Gunung Tambora dan Tahun Tanpa Musim Panas

Musim panas tahun 1816 tidak seperti musim panas yang bisa diingat orang. Salju turun di New England (salah satu kawasan di Amerika Serikat). Salju turun saat musim panas di bagian bumi utara? Wow! Hujan dingin turun di seluruh Eropa. Saat itu Eropa dan Amerika Utara dilanda dingin, badai, dan gelap, sama sekali tidak seperti cuaca musim panas yang khas. Akibatnya, tahun 1816 dikenal di Eropa dan Amerika Utara sebagai “Tahun Tanpa Musim Panas.”

Mengapa musim panas tahun 1816 begitu berbeda? Mengapa sedikit sekali kehangatan dan sinar matahari di Eropa dan Amerika Utara? Jawabannya dapat ditemukan di sisi lain planet ini, yaitu di Gunung Tambora Indonesia.

Pada tanggal 5 April 1815, Gunung Tambora, sebuah gunung berapi, mulai bergemuruh dan aktif. Selama empat bulan berikutnya, gunung berapi itu meletus yang hingga saat ini tercatat sebagai letusan gunung berapi terbesar dalam sejarah. Banyak orang yang dekat dengan gunung berapi kehilangan nyawa mereka akibat peristiwa tersebut.

Selama letusannya, Gunung Tambora mengeluarkan begitu banyak abu dan aerosol ke atmosfer sehingga langit menjadi gelap dan Matahari terhalang dari pandangan. Partikel-partikel besar yang dimuntahkan gunung berapi jatuh ke wilayah di sekitarnya dan menutupi kota-kota dengan abu yang cukup untuk menghancurkan rumah-rumah. Ada laporan bahwa abu mengambang setinggi beberapa sentimeter di permukaan laut di wilayah tersebut. Kapal harus mengeruknya untuk pergi dari satu tempat ke tempat lain.

Partikel yang lebih kecil yang dimuntahkan oleh gunung berapi itu cukup ringan untuk menyebar melalui atmosfer selama beberapa bulan berikutnya dan berpengaruh terhadap iklim di seluruh dunia. Partikel-partikel ini memasuki stratosfer (lapisan atmosfer pada ketinggian 10 – 50 km di atas permukaan bumi), di mana mereka dapat menyebar ke seluruh dunia dengan lebih mudah. Akibatnya, suhu global rata-rata bumi turun tiga derajat Celcius. Meskipun demikian, efeknya hanya sementara. Pada akhirnya, partikel terkecil abu dan aerosol yang dilepaskan oleh gunung berapi itu jatuh dari atmosfer dan membuat sinar matahari dapat tembus kembali ke permukaan bumi.

Karl Drais dan mesin berlari atau running machine buatannya (sumber: spiegel.de)

Tahun tanpa musim panas memiliki banyak dampak di Eropa dan Amerika Utara. Hasil panen mati baik karena salju maupun kurangnya sinar matahari. Hal ini menyebabkan makanan menjadi langka. Petani yang dapat menanam tanaman pun takut mereka akan dirampok. Kurangnya panen yang berhasil pada musim panas membuat makanan yang tumbuh lebih berharga dan harga makanan naik. Karena harga gandum meningkat, lebih mahal bagi orang untuk memberi makan kuda mereka. Kuda adalah metode transportasi utama. Dengan gandum mahal, biaya perjalanan meningkat. Hal ini bisa jadi salah satu faktor yang menginspirasi seorang pria Jerman bernama Karl Drais untuk menemukan cara untuk berkeliling tanpa kuda, yaitu dengan membuat sepeda.

Novel “Frankenstein” dibuat dalam periode tahun tanpa musim panas di Eropa (sumber: cinephiliabeyond.org)

Cuaca musim panas yang suram juga menginspirasi para penulis. Selama musim panas tanpa musim panas itu, Mary Shelley dan suaminya, penyair Percy Bysshe Shelley, serta penyair Lord Byron sedang berlibur di Danau Jenewa. Saat itu, mereka terperangkap di dalam ruangan selama berhari-hari oleh hujan yang terus-menerus dan langit yang suram. Mereka pun menggambarkan lingkungan yang gelap dan suram saat itu dengan cara mereka sendiri. Mary Shelley menulis buku berjudul “Frankenstein”, sebuah novel horor dengan latar belakang lingkungan yang sering badai. Lord Byron menulis puisi berjudul “Darkness” yang dimulai dengan kalimat, “Saya punya mimpi, yang tidak semuanya mimpi. Matahari yang cerah padam.”

Diterjemahkan dari UCAR Center for Science Education (UCAR SciEd)

Metode dan Prosedur Ilmiah

Metode ilmiah adalah seperangkat teknik yang digunakan oleh komunitas ilmiah untuk menyelidiki fenomena alam dengan menyediakan kerangka tujuan untuk membuat penelitian ilmiah dan menganalisis data untuk memperoleh kesimpulan tentang fenomena tersebut.

Langkah-langkah dalam Metode Ilmiah

Pada dasarnya, tujuan dari metode ilmiah itu seragam tetapi metode ilmiah itu sendiri belum diformalkan dalam semua cabang sains dan teknologi. Pengertian metode ilmiah paling umum dinyatakan sebagai serangkaian langkah diskrit, meskipun jumlah yang tepat dan sifat dari langkah-langkahnya bervariasi tergantung pada sumbernya. Metode ilmiah tidak tetap, tetapi lebih merupakan siklus yang sedang berlangsung yang dimaksudkan untuk diterapkan dengan kecerdasan, imajinasi, dan kreativitas.

Beberapa langkah-langkah ini bisa berlangsung secara bersamaan, dalam urutan yang berbeda, maupun diulang sebagai percobaan. Namun demikian, langkah-langkah ini adalah urutan yang paling umum dan intuitif. Berikut ini adalah pedoman umum yang baik untuk bagaimana metode ilmiah sering diterapkan.

Merumuskan Masalah
Menentukan fenomena (atau sekumpulan fenomena) alam yang ingin Kamu ketahui, jelaskan, atau pelajari lebih lanjut, kemudian merumuskan masalah biasanya dalam bentuk pertanyaan spesifik tentang fenomena itu.

Mengumpulkan Data
Mengumpulkan berbagai informasi yang berhubungan dengan masalah yang sedang diteliti. Pengumpulan data atau informasi dapat dilakukan dengan observasi, studi pustaka, dan wawancara dengan nara sumber yang valid. Langkah ini juga mencakup mempelajari hal-hal tentang fenomena yang sedang diteliti, termasuk dengan mempelajari studi sebelumnya yang pernah dilakukan orang lain terhadap fenomena yang serupa.

Menyusun Hipotesis
Merumuskan hipotesis tentang penyebab atau efek dari fenomena tersebut, atau hubungan fenomena dengan beberapa fenomena lainnya, menggunakan pengetahuan yang Kamu dapatkan.

Menguji Hipotesis
Hipotesis yang sudah disusun sebelumnya perlu diuji kebenarannya. Pengujian hipotesis sering dilakukan melalui percobaan atau eksperimen. Di sini kamu merancang dan melaksanakan eksperimen untuk membuktikan kebenaran hipotesis yang telah disusun sebelumnya.

Dalam melakukan eksperimen, kamu perlu menentukan variabel dari percobaan. Variabel dalam eksperimen adalah sesuatu yang Kamu dapat diubah atau dijaga tetap dalam eksperimen. Contoh umum dari variabel meliputi suhu, durasi (waktu) percobaan, komposisi bahan, dan jumlah cahaya. Ada tiga jenis variabel dalam eksperimen: variabel tetap, variabel bebas (independen), dan variabel terikat (dependen).

Variabel tetap, kadang-kadang disebut variabel konstan, adalah variabel yang dijaga konstan atau tidak berubah. Variabel bebas atau variabel independen adalah salah satu faktor yang diubah dalam percobaan. Dikatakan salah satu faktor karena biasanya dalam percobaan Kamu mencoba untuk mengubah satu hal pada suatu waktu. Hal ini membuat pengukuran dan interpretasi data jauh lebih mudah. Variabel terikat atau variabel dependen adalah variabel yang Kamu amati, untuk melihat apakah itu dipengaruhi oleh variabel bebasnya.

Membuat Kesimpulan
Menggunakan analisis matematis yang tepat untuk melihat apakah hasil eksperimen mendukung atau justru bertentangan dengan hipotesis. Jika data tidak mendukung hipotesis, harus ditolak atau diubah dan diuji ulang.

Membuat Laporan
Hasil percobaan sering kali disusun dalam bentuk laporan laboratorium (untuk percobaan yang dilakukan di kelas atau laboratorium) atau paper atau laporan tertulis (dalam kasus penelitian akademis untuk dipublikasikan). Hal serupa juga terjadi untuk hasil percobaan untuk memberikan kesempatan bagi pertanyaan tentang fenomena yang sama atau fenomena yang terkait, yang memulai proses penelitian (riset) baru dengan pertanyaan baru.


Langkah-Langkah Metode Ilmiah

Perilaku Ilmiah

Agar dapat memahami alam dengan baik dan selanjutnya pemahaman itu bermanfaat, baik bagi diri sendiri maupun lingkungan, Kamu perlu membekali diri dengan sikap dan perilaku ilmiah. Sikap dan perilaku ilmiah tersebut adalah sebagai berikut.

  1. Sikap ingin tahu yang tinggi, terutama pada hat-hal yang baru dan peduli terhadap lingkungan sekitar.
  2. Berpikir terbuka, jujur, dan mau menghargai kerja dan pendapat yang berasal dari kelompok atau individu. Bersikap objektif jika menemukan fakta baru yang lebih akurat.
  3. Menyajikan data yang diperoleh secara cermat, teliti, dan merupakan data yang sebenarnya berdasarkan pengamatan yang dilakukan. Dengan kata lain, peneliti harus jujur dan bertanggung jawab.
  4. Selalu berpikir untuk maju dan kritis dalam mencari solusi, tekun, dan tidak tergesa-gesa atau hati-hati dalam mengambil suatu kesimpulan. Selain itu, juga kreatif dan inovatif dalam menemukan suatu permasalahan.
  5. Mampu meyakinkan orang lain tentang kebenaran penelitian yang dilakukan individu atau kelompok secara objektif. Penarikan kesimpulan harus berdasarkan fakta-fakta ilmiah.
  6. Berpikir secara logis dan menjauhkan diri dari takhayul.

Referensi:
Bob Foster. 2017. Akselerasi Fisika SMA Kelas X. Depok: Penerbit Duta

Kaitan Letusan Gunung Tambora di Indonesia dengan Kekalahan Napoleon di Waterloo

Bagaimana kaitan letusan Gunung Tambora di Indonesia dengan kekalahan Napoleon di Waterloo?

Ternyata ada hubungannya juga dengan fisika

Mau tau pembahasan yang menarik ini?

Dalam sejarah Perang Waterloo (Battle of Waterloo) terjadi pada pertengahan Juni 1815. Gunung Tambora meletus pada pertengahan April 1815.

Wellington_at_Waterloo_Hillingford

Letusan Gunung Tambora tercatat sebagai letusan terdahsyat dalam sejarah modern. Gunung Tambora yang awalnya memiliki tinggi 4300 m dpl, terpangkas menjadi 2250 m dpl setelah meletus.

Dampak global dari letusan Gunung Tambora membuat suhu global turun 0,3 – 0,7 derajat menjadikan tahun itu sebagai tahun tanpa musim panas. Akibat atmosfer yang tertutup abu letusan Tambora.

Penelitian terbaru yang dilakukan oleh Dr Matthew Genge dari Imperial College London mengungkapkan fakta baru bahwa cuaca ekstrem dunia saat itu terjadi akibat adanya hubungan pendek listrik muatan abu vulkanik di ionosfer.

Dahsyatnya letusan Tambora membuat semburan abu vulkanik Tambora terlontar sampai ketinggian 100 km di atmosfer yang memicu hubungan pendek listrik (short circuit) dengan muatan-muatan listrik di ionosfer.

Hubungan pendek di ionosfer ini menyebabkan terbentuknya awan di atmosfer. Awan-awan ini yang memicu terjadinya cuaca ekstrem di bumi. Ditandai dengan hujan yang terus menerus di wilayah bumi yang saat itu sedang musim panas.

Abu vulkanik dari letusan gunung mengandung muatan negatif dan dapat terlontar jauh mencapai 100 km ke atas permukaan bumi akibat gaya listrik (gaya Coulomb) di udara selama proses letusan.

