4010-rohedi-physics-KemandirianSains

4010-rohedi-physics-KemandirianSains - Indonesia Menuju Era...

Info iconThis preview shows page 1. Sign up to view the full content.

View Full Document Right Arrow Icon
This is the end of the preview. Sign up to access the rest of the document.

Unformatted text preview: Indonesia Menuju Era Kemandirian Sains(*) Oleh: Ali Yunus Rohedi Jurusan Fisika, Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan ALam Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Email:rohedi@physics.its.ac.id Gambar 1. Pengenalan Angka Pi Indonesia[1] [JTV,2011] Langkah Pena yang menuliskan “6112640680/1945713959” pecahan pendekatan nilai (hasil bagi keliling lingkaran terhadap diameternya), yang pada suku penyebutnya tertera angka 1945 tahun kemerdekaan RI itu, penulis tampilkan di awal pendahuluan artikel ini, semata‐ mata untuk memotivasi Anak Bangsa Indonesia akan pentingnya upaya perolehan nilai tersebut sebagai Sumber Ilmu Pengetahuan. Deklarasi sebagai Sumber Ilmu Pengetahuan ini (*)Disampaikan Pada Seminar Aplikasi Teknologi Pembelajaran Fisika, Jurusan Fisika Kependidikan, Universitas Lambung Mangkurat. 9 April 2011. sinergi dengan upaya Pemerintah dalam menggalakkan Inovasi Nasional yang gencar dislogankan belakangan ini melalui media massa cetak‐elektronik dan Internet. Penulis menangkap pesan pencanangan Inovasi Nasional oleh Presiden RI DR. H. Bambang Susilo Yudoyono saat memberikan kuliah umum di ITS dengan didampingi Mendiknas Prof Muhammad Nuh, DEA pada penghujung tahun lalu (tepatnya pada 14 Desember 2010) sebagai “Pernyataan Tulus” Pemerintah yang mendambakan Kemandirian Sains dan Teknologi di Indonesia, guna mewujudkan “Amanah” the founding fathers untuk mencerdaskan Anak Bangsa Indonesia. Penulis dapat memahami harapan tulus Pemerintah itu mengingat tanggungjawabnya yang demikian besar sebagai Pengendali Pendidikan Nasional di era teknologi canggih ini. Sudah barang tentu pencanangan inovasi nasional itu tidak akan berdampak bilamana para Akademisi tidak meresponnya dengan berkomitmen menuangkan kreativitas sebagai wujud dharma‐baktinya terhadap Bangsa dan Negara Indonesia. Secara khusus gugahan berinovasi skala nasional ini penulis tujukan kepada semua Fisikawan yang bersimposium Aplikasi Teknologi Pembelajaran Fisika di Jurusan Pendidikan Fisika Universitas Lambung Mangkurat ini, untuk bergegas meninggalkan paradigma memandang perolehan formula sebagai persoalan matematika belaka. Penulis menyadari bahwa pemakaian 22/7 karena alasan angka penting dan kepraktisan pemakaiannya tidak serta merta dapat ditinggalkan. Namun dalam kerangka membangun Kemandirian Sains, pemakaian nilai yang eksak demikian amat penting, apalagi tetapan terlibat pada hampir semua cabang sains terutama Fisika. Salah satu contoh pentingnya Fisikawan memandang persoalan pemakaian nilai yang eksak penulis fokuskan pada konstanta kelistrikan 1 4πε 0 , yang secara empiris nilainya ditemukan oleh Coulomb sebesar 9 × 10 9 Nm 2 C −2 . Bila dicermati, lambang ε 0 yang menyatakan besaran permitivitas ruang hampa itu mestinya bernilai tetap, tetapi fakta dalam perhitungan kita, nilainya sangat tergantung pada nilai yang digunakan. Pemakaian 22/7 dari Archimedes (diperkenalkan sejak 2,5 milinium yang lalu) dan 355/113 dari Zu Gongzi asal China (diperkenalkan sejak abad ke 4 setelah Masehi) yang berturut‐turut memiliki ketelitian (*)Disampaikan Pada Seminar Aplikasi Teknologi Pembelajaran Fisika, Jurusan Fisika Kependidikan, Universitas Lambung Mangkurat. 