Galileo Galilei dilahirkan di Pisa, Toscana pada tanggal 15
Februari 1564 sebagai anak laki-laki pertama dari Vincenzo Galilei seorang
metematikawan dan kritikus musisi terkenal asal Florence dan Giulia Ammannati.
Sebagai seorang matematikawan, ayahnya berharap Galileo menjadi seorang dokter
karena gaji dokter sangat besar dibandingkan dengan matematikawan. Ia dididik
sejak massa kecil oleh kedua orang tuanya. Dia menerima pendidikan pertamanya
di sebuah biara di dekat Florence, dan di tahun 1581, dia masuk University of
Pisa untuk belajar kedokteran sesuai dengan keinginan ayahnya. Saat di
University of Pisa, Galileo mengikuti pelajaran geometri dan setelah itu
meninggalkan kuliah kedokterannya tetapi karena bosan dengan ilmu kedokteran ia
mempelajari matematika pada seorang guru di istana Tuscana, yakni Ostillo
Ricci.
Namun, pada umur 21 tahun dia tidak dapat menyelesaikan
kuliahnya karena kekurangan biaya. Dia kembali ke Florence pada tahun 1585
untuk mempelajari karya Euclid dan Archimedes. Tetapi untungnya ketika ia
keluar dari perkuliahannya ia ditawari sebagai pengajar di sana dan pada tahun
1589 ia mengajar matematika. Setelah itu pindah ke Universitas Padua untuk
mengajar geometri, mekanika, dan astronomi sampai tahun 1610. Pada massa itu ia
telah mendalami sains dan membuat berbagai penemuan. Pada tahun 1612, Galileo
pergi ke Roma dan bergabung dengan Accademia dei Lincei untuk mengamati bintik
matahari. Di tahun 1612 juga, muncul penolakan terhadap teori Nicolaus
Copernicus oleh para ilmuan tetapi teori ini didukung oleh Galileo. Sekitar
tahun 1609 Galileo menyatakan kepercayaannya bahwa Copernicus berada di pihak
yang benar, tetapi waktu itu dia tidak tahu cara membuktikannya.
Pada tahun 1614, dari Santa Maria Novella, Tommaso Caccini
mengecam pendapat Galileo tentang pergerakan bumi, anggapan bahwa teori ini
sesat dan berbahaya. Galileo pergi ke Roma untuk mempertahankan dirinya. Pada
tahun 1616, Kardinal Roberto Bellarmino menyerahkan pemberitahuan yang
melarangnya mendukung maupun mengajarkan teori Copernicus. Baru sesudah Paus
meninggal tahun 1623, dia digantikan oleh orang yang mengagumi Galileo. Tahun
berikutnya, Paus baru ini –Urban VIII– memberi pertanda walau samar-samar bahwa
larangan buat Galileo tidak lagi dipaksakan.Galileo menulis Saggiatore di tahun
1622, yang kemudian diterbitkan pada tahun 1623. Pada tahun 1624, ia
mengembangkan salah satu mikrosop awal. Pada tahun 1630, ia kembali ke Roma
untuk membuat izin mencetak buku Dialogo Sopra i due massimi sistemi del
mondo (Dialog tentang Dua Sistem Penting Dunia) buku ini merupakan
peragaan hebat hal-hal yang menyangkut dukungan terhadap teori Copernicus dan
buku ini diterbitkan tahun 1632 di Flourence dengan ijin sensor khusus dari
gereja.
