Ruang lingkup IPA

3. Ruang Lingkup IPA

APRIL 10, 2014

1.5 Perkembangan IPA

1. Pengertian Alam Semesta, Galaksi, dan Tata Surya

1.)Alam Semesta

Pengertian alam semesta mencakup tentang mikrokosmos dan makrokosmos. Mikrokosmos adalah benda-benda yang mempunyai ukuran sangat kecil, misalnya atom, elektron, sel, amuba, dan sebagainya. Sedang makrokosmos adalah benda-benda yang mempunyai ukuran yang sangat besar, misalnya bintang, planet, dan galaksi.

Konsep pemikiran manusia tentang pusat universe atau alam semesta sangat radikal. Awalnya para ilmuan astronom menetapkan bahwa manusialah yang sebagai pusat, yang diberi nama teori egosentris. Setelah itu mereka menetapkan bumi yang menjadi pusat yang ditokohi oleh Cladius Ptolemeus. Teori ini dikenal dengan geosentris. Namun setelah itu Nicolas Copernicus mengungkap teori baru di mana matahari dijadikan pusat alam semesta, heliosentris. Namun saat ini mereka baru menyadari bahwa teoti tersebut lebih cocok digelayutkan pada tata surya. Dan tata surya hanyalah sebagian dari galaksi, dan galaksi adalah satu kumpulan bintang dari banyak kumpulan bintang di alam semesta.

Teori asal mula alam semesta

1. Teori ledakan

Berbagai teori tentang jagad raya membentuk suatu bidang studi yang dikenal sebagai kosmologi. Einstein adalah ahli kosmologi modern pertama. Tahun 1915 ia menyempurnakan teori umumnya tentang relativitas, yang kemudian diterapkan pada pendistribusian zat di luar angkasa. Pada tahun 1917 secara matematik ditentukan bahwa tampaknya ada massa bahan yang hampir seragam yang keseimbangannya tak tentu antara kekuatan tarik gravitasi dan kekuatan olek atau kekuatan dorong kosmik lain yang tak dikenal.

Pada tahun 1922 seorang ahli fisika Rusia muncul dengan pemecahan soal itu secara lain, yang mengatakan bahwa kekuatan tolak tidak berperan bahkan jagad raya terus meluas dan seluruh partikel terbang saling menjauhi dengan kecepatan tinggi. Karena kekuatan tarik gravitasi, perluasan itu terus melambat. Sebelumnya, partikel-partikel itu telah bergerak keluar bahkan lebih cepat lagi. Dalam model jagat raya ini dahulu perluasan mulai pada saat yang unik yang disebut “letusan hebat”.

Teori letusan hebat rupanya begitu berlawanan dengan pengetahuan astronomi zaman sekarang, yang mula-mula sedikit menarik perhatian. Akhirnya sebanyak bintang dalam galaksi Bimasakti bukannya saling menjauhi satu sama lain, tetapi malahan berjalan dalam orbit sirkular mengelilingi wilayah pusatnya yang padat. Akan tetapi, pada tahun 1929 Edwin Hubble, ketika itu ahli astronomi di Observatorium Mount Wilson, mengemukakan bahwa berbagai galaksi yang telah diamatinya sebenarnya menjauhi kita, dan menjauhi yang lain, dengan kecepatan sampai beberapa ribu kilometer per-detik.

Rupanya galaksi-galaksi ini, seperti halnya Bimasakti kita, menjaga keutuhan bentuk internalnya selama waktu yang panjang. Galaksi-galaksi itu secara sendiri-sendiri mengarungi angkasa raya, kira-kira sebagain unit atau partikel yang bergerak mengarungi ruang angkasa. Teori Einstein dapat diterapkan pada berbagai galaksi, sebagai ganti bintang-bintang.

2. Teori Keadaan Tetap

Kalau kita kembali ke tahun 1948, tidaklah ditemukan informasi yang cukup untuk menguji teori letusan hebat itu. Ahli Astronomi Inggris Fred Hoyle dan beberapa ahli astro-fisika Inggris mengajukan teori yang lain,teori keadaan tetap yang menerangkan bahwa jagat raya tidak hanya sama dalam ruang angkasa –asas kosmologi- tetapi juga tak berubah dalam waktu asas kosmologi yang sempurna. Jadi, asas kosmologi diperluas sedemikian rupa sehingga menjadi “sempurna” atau “lengkap” dan tidak bergantung pada peristiwa sejarah tertentu. Teori keadaan tetap berlawanan sekali dengan teori letusan hebat.

