PERADABAN
DAN SEJARAH FISIKA ZAMAN YUNANI KUNO
Kebudayaan Yunani berjaya kira-kira antara 600 SM sampai dengan 200 M. Seluruh
sejarah sains tampaknya tidak bisa
menghindar dari peradaban Yunani. Demikian pula dengan sejarah
perkembangan fisika. Meskipun fisika di zaman Yunani belum menjadi cabang ilmu yangb
terpisah karena masih menjadi bagian dari filsafat alam, serta belum mampu
melahirkan satu bangunan teori dan belum menjadi prisip-prinip umum yang mampu
menjelaskan semua fenomena alam, namun akar pemikiran fisika Yunani memiliki
pengaruh yang kuat hingga saat ini. Setidaknya ada tiga aktifitas keilmuan Yunani
yang berjasa bagi pertumbuhan sejarah fisika, yaitu matematika, obserfasi
astronomi, dan spekulasi-spekulasi filsafat Yunani. Geometri adalah salah satu
cabang terpentinng dari matematika yang pada zaman Yunani menjadi instrument
utama bagi kesempurnaan studi fisika, karena hukum gerak benda-benda angkasa
hanya dapat diekspresikan secara sempurna melalui geometri.
Aktifitas keilmuan selain matematika, yaitu kegiatan observasi dan
pengamatan bintang yang dilakukan oleh para astronom Yunani, telah memberi
kontribusi yang sangat berharga bagi perkembangan studi fisika. Bangsa Yunani
mengamati bahwa di langit ada benda-benda yang kelihatan bergerak relatif
terhadap bintang-bintang. Mereka menamakan benda-benda langit ini sebagai planetan,
yang berarti “ pengelana”. Dan inilah yang kita kenal sebagai planet-planet
mulai dari Markurius sampai Yupiter.
Untuk mengetahui lebih lanjut bagaimana proses perkembangan fisika pada
zaman Yunani, berikut akan dikemukakan tokoh-tokoh utama yang berperan di dalam
membangun fondasi fisika:
a.
Thales (629-555 SM)
Thales dari Miletus adalah seorang filsuf Yunani dan
astronom pertama. Dia adalah tokoh yang pertama yang mengembangkan konsep-konsep
kosmologi (paham tentang struktur alam semesta). Thales berhasil mengembangkan
metode survei dan trigonometri dari Bangsa Babilonia dan Mesir yang kemudian diterapkan
untuk benda-benda langit. Dia mengusulkan bahwa segala sesuatu yang ada di alam
semesta tersusun dari air dalam berbagai tingkat wujudnya (cair, padat, dan
gas). Dan dia juga mengusulkan bahwa alam
semesta adalah sebuah bola air raksasa tempat bumi berada di dalam gelembung.
Bumi mengambang di atas permukaan air, dan di atas bumi terdapat kumpulan air
yang menjadi sumber datangnya hujan yang menimpa bumi. Benda-benda langit melayang
di dalam air alam semesta dan bergerak sebagaimana dalam pengamatan.
b.
Pythagoras (580-500 SM)
Pythagoras adalah
seorang filsuf dan matematikawan. Pemikiran terpentingnya dalam mazhab Pythagorean
yaitu bilangan adalah segalanya. Pythagoras percaya bahwa angka enam adalah
bilangan yang sempurna (bilangan yang apabila faktor-faktornya dijumlahkan akan
menghasilkan bilangan itu sendiri) dan mengandung nilai mistis sehingga
dipercaya sebagai simbol keseimbangan.
Pengaruh pemikiran mistis Pythagoras dapat dijumpai
dalam karya Saint Augustine dalam bukunya The City Of God demikian
(354:430) :
Six is a number perfect in itself, and not because
god created all things in six days; rather, the converse is true. God created
all things in six days because is number is perfect.
Selain dikenal sebagai ahli filsafat Pythagoras juga
dikenal sebagai penemu hukum geometri yaitu panjang sisi miring (hipotenusa)
pada segitiga siku-siku pada theorema Pythagoras ditentukan oleh perhitungan
akar dari penjumlahan hasil kuadart dari kedua sisi yang lain.
Pythagoras adalah orang pertama yang mengembangkan
gagasan bahwa alam semesta mengikuti hokum-hukum yang kuantitatif. Dia
menyatakan bahwa masing-masing benda langit, yakni bulan, matahari, bumi, dan
planet-planet terletak pada bola-bola kosentris (sepusat) yang berpusat
mengitari pusat alam semesta (api pusat).
