Mengapa Tertarik Belajar IPA?

Ada sebuah kenangan menarik yang saya alami sekitar tahun 2001, kurang lebih waktu saya baru masuk SMA. Peristiwanya terjadi ketika jam pelajaran fisika dan membahas tentang gerak jatuh bebas.

Kalau Anda pernah belajar tentang Hukum Newton, kemungkinan besar sudah tahu tentang peristiwa “apel jatuh” yang legendaris. Bahwasanya, ketika Pak Isaac Newton melihat apel jatuh dari pohon, ia langsung mendapat inspirasi. Kemudian beliau menulis perhitungan rumit dan hasilnya diterbitkan dalam buku ‘Principia Mathematica’. Singkat cerita, Newton menjadi ilmuwan besar karena merenungi fenomena jatuhnya buah apel tersebut.

Nah, yang hendak saya ceritakan di sini ada hubungannya dengan peristiwa “apel jatuh” di atas.

Sebagaimana sudah disebut di awal, peristiwa ini terjadi ketika jam pelajaran fisika. Waktu itu ibu guru sedang menerangkan di papan tulis, ada rumus ini-dan-itu — meskipun begitu yang paling berkesan adalah satu ilustrasi yang ada di buku paket.

Buah apel tergantung diam di pohon (kecepatannya nol). Kemudian apel tersebut jatuh.

Setiap detik jatuhnya apel semakin cepat, sebab ditarik gravitasi.

Maka lewat matematika dapat dihitung bahwa:

(kecepatan) = (gravitasi) * (waktu)

Saya tidak tahu bagaimana dengan orang lain, tetapi bagi saya waktu itu, ilustrasi di atas benar-benar membuka mata. Dalam sekejap fisika yang rumit jadi sederhana. Tidak ada hafalan rumus ini untuk GLB, rumus itu untuk GLBB — yang ada cuma ilustrasi, lalu dihubungkan ke rumus matematik. Begitu simpel. Begitu masuk akal, logis, elegan.

Belakangan saya mempelajari bahwa, walaupun di awalnya sulit, materi-materi lain di pelajaran fisika itu sebenarnya tidak jauh beda dengan ilustrasi di atas. Tidak jauh berbeda dalam artian begini: mulai dari hukum gerak, gravitasi, hingga elektromagnet, semuanya bisa dijelaskan secara logis dan sederhana. Tidak ada rumus ajaib yang — meminjam istilahnya Carl Sagan — seolah-olah diturunkan dari Gunung Sinai.

 

Bukan dari Gunung Sinai. 😛

 

Di balik kerumitan rumus, terdapat penjelasan logis yang mudah dicerna. Lebih lagi hukum-hukum tersebut menggambarkan lingkungan alam sehari-hari. Saya yang waktu itu masih ABG amat terkesan.

 

Sains dan Keindahan Alam

 

Sudah sekian tahun berlalu sejak peristiwa di atas terjadi. Meskipun begitu dampak yang ditinggalkannya masih berbekas sampai sekarang. Boleh dibilang bahwa peristiwa di atas turut berperan menentukan kesukaan saya belajar sains/IPA.

Walaupun contoh yang saya sebut di atas cuma melibatkan fisika, inti kekaguman yang dihadirkannya adalah science in general: bagaimana alam semesta yang rumit dapat dijabarkan dengan sederhana dan masuk akal. Di balik peristiwa yang kita lihat sehari-hari terdapat serangkaian proses maha indah. Saya mungkin terdengar norak atau berlebihan kalau bilang begini, tapi percayalah: there is actually joy in science! ^^v

Ini hal yang sifatnya rada subtle. Kalau Anda cuma mengamati alam sambil lalu, tidak mungkin bisa memahaminya. Harus coba untuk melihat lebih dekat. Dan untuk ini tidak mesti orang yang sekolahnya IPA, jurusannya IPA — tidak. Semua orang bisa menikmati ilmu alam. Saya ambil contoh berikut.

Anda mungkin pernah jalan-jalan ke air terjun dan melihat berbagai fenomenanya. Ada air terjunnya, ada jeram; kadang-kadang ada juga pelangi di situ. Sepintas lalu kita setuju bahwa pemandangannya indah, tetapi kenapa bisa indah?

Kenapa air terjun bisa terbentuk? Karena ada hukum fisika, air mengalir ke tempat yang lebih rendah. Kenapa langit berwarna biru? Karena sinar matahari yang dibiaskan atmosfer paling banyak meloloskan warna biru. Kenapa kadang-kadang ada pelangi di air terjun? Karena titik-titik air membiaskan sinar matahari jadi tujuh warna, lalu dipantulkan sedemikian rupa sehingga dapat terlihat. Dan seterusnya, dan lain sebagainya.

Saya yakin Anda bisa melihat keindahannya di sini. Orang tak perlu jadi ilmuwan untuk menghayati ilmu alam. Asalkan orang mau bertanya dan belajar, dia bisa menikmati sains. Ini hal yang harus dicoba untuk bisa memahaminya.

Adapun itu baru dilihat dari bidang fisika. Kalau kita membahas air terjun dari sudut pandang geologi, mungkin banyak lagi analisis yang menarik. Mengapa bisa terbentuk level yang curam; mengapa bisa terbentuk jalur sungai dan air terjun… (saya tidak tahu; pendidikan saya bukan di situ 😛 ).

Atau mungkin dari bidang biologi: mengapa ada spesies yang hidupnya di dekat sungai, tapi tidak di tempat lain. Mengapa ekosistem air terjun berbeda dengan kota, dan seterusnya. Lagi-lagi saya tidak tahu pasti — saya cuma paham sedikit biologi dari buku Richard Dawkins dan S.J. Gould. Meskipun begitu ini adalah pertanyaan-pertanyaan menarik yang saya rasa juga akan menarik jawabannya. 🙂

 

Ilmu Pengetahuan Membebaskan

 

Sekarang saya mau cerita sedikit dulu tentang sejarah. 😛

Sahibul hikayat, menurut para ahli arkeologi, umat manusia purba zaman dulu memiliki ketakutan irasional terhadap alam. Ketika terjadi petir, misalnya, disangkanya pertanda bahwa alam sedang marah. Oleh karena itu mereka harus menyembah-nyembah supaya alam jadi tenang. Mereka menganut bentuk kepercayaan primitif bernama animisme/dinamisme — penyembahan terhadap unsur alam.

Di masa kini kita tahu bahwa animisme/dinamisme itu kepercayaan salah kaprah. Pengetahuan ilmiah menunjukkan bahwa, alih-alih kemarahan dewa, petir itu sekadar interaksi atom-atom di awan. Bencana kekeringan bukan karena dewi kesuburan marah, melainkan karena perubahan iklim. Pada akhirnya bencana itu dijelaskan sebagai peristiwa alam biasa.

Seiring kita memahami alam, kita tidak lagi takut pada hal-hal yang sifatnya takhayul. Malah justru dari pemahaman itu kita memanfaatkan alam untuk kepentingan kita. Kincir angin dipakai untuk pembangkit energi; irigasi makin canggih; bedil mesiu untuk melindungi dari hewan buas. Pada akhirnya ilmu alam menjadi pembebasan dari masalah dan rasa-takut.

Di bagian sebelumnya saya bercerita tentang menikmati alam dengan sains. Itu adalah karunia yang luar biasa. Akan tetapi, kelebihan sains sesungguhnya bukan hanya itu: dia juga membantu kita menghilangkan ketakutan-ketakutan kita. Baik itu yang sifatnya rasional maupun tak-rasional.

Jika nenek moyang kita dulu ketakutan dengan badai dan gempa bumi; dengan harimau dan penyakit kolera — maka kita sekarang memandangnya biasa saja. Seiring kemajuan teknologi ketakutan-ketakutan tersebut makin menyusut. Akhirnya tidak ada lagi yang ditakuti. Mungkinkah kelak hal-hal seperti hantu dan jin dapat dijelaskan lewat sains? Tentunya kalau begitu kita tak perlu takut lagi. Siapa yang tahu?

 

Science: Breaking The Myth

 

Sebagaimana sudah diuraikan panjang-lebar di atas, sains (atau IPA, terserah pakai istilah mana 😛 ) adalah sebuah karunia besar. Asalkan orang mau belajar dan berpikir, maka ia bisa mendapatkan keindahannya. Orang tidak perlu kuliah di jurusan eksakta atau IPA untuk menikmatinya. Yang menghambat orang dari belajar IPA barangkali sekadar prejudice saja: bahwa IPA itu sulit, banyak rumus, atau cuma bisa dicerna orang ber-IQ sekian, dan seterusnya.

Saya pikir sebenarnya tidak persis begitu. Memang untuk mendalami IPA orang harus punya kecerdasan lumayan. Tetapi itu cuma berlaku kalau Anda terjun ke level teknis. Insinyur perlu matematik, dosen fisika perlu matematik, farmakolog harus tahu reaksi kimia blablabla — tetapi orang biasa tidak terjun ke bidang teknis. Di sini ada perbedaan yang harus dicatat.

Saya pikir, kalau orang ditakut-takuti untuk belajar IPA, maka dia takkan bisa menghayati keindahannya. Alangkah sayangnya kalau sampai seperti itu.

Untungnya, sejauh dapat saya lihat, tren-nya saat ini adalah “IPA untuk semua orang”. Saat ini banyak buku dari ilmuwan terkenal ditujukan ke masyarakat awam. Mulai dari Richard Dawkins, Lawrence Krauss, hingga yang paling terkenal Stephen Hawking. Semua berusaha menyampaikan bidang keilmuannya secara populer. Lebih lagi banyak di antaranya yang sudah diterjemahkan ke bahasa Indonesia. So far, so good.

Saya percaya bahwa sudah saatnya stigma “IPA sulit dan mengerikan” dibuang jauh-jauh. Sebab kalau IPA dianggap sulit, dia akan makin jauh dari masyarakat. Dan kalau sudah begitu… bukan tak mungkin masyarakat dikerjai oleh penipuan berkedok ilmiah. Yang terakhir ini perkara yang serius yang tidak bisa diremehkan kepentingannya. Malah kalau saya boleh menilai: ini alasan penting mengapa masyarakat awam HARUS mengakrabkan diri dengan sains. 😕

Anda ingat “Profesor Desa” Djoko Suprapto dan Blue Energy? Ini contoh luar biasa bagaimana masyarakat dan Presiden (!) Indonesia tertipu mentah-mentah oleh ilmuwan palsu. Ini menunjukkan betapa ketidaktahuan masyarakat akan sains bisa dimanfaatkan sedemikian rupa. Meskipun begitu nasi telah menjadi bubur. Seandainya pejabat dan masyarakat Indonesia waktu itu lebih melek-sains dan hati-hati, barangkali peristiwa tersebut dapat dicegah.

 

Penutup: It’s A Beautiful World

 

Singkat cerita, saya ingin memakai kesempatan ini untuk menekankan satu hal: belajar IPA bukanlah hal yang harus dipandang sebagai momok atau menakutkan. Sama sekali tidak. Sebagaimana sudah ditulis di atas, justru IPA itu mempunyai banyak manfaat. Semua orang, terlepas dari background akademisnya, berhak merasai keindahannya. Keindahan di sini sifatnya konseptual.