9 April 2011. dua dan enam angka di belakang koma tersebut tentu memberikan nilai ε 0 yang berbeda. Berikut penulis tampilkan verifikasi perhitungannya: 1 4πε 0 ε0 = = 9 × 10 9 1 36 × 109 π ⎛ ⎝ ε 0 ⎜ π Archimedes = 22 ⎞ 7 ⎟≈ 7 ⎠ 36 × 22 × 10 9 ≈ 8.83838383 8383838383 8383838383 838... × 10 -12 ⎛ ⎝ ε 0 ⎜ π ZuGongzi = 355 ⎞ 113 ⎟≈ 113 ⎠ 36 × 355 × 10 9 ≈ 8.84194053 2081377151 7996870109 546... × 10 -12 ⎛ ⎝ ε 0 ⎜π = 521030 ⎞ 165849 ⎟≈ 165849 ⎠ 36 × 521030 × 10 9 ≈ 8.84194128 2_97154994 2741620763 9995 × 10 -12 ε 0 (π exact = 4 tan −1 (1)) = 1 144 × tan −1 (1)× 109 = 8.841941282883074209382431298473... × 10-12 Perbedaan nilai permitivitas ini sudah barang tentu bertentangan dengan hukum Fisika. Jika Fisikawan mempertahankan paradigma kebergantungan perhitungan nilai ε 0 terhadap nilai sebagaimana berkembang selama ini, itu artinya Fisikawan telah menggugurkan hukum kelistrikan yang dibangunnya sendiri, karena telah menafikan keberadaan ruang hampa. (*)Disampaikan Pada Seminar Aplikasi Teknologi Pembelajaran Fisika, Jurusan Fisika Kependidikan, Universitas Lambung Mangkurat. 9 April 2011. Sebagai Fisikawan, penulis telah lebih awal meninggalkan paradigma tersebut dan berinspirasi mendapatkan cara menghitung dan ε 0 secara simultan. Keyakinan akan hadirnya cara baru untuk menghitung ε 0 tersebut muncul setelah penulis berhasil mengeluarkan nilai eksak dari kesamaan luasan lingkaran berjejari satu satuan dengan luasan persegi bersisi π . Metode perhitungan cara baru tersebut diluar bahasan materi yang penulis presentasikan pada seminar ini, tetapi sebagai gambaran, nilai eksak tersebut penulis peroleh dari rata‐rata batas atas dan batas bawah. Jika Archimedes memberikan rentang nilai pada kisaran 223 22 ≤π ≤ , maka rentang nilai eksak yang penulis temukan adalah 71 7 3.07797135 5311934575 1209565797 445 • •• ≤ π ≤ 3.20521395 1867651901 8043301868 118 • • • sehingga nilai yang eksak adalah π = 3.14159265 3589793238 4626433832 795 • • • , yang ternyata tepat sama dengan nilai yang dihitung dari formula eksak 4×arctan(1) yang berkembang selama ini. Secara khusus pada presentasi seminar ini penulis perkenalkan angka pecahan pendekatan 521030/165849 yang tepat hingga 10 angka di belakang koma yang penulis peroleh melalui penerapan prinsip pertukaran energi. Penulis meyakini bahwa kelak perolehan nilai eksak yang selanjutnya penulis istilahkan dengan “angka Eksak Pi” itu akan sangat berdampak luas hingga ke sektor Industri. Dengan sumber daya alam yang melimpah ruah, tentu patut disayangkan kalau Indonesia tidak menguasai Teknologi Pengelohannya secara utuh, mengingat SDM Anak Bangsa Indonesia sebenarnya sangat unggul. Keunggulan SDM tersebut secara kasat mata terpotret dari berbagai gelar “Jawara” yang disabet di setiap event Olimpiade Sains Internasional. Sudah bukan berita yang mengejutkan lagi manakala Pelajar Indonesia menyabet medali emas Olimpiade Fisika, Matematika, dan Bidang Sains lainnya. Bahkan belakangan gelar jawara Rekayasa pun satu persatu berhasil diraih oleh mahasiswa‐mahasiswi Perguruan Tinggi Teknik Indonesia. Bagi Para Akademisi (Guru dan Dosen), capaian “Prestasi Gemilang” yang ditorehkan anak didiknya itu (*)Disampaikan Pada Seminar Aplikasi Teknologi Pembelajaran Fisika, Jurusan Fisika Kependidikan, Universitas Lambung Mangkurat. 9 April 2011. harus disikapi sebagai “Pelecut” untuk menuangkan pemikiran brilliantnya ke dalam segala aktivitas ilmiah, baik dalam bentuk Pengembangan Metode Pembelajaran Sains maupun dalam Kegiatan Risetnya. Terlebih lagi belakangan ini Pemerintah melalui Departemen Pendidikan Nasional telah meningkatkan alokasi dana riset dan kegiatan ilmiah lainnya. Penulis berharap para Fisikawan yang bersimposium Aplikasi Teknologi Pembelajaran Fisika di Jurusan Pendidikan Fisika Universitas Lambung Mangkurat ini berkomitmen membangun strata Kemandirian Sains Nasional. Fakta bahwa hampir seluruh materi Sains yang diajarkan ke seluruh peserta didik di Tanah Air, mulai dari Sekolah Tingkat Dasar hingga Perguruan Tinggi berasal dari mancanegara, harus dipandang sebagai penyemangat utama untuk tidak terus tertinggal dari para akademisi asal negeri sains‐sains itu. Apalagi berbagai sarana pengembangan personal dan institusi telah difasilitasi oleh Negara melalui ketersediaan Dana Riset dan peningkatan kesejahteraan Guru dan Dosen. Walaupun demikian, kontribusi dalam mewujudkan strata Kemandirian Sains Nasional tersebut tetap di jalur disiplin keilmuan masing‐ masing akademisi, dengan senantiasa menjunjung tinggi asas kemanfaatan kegiatan ilmiahnya untuk masyarakat luas. Kemandirian Sains Nasional ini tidak saja berdampak positif bagi para akademisi, tetapi dapat membangkitkan kepercayaan diri para Stackholder dari kalangan Industri dalam menggunakan produk riset kalangan akademisi dan Lembaga Riset negeri sendiri. Bilamana link and match dunia kampus dan Industri benar‐benar tersinergi, dapat dipastikan Indonesia akan berubah menjadi pengekspor produk yang handal. Sejarah telah mencatat bahwa teknologi yang mengantar manusia pada kehidupan yang lebih nyaman itu merupakan implementasi langsung dari produk sains. Para Fisikawan tidak lupa akan konstribusi besar Hukum Newton dalam menstimulus Revolusi Industri di Eropa, serta mempioneri berkembangnya Sains Modern. Berbagai Teori Fisika segera bermunculan, dan salah satu yang paling dahsyat dampaknya terhadap kemajuan peradaban adalah Teori Gelombang Elektromagnetik dari Maxwell. Berkat cetusan Teori Gelombang Elektromagnetik itu, dari tangan ajaib Mark Planck lahirlah Hukum Radiasi Benda Hitam[2] yang tidak saja melahirkan teori Atom dan Foton berikut sifat dualnya, juga menghadirkan Pembangkit Gelombang Mikro dan Laser yang dikenal sebagai benih kunci dari Teknologi Canggih yang berkembang hingga saat ini. (*)Disampaikan Pada Seminar Aplikasi Teknologi Pembelajaran Fisika, Jurusan Fisika Kependidikan, Universitas Lambung Mangkurat. 