Monday 26 December 2022

380 tahun Sir Isaac Newton

Buku biografi Isaac Newton karangan James Gleick (dok. pribadi)
 
"Amicus Plato, amicus Aristoteles, sed magis amica veritas."

Hari natal, 25 Desember 1642 (menurut kalender Julian) —380 tahun yang lalu—  seorang anak laki-laki dari keluarga petani di Lincolnshire terlahir ke dunia. Anak itu dinamai sama dengan nama ayahnya yang telah berpulang 3 bulan sebelum kelahirannya. Dialah Isaac Newton, yang kelak akan menjadi salah satu orang paling berpengaruh di dunia, dan namanya akan tetap dikenang bahkan hingga ratusan tahun setelah ia meninggal.

Newton kecil

Ketika Isaac kecil berusia 3 tahun, ibunya menikah lagi dengan Barnabas Smith. Ia bertubuh kecil dan terlihat lebih "ringkih" dari teman-teman seusianya. Isaac telah mengenal ilmu kimia (alkemi) sejak usia belia. Ia juga menunjukkan ketertarikan yang besar dengan cahaya (warna), matematika, kimia, dan bahasa Latin. Ia adalah seorang Newton pertama di keluarganya yang bisa membaca dan menulis. Newton banyak menghabiskan waktunya di perpustakaan untuk membaca buku tentang formulasi warna, yang kemudian akan ia hafalkan dan coba praktikkan sendiri. Ia mencari berbagai bahan-bahan dari sekitar rumahnya untuk membuat warna-warna seperti merah, biru, hijau, dll dari berbagai pewarna alam.

Meskipun ibunya sangat ingin dia meneruskan usaha pertanian keluarganya di Woolsthorpe Manor, ia kurang cekatan bekerja di ladang, dan tidak bercita-cita untuk hidup sebagai petani seperti ayahnya. Ia tidak sekuat anak-anak seumurannya, dan karena itulah ia banyak di-"bully". Hal itu salah satu yang melatarbelakangi sifatnya yang sangat tertutup. Karena itu pula lah, ia ingin melanjutkan pendidikan yang lebih tinggi, alih-alih menjadi petani. Ibu Newton pada awalnya tidak setuju dan tetap kukuh agar anaknya menjadi petani saja. Namun, dengan persuasi dari kepala sekolah Isaac, akhirnya ibunya mengizinkan.

Pada era Newton, kertas adalah barang berharga. Isaac Newton diberikan buku tulis kecil oleh ayah sambungnya untuk pendidikan tingginya. Di era sekarang, mungkin itu setara dengan pemberian satu unit laptop. Ia menggunakan buku itu dari pertama kali ia masuk ke kampus Trinity di Cambridge pada usia 19 tahun hingga ia lulus dari sana, dengan tulisan yang dapat dibayangkan seperti apa kecilnya. Di halaman depan buku tulis mungilnya itu, ia menuliskan satu ucapan termasyhur dari Aristoteles "Amicus Plato, magis amica veritas." (yang berarti "Temanku Plato, tapi teman terbaikku kebenaran."), yang kemudian ia modifikasi dengan menambahkan nama Aristoteles: "Amicus Plato, amicus Aristoteles, sed magis amica veritas." (Temanku Plato, temanku Aristoteles, tapi teman terbaikku kebenaran).

Wabah besar London

Pada tahun 1665, wabah pes (bubonic plague) menyerang kota London. Universitas Cambridge pun tutup total (lock down). Isaac Newton pun diharuskan untuk pulang ke kampung halamannya di Lincolnshire.... (terdengar familiar ya?)

Selama masa lockdown tersebut, Newton telah banyak melakukan eksperimen di rumahnya sendiri, di antaranya teori optika (cahaya) dan warna, teori gravitasi universal, hingga matematika kalkulus. Semuanya dilakukan dari rumahnya!

