Mengkaji atom dan quark serta fisika dalam budaya

TUGAS MID

FILSAFAT SAINS

“Mengkaji atom dan quark serta fisika dalam budaya”

Disusun oleh

Nama   : Afifah Rahman

NIM    : H0417014

Kelas   : Fisika B Angk. 2017

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat, taufiq dan hidayahNya kepada saya yang telah menyelesaikan penyusunan makalah ini. Makalah ini merupakan makalah tentang “ Kajian Atom dan Quark” dan “Kajian Fisika dalam Budaya” Secara khusus makalah ini disusun sedemikian rupa

Dalam penyusunan makalah ini tidak sedikit hambatan yang saya hadapi. Namun, saya menyadari bahwa kelancaran dalam penyusunan makalah ini tidak lain berkat bantuan, dorongan dan bimbingan orang tua dan teman-teman, sehingga kendala-kendala yang kami hadapi teratasi. Oleh karena itu saya mengucapkan terimakasih kepada:

1. Ibu dosen yang telah memberikan tugas dan petunjuk kepada saya, sehingga saya termotivasi dalam menyelesaikan tugas makalah ini.
2. Teman yang turut membantu, membimbing, dan mengatasi berbagai kesulitan sehingga tugas makalah ini bisa selesai.

Saya sadar bahwa dalam pembuatan makalah ini terdapat banyak kekurangan. Saya sangat mengharapkan kritik dan saran dari para pembaca guna meningkatkan kualitas pembuatan makalah yang selanjutnya. saya sadar bahwa kebenaran dan kesempurnaan hanya milik Allah SWT. Harapan saya, makalah ini dapat memberikan manfaat kepada pembaca khususnya dalam mata kuliah Filsafat Sains.

Majene, 10 April 2018

Penulis

BAB I

PENDAHULUAN

A.                Latar Belakang

Atom adalah suatu satuan dasar materi, yang terdiri atas inti atomserta awan elektron bermuatan negatif yang mengelilinginya. Inti atom terdiri atas proton yang bermuatan positif, dan neutron yang bermuatan netral (kecuali pada inti atom Hidrogen-1, yang tidak memiliki neutron). Elektron-elektron pada sebuah atom terikat pada inti atom oleh gaya elektromagnetik. Sekumpulan atom demikian pula dapat berikatan satu sama lainnya, dan membentuk sebuah molekul. Atom yang mengandung jumlah proton dan elektron yang sama bersifat netral, sedangkan yang mengandung jumlah proton dan elektron yang berbeda bersifat positif atau negatif dan disebut sebagai ion. Atom dikelompokkan berdasarkan jumlah proton dan neutron yang terdapat pada inti atom tersebut. Jumlah proton pada atom menentukan unsur kimia atom tersebut, dan jumlah  neutron menentukan isotop unsur tersebut.

Quark adalah salah satu partikel elementer dan penyusun zat. semua zat yang memiliki atom juga memiliki kuark. Hal ini dikarenakan proton dan neutron terdiri atas kuark. Kuark pertama kali diprediksi keberadaannya oleh dua fisikawan termuka, Murrray Gell-mann dan George Zweig pada tahun 1964. Bukti kuat atas keberadaan partikel ini akhirnya didapati pada tahun 1968 di Stanford Linear Accelerator Center, suatu laboratorium nasional yang dioperasikan oleh Stanford University.

