BUKTI EMPIRIS REVOLUSI BUMI

Teori geosentris pertama kali diajukan oleh Aristoteles Abad 4 SM dan mencapai bentuk standarnya yang dibukukan dalam “Almagest” karya Ptelomeus dari Mesir abad 2 Masehi.  Di dalam teori geosentris bentuk bumi adalah bulat dan menjadi pusat perputaran planet, matahari dan bintang-bintang. Teori ini dipercaya dan dianut di masa sesudahnya oleh peradaban Islam jaman keemasan dan peradaban barat di Eropa sampai munculnya teori heliosentris abad 15 Masehi.

Berdasarkan data observasi pergerakan planet dan matahari, dengan bumi dijadikan sebagai kerangka acuan pengamatan, ditemukan lintasan planet  yang meliuk-liuk atau retrograde. Kesulitan menjelaskan lintasan planet  yang meliuk-liuk pada teori geosentris adalah penyebab manusia berusaha merekontruksi ulang pemahaman terhadap bentuk dan susunan alam semesta

Lintasan planet dalam teori geosentris adalah seperti ini.

Perhatikan gambar.  Warna kuning adalah lintasan matahari, warna merah lintasan planet Mars dan warna orange lintasan planet Jupiter.

Lintasan retrograde ini sudah disadari oleh Ptolemeus, Bapak Geosentris. Dalam “Almagest” karya ptelomeus dijelaskan lintasan retrograde ini dengan menambahkan gerak epicycle dan diferent pada setiap planet. Gerak diferent adalah gerak yang merupakan orbit utama sedangkan epicycle adalah sub orbit pada orbit utama.  Seperti ini ilustrasi gerak planet pada teori geosentris yang dijelaskan dalam Almagest.

Namun jika kita  menganggap matahari berada di pusat perputaran, bumi dan planet-planet mengitarinya diperoleh lintasan yang lebih sederhana berbentuk lingkaran tidak sempurna atau ellips. Lintasan yang sederhana ini dijelaskan dalam teori heliosentris. Silakan lihat gambar perbandingan antara geosentris dan heliosentris berikut ini.

Perhatikan gambar.  Bulatan kuning adalah matahari dan bulatan biru adalah bumi, bulatan yang lain adalah planet lainnya.

Pengetahuan tentang lintasan retrograde planet pada teori geosentris bukanlah pengetahuan yang baru diketahui saat ini.  Jauh sebelum Copernicus mengajukan teori heliosentris manusia sudah tahu akan hal itu.  Ptolemeus sendiri sudah menyadari akan hal itu.  Manusia sudah sejak lama melakukan observasi pada pergerakan benda-benda langit. Sudah sejak lama manusia bisa membedakan mana planet dan mana bintang.  Itulah mengapa sejak zaman Phytagoras sampai sekarang sangat sulit mencari ilmuwan yang berpandangan bumi berbentuk datar, sebab dari data observasi ini saja dengan berpikir paling sederhana sekalipun tidak akan mungkin bisa terjadi seandainya bumi berbentuk datar.

Pada zaman keemasan peradaban Islam berdiri observatorium di Maragha dan Samarkand.  Dari mempelajari data pengamatan di observatorium inilah Nashiruddin Al Tusi (lahir 1201 M) dan Ali Qushji ( lahir 1403 M) lebih condong ke heliosentris dari pada geosentris.  Itulah mengapa ada pandangan bahwa teori heliosentris Copernicus dipengaruhi oleh peradaban Islam walaupun Copernicus sendiri mengaku mendapat pengaruh dari Phytagoras.  Sudah kita ketahui bersama bahwa saat peradaban di barat sedang mulai menonjol, banyak karya-karya ilmuwan Muslim yang dijadikan rujukan oleh ilmuwan barat

Teori heliosentris diajukan oleh Nicolaus Copernicus.  Dalam teori ini matahari dijadikan sebagai pusat pergerakan planet.  Bumi menjadi salah satu planet yang mengitari matahari.  Galileo menjadi salah seorang pendukung heliosentris setelah menemukan 4 satelit yang mengorbit Jupiter.  Dalam teori geosentris tidak dijelaskan gaya apa yang membuat planet-planet dan matahari bergerak.  Sedangkan dalam heliosentris dijelaskan bahwa pergerakan planet mengelilingi matahari akibat gaya gravitasi.  Hukum Kepler dan Hukum Newton ikut memberi kontribusi yang besar terhadap kemapanan teori heliosentris. Hingga saat ini teori heliosentris lebih dapat diterima manusia dari pada geosentris.  

