Pendahuluan
Pelbagai pengetahuan dasar dan percobaan tentang Ilmu Fisika diajarkan pada siswa-siswa sekolah menengah, seperti misalnya suhu, fenomena cermin, pemuaian, dan gaya. Topik-topik lebih matematis dan rumit dipelajari pada jurusan Ilmu Pengetahuan Alam pada sekolah menengah atas. Beberapa topik populer bahkan sudah diberikan pada siswa-siswa sekolah dasar, misalnya hukum Archimedes dan satuan-satuan ukuran. Hampir pasti seluruh siswa pernah belajar ilmu fisika meskipun pada tingkat dasar. Di dalam artikel ini kita mendiskusikan sekilas kenapa disebut bahwa Ilmu Fisika rakus.
Ilmu Fisika
Ilmu Fisika pada awalnya adalah ilmu tentang alam semesta dan pelbagai fenomena yang terjadi, terutama yang dapat dilihat sehari-hari dengan mata, seperti misalnya Matahari, Bulan, Bumi, bintang, cahaya, dan sebagainya. Jauh sebelum tahun Masehi, Aristoteles telah mengusulkan konsep Bumi sebagai pusat, dan menjadi bahan pemikiran banyak filosof. Pada periode selanjutnya, Thales dan Miletus dikenal sebagai tokoh-tokoh yang meletakkan dasar berpikir logis dan meninggalkan pemikiran berdasarkan pada mitos yang tidak bisa diuji.
Abad 16 bagi Ilmu Fisika merupakan salah satu tonggak sejarah yang diingat, di mana Nicolaus Copernicus, Galileo Galilei, Johannes Kepler, dan Isaac Newton merupakan para tokoh yang sangat fenomenal mewarnai sejarah ilmu ini. Newton dengan teori tentang gaya tarik-menarik antar benda langit, terlebih dahulu harus menggali dan menerangkan berbagai rumusan matematika untuk menyatakan dan membuktikan agar teori-teorinya bisa diterima akal manusia.
Tidak ada orang mau percaya tentang berapa jarak Bumi dengan Matahari, atau mana yang lebih berat antara Bumi dengan Bulan, kecuali dengan memberikan bukti dalam bentuk formula matematika. Ilmu kalkulus menjadi peralatan penting untuk menjelaskan dan membuktikan bahwa berbagai fenomena alam yang dijumpai sehari-hari mengikuti dan berkesesuaian dengan hukum-hukum tertentu. Prinsip-prinsip mekanika yang terkait gaya-gaya, dapat dijelaskan dengan mudah menggunakan rumusan-rumusan matematika. Mekanika adalah dasar dari berbagai peralatan hasil rekayasa dalam bentuk mesin-mesin maupun wahana.
Tidak saja berhubungan dengan benda-benda besar atau sangat besar, Ilmu Fisika juga merambah pada benda-benda kecil dan sangat kecil, bahkan benda-benda tak kasat mata. Mulai abad 18, bidang keilmuan ini mempelajari mekanika yang berkenaan dengan fluida atau benda cari. Sebut saja prinsip aliran benda cair, daya dorong air dan udara, perpindahan panas dari satu media ke media lain, atau prinsip kekentalan zat cari. Dasar kerja dari hasil rekayasa di abad 20 banyak menggunakan prinsip yang sudah ditemukan di abad 18 ini, misalnya dengan dasar hukum Bernoulli dan konsep entropi atau ketidakberaturan.
Memasuki ranah pada benda-benda lebih kecil, Ilmu Fisika merambah kepada materi-materi yang sama sekali tidak bisa dilihat secara kasat mata. Teori elektromagnetik yang memberlakukan gaya-gaya lemah pun mulai dibahas sejak abad 19. Para ilmuwan menemukan bahwa suatu medan elektromagnetik dengan daya tinggi mampu membawa pesan sejauh ribuan kilometer, atau gaya-gaya yang sangat lemah bekerja pada materi dengan massa sangat ringan seperti elektron.
Mengawali Ilmu Fisika Kuantum, para fisikawan merumuskan dan menyempurnakan teori tentang material yang ringan dan fenomena yang melekat pada struktur atom-atom dan gaya-gaya sangat lemah yang bekerja di dalamnya. Bagaimana interaksi antar elemen-elemen super kecil dan super ringan, seperti proton, neutron, quarks, dan antimateri. Topik-topik berat ini membutuhkan berbagai penelitian dan periode waktu panjang untuk dapat dijelaskan.
Keluasan dari cabang dan topik ilmu ini bersinggungan dengan ilmu-ilmu lain, misalnya astronomi, elektronik, biologi, kimia, komputer, rekayasa material, dan sebagainya. Jadi Ilmu Fisika rakus sekali melahap berbagai topik dalam spektrum yang sangat luas.
Di Mana Batasnya?
Fisikawan seperti Stephen Hawking mempertanyakan di mana batas dari dunia kita ini, dan sampai pada dugaan dan kesimpulan bahwa ternyata tidak ada batas, karena alam semesta itu sendiri selalu memuai dan menjauh dari titik pusatnya. Awal mula adalah fenomena Big Bang yang merupakan ledakan besar dan menghamburkan materi-materi ke segala arah. Materi yang syarat dengan kandungan unsur Hidrogen ini diduga merupakan cikal bakal dan bertumbuh menjadi ratusan milyar galaksi maupun benda-benda langit lainnya.