Newton melakukan ujicoba optika dengan cahaya putih dari matahari yang ia lewatkan suatu celah sempit ke dalam rumahnya. Seberkas cahaya tersebut kemudian dia lewatkan prisma kaca sehingga cahaya putih akan terdispersi menjadi pelangi, lantas ketika salah satu warna "disaring" lebih lanjut dengan prisma kedua, tidak terjadi pemisahan warna lebih lanjut. Dari situ ia simpulkan bahwa cahaya putih pastilah merupakan campuran dari semua warna yang membentuk pelangi. Pernyataan tersebut kontra dengan keyakinan pada saat itu bahwa cahaya putih adalah cahaya paling "bersih" tanpa campuran warna apapun, sebagaimana cat putih adalah cat tanpa tambahan pigmen. Newton juga menyatakan bahwa cahaya sejatinya terdiri dari partikel-partikel kecil korpuskel (corpuscles of light), yang lagi-lagi berlawanan dengan teori optika yang banyak diterima saat itu bahwa cahaya adalah berupa gelombang. Meskipun demikian, belakangan diketahui bahwa Newton tidaklah salah-salah amat. Cahaya putih memanglah merupakan campuran dari semua warna, dan cahaya juga memiliki dualitas sebagai partikel dan gelombang.

Pohon apel di Woolsthorpe Manor (sumber)

Perkebunan keluarga Newton di Woolsthorpe Manor memiliki pohon apel yang menurut banyak "legenda" menjadi inspirasi Isaac Newton dalam merumuskan hukum universal gravitasi karena kepalanya "ketiban" buah apel dari pohon tersebut. Meskipun memang benar bahwa Isaac Newton terinspirasi dari peristiwa apel jatuh, tapi cerita tentang kepalanya yang ketiban apel tersebut tidaklah memiliki bukti sejarah yang kuat. Isaac Newton yang melihat buah apel yang jatuh dari pohonnya (lagi-lagi meskipun tidak mengenai kepalanya, hehe) lalu terpikir bahwa sesungguhnya bumi juga "jatuh" kepada buah apel tersebut, sebagaimana bulan yang senantiasa "jatuh" ke bumi dan bumi yang juga "jatuh" ke bulan. Lahirlah teori gravitasi universal yang kita kenal hingga hari ini, bahwa dua benda bermassa itu saling tarik menarik dengan suatu mekanisme tertentu yang saat itu belum Newton temukan (tetapi belakangan dijelaskan lebih lanjut melalui Relativitas Umum-nya Einstein). Tentu penemuannya tidak serta merta begitu saja. Ada puluhan bahkan ratusan persamaan yang tertulis dan berbagai skenario yang terekam di dalam kepala Isaac Newton sang jenius. (BTW, pohon apelnya konon masih hidup hingga tulisan ini dibuat)

Metode-metode matematika saat itu "belum terlalu maju" untuk membantu Newton dalam merumuskan hukum gravitasinya, maka ia "buat" atau rumuskan satu cabang matematika yaitu metode fluksion dan fluent (methods of fluxion and fluents), atau yang hari ini lebih kita kenal sebagai kalkulus diferensial dan integral. Meskipun ada sedikit "pertentangan" mengenai siapa yang pertama kali menemukan kalkulus tersebut apakah Newton atau Gottfried Leibniz.

Metode kalkulus tersebut juga memungkinkan Newton menjadi seorang game changer dalam tantangan perhitungan bilangan rasional π (keliling lingkaran dibagi diameternya). Berabad-abad lamanya para matematikawan sejak era klasik berlomba-lomba menghitung π dengan metode poligonal Archimedes. Selama berabad-abad itu pula, para matematikawan klasik hanya bisa menghitung π hingga ketelitian sampai 7 angka di belakang koma. Meskipun pada 1630 Christoph Grienberger berhasil menghitung hingga 38 digit di belakang koma (yang merupakan  perhitungan paling teliti dengan metode poligonal), namun metode kalkulus Newton jauh lebih efisien dan cepat. Ibaratnya, menghitung π di era pra-Newton itu seperti berjalan kaki, dan Newton berhasil melakukannya dengan naik sepeda motor. Untuk menempuh jarak yang sama, tentu sepeda motor dapat melaju lebih cepat. Dalam keadaan gabut akibat lock-down saja, Newton mampu menghitung π hingga 15 angka di belakang koma pada tahun 1666. Mengenai hal itu, ia sendiri malah berkomentar: "I am ashamed to tell you to how many figures I carried these computations, having no other business at the time." (Saya malu untuk mengatakan berapa banyak angka [di belakang koma] yang telah saya hitung, hal itu menunjukkan betapa tidak adanya kegiatan lain yang bisa saya lakukan). 