Geosentris dan bumi datar adalah dua hal yang amat sangat berbeda.  Apalagi teori bumi datar yang ada saat ini.  Saya tertarik menulis seri bumi datar ini bukan bermaksud untuk mendebat.  Karena teori bumi datar ini benar-benar sangat tidak ilmiah. Yang mengajukan dan penggemarnya pun amat sangat kurang faham dalam hal sains terutama ilmu fisika.  Saya tertarik karena bermaksud ingin mengembalikan kesadaran sahabat-sahabat yang akibat kekurangfahaman dalam sains, malas mencari informasi dan enggan untuk bertanya menjadi mudah terpengaruh oleh video bumi datar yang sebagian besar berisi teori konspirasi.

Di dalam video bumi datar ada pernyataan “pergerakan planet-planet mengelilingi bumi menghasilkan pola geometri suci”.  Dalam  konteks bumi datar kalimat ini jelas-jelas bertentangan.  Bisakah planet mengelilingi bumi pada model bumi datar berkubah?  Mengelilingi itu artinya yang dikelilingi dijadikan sebagai pusat perputaran.  Pada model bumi datar saat ini, planet dan benda langit lainnya bergerak di atas bumi, bukan mengelilingi bumi.  Lalu dari mana mereka mendapatkan data observasi pergerakan benda langit pada bumi datar sehingga bisa mengeluarkan pernyataan seperti itu? 

Bila konteksnya adalah pergerakan planet pada teori geosentris, maka pembuat video datar ini sebenarnya tidak punya orientasi.  Sebenarnya mereka mau mengajukan teori bumi datar atau mendukung geosentris.  Apakah pembuat video menganggap bumi datar dan geosentris adalah sama?  Bila memang demikian, inilah kekeliruan fatal yang kesekian dari pembuat video bumi datar.  Bila ada sahabat yang menganggap demikian, silakan belajar lagi. silakan cari literatur tentang geosentris.

Pola geometri suci yang dimaksud mungkin adalah pergerakan retrograde pada geosentris.  Namun bukti ilmiah lebih mendukung pergerakan sederhana pada heliosentris.  Bukti bahwa bumi mengelilingi matahari dapat dirasakan langsung oleh manusia yaitu berupa gejala yang timbul misalnya pergantian musim dan lainnya.  Bukti secara empiris sangat diperlukan untuk memberikan kepastian bahwa memang benar bumi bergerak mengelilingi matahari.  Pada pembahasan kali ini akan dijelaskan bukti bahwa bumi tidaklah diam di posisinya, tapi mengalami perpindahan.  Silakan ikuti pembahasannya.

Paralaks Bintang

Paralaks bintang bisa juga disebut stellar parallax adalah perubahan sudut yang dibentuk oleh bintang dekat dengan bintang jauh yang dilihat oleh manusia di bumi akibat posisi bumi yang berubah.  Konsepnya, ketika kita melihat dua benda dari posisi yang berbeda, di mana benda yang satu dekat dan lainnya jauh kita akan mendapatkan perbedaan sudut kedua benda tersebut.

Untuk lebih memahami silakan ikuti percobaan sederhana berikut.  Letakan jari telunjuk sahabat 10 cm di depan muka. Pandanglah ke depan, jadikan pemandangan di depan sebagai latar belakang.  Cari objek apa saja di latar belakang misalnya pohon atau tiang listrik.  Sekarang tutuplah mata kiri, lihatlah posisi jari telunjuk terhadap objek di latar belakang tadi.  Lalu tukarlah, mata kiri dibuka dan mata kanan ditutup dan lihatlah posisi jari telunjuk terhadap objek di latar belakang tadi, ada perbedaan bukan?  Nah itulah konsep paralaks.   

Bumi yang berubah posisi juga akan menghasilkan paralaks pada bintang yang dekat terhadap bintang-bintang yang jauh. Sudut paralaks ini sangat kecil, karena jarak bintang sangat jauh dari bumi.  Semakin jauh jarak bintang semakin kecil sudutnya.  Perhatikan ilustrasi gambar di bawah ini.

Akibat bumi berevolusi terhadap matahari menyebabkan kedudukan bumi yang bergeser di kiri dan di kanan matahari. Ini akan menyebabkan terjadinya sudut paralaks pada bintang yang dekat saat dilihat dari dua kedudukan yang berbeda.

