Teori Terbentuknya Alam Semesta BAB I PENDAHULUAN Alam semesta atau jagad raya didefinisikan sebagai ruang-waktu dimana semua energi dan materi berkumpul. Alam semesta mungkin mempunyai 1011 galaksi dimana tiap-tiap galaksi mempunyai 1011 bintang yang tersebar dengan masing-masing bintang memiliki 1057 atom hidrogen. Manusia dengan tekun mencari-cari bagaimana caranya alam raya tercipta sering terhalang karena keterbatasan pandangannya, oleh sebab itu kita tidak boleh heran bahwa sejak zaman purbakalah hingga sekarang manusia dari berbagai peradaban mencoba menemukan model terbentuknya bumi sesuai dengan tingkat perkembangan pengetahuan dan kecendekiaannya. Perkembangan citra manusia mengenai alam raya seringkali terikat sangat erat pada pengetahuan yang diturunkan kepadanya. Hal ini menyebabkan bahwa pandangan tentang alam raya sulit diuji kebenarannya melalui pengalaman. Bagaimana konsepsi para ilmuwan tentang peciptaan jagad raya dan pemikiran apa yang melandasinya? konsepsi itu berubah-ubah sepanjang sejarah, bergantung pada tingkat kecanggihan alat-alat observasinya, dan bergantung pada tingkat kemajuan fisika itu sendiri. Konsepsi yang mereka kemukakan bahwa jagad raya ini tidak terbatas dan besarnya tidak terhingga, konsepsi ini berasal dari Newton. Konsepsi mereka yang lain adalah bahwa alam ini tidak berubah keadaannya sejak waktu tak terhingga lamanya sampai masa yang akan datang. Dalam ringkasan ini penulis akan mencoba membahas tentang perkembangan pemikiran tentang pembentukan alam raya ditinjau dari pandangan dan teori dari beberapa peradaban.
Teori Terbentuknya Alam Semesta, Tata Surya, dan Bumi
Page 1
BAB II PEMBAHASAN 1. Pengertian Alam Semesta, Galaksi, dan Tata Surya
Alam Semesta Pengertian alam semesta mencakup tentang mikrokosmos dan makrokosmos. Mikrokosmos adalah benda-benda yang mempunyai ukuran sangat kecil, misalnya atom, elektron, sel, amuba, dan sebagainya. Sedang makrokosmos adalah benda-benda yang mempunyai ukuran yang sangat besar, misalnya bintang, planet, dan galaksi. Teori Terbentuknya Alam Semesta, Tata Surya, dan Bumi
Page 2
Konsep pemikiran manusia tentang pusat universe atau alam semesta sangat radikal. Awalnya para ilmuan astronom menetapkan bahwa manusialah yang sebagai pusat, yang diberi nama teori egosentris. Setelah itu mereka menetapkan bumi yang menjadi pusat yang ditokohi oleh Cladius Ptolemeus. Teori ini dikenal dengan geosentris. Namun setelah itu Nicolas Copernicus mengungkap teori baru di mana matahari dijadikan pusat alam semesta, heliosentris. Namun saat ini mereka baru menyadari bahwa teoti tersebut lebih cocok digelayutkan pada tata surya. Dan tata surya hanyalah sebagian dari galaksi, dan galaksi adalah satu kumpulan bintang dari banyak kumpulan bintang di alam semesta. Galaksi Langit dihiasi bintang-bintang yang jumlahnya tak terhitung, yang bisa diamati dengan mata telanjang maupun teropong bintang. Bintang-bintang berkumpul dalam suatu gugusan, meskipun antar-bintang berjauhan di angkasa. Dari penjelasan tersebut dapat kita katakan bahwa galaksi tak ubahnya bak sekumpulan anak ayam yang tak mungkin