Meskipun begitu, penguasa-penguasa gereja menanggapi dengan
sikap berang tatkala buku terbit dan Galileo langsung diseret ke muka
Pengadilan Agama di Roma dengan tuduhan melanggar larangan tahun 1616. Dia
dituduh telah melecehkan agama, dan dinyatakan bersalah serta diminta untuk
mengakui kesalahannya. Pada masa-masa sulit itu, Galileo diduga membuat
pernyataannya yang terkenal: "Dan masih terus berputar", yang merujuk
pada doktrin Copernican tentang rotasi bumi pada porosnya. Akhirnya dia
dijatuhkan vonis bahwa Galileo harus ditahan di Sienna. Galileo, dapat dianggap
orang yang taat beragama. Lepas dari hukuman yang dijatuhkan terhadap dirinya
dan pengakuannya, dia tidak menolak baik agama maupun gereja. Yang ditolaknya
hanyalah percobaan pembesar-pembesar gereja untuk menekan usaha penyelidikan
ilmu pengetahuannya. Generasi berikutnya amat beralasan mengagumi Galileo
sebagai lambang pemberontak terhadap dogma dan terhadap kekuasaan otoriter yang
mencoba membelenggu kemerdekaan berfikir. Arti pentingnya yang lebih menonjol
lagi adalah peranan yang dimainkannya dalam hal meletakkan dasar-dasar metode
ilmu pengetahuan modern
Banyak pembesar-pembesar gereja tidak senang dengan
keputusan menghukum seorang sarjana kenamaan. Bahkan dibawah hukum gereja saat
itu, kasus Galileo dipertanyakan dan dia cuma dijatuhi hukuman yang lebih
ringan. Meskipun hukuman atas Galileo adalah hukuman penjara, Paus mengumumkan
perintah untuk memberikan Galileo hukuman penjara rumah di rumahnya di dekat
Florence. Aturannya dia tidak boleh menerima tamu, tetapi pada kenyataannya
tidak seperti itu. Meskipun ia dilarang untuk menerbitkan lagi karya-karyanya,
dia mengabdikan diri pada pergerakan dan lintasan-lintasan parabolic, sampai
pada teori-teori yang kemudian disempurnakan, dan memberikan suatu dampak yang
penting dalam penggunaan meriam. Hukuman lain terhadapnya hanyalah suatu
permintaarn agar dia secara terbuka mencabut kembali pendapatnya bahwa bumi
berputar mengelilingi matahari.Di bulan Desember 1633, ia diperbolehkan pensiun
ke Vilanya di Arciteri. Buku terakhirnya, Discorsi e dimostrazino
matematiche, intorno a due nuove scienze diterbitkan di Leiden pada tahun
1638. Di saat itu Galileo hampir buta total.
Setelah galileo merasakan penyelidikan yang sangat
ketat ditahun 1632, dia menjadi hati-hati dalam risetnya atau setidaknya dalam
publikasinya, kedalam topik-topik yang bebas dari implikasi teologis. Dia
kembali menekuni bidang studi awalnya, yaitu mekanika. Bukunya yang berjudul
“Dialoghi delle Nouve Scienze” diselesaikannya tahun 1636 dan dicetak dua tahun
kemudian. Di bulan Desember 1633, ia diperbolehkan pensiun ke Vilanya
di Arciteri. Buku terakhirnya, Discorsi e dimostrazino matematiche,
intorno a due nuove scienze diterbitkan di Leiden pada tahun 1638. Di saat
itu Galileo hampir buta total.
Pada awal karirnya, Galileo telah mulai gencar melakukan
serangan pada ide-ide Aristotelian yang kemudian dilanjutkannya seumur
hidupnya. Disebuah menara miring di Pisa pada tahun 1590, Galileo melakukan
demonstrasi paling teaterikal dalam sejarah dunia sains. Dengan menggabungkan
ide-ide dari pemikiran lama, dia mengusulkan untuk mendemonstrasikan kesalahan
doktrin Aristotelian yang menyatakan kecepatan benda yang jatuh sebanding
dengan beratnya. Galileo menjatuhkan dua buah meriam dengan berat masing-masing
setengah pon dan seratus pon dari atap menara. Tak perlu diragukan lagi, kedua
meriam itu mencapai tanah secara bersamaan. Sayangnya, hanya sedikit orang yang
senang dengan apa yang ditunjukan Galileo, selebihnya menganggap Galileo
melakukan sihir.
Percobaan yang dilakukan Galileo dimenara miring itu
menunjukan bahwa kecepatan benda yang jatuh tidak bergantung pada beratnya,
asalkan beratnya cukup untuk melawan hambatan atmosfer. Percobaan-percobaan
selanjutnya mengarahkan kita pada hukum-hukum yang berkaitan dengan kecepatan
benda jatuh yang dipercepat. Percobaan lainya, dimana bola-bola meriam tadi
dibuat menggelinding dibidang miring. Hal ini menguatkan observasi bahwa gaya
tarik gravitasi memberikan kecepatan pada benda yang jatuh, yang sebanding dengan
panjang lintasan jatuhnya, tanpa memperdulikan lintasan itu berupa garis lurus
atau miring.
