Tampilkan postingan dengan label Sains. Tampilkan semua postingan
Tampilkan postingan dengan label Sains. Tampilkan semua postingan

Rabu, 19 Januari 2011

BIOSFER DAN KEHIDUPAN

BIOSFER DAN KEHIDUPAN

BIOSFER adalah tempat dan sistem hubungan antara mahkluk hidup dengan materi dan energi yang mengelilinginya atau bagian dari sistem planet bumi yang meliputi udara, tanah dan air, di mana segala kehidupan berkembang.

CIRI-CIRI HIDUP:
o Melakukan metabolisme (pertukaran zat)
o Tumbuh dan bergerak
o Memiliki irritabilitas (kepekaan) dan respon terhadap pengaruh lingkungan
o Mampu beradaptasi dengan lingkungan
o Mampu berreproduksi

Beda antara makhluk hidup dan benda mati dapat dilihat dari sisi:
• bentuk dan ukuran;
• komposisi kimia;
• organisasi;
• metabolisme;
• iritabilitasi;
• reproduksi;
• tumbuh dan mempunyai daur hidup

Asal Mula Kehidupan di Bumi
Teori mengenai asal-usul kehidupan ini memang dalam ruang lingkup penelitian ilmiah.
1. Teori Kosmozoa
Teori ini menerangkan adanya kehidupan di bumi kita dengan mengandaikan bahwa kehidupan dibawa kemari dari tempat lain di alam semesta, boleh jadi tergabung dalam meteorit yang jatuh 

2. Teori Pfluger
Teori ini menyatakan bahwa bumi berasal dari suatu materi yang sangat panas, kemudian dari bahan itu mengandung karbon dan nitrogen terbentuk senyawa Cyanogen (CN). Senyawa tersebut dapat terjadi pada suhu yang sangat tinggi dan selanjutnya terbentuk zat protein pembentuk protoplasma yang akan menjadi makhluk hidup. 

3. Teori Moore
Teori ini menyatakan bahwa makhluk hidup dapat muncul dari kondisi ysng cocok dari bahan anorganik pada saat bumi mengalami pendinginan melalui suatu proses yang kompleks dalam larutan

4. Teori Allen
Teori ini menyatakan bahwa energi yang datang dari sinar matahari diserap oleh zat besi yang lembab dan menimbulkan pengaturan atom dari materi-materi. Interaksi antara nitrogen, karbon, hidrogen, oksigen, dan sulfur dalam genangan air di muka bumi akan membentuk zat-zat yang difus yang akhirnya membentuk protoplasma benda hidup. yang labil. Bila fase keadaan kompleks itu tercapai akan muncullah hidup. 

5. Teori Abiogenesis (Generatio spontanea)
Aristoteles berpendapat bahwa berdasarkan pengamatannya, benda- benda hidup itu mungkin dapat timbul dari benda tidak hidup. Secara umum dipercaya bahwa kehidupan dapat timbul dengan sendirinya dari benda tak hidup. Contoh, dinyatakan bahwa cacing berasal dari lumpur, ulat berasal dari daging yang membusuk, kutu pakaian berasal dari kotak- kotak penyimpanan pakaian.

6. Teori Biogenesis
Francisco Redi (Italia, 1668) melakukan percobaan untuk menunjukkan bahwa ulat tidak timbul dengan sendirinya pada daging yang membusuk melainkan barasal dari telur lalat. Ia menyatakan kehidupan berasal dari telur (omne vivum ex ovo).
Lazzaro Spalanzani, mencoba memperlihatkan bahwa mikroorganisme tadi tidak dengan cara demikian munculnya. Ia mendidihkan kaldu gizi dalam labu kemudian menutupnya rapat-rapat sehingga tidak masuk apapun dari luar. Kaldu itu tetap jernih dan steril. Ia menyimpulkan bahwa telur berasal dari jasad hidup (omne ovo ex vivo).
Louis Pasteur (ahli biokimia dan mikrobiologi dari Perancis) membuat serangkaian percobaan berupa mendidihkan kaldu dalam labu, tetapi leher labu bukannya ditutup rapat-rapat melainkan dibentuk seperti huruf S, sehingga ujungnya tetap terbuka. Sekarang udara segar dapat mencapai bagian labu itu.
Pasteur berpendapat, bakteri atau apapun yang mengapung di udara tersebut akan terjebak dalam leher labu yang panjang. Ternyata kaldu tetap steril, tetapi bila kaldu di alirkan ke leher lalu mengembailkannya ke dalam labu. Maka organisme mulai tumbuh dalam kaldu. Ia berkesimpulan bahwa harus ada kehidupan sebelumnya agar timbul kehidupan baru (omne vivum ex vivo) atau biogenesis.

7. Teori Oparin
Menurut teori Oparin, lautan dan bumi dahulu mengandung persediaan yang kaya akan molekul-molekul organik. Molekul-molekul ini saling bergabung dalam komplek- komplek sementara. Diperkirakan bahwa atmosfer bumi mengandung gas-gas metana (CH4), amonia (NH3) dan uap air yang merupakan unsur-unsur utama untuk sintesa molekul yang terdapat di dalam makhluk hidup
Untuk membuktikan teori Oparin, dilakukan eksperimen oleh Stanley L. Miller, dengan membuat suatu alat. Ia mengisinya dengan air, metana, amonia, dan hidrogen (tetapi tanpa oksigen). Campuran ini dibiarkan beredar terus dengan mendidihkan dan kemudian menyuling airnya.
Pada akhir pekan, dari analisis kimia terhadap isi labu itu ternyata beberapa asam amino dan beberapa molekul organik lainnya terbentuk.

8. Teori TRANSENDENTAL (kehidupan diciptakan oleh Allah)
“ Dan apakah orang-orang kafir tidak mengetahui bahwasanya langit dan bumi itu keduanya dahulu adalah suatu yang padu, kemudian kami pisahkan antara keduanya, dan dari air kami jadikan segala sesuatu yang hidup, maka mengapa mereka juga tidak beriman ? ” (QS.Al Anbiya : 30 )

TEORI EVOLUSI
Evolusi pada dasarnya berarti proses perubahan dalam jangka waktu tertentu. Dalam konteks biologi modern, evolusi berarti perubahan frekuensi gen dalam suatu populasi. Akumulasi perubahan gen ini menyebabkan terjadinya perubahan pada makhluk hidup. 

Penggagas Teori Evolusi :
– Lamarck: evolusi disebabkan karena adanya adaptasi. Contoh: leher jerapah menjadi panjang.
– Darwin: evolusi disebabkan oleh seleksi alam.Contoh: karena seleksi alam, jerapah leher panjang yang jaya, yang leher pendek punah.
– Weismann: evolusi adalah masalah genetika. Jadi, evolusi adalah seleksi alam terhadap faktor genetika.
– De Vries : evolusi disebabkan karena mutasi gen. 

EVOLUSI MANUSIA
– Menurut Teori Evolusi, manusia modern yang ada sekarang ini, berkembang dari makhluk yang disebut HOMINID.
– Evolusi perkembangan manusia :
- Australopithecus africanus
- Homo habilis
- Homo Erectus
- Homo Neanderthalensis
- Homo Sapiens, manusia modern 

RUNTUHNYA "TEORI EVOLUSI"
Sepanjang sejarah, manusia sudah memikirkan alam semesta dan asal-muasal kehidupan ini, dan sudah mengajukan berbagai gagasan tentang hal ini. Kita dapat membagi gagasan-gagasan itu menjadi dua kelompok:
1) yang menjelaskan alam semesta ini dari sudut pandang materialis, dan
2) yang melihat bahwa Tuhan menciptakan alam semesta dari ketiadaan, yakni kebenaran penciptaan.

