Filsafat fisika: Perbedaan antara revisi

'''Filsafat Fisika''' adalah interdisiplin ilmu yang mengkaji ilmu [[fisika]] berdasarkan interpretasinya secara konseptual terhadap [[materi]] atau(dan) [[gelombang]], [[Ruang waktu|ruang dan waktu,]] serta [[Kenyataan|realitas.]] Meskipun saat ini kajian filsafat fisika menitik-beratkan bahasannya pada ilmu [[fisika modern]] atau yang telah jauh berkembang seperti [[mekanika kuantum]], [[kosmologi]] dan [[Mekanika statistika|mekanika statistik]] , [[fisika klasik]] tidak dapat dipungkiri telah menjadi batu loncatan bagimana para [[ilmuwan]] dan [[filsuf]] modern mendekripsikan realitas serta segala entitas yang ada di dalamnya.

Manusia sejak awal kemunculannya merupakan makhluk hidup dengan rasa penasaran yang tinggi terhadap fenomena alam yang terjadi disekelilingnya, seperti : seperti terbit tenggelamnya matahari, kemunculan gerhana, pergantian musim, pola yang dibentuk rasi bintang dan lain-lain<ref name=":1">{{Cite web|url=https://www.trentu.ca/physics/history_895.html|title=A Brief History and Philosophy of Physics|website=www.trentu.ca|access-date=2017-10-09}}</ref>. Pengamatan terhadap suatu fenomena alam yang terjadi dapat memudahkan aktivitas manusia sendiri. Seperti memilih waktu untuk bercocok tanam yang tepat, navigasi pelayaran, migrasi hewan buruan dan masih banyak lagi. Dengan segala keterbatasannya pada zaman tersebut manusia mencoba menjelaskan mengapa fenomena tersebut terjadi. Penjelasan yang berkaitan dengan hal-hal mistis pun bermunculan. Seperti pada zaman Yunani kuno misalnya, fenomena alam seperti petir dikaitkan dengan [[Zeus]] sang dewa petir.<ref name=":1" />

Penjelasan yang berkaitan dengan hal-hal mistis mudah diterima oleh kalangan awam, tetapi hampir tidak memiliki aspek aplikatif terkecuali mengandalkan kebetulan. Sains secara umum menawarkan penjelasan rasional terhadap keteraturan alam semesta <ref name=":1" />. Pun, perkembangan ilmu pengetahuan pada peradaban manusia terjadi tidak secara serempak, misalnya [[Bangsa Maya|suku Maya]] di [[Meksiko]] telah mengembangkan pengertian angka desimal dan nol (0) sebelum banga [[Eropa]] mengenalnya.<ref>Cole, M.D., ''The Maya'', 3rd ed. (Thames and Hudson, London) 1984.</ref> Pencarian penjelasan rasional terhadap fenomena alam di eropa dimulai pada abad ke-6 SM. Diperakarsai filsuf-filsuf Yunani seperti [[Pythagoras]] dengan [[Teorema Pythagoras|teorema geometri]] dan teori musiknya<ref>{{Cite book|url=https://www.worldcat.org/oclc/162502037|title=Roots to research : a vertical development of mathematical problems|last=D.|first=Sally, Judith|date=2007|publisher=American Mathematical Society|isbn=0821844032|location=Providence, R.I.|oclc=162502037}}</ref><ref>{{Cite book|url=https://www.worldcat.org/oclc/61691613|title=Music in theory and practice|last=Bruce.|first=Benward,|date=2003|publisher=McGraw-Hill|isbn=9780072942620|edition=7th ed|location=Boston|oclc=61691613}}</ref>, atau [[Leukippos|Leucippus]] (~440 SM.), [[Demokritos|Democritus]] (~420 SM.) dan [[Epikuros|Epicurus]] (342-270 SM.) yang mengemukakan hipotesis bahwa setiap materi tersusun dari atom yang tidak dapat terbagi lagi.<ref name=":1" /><ref>{{Cite book|url=https://www.worldcat.org/oclc/244768656|title=The atomists, Leucippus and Democritus : fragments : a text and translation with a commentary|last=Leucippus.|last2=1936-|first2=Taylor, C. C. W. (Christopher Charles Whiston),|date=1999|publisher=University of Toronto Press|isbn=0802043909|location=Toronto [Ont.]|oclc=244768656}}</ref> [[Aristoteles]] (~384 - 322 SM) dan [[Empedokles|Empedocles]] (~490-430 SM) mengemukakan lima elemen penyusun yakni : air, api, udara, tanah dan [[Ether|aether]].<ref>{{Cite book|url=https://www.worldcat.org/oclc/221108071|title=History of western philosophy : and its connection with political and social circumstances from the earliest times to the present day|last=1872-1970.|first=Russell, Bertrand,|date=1991|publisher=Routledge|isbn=0415078547|edition=2nd ed|location=London|oclc=221108071}} hlm 62, 72.</ref><ref>{{Cite book|url=https://www.worldcat.org/oclc/308104|title=Aristotle: the growth and structure of his thought,|last=1933-|first=Lloyd, G. E. R. (Geoffrey Ernest Richard),|date=1968|publisher=Cambridge U.P|isbn=0521094569|location=London,|oclc=308104}}</ref> Aristoteles juga mengemukakan hipotesis tentang gerak dan bumi sebagai pusat alam semesta<ref>Aristotle (translated by J.L Stocks). {{Cite web|url=https://ebooks.adelaide.edu.au/a/aristotle/heavens/|title=On the Heavens|website=ebooks.adelaide.edu.au|language=en|access-date=2017-10-09}} hlm 1-2.</ref>

