Kosmologi, Ilmu Alam Semesta (Kel 1)

Minggu, 21 April 2013

Kosmologi, Ilmu alam semesta

Makalah Sumber Daya Berkelanjutan

“KOSMOLOGI, ILMU ALAM SEMESTA”

Disusun Oleh    :

Kelompok 1

Kurnia Oktaviani

Nova Arianti Prastiwi

Harnopa Saputra

Kelas 6.i

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN GURU SEKOLAH DASAR

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PROF. DR HAMKA

JAKARTA

2013

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Kosmologi atau ilmu alam semesta adalah ilmu pengetahuan tentang kosmos (cosmos) atau universe. Istilah universe ditujukan kepada segenap pengada atau segenap yang ada, yang tercipta mulai dari atom, molekul, batu, metal, gas, tumbuhan, binatang, sistem solar (Matahari) dan segala yang ada lainnya. Dalam arti luas kosmologi adalah ilmu tentang keseluruhan totalitas segenap yang ada atau diperkirakan adanya yang disebut entitas (L) ; entity (I) pengada dengan segala proses dariseluruh perwujudan yang ada di Alam. Entitas ini mulai dengan partikel nirhidup, dunia mikro, tahap peralihan ke dumia makro, di mana ada kehidupan sampai dunia supermakro atau dunia kosmik. Menurut astronomi, universe adalah ruang dan segala yang ada di maya pada, di alam semesta yang juga disebut kosmos. Kosmologi adalah ilmu yang mempelajari struktur dan sejarah alam semesta berskala besar. Secara khusus, ilmu ini berhubungan dengan asal mula dan evolusi dari suatu subjek. Kosmologi dipelajari dalam astronomi, filosofi, dan agama.

Pada bagian awal sejarahnya alam semesta di pelajari oleh ilmu astronomi, astronomi memerlukan hanya pengamatan dan ramalan gerakan benda di langityang bisa dilihat dengan mata telanjang. Rigveda menunjuk kepada ke-27 rasi bintang yang dihubungkan dengan gerakan matahari dan juga ke-12 Zodiak pembagian langit. Yunani kuno membuatkan sumbangan penting sampai astronomi, di antara mereka definisi dari sistem magnitudo. Alkitab berisi sejumlah pernyataan atas posisi tanah di alam semesta dan sifat bintang dan planet, kebanyakan di antaranya puitis daripada harfiah; melihat Kosmologi Biblikal. Pada tahun 500 M, Aryabhata memberikan sistem matematis yang mengambil tanah untuk berputar atas porosnya dan mempertimbangkan gerakan planet dengan rasa hormat ke matahari. Dalam mempelajari ilmu lingkungan, yakni ilmu pengetahuan tentang segala sesuatu yang kita pelajari dalam kehidupan, istilah lingkungan secara khusus mendalami seluk-beluk lingkungan hidup di mana manusia berada. Ilmu lingkungan juga disebut envirologi (Soerjani 1994) atau environmental science yang dalam Chiras (1991) lebih dikhususkan lagi dengan subjudul: Action for sustainable future. Gagasan yang umum di abad 19 adalah bahwa alam semesta merupakan kumpulan materi berukuran tak hingga yang telah ada sejak dulu kala dan akan terus ada selamanya. Selain meletakkan dasar berpijak bagi paham materialis, pandangan ini menolak keberadaan sang Pencipta dan menyatakan bahwa alam semesta tidak berawal dan tidak berakhir. Alam Semesta terdiri dari ratusan milyar galaksi. Di dalam satu galaksi yang tampak pada gambar terdapat kurang lebih 200 milyar bintang.

B.     Kajian Teori

Teori Terbentuknya Alam Semesta

Teori tentang terbentuknya alam semesta telah menjadi perhatian para astonom sejak lama. Hal ini diungkapkan melalui apa yang diketahui tentang ruang angkasa, bintang, galaksi, nebula, komet, planet dan sebagainya. Sampai saat ini ada dua teori yang mencoba menerangkan bagaimana alam semesta terbentuk (kosmogenesis).

