Newton: Saintis dan Bujangan

73

“Sains bukan sekedar kumpulan pengetahuan, sains adalah cara berpikir.”

Carl E. Sagan

Kita semua telah mengenal Newton dan hukum-hukumnya sejak duduk di bangku sekolah dasar, pun demikian dengan penemuannya yang lain yaitu Kalkulus. Sebuah cabang matematika yang sukses membuat banyak siswa menengah atas kebingungan dan merasa merinding ketika melihat notasi-notasinya.

Tapi hanya sedikit yang mengetahui, bahwa Newton bukan hanya seorang fisikawan melainkan juga seorang ahli kimia dan filsafat alam. Sedangkan awal dari kegemilangan Newton di bidang fisika dan matematika adalah ketika pandemi melanda negaranya, yaitu Inggris, pada pertengahan abad ke-17. Dimana kondisinya hampir sama atau bahkan lebih parah dari Pandemi covid-19 yang kita alami saat ini.

Semuanya berawal pada tahun 1665, saat itu kota London diserang wabah penyakit pes yang disebabkan oleh bakteri bernama Yersinia Pestis. Akibat wabah ini, 20% penduduk London atau sekitar 100.000 jiwa harus meregang nyawa akibat penyakit yang ditularkan melalui kutu tersebut. Dan akhirnya pihak Kerajaan Inggris pun melakukan lockdown atau karantina yang menyebabkan sekolah dan universitas diliburkan, tak terkecuali tempat Newton menimba ilmu yaitu di Cambridge University.

Newton yang pada saat itu masih berstatus sebagai Mahasiswa berusia 22 tahun dan belum mengenakan wig panjang ala abad pertengahan, terpaksa harus belajar di sebuah pedesaan terpencil di Woolsthorpe, tempat dia tinggal dan dilahirkan.

Selama masa pandemi, dia menyibukkan diri dengan belajar matematika hingga berhasil menemukan Kalkulus diferensial dan intergral, membuat penemuan mendasar mengenai cahaya dan meletakkan dasar teori gravitasi universal.

Ketika ditanya bagaimana ia berhasil menemukan hal-hal yang mengagumkan itu, Newton memberikan jawaban yang membuat orang-orang semakin kebingungan, yaitu “Dengan memikirkannya”. Jawaban Newton tersebut selaras dengan jawaban Einstein ketika ditanya bagaimana ia bisa menemukan teori Relativitas yang mengguncang dunia fisika awal abad 20, yaitu dengan cara memikirkannya. Namun ia istilahkan dengan “IMAJINASI”.

Hasil penemuannya tersebut sangatlah penting, sehingga dosennya di Cambridge, Professor Issac Barrow, menyerahkan jabatannya sebagai pengajar matematika kepada Newton, lima tahun setelah ia kembali ke kampus.

Akan tetapi penemuan Newton tidak hanya kalkulus saja, ia pun berhasil menemukan hukum kelembamaman atau biasa dikenal dengan hukum inersia, yaitu kecenderungan benda yang bergerak untuk terus bergerak lurus kecuali ada yang mengganggunya dan menggerakannya keluar dari lintasannya. Hukum ini yang sekarang kita kenal sebagai hukum newton 1.

Dalam teorinya tersebut, Newton memberikan contoh orbit Bulan, dimana Bulan senantiasa akan bergerak tegak lurus terhadap orbitnya, yaitu mengelilingi Bumi. Terkecuali jika ada gaya lain yang secara konstan mengubah arah lintasannya mendekati bentuk lingkaran, sehingga menariknya ke Bumi.

Gaya itu oleh Newton disebut gravitasi, dan ia meyakini bahwa gravitasi mampu bekerja dari jarak yang sangat jauh sekalipun. Mengingat tidak ada yang menghubungkan secara fisik antara Bumi dan Bulan, dan penyebab bulan masih setia begerak lurus dalam orbitnya mengelilingi Bumi karena adanya gaya tak terlihat yang bernama Gravitasi.

Dengan menggunakan hukum ketiga Kepler, yang berbunyi “Kuadrat periode orbit suatu planet sebanding dengan pangkat tiga jarak rata-ratanya dari matahari”, Newton menyimpulkan sifat gaya gravitasi secara matematis. Dia memberikan contoh bahwa gaya yang menjatuhkan apel ke Bumi adalah gaya yang sama yang mempertahankan Bulan di orbitnya dan yang menyebabkan bulan-bulan di orbit Jupiter mengelili planet tersebut.

Atas penjabarannya tersebut, menjadikan Newton sebagai orang pertama yang menemukan bahwa kedua fenomena itu disebabkan oleh gaya yang sama. Inilah makna kata “Universal” yang diterapkan pada gravitasi Newtonian, dan hukum gravitasi yang sama juga bekerja di seluruh alam semesta.