9 April 2011. Konstribusi besar Fisikawan mancanegara tersebut tidak terlepas dari kemumpunian penguasaannya terhadap model matematika yang menjadi perangkat utama dalam mengembangkan sains yang digagasnya, terutama Persamaan Diferensial. Penulis mencermati bahwa ada dua bentuk persamaan diferensial dasar yang menjadi primadona dalam pengembangan sains dan teknologi, yaitu m dv = mg − bv n dt (1) dan d 2z ⎡ 1 dp ⎤ dz − ⎢q( x ) + + r ( x ) p( x )z = 0 dx 2 ⎣ p( x ) dx ⎥ dx ⎦ (2) Persamaan diferensial pertama yang berbentuk persamaan diferensial derajad 1 nonlinear itu bersesuaian dengan representasi general dari Hukum ke II Newton, sedangkan bentuk yang kedua adalah persamaan diferensial derajad 2 linier tipe Riccati[3]. Walaupun peranannya sangat besar, namun kedua persamaan diferensial tersebut hingga kini belum berhasil terpecahkan secara eksak untuk semua kasus. Penulis memandang upaya mendapatkan solusi eksak kedua persamaan diferensial tersebut sebagai lahan yang tepat untuk merespon Gerakan Inovasi Nasional yang diserukan Presiden RI. Jauh‐jauh hari sebelum gerakan inovasi nasional tersebut dicanangkan, penulis telah mengembangkan metode alternatif pemecah persamaan diferensial yang dinamakan Teknik Modulasi Stabil yang kemudian dipopulerkan dengan sebutan SMT kependekan dari Stable Modulation Technique[4,5,6,7]. Pengembangan SMT tersebut penulis gagas dengan menerapkan prinsip modulasi gelombang ke dalam perangkat modulator sistem komunikasi. Pada acara Seminar Aplikasi Teknologi Pembelajaran Fisika ini penulis akan mendemonstrasikan pemakaian SMT serta memaparkan beberapa kelemahannya sebagai latar landasan bilamana ada diantara Fisikawan peserta semina ini yang tertarik untuk menyempurnakannya. Secara khusus penulis akan menyajikan penurunan formula eksak yang berbentuk[8],[9] (*)Disampaikan Pada Seminar Aplikasi Teknologi Pembelajaran Fisika, Jurusan Fisika Kependidikan, Universitas Lambung Mangkurat. 9 April 2011. 2⎤ ⎡ ⎛ ⎛ x0 ⎞ ⎞⎥ −1 ⎛ x0 ⎞ −1 ⎜ π = 2⎢sin ⎜ ⎟ + sin 1 − ⎜ ⎟ ⎟ , A ≥ x0 ⎜ ⎢ ⎝ A ⎠ ⎟⎥ ⎝ A⎠ ⎝ ⎠⎦ ⎣ , (3) menggunakan Prinsip Fisika dengan mengaplikasikan solusi eksak kedua persaman diferensial tersebut . Daftar Pustaka: 1. Dokumen JTV 19 Pebruari 2011, “Dialog Temuan Angka Eksak Pi oleh Drs.Ali Yunus Rohedi,MT”, Dosen Fisika FMIPA‐ITS. 2. [10] Mandell,F., “Statistical Physics”, Chapter 10, pp:251‐263, John Wiley & Sons Ltd, 1971. 3. Harper, C, “Introduction to Mathematical Physics”, Chapter 5, pp:72‐80 4. Rohedi,A.Y, “Analytical Solution Of The Ricatti Differential Equation For High‐ Frequency Derived By Using The Stable Modulation Technique”, Supported on ICMNS Poster Edition, Faculty of Natural Sciences, ITB, Bandung,2006. 5. [3] Rohedi,A.Y, “Applying Modulation Scheme for Solving Bernoulli Differential Equation”, Journal of Applied Physics, Vol.3,No.1,pp.1‐6, Department of Physics, ITS, 2007. 6. Rohedi,A.Y, “Introducing Bernoulli Integral for Solving Some Physical Problems”, Proceeding of Symposium of Physics and its applications, pages, A61‐6, Department of Physics, ITS, Surabaya, 2007. 7. Rohedi, A.Y, “Introducing Stable Modulation Technique for Solving an Inhomogeneous Bernoulli Differential Equation” Proc. of the 2nd International Conf. on Optics and Laser Applications ICOLA’07, September 5‐7, Yogyakarta, Indonesia 8. Posting artikel “The New Pi Exact Formula” pada website Personal Drs.Ali Yunus Rohedi,MT di alamat http://www.its.ac.id. 9. Posting artikel “Angka Pi Number, Soal Ujian Komputasi” pada website Personal Drs.Ali Yunus Rohedi,MT di alamat http://www.its.ac.id. (*)Disampaikan Pada Seminar Aplikasi Teknologi Pembelajaran Fisika, Jurusan Fisika Kependidikan, Universitas Lambung Mangkurat. 9 April 2011. ...
View Full Document

Ask a homework question - tutors are online