Sekalinya Anda sudah melihat ada apa di balik jatuhnya buah apel, terbentuknya pelangi, asal mula keragaman umat manusia — hal-hal tersebut akan menimbulkan kesan tersendiri. Susah dijelaskan! 🙂 Kadang-kadang kesan yang ditimbulkannya bisa begitu kuat dan mendalam.

Jangan sia-siakan karunia ini dengan bilang “ah itu emang dari sononya”, “ah emang gue pikirin”. Nooo, you’ll be damned! Rugi kalau mikirnya seperti itu. Syukurilah kecerdasan kita dengan cara memanfaatkannya. Sesungguhnya akal-budi manusia adalah pemberian yang luar biasa. Kebetulan saya punya cerita menarik soal ini.

Sekitar tahun 2007, saya bersilang pendapat dengan beberapa orang yang menolak Teori Evolusi. Orang-orang ini percaya bahwa Tuhan menciptakan semua makhluk bersamaan, sekali jadi. Saya bilang: kalau seperti itu, sama saja dengan menyatakan “Tuhan menciptakan pelangi, tujuh warna sekali jadi. Haleluyah, amin!”. Sementara di baliknya terdapat serangkaian hukum fisika optik maha indah.

Saya bukanlah orang yang religius. For the record, saya seorang agnostik. Meskipun begitu saya percaya: kalau orang beriman menolak sains, itu sama saja dengan menghina Tuhan. Asumsinya Tuhan bekerja dengan proses. Kalau kita mengaku beriman, tapi lebih suka mengabaikan proses yang aslinya indah tersebut… itu sama saja dengan mengabaikan karya besar-Nya di bumi. Padahal harusnya kebesaran itu dihayati dengan seluas dan selengkap-lengkapnya. 😉

***

Akhir kata, belajar IPA/sains/ilmu alam itu adalah sebuah anugerah. Terlepas dari apakah Anda religius atau tidak, apakah Anda agamis, ateis, agnostik, deis, atau lain sebagainya — jangan sia-siakan karunia ini.

Sebab kita tinggal di semesta yang elegan, dan kita beruntung punya kemampuan mengapresiasinya. Amat ironis kalau ternyata kita justru mengabaikan anugerah yang besar tersebut, lantas kembali memeluk pola pikir yang kuno dan menggampangkan masalah.

Read Full Post »

Realisme a la Insinyur

Kalau boleh menilai diri sendiri, saya bisa dibilang orang yang berjiwa insinyur (walaupun punya keberatan pada kuliahnya, tapi itu cerita lain). Bagaimanapun ini bukan hal yang aneh. Sebagai orang yang sekian tahun belajar di jurusan teknik, sudah pasti ada pengaruh yang meresap. Ini sifatnya psikologis: orang-orang di sekitar saya berpikir secara engineering, maka saya jadi ikut terbawa. Kurang lebih seperti itu.

Beberapa pembaca mungkin kurang akrab dengan dunia yang disebut, jadi ada baiknya saya cerita sedikit dulu.

Di dunia insinyur, tuntutan utamanya adalah “bagaimana agar hidup manusia jadi lebih mudah.” Misalnya insinyur elektro; mereka berupaya memudahkan hidup orang yang terkait listrik (misal: desain pembangkit listrik, pengkabelan, dsb.) Insinyur sipil berupaya memudahkan hidup orang dengan bangun-membangun, dan seterusnya. Kasar-kasarnya: kalau dokter punya job description menyehatkan orang, maka insinyur punya job description membuat orang jadi nyaman.

Nah, upaya “membuat orang nyaman” di atas adalah hal yang rumit. Namanya insinyur sudah tentu bekerja dengan teknologi. Ada yang lewat teknologi listrik, mesin, atau lain sebagainya. Semuanya bekerja menghasilkan penemuan lewat teori dan perhitungan. Teori dan perhitungan bagi insinyur, ibaratnya batu bata untuk tukang bangun rumah: elemen penting yang dipakai untuk membangun. Kalau ada itu, semua jadi gampang. Nah tapi ada masalah.

Biarpun insinyur punya seperangkat hukum fisika dan matematika yang bisa dipakai, pengerjaannya tidak mudah. Banyak hambatan yang membuat teori kita jadi tidak sesuai, harus diperbaiki sedikit — biarpun dasarnya sudah benar. Misalnya seperti berikut.

Dalam ilmu fisika, terdapat aturan yang disebut Hukum Bernoulli. Ini adalah hukum yang mengatur jalannya aliran fluida.

Seorang insinyur diminta untuk meneliti aliran limbah dalam pipa. Langsung saja dia hitung dengan Hukum Bernoulli. Ternyata hasil perhitungannya salah! Padahal matematikanya sudah benar, tapi kenapa begitu?

Penyebabnya: karena Hukum Bernoulli cuma berlaku untuk fluida ideal, semisal air murni. Sementara limbah umumnya campur-baur antara padatan, air, dan gas — jauh sekali dari ideal. Jadi perhitungannya tidak menghasilkan apa-apa.

Saya dan teman-teman suka berkelakar soal ini, dan bilang: “Tuh lihat, di dunia ini tidak ada yang ideal. Teori sebagus apapun pasti meleset — jadi pelajaran kita itu aslinya gak guna.”

Tentunya yang di atas itu cuma bercanda. But you get the point. 😛

Ini problem yang selalu menghantui para insinyur di bidang manapun. Teori yang sempurna itu tidak ada. Sedikit-banyak pasti ada kompromi. Bisa saja idenya benar, teorinya benar, dan seterusnya — tapi, di dunia nyata, namanya gangguan itu pasti ada. Entah nilainya besar atau kecil. Tidak mungkin ada sistem di lapangan yang 100% sesuai teori. No way!

Ini mirip membandingkan soal fisika yang dikerjakan anak SMA dengan fisika sebetulnya. Di SMA kita disuruh mengerjakan soal, tapi dalam kondisi ideal: tidak ada hambatan udara, tidak ada gesekan, dan sebagainya. Sementara kondisi sebenarnya tidak begitu. Seringnya sih dunia nyata lebih rumit daripada dijelaskan dalam buku.

Teman saya yang anak elektro pernah cerita tentang Arus Eddy yang mengganggu voltmeter. Lain kali, dosen dari jurusan mesin cerita tentang oli: jadi ada oli masuk mesin, mempengaruhi bensin yang aslinya hendak dibakar. Walhasil output energinya berkurang. Hal-hal semacam itulah. Saya sendiri cengar-cengir saja mendengarnya, sebab, di jurusan saya, hal-hal seperti itu juga terjadi.

Ceritanya saya dan beberapa anggota kelompok pernah praktikum dengan pompa. Sesudah mencatat suhu dan tekanan, datanya harus dihitung dan dibandingkan. Tapi kok perbandingannya tidak cocok? Ternyata ada katup yang ngadat, jadi bukaannya tidak sempurna! Akhirnya aliran air yang dihitung jadi meleset. Baru belakangan si asisten bilang ke anak-anak bahwa alatnya rada terganggu. Tapi secara umum tidak apa-apa — jadi angkanya dikompensasi saja dengan kesalahan sekian-sekian.

Praktikannya sendiri cuma bisa angkat bahu. Mau bagaimana lagi? 😆

***

Jadi, lima atau enam tahun belajar di jurusan teknik mengajari saya satu hal: di dunia ini tidak ada yang sempurna kecuali ide-ide. Teori sebagus apapun, sesempurna apapun, kalau sudah masuk dunia nyata, pasti ada kompromi. Tidak mungkin tidak.

Lalu saya berpikir, jangan-jangan itu juga yang terjadi di ilmu sosial. Bertahun-tahun kita punya teori psikologi, sosiologi, dan ilmu politik, tapi kok kita masih belum paham? Jangan-jangan karena ada banyak elemen yang harus dipertimbangkan di dalamnya, tapi justru terabaikan. Sama halnya dengan kasus arus Eddy dan hukum Bernoulli di atas…

…mungkin. Mungkin lho. Saya kan bukan ahli di bidang itu.

Pada akhirnya, saya sendiri jadi rada skeptis dengan yang namanya “kesempurnaan” atau “100% ini-itu”. Sebab ya, di dunia ini tidak ada yang 100%. Budaya Indonesia, misalnya, tidak 100% Indonesia (ada banyak pengaruh luar juga). Negara yang 100% free market atau sosialis juga tidak ada — yang ada cuma mendekati salah satunya. Tegangan listrik diukur dengan voltmeter, sebagian arusnya ada yang masuk ke voltmeter (jadi akurasinya tidak 100%), dan seterusnya.

Jadi saya pikir, ah kacau nih kalau orang berani bilang, “Sistem pemerintahan sempurna. Dijamin 100% sukses!” Biasanya yang bilang begitu golongan sayap kanan, tapi itu sebaiknya tak dibahas di sini…

***

Di sisi lain, ada juga tidak enaknya dari “didikan” bersikap realistis di atas. Gara-gara itu saya jadi tidak sabaran kalau berurusan dengan orang yang idealis tapi tidak mengerti lapangan. Ini sifatnya universal: tak peduli yang dibicarakan itu politik, sosial, atau keseharian, kalau itu terjadi, biasanya saya jadi mangkel. Perasaan ini susah dijelaskan.

Misalnya waktu ada gerakan “tolak bayar pajak” gara-gara Gayus Tambunan. Saya dongkol betulan waktu itu. Seriously, do they even think? Coba, apa jadinya administrasi negara, kepercayaan investor, dan sebagainya kalau itu terjadi. Ini mirip dengan ilustrasi Hukum Bernoulli di atas: dikiranya dia paham semua masalah, lalu menerapkan teori dari situ — padahal kenyataannya tidak sesederhana yang disangka. Ha!

Lain kali, saya berdebat panas dengan seorang troll soal Israel-Palestina (saya tidak memihak siapa-siapa di situ; ceritanya panjang). Dia bilang HAMAS itulah yang benar. Saya tanya, situ mengerti tidak sejarah geopolitik Yerusalem? Masalahnya bukan sejak 1948 atau khilafah, melainkan sampai zaman Romawi. Eh dia marah. Saya sendiri bukannya tak berusaha kalem, tapi tetap saja…

Hal-hal semacam itulah. Susahnya terbiasa berpikir realistis adalah, kita jadi tidak sabar melihat orang yang naif. Kesannya kok hidup di awan. Idealisme itu bagus, tapi mbok ya diimbangi dengan asupan realitas.

Jadi ini semacam PR juga buat saya. Mengendalikan marah itu gampang, tapi mengendalikan jengkel… wah, susah sekali. Sebab itu tatarannya dalam hati (bukan perbuatan). Saya masih harus belajar banyak soal itu.

 
Meskipun begitu ada juga dampak positifnya. Gara-gara itu, kalau saya memberi saran, jadinya dipandang sebagai “saran yang bermutu”. Pokoknya sebisa mungkin realistis. Ini berlaku terutama kalau sedang mendengarkan orang curhat — saya sih biasa saja, terserah mereka mau terima atau tidak. Sejauh ini sih mereka selalu mau dengar. 😛

Saya sendiri bersyukur mendapat didikan cara berpikir realistis selama di kampus. Paling tidak sekian tahun di sana telah mengajari saya untuk bersikap membumi… hal yang ternyata merembes ke berbagai aspek lain dalam hidup. But hey, that’s what education is supposed to be, right? 😉

Read Full Post »

Berdiri di Atas Pundak Raksasa

Waktu saya masih kuliah dulu, ada sebuah rutinitas yang berlangsung tiap awal semester. Pada saat itu, perpustakaan akan penuh, para mahasiswa mendatangi seniornya, dan tempat fotokopi dipadati pengunjung. Tentunya bukan karena ujian, sebab — seperti sudah disebut — peristiwa ini kejadiannya di awal semester.

