GRAVITASI
Sebuah teori lahir dari keingintahuan akan suatu kejadian atau keadaan. Tidak mudah untuk mempercayai sebuah teori baru, apalagi jika teori tersebut lahir ditengah kondisi masyarakat yang memiliki kepercayaan yang berbeda. Tapi itulah kenyataan yang harus dihadapi oleh para ilmuwan di awal-awal penemuan mereka. Kita pasti sering melihat fenomena gravitasi dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya buah kelapa jatuh dari tangkainya dan batu yang kita lempar ke atas akan kembali jatuh ke bumi. Semua itu terjadi karena adanya gravitasi yang dimiliki bumi. Apa itu gravitasi? Secara sederhana gravitasi dapat diartikan sebagai gaya tarik yang dimiliki suatu benda. Gravitasi disebabkan adanya massa yang dimiliki benda. Gravitasi merupakan gaya interaksi fundamental yang ada di alam. Para perencana program ruang angkasa secara terus menerus menyelidiki gaya ini. Sebab, dalam sistem tata surya dan penerbangan ruang angkasa, gaya gravitasi merupakan gaya yang memegang peranan penting.
Ptolemous
.jpg)
Ptolemous menyatakan bahwa semua objek bergerak relatif terhadap bumi. Teori ini dipercaya selama hampir 1400 tahun. Tapi teori geosentrik mempunyai kelemahan, yaitu Matahari dan Bulan bergerak dalam jejak lingkaran mengitari Bumi, sementara planet bergerak tidak teratur dalam serangkaian simpul ke arah timur. Untuk mengatasi masalah ini, Ptolemous mengajukan dua komponen gerak. Pertama, gerak dalam orbit lingkaran yang seragam dengan periode satu tahun pada titik yang disebut deferent. Kedua, gerak seragam dalam lintasan lingkaran dan berpusat pada deferent disebut epycycle. Ini artinya Ptolemous menganggap bahwa benda- benda langit itu bergerak melingkar dengan kecepatan angular yang tidak sama relatif terhadap pusatnya, kecepatan anguler itu hanya sama terhadap titik di luar pusat lingkaran itu. Nicolas Copernicus (1473-1543)Seorang astronom asal Polandia, merupakan ilmuwan pertama yang menggagas bahwa Bumi berputar mengelilingi matahari. Sistem Copernicus yang baru tentang alam semesta menempatkan matahari sebagai pusat alam semesta, serta terdapat tiga jenis gerakan bumi. Tiga jenis gerakan bumi itu adalah gerak rotasi bumi (perputaran bumi pada porosnya), gerak revolusi (gerak bumi mengelilingi matahari) dan suatu girasi perputaran sumbu bumi yang mempertahankan waktu siang dan malam sama panjangnya. Teori Copernicus tersebut ditulis tangan dan diedarkan di antara kawan-kawannya pada tahun 1530. Copernicus menerbitkan hasil karyanya sendiri pada tahun 1543 berjudul On the Revolutions Of the Celestial Orbs. Copernicus berpendapat bahwa sistem yang dikemukakan oleh Ptolemous ‘tidak cukup tepat, tidak cukup memuaskan pikiran’, karena Ptolemous beranjak langsung dari karya kelompok Pythagoras. Untuk menjelaskan gerakan benda-benda langit, Ptolemous menganggap bahwa benda-benda langit itu bergerak melingkar dengan kecepatan angular yang tidak sama relatif terhadap pusatnya, kecepatan anguler itu hanya sama terhadap titik di luar pusat lingkaran itu. Menurut Copernicus, asumsi itu merupakan kesalahan pokok dari sistem Ptolemous. Akan tetapi, hal ini bukan hal pokok yang dikemukakan oleh Copernicus. Kritik utama yang dikemukakan oleh Copernicus kepada para ahli astronomi pendahulunya adalah, dengan menggunakan aksioma-aksiomanya, mereka telah gagal menjelaskan gerakan benda-benda langit yang teramati dan juga teori-teori yang mereka kembangkan melibatkan sistem yang rumit yang tidak perlu. Copernicus menilai para pendahulunya dengan mengatakan : “di dalam metode yang dikembangkan, mereka telah mengabaikan hal-hal penting atau menambahkan hal-hal yang tidak perlu”. Di dalam sistem Copernicus, bumi berputar mengitari matahari, seperti planet-planet lainnya. Bumi menjalani gerakan yang seragam dan melingkar sebagai benda langit, suatu gerakan yang sejak lama diyakini sebagai gerakan yang sempurna. Lebih jauh, Copernicus menekankan kesamaan antara bumi dengan benda-benda langit lainnya bahwa semuanya memiliki gravitasi. Gravitasi ini tidak berada di langit, melainkan bekerja pada materi, seperti bumi dan benda-benda langit memiliki gaya ikat dan mempertahankannya dalam suatu lingkaran yang sempurna. Untuk hal ini penjelasan copernicus agak berbau teologis : “menurut saya gravitasi tidak lain daripada suatu kekuatan alam yang diciptakan oleh pencipta agar supaya semuanya berada dalam kesatuan dan keutuhan. Kekuatan seperti itu mungkin juga dimiliki oleh matahari, bulan dan planet-planet agar semuanya tetap bundar”.