Teori Steady State

Teori steady state atau teori pemantapan kelangsungan yang menyatakan bahwa unsur atom baru masih akan terbentuk secara terus-menerus di alam semesta. Unsur ini sebagai debu mengalami gerakan melingkar berputar-putar sampai terbentuknya galaksi baru. Jadi alam semesta terus-menerus akan mengalami pembentukannya sepanjang masa, sehingga teori ini mempercayai bahwa alam semesta sekarang ini sama halnya dengan jutaan tahun yang lewat, dan akan sama keadaannya jutaan tahun yang akan datang. Oleh karena itu pengikut teori ini tidak mempercayai akan berakhirnya alam semesta. Para astronom akan tetap mempelajari lebih lanjut dan akan menghasilkan teori baru tentang terbentuknya alam semesta (kosmogenesis) ()Ronan dalam Anon 1973). Pada akhirnya teori ini mempercayai bahwa segala sesuatu di alam semesta mengalami tatanan atau hukum alam yang pasti (immutable) sehingga akan terjadi kelangsungan dinamika keadaan alam sesuai dengan kehendak Tuhan yang menciptakannya. Manusia berkewajiban dengan rasio dan intuisi (kata hati) untuk mengikuti dengan kearifan dan keiklhlasan akan adanya segenap kenyataan yang dihadapi dengan pendekatan nisbi atau relatif (lihat Radha 1991).

Teori “Big-Bang”

Menurut teori big-bang, alam semesta terbentuk antara 10-20 miliar tahun yang lalu. Alam semesta semula berwujud sebagai gumpalan sangat padat dan besar dari sekelompok atom. Gumpalan ini meledak yang menghasilkan panas sampai 100 miliar Celsius, dan dari ledakan inilah terbentuknya berbagai macam kosmos (cosmos), benda alam. Teori ini menyatakan bahwa berbagai unsur kimia terjadi pada saat ledakan, dan sesudahnya tidak terbentuk unsur baru lagi yang berasal dari debu dan gas. Unsur ini kemudian mengalami kondensasi ke dalam bentuk berjuta-juta bintang yang tersusun bersama dalam berbagai galaksi.menurut teori ini karena berbagai bintang itu secara terus-menerus memancarkan sinar, panas dan berbagai radiasi, diperkirakan bahwa benda angkasa tersebut akhirnya akan menjadi dingin, mengalami keruntuhan dan berakhir. Pada saat itulah terjadi akhir dari riwayat alam semesta.

BAB II

PEMBAHASAN

A.    Pengertian Kosmologi

            Kosmologi adalah ilmu yang mempelajari struktur dan sejarah alam semesta berskala besar. Secara khusus, ilmu ini berhubungan dengan asal mula dan evolusi dari suatu subjek. Kosmologi dipelajari dalam astronomi, filosofi, dan agama.

B.     Unsur-unsur Kosmologi

            kelima unsur kosmologi itu masing-masing disebut sebagai air, kayu, api, tanah, dan logam. Kelima energi tersebut saling menghasilkan dan menghancurkan. Air menumbuhkan kayu; kayu dibakar menghasilkan api, api menghasilkan abu (tanah), tanah menghasilkan logam yang ditambang dari dalamnya, logam dipanaskan akan mencair (menghasilkan air), dan selanjutnya siklus ini kembali ke awal lagi. Sementara itu logam menghancurkan kayu dengan jalan memotongnya, kayu menyerap kesuburan tanah agar dapat tumbuh, tanah sendiri menghancurkan air dengan jalan menyerapnya, air menghancurkan api dengan jalan memadamkannya, api menghancurkan logam dengan jalan melelehkannya, selanjutnya siklus
ini kembali ke awal lagi.

C.    Manfaat mengetahui kosmologi

            Tujuan kosmologi adalah merumuskan tampilan dan sifat alam semesta teramati ke dalam hipotesis, yang akan mendefinisikan struktur dan evolusinya. pengetahuan tentang alam semesta bukanlah tujuan akhir dari pelaksanaan ajaran Sang Buddha. Tujuan utama dari pembelajaran tentang alam semesta tersebut ialah agar manusia menyadari tentang konsep Anicca dan Anatta.

