Sekali
waktu tataplah langit di malam hari. Bayangkan jika dapat terbang
menembus langit dan melewati bintang-bintang. Di atas ketinggian kita
juga menatap bumi yang kita tinggalkan, maka akan tampaklah sebuah
bulatan planet bumi di suatu tempat ruang angkasa. Sejauh memandang
kita memandang, ruang angkasa sangat luas dan tidak tahu di mana
batasnya.
Dahulu
orang menganggap bahwa ruang angka ada batas yang jelas, pada batas
itu tertempel bintang-bintang yang berkelip. Perhatikan gambar alam
semesta menurut manusia jaman dahulu. Dengan melewati batas alam
semesta akan timukan dunia lain. Barulah pada pertengahan terakhir
abad ke 20 dengan perkembangan teknologi teropong, pesawat ulang
alik, satelit, dan skylab manusia lebih baik dalam memahami alam
semesta.
 |
| Batas alam semesta |
Sejarah
pengamatan terhadap alam pertama kali pertama dilakukan oleh bangsa
Cina dan Asia Tengah. Bangsa Cina mengamati alam lingkungan terkait
dengan kepentingannya dalam melakukan perjalanan dan usaha pertanian.
Selain Bangsa Cina, pengamatan terhadap gejala alam yang ada di
langit dilakukan pula oleh orang-orang Yunani. Bangsa Yunani
menemukan bahwa selain objek-objek yang terlihat dalam keadaan tetap,
juga terlihat adanya objek-objek yang mengembara yang kemudian
disebut planet. Prestasi Bangsa Yunani Kuno pada waktu itu telah
sampai pada pengetahuan bahwa Matahari, Bumi, dan Planet merupakan
bagian dari suatu sistem yang berbeda. Awalnya mereka memperkirakan
Bumi dan Matahari berbentuk pipih tapi Phytagoras (572-492 SM)
menyatakan bahwa semua benda langit itu berbentuk bola atau bundar.
Sejarah
mencatat bahwa pengamatan alam semesta yang dibantu dengan
perhitungan yang bersifat ilmiah kali pertama dilakukan oleh
Aristachrus dari Samos (310-230 SM). Ia mencoba menghitung sudut
antara letak Bulan, Bumi, dan Matahari dan mencari perbandingan jarak
antara Bumi ke Matahari, dan dari Bumi ke Bulan. Aristachrus juga
merupakan orang pertama yang beranggapan bahwa Bumi bergerak
mengelilingi Matahari dalam lintasan berbentuk lingkaran yang menjadi
titik awal teori Heliosentrik. Dengan demikian, teori heliosentrik
telah diyakini oleh para filsuf jauh sebelum munculnya pendapat
Copernicus.
Pengamatan
alam semesta yang paling berharga lainnya hasil yang dilakukan oleh
Erastosthenes (276-195 SM). Ia mampu menghitung besaran lingkar bumi.
Ketepatannya cukup meyakinkan dan hanya berbeda 13% dari hasil
perhitungan pada saat ini, padahal ketika itu ia menghitung lingkar
bumi dengan alat yang sederhana. Erastosthenes mengukur keliling bumi
secara matematik yaitu berdasarkan perhitungan jarak dari Syene
(Aswan) dan Alexanderia. Di Syene ia menggali sumur, sedangkan di
Alexanderia menancapkan tongkat.
Pada
saat pengukuran, cahaya matahari di Syene menyinari seluruh dasar
sumur (tanpa ada bayangan dari dinding sumur), sedangkan di
Alexanderia ia mengukur panjang bayangan tongkat. Dengan menganggap
bahwa cahaya matahari di Syene akan tembus ke pusat bumi, dan
kelanjutan dari tongkat yang tertanjap tegak juga akan menembus inti
bumi maka selanjutnya tinggal menghitung besar sudut bayangan tongak
yang jatuh ke tanah. Dari cara perhitungan ini, Eratosthenes
memperoleh angka keliling bumi, yaitu sejauh 252.000 stadia = 45.654
km (1 stadia = 157 meter) dengan asumsi jarak antara Alexanderia –
Syene sejauh 5000 stadia.
 |
| Cara Erastosthenes mengukur keliling bumi |
Teori
heliosentris dari Aristachrus mendapat perlawanan dari Ptolemy dengan
Teori Geosentrik. Ptolemy hidup sekitar 150 M yang menyatakan bahwa
semua objek bergerak relatif terhadap bumi. Teori geosentrik
dipercaya oleh para ahli ketika itu selama hampir 1400 tahun walaupun
mempunyai kelemahan, karena Matahari dan Bulan bergerak dalam jejak
lingkaran mengitari Bumi, sementara planet bergerak tidak teratur
dalam serangkaian simpul ke arah timur.