Untuk mengukur sudut paralaks bintang yang dijadikan target dibutuhkan waktu sekitar 6 bulan atau setengah tahun.  Observasi dilakukan dua kali dalam rentang waktu 6 bulan. Jika menginginkan hasil maksimal pengukuran harus dilakukan pada tanggal tertentu di mana posisi bumi bergeser paling jauh dalam lintasan ellips.

Orang pertama yang berhasil mengukur sudut paralaks bintang adalah FW Bessel tahun 1838.  Dengan peralatan yang disebut heliometer Bessel berhasil mengukur sudut bintang 61 Cygni sebesar 0,28 detik busur atau sekitar 3,57 parsec.  Selanjutnya seiring dengan kemajuan teknologi semakin banyak orang yang bisa mengukur paralaks bintang, misalnya bintang Alpha Centauri yang merupakan bintang terdekat dengan bumi memiliki sudut paralaks 0,77 detik.  Saat ini sudah ratusaan bintang yang sudah diketahui sudut paralaksnya.  Dengan mengetahui sudut paralaks maka jarak bintang bisa ditentukan.

Adanya paralaks bintang ini membuktikan bahwa bumi berpindah posisi alias tidak diam di tempat.  Bukti empiris ini menjadi bukti yang sangat akurat bahwa bumi bergerak mengelilingi matahari. Ini juga sekaligus membantah teori geosentris.

Aberasi bintang

Di samping membuktikan bumi bergerak berpindah posisi, aberasi bintang juga membuktikan bahwa bumi berotasi.  Bagi sahabat yang masih kesulitan memahami mengapa rotasi bumi tidak menimbulkan efek yang berarti di permukaan bumi, saya ada sedikit cerita.  Di dalam cerita ini juga sekaligus akan memberikan gambaran fenomena aberasi bintang.

Cerita ini terjadi saat dalam perjalanan dengan mobil di tol Cipali.  Setelah istirahat di rest area ternyata ada nyamuk yang masuk ke dalam mobil.  Awalnya nyamuk itu hinggap di dashboard mobil.  Saat mobil sedang melaju dengan kecepatan konstan 100 km/jam nyamuk itu terbang dengan leluasa di dalam mobil.  Sepertinya nyamuk ini sama sekali tidak terpengaruh dengan kecepatan mobil yang sedang melaju kencang.  Mengapa bisa demikian?  Mengapa nyamuk tidak tertinggal dan akhirnya membentur kaca belakang mobil?

Sebenarnya jawaban dari pertanyaan di atas amat sederhana.  Dan bagi sahabat yang pernah mengenyam bangku SMP pasti sudah pernah mempelajarinya.  Mungkin banyak sahabat yang sudah lupa.  Mari kita mengulang lagi pelajaran fisika di SMP.  Ada hukum Newton pertama tentang kelembaman.  Dalam hukum itu dijelaskan benda yang diam akan tetap diam sampai ada gaya yang menggerakannya, dan benda yang sedang bergerak lurus dengan kelajuan konstan akan tetap bergerak sampai ada yang menghentikannya.  

Nyamuk yang sedang hinggap di dashboard pada mobil yang melaju dengan kecepatan 100km/jam memiliki kecepatan yang sama dengan mobil.  Sesuai dengan hukum kelembaman, saat lepas dari dashboard nyamuk pun masih tetap memiliki kecepatan ke depan 100km/jam.  Dengan kecepatan yang dimiliki sama dengan kecepatan mobil, nyamuk pun bisa terbang ke sana kemari dengan leluasa dan tentunya tidak akan tertinggal ke belakang atau membentur kaca belakang mobil.

Begitu juga dengan rotasi bumi.  Selain efek sentrifugal kecil yang ditahan oleh gaya gravitasi dan efek lainnya yang sudah saya jelaskan di tulisan sebelumnya, rotasi bumi tidak akan menimbulkan efek apapun bagi benda atau makhluk yang ada di permukaan bumi sampai atmosfirnya. Dan tentunya manusia tidak akan merasakan apapun selain dari pergerakan semu harian matahari, bulan dan bintang-bintang. Dengan penjelasan ini semoga sahabat mendapat pemahaman yang lebih baik.

Cerita perjalanan di tol Cipali berlanjut.  Saat itu hujan deras, petir sepertinya juga ikut memberi warna perjalanan.  Air hujan berebut ingin sampai dulu ke bumi pertiwi.  Wiper penghapus air hujan di kaca mobilpun menari-nari dengan riangnya.  Lampu kabut pun merengek-rengek minta dinyalakan.  Dari dalam mobil terlihat air hujan datangnya seperti dari arah depan bukan dari atas. Sepertinya hendak menembus kaca depan mobil dan menyapa penumpang yang ada di dalamnya.  