D.    Pengertian Ilmu Alam Semesta

Berbicara tentang alam semesta tentu saja lebih berkaitan dengan ruang tempat semua isi semesta ini berada. Karena Alam semesta ternyata mampu menampung banyak sekali milyaran galaksi, maka membicarakan alam semesta lazimnya dimulai dengan galaksi-galaksi, kepulauan terdiri dari ratusan milyar bintang. Bicara tentang alam semesta banyak berkaitan dengan penyebaran galaksi-galaksi dan pergerakannya. Alam semesta yang di dalamnya terdapat bumi tempat manusia tinggal dan hidup, terdiri dari material yang tak terhitung banyaknya yang terdiri gugusan galaksi dan milyaran bintang-bintang. Bintang adalah benda yang sangat jauh. Dengan munculnya spektroskop terbukti bahwa mereka mirip matahari kita sendiri, tetapi dengan berbagai temperatur, massa dan ukuran. Keberadaan galaksi kita, Bima Sakti, dan beberapa kelompok bintang terpisah hanya terbukti pada abad ke-20, serta keberadaan galaksi "eksternal", dan segera sesudahnya, perluasan Jagad Raya dilihat di resesi kebanyakan galaksi dari kita. Struktur dan luas alam semesta sangat sukar dibayangkan manusia, dan progres persepsi dan rasionalitas manusia tentang itu memerlukan waktu berabad-abad. Pada bagian awal sejarahnya alam semesta di pelajari oleh ilmu astronomi, astronomi memerlukan hanya pengamatan dan ramalan gerakan benda di langityang bisa dilihat dengan mata telanjang. Rigveda menunjuk kepada ke-27 rasi bintang yang dihubungkan dengan gerakan matahari dan juga ke-12 Zodiak pembagian langit. Yunani kuno membuatkan sumbangan penting sampai astronomi, di antara mereka definisi dari sistem magnitudo. Alkitab berisi sejumlah pernyataan atas posisi tanah di alam semesta dan sifat bintang dan planet, kebanyakan di antaranya puitis daripada harfiah; melihat Kosmologi Biblikal. Pada tahun 500 M, Aryabhata memberikan sistem matematis yang mengambil tanah untuk berputar atas porosnya dan mempertimbangkan gerakan planet dengan rasa hormat ke matahari.

Di Yunani, ilmuwan Aristoteles melalui bukunya yang berjudul On the Heaven banyak membicarakan struktur alam semesta terutama mengenai eksistensi bumi sebagai pusat alam semesta. Pandangan ini memang sesuai dengan kebiasaan penglihatan manusia sehari-hari. Pandangan yang menempatkan bumi sebagai pusat alam semesta sering disebut sebagai ‘Pandangan geosentris’ yang memiliki pengaruh luas di Eropa pada abad pertengahan bahkan mendapat legalisasi dari gereja. Selama Renaisans Nicola Copernicus (1473-1543) mengusulkan model heliosentris dari Tata Surya, teori ini menyatakan bahwa bumi bukanlah pusat jagat raya, matahari tidak bekerja mengeliling matahari, tetapi justru bumilah yang berevolusi mengelilingi matahari . Para ilmuwan mengelompokkan keluarga benda-benda langit yang mengelilingi matahari sebagai anggota Sistem Tata Surya.

Alam Mikro

Menurut terbentuknya alam semesta, bermiliar tahun yag lewat, alam semesta mulai mendingin, sehingga terbentuklah secara mantap berbagai atom seperti yang dikenal pada saat ini. Atom merupakan unsur data yang hakiki dari segenap pengada. Inti atom adalah nukleus yang terdiri atas proton dan neutron yang dikelilingi oleh elektron yang beredar secara tetap dan teratur disekelilingi nukleus.

Unsur atom pertama yang ada adalah hidrogen dan helium. Dalam evolusinya berbagai gerakan atom yang anorganik akan menghasilkan molekul anorganik, untuk kemudian membentuk molekul yang lebih besar (liposom atau lemak,protein dan karbohidrat) sampai terbentuknya protosel dan sel organik pertama dalam alam kehidupan. Selanjutnya dalam evolusi berikutnya terbentuk molekul dalam susunan protoplasma yang merupakan sel dalam pembentukan jaringan dari sistem organ individu makhluk hidup.

Alam Makro

Alam makro adalah pengenalan pengada yang kasat mata. Sebelum terbentuknya jenis makhluk hidup yang berwujud individu, baik flora, fauna, mikroba dan manusia, dengan kasatmata dapat dilihat adanya jaringan, seperti phloem dan xylem sebagai jaringan dari flora, jaringan daging atau jaringan tulang sebagai bagian dari hewan. Makhluk hidup yang kasatmata mulai dari individu (undivided) artinya tidak dapat dibagi-bagi karena merupakan suatu jenis.