Galileo Galilei (1564-1642)
.jpg)
Ilmuwan Italia besar ini mungkin lebih bertanggung jawab terhadap perkembangan metode ilmiah dari siapa pun juga. Galileo lahir di Pisa, tahun 1564. Saat muda, beliau belajar di Universitas Pisa tetapi berhenti karena urusan keuangan. Meski begitu tahun 1589 beliau mampu dapat posisi pengajar di universitas itu. Beberapa tahun kemudian, beliau bergabung dengan Universitas Padua dan menetap di sana hingga tahun 1610. Dalam masa inilah beliau menciptakan tumpukan penemuan-penemuan ilmiah. Sumbangan penting pertamanya di bidang mekanika. Aristoteles mengajarkan, benda yang lebih berat jatuh lebih cepat ketimbang benda yang lebih ringan, dan bergenerasi-generasi kaum cerdik pandai menelan pendapat filosof Yunani yang besar pengaruh ini. Tetapi, Galileo memutuskan mencoba dulu benar-tidaknya, dan lewat serentetan eksperimen dia berkesimpulan bahwa Aristoteles keliru. Yang benar adalah, baik benda berat maupun enteng jatuh pada kecepatan yang sama kecuali sampai batas mereka berkurang kecepatannya akibat pergeseran udara. (Kebetulan, kebiasaan Galileo melakukan percobaan melempar benda dari menara Pisa tampaknya tanpa sadar). Mengetahui hal ini, Galileo mengambil langkah-langkah lebih lanjut. Dengan hati-hati dia mengukur jarak jatuhnya benda pada saat yang ditentukan dan mendapat bukti bahwa jarak yang dilalui oleh benda yang jatuh adalah berbanding seimbang dengan jumlah detik kwadrat jatuhnya benda. Penemuan ini (yang berarti penyeragaman percepatan) memiliki arti penting tersendiri. Bahkan lebih penting lagi Galileo berkemampuan menghimpun hasil penemuannya dengan formula matematik. Penggunaan yang luas formula matematik dan metode matematik merupakan sifat penting dari ilmu pengetahuan modern. Sumbangan besar Galileo lainnya ialah penemuannya mengenai hukum kelembaman. Sebelumnya, orang percaya bahwa benda bergerak dengan sendirinya cenderung menjadi makin pelan dan sepenuhnya berhenti kalau saja tidak ada tenaga yang menambah kekuatan agar terus bergerak. Tetapi percobaan-percobaan Galileo membuktikan bahwa anggapan itu keliru. Bilamana kekuatan melambat seperti misalnya pergeseran, dapat dihilangkan, benda bergerak cenderung tetap bergerak tanpa batas. Ini merupakan prinsip penting yang telah berulang kali ditegaskan oleh Newton dan digabungkan dengan sistemnya sendiri sebagai hukum gerak pertama salah satu prinsip vital dalam ilmu pengetahuan.