Alasan mengapa Newton menggunakan hukum ketiga Kepler dalam merumuskan teorinya, karena hukum Kepler bersifat empiris, yaitu berdasarkan pengamatan seksama yang dilakukan oleh Tycho Brahe, seorang astronom berkebangsaan Denmark. Sedangkan hukum Newton bersifat teoritis, yakni didasarkan pada abstraksi matematis sederhana yang juga dapat diturunkan menjadi seluruh hasil pengukuran Tycho. Maka jangan heran kalau ketiga hukum Kepler mengenai gerak planet dapat diturunkan dari prinsip-prinsip Newton.

Dari hukum-hukum tersebut, pada tahun 1687 Newton menerbitkan Magnus Opus-nya berjudul “Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica”, yang dianggap sebagai buku paling berpengaruh sepanjang sejarah sains.

Namun sayangnya, Newton tidak menyatakan utang budi kepada Kepler dalam Magnus Opus-nya tersebut. Akan tetapi, dalam suratnya yang ia kirimkan pada Edmun Halley, sejawatnya Kepler tahun 1686, Newton mengungkapkan begini mengenai hukum gravitasinya: “Saya dapat menegaskan bahwa saya mengumpulkannya dari teorema Kepler sekitar dau puluh tahun lalu.”

Newton kemudian mengepalai Royal Society, sebuah perkumpulan yang kesemua anggotanya adalah ilmuwan. Dan ia pun ditunjuk menjadi kepala percetakan uang, tempat dimana ia mencurahkan segala energinya guna mengatasi pembuatan uang logam palsu yang marak terjadi di masa itu.

Namun ditengah puncak karirnya, ternyata sifat aslinya yang pemurung dan penyendiri malah semakin menguat. Terlihat pada pertengahan jabatannya ia memutuskan untuk meninggalkan upaya-upaya ilmiah yang menggiringnya ke percekcokan dengan ilmuwan-ilmuwan lain, terutama mengenai siapa lebih dulu menemukan apa.

Di kalangan orang-orang terdekatnya, beredar desas-desus yang menyatakan bahwa Newton mengalami sesuatu yang pada abad ke-17 sama dengan “gangguan saraf”.

Walau didiagnosa mengalami gangguan saraf, namun Newton terus melanjutkan percobaan sepanjang hayatnya mengenai perbatasan antara alkimia dan kimia. Dan bukti-bukti terkini, yang didapat dari studi literatur menunjukkan bahwa sebenarnya Newton tidak menderita penyakit yang disebabkan oleh kondisi psikologis melainkan karena keracunan logam akibat menelan sedikit demi sedikit arsenik dan merkuri yang terdapat pada logam yang digunakan sebagai bahan baku pembuatan uang logam.

Hal tersebut terjadi mengingat pada masa itu ahli kimia biasa menggunakan indera pengecapannya sendiri sebagai alat analisis.

Meskipun dalam kondisi sakit, kekuatan intelektualnya yang luar biasa tak berkurang sedikitpun. Pada tahun 1696, ahli matematika dari Swiss yang bernama Johann Bernoulli menantang rekan-rekannya sesama ilmuwan untuk memecahkan masalah yang belum terpecahkan bernama masalah brakhistokhron, yaitu menentukan kurva yang menghubungkan dua titik yang terpisah secara lateral, di mana di sepanjang kurvanya itu benda yang bergerak hanya karena gravitasi akan jatuh dalam tempo paling singkat.

Pada awalnya Bernoulli hanya memberi batas waktu enam bulan, namun atas permintaan Leibniz, salah seorang cendekiawan terkemuka masa itu, dan orang yang telah menemukan kalkulis diferensial dan integral secara terpisah dari Newton.

Tantangan tersebut sampai ke telinga Newton pada pukul empat sore tanggal 29 Januari 1697. Sebelum berangkat kerja keesokan paginya, Newton telah menemukan cabang baru matematika bernama kalkulis variasi dan menggunakannya untuk memecahkan masalah brakhistokhron lalu mengirimkan solusinya lasa Bernoulli. Yang diterbitkan secara anonim atas permintaan Newton sendiri.

Namun, kejeniusan dan keaslian karya tersebut akhirnya mengungkap identitas penemunya. Ketika Bernoulli melihat solusi tersebut, ia berkelakar, “Kita mengenali sinva dari cakarnya.” Pada saat itu, Newton telah berusia 55 tahun.

Upaya intelektual utama yang dilakukan pada tahun-tahun terkakhir Newton adalah indeks dan kalibrasi kronologi peradaban kuno, di mana ia mengikuti tradisi dari para ahli sejarah kuno seperti Manetho, Starbon, dan Eratosthenes.