Menurut Pythagoras, keberaturan alam semesta mirip
dengan keteraturan tangga nada pada dawai lira. Keteraturan dalam hal ini
keteraturan numerik seperti pada perbandingan panjang dawai lira yang merupakan
prinsip utama dala konsep alam semesta Pythagoras.
c.
Democritus (460-370 SM)
Pemikira Yunani lain
yang begitu berpengaruh dalam sejarah perkembangan fiika adalah teori atom
Yunani. Teori atom Yunani dikemukakan oleh Democritus dan sekolah filsafatnya,
khususnya guru democritus yang bernama Lucretus. Democritus mengajukan hipotesa
yang sangat menarik bahwa seluruh materi terdiri atas partikel-partikel
terkecil yang tidak bisa dibagi lagi. Dengan kata lain, apabila bijih besi
dipecah-pecah lagimaka akan sampai pada satu titik dimana bijih besi itu tidak
dapat dipecah lagi. Titik terakhir inilah yang disebut atom.
d.
Euclid (325-265 SM)
Euclid merupakan orang
yang paling berpengaruh dalam membangun teori geometri. Pengaruh teori Euclid
begitu luas dan khususnya mengenai geometri bidang datar atau bidang tiga
dimensi, yang telah diterima di dunia fisika ratusan tahun lamanya, sebagai
kerangka geometri yang diyakini benar untuk memformulasikan hukum alam. Namun pembuktian
geometri Euclid ternyata kurang akurat untuk menjelaskan bagian tertentu dari
fenomena alam baru terjadi ketika sejumlah ahli geometrio abad 19 M menbuktikan
kelemahan teori tersebut. Dan kemudian dikenal geometri-Non Euclid. Namun
geometri Euclid masih tetap dominan pengaruhnya.
e.
Archimedes (287-212 
SM)
SM)
Archimedes lahir di Syracuse, ia adalah putra dari
ahli astronomi Phidias dan ketika dewasa menjadi sahabat baik Raja Hieron. Archimedes
adalah orang yang dikenal menemukan hukum apung atau lazim dikenal dengan
prinsip Archimedes, yang menyatakan
Gaya apung (gaya ke atas) yang dialami oleh sebuah
benda yang dicelupkan dalam fluida sama dengan berat fluida yang dipindahkan.
Selain dikenal sebagai penemu hukum terapungnya di
juga menemukan skrup air.
f.
Plato
Plato adalah salah satu
tokoh yamg berperan pula dalam perkembangan kosmologi Yunani kuno. Plato
berpendapat bahwa lingkaran dan bola adalah bentuk geometri paling sempurna.
Oleh sebab itu ia berpendirian bahwa semua benda langit bergerak dalam lintasan
berbentuk lingkaran karena mereka semua diciptakan oleh makhluk yang paling
sempurna, Tuhan. Menurutnya, semua benda langit bergerak mengitari bumi yang
bulat dalam lintasan berbentuk lingkaran.
g.
Eudoxus
Eudoxus adalah salah satu murid Plato. Dia mengembangkan
teorinya berdasarkan pengamatan benda-benda langit. Mungkin dia adalah orang
pertama yang mengembaangkan teorinya tentang alam semeta berdasarkan pengamatan.
Menurut Eudoxus, setiap planet terletak pada bola-bola kosentris, dan
pergerakan planet disebabkan rotasi bola-bola ini. Karena laju rotasi dan
kedudukan sumbu rotasi bola-bola ini berbeda-beda, efeknya adalah terjadinya
gerak retrograde (gerak maju mundur) Mars.
h.
Aristotle (384-322 SM)
Aristotle merupakan murid
Plato, dia juga menyatakan bahwa bumi adalah pusat alam semesta. Aristotle
mendirikan sekolah yang diberi nama Lyceum yang mengajarkan berbagai
bidang ilmu khususnya biologi dan ilmu pengetahuan alam. Dia adalah orang yang
pertama kali melakukan klasifikasi terhadap binatang dan tumbuhan.
