Timbulnya Ilmu Pengetahuan Alam

A. Timbulnya Pola Berpikir Induktif 

     Pengaruh ajaran Aristoteles dapat bertahan sampai kurang lebih seribu lima ratus tahun. Hal ini ditandai dengan tidak adanya penemuan-penemuan baru ataupun pola berpikir yang baru. Sepanjang satu setengah abad seolah-olah terbuai oleh ajaran-ajaran filsafat orang-orang Yunani. Sementara itu orang semakin terampil di dalam membuat alat-alat untuk keperluan hidupnya termasuk alat-alat pengamat bintang. Suatu perubahan terjadi karena makin 

sempurnanya alat pengamat bintang dan semakin meningkatnya kemampuan berpikir manusia.
     Hal ini ditandai dengan munculnya ajaran Nicolas Copenicus (1473 - 1543). Ia adalah seorang ahli bintang, matematika, dan ahli dalam bidang pengobatan. Tulisannya yang terkenal dan merombak pandangan manusia dari ajaran filsafat Yunani berjudul ‘De Revolutionibus Orbium Caelestium’, yang artinya ‘Peredaran Alam Semesta’. Dalam buku itu Copernicus berpendapat bahwa pusat dari alam semesta itu bukanlah Bumi seperti ajaran falsafah Yunani tetapi mataharilah yang menjadi pusatnya. Ajaran demikian disebut heliosentrisme. Buku tersebut tidak segera diterbitkan karena bertentangan dengan kepercayaan para penguasa pada masa itu, pokok-pokok ajarannya antara lain adalah:

• Matahari adalah pusat dari solar sistem. Di dalam sistem itu bumi adalah salah satu di antara planet-planet lain yang beredar mengelilingi matahari.
• Bulan beredar mengelilingi bumi dan bersama bumi mengelilingi matahari.
• Bumi berputar pada porosnya dari barat ke timur yang mengakibatkan adanya siang dan malam dan pandangan gerakan bintang-bintang 

Pengikut Copernicus yaitu Bruno (1548 – 1600) memperoleh kesimpulan lebih jauh lagi, yaitu:

• Alam raya tak ada batasnya.
• Bintang-bintang tersebar di seluruh ruang angkasa. 

     Karena keberaniannya mengungkapkan pendapat yang bertentangan dengan penguasa pada saat itu, maka ia dianggap kemasukan setan lalu ia dibakar sampai mati pada tahun 1600. Salah seorang pelopor dari ilmu pengetahuan alam yang penting untuk dicatat adalah Galileo Galilei (1564 - 1642). Orang Italia ini dengan berani mengumumkan penemuannya dengan teleskopnya yang mutakhir pada saat itu, yang bertentangan dengan pandangan penguasa. Ia membenarkan teori Copernicus tentang heliosentrisme yang jelas bertentangan dengan ajaran agama saat itu yang berpandangan homosentris atau geosentris. 

     Pendapat lain yang didasarkan atas observasi dan eksperimental ialah tentang adanya gaya percepatan dari benda-benda yang jatuh ke bumi, yang bertentangan dengan ajaran Aristoteles. Pelopor ilmu pengetahuan alam lain yang perlu dicatat adalah Johanes Kepler (1571 – 1630). Orang Jerman ini mempunyai pandanan yang sangat penting yang merupakan reformasi dari pengetahuan yang telah ada tentang peredaran alam semesta. Pendapatnya itu didasarkan atas penggunaan matematika sebagai alat bantu empirik untuk menarik kesimpulan. Ia menyelidiki hukum-hukum ikatan antara anggota-anggota tatasurya. Pendapatnya kita kenal sebagai hukum Kepler, yaitu:

• Planet-planet bergerak mengelilingi matahari tidak dalam bentuk lingkaran yang bulat tetapi berbentuk elips, di mana matahari merupakan salah satu titik pusatnya.
• Sebuah planet dalam geraknya mengelilingi matahari tidak uniform tetapi dengan cara sedemikian rupa sehingga sebuah garis yang ditarik dari planet tersebut ke matahari bergeser membentuk bidang yang sama luasnya pada waktu yang sama.

B. Ilmu Pengetahuan Alam dalam Zaman Modern (1600 – 1900) 
     Yang menjadi perbedaan antara IPA zaman modern dengan IPA sebelumnya adalah digunakan matematika atau statistika untuk menetapkan kebenaran dengan perkataan lain ilmu pengetahuan zaman modern dapat disebut sebagai Ilmu Pengetahuan Alam kuantitatif karena selalu menggunakan pengukuran-pengukuran serta perhitungan-perhitungan matematika. Sedangkan Ilmu Pengetahuan Alam sebelum zaman ini cukuplah dikatakan ilmiah bilamana suatu pernyataan itu sesuai dengan objeknya (objektif) yang didasarkan atas pengamatan panca indera, atau dengan kata lain IPA semacam ini dapat disebut sebagai IPA kualitatif. Berikut ini akan dijelaskan beberapa cuplikan berupa temuan-temuan dari masa itu yang ternyata merupakan masa penemuan ilmu pengetahuan baru yang luar biasa banyaknya. 

a) Christian Huygens (1629 - 1695)
     Ia mempunyai penemuan yang sangat penting di bidang cahaya, ia menyatakan atas hasil percobaannya bahwa cahaya bergerak dengan kecepatan 600.000 kali kecepatan suara. Penemuan itu bertentangan dengan pengetahuan manusia sebelumnya melalui ajaran filsafat Yunani yang menyatakan bahwa cahaya merambat dengan tanpa memerlukan waktu. Temuan yang lain dari Huygens adalah hukum tentang gerak bandulan. Ia mengemukakan suatu rumusan sebagai berikut:

T = 2π (l/g)^1/2

T = perioda
π = 3,1416… 
l = panjang bandulan dalam cm 
g = gravitasi bumi

b) Newton (1643 – 1727)
     Ia seorang ahli dalam bidang matematika maupun fisika. Temuannya yang sangat penting adalah tentang adanya gaya gravitasi yang dapat memberi keterangan tentang adanya gaya tarik menarik antara matahari, bumi, bulan, serta planet-planet. Teorinya tentang gaya tarik-menarik antara dua benda sangat terkenal dan dirumuskan sebagai berikut:

^{K = f (m₁.m₂/r2)}

K= gaya tarik-menarik

m = massa benda 
r = jarak antara dua benda 
f = suatu konstanta (koefisien)

c) Lavoiser (1743 – 1794) 

      Abad tujuh belas dan delapan belas ini dapat juga disebut sebagai zaman kejayaan matematika. Hal ini disebabkan karena banyaknya dalil-dalil matematika yang ditemukan dan yang langsung dikaitkan dengan perkembangan Ilmu Pengetahuan Alam. Salah satu aliran yang sangat terkenal adalah sistem Euclids, sehingga matematika pada zaman ini dijuluki sebagai ‘The Queen of Science’.