Dalam teori kedua, ruang angkasa berkembang menjadi lebih kosong sewaktu berbagai galaksi saling menjauh. Dalam teori keadaaan tetap, kita harus menerima bahwa zat baru selalu diciptakan dalam ruang angkasa di antara berbagai galaksi, sehingga galaksi baru akan terbentuk guna menggantikan galaksi yang menjauh. Orang sepakat mengatakan bahwa zat baru itu ialah hydrogen, yaitusumber yang menjadi asal usul bintang dan galaksi.

Penciptaan zat berkesinambungan dari ruang angkasa yang tampaknya kosong itu diterima secara skeptis oleh para ahli, sebab hal ini rupanya melanggar salah satu hukum.

2.)Galaksi

Langit dihiasi bintang-bintang yang jumlahnya tak terhitung, yang bisa diamati dengan mata telanjang maupun teropong bintang. Bintang-bintang berkumpul dalam suatu gugusan, meskipun antar-bintang berjauhan di angkasa. Dari penjelasan Ismail al-Juwasy tersebut dapat kita katakan bahwa galaksi tak ubahnya bak sekumpulan anak ayam yang tak mungkin untuk dipisahkan dari induknya. Di mana ada anak ayam di situ pasti ada induknya. Sama halnya bintang-bintang di angkasa sana mereka tak mungkin gemerlap sendirian tanpa disandingi dengan bintang lainnya.

Galaksi yang sering kita dengar adalah Bimasakti atau milky way. Kalau kita cermati agak aneh nama milky way tersebut karena dari benda angkasa luar diumpamakan dengan susu. Namun dari keanehan tersebut terdapat keunikan, yakni bintang bertebaran di langit pada malam hari seperti susu yang tercecer di langit. Galaksi kita berbentuk spiral, dapat kita samakan dengan lingkaran obat nyamuk jikadilihat dari atas dan seperti gasing bila dilihat dari samping. Galaksi kita tidak sebundar lingkaran namun berbentuk elips. Hal ini dibuktikan dengan ukannya yang memiliki panjang sekitar 100 tahun cahaya dan lebar 10 tahun cahaya dan tata surya kita berada 30 tahun cahaya dari pusat galaksi.

Selain galaksi Bimasakti kita juga dapat melihat beberapa galaksi dengan mata telanjang ataupun dengan alat. Yang diungkap oleh para ilmuan yakni galaksi Andromeda, Awan Megallianic Besar dan Awan Megallanic Kecil. Galaksi Andromeda lebih besar daripada Milky way.

3.)Sistem tata surya

Tata surya terdiri dari matahari, Sembilan planet dan berbagai benda langit seperti satelit, komet, dan asteroid.Tata surya tak lebih hanyalah gugusan kecil dari benda-benda langit dan satu bintang. Tata surya adalah bagian kecil dari galaksi.

Kita kenal dengan sembilan planet mungkin ketika sekolah dasar, dari sebilan planet tersebut terbagi dua bagian yaitu planet dalam dan planet luar. Planet dalam adalah planet yang dekat dengan matahari yang terdiri dari Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars. Sedangkan Yupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus, dan Pluto –yang sekarang tereliminasi– termasuk planet luar.

         Matahari adalah bintang yang jaraknya paling dekat dengan bumi baik pada gugusan galaksi bima sakti maupun galaksi andromeda. Matahari adalah sebuah bintang karena mathari memancrkan cahaya yang dihasilkan sendiri. Matahari dapat memancarkan cahaya dan panas yang amat sangat besar energinya karena dihasilkan dari reaksi fusi nuklir penggabungan inti atom hidrogen.

