Fisika dan Pengukuran

Fisika dan Pengukuran
Fisika dan Pengukuran
Sama dengan ilmu sains lainnya, fisika adalah ilmu yang berdasarkan pengamatan eksperimental dan pengukuran kuantitatif. Fungsi utama fisika sebenarnya ialah mengidentifikasi beberapa hukum dasar yang menjadi acuan akan fenomena alam dan mengaplikasikannya untuk mengembangkan teori-teori agar dapat menyempurnakan dan memprediksi hasil percobaan yang akan datang. Hukum dasar yang digunakan dalam mengembangkan teori dinyatakan secara matematis, sebagai alat yang menjadi pengantar antara teori dan percobaan.

Saat ada perbedaan antara prediksi teori dan hasil percobaan, teori-teori baru atau yang sidah disempurnakan harus diformulasikan untuk menghubungkan perbedaan tadi. Banyak teori yang bagus, namun masih terbatas untuk mengembangkannya, sebuah teori akan menjadi sangat baik jika tidak ada batasan untuk mengembangkannya. Misalnya, hukum gerak yang ditemukan oleh Isaac Newton (1642 – 1727) secara akurat menggambarkan gerak benda bergerak pada kecepatan normal namun tidak dapat diterapkan untuk benda-benda yang bergerak dengan kecepatan yang sebanding dengan kecepatan cahaya. Sebaliknya, teori relativitas khusus yang dikembangkan kemudian oleh albert Einstein (1879-1955) menunjukkan hasil yang sama dengan hukum Newton pada saat berkecepatan rendah dan dapat juga diterapkan secara benar pada benda yang bergerak pada kecepatan yang mendekati kecepatan cahaya. Oleh karena itu, teori relativitas khusus oleh Einstein adalah teori gerak yang lebih umum daripada teori gerak yang terbentuk dari hukum Newton.

Fisika klasik yang mencakup prinsip-prinsip klasik Mekanika, termodinamika, optik, dan elektromagnetisme telah dikembangkan sebelum tahun 1900. Kontribusi penting bagi fisika klasik yang diberikan oleh Newton, yang juga merupakan salah satu penggagas dalam menemukan kalkulus sebagai alat matematis. Perkembangan besar-besarab mekanika berlanjut sampai abad ke-18, namun di bidang termodinamika dan elektromagnetisme tidak dikembangkan sampai akhir abad ke-19, terutama karena pada saat itu disiplin ilmu untuk melakukan percobaan kurang diperhatikan atau bahkan tidak ada.

Sebuah revolusi besar dalam fisika, yang biasanya disebut sebagai fisika modern, dimulai pada penghujung abad ke-19. Alasan utama fisika modern dikembangkan adalah karena banyak fenomena fisik yang tidak dapat dijelaskan oleh fisika klasik. Dua perkembangan paling penting di era modern adalah teori-teori dari mekanika kuantum dan relativitas. Teori relativitas khusus olehEinstein  tidak hanya benar menggambarkan gerak benda bergerak pada kecepatan yang sebanding dengan kecepatan cahaya; Ia juga benar-benar memodifikasi konsep-konsep tradisional ruang, waktu, dan energi. teori ini juga menunjukkan bahwa kecepatan cahaya adalah batas atas kecepatan objek dan massa dan energi yang berkaitan. Mekanika kuantum dirumuskan oleh sejumlah ilmuwan terkemuka yang menyediakan deskripsi fenomena pada tingkat atom. Banyak alat-alat praktis telah dikembangkan dengan menggunakan prinsip mekanika kuantum.

Para ilmuwan terus-menerus bekerja meningkatkan pengetahuannya tentang hukum dasar. Berbagai kemajuan teknologi belakangan ini adalah hasil dari usaha banyak ilmuwan, insinyur dan teknisi, eksplorasi planet tak berpenghuni, berbagai perkembangan dan aplikasi potensial dalam nanoteknologi, microsirkuit dan komputer berkecepatan tinggi, teknik canggih yang digunakan dalam penelitian ilmiah dan Kedokteran, dan beberapa hasil yang luar biasa dalam rekayasa genetika mesin. Dampak dari perkembangan dan penemuan tersebut pada masyarakat kita sangatlah besar, dan itu sangat memungkinan masa depan penemuan dan perkembangan akan semakin menarik, menantang, dan memberikan manfaat yang besar kepada umat manusia.

Serway, Raymond A. & Jewett, John W. 2011. Fisika untuk Sains dan Teknik Edisi 9. Brooks Cole.