untuk dipisahkan dari induknya. Di mana ada anak ayam di situ pasti ada induknya. Sama halnya bintang-bintang di angkasa sana mereka tak mungkin gemerlap sendirian tanpa disandingi dengan bintang lainnya. Galaksi yang sering kita dengar adalah Bimasakti atau milky way. Kalau kita cermati agak aneh nama milky way tersebut karena dari benda angkasa luar diumpamakan dengan susu. Namun dari keanehan tersebut terdapat keunikan, yakni bintang bertebaran di langit pada malam hari seperti susu yang tercecer di langit. Galaksi kita berbentuk spiral, dapat kita samakan dengan lingkaran obat nyamuk jika dilihat dari atas dan seperti gasing bila dilihat dari samping. Galaksi kita tidak sebundar lingkaran namun berbentuk elips. Hal ini dibuktikan dengan ukannya yang memiliki panjang sekitar 100 tahun cahaya dan lebar 10 tahun cahaya dan tata surya kita berada 30 tahun cahaya dari pusat galaksi. Selain galaksi Bimasakti kita juga dapat melihat beberapa galaksi dengan mata telanjang ataupun dengan alat. Yang diungkap oleh para ilmuan yakni galaksi Andromeda, Awan Megallianic Besar dan Awan Megallanic Kecil. Galaksi Andromeda lebih besar daripada Milky way. Tata Surya
Teori Terbentuknya Alam Semesta, Tata Surya, dan Bumi
Page 3
Tata surya terdiri dari matahari, Sembilan planet dan berbagai benda langit seperti satelit, komet, dan asteroid. Tata surya tak lebih hanyalah gugusan kecil dari benda-benda langit dan satu bintang. Tata surya adalah bagian kecil dari galaksi. Kita kenal dengan sembilan planet mungkin ketika sekolah dasar, dari sebilan planet tersebut terbagi dua bagian yaitu planet dalam dan planet luar. Planet dalam adalah planet yang dekat dengan matahari yang terdiri dari Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars. Sedangkan Yupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus, dan Pluto –yang sekarang tereliminasi– termasuk planet luar. 2. Teori asal mula alam semesta 1. Teori Kabut oleh Imanuel Kant (1724-1804) pada tahun 1755 dan Piere Simon LaPlace (1749-1827) pada tahun 1796 Teori kabut dikemukakan oleh dua orang ilmuwan yaitu Imanuel Kant (1724-1804) seorang ahli filsafat bangsa Jerman dan Piere Simon LaPlace (1749-1827) ahli astronomi bangsa Perancis. Kant mengemukakan teorinya tahun 1755, sedangkan
LaPlace
mengemukakan pada tahun 1796 dengan nama Nebular Hypothes Menurut Kant , pada awalnya alam raya merupakan gumpalan kabut ( nebula) yang mengandung debu dan gas, terutama gas helium dan hidrogen. Kabut bergerak dan berputar dengan kecepatan yang sangat lambat sehingga lama kelamaan suhunya menurun dan massanya terkonsentrasi. Kemudian perputaran nya menjadi lebih cepat sehingga membentuk sebuah cakram dengan massa terpusat di tengah-tengah cakram. Perputaran yang semakin cepat menyebabkan terbentuk cincin atau gelang-gelang gas yang memisahkan diri dari bagian luar cakram sehingga terbentuk suatu cakram yang mengandung sedikit kabut di bagian tengah dan beberapa lapis cincin di sekelilingnya. Cincin-cincin kemudian memadat dan membeku sehingga terbentuk planet-planet, sedangkan massa pada bagian pusat membeku membentuk matahari.