Cuaca ekstrem akibat letusan Gunung Tambora juga melanda Eropa. Bertepatan pula dengan peristiwa Battle of Waterloo yang melibatkan Napoleon yang sedang berusaha memperluas kekuasaan Prancis ke seluruh Eropa.

Cuaca ekstrem akibat letusan Tambora ini mempersulit usaha Napoleon dan pasukannya dalam Battle of Waterloo dan menjadi salah satu faktor penyebab kekalahan Napoleon dari aliansi kerajaan-kerajaan Eropa yang jadi musuhnya.

Cuaca ekstrem dan kondisi waktu tanpa musim panas juga disebut dalam novel Les Miserables karangan Victor Hugo saat bercerita tentang Battle of Waterloo.

Sumber foto: wikipedia

Peranan Fisika dalam Pengembangan Industri Game Komputer di UK

Industri game di Inggris Raya (UK = united kingdom) ternyata juga ditopang oleh bidang fisika. Tulisan ini diambil dari serial twit yang ditulis pada 2012 lalu, menggunakan data yang juga dari tahun 2012. semoga bermanfaat.

aplikasi-aplikasi yg terpisah yg meliputi banyak aspek dari sebuah game dapat dibuat sendiri2 dan digabung menjadi sebuah tampilan yg dinamis

Photo by James McInall for pexels

Sains, Teknologi, dan Entrepreneurship

Benarkah sains tidak ada sangkut pautnya dengan kewirausahaan (entrepreneurship)? Bagaimana produk hasil riset dan inovasi bisa menjadi produk yang diproduksi massal? Pertanyaan-pertanyaan inilah yang biasa mengemuka saat ada yang berusaha mengaitkan antara sains, teknologi, dan entrepreneurship.

Belum lama ini, penulis secara iseng mengapdet status di media sosial berbunyi “ternyata fisika dan entrepreneurship itu berkaitan erat lho. perkembangan teknologi tidak lepas dari dua faktor ini.” Seperti biasa status ini pun mendapat beberapa komentar. Komentar ini rata-rata mempertanyakan kaitan antara fisika atau secara umum sains murni (pure science) dengan entrepreneurship atau kewirausahaan.

Benarkah Sains Tidak Berkaitan dengan Entrepreneurship?

Tanpa entrepreneurship, TV hasil dari riset tentang atom dan elektron hanya akan melengkapi koleksi dari museum atau hanya berupa pajangan saja di rak laboratorium universitas tanpa pernah diproduksi secara massal.

Selama ini memang sudah berkembang anggapan bahwa sains tidak ada kaitannya dengan entrepreneurship. Sains hanya berkutat dengan teori alam dan eksperimen-eksperimen untuk membuktikan teori-teori tersebut. Aktivitas ini dianggap tidak berkaitan dengan entrepreneurship yang berhubungan dengan kegiatan bisnis dan ekonomi.

charts-cup-of-coffee-desk-1345089

Dalam buku-buku ajar sains dan teknologi juga tidak pernah menyinggung kaitan antara sains dan entrepreneurship. Materi entrepreneurship juga tidak diberikan atau bukan menjadi materi ajar bagi mahasiswa sains. Tapi sekali lagi, apakah keadaan ini membuktikan bahwa sains tidak ada kaitannya dengan entrepreneurship? Dan selanjutkah, apakah mahasiswa sains dan peneliti tidak perlu mempelajari materi tentang entrepreneurship?

Sebelumnya, mari kita menengok ke belakang untuk melihat bagaimana perkembangan sains dan teknologi. Tidak dapat dipungkiri bahwa teknologi yang kita nikmati saat ini merupakan dampak dan peran dari perkembangan sains. Kita ambil contoh teknologi televisi. Teknologi televisi tidak akan ada tanpa didahului oleh riset dan pengembangan sains yang melandasinya. Televisi mulanya dibuat dari tabung CRT (cathode ray tube). Tabung CRT dibuat berdasarkan perkembangan teori tentang atom dan elektron yang dicetuskan oleh beberapa fisikawan terkemuka seperti JJ Thompson, Rutherford, dan Milikan.

