Awal mula Astronomy

Astronomi telah disebut sebagai yang tertua dari sains, dan memang demikian. Sejak awal peradaban, manusia telah berjuang untuk memahami gerakan kompleks benda-benda langit, dan banyak sekali monumen dan artefak kuno yang mencerminkan ketertarikan mereka.

Tradisi Babilonia
Stonehenge di Inggris dan Piramida Mesir, keduanya berasal dari sekitar 2500 SM, mewujudkan keterkaitan secara astronomis berdasarkan pengetahuan tentang langit, tetapi tempat kelahiran astronomi yang sebenarnya adalah di Timur Tengah. Dua tablet tanah liat yang dibuat sekitar 700 sM oleh Babilonia atau Irak pada saat ini merangkum informasi tentang pergerakan bintang dan planet.

Daftar bintang dan rasi bintang yang diketahui orang Babilonia adalah bukti nyata dari tradisi pengamatan langit yang telah berlangsung lama. Beberapa rasi bintang, seperti Leo dan Scorpius, pada zaman kita sekarang hampir tidak berubah. Bangsa Babilonia membuat kontribusi lain untuk astronomi, setelah mengukur panjang tahun sekitar 360 hari, mereka membagi lingkaran langit menjadi 360 derajat, membagi setiap derajat menjadi 60 bagian, dan memperkenalkan satu hari adalah 24 jam, dengan setiap jam juga dibagi menjadi 60 bagian, yaitu menit.

Pandangan Yunani tentang surga
Pengetahuan tentang astronomi Babilonia menyebar ke Yunani sekitar 500 SM. Tidak seperti orang Babilonia, yang terutama memusatkan perhatian pada pertanda surgawi, yang kita sebut astrologi, orang Yunani berusaha memahami prinsip-prinsip fisik tempat Semesta bekerja, sehingga memulai pemisahan sains dari takhayul. Eudoxus, seorang astronom Yunani abad ke-4 SM, mengembangkan skema 27 bola kristal yang bersarang satu sama lain, berputar pada sumbu yang berbeda dan pada kecepatan yang berbeda, yang mengangkat benda langit di sekitar Bumi yang bulat. Belakangan orang-orang Yunani memodifikasi sistemnya, tetapi prinsip-prinsip gerak berputar yang sempurna dan Semesta yang berpusat pada Bumi (geosentris) tetap bercokol dalam pemikiran astronomi hingga abad ke-17.

Orang-orang Yunani kuno masih dianggap sebagai otoritas tertinggi dalam masalah ilmiah, seperti yang ditunjukkan oleh lukisan astronom Jerman abad ke-15 di Gunung Athos.

Astronom terbesar dari orang Yunani adalah Hipparchus, yang menyusun katalog akurat pertama dari bintang-bintang pada abad ke-2 sM. Selain mengukur posisi mereka, Hipparchus juga mengklasifikasikan bintang menjadi enam kategori kecerahan, menetapkan skala besarnya yang kita gunakan saat ini.

Pada abad ke-2 M, Ptolemy memberikan ringkasan pengetahuan astronomi Yunani dalam sebuah karya yang dikenal sebagai Almagest, yang berarti “terhebat,” sebuah nama yang diberikan kepadanya oleh para astronom Arab kemudian. Ini termasuk versi terbaru dari katalog Hipparchus, diperluas dari 850 bintang menjadi lebih dari 1.000 bintang dan disusun menjadi 48 rasi bintang, fondasi sistem rasi bintang kita saat ini.

Ptolemy juga memberikan model baru dari gerakan benda langit. Orbit dasar setiap benda terdiri dari sebuah lingkaran besar, yang disebut deferent, dengan pusatnya diimbangi dari Bumi. Ketika setiap objek bergerak sepanjang deferent, itu juga ditelusuri lingkaran yang lebih kecil, yang dikenal sebagai epicycle.

Astronomi Arab
Setelah penurunan peradaban Yunani dan Romawi, pusat penelitian astronomi pindah ke timur di Baghdad, di mana karya Ptolemy diterjemahkan ke dalam bahasa Arab. Tak lama sebelum 1000 masehi, seorang astronom Arab bernama al-Sufi menghasilkan versi revisi dari katalog bintang Ptolemy, yang disebut Book of the Fixed Stars. Selain katalog bintang, buku al-Sufi berisi gambar-gambar dari setiap rasi bintang. Banyak disalin dan diterbitkan kembali dengan berbagai ilustrasi, ini menjadi salah satu buku astronomi Arab paling populer. Antara abad 10 dan 13, karya-karya Yunani kuno diperkenalkan kembali ke Eropa melalui Spanyol yang didominasi Arab.

Kelahiran kembali astronomi Barat
Astronomi Eropa dibangun dari dormansinya pada abad ke-16 oleh seorang pendeta dan astronom Polandia, Nicolaus Copernicus (1473-1543), yang menghidupkan kembali teori berpusat pada matahari atau heliosentris yang diajukan oleh filsuf Yunani Aristarchus pada abad ke-3 sM. Pengaturan semacam itu menjelaskan mengapa Merkurius dan Venus tidak pernah menyimpang jauh dari Matahari, karena orbitnya sekarang diakui lebih dekat ke Matahari daripada Bumi. Ini juga menjelaskan mengapa Mars, Yupiter, dan Saturnus sesekali mundur di angkasa, karena Bumi menyalip mereka pada orbitnya yang lebih cepat dan lebih kecil.