Pada awal [[Abad Pertengahan|zaman pertengahan]], ilmu pengetahuan secara umum termasuk fisika dan kajian filsafatnya mengalami perlambatan perkembangan di Eropa<ref>David C. Lindberg, "The Medieval Church Encounters the Classical Tradition: Saint Augustine, Roger Bacon, and the Handmaiden Metaphor", in David C. Lindberg and Ronald L. Numbers, ed. ''When Science & Christianity Meet'', (Chicago: University of Chicago Pr., 2003), p.8</ref> alih-alih sains mencapai kejayaanya diluar eropa yakni pada [[Zaman Kejayaan Islam|zaman keemasan Islam]] di Timur Tengah.<ref>King, David A. (1983). "The Astronomy of the Mamluks". ''Isis''. '''74''': 531–555. doi:[https://doi.org/10.1086%2F353360 10.1086/353360].</ref><ref>{{Cite book|url=https://www.worldcat.org/oclc/35666761|title=A history of Arabic astronomy : planetary theories during the golden age of Islam|last=George.|first=Saliba,|date=1994|publisher=New York University Press|isbn=0814780237|location=New York|oclc=35666761}}</ref> Filsuf sekaligus ilmuwan terkemuka Islam banyak bermunculan pada periode ini seperti diantaranya : [[Ibnu Sina]], [[Umar Khayyām|Omar Khayyam]], [[Al-Biruni|Abū Rayḥān al-Bīrūnī]], [[Al-Farabi]] dan lain-lain. Ibnu Sina misalnya menentang gagasan tentang gerak yang diajukan oleh Aristoteles ; menurut Aristoteles keadaan alami benda adalah diam, sehingga benda yang bergerak akan menjadi diam pada suatu saat, sementara Ibnu Sina percaya benda yang bergerak menjadi diam akibat adanya suatu agen eksternal yang melawan gerak benda seperti gesekan udara.<ref>Sayili, Aydin. "Ibn Sina and Buridan on the Motion the Projectile". Annals of the New York Academy of Sciences vol. 500(1). p.477-482.</ref><ref>Espinoza, Fernando. "An Analysis of the Historical Development of Ideas About Motion and its Implications for Teaching". Physics Education. Vol. 40(2).</ref> Sementara itu [[Al-Biruni|Abū Rayḥān al-Bīrūnī]] menyatakan bahwa perubahan gerak diakibatkan oleh percepatan atau perlambatan<ref>"[http://www-history.mcs.st-andrews.ac.uk/Biographies/Al-Biruni.html Biography of Al-Biruni"]. University of St. Andrews, Scotland</ref>. [http://www.iranicaonline.org/articles/abul-barakat-al-bagdadi-awhad-al-zaman-hebatallah-b Abu'l-Barakāt al-Baghdādī] menentang teori Aristoteles yang menyatakan bahwa gaya mengakibatkan gerakan dengan kecepatan konstan. Al-Baghdādī memandang bahwa kecepatan dan percepatan adalah yang berbeda, dan besar suatu gaya berbanding lurus terhadap besar percepatan yang dihasilkan alih-alih terhadap kecepatan<ref>{{Cite book|url=https://www.worldcat.org/oclc/14217211|title=Studies in Arabic versions of Greek texts and in mediaeval science|last=1908-1990.|first=Pines, Shlomo,|date=1986|publisher=Magnes Press, Hebrew University|isbn=9652236268|location=Jerusalem|oclc=14217211}}</ref>.

