TUGAS

FILSAFAT PENDIDIKAN SAINS

Tugas ini disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah yang

diampu oleh Prof. Dr. H. Widha Sunarno, M.Pd.

Disusun Oleh:

FITRIA WAHYU PINILIH

S831402034

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN SAINS

PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS SEBELAS MARET

2014

A. Teori Sains yang gugur

Teori Ptolemous (Teori Geosentris)

Pada umumnya Bangsa Yunani dan orang-orang yang hidup pada abad

pertengahan berkeyakinan pada salah satu teori astronomi yang disebut geosentris.

Menurut teori geosentris, bumi merupakan pusat alam semesta yang berada dalam

keadaan diam, sedangkan matahari, bulan, dan planet-planet lainnya mengitari

bumi. Teori ini dikembangkan oleh Ptolemous pada 140 TM (Tarikh Masehi).

Munculnya teori ini, didahului oleh beberapa teori yang menyusunnya,

diantaranya teori dari Phytagoras yang menyatakan bahwa benda-benda langit

yakni bulan, matahari, bumi, dan planet-planet terletak pada bola-bola konsentris

(sepusat) yang berputar mengelilingi suatu sumber api sebagai pusat alam

semesta. Teori Phytagoras tersebut didukung oleh Plato yang mengungkapkan

bahwa semua benda langit yang bergerak mengitari bumi yang bulat dalam

lintasan berbentuk lingkaran.

Eudoxus yang merupakan murid Plato mengembangkan teori yang

disampaikan gurunya berdasarkan pengamatan benda-benda langit, menurutnya

semua planet terletak pada bola-bola konsentris dan pergerakan planet-planet

tersebut disebabkan rotasi bola-bola tersebut. Disebutkan pula bahwa akibat dari

rotasi dan kedudukan sumbu rotasi bola-bola yang berbeda terjadi gerak retrograd

atau gerak maju mundur planet Mars.

Aristoteles yang hidup pada tahun 350 SM mendukung teori yang

diungkapkan oleh Eudoxus. Aristoteles yakin bahwa bumi merupakan pusat alam

semesta dan menjadi titik pusat peredaran benda-benda langit seperti matahari,

bulan, dan planet-planet. Aristoteles mengatakan bahwa alam semesta terdiri dari

55 buah bola sepusat dan setiap bola menjadi tempat kedudukan satu benda langit.

Baru pada 140 SM seorang ilmuwan Mesir yang bernama Ptolomeus

mengusulkan teori geosentris atau yang juga dikenal sebagai teori Ptolemaic. Pada

teori Ptolemaic , bumi merupakan pusat alam semesta. Menurut teori Ptolemaic,

susunan benda-benda langit seperti pada gambar 1.1.

Gambar 1.1 Susunan Benda Langit menurut Teori Geosentris (Tjasyono, 2006)

Dari gambar 1.1 dapat dijelaskan bahwa bulan berputar mengelilingi

bumi dengan orbit yang paling dekat, sementara bintang-bintang terletak dalam

bulatan angkasa (celestial sphere) yang besar dan berputar dalam orbit yang paling

jauh. Diantara orbit bulan dan bintang-bintang terletak orbit matahari. Planet-

planet yang memiliki gerak relatif mengelilingi bumi pada orbitnya masing-

masing. Orbit venus dan merkurius berada diantara orbit bulan dan matahari.

Sedangkan orbit-orbit planet-planet yang lain terletak diantara orbit matahari dan

bintang-bintang.

Teori Ptolemaic (geosentris) bertahan kira-kira 14 abad. Kelemahan teori

ini terletak pada peristiwa retrogesi (retrograd/maju mundur) planet. Walaupun

pada teori yang dikemukakan oleh Eudoxus telah mengungkapkan bahwa

peristiwa retrograd merupakan akibat dari rotasi dan sumbu planet-planet yang

berbeda-beda, namun alasan tersebut dianggap terlalu rumit oleh Copernicus.

Sehingga pada tahun 1543 Teori Heliosentris dimunculkan kembali oleh

Copernicus setelah sebelumnya dikemukakan oleh Aristharcus namun ditolaknya

sendiri. Pada model heliosentris, menunjukkan matahari sebagai pusat alam

semesta. Matahari dikelilingi bumi, bintang-bintang, dan planet-planet lainnya

serta benda langit lainnya seperti komet, asteroid, dan meteorid pada orbit masing-

masing yang berbentuk lingkaran. Gambar susunan benda langit menurut teori

Heliosentris seperti pada gambar 1.2.

Gambar 1.2 Susunan Benda Langit menurut Teori Heliosentris (Tjasyono, 2006)

Gerak mundur dalam peredaran planet-planet yang dijelaskan oleh teori

geosentris secara rumit, dapat dijelaskan dengan mudah dalam teori heliosentris

menggunakan konsep gerak relatif antara bumi dan planet-planet lain yang

bergerak di sekitar Matahari dengan kecepatan sudut yang berbeda-beda.

Teori heliosentris yang dikemukakan oleh Copernicus pun memiliki

kelemahan, diantaranya adalah bintang-bintang tidak berputar mengelilingi

matahari dan bentuk lintasan orbit planet tidak berbentuk lingkaran. Pernyataan

bahwa bentuk lintasan orbit planet tidaklah berupa lingkaran berawal dari

pergerakan planet yang tidak tetap, kadang mendekat dan kadang menjauh. Hal ini

tidak mungkin terjadi jika lintasan orbit tersebut berbentuk lingkaran.

Kelemahan teori Copernicus tersebut kemudian diperbaiki oleh Kepler.

Kepler merupakan asisten dari seorang astronom bernama Tycho Brahe. Kepler

melakukan pengamatan dan melakukan analisis matematis, sehingga mendapatkan

kesimpulan bahwa bentuk orbit planet-planet adalah elips. Pengamatan Kepler

dan analisisnya menghasilkan tiga hukum yang sampai saat ini masih digunakan,

yaitu:

1. Hukum I Kepler

Semua planet bergerak dalam lintasan elips mengitari matahari

dengan matahari berada di salah satu titik fokus elips, sedangkan titik

fokus yang lainnya berada di ruang angkasa.

Hukum Pertama Kepler ini dapat digambarkan pada gambar 1.3

berikut:

Gambar 1.3 Bentuk Orbit Planet menurut Hukum Kepler (Tjasyono, 2006)

2. Hukum II Kepler

Luas yang disapu oleh garis penghubung antara planet dan

matahari dalam selang waktu tertentu adalah sama (S1 = S2 = S3).

Visualisasi Hukum ini dapat dilihat pada gambar 1.4 berikut:

Gambar 1.4 Visualisasi Hukum II Kepler

3. Hukum III Kepler

Perbandingan Kuadrat periode revolusi (T2) terhadap pangkat tiga

jarak rata-rata planet ke matahari (R3) adalah sama untuk semua planet.

Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut: (Tjasyono, 2006)

...... (1)

B. Penemuan yang diperoleh melalui metode ilmiah

Ilmu merupakan pengetahuan ilmiah yang memenuhi syarat obyektif,

metodik, sistematis, dan berlaku umum. Ilmu diperoleh ilmuwan dari berbagai

cara, misalnya melalui intuisi seperti penemuan Newton pada peristiwa jatuhnya

buah apel dari pohonnya. Selain melalui intuisi, ilmu dapat juga diperoleh melalui

wahyu, penalaran, dan cara yang paling sering digunakan oleh ilmuwan adalah

melalui metode ilmiah.

Berikut beberapa ilmuwan dan penemuannya, serta metode yang

digunakannya:

Michael Faraday – Hukum Faraday

Hukum Faraday merupakan salah satu hukum di dalam fisika mengenai

kelistrikan yang dicetuskan oleh Michael Faraday yang berbunyi:

a. Apabila sepotong kawat penghantar listrik berada dalam medan

magnet yang berubah-ubah, maka di dalam kawat tersebut akan

terbentuk GGL induksi.

b. Apabila sepotong kawat penghantar listrik digerak-gerakkan dalam

medan magnet, maka dalam kawat penghantar tersebut akan

terbentuk GGL induksi.

Kedua pernyataan yang disampaikan oleh Faraday tersebut merupakan

kesimpulan dari eksperimennya menggunakan sepotong kawat dan magnet

permanen. Pada awalnya seorang Oersted pada tahun 1819 melakukan percobaan

menggunakan kompas dan kawat yang dialiri arus listrik. Hasilnya adalah jarum

magnet kompas dapat bergerak jika arus listrik dialirkan dalam kawat yang tidak

jauh dari kawat tersebut.

Mengetahui percobaan Oersted tersebut, Faraday menjadikan hasil

percobaan Oersted sebagai hipotesis, yaitu terdapat hubungan antara magnet dan

listrik. Berawal dari hipotesis tersebut , Faraday melakukan eksperimen dengan

menggantung sepotong kawat (free-hanging wire), kemudian memasukkannya

kedalam sebuah wadah dimana pada wadah tersebut terdapat sebuah magnet

permanen. Ketika kawat dialiri arus listrik, kawat tersebut berputar di sekitar

magnet. Peristiwa ini menunjukkan bahwa arus listrik menimbulkan medan

magnet putar di sekitar kawat. Faraday berkesimpulan bahwa, jika magnet

dieratkan, kawat bergerak. Berawal dari hipotesis tersebut Faraday berhasil

membuat suatu skema yang jelas, dimana kawat akan terus menerus berputar

berdekatan dengan magnet sepanjang arus listrik dialirkan ke kawat.

Melalui penemuan ini, Faraday dapat menemukan motor listrik pertama,

salah satu penggunaan arus listrik untuk membuat benda bergerak. Prinsip kerja

motor listrik yaitu arus listrik yang berubah-ubah dialirkan pada lilitan-lilitan

kawat untuk menghasilkan medan magnet. Medan ini akan memutar poros

magnetis. Magnet yang bergerak akan menimbulkan aliran arus listrik pada

konduktor yang berada didekatnya. Jadi, jika mengayun-ayunkan magnet didekat

sebatang kawat, arus listrik akan mengalir pada kawat. Inilah prinsip kerja

generator listrik atau dinamo listrik yang ditempatkan di ujung sebuah poros yang

berputar. Gerak ayunan menimbulkan arus listrik pada lilitan kawat

disekelilingnya.

Permasalahan yang muncul kala itu adalah tidak ada cara untuk

menggerakkan arus listrik selain dari baterai kimia sederhana. Walau menemui

kesulitan tersebut, Faraday tetap berkeyakinan dapat menemukan cara

penggunaan magnet untuk menggerakkan listrik dan dia terus-menerus mencari

bagaimana menemukan cara tersebut.

Bulan November 1831, Faraday menyatakan bahwa suatu kumparan

kawat yang digerakkan memotong garis-garis gaya medan magnet akan timbul

gaya gerak listrik induksi didalam kumparan kawat itu. Keadaan ini disebut

"pengaruh elektromagnetik," dan penemuan ini disebut "Hukum Faraday" yang

menghubungkan medan magnet dengan medan listrik.