Kalau pada awal abad ke-20 ini teori Dalton diguncang karena ditemukan bahwa atom masih dapat dipecah menjadi proton, neutron, dan electron, maka pada tahun 1964 terjadi lagi guncangan baru. Ahli fisika Amerika Serikat Murray Gell-Mann mengemukakan bahwa proton dan neutron terdiri atas zarah-zarah yang lebih kecil lagi yang dinamakan Quark. Ahli fisika Amerika lainnya Georg Zweig juga mengemukakan suatu teori yang sama, akan tetapi butir-butir itu dinamakan as. Suatu proton terdiri atas dua buah atas dan sebuah bawah, dan karena quark atas bermuatan ± ⅔, dan quark bawah bermuatan -⅓. Proton bermuatan +1, Neutron terdiri atas satu quark atas dan dua quark bawah sehingga muatannya 0. Suatu zarah yang terjadi dari beberapa quark dinamakan suatu hadron sehingga proto dan netron adalah suatu hadron. Suatu hadron yang terdiri atas tiga quark dinamakan suatu Baryon. Suatu zarah yang terdiri atas dua quark disebut suatu meson. Kedua quark itu sebenarnya berlawanan sehingga yang satu lagi memliki rasa tandingan dan karena itu dapat disebut anti quark. Quark adalah penyusun dasar benda. Kombinasi jumlah Proton, Elektron, dan Neutron masing-masing membentuk sebuah unsur. Dalam setiap unsur, Proton dan Neutron membentuk nukleus sementara Elektron berada di sekitar Nukleus tersebut. Nah Quark adalah materi penyusun Proton, Elektron, dan Neutron tersebut. Quark ada enam macam: Atas (Up), Bawah (Down), Menarik (Charm), Aneh (Strange), Puncak (Top), dan Dasar (Bottom). Umumnya 3 Quark membentuk nukleon (proton dan neutron). 2 Quark Atas dan 1 Quark Bawah membentuk Proton, 1 quark atas dan 2 quark bawah membentuk neutron. Pengertian bahwa quark itu adalah zarah terkecil yang tidak dapat dibagi-bagi lagi pada suatu ketika ada saja kemungkinannya akan ditumbangkan lagi dan sejarah pun akan berulang kembali.

  Sedangkan sejarah mengenai ilmu fisika  sepanjang yang telah diketahui telah dimulai pada tahun sekitar 2400 SM, ketika kebudayaan Harappa menggunakan suatu benda untuk memperkirakan dan menghitung sudut bintang di angkasa. Sejak saat itu fisika terus berkembang sampai ke level sekarang. Perkembangan ini tidak hanya membawa perubahan di dalam bidang dunia benda, matematika dan filosofi namun juga, melalui teknologi, membawa perubahan ke dunia sosial masyarakat. Revolusi ilmu yang berlangsung terjadi pada sekitar tahun 1600 dapat dikatakan menjadi batas antara pemikiran purba dan lahirnya fisika klasik. Dan akhirnya berlanjut ke tahun 1900 yang menandakan mulai berlangsungnya era baru yaitu era fisika modern. Di era ini ilmuwan tidak melihat adanya penyempurnaan di bidang ilmu pengetahuan, pertanyaan demi pertanyaan terus bermunculan tanpa henti, dari luasnya galaksi, sifat alami dari kondisi vakum sampai lingkungan subatomik. Daftar persoalan dimana fisikawan harus pecahkan terus bertambah dari waktu ke waktu.

            Budaya atau kebudayaan berasal dari bahasa Sanskerta yaitu buddhayah, yang merupakan bentuk jamak dari buddhi (budi atau akal) diartikan sebagai hal-hal yang berkaitan dengan budi, dan akal manusia.Dalam bahasa Inggris, kebudayaan disebut culture, yang berasal dari kata Latin Colere, yaitu mengolah atau mengerjakan. Bisa diartikan juga sebagai mengolah tanah atau bertani. Kata culture juga kadang diterjemahkan sebagai "kultur" dalam bahasa Indonesia. Hubungan antara keduanya akan dibahas lebih lanjut pada bab selanjutnya.

BAB II

PEMBAHASAN

A.    Pengertian Atom

Atom adalah suatu satuan dasar materi, yang terdiri atas inti atomserta awan elektron bermuatan negatif yang mengelilinginya. Inti atom terdiri atas proton yang bermuatan positif, dan neutron yang bermuatan netral (kecuali pada inti atom Hidrogen-1, yang tidak memiliki neutron). Elektron-elektron pada sebuah atom terikat pada inti atom oleh gaya elektromagnetik. Sekumpulan atom demikian pula dapat berikatan satu sama lainnya, dan membentuk sebuah molekul. Atom yang mengandung jumlah proton dan elektron yang sama bersifat netral, sedangkan yang mengandung jumlah proton dan elektron yang berbeda bersifat positif atau negatif dan disebut sebagai ion. Atom dikelompokkan berdasarkan jumlah proton dan neutron yang terdapat pada inti atom tersebut. Jumlah proton pada atom menentukan unsur kimia atom tersebut, dan jumlah neutronmenentukan isotop unsur tersebut.

Istilah atom berasal dari Bahasa Yunani (ἄτομος/átomos, α-τεμνω), yang berarti tidak dapat dipotong ataupun sesuatu yang tidak dapat dibagi-bagi lagi. Konsep atom sebagai komponen yang tak dapat dibagi-bagi lagi pertama kali diajukan oleh para filsuf India dan Yunani. Pada abad ke-17 dan ke-18, para kimiawan meletakkan dasar-dasar pemikiran ini dengan menunjukkan bahwa zat-zat tertentu tidak dapat dibagi-bagi lebih jauh lagi menggunakan metode-metode kimia. Selama akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20, para fisikawan berhasil menemukan struktur dan komponen-komponen subatom di dalam atom, membuktikan bahwa 'atom' tidaklah tak dapat dibagi-bagi lagi. Prinsip-prinsip mekanika kuantum yang digunakan para fisikawan kemudian berhasil memodelkan atom.^[1]

Dalam pengamatan sehari-hari, secara relatif atom dianggap sebuah objek yang sangat kecil yang memiliki massa yang secara proporsional kecil pula. Atom hanya dapat dipantau dengan menggunakan peralatan khusus seperti mikroskop gaya atom. Lebih dari 99,9% massa atom berpusat pada inti atom dengan proton dan neutron yang bermassa hampir sama. Setiap unsur paling tidak memiliki satu isotop dengan inti yang tidak stabil, yang dapat mengalami peluruhan radioaktif. Hal ini dapat mengakibatkan transmutasi, yang mengubah jumlah proton dan neutron pada inti.^[2] Elektron yang terikat pada atom mengandung sejumlah aras energi, ataupun orbital, yang stabil dan dapat mengalami transisi di antara aras tersebut dengan menyerap ataupun memancarkan foton yang sesuai dengan perbedaan energi antara aras. Elektron pada atom menentukan sifat-sifat kimiawi sebuah unsur, dan memengaruhi sifat-sifat magnetis atom tersebut.

B.     Pengertian Quark

Quark (dibaca/ 'kwɔː(r)k/  /ˈkwɑrk/), sebagaimana dijelaskan dalam model standar pada fisika partikel, gabungan antar Quark membentuk partikel komposit bernama Hadron. Partikel Hadron yang paling stabil berupa Proton & Neutron yang merupakan komponen pembentuk inti atom. Quark tidak pernah diteliti atau ditemukan secara langsung secara isolasi. Quark hanya ditemukan di dalam Hadron, seperti Barion,dan Meson.

yaitu Up, Down, Strange, Charms, Bottoms dan Top. Up dan Down memiliki massa yang terlemah. Di antara keenam jenis quark, quark terberat berubah jenis menjadi quark up dan downmelalui proses peluruhan partikel, transformasi quark terberat menjadi quark teringan. Karena inilah quark up maupun quark down merupakan jenis quark terstabil di antara keenam jenis quark dan yang paling umum dijumpai di alam. Sedangkan quark Strange, Charms, Bottoms dan Top hanya dapat ditemukan atau dihasilkan di high energy collision(tumbukan berenergi tinggi, seperti Sinar kosmik dan di partikel akselerator/LHC). Hanya quark-lah yang memenuhi keempat interaksi fundamental, dikenal juga sebagai gaya fundamental (elektromagnetik, gravitasi, interaksi kuat, dan interaksi lemah). Dan untuk setiap jenis quark terdapat jenis lawannya yaitu antiquark.

Model kuark secara independen diajukan oleh fisikawan bernama Murray Gell-Mann dan George Zweig pada tahun 1964.^[5] Quark diperkenalkan sebagai bagian dari skema penyusunan hadron dan terdapat sedikit bukti keberadaan fisik mereka sampai dilakukannya eksperimen hamburan inelastis di Stanford Linear Accelerator Center pada tahun 1968.[6][7] Percobaan Accelerator telah memberikan bukti untuk semua enam rasa. Top quark adalah kuark yang terakhir yang ditemukan di Fermilab pada tahun 1995.

2 istilah yang sering digunakan untuk mengacu massa quark : massa quark yang berlangsung (current quark mass) saat ini mengacu pada masa quark itu sendiri. Sedangkan massa quark konstituen mengacu pada massa quark saat ini dan massa dari partikel gluon (medan partikel gluon) yang mengelilingi quark.[14] Massa ini biasanya memiliki nilai yang berbeda-beda. Sementara gluon tidak memiliki massa inheren, gluon memiliki energi-khususnya kromodinamika kuantum yang mengikat energi (QCBE)- jadi inilah yang mempengaruhi massa keseluruhan hadron (lihat juga massa dalam relativitas khusus). Sebagai contoh, proton memiliki massa sekitar 938 MeV/c², di mana massa sisa tiga valensi quark yang hanya menyumbang sekitar 11 MeV/c²; banyak sisanya yang dapat dikaitkan dengan gluon QCBE.[15]

Model Standar berpendapat bahwa massa partikel elementer mereka berasal dari mekanisme Higgs, yang terkait dengan Higgs boson. Fisikawan berharap bahwa penelitian lebih lanjut dapat memberikan jawaban untuk massa top kuark yang besar ini ~173 GeV/c², yang memiliki massa yang hampir sebesar atom emas,^[16] akan mengungkapkan lebih lanjut tentang asal usul massa quark dan partikel dasar lainnya.

C.     Kajian Atom dan Quark

1.      Secara Ontologi

2.      Secara Epistimologi

3.      Secara Aksiologi

D.    Pengertian Fisika

Sejarah fisika sepanjang yang telah diketahui telah dimulai pada tahun sekitar 2400 SM, ketika kebudayaan. Harappa menggunakan suatu benda untuk memperkirakan dan menghitung sudut bintang di angkasa. Sejak saat itu fisika terus berkembang sampai ke level sekarang. Perkembangan ini tidak hanya membawa perubahan di dalam bidang dunia benda, matematika dan filosofi namun juga, melalui teknologi, membawa perubahan ke dunia sosial masyarakat. Revolusi ilmu yang berlangsung terjadi pada sekitar tahun 1600 dapat dikatakan menjadi batas antara pemikiran purba dan lahirnya fisika klasik. Dan akhirnya berlanjut ke tahun 1900 yang menandakan mulai berlangsungnya era baru yaitu era fisika modern. Di era ini ilmuwan tidak melihat adanya penyempurnaan di bidang ilmu pengetahuan, pertanyaan demi pertanyaan terus bermunculan tanpa henti, dari luasnya galaksi, sifat alami dari kondisi vakum sampai lingkungan subatomik. Daftar persoalan dimana fisikawan harus pecahkan terus bertambah dari waktu ke waktu.

Sejak zaman dulu, manusia terus memperhatikan bagaimana benda-benda di sekitarnya berinteraksi, kenapa benda yang tanpa disengaja jatuh ke bawah, kenapa benda yang berlainan memiliki sifat yang berlainan juga, dan sebagainya. Mereka juga mengira-ira tentang misteri alam semesta, bagaimana bentuk dan posisi bumi di tengah alam yang luas ini dan bagaima sifat-sifat dari matahari dan bulan, dua benda yang memiliki posisi penting dalam kehidupan manusia purba. Secara umum, untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan ini mereka secara mudah langsung mengaitkannya dengan pekerjaan dewa. Akhirnya, jawaban yang mulai ilmiah namun tentu saja masih terlalu berspekulasi, mulai berkembang. Tentu saja jawaban ini kebanyakan masih salah karena tidak didasarkan pada eksperimen, bagaimanapun juga dengan begini ilmu pengetahuan mulai mendapat tempatnya. Fisika pada masa awal ini kebanyakan berkembang dari dunia filosofi, dan bukan dari eksperimen yang sistematis.

                     

E.     Pengertian Buddaya

Budaya atau kebudayaan berasal dari bahasa Sanskerta yaitu buddhayah, yang merupakan bentuk jamak dari buddhi (budi atau akal) diartikan sebagai hal-hal yang berkaitan dengan budi, dan akal manusia.Dalam bahasa Inggris, kebudayaan disebut culture, yang berasal dari kata Latin Colere, yaitu mengolah atau mengerjakan. Bisa diartikan juga sebagai mengolah tanah atau bertani. Kata culture juga kadang diterjemahkan sebagai "kultur" dalam bahasa Indonesia.  Budaya adalah suatu cara hidup yang berkembang, dan dimiliki bersama oleh sebuah kelompok orang, dan diwariskan dari generasi ke generasi.[1] Budaya terbentuk dari banyak unsur yang rumit, termasuk sistem agama dan politik, adat istiadat, bahasa, perkakas, pakaian, bangunan, dan karya seni.[1] Bahasa, sebagaimana juga budaya, merupakan bagian tak terpisahkan dari diri manusia sehingga banyak orang cenderung menganggapnya diwariskan secara genetis. Ketika seseorang berusaha berkomunikasi dengan orang-orang yang berbeda budaya, dan menyesuaikan perbedaan-perbedaannya, membuktikan bahwa budaya itu dipelajari.^[1]