Yang benar, para mahasiswa tersebut (termasuk saya) sedang berlomba-lomba untuk bisa dapat buku teks. Metodenya macam-macam: ada yang berusaha meminjam pada senior; ada juga yang memfotokopi dari perpustakaan. Ada juga yang membeli langsung di toko buku — meskipun begitu, karena harganya mahal, biasanya tak banyak yang melakukan. For whatever reason, kegiatan ‘berburu’ buku teks ini kemudian jadi budaya yang lestari di kampus.

Kalau Anda sudah lama mengikuti blog ini, kemungkinan besar sudah pernah baca uraian saya terkait masalah buku teks di atas. Ada banyak hal yang jadi concern saya tiap kali membahas soal ini: harga yang (terlalu) mahal, keharusan untuk menghargai pengarang, juga kebutuhan akademis. Meskipun begitu kali ini saya ingin membahasnya dari sudut pandang yang lebih filosofis.

***

Ada pertanyaan yang timbul tiap kali saya mengecek harga buku teks untuk kuliah. Kalau hendak digeneralisasi, harga pada umumnya berada pada orde puluhan dolar. Buku biasa, tebalnya tak sampai 1000 halaman. Bagaimana bisa harganya semahal itu?

Ini pertanyaan yang dari dulu mengganggu saya. Kalau boleh jujur, saya sering iseng mengecek daftar harga buku di Amazon dan membanding-bandingkannya. Kita ambil dua pasang contoh sebagai berikut.

The Lord of The Rings (kompilasi)
(1216 hlm) = US$ 13.00
Thermodynamics: An Engineering Approach
(1016 hlm) = US$ 67.87

A History of God (paperback)
(496 hlm) = US$ 11.56
Quantum Mechanics for Scientists and Engineers
(574 hlm) = US$ 70.65

Saya pikir ada yang salah di sini. Buku yang tebalnya mirip harganya bisa berbeda begitu jauh. Kalau yang non-akademis bisa untung dengan harga belasan dolar, bagaimana mungkin yang textbook mesti dihargai 5-6 kali lipat?

Di satu sisi, saya tahu bahwa membuat buku itu tidak mudah — untuk melakukannya perlu resource, waktu, dan energi. Pembuatnya harus dihargai. Meskipun begitu ini tidak menjelaskan keheranan saya mengapa harganya sampai semahal itu. Setiap semester di seluruh dunia, mahasiswa selalu membutuhkan buku baru. Pasar mereka stabil. Saya rasa tidak ada alasan memahalkan buku teks sampai 5-6 kali lipat yang lain.

Bisa dibilang inilah awal mulanya saya merasa kecewa dengan model bisnis yang terkait “jualan ilmu”. Ilmu pengetahuan harusnya tak diambil untung. Saya percaya bahwa semua orang punya hak untuk belajar dan jadi pintar. Bagaimana pula orang diasumsikan hidup zaman sekarang kalau tidak pintar? 😐

Adapun kemajuan umat manusia dipengaruhi oleh keberhasilan sains dan teknologi. Jika buku adalah jendela ilmu, maka kesempatan membaca harus dibuka selebar-lebarnya. Setidaknya begitulah pendapat saya.

 

The Joy of Learning and The Power of Knowledge

 

Waktu saya kecil dulu, orangtua saya sering membelikan buku bertema IPA. Topiknya macam-macam: ada yang tentang tata surya, dinosaurus, hingga fisika dan ilmu bumi. Galibnya buku anak sudah tentu bahasanya sederhana dan dilengkapi banyak gambar. Meskipun begitu justru itu yang membuat pikiran kecil saya jadi terdorong.

Barangkali bisa dibilang di situlah awal mula ketertarikan saya pada bidang sains. Saya ingat salah satu buku yang di dalamnya ada percobaan listrik statis: sisir digosok-gosokkan pada kain, kemudian didekatkan pada serpihan kertas. Kertas itu berloncatan, persis seperti disebut di buku! Saya pikir itu menakjubkan. 🙂 Ilmu fisika menunjukkan bagaimana hal yang tidak disangka bisa terjadi. Saya yang waktu itu masih SD amat terkesan melihatnya.

Sudah belasan tahun berlalu sejak orangtua saya membelikan anak-anaknya berbagai macam buku tersebut. Meskipun begitu pengaruhnya masih terasa sampai sekarang: buku-buku itulah yang membuat kami jadi suka membaca dan belajar. Selalu ada yang baru tiap kali kami membuka buku dan belajar darinya.

Entah itu berupa nama dinosaurus, lapisan kulit bumi, atau sistem tata surya. It’s just fascinating. Kadang-kadang ada eksperimen yang bisa dilakukan sendiri. Semakin banyak membaca, kami jadi semakin paham tentang jalannya alam semesta. Oh, ternyata begini. Oh, ternyata begitu. Oh ternyata bumi itu bulat…

Banyak hal menarik yang bisa didapat lewat membaca buku. Saya pikir semua orang harus mencobanya. Atau paling tidak, harus diberi kesempatan mencoba. Jangan sampai orang tak pernah mengalami hanya gara-gara tak punya kesempatan.

Adapun yang di atas itu baru di bidang IPA. Bagaimana dengan di bidang lain? Geografi, Kita bisa belajar tentang lokasi-lokasi negara dan hasil buminya. Sejarah, kita bisa belajar tentang perjalanan peradaban manusia. Filsafat, kita bisa belajar tentang ide-ide yang membentuk dunia…

…dan seterusnya. Saya rasa Anda paham maksud saya. Ilmu pengetahuan itu menarik. Dengan pengetahuan kita memandang dunia; melebarkan cakrawala. Dan dari situ, siapa yang tahu?

Barangkali kelak muncul calon ilmuwan, dokter, dan insinyur dari situ. Saya suka membayangkan, apa jadinya jika Newton dan Einstein tidak pernah berkenalan dengan matematika. Akankah mereka tetap jadi jenius yang mengubah dunia? Mungkin — tapi jelas bukan sebagai ahli fisika kelas wahid.

Saya pikir ini alasan bagus kenapa kita harus memberikan akses pengetahuan seluas-luasnya ke masyarakat. Boleh jadi saat ini ada calon jenius yang sedang menunggu di desa terpencil di kaki gunung…

***

Di masa SD dulu, saya pernah menonton sebuah serial fiksi ilmiah berjudul Spellbinder (review di [sini]). Ini serial buatan Australia yang dulu tayang di ANTV tahun 1990-an.

Spellbinder bercerita tentang sekelompok bangsawan yang mempunyai teknologi canggih tapi merahasiakannya dari masyarakat. Mereka mempunyai pesawat tenaga koil, komunikasi radio, dan sebagainya — sementara masyarakat sekitarnya hidup bertani di desa. Dengan teknologi itu mereka mengesani pada masyarakat bahwa mereka adalah dewa: bisa terbang, bisa berkomunikasi jarak jauh, dan sebagainya. Mereka tinggal di istana sementara rakyat jelata tinggal di gubuk.

Akan tetapi kisahnya tidak berhenti sampai di situ. Dalam serial tersebut rakyat jelata disuruh bersujud dan membayar upeti pada para bangsawan. Jika tidak, maka mereka akan dihukum dengan kekuatan “sihir” (baca: teknologi).

Di sini saya ingin mengedepankan betapa dahsyatnya kekuatan ilmu. Sheer knowledge means sheer power. Ia bisa jadi pembeda antara yang makmur dan melarat, yang menindas dan tertindas.

Sama halnya dengan ketika di abad pertengahan orang belum mengerti ilmu kimia. Tidak ada pasta gigi, tidak ada sabun, shampoo, dan sebagainya. Sekarang? Boro-boro mandi tak pakai sabun. Gosok gigi cuma sekali sehari saja sering dianggap kurang!

 

Mengapa Harus Menyebarkan Ilmu?

 

Sebagaimana sudah diuraikan panjang-lebar di atas, saya adalah orang yang sangat mendukung persebaran ilmu pengetahuan seluas-luasnya di masyarakat. Alasan filosofisnya ada tiga:

Pertama, manusia pada hakikatnya makhluk yang berpikir. Semua orang punya hak untuk belajar dan jadi pintar — termasuk di dalamnya adalah hak untuk mendapatkan ilmu seluas-luasnya.

Kedua, ilmu pengetahuan berpotensi jadi sarana perwujudan kesejahteraan masyarakat. Tidak selayaknya masyarakat dihalang-halangi dari ilmu krusial seperti kedokteran, insinyur, dan sebagainya. (I’m looking at you, textbook publishers)

Ketiga, ilmu pengetahuan itu bukan hak milik, melainkan sekadar penemuan. Kalkulus tetap kalkulus tak peduli penemunya Leibniz atau Newton. Seperti yang saya uraikan di posting blog tempo hari, kebenaran itu cuma ada satu. Tidak usahlah diperebutkan jadi milik siapa. 😛

Saya pikir tiga poin di atas cukup jelas. Ketika saya bilang bahwa “ilmu pengetahuan harusnya tak diambil untung”, sebenarnya alasannya seperti di atas. (ada juga beberapa yang tersirat dari paragraf-paragraf sebelumnya, tapi sebaiknya tidak diuraikan lagi di sini)

Oleh karena itulah, saya tidak habis pikir dengan kasus “jualan buku” yang disebut di awal tulisan. Bagaimana bisa buku sains/ilmu pengetahuan dijual sebegitu mahalnya. Mengulang pertanyaan di awal tadi: saya tahu, membuat buku itu tidak mudah. Pembuatnya harus dihargai. Tapi masa sih sampai segitunya? 😐

 

The Case For Free Culture

 

Sebagaimana bisa dilihat, saya cenderung tidak setuju pada harga buku yang terlalu mahal. Alasannya sederhana: buku yang terlalu mahal akan sulit terjangkau. Masyarakat akan semakin terpisah dari ilmu. Pada akhirnya persebaran ilmu jadi terhambat. Sementara ini bertentangan dengan filosofi saya di atas.

Masalahnya, masyarakat umum (termasuk saya) hampir tidak punya kuasa untuk memurahkan harga buku. Semua di tangan pihak penerbit. Lalu bagaimana solusinya?

Sejujurnya, saya bisa dibilang relatif bersimpati pada Free Culture Movement. Perlahan tapi pasti sekelompok orang (sebagian besar akademisi) mulai paham akan problem persebaran ilmu ini. Seiring dengan tumbuh-kembangnya internet mereka mulai menyebarkan ilmu yang mereka miliki — walaupun tentunya tidak sedetail kalau dituangkan lewat buku. The experts have talked back, so to say. Dan saya pikir ini tren yang menggembirakan.

Saya pribadi amat terkesan pada situs-situs yang, kalau boleh dibilang, merupakan “gudang ilmu”. Misalnya Wikipedia, MIT OpenCourseWare, Stanford Encyclopedia of Philosophy. Juga pada para ilmuwan/profesor yang bersedia berbagi ilmu lewat blog: Pak Rovicky, Greg Laden, Yann Klimentidis, Philosophical Disquisitions, Bu Mathilda… the list goes on and on. Di tengah-tengah kesibukan mereka masih menyempatkan diri mem-publish blog terkait bidang kerjanya. Sedikit banyak menjembatani pengetahuan mereka ke masyarakat, saya rasa usaha mereka layak dikagumi.

