Bahan Kuliah (bagian 1) kuliah MI1101 (Pengenalan Keilmuan MIPA) 2 sks

Harmoni Benda Langit: Perjalanan Pemikiran dari Planet Klasik hingga Extra Solar Planet

Topik Materi Kuliah : MI 1101 (Pengenalan Keilmuan MIPA) 2 sks (14 Nov 2007, 21 Nov 2007, 28 Nov 2007 dan 5 Desember 2007)

Catatan: Bahan bacaan ini juga didukung oleh presentasi power point dan penjelasan – penjelasan selama kuliah berlangsung.

PENDAHULUAN

Sejarah Astronomi menelaah perspektif perkembangan alasan ilmiah (hipotesa dan teori), perkembangan teori dasar, merekonstruksi dan menguji hipotesa kosmologi, eksperimen, teknik dan instrumentasi pengamatan, dari landas Bumi, space astronomi ke eksplorasi ruang angkasa.

Dalam persepktif ini bisa diungkapkan atau dilihat bahwa teori dan hipotesa saling mengimbas satu dengan lainnya, tidak berdiri terpisah. Demikian pula interaksi atau sinergi antara teori dan observasi dapat dilihat dalam sebuah perspektif. Sejarah ilmu pengetahuan astronomi juga bisa melihat tahap kritis terhadap sebuah perkembangan dunia yang sekarang kita jalani. Perspektif lainnya adalah kemajuan teknologi, teropong optik, teropong radio dapat melihat lebih dalam tidak hanya the eye of the body tetapi dalam ungkapan Plato with the eye of the mind. [ Untuk masyarakat beragama berarti juga membaca dengan the eye of heart (mata qalbu)]

Philosophy is written in this grand book, the universe, which stands continually open to our gaze. But the book cannot be understood unless one first learns to comphrehend the language and read the letters in which it is composed. It is written in the language of mathematics, and its characters are triangles, circles, and the geometric figures without which it is humanly impossible to understand a single word of it; without this one wanders, about in a dark labryrinth. [Galilei Gallieo, (1564-1642)]

Filosofi tertulis dalam buku besar alam semesta yang terus menerus berdiri dan terbuka ke arah pandangan kita. Tetapi buku besar alam semesta itu tidak bisa dimengerti jika seseorang tidak memahami bahasa dalam buku alam semesta dan kemudian membaca lembaran surat-surat yang merupakan bagian dari buku besar tersebut. Bahasa alam semesta adalah matematik dan karakternya adalah segitiga, lingkaran dan geometri lainnya, tanpa bahasa tersebut manusia tidak mungkin memahami sebuah dunia yang terbentuk olehnya, tanpa bahasa tersebut seseorang akan asing seperti hidup dalam kekelaman atau dalam tatanan yang membingungkan. [Galilei Gallieo, (1564-1642)]

It is impossible to explain honestly the beauties of the laws of nature in away that people can feel, without their having some deep understanding of mathematics. [Richard Feynman]

Astronomi adalah ilmupengetahuan yang paling tua, paling sedikit berasal ribuan tahun yang silam. Kata astronomi berasal dari dua kata Yunani kuno astron berarti bintang dan nomos berarti hukum. Barangkali tujuan utamanya adalah memahami hukum-hukum yang mengatur [tata letak] bintang dan gerak semu hariannya di langit. Telaah ini sebuah kebutuhan ditujukan untuk mendapat sebuah kalendar yang akurat.

