Gravitasi - 04. Hukum Newton

Meskipun hukum Kepler menunjukkan bagaimana Bumi dan planet-planet lain bergerak, tetapi hukum ini tidak menjelaskan alasannya. Tugas itu beralih kepada matematikawan Inggris, Isaac Newton dengan hukum gravitasinya.

          Ada berbagai teori tentang apa yang membuat *planet-planet terus bergerak mengelilingi Matahari. Kepler berpendapat bahwa planet-planet itu malas dan bergerak hanya karena Matahari mendorongnya untuk mengelilinginya. Filsuf Perancis, René Descartes (1596-1650) percaya bahwa planet-planet ditarik mengelilingi Matahari oleh isapan, seperti benda-benda yang terisap mengelilingi pusaran air. Para ilmuwan Inggris percaya bahwa planet-planet tetap berada di tempatnya karena suatu jenis *magnetisme.

• Berat di Planet Lain

Massa dan berat adalah hal yang berbeda. Massa seseorang adalah jumlah materi dalam tubuhnya. Berat seseorang adalah ukuran seberapa banyak massanya yang ditarik oleh gaya gravitasi. Massa suatu benda di mana-mana tetap sama, tetapi berat benda berbeda-beda tergantung pada gaya gravitasi yang mempengaruhinya. Sebagai contoh, seseorang yang beratnya 38 kg di Bumi, hanya akan seberat 14 kg di Mars, sedangkan di Yupiter akan seberat lebih dari 89 kg!

• Bumi Magnetis?

Fisikawan dan dokter, William Gilbert (1544-1603) adalah ilmuwan Inggris yang paling berpengaruh pada masanya. Dia adalah orang Inggris pertama yang mendukung teori modern Copernicus. Dia juga pelopor dalam ilmu listrik dan magnetisme. Pada tahun 1600 Gilbert menerbitkan buku yang berpengaruh, “De Magnete” (Tentang Magnetisme), yang menyatakan bahwa Bumi adalah magnet yang sangat besar. Beberapa ilmuwan Inggris percaya bahwa magnetisme Bumi dapat menjelaskan gravitasi.

          Seorang Inggris yang mendalami gagasan ini adalah *Robert Hooke. Pada tahun 1674, Hooke menyatakan bahwa sebagai ganti magnetisme, sejenis *daya penarik berperan dalam pergerakan planet. Meskipun dia menggambarkan gagasan gravitasi secara akurat seperti yang kita pahami sekarang ini, dia tidak menghasilkan teori yang lengkap. Sebagai gantinya, 5 tahun kemudian, dia meminta Isaac Newton (1643-1727), seorang profesor matematika di Universitas Cambridge Inggris, untuk memecahkan masalah tetang bagaimana sebenarnya gravitasi bekerja.

• Robert Hooke

(Robert Hooke juga seorang pelopor mikroskop. Ini adalah salah satu mikroskopnya.)

Fisikawan Inggris, Robert Hooke (1635-1703) dikenang dengan baik karena hukum Hookenya yang menjelaskan bagaimana material berperilaku ketika direntangkan. Banyak sumbangannya yang lain pada fisika termasuk teori gravitasi, pembakaran (bagaimana benda terbakar), dan teori kinetika (bagaimana molekul yang sedang bergerak menyimpan energi panas).

• Daya Penarik

Pada tahun 1674 Robert Hooke menulis penjelasan gravitasi pertama yang akurat: “Semua benda langit [bintang dan planet] atau benda apa pun memiliki daya tarik atau gravitasi ke arah pusatnya sendiri, bukan saja menarik dan menjaga bagian-bagiannya sendiri agar tidak terbang lepas, seperti yang dilakukan Bumi sebagaimana kita amati, tetapi juga menarik semua benda langit lainnya yang berada dalam lingkaran [pengaruh] aktifitasnya.”

          Menurut legenda, bukanlah matematika rumit yang membantu *Newton memecahkan masalah gravitasi, melainkan sebuah *apel yang jatuh dari pohon. Akhirnya, dia sampai pada teori gravitasi yang lengkap pada tahun 1687. Teori ini dikenal sebagai hukum gravitasi universal yang merupakan persamaan matematika sederhana. Teori ini menunjukkan bahwa semua objek di alam semesta saling menarik dengan gaya penarik yang disebut gravitasi. Tarikan antara dua benda akan semakin kuat jika bendanya semakin besar (semakin besar massanya) dan jaraknya semakin dekat. Gravitasi bekerja di antara benda-benda dari dua arah pada saat yang sama: Bumi tidak hanya menarik apel yang jatuh ke bawah tetapi apel juga menarik Bumi ke atas pada saat yang sama! Namun, pengaruh apel pada Bumi terlalu kecil untuk diukur.

• Newton Sang Alkemis

Alkemi adalah gagasan bahwa logam biasa dapat diubah menjadi emas dan bahwa ada ramuan khusus (disebut eliksir) yang dapat memperpanjang masa hidup manusia. Newton tetap merahasiakan percobaannya tentang alkemi, yang mungkin dapat menghancurkan reputasi ilmiahnya.

• Perselisihan Newton

Newton pernah mengatakan: “Jika aku telah melihat lebih jauh, ini karena aku berdiri di atas pundak raksasa”. Tetapi dia mungkin tidak sesopan nampaknya. Sebagai seorang yang tertutup dan peka, dia mudah tersinggung. Dia ingin sekali gagasannya diterbitkan, tetapi dia mempertahankannya mati-matian dan membuatnya terlibat dalam perselisihan yang sengit dengan sejumlah ilmuwan lain yang mencoba mendapatkan pengakuan atas gagasan yang sama.

• Newton Dan Apel

Ketika Newton mengamati apel yang jatuh ke Bumi, dia dianggap telah menyadari bahwa apel itu ditarik oleh gaya yang sangat sama dengan gaya yang membuat planet-planet tetap bergerak pada orbitnya: gravitasi. Beberapa sejarawan percaya bahwa Newton mengarang sendiri cerita tentang apel itu untuk menunjukkan bahwa dia adalah seorang jenius.

          Tidak seperti semua astronom sebelumnya, Newton telah berhasil mengemukakan teori gravitasi pertama secara lengkap. Teori ini menyatukan apa yang terjadi di Bumi dengan apa yang terjadi di ruang angkasa. Teori ini menggambarkan bagaimana planet bergerak dan menjelaskan penyebabnya.
          Dengan hukum gravitasinya yang dibuat pada tahun 1687, Newton tidak hanya menjelaskan gravitasi, dia juga menunjukkan bagaimana dunia alami yang kompleks sering dapat dijelaskan dengan teori yang sederhana dan elegan. Seperti semua teori yang bagus, hukum Newton dapat digunakan untuk membuat perkiraan. Salah satu teman Newton, Edmond Halley, menggunakan hukum itu untuk memperkirakan dengan tepat kapan sebuah *komet di langit akan kembali lagi di masa depan.

• Komet Halley

Ketika astronom Inggris, Edmond Halley (1656-1742) melihat sebuah komet pada tahun 1682, dia yakin bahwa itu adalah komet yang sama dengan komet yang muncul pada tahun 1531 dan 1607. Dengan menggunakan hukum yang dikembangkan oleh temannya, Isaac Newton, dia meramalkan dengan tepat bahwa komet itu akan kembali pada tahun 1758. Komet itu kemudian dinamakan Halley untuk menghormatinya. Komet itu juga muncul pada tahun 1066 pada waktu penyerbuan bangsa Normandia ke Inggris. Kemunculannya dicatat pada Bayeux Tapestry dari abad ke-11.

***