Studi ini diasosiasikan dengan proyektil. Sebagai contoh,
sebuah peluru ditembakkan. Peluru ini akan bergerak dalam sebuah garis
horizontal yang lurus sampai gaya yang mendorongnya habis, lalu kemudian peluru
akan jatuh ketanah dalam suatu garis vertical yang tegak lurus terhadap
lintasan awalnya. Galileo berfikir bahwa peluru itu mulai jatuh sesaat setelah
ditembakkan dan melintang membentuk arah parabola. Berdasarkan pemikirannya
ini, sebuah peluru akan jatuh menghantam tanah bersamaan dengan sebuah peluru
yang ditembakkan secara horizontal. Sebagaimana proyektil itu mengikuti
lintasan parabola, hambatan udara adalah faktor yang tidak dapat dihitung
Galileo secara akurat, dan menyalahi realisasi idenya. Ide pentingnya adalah :
sejenis gaya, misalnya gaya gravitasi yang bekerja pada sebuah benda yang tak
disokong benda lain apapun disaat yang sama akan dikerjai oleh sebuah gaya
translasi.
Kepercayaan bahwa bumi ini berotasi membuat suatu gambaran
penting bahwa semua benda yang ada dipermukaan bumi ambil bagian dari
gerak-geraknya yang bervariasi dan cukup bebas antara satu dengan yang lain.
Jika bumi ini berotasi, maka sebongkah batu yang dijatuhkan dari atas sebuah
menara tidak akan jatuh dikaki menara, karena gerak bumi akan membuat menara
menjauh dari posisi asalnya ketika batu itu sedang dalam lintasannya. Ini siap
diobservasi, sebagai contoh : batu yang dijatuhkan dari sebuah kereta yang
bergerak tidak akan menghantam tanah secara langsung ketitik dimana batu itu
dijatuhkan, tetapi batu itu ambil bagian dari gerak maju kereta. Pendek kata,
percobaan sehari-hari memberikan kita ilustrasi dari apa yang mungkin merupakan
gerak gabungan, yang membuat semuanya terlihat masuk akal. Jika bumi bergerak,
benda yang ada dipermukaannya akan ambil bagian terhadap gerak itu dengan
sebuah cara yang tidak bercampur dengan pergerakan lain yang mungkin mereka
lakukan.
Kesulitan terbesarnya adalah benda-benda yang bergerak itu diperkirakan
dengan cara yang salah. Karena gaya harus diaplikasikan pada sebuah benda agar
benda itu dapat brgerak, maka diasumsikan bahwa gaya yang sama harus
terus-menerus diaplikasikan untuk membuat benda-benda itu tetap bergerak.
Sebagai contoh, ketika sebuah batu dilemparkan dari tangan, gaya langsung
diaplikasikan ketika batu itu meninggalkan tangan. Walaupun demikian, batu itu
terbang pada jarak tertentu dan kemudian jatuh ke tanah. Aristotelian
memperoleh kesimpulan bahwa gerakan tangan telah memberikan gerak dorongan pada
udara dan gerakan dorongan ini tidak dijelaskan. Mungkin saja, riak air yang
perlahan lenyap memberikan penjelasan secara analogi mengenai implus yang
lenyap secara berangsur-angsur yang mendorong batu itu.
Semua ini tentu hanyalah kesalahan penentuan sudut pandang.
Seperti semua orang ketahui saat ini, udara memperlambat gerak batu,
menyebabkan gravitasi mampu menariknya kebumi lebih cepat daripada yang
seharusnya terjadi. Seandainya hambatan udara dan gaya tarik gravitasi tidak ada,
maka batu yang terlemparkan dari tangan tadi akan melayang dalam suatu garis
lurus dengan kecepatan yang tidak akan pernah berubah. Namun faktanya, seperti
yang dinyatakan dalam hukum gerak pertama, sangat sulit untuk dimengerti.