Teori Terbentuknya Alam Semesta, Tata Surya, dan Bumi
Page 4
Menurut LaPlace, tata surya berasal dari kabut panas yang berpilin membentuk bola besar. Kemudian terjadi proses pendinginan dan pengkerutan sehingga bola mengecil membentuk cakram yang berputar makin cepat. Selanjutnya sebagian massa gas pada bagian luar cakram menjauh dari gumpalan intinya dan membentuk cincin-cincin. Cincin ini kemudian membentuk gumpalan padat sehingga terbentuklah planet-plenet dan satelit, sedangkan bagian massa gas yang ditinggalkan di bagian pusat piringan pada inti membentuk matahari. Pada akhir abad ke-19 teori kabut disanggah oleh beberapa ahli seperti James ClerkMaxwell yang memberikan kesimpulan bahwa, bila bahan pembentuk planet terdistribusi di sekitar matahari membentuk suatu cakram atau suatu piringan, maka gaya yang disebabkan oleh perbedaan perputaran (kecepatan anguler) akan mencegah terjadinya pembekuan planet. Pada abad ke-20 percobaan dilakukan untuk membuktikan terbentuknya cincin-cincin LaPlace, menunjukkan bahwa medan magneat dan medan listrik matahari telah merusak proses Teori Terbentuknya Alam Semesta, Tata Surya, dan Bumi
Page 5
pembekuan batu-batuan. Jadi tidak ada alasan yang kuat untuk menyatakan bahwa cincin gas dapat membeku membentuk planet. 2. Teori Bintang Kembar oleh Fred Hoyle (1915-2001) pada tahun 1956 Menurut teori bintang kembar, awalnya ada dua buah bintang yang berdekatan (bintang kembar), salah satu bintang tersebut meledak dan berkeping-keping. Akibat pengaruh gravitasi dari
bintang kedua, maka keping-keping ini bergerak mengelilingi bintang tersebut dan
berubah menjadi plnet-planet. Sedangkan bintang yang tidak meledak adalah matahari. Teori ini mempunyai kelemahan karena berdasarkan analisis matematis yang dilakukan oleh para ahli menunjukan bahwa momentum anguler dalam sistem tatasurya yang ada sekarang ini tidak mugkin dihasilkan oleh peristiwa tabrakan dua buah bintang. 3. Teori Ledakan Maha Dahsyat ( Big Bang) George Gamow, Ralph Alpher dan
Robert Herman Pada tahun 1948 Pendapat kaum materialis yang berlaku selama beberapa abad hingga awal abad ke -20 menyatakan, bahwa alam semesta memiliki dimensi tak terbatas, tidak memiliki awal, dan akan tetap ada untuk selamanya. Menurut pandangan ini yang disebut ”model alam semesta yang statis”, alam semesta tidak memiliki awal maupun akhir. Dengan memberikan dasar bagi filosofi materialis, pandangan ini menyangkal adanya Sang Pencipta, dengan menyatakan bahwa alam semesta ini adalah kumpulan materi yang kostan, stabil, dan tidak berubah-ubah. Namun perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi abad ke-20 menghancurkan konsep-konsep primitif seperti model-model alam yang stasis. Pada awal abad ke-21 melalui sejumlah percobaan, pengamatan, dan perhitungan, fisika modern telah mencapai kesimpulan bahwa keseluruhan alam semesta, beserta dimensi materi dan waktu, muncul menjadi ada sebagai hasil dari suatu ledakan raksasa yang terjadi dalam sekejap. Alam pada saat itu belum merupakan materi tetapi pada suatu ketika berubah menjadi materi yang sangat kecil dan padat, massanya sangat berat dan tekanannya besar, karena adanya reaksi inti kemudian terjadi ledakan hebat. Massa itu kemudian berserak dan mengembang dengan sangat cepat menjauhi pusat ledakan dan membentuk kelompokkelompok dengan berat jenis yang lebih kecil dan trus bergerak, menjauhi titik pusatnya. Teori Terbentuknya Alam Semesta, Tata Surya, dan Bumi
Page 6
Dentuman besar itu terjadi ketika seluruh materi kosmos keluar dengan kerapatan yang sangat besar dan suhu yang sangat tinggi dari volume yang sangat kecil. Alam semesta lahir dari singularitas fisis dengan keadaan ekstrem. Teori Big Bang ini semakin menguatkan pendapat bahwa alam semesta ini pada awalnya tidak ada tetapi kemudian sekitar 12 milyar tahun yang lalu tercipta dari ketiadaan. Peristiwa ini dikenal dengan Ledakan Maha Dahsyat ”Big Bang”, membentuk keseluruhan alam semesta sekitar 15 milyar tahun yang lalu. Jagat raya tercipta dari suatu ketiadaan sebagai hasil dari ledakan satu titik tunggal.Pada awalnya alam semesta ini berupa satu massa mahapadat. Massa mahapadat ini dapat dianggap satu atom mahapadat dengan ukuran maha kecil yang kemudian mengalami reaksi radioaktif dan akhirnya menghasilkan ledakan maha dahsyat . Pada tahun 1948, Gerge Gamow muncul dengan gagasan tentang Big Bang. Ia mengatakan bahwa setelah pembentukan alam semesta melalui ledakan raksasa, sisa radiasi yang ditinggalkan oleh ledakan ini haruslah ada di alam. Selain itu, radiasi ini haruslah tersebar merata di segenap penjuru alam semesta. Bukti yang ’seharusnya ada’ ini pada akhirnya diketemukan. Pada tahun 1965, dua peneliti bernama Arno Penziaz dan Robert Wilson menemukan gelombang ini tanpa sengaja. Radiasi ini, yang disebut ‘radiasi latar kosmis’, tidak terlihat memancar dari satu sumber tertentu, akan tetapi meliputi keseluruhan ruang angkasa. Demikianlah, diketahui bahwa radiasi ini adalah sisa radiasi peninggalan dari tahapan awal peristiwa Big Bang. Penzias dan Wilson dianugerahi hadiah Nobel untuk penemuan mereka.