Tycho Brahe (1546–1601), seorang bangsawan Denmark, menyadari perlunya pengamatan baru yang lebih baik terhadap teori gerak planet yang dapat dinilai. Antara 1576 dan 1586, ia membangun dua observatorium, yang disebut Uraniborg dan Stjerneborg, di pulau Hven, antara Denmark dan Swedia, di mana ia membangun serangkaian pengamatan terperinci tentang gerakan planet-planet. Tycho tidak akan pernah bisa menerima teori heliosentris. Sebagai gantinya, ia mengembangkan kompromi cerdiknya sendiri di mana Bumi tetap diam di pusatnya, yang mengorbit oleh Bulan dan Matahari, sementara planet-planet mengorbit Matahari yang bergerak.

Hukum gerak planet
Tycho mewariskan pengamatannya kepada asistennya, seorang ahli matematika Jerman brilian bernama Johannes Kepler (1571-1630). Setelah bertahun-tahun dengan perhitungan yang rajin, Kepler menemukan bahwa planet-planet itu memang mengorbit Matahari seperti yang diusulkan Copernicus, tetapi tidak dalam kombinasi kompleks lingkaran dan episiklus. Sebaliknya, orbit planet berbentuk bulat panjang, dan periode orbit masing-masing planet secara matematis terkait dengan jarak rata-rata dari Matahari.

Penemuan Galileo
Sementara Kepler meletakkan dasar teoretis untuk pemahaman baru tentang kosmos, revolusi lain terjadi dalam astronomi pengamatan. Keajaiban yang tak terbayangkan mulai terlihat saat teleskop pertama melihat ke langit. Pelopor terbesar astronomi teleskos adalah orang Italia, Galileo Galilei (1564–1642). Ke mana pun Galileo memandang, ia menemukan bintang-bintang samar yang tak terhitung jumlahnya, di luar jangkauan mata manusia. Bima Sakti, khususnya, dipecah menjadi massa bintang yang samar. Sementara planet dapat diperbesar menjadi cakram oleh teleskop, bintang-bintang tetap menjadi titik cahaya, membenarkan bahwa Semesta jauh lebih luas dari yang seharusnya.

Sebagai pukulan tambahan bagi pandangan kuno bahwa langit itu sempurna, Galileo melihat bahwa permukaan Bulan bukanlah bulatan halus yang dipoles tetapi dihancurkan oleh kawah dan gunung. Yang paling penting dari semuanya, ia menemukan bahwa Jupiter terdapat oleh empat bulan, yang sekarang dikenal sebagai satelit Galilea. Dia melanjutkan untuk menemukan bahwa Venus menunjukkan fase, bukti bahwa itu mengorbit Matahari, dan melihat sekilas cincin Saturnus, meskipun dia tidak mengenali apa itu.

Pandangan baru tentang langit yang datang setelah terobosan teoretis Kepler, menyapu pandangan lama Semesta yang berpusat pada Bumi untuk selamanya. Tapi masalah yang lebih mendasar tetap ada. Apa kekuatan yang membuat planet mengorbit Matahari seperti yang mereka lakukan?

Eksperimen Galileo membantunya menemukan fisika modern. Dia menjatuhkan benda-benda dengan bobot berbeda dari menara tinggi, konon Menara Miring Pisa, dan menemukan bahwa mereka semua mencapai tanah pada saat yang sama, sedangkan para ilmuwan Yunani seperti Aristoteles telah mengajarkan bahwa benda yang lebih berat harus jatuh lebih cepat.

Selain itu, Galileo menemukan bahwa kecepatan benda yang jatuh berlipat dua untuk setiap 9,8 meter, sosok konstan yang kemudian dikenal sebagai percepatan karena gravitasi.

Newton dan gravitasi
Setengah abad kemudian, seorang ilmuwan Inggris, Isaac Newton (1642-1727), diilhami untuk memikirkan gravitasi oleh benda jatuh lainnya, dalam hal ini, sebuah apel dari pohon di kebunnya di Lincolnshire. Dia menyadari bahwa gaya yang sama yang membuat apel jatuh ke tanah juga harus bertanggung jawab untuk menjaga Bulan yang mengorbit di sekitar Bumi.

Newton melanjutkan dari realisasi ini untuk menyimpulkan hukum gravitasi, menerbitkannya pada 1687 di Principia Mathematica. Menurut Newton, tarikan gravitasi suatu benda tergantung pada massanya (yaitu jumlah materi yang terkandung di dalamnya), dan kekuatan tarikan jatuh dengan kuadrat jarak dari objek. Hukum ini menjelaskan untuk pertama kalinya mengapa planet-planet mengorbit Matahari seperti yang mereka lakukan dan mengapa Bulan mengangkat gelombang di lautan bumi. Pada waktunya, ini juga berlaku untuk gerakan satelit buatan dan pesawat ruang angkasa.

Menggunakan teori gravitasi Newton, astronom Inggris Edmond Halley (1656-1742) menghitung bahwa komet bergerak mengelilingi Matahari pada orbit yang sangat elips. Yakin bahwa komet-komet yang terlihat pada 1531, 1607, dan 1682 itu satu dan sama, Halley meramalkan bahwa komet itu akan kembali sekitar 1758. Ketika komet itu muncul kembali 16 tahun setelah kematiannya, itu dinamai Komet Halley.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *