dan lahirnya fsika klasik. $an akhirnya berlanjut ke tahun "%00 yang menandakan mulai berlangsungnya era baru yaitu era fsika mdern. $i era ini ilmuwan tidak melihat adanya penyempurnaan di bidang ilmu pengetahuan, pertanyaan demi pertanyaan terus bermun&ulan tanpa henti, dari luasnya galaksi, si'at alami dari kndisi vakum sampai lingkungan subatmik.(stilah fsika mdern diperkenalkan karena banyaknya 'enmena)'enmena mikrskpis dan hukum) hukum baru yang ditemukan sejak tahun "*%0. +enmena mikrskpis yaitu 'enmena)'enmena yang tidak dapat dilihat se&ara langsung, seperti elektrn, prtn, neutrn, atm, dan sebagainya. hli fsika telah men&ba meme&ahkan persalan tentang struktur atm, elektrn, radiasi dengan fsika klasik. -amun, tidak berhasil menerangkan 'enmena) 'enmena tersebut. arena itu para ahli fsika men&ari ilmu dan mdel)mdel lain yang baru. $engan didapatnya teri)teri baru yang daat menerangkan 'enmena) 'enmena mikrskpis itu, maka fsika telah memperluas ilmu ke arah yang lebih jauh lagi. Meskipun mekanika klasik hampir &&k dengan teri klasik lainnya seperti elektrdinamika dan termdinamika klasik, ada beberapa ketidaksamaan ditemukan di akhir abad "% yang hanya bisa diselesaikan dengan fsika mdern. hususnya, elektrdinamika klasik tanpa relativitas memperkirakan bahwa ke&epatan &ahaya adalah relati' knstan dengan /umini'erus aether, perkiraan yang sulit diselesaikan dengan mekanik klasik dan yang menuju kepada pengembangan relativitas khusus. etika digabungkan dengan termdinamika klasik, mekanika klasik menuju ke paradks ibbs yang menjelaskan entrpi bukan kuantitas yang jelas dan ke penghan&uran ultravilet yang memperkirakan benda hitam mengeluarkan energi yang sangat besar. 1saha untuk menyelesaikan permasalahan ini menuju ke pengembangan mekanika kuantum. Seperti kata -ewtn dalam Makna +isika aru dalam ehidupan3 ...men&iptakan teri baru bukan berarti merbhkan gudang tua untuk dibangun gedung pen&akar langit diatasnya. (ni lebih seperti mendaki gunung, makin ke atas makin luas pandangannya, makin menemukan hubungan antara titik awal pendakian dengan hal)hal disekelilingnya yang ternyata sangat kaya raya dan tak terduga sebelumnya. -amun titik awal tersebut tetap ada dan dapat dilihat, meskipun tampak lebih ke&il dari pemandangan luas yang kita perleh dari hasil perjuangan mengatasi rintangan selama mendaki ke atas. Pada tahun "%00, Ma Plan&k memperkenalkan ide bahwa energi dapat dibagi)bagi
menjadi beberapa paket atau kuanta. (de ini se&ara khusus digunakan untuk menjelaskan sebaran intensitas radiasi yang dipan&arkan leh benda hitam. Pada tahun "%05, lbert 6instein menjelaskan e'ek 'telektrik dengan menyimpulkan bahwa energi &ahaya datang dalam bentuk kuanta yang disebut 'tn. Pada tahun "%"7, -iels hr menjelaskan garis spektrum dari atm hidrgen, lagi dengan menggunakan kuantisasi. Pada tahun "%24, /uis de rglie memberikan terinya tentang gelmbang benda. 8eri)teri di atas, meskipun sukses, tetapi sangat 'enmenlgikal3 tidak ada penjelasan jelas untuk kuantisasi. Mereka dikenal sebagai teri kuantum lama. +rase 9+isika kuantum9 pertama kali digunakan leh :hnstn dalam tulisannya Plan&k;s 1niverse in /ight ' Mdern Physi&s <lam Plan&k dalam &ahaya +isika Mdern=. Mekanika kuantum mdern lahir pada tahun "%25, ketika >erner arl Heisenberg mengembangkan mekanika matriks dan 6rwin S&hr?dinger menemukan mekanika gelmbang dan persamaan S&hr?dinger. S&hr?dinger beberapa kali menunjukkan bahwa kedua pendekatan tersebut sama. Heisenberg merumuskan prinsip ketidakpastiannya pada tahun "%2@, dan interpretasi penhagen terbentuk dalam waktu yang hampir bersamaan. Pada "%2@, Paul $ira& menggabungkan mekanika kuantum dengan relativitas khusus. $ia juga membuka penggunaan teri peratr, termasuk ntasi bra)ket yang berpengaruh. Pada tahun "%72, -eumann :ans merumuskan dasar matematika yang kuat untuk mekanika kuantum sebagai teri peratr. Pada "%2@, per&baan untuk menggunakan mekanika kuantum ke dalam bidang di luar partikel satuan, yang menghasilkan teri medan kuantum. Pekerja awal dalam bidang ini termasuk $ira&, >l'gang Pauli, Ai&tr >eisskp' dan Pas&aul :rdan. idang riset area ini dikembangkan dalam 'rmulasi elektrdinamika kuantum leh !i&hard +eynman, +reeman $ysn, :ulian S&hwinger, dan 8mnaga Shin;i&hirB pada tahun "%40)an. 6lektrdinamika kuantum adalah teri kuantum elektrn, psitrn, dan Medan elektrmagnetik, dan berlaku sebagai &nth untuk teri kuantum berikutnya. (nterpretasi banyak dunia di'rmulasikan leh Hugh 6verett pada tahun "%5#. 