Pilih bahasa
Selasa, 13 Maret 2012
Konsep Gravitasi Sebelum Newton
Share
Konsep Gravitasi Sebelum Newton
Sebetulnya sebelum Newton mengemukakan teori gravitasi universalnya, terdapat beberapa fisikawan yang terlebih dahulu menyelidiki mengapa benda-benda langit seperti planet dapat bergerak yakni ;
1. Nicholaus Copernicus
Didalam abad ke enam belas Copernicus (1473-1543) mengusulkan sebuah skema berpusat surya (skema Copernicus), di dalam mana matahari berada di pusat tata surya, dan bumi bergerak mengelilingi matahri tersebut sebagai salah satu planetnya. Copernicus menunjukkan bahwa yang menjadi benda pusat dari tata surya adalah matahari dan bukan Bumi.
(Model ini diperdebatkan karena tidak menempatkan bumi di pusat alam semesta, yang bertentangan dengan doktrin agama pada saat itu). Copernicus dengan menaruh matahari di titik pusat benda-benda, telah memberikan deskripsi yang jauh lebih sederhana dan keterangan yang lebih alami mengenai sifat-sifat tertentu dari gerakan planet. Di atas segala sesuatu dia telah meletakkan dasar yang sangat diperlukan dari mana telah berkembang pandangan kita yang mutakhir mengenai tata surya. Didalam bahasa yang biasa digunakan sekarang ini maka dia telah memberikan kepada kita sebuah kerangka referensi (yakni matahari) yang jauh lebih sesuai daripada kerangka referensi yang digunakan sebelumnya (yakni bumi) untuk menjelaskan gerak tata surya , serta terdapat tiga jenis gerakan bumi.
(Model ini diperdebatkan karena tidak menempatkan bumi di pusat alam semesta, yang bertentangan dengan doktrin agama pada saat itu). Copernicus dengan menaruh matahari di titik pusat benda-benda, telah memberikan deskripsi yang jauh lebih sederhana dan keterangan yang lebih alami mengenai sifat-sifat tertentu dari gerakan planet. Di atas segala sesuatu dia telah meletakkan dasar yang sangat diperlukan dari mana telah berkembang pandangan kita yang mutakhir mengenai tata surya. Didalam bahasa yang biasa digunakan sekarang ini maka dia telah memberikan kepada kita sebuah kerangka referensi (yakni matahari) yang jauh lebih sesuai daripada kerangka referensi yang digunakan sebelumnya (yakni bumi) untuk menjelaskan gerak tata surya , serta terdapat tiga jenis gerakan bumi.
2. Tycho Brahe
Menjelang akhir abad ke enam belas, ahli astronomi Tycho Brahe mempelajari gerakan planet dan membuat pengamatan yang dianggap lebih tepat dibandingkan model-model yang ada terlebih dahulu. Brahe membuat pengukuran-pengukuran yang diteliti dari gerak planet seperti yang terlihat dari bumi. Dia menyediakan data pengamatan yang perlu yang memungkinkan kemajuan selanjutnya. Data seperti itu disusun oleh Tycho Brahe (1546-1601), yang merupakan ahli ilmu bintang terkenal yang terakhir melakukan pengamatan-pengamatan tanpa menggunakan teleskop.
3. Johannes Kepler
Dengan menggunakan data dari Brahe, Johannes Kepler menemukan bahwa lintasan planet adalah ellips (Lampiran Gb. 1). Lalu Johannes Kepler menafsirkan, setelah banyak mencoba dan salah selama kira-kira dua puluh tahun yang telah bekerja sebagai pembantu Brahe, Kepler menemukan bahwa lintasan planet mengelilingi matahari sebenarnya adalah elips. Ia juga menunjukkan bahwa planet tidak bergerak dengan kelajuaan konstan tetapi bergerak lebih cepat ketika dekat dengan matahari dibandingkan bila lebih jauh. Dengan memakai kerangka Copernicus, dia mempertunjukkan informasi kinematik tentang gerak planet didalam bentuk sederhana. Akhirnya Kepler, dengan mempelajari data brahe, membuat kesimpulan dari pengkajian data tersebut ketiga hukum empiris sederhana mengenai gerak planet.
Ketiga hukum Kepler adalah
Hukum 1. Semua planet bergerak dalam orbit elips dengan matahari di salah
satu fokusnya.
Hukum 2. Garis yang menghubungkan tiap planet ke matahari menyapu luasan
yang sama dalam waktu yang sama.
Hukum 3. Kuadrat periode tiap planet sebanding dengan pangkat tiga jarak rata-
rata planet dan matahari.
Dengan T = periode revolusi (waktu orbit)
R = jarak planet ke Matahari
Hukum-hukum Kepler memberi dukungan kuat kepada teori Copernicus. Hukum-hukum tersebut memperlihatkan kesederhanaan yang besar yang dapat digunakan untuk menjelaskan gerak planet bila matahari di ambil sebagai benda referensi. Akan tetapi, hukum-hukum ini adalah hukum-hukum empiris; hukum-hukum tersebut hanyalah menjelaskan gerak yang diamati dari planet-plane tanpa sesuatu tafsiran teoritis. Kepler tidak mempunyai konsep mengenai gaya sebagai suatu penyebab keteraturan-keteraturan seperti itu. Ternyata, konsep gaya belum dirumuskan secara jelas.
4. Galileo Galilei
Galileo merupakan salah satu ilmuan pertama yang mendukung secara terbuka gagasan bahwa Bumi berputar mengelilingi Matahari.
Langkah pertama untuk memahami gagasan Newton adalah menyadari bahwa benda hanya akan berhenti bergerak karena dipengaruhi oelh suatu gaya eksternal, yaitu gaya gesek. Benda akan berhenti bergerak karena bergesekan dengan benda lain, sekalipun “benda lain” itu hanyalah molekul udara.
Karya modern pada teori gravitasi dimulai dengan karya Galileo Galilei di akhir abad ke 16 dan awal abad ke17. dalam percobaan terkenalnya ia menjatuhkan bola-bola dari menara pisa (Lampiran Gb.2), dan kemudian dengan pengukuran yang teliti pada bola yang turun pada sudut tertentu, galileo menunjukkan kalau gravitasi mempercepat semua benda pada tingkat yang sama. (Galileo dengan benar mengatakan kalau hambatan udara adalah alasan mengapa benda yang ringan jatuh lebih lambat dalam sebuah atmosfer.) karya Galileo memicu perumusan teori gravitasi Newton.
Galileo Galilei telah mengetahui bahwa benda-benda akan terus bergerak selamanya jika tidak ada pengaruh gaya eksternal yang bekerja terhadapnya. Ia melakukan serangkaian eksperimen dengan menggulirkan beberapa bola pada sebuh papan miring. Bola-bola tersebut bergulir ke arah garis horison, dan Galileo menyimpilkan, tanpa adanya gesekan, bola-bola itu takkan pernah berhenti bergulir.
Menyadari hal ini, Galileo kemudian menarik asumsi yang berani namun keliru. Seperti layaknyua semua orang terpelajar di masa iru, ia tahu bahwa bumi bulat. Sehingga, sebuah benda yang terus bergerak menuju garis horison pastilah melintasi sebuah jalur melingkar pada permukaan Bumi yang akhirnya kembali ke posisi semula. Setidaknya itulah yang terjadi jika tak ada gunung atau hal-hal lain yang merintangi perjalanan suatu benda. Penalaran ini membuat Galileo mempunyai suatu hukum alam fundamental yang mengatakan bahwa tanpa pengaruh atau gangguan apapun, benda akan bergerak melingkar.