Di sisi lain, masalah textbook belum ter-cover sepenuhnya (walaupun ada upaya ke arah situ). Well, maybe in the future? We shall see…

***

Bagaimanapun, terlepas dari statusnya yang masih baby step, persebaran ilmu lewat internet menunjukkan tren yang positif. Saya pribadi berharap bahwa suatu hari nanti kita akan punya perpustakaan besar di internet, di mana isinya open textbook berkualitas. Kelak jika anak (atau cucu) saya kuliah dan hendak mencari buku, ia bisa browsing dan mengunduhnya secara legal. Tempat di mana ilmu bisa didapat dengan mudah, gratis, dan terstandarisasi secara akademik… I may be daydreaming, though. But to be honest it sounds tempting!

 

Epilog: Berdiri Di Atas Pundak Raksasa

 

Bicara tentang ini, saya jadi ingat lagi pada kisah yang dialami oleh Bapak Isaac Newton. Suatu ketika beliau pernah ditanya tentang pencapaiannya yang luar biasa. Bagaimana sih, kok bisa menemukan hukum yang hebat?

Ditanya begitu beliau menjawab:

“Jika saya bisa melihat lebih jauh daripada orang lain, itu karena saya berdiri di atas pundak raksasa.”

Sebenarnya ini adalah metafora. Maksud sebenarnya adalah: Newton menemukan hukumnya karena berlandas pada hasil penelitian ilmuwan lain (e.g. astronom Johannes Kepler dan Galileo Galilei). Tanpa hasil kerja mereka belum tentu ia akan sukses.

Sekarang kita bayangkan diri kita sebagai orang kerdil di dunia ilmu. Jelas, kita tidak bisa dibandingkan dengan Newton dan kawan-kawannya. Meskipun begitu orang kerdil sekalipun bisa melihat lebih jauh kalau berdiri di tempat yang tinggi. Contohnya tentu saja gampang.

Misalnya saya; saya tidak lebih jago daripada Newton. Tapi di kuliah saya belajar Fisika Kuantum. Newton tidak pernah belajar Fisika Kuantum. Jadi saya lebih hebat! Kan begitu?

*dilempar sandal*

*bletaaaakk*

…

…

…

Ahem. Kembali serius. (=3=)

Saya pribadi membayangkan bahwa, kelak, jika proyek open textbook dan free culture berhasil, kita yang kerdil ini bukan saja dapat berdiri di atas bahu raksasa. Saya pikir kita akan berdiri di atas gunung! 😯 ‘Gunung’ ini adalah sebuah perpustakaan besar di mana karya dari kampus-kampus ternama terangkum di dalamnya. Mulai dari MIT, Harvard, Berkeley; Sorbonne, TU Delft, Universitas Munich; dan seterusnya. Boleh jadi sekalian dilengkapi catatan kuliah dari Profesor terkenal. Semua dapat diunduh dengan gratis, bebas dikopi dan diperbanyak.

Saya pikir ini bukan tidak mungkin terjadi. 😕 Agak terlalu mengawang, ya — tapi bukan berarti mustahil.

Sebab, menurut Bapak Robert Goddard:

“It is difficult to say what is impossible, for the dream of yesterday is the hope of today and the reality of tomorrow.”

Jadi, mari kita bermimpi… 😆

*lho kapan bangunnya*

Read Full Post »

A Tale of Two Scientists

Sekitar tahun 1972, Bapak Stephen Hawking sempat berseteru dengan sesama ilmuwan Jacob Bekenstein. Ini masanya ketika ilmu kosmologi masih amat muda dan belum banyak dipahami orang. Waktu itu Hawking masih berumur 30, dan belum menyempurnakan teori Big Bang — sementara Bekenstein adalah asisten profesor berumur 25 tahun. Pemicu keributannya adalah diskusi mengenai lubang hitam.

 

diskusi yang menyedot perhatian massa™

 

Tentunya menarik kalau kita langsung membahas apa yang membuat kisruh di antara mereka. Meskipun begitu, sebelum sampai ke sana, ada baiknya kita bicara dulu tentang “lubang hitam” yang jadi masalah. 🙂

 

Lubang Hitam. Apa itu Lubang Hitam?

 

Lubang hitam (alias black hole) adalah sebuah obyek kosmologi. Dinamai seperti itu karena ia memiliki gravitasi maha dahsyat — berkas cahaya sekalipun, jika lewat terlalu dekat, akan disedot langsung olehnya.

 

simulasi komputer penampakan lubang hitam (image courtesy of wikipedia)

 
Nah, gravitasi lubang hitam ini disebabkan oleh massa yang luar biasa besar. Di SMA kita pernah belajar tentang gravitasi Newton: makin besar massa, makin besar gaya tariknya. Lubang hitam juga mengikuti prinsip tersebut (walaupun detailnya agak berbeda). Para ilmuwan memperkirakan bahwa lubang hitam umumnya bermassa antara 3 hingga 10 kali matahari — ini adalah angka yang sangat besar.

Sebagai gambaran, percepatan gravitasi kita sehari-hari (9.8 m/s²) diakibatkan oleh massa bumi sebesar:

 

m_bumi = 5.9742 × 10²⁴ kilogram

 

Di sisi lain, massa bumi adalah sekitar sepersejuta dari massa matahari. Massa matahari adalah sebesar:

 

m_matahari = 1.98892 × 10³⁰ kilogram

 

Jadi bisa kita bayangkan dahsyatnya gaya tarik yang dihasilkan lubang hitam. Puluhan juta kali gravitasi di bumi! 😮

***

Singkatnya, bisa dibilang bahwa lubang hitam memiliki gravitasi yang luar biasa. Jika ada benda lewat terlalu dekat, maka benda itu akan jatuh tersedot ke dalamnya. Tak peduli apakah dia punya massa (komet, planet, dsb.) atau tidak bermassa (e.g. berkas cahaya). Semua tunduk pada aturan yang digariskan Relativitas Umum.

Tidak ada yang bisa lolos darinya, tapi… benarkah demikian?

 

Debat Dua Ilmuwan: Hawking vs. Bekenstein

 

Sekarang kita kembali pada dua ilmuwan yang disebut di awal. 😉

Sekitar tahun 1972, para ilmuwan masih meraba-raba tentang fenomena lubang hitam. Waktu itu mayoritas sepakat bahwa lubang hitam tidak bisa dideteksi secara langsung. Sederhana saja: apanya yang dideteksi, wong tidak ada yang keluar. Jikapun ada sinyal radio dari dalam lubang hitam, dipastikan akan tersedot kembali ke dalamnya.

Anggapan waktu itu adalah bahwa lubang hitam bersifat seperti vacuum cleaner. Benda bisa masuk, tapi tak bisa keluar.

Nah, dengan asumsi di atas, Hawking merumuskan sebuah hukum lubang hitam. Menurut Hawking,

“Tidak mungkin ada lubang hitam yang mengecil. Ukuran lubang hitam cuma bisa tetap atau bertambah besar.”

Bekenstein mendengar rumusan Hawking di atas. Meskipun begitu, ia tidak sekadar mengamini — melainkan membuat teori baru darinya.

“Hukum temuan Hawking menunjukkan paralel dengan termodinamika klasik. Saya mengajukan ide bahwa lubang hitam memiliki entropi. Entropi ini diwakili oleh luas permukaan Hawking.”

Di sinilah perseteruan antara Hawking dan Bekenstein dimulai. Menurut Hawking, Bekenstein telah berbuat ngaco: kalau suatu benda punya entropi, pastilah ada suhu/radiasi yang dipancarkan. Sementara lubang hitam harusnya tidak begitu.

Di sisi lain, Bekenstein kukuh: setiap benda material mempunyai entropi. Kalau lubang hitam menyerap benda material, maka sudah pasti entropinya bertambah. Tidak mungkin lubang hitam menyalahi hukum termodinamika. Berarti Hawking yang salah! 😮

***

Singkat cerita, dua ilmuwan ini kemudian terlibat perang pena. Selama bertahun-tahun Hawking mencoba menjatuhkan argumen Bekenstein. Menarik kalau diperhatikan bahwa, di masa sekarang, kita melihat nama Hawking amat terkenal, sedangkan Bekenstein tidak.

Pembaca mungkin mengira bahwa Hawking menang mudah — tapi ceritanya tak sesederhana itu.

 

The Bittersweet Irony

 

Di tahun 1974, Hawking mengadakan seminar tentang teori lubang hitam temuannya. Dalam seminar ia mengumumkan ide yang kelak jadi pijakan dunia kosmologi: Radiasi Hawking. Teori ini dipuji-puji karena menyatukan mekanika kuantum, relativitas umum, dan termodinamika dalam satu framework.

Banyak yang menilai bahwa ini karya ilmiah terbesar temuan Hawking. Meskipun begitu, tahukah pembaca apa yang ironis?

Teori Radiasi Hawking ternyata memakai ide Bekenstein.

Iya, betul. Orang yang didebat habis-habisan oleh Hawking ternyata justru jadi pilar karya besarnya. Bekenstein benar bahwa lubang hitam mempunyai entropi, tunduk pada termodinamika, dan sebagainya. Dia cuma lupa satu hal:

Benda yang punya entropi harus punya suhu atau memancarkan radiasi

Hawking-lah yang menyempurnakan kecacatan itu. Teori Radiasi Hawking menyatakan bahwa lubang hitam mempunyai entropi, mempunyai suhu, dan memancarkan radiasi. Persis seperti kata Bekenstein. Hanya lebih sempurna.

Bekenstein sial karena dia berada di jalan yang benar tapi tidak menangkap detailnya. Hawking beruntung karena — sembari mendebat Bekenstein — ia melihat kemungkinan baru dan menganalisis detailnya. Barangkali kalau tak ada Bekenstein, Hawking takkan sesukses itu. Siapa yang tahu? 😉

Mengutip Hawking dalam bukunya sendiri, “A Brief History of Time”:

“I must admit that in writing this paper I was motivated partly by irritation with Bekenstein, who, I felt, had misused my discovery of the increase of the area of the event horizon. However, it turned out in the end that he was basically correct, though in a manner he had certainly not expected. […] the more I thought about it, the more it seemed that the approximations really ought to hold.”

Adapun di masa kini kalangan ilmiah mengakui jasa Bekenstein. Teori Radiasi Hawking sering disebut Teori Bekenstein-Hawking untuk menghormatinya. Toh ini tidak mengubah kenyataan. Amatlah ironis bahwa Hawking terpaksa menerima ide Bekenstein yang dia hujat, menyempurnakannya, dan jadi besar karena itu.

 

The One Truth

 

Bicara tentang ini, tahu tidak, saya jadi pada ingat pada apa? Saya jadi ingat pada Shinichi Kudo. 😆

Iya, Shinichi Kudo yang itu. Tokoh detektif SMA di komik Detektif Conan. Ada satu ucapannya yang memorable yang — kalau saya tidak salah ingat — disampaikan di komik nomor 10. Waktu itu ia mendapat tantangan dari sesama detektif Heiji Hattori.