Aristotle mengatakan bahwa alam semesta terdiri dari
55 buah bola sepusat, dan setiap bola menjadi tempat kedudukan satu benda
langit. Bola-bola ini masing-masing berputar dengan kecepatan yang berbeda
sehingga kadang-kadang ada yang kelihatan bergerak mundur untuk kemudian maju
lagi seperti yang diamati pada Mars. Yang ini disebabkan karena kedudukan orbit
Mars yang terletak di luar orbit bumi. Bola terluar dari ke 55 buah bola ini
merupakan kedudukan bintang yang tetap diam.
Dalam konsep gerak Aristotle membagi kedalam tiga kelompok gerak,
yaitu gerak kuantitatif, gerak kualitatif, dan gerak spasial. Gerak
spasial dibagi dalam dua kelompok yaitu gerak spasial alam semesta bagian atas dan gerak spasial alam semesta bagian
bawah. Pada alam smesta bagian bawah, yakni dalam alam yamg disebuit lingkaran
sulunr, gerak alamiah adalah gerak
yang mengarah langsung ke pusat bumi. Bumi menurut Aristotle adalah pusat jagat
raya atau lam semesta (geosentris). Sedangkan gerak alamiah di langit (alam
semesta bagian atas) adalah gerak melingkar, sempurna, kontinue, dan tidak
terbatas.
Aristotle berpendapat bahwa benda dapat bergerak
hanya jika benda tersebut berhubungan langsung dengan penggeraknya. Jika
penggerak tidak lagi berhubungan dengan benda yang digerakkan, maka benda akan
berhenti.
i.
Aristarchus (310-230 SM)
Aristarchus lahir di
Samos, dia adalah orang pertama yang berbeda pandangan mengenai pusat jagat
raya. Menurut Aristarchus, pusat jagat raya bukan bumi, tetapi mataharilah
sebagai titik pusatnya (heliosentris). Bumi hanyalah salah satu dari beberapa
planet yang mengitari matahari dalam orbit yang berbentuk lingkaran. Namun
hipotesis Aristarchus di tolak oleh Aristotle dan Ptolomy yang tetap berpegang
pada geosentris.
j.
Eratosthenes (276-194 SM)
Eratosthenes adalah
teman dari Archimedes. Pemikiran terpenting dari Eratosthenes adalah mengenai
keliling lingkaran bumi. Eratosthenes melakukan pengukuran keliling bumi dari
dua kota: Alexandria dan Syene, yang berjarak 787 km. pada misim panas di
Alexandria sinar matahari jatuh tegak li\urus pada tengah hari, sedangkan di Syene,
sinar matahari membentuk sudut 7,2ยบ. Dari data ini Eratosthenes menghitung
bahwa keliling bumi adalah 46.250 km. Pengukuran Eratosthenes ini didasarkan
pada asumsi bahwa bumi berbentuk bulat, tidak datar. Eratosthenes juga berhasil
mengukur jarak bumi-matahari dan jarak bumi bulan.
k.
Appolonius (262-190)
Appolonius adalah ahli
matematikawan Yunani yang menghabiskan waktunya di Mesir, untuk mengembangkan
geometri gerak retrograde planet-planet yang menjadi inpirasi teori
geosentri Ptolomy.
l.
Claudius Ptolomeus atau Ptolomy
Ptolomy hidup di Alexandria,
Mesir. Teorinya sama dengan Aristotle yang meletakkan bumi di alam semesta. Dia
memberi penjelasan yang lengkap tentang
konsep geoentrisnya dalam buku utamanya, Almagest. Ptolomy menjelaskan bahwa
semua benda langit bergerak melingkari sebuah titik, dan lintasan benda ini
disebut episikel. Episikel dalam lingkaran lebih besar yang disebut deferent.
Bumi bukan merupakan pusat deferent, melainkan terletak tidak terlalu jauh dari
pusat deferent, yakni pada titik yang disebut equant.
Hipotesis Ptolomy bertahan cukup lama dan dianggap
sebagai model standar alam semesta hamper 15 abad. Hal ini tidak terlalu
mengherankan karena melalui pengamatan sekilas yang dilakukan manusia. Selain
itu juga untuk memuaskan ego manusia karena bumi diletakkan pada pusat alam
semesta. Ini mengisyaratkan bahwa manusia adalah pusat alam semesta.
Perlu diketahui di Yunani, bahwa kedudukan Astronomi
sama seperti geometri, menjadi bagian terpenting bagi pertumbuhan sejarah
fisika. Bahkan astronomi lebih berkembang ketimbang fisika itu sendiri di zaman
Yunani
