HAKEKAT MEMPELAJARI KEBERADAAN MATERI TERKECIL

SEBAGAI KAJIAN ILMU DITINJAU DARI SEGI ONTOLOGI,

EPISTEMOLOGI DAN AKSIOLOGI.

 oleh : Sigit Suryono

Manusia untuk dapat hidup di dunia ini harus memiliki sains atau ilmu pengetahuan yang cukup, karena manusia mempunyai kebutuhan hidup. Kebutuhan hidup manusia yang mendasar berupa kebutuhan: pangan, sandang dan papan (perumahan). Walaupun manusia tergolong makhluk yang lemah, jika dibandingkan dengan gajah, harimau, buaya atau pun singa, namun karena manusia memiliki sains (ilmu), maka manusia dapat “mengalahkan” mereka.  

Kata sains yang merupakan padanan kata ilmu pengetahuan atau sering disebut hanya dengan kata ilmu berasal dari kata science (Inggris) atau scientia (Latin). ilmu adalah sistem pengetahuan di bidang tertentu yang bersifat umum, sistimatis, metodologis, logis, objektif, empiris, memuat dalil-dalil tertentu menurut kaidah umum, berguna untuk mencari kebenaran ilmiah yang kemudian akan bermanfaat untuk meningkatkan kesejahteraan dan kebahagiaan hidup manusia. Ilmu juga dapat didefinisikan sebagai kumpulan pengetahuan yang menjelaskan hubungan sebab akibat suatu objek yang diteliti berdasarkan metode tertentu, yang merupakan satu kesatuan sistematis. Sedangkan pengetahuan adalah bentukan pola pikir asosiatif antara pikiran dan kenyataan sebenarnya yang didasarkan pada kumpulan pengalaman sendiri maupun orang lain di suatu bidang tertentu tanpa memahami adanya hubungan sebab akibat yang hakiki dan universal.

Dalam membahas sains istilah epistemologi, ontologi, metodologi dan aksiologi sangat penting untuk diperhatikan. Epistemologi adalah suatu teori tentang pengetahuan yang berkaitan dengan cara memperoleh pengetahuan dan metode keilmuan. Jadi epistemologi adalah pemanfaatan proseduer kerja untuk memperoleh pengetahuan yang benar dengan menggunakan metode ilmiah. Ontologi adalah apa yang ingin diketahui mencakup lingkup batas jati diri (beeing) dan keberadaan eksistensi penelaahan objek (sasaran) keilmuan dan penafsiran tentang hakekat kenyataan yang khas serta perubahan dari objek keilmuan. Metodologi adalah ilmu yang membicarakan metode-metode ilmiah yang meliputi: unsur dari metode ilmiah, langkah-langkah kerjanya,  jenis-jenisnya sampai kepada batas-batas dari metode ilmiah. Aksiologi adalah nilai tujuan pemanfaatan dan penggunaan pengetahuan untuk meningkatkan kesejahteraan dan kebutuhan hidup manusia.

Pada hakekatnya alam semesta merupakan suatu materi yang tersusun sedemikian rupa sehingga orang berpikir bahwa alam ini adalah kumpulan materi-materi. Secara ontologis bahwa materi itu ada dan materi itu menyusun alam semesta dalam keteraturan. Ada matahari, bumi, bulan, bintang, hewan, tumbuhan, manusia, tanah, batu, pasir, api, air dan lain sebagainya yang kesemuanya tersusun atas materi-materi tertentu. Dalam perkembangan ilmu alam (natural science) terutama dalam bidang ilmu-ilmu fisik (physical science) orang-orang berusaha untuk menentukan apakah sebenarnya bagian yang paling kecil dari suatu materi itu. Secara epistemologi banyak peneliti yang melakukan suatu penelitian dan ekspresimen dengan berbagai metode ilmiah untuk menentukan apakah sebenarnya bagian terkecil dari suatu materi. Dari hasil pemikiran dan penelaahan melalui metode ilmiah yang dilakukan oleh para ahli, maka muncullah teori-teori baru yang berkenaan dengan bagian terkecil dari suatu materi melalui berbagai macam cara baik melalui pemikiran, ataupun dengan cara eksperimen. Seperti teori-teori sebagai berikut :

 

1. John Dalton (1766-1844)

Hukum yang dikemukakan oleh John Dalton yaitu hukum-hukum tentang komposisi materi yang terdiri dari:

  1. Materi tersusun dari unsur-unsur yang terdiri dari satuan-satuan yang tidak dapat dibagi yang disebut atom.
  2. Semua atom dari suatu unsur adalah identik dalam semua hal, tetapi menunjukkan perbedaan berat atom dengan atom-atom dari unsur-unsur lainnya.
  3. Atom-atom tidak dapat dihancurkan. Reaksi-reaksi kimia menyebabkan penyusunan kembali atom-atom.
  4. Atom-atom senyawa terbentuk bilamana sejumlah atom tertentu dari satu unsur bergabung dengan sejumlah atom tertentu dari unsur lainnya.

2. J. J. Thomson

Perkembangan fisika atom mengalami kemajuan yang sangat pesat setelah Thomson menemukan partikel elementer yang dinamakan elektron sehingga berhasil mengubah pendapat para ahli fisika pada saat itu. Atom bukan lagi sebagai bagian terkecil dari suatu unsur karena ternyata masih bisa dibagi-bagi lagi ke dalam bagian-bagian lain diantaranya ialah elektron.