“Dalam penyelidikan, tidak ada menang atau kalah. Sebab kebenaran cuma ada satu.”

Dan memang begitulah adanya. Di atas segala perbedaan pendapat, kebenaran itu berdiri sendiri. Kebenaran cuma ada satu — tidak terpengaruh oleh mereka yang mendebatkannya! 🙂 Contohnya sudah kita lihat lewat ilustrasi dua ilmuwan di atas.

Ketika Hawking mendebat Bekenstein habis-habisan, itu tidak mengubah kenyataan bahwa Bekenstein berkata benar. Justru pada akhirnya Hawking harus menerima “kebenaran” Bekenstein. Adapun dengan berbuat begitu, Hawking membuka babak baru di dunia kosmologi.

Saya tertarik mengamati dua orang ini dalam konteks menang-kalah secara akademis. Siapakah yang menang? Siapakah yang kalah? Susah untuk dipastikan, sebab masing-masing punya kontribusi. Tetapi, sebagaimana diindikasikan lewat kutipan: sesungguhnya tak ada yang menang atau kalah. Perkara seperti pencapaian akademis dan sebagainya itu semu belaka.

Nyatanya Bekenstein dan Hawking sama-sama mengejar kebenaran. Kebenaran yang cuma ada satu. Dan mereka berdua sampai di sana dengan saling bantu… biarpun mungkin tanpa disadari. Di sini kita lihat bahwa kontribusi mereka saling terikat, academic achievements be damned.

***

Jadi, setelah berpanjang-panjang sampai sini, inti cerita di atas adalah…

…

…

…apa ya? Sebenarnya cuma mau cerita saja sih. 😆 Saya rasa pembaca bisa menarik pesan moralnya sendiri-sendiri. Bagaimanapun kisah ini sudah menarik kalau dijabarkan begitu saja, jadi yah begitulah. 😛

Saya pribadi terkesan dengan sikap legowo yang ditunjukkan oleh Hawking. Dengan mengakui kebenaran Bekenstein, ia berhasil merumuskan karyatama di dunia ilmiah. Bagaimana jika Hawking berkeras menolak Bekenstein? Boleh jadi dia takkan menemukan Teori Radiasinya tersebut. Kemajuan dunia kosmologi barangkali akan terhambat bertahun-tahun. Tapi bukan itu yang kita bahas di sini.

Often times, there is wisdom inside the humble pie…

 

 

——

Bacaan Lebih Lanjut:

• A Brief History of Stephen Hawking ~ New Scientist (link)
• Stephen Hawking: “A Brief History of Time” (1988) (buku)
• J.P. McEvoy & Oscar Zarate: “Introducing Stephen Hawking” (2005) (buku)

Read Full Post »

Dari Padang-Padang Jauh di Afrika: Tentang Ras, Multiras, dan Kemanusiaan

Pembaca, pernahkah Anda membayangkan tentang manusia pertama? Sosoknya saya serahkan pada Anda. Jika Anda religius, boleh membayangkan Nabi Adam; jika tidak religius, boleh membayangkannya dalam konteks single origin hypothesis.

Sudah? Sekarang, bayangkan manusia pertama tersebut berkembang biak. Beranak-cucu, hingga punya banyak keturunan. Hingga kemudian terbentuk sebuah keluarga besar “manusia purba”.

Dan kisah ini pun dimulai…

 

I. Migrasi

 

Pertama-tama, mari kita bayangkan keluarga besar yang sudah disebut. Selama ini keluarga besar manusia tinggal di sepetak tanah. Benua Afrika yang subur adalah tempat mereka tinggal — semua kebutuhan terpenuhi di situ. Jika ingin makan daging, mereka berburu; jika tidak, mereka memetik buah dan daun. Kehidupan masih sederhana dan belum ada struktur sosial.

Meskipun begitu, seiring waktu, keluarga besar tersebut mulai membengkak. Anak-beranak, generasi ke generasi, hingga akhirnya jumlahnya jadi besar. Afrika yang tadinya makmur tak lagi cukup menampung mereka. Ibaratnya, makanan hanya untuk 10 orang, tapi populasi sekarang 50 orang. Maka mereka pun memutuskan mencari tanah baru.

Sedikit demi sedikit mereka pun berjalan…

 

^{(image courtesy of University of Texas)}

 
Keluar dari Afrika. Menuju tempat-tempat baru yang sebelumnya asing — hingga akhirnya mendarat di berbagai pelosok bumi.

 

^{(image courtesy of San Diego State University)}

 

Sebagian memilih Eropa, sebagian lagi jalan terus sampai Asia. Sebagian lagi menyabung resiko menyeberangi Selat Bering; menjadi nenek moyang bangsa Aztec dan Inca. Adapun sebagian kecil mencoba berperahu melewati Samudra Hindia dan Pasifik.

Dari satu titik di benua Afrika, mereka menyebar mencari tanah-tanah baru. Perjalanan ini berlangsung selama puluhan ribu tahun.

 

II. Adaptasi

 

Syahdan, keluarga besar manusia sekarang tersebar di muka bumi. Ada yang memiliki tanah di Amerika; ada yang di Eropa dan India. Perlahan-lahan mereka menyesuaikan diri dengan lingkungan baru.

Yang tinggal di Eropa mendapat cuaca dingin dan sedikit matahari. Tubuh mereka pun beradaptasi: kulit yang tadinya gelap kini menjadi terang. Warna mata berganti menjadi cerah. Lingkungan yang tak bersahabat menuntut kerja keras… menghasilkan badan yang tinggi dan besar.

Yang tinggal di Asia Tengah mendapat lebih banyak matahari, tetapi tanahnya berdebu dan bergurun. Perlahan-lahan mereka mengembangkan bentuk mata sipit dan kulit coklat. Berkembanglah cikal-bakal ras mongol yang sekarang kita kenal.

Yang tinggal dekat khatulistiwa memiliki sinar matahari sepanjang tahun. Cuaca basah dan tanahnya subur. Tidak perlu berburu, apalagi bekerja menaklukkan alam seperti saudaranya di Eropa — maka berkembanglah ras yang badannya kecil-lincah dan berkulit cokelat.

Sedangkan yang tinggal di Afrika tetap dengan ciri-cirinya sejak awal. Berbadan kuat dan besar sebagai pemburu, berkulit gelap menangkal matahari. Mata dan rambut mereka hitam oleh pigmen penangkal ultraviolet. Maka demikianlah ras Afrika yang kita kenal sekarang.

Tentunya ada banyak ras lain yang belum disebut. Meskipun begitu, empat contoh di atas harusnya cukup jelas untuk mengilustrasikan konsep “ras” dan asal-usulnya — saya yakin Anda paham apa yang saya maksud. 😉

 

III. Reuni

 

Nah, setelah ribuan tahun terpisah, ras-ras manusia ini kemudian bertemu kembali. Dunia kita ini memang aneh — semua yang tadinya berpencar, kemudian bertemu lagi pada akhirnya. 😀 Air laut naik jadi air hujan, jatuhnya ke bumi lagi. Biji padi disemai di sawah, akhirnya masuk ke lumbung. Demikian juga umat manusia yang beragam ras di atas.

Berkat kemajuan transportasi, sekarang tidak sulit bagi kita bertemu orang di benua lain. Tinggal naik pesawat atau kapal laut, maka jadilah. Malah bukan saja kita bertemu — kalau mau, menikah dengan orang ras lain pun tidak masalah! 🙂

Inilah yang disebut sebagai gene flow dalam konteks biologi. Orang-orang dengan genetik yang berbeda, dari tempat yang berbeda, bisa bertemu dan berkumpul di satu tempat. Mengutip peribahasa: “Asam di gunung, garam di laut, bertemu di belanga”. Contohnya ada banyak di sekitar kita.

Tidak percaya? Coba saya tanya. Sepanjang hidup Anda di Indonesia, ada berapa banyak kenalan yang berdarah Arab? Tionghoa? Indo? Berani taruhan — pasti lebih dari satu!

Adapun itu baru di Indonesia. Di Amerika Serikat, negara yang terkenal membuka diri pada imigran, terdapat populasi kulit putih, kulit hitam, Asia, Inuit, dan Hispanik. Jadi mungkin bisa dibilang: umat manusia yang tadinya terkotak-kotak oleh ras, kini sedang merapat kembali dan bersatu dalam belanga.

 

IV. Multiras: Melampaui Batas Suku

 

Sebagaimana sudah disebut, di masa kini ras-ras yang berbeda — hasil adaptasi dan evolusi ribuan tahun — mulai bertemu kembali. Orang-orang dari tempat yang jauh saling berinteraksi; beberapa malah sampai menikah dan berketurunan. Otomatis, ini berarti munculnya satu genre identitas baru: identitas multiras.

Atau, kalau boleh dibilang, anak-anak yang lahir dari perkawinan beda suku. Di Indonesia kita menyebutnya “blasteran”.

Saat ini fenomena multiras adalah hal yang umum. Paman saya, orang Jawa, menikah dengan wanita Batak dan mendapat seorang anak. Teman ngobrol saya waktu kuliah berdarah Arab. Cinta pertama saya gadis Indo-Padang, dan lain sebagainya. Pada akhirnya ini menunjukkan satu hal: identitas kita bukan lagi tunggal dan terkotak. Melainkan campursari antara budaya sini, budaya situ, genetik sini dan genetik situ.

Barangkali lebih mudah jika ditunjukkan lewat nama. Dulu selebriti kita punya nama “Indonesia” seperti Roekiah dan Raden Mochtar. Sekarang kita punya Rianti Cartwright, Indra Bruggman, Farah Quinn. Di Kanada ada David Suzuki; di Prancis ada Patrick Vieira; di Jerman ada Mehmet Scholl. Masih banyak contoh lain yang takkan muat disebut di sini.

Poin saya adalah, pada akhirnya, kita — sebagai manusia — mulai kembali “menyatu” setelah terpisah jarak. Baik itu jarak genetik, jarak budaya, dan jarak sejarah. Kehadiran mereka yang multiras adalah buktinya.

Betapapun di luarnya kita terlihat berbeda, sebenarnya kita datang dari tempat yang sama. Dari padang-padang yang jauh di Afrika, kita mengembara, terpisah, dan akhirnya bercampur lagi. Asia bercampur Eropa, Indian bercampur Eropa, Asia bercampur Afrika… dan lain sebagainya.

Boleh jadi di masa depan umat manusia semuanya ras campursari. Mungkin seperti Tiger Woods dan Obama? Siapa yang tahu? 😉

 

^{Dua bapak di atas, biarpun sekilas berkulit hitam, sebenarnya mewarisi genetik banyak ras.
Tiger Woods (kiri): keturunan Thai, Cina, Belanda, Afrika, Indian.
Barack Obama (kanan): keturunan Kenya-Amerika, ibu berdarah Inggris.}

 

V. Unity in Diversity

 

Hari ini, ketika sedang menulis post ini, saya jadi ingat lagi pada pelajaran PPKn yang didapat waktu sekolah. Anak-anak biasanya bosan dengan pelajaran ini — sekadar mengulang hal biasa, tidak penting, dan lain sebagainya. Meskipun begitu ada satu poin yang diajarkan di sana, yang paling saya ingat sampai sekarang:

Jangan membeda-bedakan teman. Jangan berbuat kesukuan. Jangan mengungkit SARA. Ingat Bhinneka Tunggal Ika: biarpun berbeda-beda tetapi satu jua.