Penemuan Galileo yang paling masyhur adalah di bidang astronomi. Teori perbintangan di awal tahun 1600-an berada dalam situasi yang tak menentu. Terjadi selisih pendapat antara penganut teori Copernicus yang matahari-sentris dan penganut teori yang lebih lama, yang bumi-sentris. Sekitar tahun 1609 Galileo menyatakan kepercayaannya bahwa Copernicus berada di pihak yang benar, tetapi waktu itu dia tidak tahu cara membuktikannya. Di tahun 1609, Galileo dengar kabar bahwa teleskop diketemukan orang di Negeri Belanda. Meskipun Galileo hanya mendengar samar-samar saja mengenai peralatan itu, tetapi berkat kegeniusannya dia mampu menciptakan sendiri teleskop. Dengan alat baru ini dia mengalihkan perhatiannya ke langit dan hanya dalam setahun dia sudah berhasil membuat serentetan penemuan besar. Dilihatnya bulan itu tidaklah rata melainkan benjol-benjol, penuh kawah dan gunung-gunung. Benda-benda langit, kesimpulannya, tidaklah rata serta licin melainkan tak beraturan seperti halnya wajah bumi. Ditatapnya Bima Sakti dan tampak olehnya bahwa dia itu bukanlah semacam kabut samasekali melainkan terdiri dari sejumlah besar bintang-bintang yang dengan mata telanjang memang seperti teraduk dan membaur satu sama lain. Kemudian diincarnya planet-planet dan tampaklah olehnya Saturnus bagaikan dilingkari gelang. Teleskopnya melirik Yupiter dan tahulah dia ada empat buah bulan berputar-putar mengelilingi planit itu. Di sini terang-benderanglah baginya bahwa benda-benda angkasa dapat berputar mengitari sebuah planit selain bumi. Keasyikannya menjadi-jadi: ditatapnya sang surya dan tampak olehnya ada bintik-bintik dalam wajahnya. Memang ada orang lain sebelumnya yang juga melihat bintik-bintik ini, tetapi Galileo menerbitkan hasil penemuannya dengan cara yang lebih efektif dan menempatkan masalah bintik-bintik matahari itu menjadi perhatian dunia ilmu pengetahuan. Selanjutnya, penelitiannya beralih ke planit Venus yang memiliki jangka serupa benar dengan jangka bulan. Ini merupakan bagian dari bukti penting yang mengukuhkan teori Copernicus bahwa bumi dan semua planit lainnya berputar mengelilingi matahari. Ilustrasi dari hukum daya pengungkit Galileo dipetik dari buku Galileo ‘Perbincangan Matematik dan Peragaan’.Penemuan teleskop dan serentetan penemuan ini melempar Galileo ke atas tangga kemasyhuran. Sementara itu, dukungannya terhadap teori Copernicus menyebabkan dia berhadapan dengan kalangan gereja yang menentangnya habis-habisan. Pertentangan gereja ini mencapai puncaknya di tahun 1616, dia diperintahkan menahan diri dari menyebarkan hipotesa Copernicus.
Isaac Newton (1642-1727)
Newton sangat aktif di berbagai bidang. Ia mempelajari alkemi (yang masih cukup dihormati saat itu) dan teologi. Ia bekerja sebagai anggota Parlemen Inggris (gelar ksatria diterimanya untuk bidang politik, bukan sains), Kepala Royal Mint (percetakan uang Inggris), dan Presiden Royal Society (lembaga sains dan ilmu pengetahuan nasional Inggris). Newton sangat tertutup tentang pekerjaannya dan sering terlibat dalam pertengkaran sengit dengan ilmuwan lain mengenai “siapa yang lebih dulu mencetuskan suatu ide” (biasanya, memang ia yang pertama kali mencetuskannya, namun lupa memberitahukannya kepada siapapun). Karya besarnya di bidang fisika diselesaikan sebelum usia 30 tahun, namun baru dipublikasikan tahun 1687 atas desakan Edmund Halley. Pada tahun 1690-an, Newton mengalami guncangan mental. Meskipun berhasil pulih untuk hidup normal kembali, ia tidak lagi bergelut di bidang ilmiah.
Hukum Mekanika Pertama Newton
Hukum pertama dari ketiga hukum mekanika Newton segera memperlihatkan kepada kita bagaimana para fisikawan seringkali harus meninggalkan ‘penalaran biasa’ untuk memahami dunia. Hukum ini menyatakan bahwa setiap benda yang ada di alam semesta hanya dapat berada dalam keadaan tetap diam atau terus bergerak pada sebuah garis lurus, kecuali suatu gaya dikenakan kepadanya. Sejauh ini bagian yang ‘tetap diam’ bukanlah masalah karena masih bisa dipahami dengan ‘penalaran biasa’. Di muka bumi ini,sebagian besar benda memang berada dalam keadaan diam, kecuali benda tersebut diberi suatu dorongan. Namun setelah didorong, benda tersebut tidak akan terus bergerak pada sebuah garis lurus. Benda itu akan bertambah pelan dan akhirnya berhenti.