Bertolak dari penemuan tersebut mulailah para ahli fisika mereka-reka gambaran atom (model atom) yang sebenarnya. Dimulai dari Thomson yang dikenal dengan model atom Roti Kismis, Rutherford, Niels Bohr, dan de Broglie.

3. Ernest Rutherford (1871-1937)

Penerima hadiah nobel 1908, melalui eksperimennya dengan lempeng emas, mendapatkan bukti bahwa proton yang bermuatan positif dalam atom terletak pada inti atom dan elektron-elektron yang bermuatan negatif mengelilingi inti pada jarak yang relatif jauh dari inti.

4. Niels Bohr (1885-1962)

Penerima hadiah nobel 1992 ini mengemukakan bahwa elektron-elektron mengelilingi inti dalam orbit-orbit lingkaran tertentu. Masing-masing orbit berada pada jarak yang berbeda dari inti dan memiliki satuan energi yang diskret.

5. Louis de Broglie (1892-1987).

Penerima hadiah nobel 1929 memperbaiki atau menambahkan dari apa yang telah ditemukan oleh Bohr. Penemuan tambahan tersebut adalah neutron-neutron diyakini berada bersama proton-proton dalam inti. Hal ini dapat menyebabkan terjadinya isotop yaitu berbagai bentuk dari suatu unsur yang mempunyai jumlah proton sama (nomor atom sama) dalam inti tetapi mempunyai jumlah neutron yang berbeda. hal ini menyebabkan isotop-isotop mempunyai berat atom yang berbeda-beda. Konsep relativitas menjelaskan kehilangan massa yang dihubungkan dengan pembentukan atom. Dengan demikian berat atom tidak selalu bilangan bulat. De Broglie juga menegaskan bahwa orbit-orbit elektron tidak lagi dibayangkan berada dalam suatu bidang tetapi diyakini meluas dalam tiga dimensi

6.  Ahli-ahli menjelang akhir abad ke-19

Para ahli pada akhir abad ini melakukan eksperimen yang menghasilkan bahwa atom-atom bukan merupakan partikel-partikel yang paling dasar dari materi. Namun begitu atom dapat dibagi dan mempunyai struktur internal yang dikenal sebagai partikel sub-atomik. Elektron adalah partikel subatomik paling ringan yang pertama ditemukan. Elektron bermuatan listrik negatif. Elektron bisa diperoleh, hilang, atau bergabung sebagai hasil reaksi kimia. Orbit elektron menerangkan sebagian besar volume atom.

Partikel sub-atomik lain adalah proton yang memiliki massa 1836 kali massa elektron. Massa 1 proton telah dipakai sebagai satuan massa atom (sma). Proton ini bermuatan listrik negatif. Jumlah proton dalam suatu unsur merupakan faktor yang membuat suatu elemen berbeda secara kimia dengan unsur lain. Atom hidrogen tersusun dari satu proton dan satu elektron bersifat netral. Setiap unsur memiliki nomor atom yang ditentukan oleh banyaknya proton. Sampai saat ini telah banyak unsur-unsur tambahan yang telah diciptakan di laboratorium ilmiah selain unsur 1-92 yang terjadi di alam.

Partikel sub-atomik selanjutnya yang ditemukan 1932 adalah netron, memiliki berat sama dengan berat proton dan bersifat netral. Inti dari setiap atom tersusun dari proton-proton dan neutron-neutron yang terkumpul secara kuat dan terikat satu sama lain oleh gaya ikat nuklir, namun hal ini tidak berlaku untuk atom hidrogen.

Sesungguhnya masih banyak partikel sub-atomik lainnya, seperti foton dan neutron. Foton merupakan paket energi cahaya yang dihasilkan oleh sebuah elektron bila bergerak dari tingkat energi tinggi ke tingkat energi yang lebih rendah. Sedangkan neutrino adalah paket energi yang dihasilkan oleh peluruhan sebuah neutron menjadi sebuah proton dan sebuah elektron. Massa foton dan neutrino adalah nol karena tidak berada sebagai besaran stasioner.

Secara Aksiologi adanya penemuan-penemuan tentang bagian yang terkecil dari suatu partikel tersebut dapat dimanfaatkan oleh manusia untuk memenuhi kebutuhan hidupnya seperti digunakan untuk pembuatan listrik dimana energinya dapat dimanfaatkan untuk pemenuhan energi rumah tangga, dalam kehidupan sehari-hari, untuk dunia kesehatan ditemukannya mesin ronsen, dalam dunia kemiliteran digunakan untuk pembuatan berbagai jenis bom, dan lain lain dimana ilmu tersebut dalam penggunaan sehari-hari ada segi positifnya yang dapat digunakan untuk memperingan kehidupan manusian, tetapi ada pula segi negatifnya yaitu munculnya senjata pemusnah masal akibat senjata nuklir yang menggunakan reaksi fusi ataupun fisi dari inti atom.

Keterangan: Makalah dibuat untuk ujian filsafat ilmu di PPS UNY jurusan TP pada 28 Desember 2003