Langkah pertama yang penting dalam hal ini mungkin di implikasikan dalam
penelitian Galileo tentang benda yang jatuh. Penelitian ini, seperti yang kita
ketahui, mendemonstrasikan bahwa benda yang beratnya setengah pon dan seratus
pon jatuh dengan kecepatan yang sama. Bagaimana pun, permasalahanya terletak
pada benda tertentu, misalnya bulu, yang tidak jatuh dengan kecepatan rata-rata
seperti halnya pada benda yang lebih berat. Anomali ini, menuntut penjelasan,
dan penjelasannya adalah benda yang relatif ringan dihambat oleh udara. Saat
ide bahwa udara dapat melakukan aksi, sebagaimana sebuah gaya akan muncul,
dipahami, para penyelidik prinsip-prinsip mekanika telah memasuki perjalanan
yang baru dan menjanjikan.
Galileo tidak dapat menunjukan pengaruh hambatan udara. Dia
tidak dapat meletakkan sehelai bulu dan sebuah koin dalam suatu ruang hampa
udara dan membuktikan hukum kedua benda itu akan jatuh dengan kecepatan yang
sama, karena pada massanya pompa udara belum ditemukan. Seorang Italiaan yang
hebat telah mengerti benar bahwa ide hambatan udara memainkan peranan yang amat
penting berkaitan dengan gerak benda jatuh dan benda yang diproyeksikan.
Sebagaimana yang dinyatakan Descrates dalam bukunya “principia philosophiae”
yang diterbitkan pada tahun 1644, benda apapun yang bergerak sepanjang garis
lurus kecepatannya akan selalu tetep. Sebaliknya benda tidak bergerak akan
tetap diam walaupun dikerjai oleh beberapa gaya.
Eksperimen Galileo yang lebih mendalam yang berkaitan dengan
subjek sebelumnya, dibuat dengan mengukur kecepatan bola yang berputar diatas
bidang miring dengan sudut-sudut yang bervariasi. Dia menemukan bahwasanya
kecepatan bola itu berbanding dengan tinggi dimana bola itu dijatuhkan dan
tidak berkaitan dengan kemiringannya. Ekperimen-eksperimen itu dibuat juga
dengan sebuah bola yang menggelinding diatas sebuah papan yang melengkung,
lengkungan itu mewakili ukursn luas lingkaran. Eksperimen-eksperimen ini
mengarahkan kita pada pembelajaran tentang gerak kurva liniear dari sebuah
benda yang digantungkan dengan seutas tali dengan kata lain sebuah pendulum.
Galileo menemukan, sebagai contoh : bahwa sebuah pendulum
dengan panjang tertentu melakukan osilasi dengan frekuensi yang sama walaupun
lengkungannya dibuat sangat bervariasi. Dia juga menemukan bahwa osilasi
rata-rata untuk pendulum dengan panjang tali yang berbeda-beda akan berbeda
pula dan didasarkan pada hukum yang sederhana. Agar sebuah pendulum berosilasi
setengah kali dari kecepatan semula maka panjang pendulum dijadikan empat kali
semula. Dengan kata lain, osilasi rata-rata pendulum variasi dan berbanding
terbalik dengan kuadrat jaraknya. Disini kemudian ada sebuah hubungan sederhana
antara gerak benda berayun dengan hubungan yang ditemukan Keppler tentang gerak
relatif planet-planet.
Galileo lebih jauh mengamati bahwa pendulumnya dapat
dikonstruksikan dengan berat berapa pun yang dapat mengatasi hambatan udara dan
tidak ada suatu bahan atau benda apapun yang dapat mempengaruhi waktu osilasi,
hal ini hanya ditentukan oleh panjang tali. Dikarenakan sebuah pendulum dengan
panjang tertentu berosilasi dengan kecepatan yang tetap, maka waktu dapat
diukur. Hal inilah yang memungkinkan Huygens untuk merancang jam pendulum.
Sebagai hasil teoritis dari studi terhadap benda yang
berputar dan berosilasi, dikembangkanlah apa yang biasanya disebut hukum gerak
ketiga, yaitu pada benda yang bergerak dengan sebuah efek yang sebanding dengan
efek yang dikerjakannya pada benda yang sama dalam keadaan diam.