Nah sahabat, dari cerita itu ada sebuah fenomena yaitu saat kita sedang bergerak, air hujan yang sejatinya datang dari atas akan terlihat seperti condong dari depan.  Sebenarnya air hujan datangnya dari atas dan jika tidak ada angin kencang jatuhnya akan tegak lurus ke bumi.  Bagi pengamat yang diam akan melihat air jatuhnya tegak lurus.  Namun bagi pengamat yang sedang bergerak, jatuhnya air hujan akan terlihat miring.  Bahkan jika pengamat melaju ke depan dengan kecepatan yang lumayan air hujan akan terlihat datang dari depan seperti saat sedang di dalam mobil yang melaju kencang.

Bila sahabat belum pernah mengamati atau belum ngeh dengan air hujan yang datang dari depan ketika mobil melaju kencang, silakan perhatikan orang yang sedang berpayung ria saat berjalan menerobos hujan.  Saat berjalan dalam hujan dengan payung kemungkinan orang akan mencondongkan payungnya ke depan.  Hal ini dilakukan untuk menghindari air hujan karena bagi orang yang sedang berjalan air hujan jatuhnya akan miring walaupun sebenarnya tegak lurus.  Atau saat sahabat sedang mengendarai sepeda motor sewaktu hujan, tentu akan merasakan air hujan datangnya menyudut bukan tegak lurus.  Fenomena ini di sebut dengan aberasi.

Bumi yang sedang bergerak mengelilingi matahari pun akan memiliki fenomena yang sama dengan air hujan tersebut.  Bagi pengamat di bumi akan terjadi aberasi bintang karena pengamat sedang bergerak bersama bumi.  Pengamat di bumi akan melihat posisi bintang yang bergeser sedikit dari posisi sebenarnya. 

Perhatikan gambar.  Saat pengamat sedang diam, pengamat akan melihat bintang pada posisi A.  Ketika pengamat bergerak ke arah B maka pengamat akan melihat bintang pada posisi A’.  Ada perbedaan sudut yang kecil. Orang yang pertama kali menemukan fenomena aberasi bintang adalah James Bradley tahun 1725 M.  Di samping karena revolusi bumi, aberasi bintang juga terjadi karena rotasi bumi.

Adanya fenomena aberasi bintang ini membuktikan bahwa bumi tidaklah diam tapi bergerak.  Pergerakan bumi mengelilingi matahari tentu akan menimbulkan aberasi yang bervariasi ketika seorang pengamat mengamati sebuah bintang. Sudut aberasi sebuah bintang bergantung dari arah dan kecepatan relatif bumi terhadap bintang tersebut.

Efek Doppler

Efek Doppler adalah berubahnya frekuensi gelombang bagi pengamat akibat gerak relatif antara pengamat dengan sumber.  Efek ini ditemukan oleh Doppler tahun 1842 M . Efek Doppler dirumuskan seperti berikut ini,

Keterangan :

f_p  = frekuensi yang diterima pengamat (Hz)

f_s  = frekuensi sumber  (Hz)

v = cepat rambat gelombang (m/s)

v_p = kecepatan pengamat (m/s)

v_s =kecepatan sumber (m/s)

Tanda + (plus)      

Untuk pengamat bergerak mendekati sumber

Untuk sumber menjauhi pengamat

Tanda -   (minus)

Untuk pengamat menjauhi sumber

Untuk sumber mendekati pengamat

Dari rumus efek Doppler bisa kita simpulkan bahwa frekuensi gelombang akan naik ketika pengamat mendekat relatif terhadap sumber dan akan turun ketika pengamat menjauh relatif terhadap sumber.  Mendekat relatif artinya dalam selang waktu tertentu pengamat dan sumber semakin mendekat, bisa karena sumbernya yang mendekat atau pengamat yang mendekat atau keduanya sama-sama bergerak yang hasilnya mendekat.

Efek Doppler berlaku bukan hanya untuk gelombang suara tapi juga gelombang elektromagnetik seperti cahaya.  Cahaya adalah gelombang elektromagnetik yang dapat dilihat oleh mata. Cahaya memiliki spektrum warna dari merah, jingga, kuning, hijau, sampai biru mendekati ungu.  Warna cahaya ini ditentukan oleh panjang gelombang atau frekuensi cahaya.   Warna merah memiliki frekuensi terendah sedangkan warna biru mendekati ungu memiliki frekuensi tertinggi. 

