ILMU KEALAMAN DASAR. Oleh. Ir. SUDJATINAH, M.Si.

ILMU KEALAMAN DASAR Oleh Ir. SUDJATINAH, M.Si. Diterbitkan oleh : Semarang University Press Semarang 2010

Perpustakaan Nasional : Katalog dalam Terbitan (KDT) ISNB 978-979-3948-92-8 Hak cipta dilindungi oleh Undang-undang Dilarang mengutip atau memperbanyak sebagian atau seluruh isi buku Tanpa izin tertulis dari penulis atau penerbit ILMU KEALAMAN DASAR 160 halaman + vi Ir. SUDJATINAH, M.Si. Tata Letak : Sentot Banyuaji Desain sampul : Sentot Banyuaji Cetakan I tahun 2010 Penerbit Semarang University Press Jl. Soekarno Hatta Semarang 2

KATA PENGANTAR Puji dan syukur sudah sepantasnyalah kami ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa karena hanya dengan kuasa dan ijinnya kami bisa menyusun buku pengetahuan umum yang berjudul Ilmu Kealamiahan Dasar. Berdasarkan Keputusan Dirjen Dikti Depdiknas RI No.44/Dikti/Kep/2006 tentang Kelompok Mata Kuliah Berkehidupan Bermasyarakat (MBB), telah memasukkan Ilmu Alamiah Dasar (IAD) sebagai salah satu mata kuliah dasar umum (MKDU) yang wajib diikuti oleh setiap mahasiswa fakultas non eksakta di perguruan tinggi merupakan kumpulan pengetahuan tentang konsep-konsep dasar dalam bidang Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) dan teknologi. Pembahasan ini mencakup pengenalan IPA dan ruang lingkupnya, perkembangan teknologi dan dampaknya, serta hubungannya dengan kelangsungan hidup manusia. Walaupun rasanya teoritis akan tetapi buku ini ditulis dan disusun dalam bahasa yang populer, praktis dan mudah-mudahan enak dibaca, dicerna, dipahami serta mudah dilaksanakan. Sebagai buku teks yang disajikan secara lengkap dan sistematis, buku ini cocok untuk digunakan mahasiswa sebagai pegangan serta acuan dalam mempelajari Ilmu Almiah Dasar. Sebagaimana yang kami harapkan semoga buku ini dapat bermanfaat bagi siapa saja yang membacanya, kami sadar buku ini tidak sesempurna seperti apa yang mungkin pembaca inginkan, untuk itu kami mengharapkan kritik dan saran dari pembaca supaya kami dapat menjadi lebih baik lagi. Penulis akan sangat berterima kasih manakala diantara para pembaca dapat memberikan masukan-masukan serta koreksikoreksi bagi penyempurnaan selanjutnya. Selain itu kami hendak mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu kami dalam menyusun buku ini. Semoga buku ini bermanfaat. Semarang 1 Agustus 2010 Penulis, Ir. 3

4 Sudjatinah, M.Si

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL HALAMAN HAK CIPTA KATA PENGANTAR DAFTAR ISI Halaman i ii iii iv BAB I PENDAHULUAN.. 1 A. Mata Kuliah 1 B. SKS... 1 C. Dasar... 1 D. Visi Kelompok MK. MBB. 1 E. Misi Kelompok MK. MBB 1 F. Kompetensi Kelompok MK. MBB... 2 G. Kompetensi MK. IKD 2 H. Tujuan MK. IKD. 3 I. Konsep IAD dalam berkehidupan bermasyarakat... 3 J. Lahirnya Ilmu alamiah 4 K. Kriteria Ilmiah 5 Latihan soal 6 BAB II ALAM PIKIR MANUSIA DAN PERKEMBANGANNYA. 7 A. Manusia yang Bersifat Unik. 7 B. Kuriositas atau Rasa Ingin Tahu dan Akal-Budi.. 8 C. Mitos 5

10 D. Ilmu dan Metode Keilmuan Ilmiah... 11 E. Perkembangan Alam Pikiran Manusia.. 12 Latihan soal 18 BAB III PERKEMBANGAN DAN PENGEMBANGAN ILMU PENGETAHUAN ALAM.. 19 A. Metode Ilmiah dan Implementasinya... 22 B. Keterbatasan Metode Ilmiah... 23 C. Keunggulan Metode Ilmiah... 23 D. Bidang Ilmu Alamiah... 24 E. Tujuan Ilmu Alamiah... 24 F. Ilmu Alamiah dan Nilai... 25 G. Filsafat Ilmu Alamiah... 25 H. Pembagian Ilmu Pengetahuan (Sains)... 28 I. Ilmu Pengetahuan Pada Hakikatnya Merupakan Satu Unit... 33 Latihan soal... 36 BAB IV ALAM SEMESTA DAN TATA SURYA... 37 A. Alam Semesta... 37 B. Tata Surya... 40 C. Susunan Tata Surya... 41 D. Bagian-bagian Tata Surya... 47 E. Benda-benda Lain dalam Tata 6

Surya... 56 Latihan soal... 61 BAB V KEANEKARAGAMAN MAHLUK HIDUP DAN PERSEBARANNYA. 63 A. Biosfer...... 63 B. Evolusi Kehidupan... 67 C. Evolusi Manusia... 71 Latihan soal 81 BAB VI MAHLUK HIDUP DAN EKOSISTEM ALAM. 83 A. Ilmu Lingkungan... 83 B. Ekologi sebagai Dasar Ilmu Lingkungan... 84 C. Pengaruh Manusia dalam Lingkungan.. 93 Latihan soal 95 BAB VII SUMBER DAYA ALAM DAN LINGKUNGAN 97 A. Lingkungan Hidup yang Diharapkan Manusia... 97 B. Macam Sumber Daya Alam. 98 C. Konservasi Sumber Daya Alam... 100 D. Pertumbuhan Penduduk dan Sumber Daya Alam.. 103 E. Macam Polusi dan Bahayanya... 105 Latihan soal 114 BAB VIII ILMU PENGETAHUAN ALAM DAN TEKNOLOGI BAGI KEHIDUPAN MANUSIA... 115 A. Peranan Ilmu Alamiah dan 7

Teknologi... 115 B. Dampak llmu Alamiah dan Teknologi... 116 Latihan soal 133 8

BAB IX PERKEMBANGAN TEKNOLOGI... 135 A. Materi...... 135 B. Energi...... 135 C. Mesin...... 136 D. Komunikasi...... 139 E. Bioteknologi...... 143 Latihan soal... 148 BAB X WAWASAN TENTANG ISUE LINGKUNGAN... 149 A. Pencarian Sumber Daya Alam Nonkonvensional... 150 Latihan soal... 158 DAFTAR PUSTAKA...159 9