Akhirnya
teori geosentris gugur setelah pada tahun 1543 terjadi revolusi
ilmiah secara besar-besaran yaitu konsep Copernicus (1473 - 1543)
yang membenarkan konsep awal dari Aristarchus dan mengusulkan bahwa
model Heliosentris merupakan teori yang paling rasional. Copernicus
lahir pada tanggal 19 Pebruari 1473 di-Torun, Polandia. Ia hidup pada
peralihan zaman abad pertengahan dan zaman pencerahan (renaissance).
Walaupun menjadi biarawan, tetapi ia juga sangat tertarik pada
astronomi. Dengan peralatan yang sangat sederhana yang ada waktu itu,
Copernicus mempelajari gerakan-gerakan matahari, planet- planet dan
bintang-bintang. Kesimpulannya menyatakan bahwa dengan menempatkan
matahari di tengah tata surya dan dalam keadaan diam, perhitungan
gerak benda langit akan lebih mudah diprediksi gerakan-gerakannya.
Teori heliosentrik yang disampaikan Copernicus dipublikasikan dalam
buku berjudul De Revolutionibus Orbium Coelestium.
Di
kemudian hari setelah kematian Copernicus, gereja menentang teori
heliosentris. Hal ini terjadi pada akhir abad ke-16 yaitu ketika
Giordano Bruno seorang filsuf Italia menyatakan bahwa semua bintang
itu mirip dengan Matahari dan masing-masing matahari dikelilingi oleh
sistem planet lainnya yang dihuni oleh manusia yang berbeda. Dengan
pandangan ini menyebabkan Giordano Bruno dibakar dan teori
heliosentrik yang diyakininya dianggap berbahaya karena bertentangan
dengan pandangan gereja yang menganggap manusialah yang menjadi
sentral di alam semesta.
 |
| Nicolaus Copernicus |
Penentangan
gereja terhadap teori heliosentrik terus berlanjut. Adalah Galileo
Galilei yang dilahirkan di Italia pada tahun 1564 dipenjara karena
mendukung teori Copernicus. Awalnya pada tahun 1616 ia diperingatkan
agar jangan mendukung teori heliosentris, tetapi ia tetap bertahan
hingga menerbitkan bukunya yang diberi judul: " Dialogue
concerning the two chief systems of the world " pada tahun 1632.
Akibatnya Galileo pada tahun 1633 dipanggil ke-Roma untuk menghadapi
komite inkwisisi dari gereja Katolik Roma. Setelah ditahan selama
berbulan-bulan, maka pada tanggal 22 Juni 1933 ia diajukan
kepengadilan.
Dengan
usia yang sudah mulai udzur yaitu sekitar 70 tahun dan sakit-sakitan
ia terpaksa mengalah dan bersedia menarik kembali dukungannya kepada
teori heliosentris sambil berlutut. Ia tidak jadi dihukum mati tetapi
dikenakan tahanan rumah. Pada tahun 1642 Galileo meninggal dunia
dalam status tahanan rumah.
Dengan
adanya larangan dari gereja, para ilmuwan “penasaran” termasuk
tokoh utama pada jamannya yaitu Isaac Newton. Dengan banyaknya
pendukung teori heliosentris, para rohaniwan baik Katolik Roma maupun
Protestan menjadi salah tingkah dan “dipukul” mundur. Para
Rohaniwan generasi abad ke-18 menyalahkan para Rohaniwan abad ke-16
dan 17.
Walaupun
umumnya para ahli sepakat dengan teori heliosentris, tetapi Tycho
Brahe (1546-1601) dari Denmark tidak mendukung teori heliosentris. Ia
masih menentangnya dan mendukung teori geosentris. Pada 1576, Brahe
membangun sebuah observatorium di pulau Hven, di laut Baltic dan
melakukan penelitian di sana sampai kemudian ia pindah ke Prague pada
tahun 1596.