Teori Terbentuknya Alam Semesta, Tata Surya, dan Bumi
Page 7
Pada tahun 1989, NASA mengirimkan satelit COBE (Cosmic Background Explorer). COBE ke ruang angkasa untuk melakukan penelitian tentang radiasi latar kosmis. Hanya perlu 8 menit bagi COBE untuk membuktikan perhitungan Penziaz dan Wilson. COBE telah menemukan sisa ledakan raksasa yang telah terjadi di awal pembentukan alam semesta. Dinyatakan sebagai penemuan astronomi terbesar sepanjang masa, penemuan ini dengan jelas membuktikan teori Big Bang. Teori Terbentuknya Alam Semesta, Tata Surya, dan Bumi
Page 8
Bukti penting lain bagi Big Bang adalah jumlah hidrogen dan helium di ruang angkasa. Dalam berbagai penelitian, diketahui bahwa konsentrasi hidrogen-helium di alam semesta bersesuaian dengan perhitungan teoritis konsentrasi hidrogen-helium sisa peninggalan peristiwa Big Bang. Jika alam semesta tak memiliki permulaan dan jika ia telah ada sejak dulu kala, maka unsur hidrogen ini seharusnya telah habis sama sekali dan berubah menjadi helium. Kalangan ilmuwan modern menyetujui bahwa Big Bang merupakan satu-satunya penjelasan masuk akal dan yang dapat dibuktikan mengenai asal mula alam semesta dan bagaimana alam semesta muncul menjadi ada. Sebelum Big Bang, tak ada yang disebut sebagai materi. Dari kondisi ketiadaan, di mana materi , energi, bahkan waktu belumlah ada, dan yang hanya mampu diartikan secara metafisik, terciptalah materi, energi dan waktu. Segala bukti meyakinkan ini menyebabkan teori Big Bang diterima oleh masyarakat ilmiah. Model Big Bang adalah titik terakhir yang dicapai ilmu pengetahuan tentang asal muasal alam semesta. Begitulah, alam semesta ini telah diciptakan oleh Allah Yang Maha Perkasa dengan sempurna tanpa cacat. 3. Para ahli yang menekuni bidang kosmografi beserta teorinya Immanuel Kant tahun 1755 Matahari semula berbentuk kabut gas yang bersuhu amat tinggi dan berputar/berotasi dengan sangat lambat. Kabut gas ini makin lama mengalami penurunan suhu, sehingga makin berkerut menjadi lebih kecil dari keadaan semula dan gerak rotasinya makin cepat, dan akhirnya kabut gas tersebut menjadi bentuk cakram. Karena cepatnya gerak rotasi menyebabkan bagian-bagian tepi dari cakram tersebut lepas. Bagian kabut yang terlepas tetap berputar, dan lama-lama dingin dan mengeras dan beredar mengelilingi pusat kabut. Claudius Ptolemeus Planet-plenet beredar sepanjang lingkaran kecil yang disebut gerak epi-cycle yang pusatnya mengitari matahari. Lingkaran besar dengan bumi sebagai pusatnya. Dengan demikian
dapatlah
diterangkan
mengapa
jalan
planet
berbelok-belok.