BAB I PENDAHULUAN A. Mata Kuliah : IKD (/ Basic Natural Science) B. SKS : 3 SKS C. Dasar : Keputusan Dirjen Dikti Depdiknas RI No.44/Dikti/Kep/2006 Kelompok Mata Kuliah Berkehidupan Bermasyarakat (MBB) IKD ISBD D. Visi Kelompok MK. MBB Merupakan sumber nilai dan pedoman bagi penyelenggaraan program studi guna mengantarkan mahasiswa memantabkan : kepribadian, kepedulian sosial, keamampuan hidup bermasyarakat, pengetahuan tentang pelestarian, pemanfaatan sumber daya alam dan lingkungan hidup, dan mempunyai wawasan tentang perkembangan ilmu pengetahuan teknologi dan seni. E. Misi Kelompok MK. MBB Adalah membantu menumbuhkembangkan : daya kritis, daya kreatif, apresiasi dan kepekaan mahasiswa terhadap nilai-nilai sosial dan budaya demi memanfaatkan 1

kepribadian sebagai bekal hidup bermasyarakat selaku individu dan mahluk sosial yang : 1. Bersikap demokratis, berkeadaban dan menjungjung tinggi nilai kemanusiaan, bermartabat serta peduli terhadap pelestarian sumber daya alam dan lingkungan hidup. 2. Memiliki kemampuan untuk menguasai dasar-dasar ilmu pengetahuan, teknologi dan seni. 3. Ikut berperan mencari solusi pemecahan masalah sosial budaya dan lingkungan hidup secara arif. F. Kompetensi Kelompok MK. MBB Standart kompetensi kelompok MBB yang harus dikuasai mahasiswa meliputi berfikir kritis, sistemik dan ilmiah, berwawasan luas etis, estetis, memiliki apresiasi, kepekaan dan empati sosial bersikap demokratis, berkeadilan dan menjunjung tingi nilai kemampuan, memiliki kepedulian terhadap pelestarian sumberdaya alam dan lingkungan hidup, mempunyai wawasan tentang perkembangan ilmu pengetahuan teknologi dan seni serta dapat ikut berperan mencari solusi pemecahan masalah sosial, budaya dan lingkungan hidup secara arif. G. Kompetensi MK. IKD 2

Menjadi ilmuwan dan profesional yang berfikir kritis, kreati, sistemik dan ilmiah, berwawasan luas, etis, estetis serta memiliki kepedulian terhadap pelestarian sumberdaya alam dan lingkungan hidup, serta mempunyai wawasan tentang perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi serta dapat ikut berperan mencari solusi pemecahan masalah lingkungan hidup secara arif. H. Tujuan MK. IKD Adalah membentuk sikap mahasiswa terhadap alam sekitarnya. Dengan demikian dalam perkuliahan IKD tidak akan diberikan materi tentang dasar-dasar Ilmu Pengetahuan Alam yang meliputi Ilmu Fisika, Ilmu Kimia, Biologi dan Ilmu Bumi Antariksa. Tetapi yang akan disajikan adalah pengertian alam semesta beserta isinya, gejala-gejala yang terdapat di dalamnya serta pengelolaan alam semesta bagi kebutuhan hidup manusia. I. KONSEP IAD DALAM KEHIDUPAN BERMASYARAKAT Ilmu Alamiah (IA) sering disebut Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) dan akhir-akhir ini ada juga yang menyebut Ilmu Kealaman yang dalam bahasa Inggris disebut Natural Science atau disingkat Science dan dalam bahasa Indonesia sudah lazim digunakan istilah Sains. IA merupakan ilmu pengetahuan yang mengkaji gejala-gejala dalam alam semesta, termasuk bumi ini, sehingga terbentuk konsep dan prinsip. Ilmu Alamiah Dasar (Basic 3

Natural Science) hanya mengkaji konsep-konsep dan prinsipprinsip dasar yang esensial saja. J. Lahirya Ilmu Alamiah Sebagaimana telah diterangkan di muka bahwa manusia sebagai makhluk hidup melalui pancainderanya memberikan tanggapan terhadap semua rangsangan, termasuk gejala di alam semesta ini. Tanggapan terhadap gejala-gejala atau peristiwa-peristiwa alam merupakan suatu pengalaman. Pengalaman tersebut dari zaman ke zaman akan berakumulasi karena manusia mempunyai rasa ingin tahu atau kuriositas terhadap segalanya di alam semesta ini. Pengalaman merupakan salah satu cara terbentuknya pengetahuan, yakni kumpulan fakta-fakta. Pengalaman itu akan bertambah terus selama manusia ada di muka bumi ini dan mewariskan pengetahuan itu kepada generasi berikutnya. Pertambahan pengetahuan (knowledge) seperti yang telah dikemukakan didorong oleh: (1) dorongan untuk memuaskan diri yang bersifat nonpraktis atau teoritis guna memenuhi kuriositas dan memahami hakikat alam semesta dan isinya serta (2) dorongan praktis, yang memanfaatkan pengetahuan itu untuk meningkatkan taraf hidup yang lebih tinggi. Kedua dorongan itu menumbuhkan kemajuan ilmu pengetahuan. Dorongan pertama menuju ilmu pengetahan mumi (Pure 4

Science), sedangkan dorongan kedua menuju ilmu pengetahuan terapan (Applied Science). Ilmu Alamiah merupakan kegiatan manusia yang bersifat aktif dan dinamis. Artinya, kegiatan manusia yang tiada hentinya dari hasil percobaan akan menghasilkan konsep, selanjutnya konsep tersebut mendorong dilakukannya percobaan berikutnya dan seterusnya. K. Kriteria Ilmiah Kriteria atau patokan merupakan suatu ramburambu untuk menentukan benar atau tidak benarya sesuatu untuk masuk status tertentu. Pengetahuan termasuk kategori ilmu pengetahuan jika kriteria berikut dipenuhi, yakni: teratur, sistematis, berobjek, bemetode, dan berlaku secara universal. Ilmu Alamiah mempelajari segala sesuatu di alam semesta ini sehingga alam semesta menjadi objek. Tujuan Ilmu Alamiah menurut beberapa ahli adalah mencari kebenaran tentang objeknya, dan kebenaran itu bersifat relatif. Alam semesta sebagai objek penyelidikan mempunyai aspek yang sangat luas, misalnya aspek fisis, aspek kimiawi, aspek biologis, aspek ekonomis, dan sebagainya. Oleh karena itu, tidak mungkin Ilmu Alamiah dapat mencapai seluruh kebenaran mengenai objeknya. Secara umum, dapat dikatakan bahwa ilmu pengetahuan harus objektif. Untuk mencapai kebenaran, yakni persesuaian antara pengetahuan dan objeknya, tidaklah terjadi 5

secara kebetulan, tetapi harus menggunakan prosedur atau metode yang tepat, yaitu prosedur atau metode ilmiah (scientific method). Dengan prosedur atau metode ilmiah tersebut akan dicapai kebenaran yang merupakan keputusan atas objeknya, dan dirumuskan secara tertentu. Namun, keputusan mengenai, keadaan, sifat, tingkah laku, dan lainlain tidaklah bersifat khusus karena hal itu bukan tujuan ilmu pengetahuan yang mencari kebenaran yang bersifat umum. Latihan Soal 1. jelaskan apa yang dumaksud dengan ilmu alamiah? 2. sebutkan salah satu cara terbantuknya pengetahuan? 3. Apa yang dimaksud dengan pernyataan bahwa ilmu alamiah merupakan kegiatan manusia yang bersifat aktif dan dinamis? 4. Sebutkan kriteria pengetahuan yang termasuk kategori ilmu pengethauan? 5. Jelaskan tujuan ilmu alamiah? 6. Sebutkan apa yang menjadi objek ilmu alamiah? 7. Kapankan pegalaman dapat tumbuh jadi pengetahuan? 6

BAB II ALAM PIKIR MANUSIA DAN PERKEMBANGANNYA A. Manusia yang Bersifat Unik Manusia sebagai makhluk hidup umumnya mempunyai ciri-ciri: (1) organ tubuhnya kompleks dan sangat khusus, terutama otaknya, (2) mengadakan metabolisme atau penyusunan dan pembongkaran zat, yakni ada zat yang masuk dan keluar, (3) memberikan tanggapan terhadap rangsangan dari dalam dan luar, (4) memiliki potensi untuk berkembang, (,5) tumbuh dan berkembang, (6) berinteraksi dengan lingkungannya, dan (7) bergerak. Bila kita bandingkan tubuh manusia dengan tubuh hewan tingkat tinggi lainnya, maka tubuh manusia lemah. Namun, rohani manusia, yaitu akal-budi dan kemauannya sangat kuat sehingga dengan akal budi dan kemauannya itu manusia dapat mengembangkan ilmu pengetahuan dan teknologi. Dengan kedua alat itu, manusia dapat menguasai dan mengungguli makhluk lain. Akal budi dan kemauan kerasnya adalah sifat unik dari manusia, di samping dapat belajar dan mengajar anaknya. 7