Dari teori tentang atom dan partikel subatomik ini selanjutnya menjadi dasar pengembangan teknologi yang diwujudkan dalam bentuk perangkat berupa televisi. Teknologi ini terus berkembang mengikuti pengembangan teori baru dalam sains. Perangkat televisi hanya akan menjadi sebuah model atau prototype jika tidak ada orang yang berusaha mengkomersilkannya dan memproduksinya secara masal. Dengan produksi masal, perangkat TV hasil pengembangan sains ini bisa dinikmati oleh banyak orang.

Apa yang berusaha disampaikan di atas adalah bagaimana sebuah teori sains yang diwujudkan dalam bentuk perangkat hanya bisa dinikmati manfaatnya setelah melalui produksi masal dan proses komersialisasi. Diperlukan pula orang-orang yang memiliki visi komersial yang mampu melihat peluang pasar bagi produk hasil riset dan teknologi. Di sinilah sisi entrepreneurship itu berperan.

Hanya dengan visi entrepreneurship pula, produk seperti televisi mencapai bentuknya menjadi televisi dalam bentuk yang kompak seperti yang kita lihat saat ini. TV juga mengalami beberapa pengembangan dan penambahan fungsi dari yang hanya bisa menangkap siaran melalui antena saja, hingga bisa terkoneksi dengan perangkat lain bahkan dengan internet. Hanya orang-orang yang memiliki jiwa entrepreneurship saja yang mampu melihat peluang pasar dan terpacu untuk selalu melakukan pengembangan produk menjadi lebih baik.

Tanpa visi entrepreneurship dan sense of business yang kuat, tidak ada hasil teknologi yang dapat mewarnai dan melengkapi kehidupan manusia saat ini. Kita lihat saja berbagai produk yang biasa kita gunakan sehari hari seperti komputer dan ponsel, semuanya merupakan hasil dari riset yang juga mampu memenuhi sisi komersial. Tidak heran produk-produk ini bisa menjadi bagian dari kehidupan manusia dan juga bagian dari bisnis yang menghasilkan banyak uang.

Jadi sepertinya sudah mulai jelas kaitan antara sains dan entrepreneurship, bukan? Tanpa entrepreneurship, TV hasil dari riset tentang atom dan elektron hanya akan melengkapi koleksi dari museum atau hanya berupa pajangan saja di rak laboratorium universitas tanpa pernah diproduksi secara massal.

Pentingnya Skill Entrepreneursip bagi Saintis dan Engineer

Pentingnya visi entrepreneurship dalam sains sangat disadari oleh komunitas saintis dan engineer. Karenanya sebuah asosiasi fisikawan internasional di bawah naungan Institute of Physics perlu membuat suatu wadah yang menjembatani sains dan entrepreneurship. Untuk tujuan ini, Institute of Physics yang bermarkas di London secara rutin mengadakan workshop entreprenial skill tiap tahunnya. Event ini diadakan bagi saintis dan engineer yang ingin membekali diri dengan skill kewirausahaan atau entrepreneurship. Event ini biasanya diadakan di sebuah fasilitas science di science park Trieste Italia. Di Eropa, fasilitas science dan technology memang sangat lengkap yang memungkinkan pengembangan sains dan teknologi yang cepat.

Produk yang dihasilkan dari pengembangan science dan teknologi bisa disebut sebagai science-based product atau produk berbasis sains. Orang yang mengembangkan bisnis dengan pola seperti ini bisa disebut sebagai teknopreneur atau sciencepreneur.

Lembaga atau asosiasi saintis seperti Institute of Physics ini memang berkepentingan dengan pengembangan sains dan juga sisi komersialnya melalui skill entrepreneurshipnya. Lembaga semacam ini bisa menjadi wadah bagi saintis yang juga ingin mengembangkan hasil risetnya menjadi produk yang memiliki sisi komersial. Tentu para peneliti ini tidak ingin membuat atau mengembangkan produk yang hanya menjadi pajangan di universitasnya tanpa bisa dimanfaatkan oleh masyarakat luas dan bahkan bisa menjadi produk komersial.

Produk hasil riset dan inovasi yang memiliki sisi komersial tentu bisa mendatangkan keuntungan finansial bagi pembuatnya. Peneliti tentu ingin mencapai tujuan ini, produknya bisa bermanfaat bagi banyak orang dan juga mendatangkan keuntungan finansial. Keuntungan finansial yang bisa diperoleh oleh saintis yang terlibat dalam pengembangan ilmunya dalam membuat produk bisa berupa royalti dari paten dan keuntungan penjualan produknya.