Paham
ini
disebulGeosentris Menurut Aristoteles Teori Terbentuknya Alam Semesta, Tata Surya, dan Bumi
Page 9
Seorang filsafat yang hidup sekitar 300 SM yang menerangkan bahwa peredaran Bulan, Venus, Mars dan planet-planet lain. Aristoteles berpendapat bahwa Matahari, planet dan bintang-bintang semua beredar mengelilingi Bumi Nicolus Copernicus Paham ini menempatkan matahari di pusat sistem yang berturut-turut dikelilingi oleh Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Yupiter, dan Saturnus. Bulan mengelilingi bumi dalam waktu 27.5 hari. Paham ini disebut paham Heliosentris yang diperkuat dengan ditemukannya parallax bintang dan aberasi. Menurut Galileo Galilei Hidup pada zaman setelah ditemukan Teleskop, tanggal 7 Januari 1610 dengan menggunakan teleskop menemukan Jupiter. Bukan hanya sebuah titik cahaya kecil, melainkan berupa sebuah bola besar dengan empat buah pengiringnya, dia juga membenarkan teori Copernicus. Teori Pasang Surut oleh James Jeans dan Jeffrys Teori ini mangemukakan bahwa dahulu kala ada bintang besar yang mendekat matahari. Karena gaya tarik bintang itu, maka terjadilah efek pasang surut pada permukaan matahari. Sebagian dari massa matahari tertarik membentuk tonjolan ke arah bintang. Kemudian dengan menjauhnya bintang tersebut, tonjolan itu tertarik dan membentuk cerutu dan akhirnya lepas dari matahari. Lalu massa tersebut pecah dan saling meggumpal dengan ukuran yang berbeda-beda, berputar dan mendingin menjadi planet-plenet beserta satelitnya. Teori Bintang Kembar Bahwa dahulu, matahari merupakan bintang kembar. Kemudian salah satu tersebut meledak. Pecahan-pecahannya berputar mengelilingi bintang yang tidak meledak. Bintang yang tidak meledak menjadi matahari sedang pecahannya mendingin menjadi planet serta satelit. Teori Kabut Kant-Leplace Tata surya dahulu berasal dari kabut spiral yang berputar cepat. Karena putarannya, sebagian dari massa kabut terlepas membentuk berapa gelang yang berpusat pada inti kabut. Teori Terbentuknya Alam Semesta, Tata Surya, dan Bumi
Page 10
Lama-kelamaan membentuk gumpalan. Lalu gumpalan tersebut, mendingin dan mengeras menjadi planet baru beserta satelitnya. Sedangkan Kant mengemukakan terjadinya kabut pilin. Ia mengemukakan bahwa di angkasa raya berisi berbagai macam gas. Gumpalan gas-gas yang besar menarik yang lebih kecil sehingga kabut tersebut menjadi lebih besar. Akibatnya terjadilah tabrakan antar gumpalan gas yang menyebabkan kabut panas dan berputar sebagai kabut pilin. Teori Proto Planet oleh C.F Von Wiszacker dan Gerald P. Kuiper Teori ini mengemukakan bahwa sekitar matahari terdapat gas hidrogen dan helium. Gas tersebut ada yang menghilang tetapi ada juga yang mendingin membentuk gumpalan-gumpalan dan secara perlahan-lahan membentuk gumpalan padat. Gumpalan itulah yang disebut proto planet. Al Battani Ahli Astronomi Mendunia Buah pikirnya dalam bidang astronomi yang mendapatkan pengakuan dunia adalah lamanya bumi mengelilingi bumi. Berdasarkan perhitungannya, ia menyatakan bahwa bumi mengelilingi pusat tata surya tersebut dalam waktu 365 hari, 5 jam, 46 menit, dan 24 detik. Perhitungannya mendekati dengan perhitungan terakhir yang dianggap lebih akurat. Itulah hasil jerih payahnya selama 42 tahun melakukan penelitian yang diawali pada musa mudanya di Raqqa, Suriah. Ia menemukan bahwa garis bujur terjauh matahari mengalami peningkatan sebesar 16,47 derajat sejak perhitungan yang dilakukan oleh Ptolemy. Ini membuahkan penemuan yang penting mengenai gerak lengkung matahari. Al Battani juga menentukan secara akurat kemiringin ekliptik, panjangnya musim, dan orbit matahari. Ia pun bahkan berhasil menemukan orbit bulan dan planet dan menetapkan teori baru untuk menentukan sebuah kondisi kemungkinan terlihatnya bulan baru. Ini terkait dengan pergantian dari sebuah bulan ke bulan lainnya.