Kelemahan Manusia Kelemahan ih lemah Rohani dibandingkan dan akal dibandingkan budi dan kemauan dengan kuat hewan sehingga manusia dapat mengendalikan jasmaninya Sifat unik manusia (beragam) Mengembangkan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Menguasai dan mengungguli mahluk lain B. Kuriositas atau Rasa Ingin Tahu dan Akal-Budi Rasa ingin tahu atau kuriositas pada hewan itu didorong oleh naluri (instinct) dan oleh Asimov (1972) disebut idle curiosity. Naluri itu bertitik pusat pada mempertahankan kelestarian hidup dan sifatnya tetap sepanjang zaman. Manusia mempunyai naluri seperti tumbuhan dan hewan, tetapi juga mempunyai akal-budi sehingga rasa ingin tahu itu tidak tetap sepanjang zaman. Manusia mempunyai rasa ingin tahu yang berkembang. Rasa ingin tahu manusia tidak pernah dapat dipuaskan. Apabila suatu masalah dapat 8

Hewan/ Tumbuhan Kuriositas (Rasa Pengetahuan ingin tahu) Manusia selalu berkembang Di dorong oleh naluri/ instinct (tumbuhan, hewan, manusia) ifatnya tetap sepanjang masa Hidup manusia lebih mudah dan menyenangkan Naluri dan akal budi empertahankan kelestarian hidup Sifatnya tidak tetap sepanjang masa (selalu berkembang) dipecahkan, Tidak pernah dapat akan dipuaskan timbul (apa?; masalah bagaimana?; lain mengapa?) yang menunggu pemecahannya. Manusia bertanya terus setelah tahu apa, maka ingin tahu bagaimana dan mengapa. Manusia mampu menggunakan pengetahuan yang telah lama diperoleh untuk dikombinasikan dengan pengetahuan yang baru menjadi pengetahuan yang lebih baru lagi. Kecuali untuk memenuhi kepuasan manusia, Ilmu pengetahuan juga berkembang untuk keperluan praktis agar hidupnya lebih mudah dan menyenangkan. 9

C. Mitos Mitos adalah pengetahuan lain yang merupakan kombinasi antara pengakuan-pengakuan dan kepercayaan. Mitos diciptakan untuk memuaskan rasa ingin tahu manusia, karena pada saat itu rasa atau penalaran belum terbentuk, yang bekerja hanya daya khayal, ituisi atau imajinasi. Mitos merupakan pengetahuan yang tidak obyektif melainkan subyektif. Mitos dapat diungkapkan lewat tarian. Mitos dapat diterima (saat itu) karena keterbatasan penginderaan dan penalaran serta hasrat ingin tahu yang perlu segera dipenuhi. Contoh mitos antara lain adalah pelangi, gunung meletus, gerhana bulan, gempa bumi dan lain-lain. Legenda adalah cerita yang berdasarkan atas mitos. Manusia pada hakekatnya merupakan mahluk berpikir, perasa, bersikap dan bertindak. Berpikir adalah suatu kegiatan dalam menarik atau memperoleh/ menemukan pengetahuan yang benar. Sedangkan penalaran adalah proses berpikir dalam menarik kesimpulan yang berupa pengetahuan yang benar. Penalaran merupakan kegiatan berpikir yang mempunyai ciri-ciri tertentu (logis dan analitis). Beberapa contoh pengetahuan yang tidak berdasarkan penalaran, adalah sebagai berikut: 10

1. Perasaan : Merupakan suatu cara menarik kesimpulan yang tidak berdasarkan penalaran. 2. Intuisi : Merupakan kegiatan berpikir yang tidak analitis/ tidak berdasarkan pada pola berpikir tertentu. 3. Wahyu : Adalah pengetahuan yang disampaikan oleh Tuhan kepada manusia, disalurkan lewat Nabi yang diutus-nya. Dengan wahyu, manusia memperoleh pengetahuan dengan keyakinan/ kepercayaan bahwa yang diwahyukan tersebut benar. 4. Trial and error : Adalah suatu cara untuk memperoleh pengetahuan secara coba-coba atau untunguntungan. Cara ini tidak efisien bila digunakan untuk mencari kebenaran. D. Ilmu dan Metode Keilmuan/ Ilmiah Ilmu adalah Pengetahuan yang mempunyai ciri-ciri tertentu. Dan ciri-ciri inilah yang membedakan Ilmu dan Pengetahuan lainnya. Salah satu ciri keilmuan adalah landasan ontologisnya, yaitu landasan yang didasarkan pada jawaban yang diberikan oleh Ilmu terhadap pertanyaan-pertanyaan: apa?, bagaimana? dan mengapa? (meliputi berpikir, merasa dan mengindera). Obyek penelaahan Ilmu adalah seluruh segi kehidupan yang dapat diuji oleh panca indera manusia. Ilmu 11

Kel. llmu Filsafat Alam Alam Kel. Ilmu Hayat Filsafat Moral (Physical Fisika Kimia Astronomi Rumpum-Rumpun Sciences) Ilmu Ilmu Cabang-cabang Alam Kebumian Keilmuan Ilmu-Ilmu Sosial (The Naturik Sciences) (The Antropologi Social Sciences) Psikologi membatasi diri pada kejadian-kejadian Ekonomi yang bersifat empiris, Sosiologi yaitu yang terjangkau fitrah Ilmu Politik pengalaman manusia dengan menggunakan panca inderanya. Ilmu mempelajari obyekobyek empiris (induktif), misalnya: batuan, binatang atau manusia. Pada dasarnya Ilmu merupakan sumber pengetahuan yang berfungsi memberikan penjelasan atau dugaan terhadap permasalahan yang dihadapi. E. Perkembangan Alam Pikiran Manusia Pengetahuan baru yang merupakan kombinasi antara pengalaman-pengalaman dan kepercayaan disebut mitos. 12

Cerita-cerita. mitos itu disebut legenda. Mitos dapat diterima orang pada saat itu karena keterbatasan penginderaan dan penalaran serta hasrat ingin tahu yang perlu segera dipenuhi. Sehubungan dengan kemajuan zaman, lahirlah ilmu pengetahuan dan metode pemecahan masalah secara ilmiah yang selanjutnya terkenal dengan metode ilmiah (Scientific method). Puncak pemikiran mitos adalah pada zaman Babilonia, yaitu kira-kira 700-600 SM. Orang Babilonia berpendapat bahwa alam semesta itu sebagai ruang setengah bola dengan bumi yang datar sebagai lantainya dan langit dengan bintang-bintang sebagai atapnya. Pengetahuan dan ajaran bangsa Babilonia tersebut setengahnya merupakan dugaan, imajinasi, kepercayaan atau mitos. Pengetahuan semacam itu dapat disebut Pseudo science (sains palsu), artinya mirip sains, tetapi bukan sains sebenamya. Thales (624-548 SM) seorang filosof, astronom, ahli matematika, dan ahli teknik, berpendapat bahwa bintangbintang mengeluarkan sinar sendiri, sedangkan bulan hanya memantulkan sinar dari matahari. Dia juga berpendapat bahwa bumi merupakan suatu piring yang datar terapung di atas air. Thales berpendapat bahwa semua kehidupan itu berasal dari air. Kemudian, berdasarkan kemampuan berpikir manusia yang semakin maju dan perlengkapan pengamatan yang semakin sempurna, maka mitos dengan berbagai legenda 13