Menurut [[René Descartes|Rene Descartes]] ruang dan materi adalah suatu kesatuan dan tak terbatas adanya. Ukuran dan bentuk merupakan persyaratan utama bagaimana suatu materi didefinisikan atau dibayangkan. Sehingga ruang merupakan implikasi dari aspek spasial yang dimiliki oleh materi. Implikasi langsung dari pendapat Descartes adalah tidak akan mungkin terdapat suatu ruang yang vakum, karena vakum tidak memiliki dimensi atau aspek spasial. Jika setiap daerah dari ruang merupakan perwujudan aspek spasial dari materi, maka tanpa materi tidak akan ada ruang<ref name="Huggett 2017"/>. Untuk menjelaskan gerakan suatu benda, Descartes berpendapat bahwa tidak terdapat ruang mutlak ; artinya jika suatu materi bergerak atau berpindah maka seluruh ruang yang dibentuk oleh materi lainnya akan bergerak relatif terhadap materi tersebut sebagi kompensasi dari perpindahannya.<ref>{{Cite book|url=https://plato.stanford.edu/archives/fall2017/entries/descartes-physics/|title=The Stanford Encyclopedia of Philosophy|last=Slowik|first=Edward|date=2017|publisher=Metaphysics Research Lab, Stanford University|editor-last=Zalta|editor-first=Edward N.|edition=Fall 2017}}</ref> Hukum gerak Descartes dapat dirumuskan menjadi tiga poin sebagai berikut :<ref>{{Cite book|url=https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-94-017-0975-0_4|title=Cartesian Spacetime|last=Slowik|first=Edward|date=2002|publisher=Springer, Dordrecht|isbn=9789048159314|series=International Archives of the History of Ideas / Archives Internationales d’Histoire des Idées|pages=45–74|language=en|doi=10.1007/978-94-017-0975-0_4}} Hlm 45-47. "Thus, his first law of motion states "that each thing, as far as is in its power, always remains in the same state; and that consequently, when it is once moved, it always continues to move .... Descartes insists that the quantity conserved in collisions equals the sum of the individual products of size and speed of the impacting bodies ..."

Berlawanan dengan [[René Descartes]], [[Isaac Newton]] berpendapat bahwa ruang vakum, waktu mutlak dan ruang mutlak merupakan suatu entitas yang nyata di alam semesta. Ruang mutlak menurut Newton selalu sama dan tidak bisa dipindahkan.<ref name=":2">Definitions in ''Philosophiae Naturalis Principia Mathematica'', Bk. 1 (1689); trans. Andrew Motte (1729), rev. Florian Cajori, Berkeley: University of California Press, 1934. Hlm. 6-12.</ref> Begitu pula dengan waktu ; menurut Newton waktu berjalan sama (mutlak) disetiap titik di alam semesta dan tidak dipengaruhi aspek fisis eksternal (gaya, masa, kecepatan dan lain-lain).<ref name=":2" /> Newton juga menyatakan bahwa posisi yang ditempati suatu benda adalah suatu besaran dalam ruang yang ditempatinya alih-alih menurut Descartes, ruang merupakan implikasi dari aspek spasial benda. Karakterisasi dari ruang dan waktu menurut Newton dapat dibagi dalam tiga bagian sebagai berikut :<ref name="Rynasiewicz 2014"/>