Kehidupan akademik

Isaac Newton pada akhirnya mengajar di kampus Trinity Cambridge, tempatnya menempuh pendidikan tinggi. Di sana ia dinobatkan sebagai Lucasian Professor of Mathematics, jabatan yang juga dijalankan oleh Stephen Hawking, seorang astrofisikawan yang menulis "A Brief History of Time". Ia juga dipercaya untuk mengajar mahasiwa, meskipun sedikit sekali yang tertarik untuk menghadiri kuliahnya (bahkan seringkali kosong). Sebagai seseorang yang lebih senang bekerja sendiri dan sangat tertutup, bisa dibayangkan betapa membosankannya kuliah yang dia berikan.

Kehidupan akademik Newton juga tidak bisa dibilang adem-ayem saja. Banyak konflik yang ia hadapi selama menjadi seorang akademisi. Salah satunya adalah konfliknya dengan Robert Hooke dan perang kalkulus dengan matematikawan Jerman Gottfied Leibniz (yang disebutkan pada paragraf di atas). Yang jelas ia punya banyak "musuh" dari kalangan akademisi.

Buku magnum opusnya "Philosophiae Naturalis Principia Mathematica" (Filsafat Alam berdasarkan Prinsip-prinsip Matematika) atau yang biasa disebut "Principia" menjadi salah satu penyebab konflik dengan Robert Hooke. Hooke menuding Newton "mencuri" idenya tentang teori gravitasi, namun Newton tentu saja membantah. Buku Principia merupakan salah satu best-seller di waktu itu, walaupun terjual "hanya" 250-an eksemplar. Tentunya tidak bisa dibandingkan dengan zaman sekarang. Waktu itu, 1 buku itu mungkin sama berharganya dengan 1 unit mobil di era sekarang, ditambah dengan terbatasnya populasi manusia yang bisa membaca, terlebih dalam bahasa Latins. Jadi, 200-300 eksemplar itu sudah tergolong best seller. Selain Principia, Newton juga menerbitkan buku best seller lain yaitu Opticks yang berisikan teori-teorinya tentang cahaya berdasarkan penelitiannya selama lock down di Lincolnshire.

Kehidupan di luar akademik

Tak hanya berkarir di akademik, Newton juga pernah masuk ke pemerintahan. Ia pernah masuk parlemen Inggris selama setahun (1689-1690). Konon, selama menjabat di sana ia tak pernah sekali pun berbicara pada saat rapat, kecuali hanya satu kalimat yaitu "Mohon jendelanya dibuka." Selama di parlemen juga ia melakukan berbagai pemberontakan kepada Raja James II yang sangat pro-Katolik, sementara ia sendiri dan banyak elit di parlemen adalah penganut protestan.

Newton juga memiliki keyakinan yang nyeleneh terhadap Tuhan dan ketuhanan, walaupun ia tutup-tutupi dari khalayak. Ia membuat pernyataan yang "sedikit berbeda" dari doktrin gereja, terutama mengenai trinitas.

Pada usia yang sudah tidak belia lagi, ia dipercaya untuk mengepalai Royal Mint, yaitu semacam perusahaan pencetak uang kerajaan (semacam Perum Peruri kalau di sini). Ia bekerja di sana sejak 1696 hingga meninggalnya pada 1727 di usia 85 tahun. Ia menerma penganugerahan gelar "Sir" pada 17 April 1705 atas jasa-jasanya dalam bidang politik, alih-alih matematika dan sains. Sir Isaac Newton juga mengamalkan selibat dan tidak pernah menikah hingga meninggal dunia.

Akhir yang bahagia

Masih banyak sisi-sisi kehidupan Newton yang eksentrik yang tidak bisa saya tuliskan lebih lanjut di sini, seperti anjing peliharaannya yang (konon) dinamai Diamond, kehidupan selibatnya yang banyak menimbulkan spekulasi para ahli sejarah (apakah ia gay, aseksual, dll), kehidupan trading sahamnya, hingga penyakit-pennyakit yang melandanya sebelum ia meninggal (tentu dengan spekulasi juga, ada sejarawan yang menyebut akibat keracunan merkuri selama percobaan alkeminya di waktu muda, ada yang menyebut Diamond tanpa sengaja membakar kertas-kertas pekerjaannya).

Seorang anak kecil yang terlahir prematur dari keluarga miskin di Lincolnshire, a nobody and nobody's child yang kemudian menjelma menjadi ikon ilmu pengetahuan, fisika, matematika dan kalkulus.

Terima kasih, Sir Isaac Newton.


Bogor, 25 Desember 2022



No comments:

Post a Comment