Metode ilmiah

  

          Metode ilmiah umumnya digambarkan sebagai cara para ilmuwan mempelajari lingkungan fisik di sekitarnya. Faktanya, tidak ada metode ilmiah yang dapat digunakan oleh setiap orang sepanjang waktu. Para ilmuwan membuat pengamatan dan mencatat fakta-fakta yang terjadi di alam semesta. Pengamatan akan menimbulkan pertanyaan atau permasalahan sehingga para peneliti berkeinginan untuk memecahkannya. Mereka menyajikan hipotesis yaitu penjelasan sementara yang sesuai dengan hasil pengamatan. Kemudian peneliti membuat rancangan percobaan untuk menguji hipotesis tersebut. Percobaan ini menghasilkan penamatan atau fakta yang dapat digunakan untuk menghasilkan hipotesis lainnya atau memperbaiki hipotesis yang ada. Selanjutnya lebih banyak lagi perencanaan yang dirancang dan mata rantai ini akan berlangsung terus-menerus.

          Pada sains yang baik, mata rantai ini tidak pernah berhenti. Ketika keahlian ilmiah para ilmuwan menjadi semakin canggih dan mereka membuat peralatan yang lebih baik, hipotesis mereka akan selalu diuji dan diuji. Tetapi ada dua hal yang dapat muncul dari mata rantai ini. Pertama, akan dihasilkan hukum-hukum. Hukum adalah satu pernyataan umum tentang apakah yang terjadi pada sistem ilmiah yang sedang dipelajari. Dan sama seperti hukum yang dihasilkan pada system peradilan, hokum pada sains kadang-kadang hsrus dimodifikasi berdasarkan fakta yang baru. Suatu teori atau model mungkin harus diajukan. Teori atau model berusaha menjelaskan mengapa sesuatu terjadi. Hal ini mirip seperti hipotesis kecuali bahwa teori atas model mempunyai lebih banyak bkti yang mendukungnya. Kekuatan dari suatu teori atau model adalah prediksi. Jika para ilmuwan dapat menggunakan model untuk memperoleh suatu pemahaman yang baik tentang suatu sistem, maka dia dapat memprediksi berdasarkan model tersebut dan kemudian mengujinya dengan percobaan yang lain. Pengamatan dari percobaan ini dapat digunakan untuk memperbaiki atau memodifikasi suatu teori atau model sehingga menghasilkan mata rantai lain di dalam proses ini. Kapankah kejadian ini berakhir ? Jawabnya tidak pernah.  

Apakah sains itu ?

Sains lebih dari sekedar kumpulan fakta, gambar, grafik, dan tabel. Sains adalah suatu metode untuk mempelajari fisik alam semesta. Sains merupakan satu cara untuk menanyakan dan menjawab pertanyaan. Sains digambarkan sebagai sikap dari ilmuan itu sendiri yaitu sikap skeptis (selalu meragukan sesuatu), mereka harus dapat menguji fenomena dan mereka harus mempertahankan hasil yang diperoleh dan menunggu hingga ada ilmuwan lainnya tidak menyetujui hal tersebut. Jika tidak dapat diuji, bukanlah sains Para ilmuwan selalu memikirkan, menanyakan, dan berusaha untuk menemukan suatu jawaban dari pertanyaan mengapa dan mereka akan melakukan percobaan. Mereka memiliki sikap yang sama persis dengan sikap anak kecil sebelum mereka beranjak dewasa. Mungkin ini adalah definisi yang baik tentang ilmuwan. Mereka adalah orang dewasa yang tidak pernah kehilangan cara berfikir alamiahnya dan berkeinginan untuk mengetahui segala sesuatu.      

JOHANNES KEPLER

       Peduli setan dengan planit-planit! Peduli setan dia mau berputar, merosot, tabrakan, terjungkal! Tetapi tidak "peduli setan" buat Johannes Kepler yang lahir tahun 1571 di kota Weil der Stadt, Jerman, penemu hukum pergerakan planit-planit. Penemuan Kepler in cuma dua puluh delapan tahun sesudah penerbitan buku De revolutionibus orbium coelestium, buku besar yang di dalamnya memuat teori Copernicus bahwa planit-planit berputar mengitari mentari dan bukannya mengitari bumi. Kepler belajar di Universitas Tubingen, peroleh gelar sarjana muda tahun 1588 dan gelar sarjana penuh tiga tahun kemudian. Umumnya para ilmuwan saat itu menolak teori "heliocentris" Copernicus; tetapi, ketika Kepler di Tubingen dia dengar hipotesa heliocentris itu dan memperincinya dengan kecerdasan tinggi, akhirnya dia mempercayainya.
      Sesudah meninggalkan Tubingen, Kepler menjadi mahaguru selama beberapa tahun di akademi di kota Graz. Sambil mengajar dia tulis buku pertamanya tentang astronomi (1596). Kendati teori yang diajukan Kepler di buku itu ternyata sepenuhnya meleset, buku itu dengan jernih menunjukkan kemampuan matematika Kepler dan kemurnian pikirannya, sehingga ahli astronomi besar Tycho Brahe mengundangnya jadi asistennya di peneropong bintangnya di dekat Praha.