Hukum Kedua Newton
Hukum mekanika kedua Newton juga membantu menjelaskan mengenai pergerakan benda. Hukum ini menjelaskan seberapa besar pergerakan sebuah benda dipengaruhi oleh gaya yang diberikan kepadanya. Hukum ini mengatakan bahwa percepatan akan timbul bila suatu gaya dikenakan pada sebuah benda bermassa.
a=F/m
Bila hukum gerak kedua Newton digabungkan dengan hukum kuadrat-kebalikan gravitasi (hukum pertama), maka keduanya akan menjelaskan percepatan yang dialami sebuah apel yang jatuh dari pohonnya ke permukaan Bumi (apel Newton). Kedua hukum ini juga menjelaskan mengenai percepatan Bulan ketika bergerak pada orbitnya mengelilingi Bumi. Dalam kedua kasus di atas, penyebabnya adalah sama, yaitu gaya gravitasi Bumi.
Hukum Ketiga Newton
Newton membuktikan bahwa untuk setiap aksi akan terdapat sebuah reaksi yang sama besar namun arahnya berlawanan. Meskipun singkat, hukum ini memberi kita banyak informasi.. Pertama, ia menyampaikan bahwa jika kamu menumbuk sesuatu, maka sesuatu itu pun akan menumbukmu balik. Hal ini cukup mudah dibuktikan. Jika kamu menghujamkan tinju ke sebuah meja, kamu akan dapat merasakan dengan jelas reaksi balik permukaan meja pada tinjumu. Hukum ini juga mengatakan bahwa aksi dan reaksi terjadi secara bersamaan.
Gravitasi adalah gaya tarik-menarik yang terjadi antara semua partikel yang mempunyai massa di alam semesta. Fisika modern mendeskripsikan gravitasi menggunakan Teori Relativitas Umum dari Einstein, namun hukum gravitasi universal Newton yang lebih sederhana merupakan hampiran yang cukup akurat dalam kebanyakan kasus.
Sebagai contoh, bumi yang memiliki massa yang sangat besar menghasilkan gaya gravitasi yang sangat besar untuk menarik benda-benda di sekitarnya, termasuk makhluk hidup, dan benda-benda yang ada di bumi. Gaya gravitasi ini juga menarik benda-benda yang ada di luar angkasa, seperti bulan, meteor, dan benda angkasa lainnya, termasuk satelit buatan manusia.
Hukum gravitasi universal Newton dirumuskan sebagai berikut:
Setiap massa titik menarik semua massa titik lainnya dengan gaya segaris dengan garis yang menghubungkan kedua titik. Besar gaya tersebut berbanding lurus dengan perkalian kedua massa tersebut dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua massa titik tersebut.
F=G (m_1 m_2)/r
.jpg)
Ptolemous menyatakan bahwa semua objek bergerak relatif terhadap bumi. Teori ini dipercaya selama hampir 1400 tahun. Tapi teori geosentrik mempunyai kelemahan, yaitu Matahari dan Bulan bergerak dalam jejak lingkaran mengitari Bumi, sementara planet bergerak tidak teratur dalam serangkaian simpul ke arah timur. Untuk mengatasi masalah ini, Ptolemous mengajukan dua komponen gerak. Pertama, gerak dalam orbit lingkaran yang seragam dengan periode satu tahun pada titik yang disebut deferent. Kedua, gerak seragam dalam lintasan lingkaran dan berpusat pada deferent disebut epycycle. Ini artinya Ptolemous menganggap bahwa benda- benda langit itu bergerak melingkar dengan kecepatan angular yang tidak sama relatif terhadap pusatnya, kecepatan anguler itu hanya sama terhadap titik di luar pusat lingkaran itu. Nicolas Copernicus (1473-1543)Seorang astronom asal Polandia, merupakan ilmuwan pertama yang menggagas bahwa Bumi berputar mengelilingi matahari. Sistem Copernicus yang baru tentang alam semesta menempatkan matahari sebagai pusat alam semesta, serta terdapat tiga jenis gerakan bumi. Tiga jenis gerakan bumi itu adalah gerak rotasi bumi (perputaran bumi pada porosnya), gerak revolusi (gerak bumi mengelilingi matahari) dan suatu girasi perputaran sumbu bumi yang mempertahankan waktu siang dan malam sama panjangnya. Teori Copernicus tersebut ditulis tangan dan diedarkan di antara kawan-kawannya pada tahun 1530. Copernicus menerbitkan hasil karyanya sendiri pada tahun 1543 berjudul On the Revolutions Of the Celestial Orbs. Copernicus berpendapat bahwa sistem yang dikemukakan oleh Ptolemous ‘tidak cukup tepat, tidak cukup memuaskan pikiran’, karena Ptolemous beranjak langsung dari karya kelompok Pythagoras. Untuk menjelaskan gerakan benda-benda langit, Ptolemous menganggap bahwa