Now how true that statement holds! Bukan saja kita berbeda-beda tapi satu, kita memang satu dari sananya. Berasal dari tempat yang sama di Afrika, kita kemudian berpencar — dan sekarang menuju untuk bersatu lagi. Hanya kepicikan dan rasa naif yang membuat kita mengingkarinya.

Sebagaimana sudah kita lihat bersama di atas. Semua bentuk kesukuan dan ras itu pada dasarnya hanya ilusi. Siapapun orangnya, tak peduli dia berdarah Melayu, Cina, Arab, Indian, Eropa, Eskimo — asalkan sesama manusia, maka dia adalah keluarga. And that’s all that matters.

***

Maka benarlah penulis masyhur H. G. Wells berkata, “Our true nationality is mankind.” Beliau bukan ilmuwan, apalagi ahli sejarah. Meninggalnya pun baru abad lalu. Meskipun begitu, saya pikir ucapan beliau mengilustrasikan sejarah panjang manusia dengan tepat.

Atau, kalau saya boleh mengadaptasinya di sini: We were one, are one, and will be one. In the end, our true nationality is mankind.

Anda setuju? 😉

Read Full Post »

Mengapa Takut Gelap?

Dulu, waktu masih SMP, saya lumayan suka nonton serial TV berbau paranormal. Genrenya macam-macam: mulai dari yang fiksi (The X-Files, Poltergeist); dokumenter (Sightings); hingga yang ‘sekadar terinspirasi’ seperti Psi Factor-nya Dan Aykroyd. Saya sendiri kurang paham kenapa saya suka. Mungkin karena temanya bermain-main dengan misteri, makanya jadi menarik… tapi bukan itu yang hendak saya bahas kali ini.

Waktu itu sekitar tahun 1998, dan saya belum lama masuk SMP. Pembaca yang nonton X-Files zaman segitu pasti tahu bahwa acara tersebut mulai pukul 21:30. Kadang-kadang tertunda oleh Liputan Khusus TVRI — kalau itu terjadi, selesainya bisa molor sampai pukul sebelas malam. Jelas bukan jam tidur yang sehat untuk anak semuda itu. Walhasil saya harus bernegosiasi dengan ibu supaya boleh nonton.

Ibu saya, liberal as she ever was, memberi izin: cuma satu kali seminggu^[1]. Lampu harus mati, dan tidak boleh berisik. Maka jadilah saya nonton berbagai serial tersebut dalam gelap…

 

Masalahnya…

 
…TV ada di ruang tamu, sementara kamar tidur saya letaknya di lantai dua. Saya baru lulus SD — tapi nekat nonton berbagai acara tersebut sampai jauh malam. Dan kalau boleh jujur… ya, saya takut. 😐

Anda mungkin tak menyangka kalau pernah baca tulisan saya yang ini, tapi begitulah adanya. Waktu SD dulu saya penakut (walaupun setelah masuk SMP jadi agak berani). Bayangkan diri Anda sebagai anak 12 tahun, habis nonton Poltergeist di malam Jumat, dan naik tangga gelap-gelapan ke kamar tidur. Persis itulah pengalaman saya. (=3=)

Adapun rumah saya letaknya dekat kuburan, dan ada pohon besar di dekat situ^[2]. Maka lengkaplah…

 

The Other Kind of Darkness

 
Seperti yang sudah saya tulis di atas, dulunya saya ini penakut. Setiap kali membahas paranormal, saya gentar; setiap kali nonton film seram tengah malam, saya terbayang. Meskipun begitu, setelah beberapa lama dan kilas balik, saya akhirnya sadar akan satu hal.

Bukan hantu, penculikan oleh alien, atau lain sebagainya yang saya takuti. Yang membuat saya gentar selama itu cuma satu:

 

GELAP

 

Bukan “gelap” dalam artian lampu mati atau tidak ada cahaya, melainkan “gelap” dalam arti yang lain. Saya gentar karena saya tidak paham apa sesungguhnya yang saya bayangkan.

Ketakutan saya pada alien, UFO, dan hantu bukan karena mereka seram dari sananya — melainkan karena saya tidak paham. Mereka itu apa? Seandainya saya ketemu mereka, apa yang akan terjadi? Apakah mereka jahat atau baik? Saya tidak tahu. Dan oleh karena itu, saya jadi takut.

Sadarkah Anda, kalau orang melihat penampakan hantu, biasanya reaksi mereka adalah:

“Hiiii… apa ituuu….???

Perhatikan pertanyaannya. Perhatikan kengeriannya.

Pada akhirnya, saya menyadari bahwa kita — manusia pada umumnya — bukannya takut pada yang gaib. Kita bukannya takut pada hantu, alien, jin genderuwo, dan kawan-kawannya. Kita sekadar takut karena tidak mengerti. Dan karena tidak mengerti, kita cenderung berpikiran yang seram-seram saja.

Seandainya kelak hantu bisa dijelaskan dengan ilmu fisika, masihkah kita akan takut? Saya rasa, tidak! 🙂

 

 

Dulu waktu saya SMA, saya sering pulang larut malam lewat gang sepi (ada kegiatan ekstrakurikuler, rumah saya jauh). Kemudian rasa takut menyergap: bagaimana kalau ada perampok? Bagaimana kalau ada tukang palak? Atau — yang rada aneh — bagaimana kalau ada penampakan hantu?

Kalau dipikir sekarang rasanya lucu, tapi sebenarnya, saya bukannya takut pada perampok betulan, tukang palak betulan, atau hantu betulan. Yang saya takuti adalah imajinasi saja. Dan imajinasi itu — yang seram-seram itu — timbul karena saya tidak tahu apa yang menunggu saya di kegelapan gang. 😉

 

Mengapa Kita Takut Gelap?

 
Di sisi lain, ternyata istilah “gelap” dalam makna konotasi berhubungan dengan “gelap” dalam makna denotasi. Bahwasanya dua-duanya sama-sama membuat kita gentar pada ketidakpastian. 😕

Kita sering bertanya, kenapa banyak orang takut gelap? Menurut para ilmuwan hal itu bermula sejak zaman manusia purba dulu^[3]. Atau, kalau boleh dibilang, merupakan animal instinct dalam diri kita.

Sewaktu manusia masih hidup berburu, mereka harus keluar-masuk hutan, berhadapan dengan aneka ragam predator. Di sini kemampuan melihat dan mengenali medan menjadi amat penting. Apabila terdapat pemangsa, maka lebih baik menghindar.

Adapun di malam hari penglihatan manusia menjadi lemah, sebab memang matanya tidak didesain untuk itu. Sedangkan banyak hewan buas bersifat nokturnal, semisal harimau, serigala, dan macan tutul.

Walhasil, manusia purba mengembangkan insting untuk bermain aman: “Daripada bahaya, lebih baik kita menghindari tempat gelap. Mana tahu kalau ada harimau atau beruang di situ.”

Insting itulah yang kemudian diturunkan pada kita. Masalahnya ada di kalimat terakhir: “Mana tahu kalau ada harimau atau beruang.”

Jika manusia purba khawatir ada pemangsa di hutan yang gelap, maka kita, manusia modern, punya ketakutan yang mirip. Barangkali ada perampok bersembunyi di gang sepi. Barangkali ada pocong hendak menampakkan diri. Atau, kalau meminjam pengalaman Fox Mulder di X-Files: barangkali ada alien yang siap menculik adik saya di malam hari…

 

Science As A Candle In The Dark
 

Lalu, bagaimana caranya supaya kita menangkal rasa takut itu? Jawabannya ternyata sederhana. Karena kita takut pada yang tak pasti, kenapa tidak dipastikan saja biar jelas!?

Pembaca reguler blog ini mungkin sudah pernah membaca pengalaman ibu saya di post yang dulu. Meskipun begitu, ada baiknya jika saya tampilkan lagi di sini.

Sekitar duapuluh tahun lalu, ibu saya bertugas di sebuah desa terpencil di pulau Jawa. Saat itu belum ada penerangan listrik di sana, dan beliau tinggal sendirian di sebuah rumah bilik.

Suatu malam sehabis hujan, terdengar bunyi “dukk-dukk-dukk” pada pintu.

Karena penasaran, ibu saya pergi ke depan dan membuka pintu. Tidak ada orang sama sekali.

Tentunya beliau kebingungan. Tetapi, ketika melihat ke bawah…

…tampak seekor katak sedang meloncat hendak masuk ke dalam rumah. Beliau pun segera mengusir katak tersebut.

Jika kita berhadapan dengan yang tak pasti, maka itulah saatnya untuk menyelidiki. Kita menerangi kegelapan bukan dengan menghindar, melainkan dengan cahaya. 🙂

Inilah yang disebut oleh Bapak Carl Sagan sebagai “Science as A Candle In The Dark”. Dengan pengetahuan, kita membuka tabir, menyingkirkan hantu-dan-bayangan yang menakuti kita. Yang penting di sini adalah jiwa ilmiah: kalau ada yang aneh, kita selidiki dengan rasa ingin tahu. Bukannya malah diam dan mlungker ketakutan.

Fear doesn’t bring us anywhere, but curiosity does. Jadi, sejauh tidak berbahaya, kenapa mesti takut? 😀

Terkait soal ini, ibu saya selalu bilang tentang pengalaman beliau di atas:

“Kalau nggak dicek, aku ketakutan sepanjang malam. Kalau aku cek, biarpun hantu betulan, takutnya berhenti di situ. Jadi mendingan aku periksa.”

***

Saya pikir sudah saatnya kita mengubah cara pandang bahwa yang kita anggap supranatural, hantu, dan klenik itu menyeramkan. Alih-alih menghindarinya dengan gentar, kita harus memandangnya sebagai hal yang membuat penasaran. Perkara apakah mereka hantu sungguhan atau bukan, itu urusan lain.

Secara bahasa kita sering mempertukarkan antara “gelap” dan “misteri”. Dan memang, keduanya sering membuat ngeri dan takut. Tapi bukan berarti tak bisa diterangi.

Seandainya gang yang gelap diterangi oleh lampu, masihkah kita akan takut? Seandainya — kelak — supranatural dan klenik bisa dijelaskan lewat sains, masihkah kita akan takut? Saya pikir ini kembali pada masing-masing, tapi, kalau kita tidak coba menyalakan lampu, maka kita akan terus ketakutan dalam gelap.

Mengutip kalimat dedikasi Pak Sagan di salah satu bukunya, The Demon-Haunted World:

“I wish you a world: free of demons, and full of light.”

 

 
——

 
Catatan:

 
[1] ^{^} Belakangan jadi dua, sejak saya nonton Poltergeist. Kalau besoknya libur beliau tidak masalah — saya selalu boleh nonton bola di akhir pekan.

 
[2] ^{^} Serius tidak melebih-lebihkan. Boleh dikonfirmasi ke rifu atau yud1 kalau tidak percaya.

 
[3] ^{^} Beberapa referensi:

• Bacha, H.S. Human brain evolution and the “Neuroevolutionary Time-depth Principle” [paper, format PDF]
• Science Outreach: The Basics of Evolution @ Univ.of Indiana
• Why are we afraid of the dark?