Budaya adalah suatu pola hidup menyeluruh. Budaya bersifat kompleks, abstrak, dan luas. Banyak aspek budaya turut menentukan perilaku komunikatif. Unsur-unsur sosio-budaya ini tersebar, dan meliputi banyak kegiatan sosial manusia.^[2]

Beberapa alasan mengapa orang mengalami kesulitan ketika berkomunikasi dengan orang dari budaya lain terlihat dalam definisi budaya: Budaya adalah suatu perangkat rumit nilai-nilai yang dipolarisasikan oleh suatu citra yang mengandung pandangan atas keistimewaannya sendiri."Citra yang memaksa" itu mengambil bentuk-bentuk berbeda dalam berbagai budaya seperti "individualisme kasar" di Amerika, "keselarasan individu dengan alam" di Jepang dan "kepatuhan kolektif" di Tiongkok.

Citra budaya yang bersifat memaksa tersebut membekali anggota-anggotanya dengan pedoman mengenai perilaku yang layak dan menetapkan dunia makna dan nilai logis yang dapat dipinjam anggota-anggotanya yang paling bersahaja untuk memperoleh rasa bermartabat dan pertalian dengan hidup mereka.

Dengan demikian, budayalah yang menyediakan suatu kerangka yang koheren untuk mengorganisasikan aktivitas seseorang dan memungkinkannya meramalkan perilaku orang lain.

Kebudayaan sangat erat hubungannya dengan masyarakat. Melville J. Herskovits dan Bronislaw Malinowski mengemukakan bahwa segala sesuatu yang terdapat dalam masyarakat ditentukan oleh kebudayaan yang dimiliki oleh masyarakat itu sendiri. Istilah untuk pendapat itu adalah Cultural-Determinism.

Herskovits memandang kebudayaan sebagai sesuatu yang turun temurun dari satu generasi ke generasi yang lain, yang kemudian disebut sebagai superorganic.

Menurut Andreas Eppink, kebudayaan mengandung keseluruhan pengertian nilai sosial, norma sosial, ilmu pengetahuan serta keseluruhan struktur-struktur sosial, religius, dan lain-lain, tambahan lagi segala pernyataan intelektual, dan artistik yang menjadi ciri khas suatu masyarakat.

Menurut Edward Burnett Tylor, kebudayaan merupakan keseluruhan yang kompleks, yang di dalamnya terkandung pengetahuan, kepercayaan, kesenian, moral, hukum, adat istiadat, dan kemampuan-kemampuan lain yang didapat seseorang sebagai anggota masyarakat.

Menurut Selo Soemardjan, dan Soelaiman Soemardi, kebudayaan adalah sarana hasil karya, rasa, dan cipta masyarakat.

Menurut M.Selamet Riyadi, Budaya adalah suatu bentuk rasa cinta dari nenek moyang kita yang di wariskan kepada seluruh keturunannya

Dari berbagai definisi tersebut, dapat diperoleh pengertian mengenai kebudayaan adalah sesuatu yang akan memengaruhi tingkat pengetahuan, dan meliputi sistem ide atau gagasan yang terdapat dalam pikiran manusia, sehingga dalam kehidupan sehari-hari, kebudayaan itu bersifat abstrak.

Sedangkan perwujudan kebudayaan adalah benda-benda yang diciptakan oleh manusia sebagai makhluk yang berbudaya, berupa perilaku, dan benda-benda yang bersifat nyata, misalnya pola-pola perilaku, bahasa, peralatan hidup, organisasi sosial, religi, seni, dan lain-lain, yang semuanya ditujukan untuk membantu manusia dalam melangsungkan kehidupan bermasyarakat.

F.      Kajian Fisika dalam Budaya

1.      Secara Ontologi

2.      Secara Epistimologi

3.      Secara Aksiologi