benda-benda langit itu bergerak melingkar dengan kecepatan angular yang tidak sama relatif terhadap pusatnya, kecepatan anguler itu hanya sama terhadap titik di luar pusat lingkaran itu. Menurut Copernicus, asumsi itu merupakan kesalahan pokok dari sistem Ptolemous. Akan tetapi, hal ini bukan hal pokok yang dikemukakan oleh Copernicus. Kritik utama yang dikemukakan oleh Copernicus kepada para ahli astronomi pendahulunya adalah, dengan menggunakan aksioma-aksiomanya, mereka telah gagal menjelaskan gerakan benda-benda langit yang teramati dan juga teori-teori yang mereka kembangkan melibatkan sistem yang rumit yang tidak perlu. Copernicus menilai para pendahulunya dengan mengatakan : “di dalam metode yang dikembangkan, mereka telah mengabaikan hal-hal penting atau menambahkan hal-hal yang tidak perlu”. Di dalam sistem Copernicus, bumi berputar mengitari matahari, seperti planet-planet lainnya. Bumi menjalani gerakan yang seragam dan melingkar sebagai benda langit, suatu gerakan yang sejak lama diyakini sebagai gerakan yang sempurna. Lebih jauh, Copernicus menekankan kesamaan antara bumi dengan benda-benda langit lainnya bahwa semuanya memiliki gravitasi. Gravitasi ini tidak berada di langit, melainkan bekerja pada materi, seperti bumi dan benda-benda langit memiliki gaya ikat dan mempertahankannya dalam suatu lingkaran yang sempurna. Untuk hal ini penjelasan copernicus agak berbau teologis : “menurut saya gravitasi tidak lain daripada suatu kekuatan alam yang diciptakan oleh pencipta agar supaya semuanya berada dalam kesatuan dan keutuhan. Kekuatan seperti itu mungkin juga dimiliki oleh matahari, bulan dan planet-planet agar semuanya tetap bundar”.
Galileo Galilei (1564-1642)
.jpg)
Ilmuwan Italia besar ini mungkin lebih bertanggung jawab terhadap perkembangan metode ilmiah dari siapa pun juga. Galileo lahir di Pisa, tahun 1564. Saat muda, beliau belajar di Universitas Pisa tetapi berhenti karena urusan keuangan. Meski begitu tahun 1589 beliau mampu dapat posisi pengajar di universitas itu. Beberapa tahun kemudian, beliau bergabung dengan Universitas Padua dan menetap di sana hingga tahun 1610. Dalam masa inilah beliau menciptakan tumpukan penemuan-penemuan ilmiah. Sumbangan penting pertamanya di bidang mekanika. Aristoteles mengajarkan, benda yang lebih berat jatuh lebih cepat ketimbang benda yang lebih ringan, dan bergenerasi-generasi kaum cerdik pandai menelan pendapat filosof Yunani yang besar pengaruh ini. Tetapi, Galileo memutuskan mencoba dulu benar-tidaknya, dan lewat serentetan eksperimen dia berkesimpulan bahwa Aristoteles keliru. Yang benar adalah, baik benda berat maupun enteng jatuh pada kecepatan yang sama kecuali sampai batas mereka berkurang kecepatannya akibat pergeseran udara. (Kebetulan, kebiasaan Galileo melakukan percobaan melempar benda dari menara Pisa tampaknya tanpa sadar). Mengetahui hal ini, Galileo mengambil langkah-langkah lebih lanjut. Dengan hati-hati dia mengukur jarak jatuhnya benda pada saat yang ditentukan dan mendapat bukti bahwa jarak yang dilalui oleh benda yang jatuh adalah berbanding seimbang dengan jumlah detik kwadrat jatuhnya benda. Penemuan ini (yang berarti penyeragaman percepatan) memiliki arti penting tersendiri. Bahkan lebih penting lagi Galileo berkemampuan menghimpun hasil penemuannya dengan formula matematik. Penggunaan yang luas formula matematik dan metode matematik merupakan sifat penting dari ilmu pengetahuan modern. Sumbangan besar Galileo lainnya ialah penemuannya mengenai hukum kelembaman. Sebelumnya, orang percaya bahwa benda bergerak dengan sendirinya cenderung menjadi makin pelan dan sepenuhnya berhenti kalau saja tidak ada tenaga yang menambah kekuatan agar terus bergerak. Tetapi percobaan-percobaan Galileo membuktikan bahwa anggapan itu keliru. Bilamana kekuatan melambat seperti misalnya pergeseran, dapat dihilangkan, benda bergerak cenderung tetap bergerak tanpa batas. Ini merupakan prinsip penting yang telah berulang kali ditegaskan oleh Newton dan digabungkan dengan sistemnya sendiri sebagai hukum gerak pertama salah satu prinsip vital dalam ilmu pengetahuan.