Untuk memprediksi kedatangan banjir sungai Nil dan musim tanam di tanah sekeliling sungai Nil yang subur dan menghasilkan panen, orang Arab kuno melakukan pengamatan terhadap posisi bintang Sirius (bintang paling terang di langit) pada langit malam. Ditemukan bahwa pada hari bintang Sirius (di namakan Sothis oleh orang Arab kuno, Egyptian) dapat dilihat pada pagi hari (sebelum fajar menyingsing atau sebelum matahari terbit) atau dinamakan heliacal rising memperoleh jalan atau kemampuan untuk menghitung tanggal banjir sungai Nil. Pengamatan bintang Sirius ini juga bisa mengetahui selang waktu setahun tropis dengan lebih akurat. Menjelang tahun 2780 SM orang Arab kuno telah mengetahui periode atau selang waktu dua heliacal rising adalah 365 hari. Pengamatan yang lebih cermat memungkinkan mereka dapat menunjukkan selang waktu setahun (sideris) adalah 365.25 hari. Terdapat perbedaan sedikit sekitar 20 menit, antara tahun sideris, [yaitu selang waktu penampakan bintang pada posisi yang sama di langit dua kali berurutan, misalnya momen bintang Sirius nampak sebelum matahari terbit], dengan tahun tropis [yaitu selang waktu penampakan Matahari di arah vernal equinok dua kali berturutan].

Soal 1:
Tunjukkan padanan periode musim (basah dan kering) rasi Orion nampak di dekat horizon timur pada pagi hari (saat terbitnya fajar astronomi) dan nampak di dekat horizon timur pada sore hari (setelah matahari terbenam) di wilayah Indonesia.

Walaupun bukti menunjukkan bahwa pengelompokan bintang atau pembagian daerah langit ke dalam rasi bintang telah dilakukan jauh sebelum adanya sistem kalendar yang akurat di gambarkan atau dipergunakan, pencapaian sistem kalendar yang akurat yang datang kemudian ini, mungkin merupakan karya ilmiah pertama yang dilakukan generasi umat manusia terdahulu dalam bidang astronomi.

Prediksi fenomena astronomi yang merupakan aktivitas fundamental dalam bidang ilmu pengetahuan juga di lakukan oleh generasi terdahulu (ancient civilization) lainnya seperti di daratan Cina. Beberapa ahli sejarah ilmu pengetahuan juga menyarankan keberadaan aktivitas ilmiah tersebut juga di daratan Eropa dan daratan lainnya di kawasan megalitic (benda batuan) seperti Stonehenge di Inggeris dan Carnac di Perancis (beberapa diantaranya bertanggal hampir 3000 SM). Peradaban purbakala yang ditinggalkan itu menunjukkan bahwa sebagian kecil masyarakat kuno mempunyai aktivitas ilmiah berskala kecil, telah dapat menghitung kalendar dan kemungkinan memprediksi fenomena utama dalam astronomi seperti gerhana matahari dan gerhana bulan. Capaian itu menunjukkan rasionalitas manusia telah berkembang dan aktivitas pengamatan manusia terhadap fenomena langit telah berlangsung lama.

Soal 2:
Cari contoh lain benda atau bangunan artefak yang menunjukkan adanya kegiatan atau aktivitas ilmiah astronomi. (gunakan internet)

Menjelang tahun 500 SM prediksi gerhana menjadi lebih sangat akurat. Thales dari Miletus (624-547 SM), seorang filosof Yunani Kuno, mengakhiri perang antara Medes dan Lydians dengan ketakjuban memprediksi terjadinya gerhana Matahari pada tanggal 28 Mei 585 SM. Prediksinya kemungkinan didasarkan keteraturan Saros, yaitu sebuah periode pengulangan fenomena gerhana (Bulan atau Matahari) dengan selang waktu sekitar 18 tahun (tepatnya 223 kali periode sinodis bulan). Siklus Saros juga mengindikasikan bahwa pengetahuan tentang siklus sinodis Bulan telah mencapai tahap yang akurat, hal ini bisa dicapai dengan pengamatan astronomi yang sistematis dan serius. Gerhana yang diprediksinya merupakan gerhana Matahari (gerhana Bulan) dalam seri Saros yang sama dan telah berlangsung 18 tahun sebelumnya. Siklus Saros telah diketahui astronom Babylonia dan astronom Chaldea jauh sebelum zaman Thales.

Soal 3:
Bahas tentang apa yang dimaksud dengan siklus Saros? Bagaimana pendapat Saudara tentang upaya-upaya astronomis dalam pencapaian formula Saros? Cari dalam internet seri Saros gerhana Bulan maupun gerhana Matahari yang melewati pulau Jawa dalam kurun waktu satu abad 1900 – 2000?