8eri rmdinamika kuantum di'rmulasikan pada awal "%#0)an. 8eri yang kita kenal sekarang ini di'rmulasikan leh PliCter, rss and >ilC&ek pada tahun "%@5. Pengembangan awal leh S&hwinger, Peter Higgs, ldstne dan lain)lain. Sheldn /ee lashw, Steven >einberg dan bdus Salam menunjukan se&ara independen bagaimana gaya nuklir lemah dan elektrdinamika kuantum dapat digabungkan menjadi satu gaya lemah elektr. Mekanika kuantum sangat berguna untuk menjelaskan apa yang terjadi di level mikrskpik, misalnya elektrn di dalam atm. tm biasanya digambarkan sebagai sebuah sistem di mana elektrn
di mana 6 adalah energi <:=, h adalah tetapan Plan&k, h D #,#7 "0)74 <:s= v adalah 'rekuensi dari &ahaya
Sejarah fisika sepanjang yang telah diketahui telah dimulai pada tahun sekitar 011 S$, ketika kebudayaan 2arappan menggunakan suatu benda untuk memperkirakan dan menghitung sudut bintang di angkasa. Sejak saat itu fisika terus berkembang sampai ke level sekarang. Perkembangan ini tidak hanya membawa perubahan di dalam bidang dunia benda, matematika dan filosofi namun juga, melalui teknologi, membawa perubahan ke dunia sosial masyarakat. 3evolusi ilmu yang berlangsung terjadi pada sekitar tahun 4511 dapat dikatakan menjadi batas antara pemikiran purba dan lahirnya fisika klasik . +an akhirnya berlanjut ke tahun 4611 yang menandakan mulai berlangsungnya era baru yaitu era fisika modern. +i era ini ilmuwan tidak melihat adanya penyempurnaan di bidang ilmu pengetahuan, pertanyaan demi pertanyaan terus bermunculan tanpa henti, dari luasnya galaksi, sifat alami dari kondisi vakum sampai lingkungan subatomik . +aftar persoalan dimana fisikawan harus pecahka n terus bertambah dari waktu ke waktu. +isika wal
Sejak aman dulu, manusia terus memperhatikan bagaimana benda'benda di sekitarnya berinteraksi, kenapa benda yang tanpa disangga jatuh keb bawah, kenapa benda yang berlainan memiliki sifat yang berlainan juga, dan sebagainya. $ereka juga mengira'ira tentang misteri alam semesta, bagaimana bentuk dan posisi bumi di tengah alam yang luas ini dan bagaima sifat' sifat dari matahari dan bulan, dua benda yang memiliki posisi penting dalam kehidupan manusia purba. Secara umum, untuk menjawab pertanyaan'pertanyaan ini mereka secara mudah langsung mengaitkannya dengan pekerjaan dewa. )khirnya, jawaban yang mulai ilmiah namun tentu saja masih terlalu berspekulasi, mulai berkembang. "entu saja jawaban ini kebanyakan masih salah karena tidak didasarkan pada eksperimen, bagaimanapun juga dengan begini ilmu pengetahuan mulai mendapat tempatnya. 7isika pada masa awal ini kebanyakan berkembang dari dunia filosofi, dan bukan dari eksperimen yang sistematis. Kontribusi Islam
Saat itu kebudayaan didominasi oleh -ekaisaran 3oma, ilmu medik dan fisika berkembang sangat pesat yang dipimpin oleh ilmuwan dan filsuf dari 8unani. 3untuhnya -ekaisaran 3oma
berakibat pada mundurnya perkembangan ilmu pengetahuan di dataran *ropa. 9agaimanapun juga kebudayaan di timur tengah terus berkembang pesat, banyak ilmuwan dari 8unani yang mencari dukungan dan bantuan di timur tengah ini. )khirnya ilmuwan muslim pun berhasil mengembangkan ilmu astronomi dan matematika, yang akhirnya menemukan bidang ilmu pengetahuan baru yaitu kimia. Setelah bangsa )rab menaklukkan Persia, ilmu pengetahuan berkembang dengan cepat di Persia dan ilmuwan terus bermunculan yang akhirnya dengan giatnya memindahkan ilmu yang telah ada dari kebudayaan 8unani ke timur tengah yang saat itu sedang mundur dari *ropa yang mulai memasuki abad kegelapan.