Peneliti yang berhasil membuat produk dapat beralih fungsi menjadi pemilik bisnis yang memproduksi massal produk yang dibuatnya. Produknya tidak hanya berupa barang tapi bisa juga berupa jasa. Perusahaan yang dibuat dari produk hasil riset di sebuah lembaga penelitian pemerintah atau di bawah naungan universitas dapat dilakukan dengan melakukan spin-off. Dari penelitian yang dibiayai pemerintah atau sponsor, peneliti beralih dengan membiayai sendiri proses produksi massal yang dilakukan perusahaannya melalui berbagai cara misalnya pinjam di bank atau kepemilikan saham. Produk yang dihasilkan dari proses semacam ini bisa disebut sebagai science-based product atau produk berbasis sains. Orang yang mengembangkan bisnis dengan pola seperti ini bisa disebut sebagai teknopreneur atau sciencepreneur.

Sains dan Entrepreneurship: Contoh Kasus

Quantum information processing and communication sendiri merupakan bidang riset yang bisa digolongkan dalam quantum computing, sebuah bidang yang mencoba mengembangkan metode komputasi berbasis kuantum yang tujuan akhirnya membuat komputer super cepat dengan berbasis kuantum.

Sekarang mari kita lihat beberapa contoh bisnis berbasis sains ini melalui spin-off dari lembaga penelitian atau universitas. Contoh ini diambil dari kasus yang ada di luar negeri. Untuk beberapa contoh yang ada di Indonesia kita bisa melihat kasus seperti mobil listrik yang coba dipopulerkan oleh menteri BUMN Dahlan Iskan dan mobil esemka yang dipopulerkan oleh Jokowi saat masih menjabat walikota Solo.

QZN Technology Ltd adalah sebuah perusahaan berbasis sains dan teknologi yang melakukan riset dalam bidang quantum information processing and communication. Quantum information processing and communication sendiri merupakan bidang riset yang bisa digolongkan dalam quantum computing, sebuah bidang yang mencoba mengembangkan metode komputasi berbasis kuantum yang tujuan akhirnya membuat komputer super cepat dengan berbasis kuantum.

QZN Technology Ltd ini berbasis di afrika selatan yang didirikan oleh orang-orang berlatar belakang pendidikan fisika, sebagian sudah lulus dan bergelar doktor dan sebagian sedang menyelesaikan program doktornya. QZN berdiri pada tahun 2010 sebagai spin-off dari riset di Centre for Quantum Technology, grup riset di School of Physics University of KwaZulu-Natal

Salah satu proyek prestisius dari QZN technology ini adalah mengamankan sistem komunikasi dalam piala dunia 2010 FIFA dengan membangun QuantumStadium. Salah satu layanan dari QZN Technology ini adalah quantum cryptography for network security, pengamanan jaringan komputer menggunakan metode kriptografi kuantum. Metode ini merupakan pengembangan terbaru dalam fisika kuantum untuk membangun jaringan komputer yang aman dan tidak mudah ditembus.

Dengan menggunakan layanan dari QZN Technology Ltd, jaringan komputer yang digunakan dalam piala dunia 2010 di Afrika Selatan terjaga keamanannya. Selain produk dalam bentuk QuantumStadium yang dipakai selama perhelatan piala dunia 2010, QZN Technology saat ini juga sedang mengembangkan QuantumCity Initiative yang berusaha membangun jaringan aman yg menghubungkan seluruh kota.

QuantumStadium merupakan salah satu sistem komunikasi yang menggunakan keamanan berbasis kriptografi kuantum yang dipakai selama perhelatan Piala Dunia Afrika Selatan 2010

Ini merupakan contoh nyata dan sekaligus juga mengukuhkan kemampuan produk dari hasil riset dalam bidang fisika kuantum. Perusahaan QZN Technology ini juga terus berkembang dengan mencoba membuat produk dan layanan berbasis quantum information processing and communication dalam bentuk hardware dan software. QZN Technology Ltd bisa jadi contoh model bisnis berbasis sains dengan riset sebagai pendorong pengembangan bisnisnya.

sumber:

http://ekonomi.kompasiana.com/wirausaha/2012/12/25/sains-teknologi-dan-entrepreneurship-519408.html