Penemuan Galileo yang paling masyhur adalah di bidang astronomi. Teori perbintangan di awal tahun 1600-an berada dalam situasi yang tak menentu. Terjadi selisih pendapat antara penganut teori Copernicus yang matahari-sentris dan penganut teori yang lebih lama, yang bumi-sentris. Sekitar tahun 1609 Galileo menyatakan kepercayaannya bahwa Copernicus berada di pihak yang benar, tetapi waktu itu dia tidak tahu cara membuktikannya. Di tahun 1609, Galileo dengar kabar bahwa teleskop diketemukan orang di Negeri Belanda. Meskipun Galileo hanya mendengar samar-samar saja mengenai peralatan itu, tetapi berkat kegeniusannya dia mampu menciptakan sendiri teleskop. Dengan alat baru ini dia mengalihkan perhatiannya ke langit dan hanya dalam setahun dia sudah berhasil membuat serentetan penemuan besar. Dilihatnya bulan itu tidaklah rata melainkan benjol-benjol, penuh kawah dan gunung-gunung. Benda-benda langit, kesimpulannya, tidaklah rata serta licin melainkan tak beraturan seperti halnya wajah bumi. Ditatapnya Bima Sakti dan tampak olehnya bahwa dia itu bukanlah semacam kabut samasekali melainkan terdiri dari sejumlah besar bintang-bintang yang dengan mata telanjang memang seperti teraduk dan membaur satu sama lain. Kemudian diincarnya planet-planet dan tampaklah olehnya Saturnus bagaikan dilingkari gelang. Teleskopnya melirik Yupiter dan tahulah dia ada empat buah bulan berputar-putar mengelilingi planit itu. Di sini terang-benderanglah baginya bahwa benda-benda angkasa dapat berputar mengitari sebuah planit selain bumi. Keasyikannya menjadi-jadi: ditatapnya sang surya dan tampak olehnya ada bintik-bintik dalam wajahnya. Memang ada orang lain sebelumnya yang juga melihat bintik-bintik ini, tetapi Galileo menerbitkan hasil penemuannya dengan cara yang lebih efektif dan menempatkan masalah bintik-bintik matahari itu menjadi perhatian dunia ilmu pengetahuan. Selanjutnya, penelitiannya beralih ke planit Venus yang memiliki jangka serupa benar dengan jangka bulan. Ini merupakan bagian dari bukti penting yang mengukuhkan teori Copernicus bahwa bumi dan semua planit lainnya berputar mengelilingi matahari. Ilustrasi dari hukum daya pengungkit Galileo dipetik dari buku Galileo ‘Perbincangan Matematik dan Peragaan’.Penemuan teleskop dan serentetan penemuan ini melempar Galileo ke atas tangga kemasyhuran. Sementara itu, dukungannya terhadap teori Copernicus menyebabkan dia berhadapan dengan kalangan gereja yang menentangnya habis-habisan. Pertentangan gereja ini mencapai puncaknya di tahun 1616, dia diperintahkan menahan diri dari menyebarkan hipotesa Copernicus.