Dalam konsep fisika klasik, dipercaya bahwa gelombang cahaya atau elektromagnetik merambat melalui suatu zat yang dinamakan [[ether]]<ref>Whittaker, Edmund Taylor (1910). A History of the theories of aether and electricity (1. ed.). Dublin: Longman, Green and Co.</ref>, zat ini dipercaya juga bersifat elastis dan memenuhi ruang alam semesta. [[Albert Abraham Michelson|Albert Michelson]] selama enam tahun dari tahun 1881 hingga 1887, dengan instrumen percobaanya mencoba menemukan ether namun selalu gagal <ref>Whittaker, Edmund Taylor (1951), A History of the theories of aether and electricity Vol. 1: The classical theories (2. ed.), London: Nelson</ref><ref>Janssen, Michel; Stachel, John (2008), The Optics and Electrodynamics of Moving Bodies (PDF)</ref>. Sementara beberapa ilmuwan juga telah mulai skeptis dengan konsep ruang dan waktu mutlak yang dikemukakan oleh Newton.<ref>Lange, Ludwig (1886), Die geschichtliche Entwicklung des Bewegungsbegriffes, Leipzig: Wilhelm Engelmann</ref><ref>Giulini, Domenico (2001), [http://www.mpiwg-berlin.mpg.de/Preprints/P190.PDF "Das Problem der Trägheit"] (PDF), Preprint, Max-Planck Institut für Wissenschaftsgeschichte, 190: 11–12, 25–26</ref><ref>Robert DiSalle (Summer 2002), "Space and Time: Inertial Frames", in Edward N. Zalta, The Stanford Encyclopedia of Philosophy</ref> Kemudian pada tanggal 26 September 1905, [[Albert Einstein]] mempublikasikan karyanya tentang relativitas khusus. Dalam naskahnya, Einstein berargumen bahwa aether tidak harus ada jika kita meninggalkan konsep ruang dan waktu mutlak Newton. Basis yang mendasari relativitas khusus einstein adalah dua postulat sebagai berikut :<ref name=":3">{{Cite book|url=https://books.google.co.id/books/about/Relativity_Gravitation_and_Cosmology.html?id=sE47I357JjIC&redir_esc=y|title=Relativity, Gravitation and Cosmology: A Basic Introduction|last=Cheng|first=Ta-Pei|date=2005|publisher=OUP Oxford|isbn=9780198529576|language=en}} Hlm 71-112.</ref>

Prinsip termodinamika mengharuskan bahwa dunia yang didalamnya terjadi suatu proses fisis asimetris terhadap waktu. Contoh : suatu vas bunga terbuat dari keramik jatuh ke lantai dan kemudian pecah, proses sebaliknya, yakni pecahan keramik yang membentuk vas bunga dan kembali ke atas tidak akan pernah terjadi meskipun energi yang dibutuhkan untuk kedua proses sama besar. Implikasi langsung dari irreversibilitas adalah waktu yang mempunyai arah<ref>{{Cite web|url=http://www.informationphilosopher.com/problems/arrow_of_time/|title=The Arrow of Time|website=www.informationphilosopher.com|access-date=2017-10-11}}</ref>. Proses irreversibel harus disertai bertambahnya entropi pada suatu sistem dan entropi semesta tidak pernah menurun.<ref>{{Cite web|url=http://web.mit.edu/16.unified/www/FALL/thermodynamics/notes/node48.html|title=6.5 Irreversibility, Entropy Changes, and ``Lost Work''|website=web.mit.edu|access-date=2017-10-11}}</ref> Sehingga arah dari waktu mengikuti proses ini ; yakni alam semesta dulunya harus lebih teratur dari saat ini dan secara fisika akan lebih kacau di masa depan (entropinya bertambah).

Menurut masyarakat Boshongo di [[Afrika Tengah]], pada masa permulaan terciptanya alam semesta hanya terdapat kegelapan, air, dan dewa [[Bumba (dewa)|Bumba]] yang agung. Pada suatu hari, Bumba mengalami sakit perut dan memuntahkan Matahari, pulau-pulau, bulan , bintang, dan segala jenis binatang termasuk manusia.<ref name=":6">{{Cite web|url=http://www.hawking.org.uk/the-origin-of-the-universe.html|title=The Origin of the Universe|website=Stephen Hawking|access-date=2017-10-11}}</ref> Sementara menurut [[Wikipedia:James Ussher|uskup Ussher]], penciptaan alam semesta terjadi 4004 tahun sebelum masehi.<ref name=":6" /><ref>{{Cite web|url=https://www.lhup.edu/~dsimanek/ussher.htm|title=Bishop Ussher Dates the World: 4004 BC|website=www.lhup.edu|access-date=2017-10-11}}</ref> Tidak semua orang setuju bahwa alam semesta memiliki suatu awal. Aristoteles misalnya menganggap bahwa alam semesta telah ada dari waktu yang lampau, dan akan terus ada sampai waktu tak hingga.<ref name=":6" /><ref>{{Cite web|url=http://physics.ucr.edu/~wudka/Physics7/Notes_www/node35.html|title=Aristotelian Cosmology|website=physics.ucr.edu|access-date=2017-10-11}}</ref>