Read Full Post »

Cara Berpikir Fermi

Bapak Enrico Fermi (1901-1954) adalah ahli fisika yang turut berpartisipasi dalam proyek bom atom di Los Alamos, New Mexico, pada masa Perang Dunia II. Sebagai ilmuwan yang berkecimpung di bidang fisika atom, nama beliau diabadikan lewat nama partikel fermion dan statisik Fermi-Dirac.

 

Enrico Fermi (1901-1954)

 

Biasanya, kalau mendengar istilah “fisika atom”, yang terbayang adalah perhitungan yang rumit, teliti, dan sangat eksak. Meskipun begitu, Fermi adalah sosok yang berbeda dengan bayangan di atas. Alih-alih menyatakan ilmu fisika sebagai hitung-hitungan akurat, Fermi memperkenalkan cara berpikir yang rada nyeleneh: bahwasanya, banyak perhitungan rumit dapat didekati secara kira-kira.

Tunggu sebentar. Kira-kira? Bukankah fisika itu ilmu pasti. Bagaimana mungkin dihitung secara kira-kira? 😕

Nah, penjelasan untuk ini akan segera kita lihat di bagian selanjutnya. Seperti apa sebenarnya cara berpikir “kira-kira” yang diajukan Fermi? Here goes…

 

Cara Berpikir Fermi:
Sebuah Ilustrasi

 

Untuk mengilustrasikan Cara Berpikir Fermi, paling baik jika dicontohkan lewat pertanyaan sbb.

“Berapakah panjang diameter bola bumi?”

Bola bumi begitu besar, adakah yang pernah mengukurnya? Barangkali hanya ahli geologi saja — itu pun dengan alat-alat canggih. Meskipun begitu, Fermi punya solusi cerdik untuk menjawabnya.

Pertama-tama, kita pikir dulu acuan yang familiar. Saya orang Amerika — kebetulan, saya tahu bahwa jarak antara New York dan Los Angeles sekitar 3000 mil.

New York dan Los Angeles terpisah sejauh tiga zona waktu. Jadi, satu zona waktu adalah sekitar 1000 mil.

Bumi selesai berotasi dalam 24 jam, berarti, terdapat sekitar 24 zona waktu di seluruh bumi.

Alhasil: keliling bola bumi = 24 * 1000 mil = 24000 mil

Sampai di sini, kita mendapatkan nilai “kira-kira” keliling bumi. Meskipun begitu, Fermi masih belum selesai.

Lewat matematika, kita tahu rumus keliling lingkaran:

K = π * diameter

Berapa nilai π ? Saya tidak ingat, tapi anggaplah nilainya sekitar 3.

^{*) sebenarnya 3.141592, tapi ingat, kita sedang bermain “kira-kira” di sini}

 
Masukkan nilai tersebut…

24000 mil = 3 * diameter

diameter = 8000 mil

Menurut Fermi, panjang diameter bumi adalah sekitar 8000 mil. Atau, dalam satuan kilometer: 12800 km.

Sebagaimana bisa dilihat, ini hasil kira-kira. Pertanyaannya, benarkah jawaban tersebut?

Anda mungkin tak menduga, tapi, ukuran diameter bumi yang sebenarnya adalah…

 

7926.28 mil

 

atau

 

12756 km

 

Bandingkan dengan hasil kira-kira yang dihitung sebelumnya. Margin kesalahan yang didapat sangat kecil… bahkan 1% pun tak sampai. 😯 Barangkali kalau ada perlombaan mengira-ngira, maka Fermilah jagonya!

BTW, jawaban di atas saya dapat dari tiga sumber terpercaya: Google, Wikipedia, dan Encarta Online. Silakan dicek sendiri kalau tidak percaya.

 

Kok Bisa!?

 

Biasanya, kalau orang disuruh mengira-ngira, margin kesalahannya cukup besar. Kalau sopir truk ditanya jarak antara Jakarta-Surabaya, barangkali melesetnya sekitar 10-15 km. Sementara Fermi bisa menebak diameter bumi… dengan meleset 44 kilometer saja. Di sini ada perbedaan ketelitian yang besar.

Pastinya kemudian timbul pertanyaan. Apa sih rahasia di balik tebakan Fermi, sedemikian hingga bisa memperkirakan dengan tepat?

Jawabannya terbagi dalam tiga poin, yang akan segera saya jabarkan di bawah ini.

 
Pertama, dan paling utama, Fermi menggunakan pengandaian bertingkat. Dari hal-hal yang sederhana dan umum diketahui, ia membangun asumsi. Siapakah yang menyangka bahwa diameter bumi bisa dihitung bermodal jarak Los Angeles ke New York? Tidak banyak. Tapi, sebagaimana kita lihat bersama, kumpulan fakta sehari-hari saja sudah cukup untuk menjawab pertanyaan sulit.

Ini seperti kalau kita ditanya berapa banyak bola pingpong bisa masuk kardus. Jika kita tahu berapa *kira-kira* ukuran kardus, dan berapa *kira-kira* ukuran bola pingpong, maka selanjutnya jadi mudah. Tinggal mengembangkan saja dari asumsi tersebut.

 
Kedua, Fermi melakukan kira-kira dengan kisaran yang tepat. Betul, dia memperkirakan jarak antara New York ke Los Angeles sejauh 3000 mil — tapi dia tahu bahwa itu “kira-kira” yang bermutu. Dalam artian, tidak melebih-lebihkan ataupun mengurangkan.

Seandainya Fermi memilih angka “2000 mil”, maka perhitungannya akan meleset jauh. Demikian juga jika ia memilih angka “4000 mil”. Keberhasilan Fermi di sini disumbang oleh kemampuannya menentukan kisaran jarak yang tepat antara New York dan Los Angeles: dengan mengetahui kisaran yang tepat, maka perhitungan kira-kira dapat dilakukan.

 
Dan yang terakhir, ketiga: nilai “kira-kira” yang dipilih akan saling mengompensasikan dalam membentuk hasil akhir. Dalam melakukan pengira-ngiraan, pasti ada yang terlalu besar atau terlalu kecil. Secara kasar, kemungkinannya akan seimbang: 50% nilainya terlalu besar, atau 50% nilainya terlalu kecil.

Seiring dengan makin panjangnya train-of-thought, kecenderungan ini akan tampak secara statistik. Pilihan angka yang terlalu besar akan ditemani oleh pilihan angka yang terlalu kecil. Margin kesalahan akan saling berkompensasi — pada akhirnya, ini akan meminimalkan kesalahan hasil akhir. Demikian penjelasannya.

 

Not Your Average Guess

 

Sebagaimana bisa dilihat, cara berpikir yang dijelaskan di atas sangat runtut dan logis. Biarpun maksudnya memberi jawaban kira-kira, tetapi ia memiliki landasan yang kuat. Hasil yang didapat pun amat dekat dengan kenyataan.

Di sinilah bedanya antara sekadar “menebak” (guess) dan “menebak dengan cerdas” (smart-guess). Metode Fermi di atas termasuk dalam kategori smart-guess: dengan mengandalkan fakta umum sehari-hari, orang bisa menjawab pertanyaan yang (pada awalnya) terkesan sulit.

Yang harus diingat adalah bahwa cara berpikir ini tidak memberi jawaban sempurna, melainkan estimasi. Bagaimanapun pasti ada kurang dan lebihnya. Namanya juga ilmu kira-kira — what do you expect? 😆

Meskipun demikian, untuk penggunaan sehari-hari, Cara Berpikir Fermi bisa dibilang sangat powerful. Katakanlah, misalnya saya ditanya seperti berikut.

Berapa kilometer jarak Jakarta-Bandung lewat Tol Cipularang?

Maka saya tinggal berpikir: waktu naik bis tempo hari, perjalanan sekitar 2 jam. Kecepatan rata-rata mobil di jalan tol sekitar 70 km/jam. Maka, jawabannya sekitar 140 km.

Sementara pada kenyataannya, panjang jalan tol tersebut adalah 141 km! 😀

***

BTW, omong-omong tentang smart-guess, ada pengalaman menarik yang dialami dosen saya. Waktu itu beliau belum lama lulus, dan sedang bekerja di sebuah proyek konstruksi.

Suatu ketika, seorang supervisor datang dan bertanya. “Coba kamu lihat struktur ini. Menurut kamu, safety-nya bagaimana?”

Segera dosen saya mengeluarkan kalkulator dan berhitung. Setelah beberapa lama, beliau menjawab, “Berdasarkan perhitungan, harusnya struktur ini cukup aman.”

Kemudian datang seorang insinyur senior. Sang supervisor lalu beralih pada insinyur tersebut.

“Pak, ini sudah hampir jadi. Bagaimana menurut Bapak, apakah sudah safe atau…?”

Si insinyur diam sebentar, mengamati bangunan yang dimaksud. Sejenak kemudian…

“Sepertinya sudah oke. Safe lah.”

Saya tidak tahu apakah si insinyur senior melakukan perhitungan rumit di luar kepala, atau dia sekadar bermain kira-kira seperti dicontohkan di atas. Barangkali dia memang jenius. Atau mungkin, perhitungan sebenarnya tidak serumit yang dikesankan dosen saya.

Meskipun begitu, entah kenapa, saya merasa bahwa jawabannya adalah yang kedua…

Read Full Post »

Sedikit tentang Mekanika Kuantum dan Filosofinya (4c/5)

^{Catatan Awal:}

Artikel ini adalah bagian keenam (dari delapan) tulisan bersambung, dengan tujuan menjelaskan konsekuensi filosofis mekanika kuantum pada pembaca kasual.

 

Daftar tulisan selengkapnya:

Bagian 1 – Quantum Philosophy: The Menacing Concepts
Bagian 2 – Paradoks dan Keruntuhan Superposisi
Bagian 3 – Beberapa Interpretasi Mainstream
Bagian 4 – Singgungan dengan Dunia Filsafat
a) QM dan Filsafat Determinisme

b) Memandang Kenyataan: Filsafat Para Ilmuwan

c) Adakah Kehendak Bebas?

Dalam proses:

Bagian 4 – Singgungan dengan Dunia Filsafat

d) Teater Kuantum: Pengamat, Pemain, dan Sudut Pandang (TBA)

Bagian 5 – Kesimpulan Akhir dan Rangkuman (TBA)

 

BTW, ide penulisannya disumbang oleh Mas Gentole waktu diskusi di post-nya Kopral Geddoe. Well, thanks for the idea. 😛

^Disclaimer:

Tulisan ini dibuat oleh saya, seorang mahasiswa teknik yang kebetulan mempelajari mekanika kuantum dan fisika modern di bangku kuliah. Dengan demikian, saya membuka diri kepada pembaca — jika kebetulan ada yang berkompeten — untuk meluruskan seandainya terdapat kesalahan penjelasan dalam rangkaian tulisan ini.

 

 

Overview

 

Setelah sebelumnya membahas tentang filsafat determinisme dan dunia kuantum, sekarang kita berpaling pada pertanyaan yang menggelayuti dunia sains (dan filsafat pada umumnya). Adakah kehendak bebas?

Di tulisan bagian IV.a, kita menemukan bahwa sifat ketidakpastian kuantum bernilai signifikan, asalkan orde benda — dalam jumlah atom — cukup kecil. Berangkat dari ide ini, beberapa ilmuwan berspekulasi tentang sistem otak dan kesadaran: mungkinkah kehendak bebas manusia dihasilkan lewat kaidah mekanika kuantum? Apakah kesadaran manusia, yang notabene kompleks dan nonlinear, berawal dari sini?