Isaac Newton (1642-1727)
Newton sangat aktif di berbagai bidang. Ia mempelajari alkemi (yang masih cukup dihormati saat itu) dan teologi. Ia bekerja sebagai anggota Parlemen Inggris (gelar ksatria diterimanya untuk bidang politik, bukan sains), Kepala Royal Mint (percetakan uang Inggris), dan Presiden Royal Society (lembaga sains dan ilmu pengetahuan nasional Inggris). Newton sangat tertutup tentang pekerjaannya dan sering terlibat dalam pertengkaran sengit dengan ilmuwan lain mengenai “siapa yang lebih dulu mencetuskan suatu ide” (biasanya, memang ia yang pertama kali mencetuskannya, namun lupa memberitahukannya kepada siapapun). Karya besarnya di bidang fisika diselesaikan sebelum usia 30 tahun, namun baru dipublikasikan tahun 1687 atas desakan Edmund Halley. Pada tahun 1690-an, Newton mengalami guncangan mental. Meskipun berhasil pulih untuk hidup normal kembali, ia tidak lagi bergelut di bidang ilmiah.
Hukum Mekanika Pertama Newton
Hukum pertama dari ketiga hukum mekanika Newton segera memperlihatkan kepada kita bagaimana para fisikawan seringkali harus meninggalkan ‘penalaran biasa’ untuk memahami dunia. Hukum ini menyatakan bahwa setiap benda yang ada di alam semesta hanya dapat berada dalam keadaan tetap diam atau terus bergerak pada sebuah garis lurus, kecuali suatu gaya dikenakan kepadanya. Sejauh ini bagian yang ‘tetap diam’ bukanlah masalah karena masih bisa dipahami dengan ‘penalaran biasa’. Di muka bumi ini,sebagian besar benda memang berada dalam keadaan diam, kecuali benda tersebut diberi suatu dorongan. Namun setelah didorong, benda tersebut tidak akan terus bergerak pada sebuah garis lurus. Benda itu akan bertambah pelan dan akhirnya berhenti.
Hukum Kedua Newton
Hukum mekanika kedua Newton juga membantu menjelaskan mengenai pergerakan benda. Hukum ini menjelaskan seberapa besar pergerakan sebuah benda dipengaruhi oleh gaya yang diberikan kepadanya. Hukum ini mengatakan bahwa percepatan akan timbul bila suatu gaya dikenakan pada sebuah benda bermassa.
a=F/m
Bila hukum gerak kedua Newton digabungkan dengan hukum kuadrat-kebalikan gravitasi (hukum pertama), maka keduanya akan menjelaskan percepatan yang dialami sebuah apel yang jatuh dari pohonnya ke permukaan Bumi (apel Newton). Kedua hukum ini juga menjelaskan mengenai percepatan Bulan ketika bergerak pada orbitnya mengelilingi Bumi. Dalam kedua kasus di atas, penyebabnya adalah sama, yaitu gaya gravitasi Bumi.
Hukum Ketiga Newton
Newton membuktikan bahwa untuk setiap aksi akan terdapat sebuah reaksi yang sama besar namun arahnya berlawanan. Meskipun singkat, hukum ini memberi kita banyak informasi.. Pertama, ia menyampaikan bahwa jika kamu menumbuk sesuatu, maka sesuatu itu pun akan menumbukmu balik. Hal ini cukup mudah dibuktikan. Jika kamu menghujamkan tinju ke sebuah meja, kamu akan dapat merasakan dengan jelas reaksi balik permukaan meja pada tinjumu. Hukum ini juga mengatakan bahwa aksi dan reaksi terjadi secara bersamaan.
Gravitasi adalah gaya tarik-menarik yang terjadi antara semua partikel yang mempunyai massa di alam semesta. Fisika modern mendeskripsikan gravitasi menggunakan Teori Relativitas Umum dari Einstein, namun hukum gravitasi universal Newton yang lebih sederhana merupakan hampiran yang cukup akurat dalam kebanyakan kasus.
Sebagai contoh, bumi yang memiliki massa yang sangat besar menghasilkan gaya gravitasi yang sangat besar untuk menarik benda-benda di sekitarnya, termasuk makhluk hidup, dan benda-benda yang ada di bumi. Gaya gravitasi ini juga menarik benda-benda yang ada di luar angkasa, seperti bulan, meteor, dan benda angkasa lainnya, termasuk satelit buatan manusia.
Hukum gravitasi universal Newton dirumuskan sebagai berikut:
Setiap massa titik menarik semua massa titik lainnya dengan gaya segaris dengan garis yang menghubungkan kedua titik. Besar gaya tersebut berbanding lurus dengan perkalian kedua massa tersebut dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua massa titik tersebut.
F=G (m_1 m_2)/r