makin ditinggalkan orang dan cenderung menggunakan akal sehat atau rasio. Berikut ini tokoh-tokoh Yunani yang telah memberikan sumbangan perubahan berpikir pada saat itu. 1. Anaximander, Seorang pemikir kontemporer pada masa Thales. la berpendapat bahwa langit yang kita lihat sebenarnya hanya setengah. Langit dan segala isinya itu beredar mengelilingi bumi, dan pendapat itu dapat bertahan sampai abad pertengahan. Ia juga yang mengajarkan membuat jam matahari, yaitu tongkat yang tegak lurus di permukaan bumi. Bayangan tongkat yang terbentuk oleh sinar matahari dijadikan petunjuk waktu. 2. Anaximenes (560-520 SM), Seorang yang berpendapat bahwa unsur-unsur dasar pembentukan semua benda itu adalah air, seperti pendapat Thales. Air merupakan salah satu bentuk benda. Jika merenggang menjadi api, dan jika memadat menjadi tanah. Ini merupakan pendapat pertama tentang transmutasi unsur-unsur. 3. Herakleitos (560-470 SM), Seorang pengkoreksi pendapat Anaximenes bahwa justru apilah yang menyebabkan adanya 14

transmutasi itu. Tanpa api, benda-benda akan tetap seperti adanya. 4. Pythagoras (500 SM), Seorang yang berpendapat bahwa unsur dasar semua benda sebenamya adalah empat, yaitu tanah, api, udara, dan air, sebagaimana yang diungkapkan orangorang sebelumnva. Pythagoras juga terkenal sebagai ahli matematika dan penemu dalil: kuadrat sisi miring suatu segi tiga siku-siku sama dengan jumlah kuadrat kedua sisisikunya (c 2 = a 2 + b 2 ). Dalil ini terkenal sebagai Dalil Pythagoras. Sehubungan dengan alam semesta, ia berpendapat bahwa bumi adalah bulat dan seputar, karena itu benda-benda alam lainnya termasuk matahari seolah-olah mengelilingi bumi. 5. Demokritos (460-370 SM), Seorang yang berpendapat tentang unsur-unsur dasar benda. Bila suatu benda dibagi terus-menerus, suatu saat akan sampai pada bagian yang terkecil yang tidak dapat dibagi lagi. Bagian yang terkecil itu disebut Atomos atau atom dan karena kecilnya, atom tidak tampak oleh mata. Istilah atom sampai saat ini masih dipakai dengan perubahan konsep, tidak lagi seperti konsep Demokritos. 15

6. Empedokles (480-430 SM), Merupakan orang yang menyempurnakan ajaran Pythagoras tentang empat unsur dasar yaitu tanah, air, udara, dan api. la memperkenalkan tentang tenaga penyekat atau daya tarik-menarik dan daya tolak-menolak. Kedua tenaga tersebut dapat mempersatukan atau memisahkan unsur-unsur itu. 7. Plato (427-345 SM), Seorang yang mempunyai titik tolak berpikir yang berbeda dengan orang-orang sebelumnya, sebagai seorang, sastrawan tidak berpikir seperti Demokritos dan Empedokles yang terlalu materialistik. Menurut Plato, keanekaragaman yang tampak ini sebenarnya hanya suatu duplikat dari semua yang kekal dan immaterial. Misalnya, serangga terdiri atas macammacam jenis yang bentuknya berbeda dan beranekaragam, hanya merupakan kopi atau duplikat belaka yang tidak sempuma. Yang benar adalah idea serangga. 8. Aristoteles (384-322 SM), Merupakan seorang ahli pikir pada zamannya. la yang membuat intisari ajaran orang-orang sebelumnya. Dalam memikirkan suatu masalah, ia membuang hal-hal yang tidak masuk akal dan memasukkan pendapatnya sendiri. Bukunya yang berhubungan dengan unsur dasar 16

alam ini menyebutkan adanya zat tunggal yang disebut Hule. Zat tunggal itu tergantung kepada kondisinya sehingga dapat berwujud tanah, air, udara, atau api. Terjadinya transmutasi itu disebabkan oleh kondisi: dingin, lembab, panas, dan kering. Dalam kondisi lembab dan panas, hule akan berwujud sebagai api, sedangkan dalam kondisi kering dan dingin berwujud sebagai tanah. Aristoteles berpendapat bahwa tidak ada ruang yang hampa. Maka, bila suatu ruang tidak terisi oleh suatu benda, akan diisi oleh sesuatu yang immaterial yaitu ether. Ajaran Aristoteles yang penting adalah pola berpikir berdasarkan logika untuk mencari kebenaran. Ia juga orang pertama yang menyusun klasifikasi hewan yang ada di muka bumi ini. Di samping itu, ahli pikir ini juga memiliki pandangan tentang awal kehidupan, yaitu tentang paham abiogenesis (generatio spontanea). 9. Ptolomeus (127-151 M), Seorang tokoh besar setelah Aris toteles. Buah pikirannya yang penting tentang bumi adalah bumi sebagai pusat sistem tatasurya (geosentris), berbentuk bulat, dan diam seimbang tanpa tiang penyangga. 10.Avicenna (Ibn-Shinna, abad 11), Seorang ahli ilmu pengetahuan terutama dalam bidang ilmu kedokteran, filosof. 17

Latihan Soal 1. Apakah ciri khusus manusia sebagai mahluk? 2. Mengapa keingin tahuan manusia berbeda dengan keingintahuan hewan tingkat tinggi lainnya? 3. Apa penyebab ilmu alamiah berkembang terus? 4. Apakah mitos dan legenda itu? 5. Apakah yang dimaksud sains semu? 6. Mengapa kita perlu mempelajari ilmu alamiah? 7. Sebutkan tokoh-tokoh yunani pembawa perubahan ke arah pemikiran ilmiah? 8. Jelaskan mengapa mitos mempunyai peran dalam perkembangan pengetahuan? 18

BAB III PERKEMBANGAN DAN PENGEMBANGAN ILMU PENGETAHUAN ALAM Berdasarkan sejarah cara berpikir manusia, pada dasarnya terdapat dua cara pokok untuk memperoleh pengetahuan yang benar adalah: 1. Paham Rasionalitas : Cara berpikir yang didasarkan pada rasio 2. Pamaham Empirisme : Cara berpikir yang didasarkan pada pengalaman Metode ilmiah adalah gabungan antara Paham Rasionalitas dan Pamaham Empirisme, yaitu merupakan cara dalam memperoleh pengetahuan secara ilmiah. Kerangka dasar prosedur proses kegiatan ilmiah adalah sebagai berikut: 1. Penginderaan Penginderaan merupakan langkah pertama dari metode ilmiah dan segala sesuatu yang tidak dapat diindera, maka tidak dapat diselidiki oleh I.A., walaupun penginderaan tidak selalu langsung. Agar penginderaan tepat dan benar maka perlu pengulangan, dan pengulangan itu dapat dilakukan juga oleh orang lain. Penginderaan yang tepat dapat diperoleh dengan latihan dan menggunakan alat-alat yang telah ditera. 19

Untuk meminimalkan subjektivitas penginderaan, seringkali pengamatan menggunakan instrumen standar. Contohnya, untuk mengetahui suhu air, tidak cukup dengan kulit/tangan, tetapi perlu dibantu dengan termometer. 2. Penemuan atau Penentuan Masalah Penemuan atau penentuan masalah, yaitu menetapkan masalah yang akan ditelaah dengan ruang lingkup dan batas-batasnya. Setelah penginderaan dan perenungan dilakukan, langkah kedua adalah menemukan masalah. Dengan kata lain, membuat pertanyaan: Apakah yang ditemukan melalui penginderaan itu? Mengapa begitu? Bagaimana hal itu terjadi? Dan seterusnya. Penginderaan yang dilakukan oleh orang umum dan ilmuwan jelas berbeda karena ilmuwan menunjukkan kuriositas yang tinggi. Pertanyaan-pertanyaan seperti tersebut di atas hendaknya relevan dan dapat diuji. Pengujiannya jelas memerlukan teknik yang akurat. Secara umum, untuk menemukan masalah digunakan pertanyaan "Bagaimana?" atau "Apa?". Pertanyaan "Mengapa?" menimbulkan kesukaran, dan sering diganti "Bagaimana?" atau "Apa?." Pertanyaan "Mengapa Alam ini ada?" termasuk kategori yang tidak dapat diuji sehingga hal itu tidak termasuk bidang I.A. Perumusan kerangka masalah merupakan usaha 20

untuk mendiskripsikan permasalahan secara lebih jelas (sudah mulai berfikir secara empiris dan secara rasional). 3. Pengajuan Hipotesis Hipotesis adalah kerangka pemikiran sementara yang menjelaskan hubungan antara unsur-unsur yang membentuk suatu kerangka permasalahan. Pertanyaan yang tepat akan melahirkan suatu jawaban dan jawaban itu bersifat sementara yang merupakan suatu dugaan. Dalam I.A. dugaan sementara itu disebut hipotesis. Untuk membuktikan apakah dugaan itu benar atau tidak, diperlukan fakta atau data. Fakta itu dapat dikumpulkan melalui survei atau eksperimen. Bila data tidak mendukung hipotesis, harus disusun hipotesis baru. Keadaan yang ideal untuk membuktikan kebenaran suatu hipotesis adalah melalui pengujian dengan eksperimen. 4. Eksperimen Eksperimen atau percobaan merupakan langkah ilmiah keempat. Pada titik ini, I.A. dan non I.A. dapat dipisahkan secara sempurna. Eksperimen dapat menunjukkan bukti, sehingga jawaban yang bersifat dugaan itu menjadi jawaban yang benar atau alamiah. Eksperimen yang baik harus dirancang dengan saksama sehingga semua faktor dapat dikendalikan dan hipotesis dapat diuji kebenarannya. 21

5. Teori Bukti eksperimen merupakan dasar langkah ilmiah berikutnya, yaitu teori. Apabila suatu hipotesis telah didukung oleh bukti atau data yang meyakinkan dan bukti itu diperoleh dari berbagai eksperimen yang dilakukan di laboratorium, di mana eksperimen itu dilakukan oleh berbagai peneliti dan bukti-bukti menunjukkan hal yang dapat dipercaya dan valid, walaupun dengan keterbatasan tertentu, maka disusun suatu teori. Beberapa teori menunjukkan validitas yang umum sehingga memiliki rangkuman yang tinggi, maka teori itu menjadi hukum alam. Dari uraian di atas, I.A terdiri dari tiga komponen, yaitu produk, proses, dan sikap. Contoh produk adalah konsep, teori, dan hukum. Proses merupakan keterampilan untuk menemukan produk seperti keterampilan pengamatan, eksperimen. Sementara contoh sikap adalah teliti dan jujur. A. Metode Ilmiah dan Implementasinya Segala kebenaran yang terkandung dalam Ilmu Almiah terletak pada metode ilmiah. Kelebihan dan kekurangan I.A. ditentukan oleh metode ilmiah, maka pemecahan segala masalah yang tidak dapat diterapkan metode ilmiah, tidaklah ilmiah. 22

B. Keterbatasan Metode Ilmiah Dengan Metode Ilmiah dapat dihasilkan Ilmu atau pengetahuan yang ilmiah. Pada tahapan pengujian hipotesis diperlukan dukungan data. Data diperoleh dari hasil pengejawantahan panca indera. Sehubungan dengan hal tersebut ada keterbatsan-keterbatasan Metode Ilmiah, yaitu: 1. Keterbatasan panca indera untuk menangkap suatu fakta 2. Metode Ilmiah tidak dapat menjangkau untuk membuat kesimpulan yang berhubungan dengan baik dan buruk atau sistem nilai, seni, keindahan dan tidak dapat menjangkau untuk menguji adanya Tuhan. 3. Semua kesimpulan Ilmiah atau kebenaran Ilmu bersifat tentatif (kesimpulan itu dianggap benar selama belum ada kebenaran Ilmu yang dapat menolak kesimpulan tersebut. C. Keunggulan Metode Ilmiah Ilmu atau Ilmu Pengetahuan (termasuk IPA) memiliki ciri-ciri khas yaitu : 1. Obyektif 2. Metodik 3. Sistemik 23

4. Berlaku Umum Sehingga mampu menghasilkan suatu sikap Ilmiah yang dikenali sebagai keunggulan dari Metode Ilmiah. Adapun sikap ilmiah tersebut adalah: 1. Mencintai kebenaran yang obyektif dan bersikap adil 2. Menyadari bahwa kebenaran ilmu tidak absolut 3. Tidak percaya pada takhayul, astrologi maupun untng-untungan 4. Ingin tahu lebih banyak 5. Tidak berpikir secara prasangka 6. Tidak percaya begitu saja pada suatu kesimpulan tanpa adanya bukti-bukti yang nyata 7. Optimis, teliti dan berani menyatakan kesimpulan yang menurut keyakinan ilmiahnya adalah benar D. Bidang Ilmu Alamiah Yang menentukan bidang I.A. adalah metode ilmiah karena bidang I.A. adalah wahana di mana metode ilmiah dapat diterapkan. Sebaliknya, bidang non I.A. adalah wahana di mana metode ilmiah tidak dapat diterapkan. Ada atau tidaknya Tuhan tidak dapat dibuktikan secara ilmiah karena metode ilmiah tidak dapat diterapkan. E. Tujuan Ilmu Alamiah Konsekuensi metode ilmiah adalah menerapkan tujuan I.A, yaitu membentuk dan menggunakan teori. 24

Beberapa orang mengatakan bahwa tujuan I.A. adalah mencari kebenaran, menemukan fakta. F. Ilmu Alamiah dan Nilai Metode ilmiah tidak dapat memberikan nilai atau moral terhadap suatu keputusan. Manusia pemakai I.A. lah yang menilai apakah hasil I.A. itu baik atau sebaliknya. Ilmu alamiah tidak dapat menilai hal lain, misalnya tentang cinta, keindahan, kejahatan, kebahagiaan, kebaikan, kebebasan, dan harta benda yang merupakan nilai kemanusiaan yang tidak dapat dijangkau oleh I.A. Penelitian tentang cinta dan pengaruh cinta terhadap manusia mungkin dapat dilakukan, tetapi tidak akan ditemukan bahwa cinta itu indah, dan tidak dapat menilai tentang baik buruknya apa yang dilakukan manusia. Bila dapat menilai, itu bukan merupakan penelitian ilmiah. G. Filsafat Ilmu Alamiah Dampak yang penting dalam metode ilmiah adalah menentukan filsafat yang berfungsi sebagai dasar acuan ilmiah. Berbicara tentang filsafat I.A., hendaknya dapat diverifikasi keseluruhan atau bagian demi bagian melalui analisis eksperimental sehingga memiliki nilai ilmiah, Filsafat yang tidak dapat diverifikasi tidak akan memiliki nilai ilmiah, walaupun filsafat itu memiliki nilai yang baik dalam segi lain 25

dalam pikiran atau pandangan manusia. 1. Vitalisme Dari sejarah perkembangan I.A dapat kita lihat bahwa pada awalnya I.A. masih tercampur dengan kepercayaan atau mitos. Oleh karena itu, pada awalnya di dalam I.A. terdapat filsafat vitalisme. Vitalisme merupakan suatu doktrin yang menyatakan adanya kekuatan di luar alam. Kekuatan itu memiliki peranan yang esensial yang mengatur segala sesuatu yang terjadi di alam semesta ini. Kekuatan itu disebut dengan berbagai sebutan. Misalnya, Tuhan, Yang Maha Kuasa, atau secara sederhana sebagai gaya vital atau elan vital. Kekuatan itu menentukan alam, membimbing tingkah laku atom, planet, makhluk hidup, dan lain-lain. Pada makhluk hidup, elan vital itu juga disebut sebagai jiwa atau roh. Sebagian besar filsafat dalam agama termasuk dalam filsafat vitalisme. Vitalisme mempunyai nilai, tetapi dalam I.A. tampaknya tidak cocok karena dalam I.A. segala sesuatu harus dapat dianalisis secara eksperimental berdasarkan metode ilmiah. 2. Mekanisme Mekanisme merupakan suatu pandangan yang 26

menyatakan bahwa penyebab yang mengatur semua gerakan di alam semesta ini adalah sejumlah Hukum Alam Pandangan ini menganggap bahwa pada makhluk hidup secara otomatis terjadi hanya berdasar peristiwa fisika-kimiawi belaka. Pandangan mekanisme menyamakan gejala pada makhluk hidup dengan gejala benda tidak hidup sehingga perbedaan hakiki tidak ada. Dengan begitu dapat menghanyutkan manusia ke pandangan materialisme yang selanjutnya ke Ateisme. 3. Agnotisme Aliran yang melepaskan diri atau tidak mempedulikan ada atau tidaknya Sang Pencipta dan aliran ini disebut Agnotisme. Mereka yang mengikuti aliran ini hanya mempelajari gejala-gejala alam. Aliran ini banyak dianut oleh ilmuwan-ilmuwan barat. 4. Filsafat Pancasila Ilmuwan Indonesia hendaknya dapat menjembatani antara filsafat vitalisme dengan mekanisme, misalnya dalam menjawab pertanyaan "Bagaimana atau kapan hukum alam itu terjadi di alam semesta ini?" Satusatunya jawaban ialah: "Hal itu diciptakan oleh Tuhan." Dari titik awal mulai filsafat vitalisme, sedangkan proses selanjutnya menurut filsafat mekanisme, yakni hukum alam. Dalam hal ini, bagi kita hukum alam adalah sama dengan hukum Tuhan. Walaupun pada jawaban awal 27

secara prosedur tidak ilmiah, tetapi mekanisme yang dianggap ilmiah juga tidak dapat menentukan kapan hukum alam itu mulai berlaku dan, kecuali itu, sekali lagi kita beranggapan bahwa hukum alam adalah juga hukum Tuhan. I.A. benar-benar merupakan bahasa yang universal, dimengerti oleh semua orang di muka bumi ini. Pernyataan bahwa semua makhluk, termasuk manusia diciptakan oleh Tuhan. Dalam hal lain, manusia dipandang dari I.A. adalah hasil peluang reaksi kimia dan evolusi. Pada hakikatnya, tidak ada pertentangan interpretasi ilmiah dan agama. H. Pembagian Ilmu Pengetahuan (Sains) Berdasar beberapa argumentasi, ilmu pengetahuan atau sains dalam arti luas dibedakan atas berikut ini. 1. Ilmu Pengetahuan Sosial (Social Science) Ilmu Pengetahuan Sosial (Social Science) atau sering disingkat IPS yang membahas hubungan antar manusia sebagai makhluk sosial, yang selanjutnya dibagi atas: a) Psikologi, suatu ilmu pengetahuan yang mempelajari proses mental dan tingkah-laku. b) Pendidikan, suatu perlakuan atau proses latihan yang terarah dan 28

sistematis menuju ke suatu tujuan. c) Antropologi, suatu ilmu pengetahuan yang mempelajari asalusul dan perkembangan jasmani, sosial, kebudayaan, serta tingkah laku manusia. d) Etnologi, suatu studi Antropologi dari aspek sistem sosio-ekonomi dan pewarisan kebudayaan terutama keaslian kebudayaan dan faktor pertumbuhan perkembangan kebudayaan, serta perubahannya dalam masyarakat primitif. e) Sejarah, suatu pencatatan peristiwaperistiwa yang telah terjadi pada suatu bangsa, negara, atau individu. f) Ekonomi, suatu ilmu pengetahuan yang berhubungan dengan produksi, tukar-menukar barang produksi, pengelolaan dalam ruang lingkup rumah tangga, perusahaan, atau negara. g) Sosiologi, suatu studi tentang 29

tingkah-laku sosial, terutama tentang asal-usul organisasi, institusi, dan perkembangan masyarakat manusia. Di samping ilmu pengetahuan cabang-cabang IPS yang tersebut di atas, masih terdapat puluhan cabang yang lain. 2. Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) atau Ilmu Alamiah (Natural Science) Ilmu Pengetahuan yang membahas tentang alam semesta dengan semua isinya dan selanjutnya terbagi atas: a) Fisika (Physics), Suatu ilmu pengetahuan yang mempelajari benda tidak hidup atau mati dari aspek wujud dengan perubahan-perubahan yang bersifat sementara. Fisika secara klasik dibagi dalam mekanika, panas, bunyi, cahaya, gelombang, listrik, magnet, dan teknik mekanik, teknik sipil, serta teknik listrik (arus lemah dan kuat). Ketiga yang terakhir itu merupakan Fisika terapan. b) Kimia (Chemistry), Suatu ilmu pengetahuan yang mempelajari benda hidup dan tidak hidup dari aspek susunan materi dan perubahan-perubahan yang bersifat tetap. Kimia secara garis besar dibagi menjadi Kimia Anorganik dan Kimia Organik. Kedua bagian itu pada dasarnya membahas dasar keseluruhan, kemudian 30

diikuti dengan analisis kualitatif dan kuantitatif. Kimia-Fisika merupakan ilmu pengetahuan yang lebih luas di mana Kimia dan Fisika digabungkan sedemikian rupa sehingga identitas masing-masing hilang. Batas buatan manusia antara Kimia dan Fisika menjadi kabur. Misalnya, beberapa perkembangan yang besar dalam bidang kimia teori, seperti transformasi inti atom, yang telah dikembangkan oleh para ilmuwan baik dalam bidang kimia maupun fisika. Kimia terapan menghasilkan produk berupa karet sintetis, pupuk sintetis, plastik, bahan peledak dan lainlainnya. c) Biologi (Biological Science), Ilmu pengetahuan yang mempelajari makhluk hidup dan gejala-gejalanya. Biologi dibagi atas cabangcabang, yang antara lain adalah: 1) Botani, suatu cabang Biologi yang mempelajari selukbeluk tumbuhan. 2) Zoologi, suatu cabang Biologi yang mempelajari hewan. 3) Morfologi. suatu studi tentang struktur luar 31

atau bentuk-luar makhluk hidup. 4) Anatomi, suatu studi tentang struktur dalam atau bentuk makhluk hidup. 5) Fisiologi, suatu studi tentang fungsi atau faal tubuh makhluk hidup. 6) Sitologi, suatu studi tentang sel secara mendalam meliputi struktur, molekuler, dan lain-lainnya. 7) Histologi, suatu studi tentang jaringan tubuh atau organ makhluk hidup, yang merupakan serentetan sel yang sejenis. 8) Palaentologi, suatu studi tentang makhlukmakhluk masa lampau yang kebanyakan hanya berupa fosil. 32

3. Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa yang sering disebut IPBA (Earth Science and Space) Ilmu pengetahuan yang membahas tentang bumi sebagai salah satu anggota tata surya dan ruang angkasa dengan benda angkasa lainnya. IPBA antara lain meliputi: a) Geologi, Suatu cabang IPBA yang membahas struktur bumi. Dalam pembahasannya menggunakan dasardasar kimia dan fisika sehingga mempelajari struktur dan perubahan materi, baik yang terdapat di permukaan tanah maupun yang terdapat dalam perut bumi. Bagian Geologi yang penting ialah: Petrologi yang membahas batu-batuan, Vulkanologi yang membahas gempa bumi, dan Mineralogi, yang membahas bahan mineral atau bahan galian yang dalam pembahasannya menggunakan prinsip kimiafisika. Suatu subcabang yang penting adalah Kristalografi yang membahas bentuk-bentuk kristal dari mineral. b) Astronomi, Suatu ilmu pengetahuan yang membahas benda-benda ruang angkasa dalam alam semesta ini, yang meliputi: bintang, matahari, planet, satelit, dan lain-lainnya. 33

Penerapan astronomi yang praktis adalah dalam navigasi, perhitungan waktu, dan kalender. c) Geografi, Suatu ilmu pengetahuan tentang muka bumi dan produk ekonomi sehubungan dengan makhluk hidup, terutama manusia. Geografi sebagai cabang ilmu pengetahuan menggabungkan informasi yang diperoleh dalam semua cabang lain, sehingga merupakan ilmu pengetahuan yang dapat dipakai manusia untuk memecahkan masalah yang dihadapi dalam rangka adaptasi dengan lingkungan. Subcabang yang penting ialah: Fisiografi yang membahas sifat fisis bumi dan Geografi biologi yang membahas kondisi hidup bagi tumbuhan, hewan, dan manusia. Geografi ekonomi merupakan bagian dari geografi biologi yang bersangkutan dengan perusahaan dan ekonomi. I. Ilmu Pengetahuan Pada Hakikatnya Merupakan Satu Unit Pemisahan atau pembagian ilmu pengetahuan terjadi karena ilmu pengetahuan berkembang dalam proses yang cukup lama. Namun, dalam perkembangannya lebih lanjut, tampak kecenderungan generalisasi dari beberapa cabang ilmu pengetahuan, sehingga beberapa cabang ilmu 34

pengetahuan itu bertemu kembali, karena pada hakikatnya merupakan satu unit. Misalnya, penemuan yang bersangkutan dengan sifat kelistrikan materi, dan struktur atom telah menjadikan Kimia dan Fisika hampir merupakan satu ilmu pengetahuan. Dalam mempelajari Biologi, maka dasar yang kuat dalam Fisika dan Kimia sangat diperlukan, terutama dalam Biologi molekuler. 1. Relativitas Ilmu Alamiah Kebenaran yang ditemukan oleh manusia pada suatu saat mungkin disangkal atau diubah dengan kebenaran yang baru. Teori yang tidak cocok lagi dengan hasil-hasil pengamatan baru, diganti dengan teori yang lebih memenuhi keperluan para ilmuwan. Para ilmuwan menyadari bahwa kebenaran yang ditemukan manusia tidak pemah merupakan kebenaran mutlak. Para ilmuwan sebagai pencari kebenaran tidak mengharapkan kepastian terakhir. Perubahan merupakan sifat yang dominan dalam alam semesta ini. Oleh karena itu, tindakan yang paling baik adalah mendapatkan kesimpulan sementara yang bersifat tentatif yang didasarkan pada semua data yang ada. Demikianlah kebenaran dalam sains, tidak 35

pernah mutlak dan tidak pernah lengkap.bagan perkembangan konsep dalam ilmu pengetahuan dapat dijelaskan sebagai berikut. Seorang ilmuwan mula-mula berpegang pada konsep/teori (1) dari konsep/teori tersebut dia melakukan deduksi untuk merumuskan hipotesis (jawaban sementara terhadap masalah yang dijumpainya), (2) Berdasarkan pada hipotesisnya, ilmuwan merancang cara pengujian hipotesisnya (3) hasil pengujiannya merupakan konsep/teori baru atau pembaruan konsep (4) siklus inilah yang disebut deduktohipotetiko-verifikatif yang merupakan siklus pengembangan ilmu. 2. Sikap Ilmiah Salah satu tujuan dalam mempelajari Ilmu Alamiah adalah pembentukan sikap ilmiah. Untuk membuat kriteria yang tepat memang sukar, tetapi berdasarkan beberapa literatur dirumuskan sebagai berikut. a. Memiliki rasa ingin tahu atau kuriositas yang tinggi dan kemampuan belajar yang besar b. Tidak dapat menerima kebenaran tanpa bukti c. Jujur 36

d. Terbuka e. Toleran f. Skeptis g. Optunis h. Pemberani i. Kreatif atau swadaya Latihan Soal 1. Uraikan langakah yang digunakan dalam menerapkan metode ilmiah? 2. Sebutkan keunggulan dan kelemahan dari metode ilmiah? 3. Mengepa ilmu alamiah tidak dapat membuktikan ada atau tidaknya Tuhan? 4. Jelaskan mengapa ilmu alamiah merupakan bentuk bahasa yang universal? 5. Mengapa kebenaran dalam agama dan ilmu alamiah kadang berbeda-beda? 37

Mikrokosmos Alam Semesta Makrokosmos (atom, elektron, sel, dll) (bintang, galaksi, planet dll) BAB IV ALAM SEMESTA DAN TATA SURYA A. Alam Semesta Alam semesta adalah ruang dan benda-benda langit yang ada di dalamnya. Alam semesta terdiri dari: 1. Mikrokosmos, dan Mikrokosmos adalah benda-benda yang memiliki ukuran sangat kecil, seperti: atom, elektron, sel dan lain-lain. 2. Makrokosmos. Makrokosmos adalah benda-benda yang memiliki ukuran sangat besar, seperti bintang, planet dan galaksi. Teori Terbentuknya Alam Semesta a. Teori Keadaan tetap (Steady Stete Theory) 1) Berdasarkan prinsip kosmologi sempurna, yaitu alam semesta dimanapun dan bilamanapun selalu sama. 2) Alam semesta terjadi pada suatu saat 38

tertentu yang telah lalu. 3) Segala sesuatu di alam semesta selalu tetap sama, walaupun galaksi-galaksi saling bergerak menjauhi satu sama lain. 4) Tiap-tiap galaksi terbentuk (lahir), tumbuh menjadi tua dan akhirnya mati (galaksi baru memiliki jumlah sebanding dengan galaksi lama). 5) Alam semesta tak terhingga besarnya dan tak terhingga tuanya (tanpa awal dan tanpa akhir). b. Teori Dentuman Besar (Big Bang Theory) 1) Landasan teori adalah asumsi adanya massa yang sangat besar dan memiliki massa jenis yang sangat besar. 2) Karena adanya reaksi inti, kemudian meledak dengan dahsyat. Massa tersebut kemudian mengembang dengan sangat cepat menjauhi pusat ledakan. Pengamatan lebih lanjut yang dilakukan oleh para ahli Astronomi dengan menggunakan alat-alat atau instrumen mutakhir menunjukkan bahwa di alam semesta terdapat bintang-bintang yang beredar mengikuti suatu pusat yang berupa suatu kabut gas pijar yang sangat besar, dikelilingi oleh kelompok-kelompok bintang yang sangat dekat satu sama lain (cluster) dan juga dikelilingi o1eh gumpalan-gumpalan kabut 39

gas pijar yang lebih kecil dari pusatnya (nebula) dan tebaran ribuan bintang. Keseluruhan itu termasuk Matahari kita, yang selanjutnya disebut galaksi. Galaksi itu ternyata tidak satu, tetapi beribu-ribu jumlahnya. Galaksi di mana Bumi kita berinduk diberi nama Milky Way atau Bhima Sakti. Galaksi merupakan kumpulan bintang-bintang yang jumlahnya 10 11 atau 100 miliar, dan salah satu di antaranya adalah Matahari. Matahari merupakan pusat tata surya kita. Kumpulan bintang-bintang di dalam galaksi bentuknya menyerupai lensa cembung yang pipih atau berbentuk cakram di mana garis tengahnya mempunyai panjang 100 tahun cahaya dan tebalnya 10 tahun cahaya. Matahari atau pusat tata surya kita berada pada jarak 30 tahun cahaya dari pusat galaksi. Galaksi yang terdekat dengan Bhima Sakti adalah Andromeda. Kedua pusat galaksi tersebut berjarak 1,5 juta tahun cahaya. (Lihat gambar 1) 40