Here goes the story…

Read Full Post »

Anyaman Realita David Deutsch

Buku sains populer yang mengetengahkan ide-ide liar dan eksotis. Jika Anda penggemar fiksi ilmiah, ada kemungkinan Anda akan menyukai buku ini. 😉

 

 

^{Judul: The Fabric of Reality}

Penulis: David Deutsch

Penerbit: Penguin Books, 1998

Jumlah Halaman: 367

 

David Deutsch, ahli fisika kontemporer asal Inggris, punya analisis yang menarik dalam memandang kenyataan. Dalam buku di atas, ia berupaya mengetengahkan cara baru dalam memandang dunia: yakni dengan memasukkan elemen sains (terutama fisika modern) ke dalam perhitungan. Hasilnya bisa ditebak: buku sains populer dengan bumbu filsafat di sana-sini.

Tentunya karena penulisnya seorang fisikawan, maka elemen yang paling dominan di sini adalah ilmu fisika. Meskipun begitu, Fabric of Reality bukanlah buku fisika. Justru sebaliknya: ia berupaya menjelaskan dunia dengan mengacu pada berbagai pilar sains modern. Di antaranya mekanika kuantum, teori evolusi, epistemologi, dan ilmu komputer.

Berdasarkan empat pilar itulah Deutsch berupaya menganalisis dan menjawab pertanyaan. What is reality like? Seperti apakah kenyataan itu?

 

The Four Strands of Reality

 

Menurut Deutsch, kenyataan yang kita persepsi sehari-hari berdiri di atas empat buah “pilar” yang saling menopang. Sebagaimana sudah disebut, empat pilar ini mewujud dalam empat tonggak sains modern, yakni:

1. Mekanika Kuantum
   (bidang: Fisika)

Atau lebih tepatnya: Many-worlds interpretation of Quantum Mechanics, temuan Hugh Everett. (selanjutnya disebut MWI)

 

2. Teori Evolusi Dawkinsian
   (bidang: Biologi)

Sintesis Richard Dawkins tentang replikasi dan meme, sebagaimana dipaparkan dalam buku The Selfish Gene.

 

3. Church-Turing Hypothesis
   (bidang: Ilmu Komputer)

“There exists an abstract universal computer whose repertoire includes any computation that any physically possible object can perform”

Prinsip ini ditemukan oleh Alan Turing dan Alonzo Church.

 

4. Popperian Problem-Solving
   (bidang: Filsafat/Epistemologi)

Alias metodologi ilmiah yang kita kenal sekarang. Pilar ini merupakan hasil pemikiran filsuf Karl Popper.

Dalam rumusan Deutsch, empat pilar di atas saling berkaitan — bekerjasama membangun kenyataan sebagaimana yang kita persepsi. Saya takkan menjelaskan bagaimana prosesnya di sini, sebab bahasannya sangat panjang dan rada teknis (sebaiknya Anda baca sendiri). Meskipun begitu, saya akan sempatkan menyinggung ide ini di bagian selanjutnya.

 

The Radical World-view

 

Satu hal yang harus dicatat dari Deutsch adalah keberaniannya dalam ‘menembus batas’ ilmu fisika yang umum. Orang yang baru pertama kali mendengar nama Deutsch dan membaca buku ini, mungkin menyangka bahwa dia sekadar bongkar-pasang ide sci-fi. Seolah-olah dia lebih suka menyebar ide eksotis daripada menjelaskan kaidah fisika. 😕

But he isn’t. For God’s sake — he’s for real! XD

Realita yang digadang Deutsch, jika dibaca sekilas, terkesan luar biasa absurd. Meskipun begitu, semua itu memiliki landasan ilmiah (baca: peer-reviewed ideas) yang relatif kokoh.

Untuk menyebut beberapa di antaranya…

1. Many-worlds Interpretation

Bahwasanya, alam semesta terdiri atas sistem banyak-dunia (multiverse). Terlepas dari sifatnya yang eksotik, MWI adalah salah satu interpretasi QM yang dipertimbangkan serius oleh kalangan akademik.

 

2. Barbourian Time

Pendapat ini pertama kali dilontarkan oleh fisikawan Julian Barbour. Ide yang digagasnya adalah:

Waktu itu tidak ada. Yang ada hanyalah rangkaian snapshot yang berkesinambungan.

Analogi yang cocok mungkin seperti kaset video. Ini ide yang benar-benar radikal, dan — hingga saat ini — cuma dianggap minority report di kalangan fisikawan. 😕

(see also: Transactional Interpretation of Quantum Mechanics)

 

3. Alam semesta kita tidak berdiri sendiri. Melainkan, alam semesta ‘meminjam’ resource alam semesta lain untuk menjalankan Mesin Turing Universal

Ceritanya panjang (dan saya tak yakin bahwa saya mengerti, BTW). =_=!

Tapi intinya, beliau mengekstrapolasi Hipotesis Church-Turing untuk diterapkan dalam komputer kuantum dan MWI:

Turing principle
(for virtual-reality generators rendering each other)

It is possible to build a virtual-reality generator whose repertoire includes that of every other physically possible virtual-reality generator.

Bingung? Saya juga. So cheers. 😛

 

4. Makhluk berkecerdasan memegang peran penting di alam semesta

Why life (and knowledge) is significant. Ilustrasinya: apa yang terjadi jika teknologi manusia sudah sangat maju di masa depan?

Mungkin mereka akan menghambat laju perkembangan matahari (supaya tidak sampai jadi bintang merah raksasa dan membakar bumi). Mungkin mereka akan membangun koloni di tatasurya lain. Mungkin mereka akan menyebar benih kehidupan di planet yang jauh…

Intinya, intelligence counts. Alam semesta yang ditinggali makhluk berkecerdasan takkan sama dengan yang tidak ditinggali oleh mereka. 😕 Alhasil, dalam pandangan Deutsch, evolusi dan epistemologi memegang peran penting.

 
Dan mungkin masih ada yang terlewat. Seperti yang sudah saya tulis di awal, buku ini dipenuhi oleh ide-ide liar dan eksotis. Mungkin tak berlebihan jika saya menyebutnya buku sains — terutama fisika — postmodern. ^^;

 

Kritisisme?

 

Tentu, pandangan yang diajukan Deutsch bukannya bebas dari kelemahan. Saya sendiri menemukan bahwa beberapa idenya cenderung far-fetched — walaupun banyak juga yang masuk akal.

Pertama-tama yang harus ditanyakan adalah MWI. Mengingat ada begitu banyak interpretasi mekanika kuantum yang sejajar saat ini, MWI bukan solusi istimewa. Deutsch sendiri sempat membahas “mengapa harus MWI” di buku ini. Tetapi, orang harus ingat bahwa MWI masihlah sebuah hipotesis. Dibutuhkan penelitian lebih lanjut untuk membuktikannya.

Kedua, tentang waktu Barbour: ini juga statusnya masih minority report. Walaupun terdapat beberapa indikasi bahwa Barbour mungkin benar (tidak dibahas di sini). Dan yang ketiga: belum ada bukti bahwa ekstrapolasi Deutsch atas Church-Turing benar adanya, sebab MWI sendiri statusnya masih perlu diuji.

Meskipun begitu, terlepas dari tiga hal di atas, saya harus mengakui bahwa ide Deutsch tentang alam semesta bisa dibilang orisinil — kalau tidak disebut menyegarkan. Rasanya seperti dicemplungkan ke dunia SF, hanya saja yang menulis profesor fisika kelas dunia. 😆

 

Verdict?

 

Buku yang menyegarkan, pandangan yang orisinil, dan banyak insight menarik, terutama di bagian yang membahas epistemologi. Nilai plus lain: buku ini juga mengandung penjelasan saintifik tentang konsep-konsep sci-fi yang familiar (e.g. multiverse dan time-travel).

Meskipun demikian, sebagaimana umumnya bahasan frontier physics, buku ini tidak mengedepankan “fisika untuk semua orang”. Cukup disarankan jika Anda punya sedikit pengetahuan fisika dan menggemari fiksi ilmiah. But still: best read with a pinch of salt. 😉

 
Personal Rate: 4 out of 5

 

 
——

Ps:

Sekalian pengumuman tentang seri QM. Jika tak ada hambatan berarti, bagian #4c, #4d, dan #5 akan dirilis sebelum tanggal 20 Februari.

Sorry for the long wait. IRL gets in the way… ^^a

Read Full Post »

Sedikit tentang Mekanika Kuantum dan Filosofinya (4b/5)

^{Catatan Awal:}

Artikel ini adalah bagian kelima (dari delapan) tulisan bersambung, dengan tujuan menjelaskan konsekuensi filosofis mekanika kuantum pada pembaca kasual.

 

Daftar tulisan selengkapnya:

Bagian 1 – Quantum Philosophy: The Menacing Concepts
Bagian 2 – Paradoks dan Keruntuhan Superposisi
Bagian 3 – Beberapa Interpretasi Mainstream
Bagian 4 – Singgungan dengan Dunia Filsafat
a) QM dan Filsafat Determinisme

b) Memandang Kenyataan: Filsafat Para Ilmuwan

c) Adakah Kehendak Bebas?

Dalam proses:

Bagian 4 – Singgungan dengan Dunia Filsafat

d) Teater Kuantum: Pengamat, Pemain, dan Sudut Pandang (TBA)

Bagian 5 – Kesimpulan Akhir dan Rangkuman (TBA)

 

BTW, ide penulisannya disumbang oleh Mas Gentole waktu diskusi di post-nya Kopral Geddoe. Well, thanks for the idea. 😛

^Disclaimer:

Tulisan ini dibuat oleh saya, seorang mahasiswa teknik yang kebetulan mempelajari mekanika kuantum dan fisika modern di bangku kuliah. Dengan demikian, saya membuka diri kepada pembaca — jika kebetulan ada yang berkompeten — untuk meluruskan seandainya terdapat kesalahan penjelasan dalam rangkaian tulisan ini.

 

 

Overview

 

Dalam kaitannya dengan dunia filsafat, penafsiran atas mekanika kuantum (quantum mechanics, QM) sangat diwarnai oleh latar belakang filsafat para ilmuwannya. Inilah sebabnya terdapat begitu banyak interpretasi QM yang masih berlaku hingga saat ini — sebagaimana sudah kita bahas di tulisan bagian tiga.

Di tulisan kali ini, kita akan membahas latar belakang filsafat yang dimiliki oleh para fisikawan kuantum. Di sini saya hadirkan tiga orang fisikawan generasi lama yang sering bersilang pendapat: Niels Bohr dan Werner Heisenberg di satu sisi, dan Albert Einstein di sisi lain. Adapun untuk memberikan pendapat yang lebih modern, saya sempatkan membahas sekilas mengenai David Deutsch.

Sebagai catatan, Deutsch mungkin tidak begitu terkenal dibandingkan tiga orang ‘raksasa’ yang disebut sebelumnya. Meskipun demikian, ia mempunyai pandangan filosofis cukup menarik (akan kita lihat di seksi #4b.5 kelak). Ditambah lagi ia sebenarnya seorang fisikawan besar in-the-making: what’s with the quantum computer and MWI! Jika Anda mengikuti perkembangan fisika modern akhir-akhir ini, maka Anda tahu apa yang saya maksud. 😀

Read Full Post »