Ekosfer

Ekosfer adalah bulatan planet (Bumi) yang ditempati atau dihuni oleh makhluk hidup dalam rumah tangganya (oikos) . Kehidupan seperti yang kita kenal di bumi ini (ekosfer) menurut teori adalah di wilayah 0,93 – 1,01 UA (unit astronomi atau jarak antara Matahari dan Bumi). Menurut kasting dkk (1988; 49), ‘’teori baru’’ memperkirakan wilayah kehidupan berada pada jarak 0,95 – 1,5 UA.

Menurut hipotesis Gaia (Dewi Bumi) dari James Lovelock (dalam Odum 1983; 24 – 26) antara bumi dan kehidupan di Bumi berlangsung proses saling pengaruh-mempengaruhi antara hidup dan nirhidup sehingga bumi dapat mendukung kehidupan karena pengaruh seluruh keihidupan itu sendiri. Andaikata kehidupan itu tidak ada, bumi akan gersang, suhunya akan tinggi sekali (=290^oC), kandungan CO₂ juga tinggi (98%) sedang kadar 0₂ sangat rendah, demikian juga netrogen (hanya 1,9%).

Tabel perbandingan kondisi atmosfer dan suhu di Mars, Venus dan Bumi (dengan dan tanpa kehidupan)

Kandungan Atmosfer	Mars	Venus	Bumi tanpa Kehidupan	Bumi dengan kehidupan sekarang
CO2 N2 O2 Suhu Permukaan °C	95 % 2,7 % 0,13 % -53	98 % 1,9 % Sedikit 477	98 % 1,9 % Sedikit 250 + 50	0,03 % 79 % 21 % 13

Sumber: Odum 1983: 24 – 26

            Dengan adanya kehidupan, CO₂ akan terserap dalam proses fotosintesis, sehingga kadarnya tinggal 0,03 % dan O2 terlepas sehinggadi udara kadarnya naik menjadi 21%. Hipotesis Gaia ini juga menekankan pentingnya peranan jasad renik (mikroba) yang tergolong dalam sapravor, yang hidup di antara bahan organik dari mahkluk hidup yang mati (daun yang gugur) dan berfungsi sebagai saprofog (pemakan) sisa makhluk hidup (bangkai, sisa makanan) sehingga terjadi peruraian yang menghasilkan bahan anorganik kembali walaupun biota pemakan sisa ini (cacing, jamur dan mikroba) sering kali secara salah disebut “pengurai”. Jadi kehidupan mengalami daur (siklus/ cycle) kembali pada tumbuhan autotrof yang memerlukan bahan anorganik dalam proses metabolisme.

            Kemungkinan adanya kehidupan di luar Bumi dapat dipertimbangkan berdasarkan sifat keadaan (suhu, CO2, O2 dan N2) seperti terlihat pada tabel di atas. Oleh karenanya kalau benar kemudian terdapat kehidupan di Planet Mars, diperkirakan wujud dan sifat kehidupan mungkin sekali akan lain dengan kehidupan Bumi.

Ekosistem

Dalam ekosfer pengada yang mendukung kehidupan adalah satuan-satuan ekosistem, yakni segenap unsur dalam sistem yang mendukung rumah tangga makhluk hidup. Jadi dalam ekosistem tercakup unsur makhluk hidup dan keseluruhan penyangganya yakni ruang, benda, tanah, air, atmosfer atau segala pengada baik biota maupun abiota berada dalam hubungan integratif yang memungkinkan kelangsungan kehidupan secara keseluruhan.

Pengertian tentang kehidupan dalam ekosistem telah sangat menarik perhatian karena eratnya hubungan antara makna hidup-mati yang merupakan ciri makhluk hidup dengan pengada nirhidup yang memang tidak hidup, jadi yang nirhidup ini tidak mengalami kematian. Antara keduanya terlihat adanya wilayah/ batas peralihan (border line).