Tertuang dalam karya terakhirnya yang berjud “The Chronology of Ancient Kingdoms Amended.” Newton menemukan kalibrasi astronomis berulang terhadap peristiwa-peritiwa sejarah, seperti rekonstruksi Bait Sulaiman, pernyataan provokatif bahawa semua rasi bintang di langit belahan utara dinamai bersasarkan tokoh, artefak, dan peristiwa-peristiwa yang terjadi di dalam mitologi Yunani, yaitu tentang Iason dan para Argonaut; dan Newton pun berasumsi bahwa Tuhan-Tuhan dari semua peradaban, sebenarnya adalah raja-raja dan pahwalan-pahlawan kuno belaka yang disembah oleh generasi-generasi berikutnya.

Newton mewakili transisi kritis dalam sejarah umat manusia, pasca Renaisans yang mengawali meletusnya revolusi saintifik pada abad pertengahan. Newton membuktikan bahwa hukum-hukum matematika sederhana dapat ditemukan di seluruh alam semesta. Bahwa hukum yang sama berlaku baik di bumi maupun di langit, dan bahwa ada resonansi antara cara kita berpikir dan cara alam semesta bekerja. Walaupun pada akhirnya teori Newtonian yang dikenal sebagai teori fisika klasik berhasil dibantah oleh fisika Relativitas dan fisika Kuantum, namun peradaban modern kita, cara pandang kita terhadap alam semesta, dan eksplorasi dunia masa kini sangat berhutang budi kepada wawasan Newton.

Meksipun Newton tak terbuka terkait penemuannya dan bersikap sangat kompetitif terhadap rekan-rekannya sesama ilmuawan, bahkan murid-muridnya pun tidak pernah mengetahui apa yang mereka lewatkan dari pengajaran Newton, akan tetapi di hadapan keagungan dan kerumitan alam, dia sama seperti Ptolemeus dan Kepler, sangatlah bahagia dan rendah hati.

Tepat sebelum ia menghembuskan nafas terakhirnya, Newton menulis: “Saya tidak tahu bagaimana saya dipandang di dunia ini. Tapi bagi saya sendiri, saya selama ini hanyalah anak-anak yang bermain di tepi pantai, dan asyik mencari batu yang biasa-biasa saja, sementara lautan kebenaran yang luas membentang dan belum terungkap ada di hadapan saya.”

Dari tulisan terakhirnya tersebut, kita bisa menilai bahwa Newton adalah seseorang yang rendah hati di hadapan alam semesta yang luas nan tak berujung ini.

Ada cerita menarik yang diutarakan oleh asisten rumah tangganya ketika Newton berusia 45 tahun.

“Saya tidak pernah melihatnya (Newton) berkreasi atau bersenang-senang seperti berkuda, menikmati udara segar, berjalan-jalan, bermain bowling atau berolahraga lainnya. Mengingat seluruh waktunya ia pergunakan untuk melakukan penelitian, sehingga ia jarang terlihat keluar dari ruangannya kecuali hanya untuk mengajar. Dan ketika mengajarkan pun hanya sedikit orang yang mau datang untuk mendengarkan kuliahnya. Bahkan seringkali dia mengajar dengan cara menghadap ke dinding, karena tak ada yang mendengarkan.”

Mungkin itulah penyebab mengapa sampai akhir hayatnya, Newton tetap membujang. Karena kerumitan-kerumitan pikirannya membuat ia memilih hidup secara selibat. Hal sama yang dilakukan oleh Johannes Chrysostomus Wolfgangus Gottlieb Mozart.

Newton sepanjang hidupnya berhasil menemukan hukum gerak, mekanika klasik, mekanika fluida, termodinamika, optik, elektromagentik dan hukum yang paling terkenal yaitu gravitasi universal.

Newton dengan segala mukjizatnya membuat siapapun takjub. Segala hal, termasuk waktu harus bertekuk lutut dibawah hukum-hukumnya. Bahkan di kalangan ilmuwan alam, Newton sudah seperti Rasulnya Fisika, dimana diktum-diktumnya begitu ditaati, diamalkan namun terus dikritisi hingga titik kulminasi.

Tidak salah memang bila Michael H. Hart, seorang astrofisikawan dalam karyanya yang berjudul “100 Orang Paling Berpengaruh Dalam Sejarah” menempatkan Newton diurutan kedua setelah Nabi Muhammad sebagai orang paling berpengaruh sepanjang peradaban Manusia.

Bacaan:

  • Manuel, Frank E. A Potrait of Issac Newton. Washington: New Republic Books, 1986.
  • Kuhn, Thomas S., The Structure of Scientific Revolutions, Chicago: Chicago University Press, 1970.

Leave A Reply

Your email address will not be published.