9eberapa Peristiwa Penting Sejarah 7isika $odern 1:/46/144 1 ;omments 1887
: Albert A. Michelson dan Edward W. Morley gagal engaati eter
18!"
: #enri $ec%&erel ene&kan keradioaktifan
1!'' hita
: Ma( )lanck engenalkan teori k&ant& &nt&k enjelaskan radiasi benda
1!'*
: Albert Einstein enge&kaan teori relati+itas kh&s&s
1!'*
: Albert Einstein engenalkan gagasan foton &nt&k enjelaskan efek fotoelektrik
1!11
: #eike ,aerlingh-nnes ene&kan s&/erkond&kti+itas
1!11 : Ernest 0&therford enge&kakan inti ato berdasarkan /ada hasail /ercobaan #ans 2eiger dan Ernest Marsden 1!13
: 4eils $ohr enganalkan teori str&kt&r ato
1!13 : Willia #. $ragg dan Willia 5. $ragg 6ayah dan anak e/elajari difraksi sinar-( dari berbagai kristal 1!1 : 9aes Franck dan 2&sta+ #ert e/erlihatkan b&kti keberadaan berbagai energi terk&antisasi ato 1!1 : #enry 2. 9. Moseley e/erlihatkan h&b&ngan antara frek&ensi sinar-( dan noor ato
1!1*
: Albert Einstein enge&kakan teori relati+itas &&
1!1" : 0obert A. Millikan elak&kan /eng&k&ran saksaa terhada/ efek fotoelektrik dan eng&k&hkan teori foton Einstein. 1!1! : Sir Arth&r Eddington dan bebera/a astrono $ritania lainnya eng&k&r /ebelokan sinar cahaya dari bintang dan eng&k&hkan raalan teori relati+itas &n& Einstein 1!;1 : tto Stern dan Walter 2erlach e/eragakan k&antisasi r&ang dan e/erlihatkan /erl&nya di/erkenalkan oen agnet intrinsik elektron 1!;3 : Arth&r #.
: 5o&is de $roglie e/ost&latkan /erilak& gelobang dari /ertikel
1!;*
: Wolfgang )a&li enge&kakan asas larangannya
1!;"
: Erwin Schrὃdinger engenalkan ekanika gelobang 6ekanika k&ant&
1!;" : Ma( $orn eberi tafsiran statistik dan /robalistik bagi f&ngsi gelobang Schrὃdinger 1!;7
: Werner #eisenberg engabangkan asas ketidak/astian
1!;7 :
2.). ?hoson j&ga elak&kan hal yang saa secara ter/isah 1!;8
: )a&l A.M =irac enge&kakan teori k&ant& relati+istik
1!;!
: Edwin #&bble ela/orkan b&kti jagat raya engebang
1!31
:
1!31 : Wolfgang )a&li eng&s&lkan kehadiran /artikel ne&tral 6ne&trino yang di/ancarkan dala /el&r&han sinar beta 1!3;
: 9aes
1!3; : 9ohn
1!38
: tto #ahn dan Frit Starssann ene&kan fisi inti
1!38 : #ans $ethe enge&kakan reaksi f&si teron&klir sebagai s&ber energi dala bintang 1!' : Edwin McMillan 2lenn Seaborng beserta rekan-rekannya enghasilkan &ns&r trans&ranik b&atan /ertaa 1!;
: Enrico Feri beserta rekan-rekannya ebang&n reaktor fisi inti /ertaa
1!*
: )eledakan bo ato /ertaa di g&r&n /asir 4ew Me(ico
1!"
: 2eorge 2aow enge&kakan kosologi big-bang
1!8 : 9hὃn $ardeen Walter $rattain dan Willia Shockley e/eragakan transistor /ertaa 1!*;
: )eledakan bo ato f&si teron&klir /ertaa di /&la& karang 6atol Eniwetok
1!*" : Frederick 0eines dan
: 0&dolf 5. Mὃssba&er e/eragakan /ancaran tak/ental sinar gaa
1!"' : ?heodore Maian enci/takan laser r&by /ertaa> Ali 9a+an enci/takan laser heli&-neon /ertaanya 1!"
: Allan 0. Sandage ene&kan k&asar /ertaa
1!" : M&rrary 2ell-Mann dan 2eorge welg secara ter/isah engenalkan odel tiga k&ark dari /artikel eleenter 1!"*
: Arno )enias dan 0obert Wilson ene&kan radiasi gelobang ikro kosik
1!"7
: 9ocelyn $ell dan Anthony #ewish ene&kan /&lsar /ertaa
1!"7 : Ste+en Weinberg dan Abd&s Sala secara ter/isah enge&kakan s&at& teori yang ead&kan interaksi leah dan elektroagnetik 1!7 : $&rton 0ichter dan Sa&el ?ing beserta ti kejaanya secara ter/isah ene&kan b&kti /ertaa keberadaan k&ark kee/at 1!77 : 5eon 5ederan dan rekan-rekannya ene&kan /artikel bar& yang diyakini e/erlihatkan b&kti keberadaan k&ark kelia