Komunitas, Masyarakat makhluk hidup

Dalam ekosistem, makhluk hidup baik flora, fauna maupun mikroba dikelompokkan dalam komunitas sebagai masyarakat makhluk hidup. Segenap makhluk hidup ini terkait satu dengan yang lain melalui hibungan interaktif, baik secara langsung dalam jenis yang sama atau jenis serta kondisi yang berbeda. Di samping itu juga terjadi interaksi melalui pengada nirhidup seperti air, oksigen dan materi.

Populasi dan Individu

Kelompok manusia yang sering disebut sebagai “masyarakat” manusia sebenarnya adalah populasi manusia atau populasi dari salah satu jenis (spesies) makhluk hidup. Individu merupakan ciri utama makhluk hidup yang tercipta masing-masing individu secara berbeda-beda dengan cirinya sendiri secara khusus, sebenarnya tidak ada individu dari suatu jenis (spesies) makhluk hidup yang sama. Semua yang ada diciptakan dengan ciri, sifat dan keindahan.

Alam Supermakro

Alam semesta atau universe mengacu pada segenap pengada (entity) benda angkasa atau kosmos dan segenap proses yang menyertainya. Ilmu pengetahuan yang mempelajarinya adalah kosmologi yang banyak menggunakan peralatan fisik mekanik seperti teleskop, juga memanfaatkan teori dari fisika-matematik, dari mana disusun “model” dari alam semesta. Disamping itu juga dirumuskan observasi melalui radio teleskopi. Model ini digunakan untuk menelaah penyelidikan lebih lanjut dan untuk mengartikan (menginterpretasikan) data astronomi yang sudah diperoleh. Salah satu penemuan dalam model ini adalah adanya galaksi seperti galaksi Bima Sakti (The Milky Way). Berbagai model yang dikenal itu mengacu pada teori relativitas. Dalam perkembangan kosmologi mengalami perubahan, pendapat para ahli yang berbeda, saling mendukung tetapi juga ada yang saling bertentangan. Berbagai konsep digunakan untuk menerangkan pengertian tentang alam semesta. Beberapa diantara nama terkenal adalah Newton dengan teori gravitasi. Einstein dengan teori relativitas. Berpuluh nama ini dapat ditemui dalam berbagai bibliografi dari Eddington, Tolman, Hubble, Leinaitre, Milno, McCrea, McVittie, Munitz, Bondi, Hoyle, Whitrow, Gamow, Sciama (Munitz dalam Anon 1971).

Nebula

Setelah benda-benda angkasa mengalami ledakan, berjuta tahun kemudian suhu alam raya menurun sampai 3.000 °C. Materi dan energi yang ada mengalami terbentuknya asap dan kabut yang disebut nebula. Jadi nebula adalah seperangkat awan terdiri atas asap dan kabut. Nebula kemudian menggumpal sebagai protogalaksi. Dari padanya terbentuklah macam-macam galaksi melalui proses pengkerutan dan kondensasi. Jadi nebula yang ada merupakan nebula galaksi. Ada nebula yang berada di sekitar Matahari yang mengalami perubahan rotasi, sehingga keluar sebagai komet seperti benda angkasa yang bergerak (sering kali disebut Bintang Berekor) karena terlihat lewatnya cahaya seolah-olah ekornya (Munitz dalam Anon 1971).

Galaksi

Protogalaksi yang berasal dari kondensasi nebula akan mengalami kontaksi dan perputaran yang makin cepat. Beberapa miliar tahun kemudian mengalami fragmentasi menjadi apa yang disebut protobintang (protostar). Dalam mengalami pengekerutan melalui proses gravitasi dan dalam suhu yang tinggi terbentukklah inti fusi nuklir yang menyebabkan energi berubah bentuk sebagai panas dan sinar. Dalam hipotesis nebula, akhirnya terbentuklah jutaan biintang-bintan dalam berbagai bentuk yang reguler maupun yang tidak teratur (irregular). Galaksi yang teratur di antaranya adalah Galaksi Bima Sakti (Milky Way) dimana Matahari beradaa di antara 7.000 bintang didalam galaksi yang terbentuk.

 

BAB III

PENUTUP

A.    Kesimpulan

Kosmologi atau ilmu alam semesta adalah ilmu pengetahuan tentang kosmos (cosmos) atau univers, yang mempelajari tentang struktur dan sejarah alam semesta berskala besar. yang tercipta mulai dari atom, molekul, batu, metal, gas, tumbuhan, binatang, sistem solar (Matahari) dan segala yang ada lainnya