         Kata planet berasal dari bahasa yunani yaitu planetai, yang berarti pengembara. Hal ini disebabkan kedudukan planet terhadap bintang tidaklah tetap. Planet adalah benda angkasa yang tidak mempunyai cahaya sendiri, berbentuk bulatan, dan beredar mengelilingi bintang(matahari). Sebagian besar planet mempunyai pengiring atau pengikut yang disebut satelit yang beredar mengelilingi planet.

                     Bumi memiliki Garis tengah ekuatorial : 7.923 mil. Sedangkan antarkutub 7.900 mil. Berat jenis : 5,5 dan beratnya 6,6 x 1021 ton.Inti dalam bumi tebalnya 815 mil, inti luar 1.360 mil, mantel bumi 1.800 mil dan lapisan lithosfer 20 mil. Lapisan bumi yang cair disebut hidrosfer yang menutupi 71% muka bumi dengan kedalaman rata-rata 4.000 meter. Sedangkan lapisan yang berupa gas disebut atmosfer, terdiri dari troposfer setebal 10 mil.

                     Satelit adalah benda yang mengelilingi planet yang memiliki orbit peredaran sendiri. Satelit bersama planet yang dikelilinginya secara bersama-sama mengelilingi bintang.

                     Asteroid adalah sebuah benda langit yang relatif kecil dan tidak aktif. Struktur badannya tersusun dari batu, karbon, dan logam. Sama seperti benda langit lain, dia juga mengorbit matahari.

                     komet  adalah sebuah benda langit yang relatif kecil dan kadang-kadang aktif. Struktur badannya tersusun oleh debu dan es. Ketika dekat dengan matahari dia akan kelihatan mempunyai ekor yang terbentuk dari gas dan debu. Fenomena ekor pada komet ini terjadi karena radiasi dan angin dari matahari terhadap inti komet tersebut. Oleh karena itu, ketika komet sedang berada dekat matahari maka dia akan mengeluarkan ekor sedangkan pada posisi jauh dari matahari tidak mengeluarkan ekor. Sehingga pada posisi jauh dari matahari maka sangat sulit untuk membedakan antara komet dan asteroid, karena sama-sama tidak mempunyai ekor.

                     Sebuah meteoroid yang masuk ke atmosfir bumi yang mengakibatkan dia panas dan bercahaya disebut dengan “meteor”. Meteor disebut juga dengan bintang jatuh. Sedangkan meteoroid yang mampu mencapai dan menabrak tanah di permukaan bumi disebut dengan “meteorit”.

3. Teori-teori Terbentuknya Bumi

Bumi bukanlah benda di jagat raya yang muncul dengan sendirinya dalam bentuk yang sempurna. Bumi terbentuk melalui proses yang panjang dan terus berkembang hingga terbentuk sekarang ini. Para ilmuwan berpendapat bahwa proses pembentukan Bumi sudah dimulai sejak bermiliar-miliar tahun yang lalu. Planet Bumi bermula dari awan raksasa yang selalu berputar di antariksa. Awan raksasa tersebut akan membentuk bola-bola yang menarik butir-butir debu dan gas. Bola-bola debu dan gas inilah awal mula terbentuknya Bumi,planet-planet,serta bulan-bulan lain.

Saat gravitasi Bumi semakin besar, gas dan debu tersebut akan termampat dan semakin lama semakin padat. Hal ini menyebabkan Bumi semakin panas dan menjadi bola berpijar. Bagian luar Bumi lambat laun mulai mendingin dan mengeras. Tetapi Bumi belum dingin sama sekali. Bagian tengah Bumi masih sangat panas. Proses pembentukan Bumi di atas hampir sama dengan pendapat Kant-Laplace yang mengemukakan bahwa Bumi ini mulai terbentuk selama bermiliar tahun yang lalu ketika dilepaskan dari matahari dalam bentuk gas pijar, yang lambat laun mendingin dan membentuk kerak batuan.

Walaupun banyak teori atau pendapat dari para ilmuwan tentang proses pembentukan Bumi, tetapi tidak seorang pun yang sungguhsungguh mengetahui dengan pasti bagaimana dan kapan Bumi terbentuk.

Sumber :

www.saly-enjoy.blogspot.com

www.wikipedia.com

www.putrysandra.blogspot.com

www.indonesiacerdas.web.id