Ketika seorang pengamat bergerak relatif terhadap sebuah sumber cahaya maka pengamat akan melihat pergeseran warna sumber cahaya tersebut.  Saat pengamat mendekat relatif terhadap sumber cahaya maka pengamat akan melihat cahaya dengan frekuensi yang lebih tinggi dari frekuensi sumber. Dengan kata lain pengamat akan melihat pergeseran warna menuju ke arah biru “blueshift”.  Sebaliknya ketika pengamat menjauh relatif terhadap sumber maka pengamat akan melihat pergeseran warna menuju ke arah merah “redshift”

Begitu juga dengan bumi yang sedang bergerak mengelilingi matahari.  Pengamat di bumi akan melihat warna bintang yang bergeser kadang menuju ke warna biru dan kadang menuju ke warna merah.  Saat bumi mendekati sebuah bintang warna cahaya bintang akan bergeser  ke arah biru dan saat menjauhi bintang warna bintang akan bergeser ke arah merah.  Untuk sebuah bintang kejadian ini berulang setiap tahun atau dalam 6 bulan terjadi blueshift dan 6 bulan berikutnya terjadi redshift.  Hal ini membuktikan bahwa bumi tidaklah diam tetapi bergerak bolak-balik.  Ini juga menjadi bukti ilmiah yang akurat bahwa bumi tidaklah diam di tempat.

Penutup

Bukti-bukti empiris rotasi dan revolusi bumi sebenarya bukan pengetahuan yang baru.  Hal itu sudah diketahui ratusan tahun lalu.  Hanya saja mungkin pengetahuan ini belum sampai ke kita.  Mungkin karena kita yang malas mencari informasi. Sebenarnya informasi yang menerangkan hal ini amat sangat banyak dan mudah didapatkan.  Namun kendalanya ada pada diri kita sendiri.  Saya yakin di sekolah pun hal ini paling tidak sudah pernah diajarkan.

Sahabat, kali ini saya akan beropini, namun opini saya berdasarkan data yang pernah saya dapatkan.  Beginilah opini saya, pada tahun-tahun mendatang penguasaan atas dunia akan mengarah ke langit.  Artinya bagi siapa saja yang bisa menguasai langit merekalah yang akan memimpin dan menguasai dunia.

Di dalam Al-Quran Allah SWT memotivasi manusia agar dapat menguasai langit dengan cara mempelajari sains dan teknologi.  Semoga sahabat muslim faham dengan ayat tersebut.  Silakan renungkanlah, bagaimana kita bisa menguasai langit, sedangkan satelit saja kita tidak percaya, pergerakan roket saja kita bingung, pendaratan manusia di bulan saja kita masih belum mengakui, dan hal sederhana seperti balon helium terbang saja kita tidak faham apa penyebabnya dan yang paling parah mengukur suhu cahaya bulan.

Saran saya buat sahabat muslim bila ingin berteori tentang bentuk alam semesta pelajarilah sains.  Jangan seperti saat ini, ilmu fisika, astronomi dan geografi saja kita belum faham betul sudah berteori tentang gravitasi, bumi datar, matahari dekat, mengukur suhu cahaya bulan dsb.  Lebih baik belajar dulu dengan pemahaman yang benar.  Jadi teori yang kita kemukakan bernilai ilmiah bukan dongeng.

Saya khawatir justru teori yang demikian malah menyesatkan sesama kita.  Bukankah kita sadar bahwa pahala yang selalu mengalir adalah ilmu yang berguna bukan ilmu yang menyesatkan.  Untuk itu sahabat ku berhati-hatilah dalam berteori.  Berlakulah jujur dalam menyampaikan ilmu, jangan menutupi dan memutarbalikkan fakta.  Bagaimana hukumnya orang yang menyampaikan ilmu dengan kecurangan yang akhirnya malah menyesatkan sesamanya?

Beberapa kali saya membaca web bantahan bumi datar yang membongkar kecurangan pembuat video bumi datar.  Saya memiliki data dan setelah saya cek memang demikian adanya. Namun dalam menulis seri bumi datar ini saya berusaha menghindari hal yang demikian.  Saya lebih fokus kepada bantahan bumi datar dari segi sains.  Walaupun ada beberapa web penggemar bumi datar yang sepertinya juga melakukan hal yang sama tetapi saya anggap itu hanya karena ketidakfahaman semata bukan karena kesengajaan.

Semoga bermanfaat dan membuka wawasan.

 

 Sumber Blog FISIKA DI SEKITAR KITA