Penemuan-Penemuan Galileo-Galilei
1. Prinsip Pendulum
Saat ia menjadi mahasiswa, ia meneliti sebuah lampu gantung
yang bergoyang, dan memerhatikan bahwa waktu yang diperlukan lampu itu untuk
menyelesaikan ayunannya adalah tetap sama, bahkan bila kecepatan ayunan lampu
itu bertambah dengan cepat. Dia kemudian melakukan percobaan terhadap
benda-benda tertentu dan mendapati bahwa benda-benda itu juga mengalami hal
yang sama, hal ini mengingatkan dia pada prinsip pendulum. Dari penemuan ini,
ia dapat menemukan suatu alat untuk mengukur waktu, yang menurut para dokter
dapat digunakan untuk mengukur denyut nadi pasien. Christian Huygens kemudian
mengambil prinsip ayunan pendulum itu untuk membuat jam pendulum.
2. Keseimbangan Hidrostatik
Galileo tidak meneruskan pendidikanya sampai akhir
dikarenakan masalah keuangan. Lalu dia kembali ke Florence pada tahun 1585
untuk mempelajari karya Euclid dan Archimedes. Dia memperluas karya Archimedes
tentang hidrostatik dengan menciptakan keseimbangan hidrostatik, suatu alat
yang dirancang untuk mengukur berat jenis benda. Tahun berikutnya, ia
menerbitkan suatu tulisan yang menjelaskan penemuan barunya, yang menentukan
gravitasi tertentu benda dengan memasukkannya ke dalam air. Dengan keseimbangan
hidrostatik, Galileo mendapatkan reputasi sebagai ilmuwan di Itali.
3. Pengamatan Kualitatif ke Kuantitatif
Sumbangan yang sangat penting dari Galileo bagi perkembangan
ilmu pengetahuan adalah metodologi ilmu pengetahuan. Galileo menetapkan
fenomena dan melakukan pengamatan secara kuantitatif. Penetapan yang cermat
terhadap perhitungan secara kuantitatif sejak saat itu menjadi dasar
penyelidikan ilmu pengetahuan hingga saat ini.
4. Bidang Mekanika
Sumbangan Galileo pada bidang ini mengacu pada pernyataan
Aristoteles seorang filsuf Yunani yang memiliki pengaruh besar yakni benda yang
lebih berat akan jatuh lebih cepat dibanding dengan benda yang lebih ringan.
Tidak seperti kaum cerdik dan pandai lainnya yang menelan begitu saja
pernyataan Aristoteles, Galileo memutuskan untuk membuktikannya terlebih
dahulu. Melalui beberapa eksperimen dia berkesimpulan bahwa pendapat
Aristoteles tidak benar. Menurut Galileo berdasarkan eksperimennya bahwa baik
benda berat maupun ringan akan jatuh dengan kecepatan yang sama kecuali sampai
pada batas mereka berkurang kecepatannya akibat adanya gesekan udara. Kebiasaan
Galileo melakukan percobaan melempar benda dari menara Pissa dilakukannya tanpa
sadar. Berdasarkan hal tersebut, Galileo mengambil langkah lebih lanjut. Dengan
hati-hati dia mengukur jarak jatuhnya benda pada saat yang telah ditentukan dan
mendapatkan bukti bahwa jarak yang dilalui oleh benda yang jatuh adalah
berbanding lurus dengan jumlah detik kuadrat jatuhnya benda. Penemuan ini
memiliki arti penting tersendiri. Bahkan lebih penting lagi Galileo
berkemampuan menghimpun hasil penemuannya dengan formula matematik. Penggunaan
yang luas formula matematik dan metode matematik merupakan sifat penting dari
ilmu pengetahuan modern.
5. Penemuan Termometer
Tahun 1593, Galileo menemukan salah satu alat ukur yang
dapat digunakan dalam ilmu pengetahuan, yaitu termometer. Termometer temuan
Galileo ini terdiri dari sebuah gelembung udara yang bisa membesar atau
mengecil karena perubahan temperatur dan hal ini bisa menyebabkan level air
naik atau turun. Meskipun alat ini tidak akurat karena tidak menghitung
perubahan tekanan udara, alat ini merupakan pelopor perkembangan alat-alat
canggih.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar