Keberpasangan

Saya dapat pesanan untuk menguraikan Hukum Newton tentang Gerak, atau Newton’s Laws of Motion. Ya, tiga hukum gerak versi Newton ini memang sangat terkenal, semua siswa SMA di seluruh dunia pasti pernah mempelajarinya. Saya tulis dalam format twitter, tautnya sebagai berikut:

Saya dapat pesanan untuk menguraikan Hukum Newton tentang Gerak, atau Newton’s Laws of Motion. Ya, tiga hukum gerak versi Newton ini memang sangat terkenal, semua siswa SMA di seluruh dunia pasti pernah mempelajarinya. Saya tulis dalam format twitter, tautnya sebagai berikut:

Saya mulai penjelasan dari konsep gerak, bahwa fisika mempelajari gerak dalam bentuk “keadaan gerak” (state of motion). Keadaan gerak ini diwujudkan dalam besaran vektor momentum. Jadi, keadaan gerak ini punya nilai dan juga punya arah. Bukan posisi dan bukan pula kecepatan yang merepresentasikan keadan gerak. Meskipun gerak memang mengubah posisi benda, sedangkan benda yang bergerak memiliki kecepatan. Alasan kenapa momentum yang digunakan sebagai representasi keadaan gerak dijelaskan pada Bagian 1 seri twitt ini.

Selanjutnya, saya jelaskan bagaimana menggunakan keadaan gerak untuk merumuskan berbagai macam jenis gerak. Menurut Newton benda cendrung mempertahankan keadaan geraknya terhadap perubahan waktu. (Kecendrungan ini terkait dengan massa benda, lebih jauh tentang hal ini dapat dibaca pada artikel saya “massa benda itu”). Jika benda itu tidak diganggu, maka keadaan gerak selamanya tidak berubah; gerak benda seperti ini disebut statis. Inilah hukum gerak pertama Newton. Ini juga masih dalam Bagian 1 seri twitt ini.

Keadaan gerak dapat berubah jika ada gangguan. Gangguan yang dapat mengubah keadaan benda itu disebut gaya. Besar perubahan keadaan gerak terhadap perubahan waktu adalah sama dengan besar gangguan (atau gaya) yang dialami benda tersebut. Gerak benda yang mengalami perubahan gerak disebut gerak dinamik. Inilah hukum kedua gerak Newton. Ini dibahas pada Bagian 2 seri twitt ini.

Karena keadaan gerak adalah besaran vektor, maka ada tiga kemungkinan perubahan yang dapat dialaminya (semua dibandingkan terhadap perubahan waktu):

  • Kemungkinan pertama adalah nilai berubah, tapi arah tetap.
  • Kemungkinan kedua adalah nilai tetap, tapi arah berubah.
  • Kemungkinan ketiga adalah nilai berubah, dan arah berubah.

Kemungkinan pertama menjelaskan fenomena gerak lurus beraturan (gerak pada lintasan garis lurus). Kemungkinan kedua mejelaskan fenomena gerak pada lintasan melingkar berarturan (gerak melingkar beraturan). Dan kemungkinan ketiga menjelaskan fenomena gerak pada lintasan orbit (orbit boleh berbentuk lingkaran sempurna, elips, atau bentuk apa saja!).

Kemampuan Hukum Gerak versi Newton menjelaskan berbagai macam gerak dengan berbagai macam lintasan adalah salah satu keistimewaan formulasi Newton ini. Gerak pada lintasan garis lurus telah dipelajari sebelumnya oleh Galileo untuk menjelaskan gerak benda di permukaan Bumi. Sedangkian gerak pada lintasan orbit telah dipelajari sebelumnya oleh Kepler untuk menjelaskan gerak planet. Hukum Newton ini menyatukan kedua jenis gerak ini, sehingga tidak heran kemudian orang menyebutnya “Hukum Gerak Newton menyatukan gerak di bumi dan gerak di langit.”

Nah, yang menarik bagi saya saat menulis seri twitt ini adalah Hukum Gerak ketiga Newton. Ini ada pada Bagian 3.

Pada dua hukum gerak pertama, Newton hanya menggunakan gaya sebagai sumber, atau sebab, kenapa keadaan gerak sebuah benda dapat berubah. Tapi, dia belum menjelaskan dari mana gaya itu berasal. Asal gaya berikut perilaku alamiah gaya, menjadi pokok dari Hukum Gerak ketiga.

Saya mulai pembahasan ini dengan mendefinisikan sistem dan lingkungan: bahwa sistem adalah fokus pembahasan dan bahwa lingkungan adalah segala sesuatu di luar sistem. Gaya yang menganggu keadaan gerak benda selalu berasal dari lingkungan, oleh sebab itu orang menyebutnya gaya eksternal. Jadi, jelas, sumber gangguan berasal dari lingkungan. Tapi, Newton tidak berhenti sampai di sini.

Selanjutnya Newton mengamati bahwa akibat diganggu oleh gaya eksternal, sistem bereaksi. Sistem memberikan gaya dengan nilai yang sama dengan gangguan tapi arah berlawanan. Ini yang kemudian disebut dengan gaya “aksi-reaksi”. Saya juga berikan contoh yang dapat kita amati langsung tentang ini pada twitt nomor 141 s.d. 155.

Newton secara eksplisit menyatakan bahwa gaya selalu hadir dalam bentuk pasangan.  Dan ini, dalam konteks fisika modern, adalah salah satu prinsip fundamental simetri alam semesta. Saya rasa aman bagi kita untuk mengasumsikan bahwa Newton tidak tahu perihal prinsip simetri. Perihal simetri ini saya uraikan (tidak banyak, karena saya berusaha menjaga isi tulisan tetap simpel) pada twitt nomor 190 s.d. 204.

Keberpasangan ini mengingatkan saya pada kata “azwaaja”  yang terdapat pada ayat ke-36 surat ke-36 (Yasin):

36-yasin-36

Mulai ayat ke-33, surat Yasin bercerita tentang sejumlah tanda-tanda di alam raya ini yang seharusnya membuat manusia meyakini keberadaan Allah. Ayat 33 dan 35, misalnya, Allah berargumen bagaimana bumi yang mulanya mati kemudian hidup dan bahkan menghidupkan. Kalimat terakhir ayat ke-35 berbunyi, “tidakkah ini semua membuat mereka berterima kasih?”

Lalu ayat ke-36, yang saya cuplik di atas, dimulai dengan pernyataan penyucian Allah dari segala bentuk kekeliruan, “subhaana”. “Subhaana” (kata benda) artinya “Keagungan” (agung = besar, mulia, luhur, tidak mungkin salah/keliru). Jadi, ayat ini dimulai dengan pernyataan bahwa “Yang Mahaagung…”, atau “Yang takmungkin keliru…”

Dilanjutkan dengan kata kedua “al ladzi” (adalah Dia yang…), sehingga menjadi “Yang takmungkin keliru itu adalah Dia yang…”.

Kata ketiga, “khalaqa” (asal kata yang sama dengan kata khaliq), itu dapat diartikan sebagai “menciptakan”.

Kata keempat adalah “al az waa ja”, artinya “dalam bentuk berpasangan”.

Empat kata kata pertama ini dapat dibaca sebagai “Yang takmungkin keliru itu adalah Dia yang menciptakan dalam bentuk berpasangan”

Apa saja yang diciptakan dalam bentuk berpasangan itu? Jawabannya ada pada kata-kata selanjutnya: segala sesuatu yang hidup dari Bumi, dari yang hidup itu sendiri (termasuk manusia), dan dari apa-apa yang tidak diketahui oleh manusia – artinya: semua!

Saat ayat ini turun, mungkin belum ada yang tahu tentang muatan positif dan negatif, belum tahu tentang fungsi gelombang ganjil dan fungsi gelombang genap, belum tahu tenang elektron dan positron… bahkan mungkin juga belum tahu tentang gaya aksi-reaksi.  Apalagi konsep simetri, yang merupakan salah satu sifat Alam Semesta; konsep yang mungkin yang paling krusial bagi ilmuwan untuk mempelajari Alam Semesta itu sendiri.

Mahabenar apa-apa yang dikatakan Allah.

Author: febdian RUSYDI

a physicists, a faculty, a blogger.

One thought on “Keberpasangan”

Leave a Reply