Di
Prague, Brahe menghabiskan sisa hidupnya menyelesaikan tabel gerak
planet dengan bantuan Johannes Kepler (1571-1630) asistennya. Setelah
kematian Brahe, Kepler menelaah data yang ditinggalkan Brahe dan
menemukan bahwa orbit planet tidak bulat sirkular melainkan berbentuk
elliptik. Kepler termasuk ”murtad” terhadap pendapat gurunya dan
mendukung teori heliosentris bahkan kemudian mengeluarkan tiga hukum
gerak orbit yang dikenal sampai saat ini yaitu: (a) Planet bergerak
dalam orbit ellips mengelilingi matahari sebagai pusat sistem, (b)
Radius vektor akan menyapu luas yang sama dalam interval waktu yang
sama, dan (c) Kuadrat kala edar planet mengelilingi matahari
sebanding dengan pangkat tiga jarak rata-rata dari matahari. Kepler
menuliskan hasil pekerjaannya dalam sejumlah buku, diantaranya adalah
Epitome of The Copernican Astronomy tetapi segera setelah itu menjadi
bagian dari daftar Index Librorum Prohibitorum yang merupakan
kumupulan buku terlarang bagi umat Katolik. Dalam daftar ini juga
terdapat publikasi Copernicus yang telah disebutkan di atas yaitu De
Revolutionibus Orbium Coelestium.
Pengamatan
terhadap langit terhadap benda-benda di langit terus berlanjut. Teori
Heliosentris dari Copernicus yang berpendapat bahwa matahari adalah
pusat alam semesta setelah banyak direvisi. Sesuatu yang wajar karena
Copernicus hanya menggunakan peralatan sederhana yang sangat jauh
berbeda dengan teknologi yang digunakan sekarang. Hal yang perlu
dihargai adalah bahwa Copernicus telah meletakkan dasar-dasar teori
yang sampai saat ini diakui sampai akhirnya nanti ditemukan teori
baru yang lebih baik.
Konsepsi
tentang alam semesata yang sampai saat ini diakui manusia (sebagai
hasil dari penelitian dengan menggunakan teknologi modern) adalah
bahwa bumi berputar pada sumbu bumi (rotasi) dan berputar
mengelilingi matahari (revolusi). Bumi adalah salah satu planet
anggota Tata Surya dan planet-planet lainnya juga berputar
mengelilingi matahari.
Matahari
hanya satu bintang dari miliaran bintang yang ada dalam suatu gugusan
bintang yang disebut galaxy. Letak matahari berada pada salah satu
sayap galaksi Bima Sakti dan bukan pusat dari bintang-bintang dalam
galaksi. Galaxy Bima sakti atau lebih dikenal secara internasional
dinamakan Milky Way (Melk Weg) di mana matahari menjadi salah
anggotanya, ternyata tidak hanya satu. Para astronom menemukan bahwa
banyak lagi galaxy- galaxy lain di luar galaksi bima sakti. Banyaknya
galaksi-galaksi di alam raya oleh para ahli dikelompokkan menjadi
sejumlah klaster (cluster of galaxies). Galaksi Bima sakti bersama 18
galaksi lainnya (seperti Awan Magellan Besar, Awan Magellan Kecil,
dan Andromeda) membentuk sebuah klaster yang disebut Klaster Lokal.
Selain Klaster Lokal, gugus galaksi lain yang ada di ruang alam jagat
raya adalah Klaster Virgo (anggotanya terdiri atas 1000 buah),
Klaster Coma (anggotanya terdiri atas 10.000 buah galaksi). Bayangkan
jika satu galaksi saja belum ada yang dapat memastikan jumlah bintang
yang berada di dalamnya, maka berapa menjadi berapa triliyun lagi
jika jumlah bintang yang di setiap gugus kita hitung.
 |
peta lokasi gugus-gugus galaksi yang berjumlah tidak kurang dari 30.000
galaksi diambil dari katalog galaksi |
Demikianlah materi tentang Alam semesta ini saya sampaikan ...