Gambar 1 Bagan kumpulan bintang-bintang dalam galaksi Terjadinya alam semesta (kosmos) telah dipelajari oleh manusia sejak dahulu. Pada permulaan, dipelajari berdasar legenda yang berkembang dari mitos. Kemudian, dikembangkan oleh. orang-orang Yunani kuno menjadi Kosmogeni (ilmu yang mencoba memberi keterangan tentang terjadinya Kosmos). Perkembangan yang pesat dimulai pada abad ke-17 dengan ditemukannya alat-alat teropong bintang dan lain-lain. B. TATA SURYA Ada 2 (dua) kelompok teori tentang kelahiran tata surya, yaitu: a. Kelompok Pertama 1) Tata surya berasal dari matahari yang sebagian bahan materinya terlempar keluar menjadi planet-planet karena gaya tarik bintang lain yang mendekati matahari. 2) Teori Bintang Kembar, yaitu salah satu dari bintang tersebut meledak dan pecahannya tertarik oleh bintang yang tidak meledak menjadi planet-planet. 41

Sedangkan bintang yang tidak meledak menjadi matahari. b. Kelompok Kedua Tata surya berasal dari kabut asal dan Nebula 1) Teori Nebula menurut Immanuel Kant Nebula terdiri dari helium dan hidrogen, mulamula dingin dan tidak bergerak. Adanya daya tarik-menarik antar partikelpartikel akibat gravitasi dan oleh sesuatu sebab, mulai berputar kearah yag sama. Adanya gerakan tersebut, maka terjadi pemampatan dan bagian nebula menjadi panas. Pada waktu 42

menyusut da kecepatan berputar bertambah, maka ada sebagian bahan-bahan yang terpisah dan merupakan cincin yang mengelilingi pusat. Setelah berkondensasi menjadi planet. 2) Teori Nebula menurut Laplace Prinsip sama dengan pendapat di atas, hanya disebutkan bahwa Nebula sudah panas dan sudah berputar sejak semula. Karena pertutaran Nebula menjadi pipih seperti piringan yang 43

Susunan Tata Surya dikenal dengan Kabut Pilin. Inti Kabut pilin yang paling panas menajdi matahar, sedangkan bagian luarnya menjadi planet. C. Susunan Tata Surya Susunan tata surya terdiri dari dua kelompok, yaitu: a. Kelompok Planet Dalam, dan Kelompok Planet Dalam meliputi planet-planet yang dekat dengan Matahari, seperti: Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars. b. Kelompok Planet Luar. Kelompok Planet Luar meliputi planet-planet yang jauh dari Matahari seperti: Yupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus, dan Pluto. Planet Dalam umumnya mempunyai ukuran lebih kecil jika dibandingkan dengan Planet Luar, tetapi Planet Dalam memiliki massa jenis yang lebih besar. 44

lanet Dalam (Merkurius, Kelompok Venus, Planet Bumi, Luar dan (YMars) upiter, Saturnus, Uranus, Neptunus, dan Pluto) Galaksi adalah kumpulan bintang-bintang yang jumlahnya 10 11 atau 100 milyar dan salah satu diantaranya adalah matahari. Contoh galaksi dalam susunan tata surya kita adalah Galaksi Bhima Sakti (Milky Way) dan Galaksi Andromeda. Telah disebutkan bahwa matahari adalah salah satu dari 100 milyar bintang di dalam Galaksi. Matahari sebagai pusat tata surya berada pada jarak 30 tahun cahaya dari pusat Bhima Sakti. Pada zaman Yunani Kuno, seorang ahli filsafat bernama Clacius Ptolomeus mengemukakan pendapatnya bahwa bumi adalah pusat dari alam semesta. Menurut pandangan ini, matahari, bulan, dan planet-planet beredar mengelilingi bumi yang tetap diam sebagai pusatnya. Pandangan Geosentris ini selama 14 abad lamanya dianut orang. Pada waktu itu, pengamatan secara kasar orangorang Yunani telah dapat mengenal 5 planet, yaitu Merkurius, Venus, Mars, Yupiter, dan Saturnus. Menurut pandangan geosentris ini susunan planet-planet dapat digambarkan pada gambar 2. 0100090000037800000002001c000000000004000000030108000500 00000b0200000000050000000c022305bb0a040000002e0118001c0 00000fb021000070000000000bc0200000000010202225379737465 45

Gambar 2 Letak benda langit menurut Geosentris Merkurius dan Venus disebut planet dalam, sedangkan Mars, Yupiter, dan Saturnus yang berada di luar garis edar Matahari disebut planet luar. Pada abad ke-16, seorang ilmuwan Polandia bernama Nikolas Kopernikus berhasil mengubah pandangan salah yang telah dianut berabad-abad lamanya. Menurut Kopernikus, Bumi adalah Planet, dan seperti halnya dengan planet yang lain, beredar mengelilingi Matahari sebagai pusatnya (heliosentris). Pandangan Kopernikus ini berdasarkan hasil pengamatan yang teliti setia dengan perhitungan yang sistematis. Semua ini berkat bantuan teropong sebagai alat pengamat dan telah berkembangnya Matematika dan Fisika sebagai sarana penunjang pada masa itu. Setelah adanya teropong, dapat diamati lebih banyak planet, seperti Uranus, Neptunus dan Pluto. Pluto yang merupakan planet terjauh, baru ditemukan pada tahun 1930. Sampai saat ini, planet yang telah diketahui ada 10 buah, termasuk Bumi dan Asteroida atau Planetoida. Di samping planet dan satelit, benda angkasa lain yang juga beredar mengelilingi Matahari adalah komet-komet, 46

meteor-meteor, debu, dan gas antar planet. Suatu sistem di mana benda-benda langit beredar mengelilingi Matahari sebagai pusat disebut sistem tata surya. Matahari, seperti halnya bintang-bintang yang lain, dapat dilihat karena memancarkan cahaya sendiri. Planetplanet dan satelit tidak memancarkan cahaya-cahaya sendiri. Planet dan satelit dapat dilihat karena memantulkan cahaya matahari. Dengan mata kasar, planet dapat dibedakan dengan bintang karena kedudukan planet selalu berubah dari waktu ke waktu terhadap bintang-bintang. Menurut pandangan heliosentris, susunan planet di dalam tata surya adalah seperti pada gambar 3. 0100090000037800000002001c000000000004000000030108000500000 00b0200000000050000000c022305bb0a040000002e0118001c000000f b021000070000000000bc02000000000102022253797374656d0005bb0 a0000a3cd0000985c110004ee83394878b3040c020000040000002d010 00004000000020101001c000000fb029cff000000000000900100000000 0440001254696d6573204e657720526f6d616e000000000000000000000 0000000000000040000002d010100050000000902000000020d0000003 20a5a0000000100040000000000b80a210520262d00040000002d01000 0030000000000 Gambar 3 Letak benda menurut Heliosentris Merkurius dan Venus yang berada di antara Bumi dan Matahari disebut planet dalam. Planet Mars, Asteroida, Yupiter, Satumus, Uranus, Neptunus dan Pluto yang beredar 47