NIELS BOHR

       Babi, kodok, trenggiling, manusia, semuanya punya bapak, resmi atau tidak resmi. Begitu juga teori struktur atom pun punya bapak. Dia itu Niels Henrik David Bohr yang lahir tahun 1885 di Kopenhagen. Di tahun 1911 dia raih gelar doktor fisika dari Universitas Copenhagen. Tak lama sesudah itu dia pergi ke Cambridge, Inggris. Di situ dia belajar di bawah asuhan J.J. Thompson, ilmuwan kenamaan yang menemukan elektron. Hanya dalam beberapa bulan sesudah itu Bohr pindah lagi ke   Manchester, belajar pada Ernest Rutherford yang beberapa tahun sebelumnya menemukan nucleus (bagian inti) atom. Adalah Rutherford ini yang menegaskan (berbeda dengan pendapat-pendapat sebelumnya) bahwa atom umumnya kosong, dengan bagian pokok yang berat pada tengahnya dan elektron di bagian luarnya. Tak lama sesudah itu Bohr segera mengembangkan teorinya sendiri yang baru serta radikal tentang struktur atom.

       Kertas kerja Bohr yang bagaikan membuai sejarah "On the Constitution of Atoms and Molecules," diterbitkan dalam Philosophical Magazine tahun 1933.Teori Bohr memperkenalkan atom sebagai sejenis miniatur planit mengitari matahari, dengan elektron-elektron mengelilingi orbitnya sekitar bagian pokok, tetapi dengan perbedaan yang sangat penting: bilamana hukum-hukum fisika klasik mengatakan tentang perputaran orbit dalam segala ukuran, Bohr membuktikan bahwa elektron-elektron dalam sebuah atom hanya dapat berputar dalam orbitnya dalam ukuran spesifik tertentu. Atau dalam kalimat rumusan lain: elektron-elektron yang mengitari bagian pokok berada pada tingkat energi (kulit) tertentu tanpa menyerap atau memancarkan energi. Elektron dapat berpindah dari lapisan dalam ke lapisan luar jika menyerap energi. Sebaliknya, elektron akan berpindah dari lapisan luar ke lapisan lebih dalam dengan memancarkan energi.

MOHANDAS GANDHI

       Sesudah Cina, Indialah negeri yang penduduknya terbanyak di dunia, bagaikan bintang-kemintang yang berserakkan di langit lazuardi. Dan bangsa yang begini besar di suatu saat hidup berkaparan di bawah pijakan sepatu lars Inggris yang sambil isap cerutu melecut punggung India dan merampok kekayaan buminya. Bukankah Engels ada menyindir: "Jika Inggris menyebut-nyebut demi Yesus Kristus di India, yang dia maksudkan sebetulnya kapas!"

       Mohandas K. Gandhi seorang yang berdiri paling depan dalam gerakan untuk kemerdekaan India, dan hanya dari sudut alasan ini saja banyak orang yang mengusulkan agar dia dimasukkan ke dalam bagian pokok isi buku ini. Walau bagaimana, patutlah diingat, kemerdekaan India dari Inggris akan datang dengan "sendirinya" cepat atau lambat. Sebab, nyatanya kekuatan tertentu dari dorongan sejarah cenderung mengarah ke dekolonisasi. Ini dapat kita saksikan sekarang bahwa kemerdekaan India sudah pasti terlaksana dalam beberapa tahun sesudah tahun 1947 bahkan andaikata Gandhi tak pernah hidup di dunia ini.

       Memang betul, cara Gandhi menjalankan pembangkangan sosial tanpa kekerasan akhirnya berhasil "membujuk Inggris angkat kaki" dari negeri itu. Tetapi, kalaulah jalan kekerasan yang ditempuh, tak urung dia toh akan bebas merdeka juga, cepat atau lambat. Karena susah juga menyimpulkan apakah Gandhi secara keseluruhan memperlambat atau mempercepat kebebasan India, tampaknya kita bisa berkongklusi bahwa akibat-akibat inti dari langkah-langkahnya adalah (paling tidak dari segi itu) tidak seberapa besar. Juga bisa ditunjukkan, Gandhi bukanlah pendiri gerakan kemerdekaan India (Kongres Nasional India sudah berdiri sejak tahun 1885), dan bukan juga dia yang merupakan tokoh politik paling penting pada saat kemerdekaan itu diperoleh.