Ibnu Yunus Ahli Astronom Legendaris dari Mesir Ibnu Yunus sangat terkenal dengan adikaryanya bertajuk al-Zij al-Hakimi al-Kabir. Kitab yang ditulisnya itu mengupas tabel astronomi – sebuah hasil penelitian yang sangat Teori Terbentuknya Alam Semesta, Tata Surya, dan Bumi
Page 11
akurat. NM Swerdlow dalam karyanya berjudul Montucla’s Legacy: The History of the Exact Sciences mengungkapkan, al-Zij al-Hakimi al-Kabir merupakan salah satu karya astronomi yang sangat mashur. Tabel yang disusunnya itu digunakan untuk beragam keperluan astronomi. Salah satunya untuk kepentingan penanggalan yang digunakan masyarakat Muslim di beberapa wilayah, seperti Suriah. Selain itu, tabel itu juga mengupas tentang teori jam matahari serta mampu menentukan garis bujur dan lintang matahari, bulan dan planet. Tabel Ibnu Yunus pun digunakan untuk menentukan arah kiblat. Al sufi ( 903-983 M) Orang Barat menyebutnya Azophi. Nama lengkapnya adalah Abdur Rahman as-Sufi. Al-Sufi merupakan sarjana Islam yang mengembangkan astronomi terapan. Ia berkontribusi besar dalam menetapkan arah laluan bagi matahari, bulan, dan planet dan juga pergerakan matahari. Dalam Kitab Al-Kawakib as-Sabitah Al-Musawwar, Azhopi menetapkan ciri-ciri bintang, memperbincangkan kedudukan bintang, jarak, dan warnanya. Ia juga ada menulis mengenai astrolabe (perkakas kuno yang biasa digunakan untuk mengukur kedudukan benda langit pada bola langit) dan seribu satu cara penggunaannya.
BAB III Teori Terbentuknya Alam Semesta, Tata Surya, dan Bumi
Page 12
PENUTUP Dari sekian banyak teori-teori yang dikemukakan oleh para ilmuwan ternyata ilmuwan modern menyetujui bahwa Teori Ledakan Maha Dahsyat (Teori Big Bang) merupakan satusatunya penjelasan masuk akal dan yang dapat dibuktikan mengenai asal mula alam semesta dan bagaimana alam semesta muncul menjadi ada. Pertanyaan kita sekarang tentang suatu hal pada akhirnya akan terjawab ,namun setelah itu akan muncul beberapa pertanyaan baru. Demikianlah yang akan terjadi jika kita bertanya tentang alam semesta, kita tidak akan pernah puas karena sifat curiosity kita. Seringkali kita mendapati suatu pertanyaan yang sangat mendasar, yang mendapat jawaban membuat hati kita kagum, heran, takzim dan sampai pada tingkat suatu perenungan bahwa betapa luar biasa kuasa tuhan alam semesta ini. Demikian makalah ini kami buat. Karena kita tempat kesalahan dan lupa. Kami mengharap kritik saran membangun anda, agar dapat memperbaiki diri selaku mahluk sosial. Semoga makalah ini bermanfaat bagi penulis sendiri serta pembacanya. Amin.
DAFTAR PUSTAKA
Teori Terbentuknya Alam Semesta, Tata Surya, dan Bumi
Page 13
Djamaluddin, T. 2008. Proses Penciptaan Alam Semesta dalam Enam Masa. (online) http://misykatulanwar.wordpress.com/2008/06/10/proses-penciptaanalam-semesta-dalam-enam-masa/
http://hbis.wordpress.com/2009/10/07/teori-tata-surya-dan-teori-big-bang/tata surya-2/
Teori Terbentuknya Alam Semesta, Tata Surya, dan Bumi
Page 14