Fakta ilmiah yang bertentangan dengan evolusi :
1. Rancangan menakjubkan yang tampak di seluruh makhluk hidup dan benda mati di alam semesta ini tidaklah mungkin muncul menjadi ada akibat kekuatan alamiah buta dan ketidaksengajaan
2. Catatan fosil menunjukkan bahwa beraneka ragam spesies muncul bukan melalui evolusi satu dari yang lainnya, melainkan secara terpisah, secara tiba-tiba, serta dilengkapi dengan seluruh struktur mereka masing-masing yang khas. Dengan kata lain, penciptaan bagi setiap spesies adalah berbeda.
3. Seluruh penemuan fosil menunjukkan bahwa mahluk hidup tidak mengalami proses evolusioner.
4.Teori evolusi tidak mampu menjelaskan bagaimana pertama kali kehidupan timbul dari zat-zat yang tak-hidup, celah-celah lebar pada catatan fosil, dan sistem pada makhluk hidup yang rumit.
5. Allah telah menurunkan berbagai ayat dalam Al Qur'an yang membahas tentang penciptaan manusia, kehidupan, dan alam semesta. Tak satu pun di antara ayat tersebut yang berkata bahwa makhluk hidup tercipta akibat proses evolusi dari satu makhluk menjadi makhluk lain. Sebaliknya, diungkapkan bahwa kehidupan dan jagat raya ini tercipta melalui perintah Tuhan: "Jadilah!"

Senin, 06 Desember 2010

Penciptaan Alam Semesta

PENCIPTAAN ALAM SEMESTA


Oleh: Moedji Raharto
Kepala Observatorium Boscha, Lembang, Bandung Guru Besar pada Jurusan Astronomi ITB

Alam semesta adalah fana. Ada penciptaan, proses dari ketiadaan menjadi ada, dan akhirnya hancur. Di antaranya ada penciptaan manusia dan makhluk hidup lainnya. Di sana berlangsung pula ribuan, bahkan jutaan proses fisika, kimia, biologi dan proses-proses lain yang tak diketahui.
Dalam buku Penciptaan Alam Raya karya Harun Yahya ini penulis memperkokoh keyakinan akan terintegrasinya pemahaman Islam dan pemahaman manusia (ilmuwan) tentang asal muasal alam semesta. Adapun pertemuan pemahaman ayat Al Quran dan sains astronomi adalah bahwa alam semesta ini berawal dan berakhir; dan Al Quran lebih jauh memberi petunjuk bahwa alam semesta mempunyai Dzat Pencipta (Rabbul alamin). Fenomena ini diharapkan menjadi pembuka jalan dan pemicu integrasi Islam dalam kehidupan manusia.
Seperti buku-buku Harun Yahya lainnya, penulis mengungkapkan renik-renik kehebatan, kemegahan, keindahan, keserasian, dan kecanggihan sebuah sistem di alam semesta, dan mengakhiri dengan pertanyaan: Apakah sistem yang demikian serasi terjadi dengan sendirinya, tanpa Yang Maha Perencana dan Yang Maha Pencipta? Eksplorasi semacam ini menggugah kecerdasan spiritual manusia, mendekatkan seorang muslim dengan khalik-Nya.
Mari kita berbincang sedikit mengenai alam semesta ini.

Bumi dan Planet-Planet Lainnya
Dimulai dari planet Bumi: sebuah wahana yang ditumpangi oleh bermiliar manusia. Kecerdasan spiritual manusialah yang akan memberi makna perjalanan di alam semesta ini; perjalanan antargenerasi selama bermiliar tahun tanpa tujuan akhir yang diketahui pasti, yang gratis dan tak berujung, hingga waktu kehancurannya tiba.
Namun Bumi masih terlalu kecil dibandingkan Matahari, sebuah bola gas pijar raksasa, lebih dari 1.250.000 kali ukuran Bumi dan bermassa 100.000 kali lebih besar. Bumi yang tak berdaya, tertambat oleh gravitasi, terseret Matahari mengelilingi pusat Galaksi lebih dari 200 juta tahun untuk sekali edar penuh. (Lalu apa rencana secercah kehidupan kita dalam pengembaraan panjang ini? Sangat sayang bila kita tidak sempat melihat kosmos hari ini. Sangat sayang kita tidak berencana sujud dan berserah kepada Tuhan Yang Mahakuasa.)
Pengiring Matahari lainnya adalah planet Merkurius, Venus, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus, Pluto, asteroid, komet dan sebagainya. Ragam wahana dalam tata surya itu berupa sosok bola gas, bola beku, karang tandus yang sangat panas; semuanya tak terpilih seperti planet Bumi. (Lalu, mengapa wahana yang tersebar di alam semesta yang sangat luas itu tak semuanya mudah atau layak dihuni oleh kehidupan?)
Putaran demi putaran waktu berlalu, kehancuran wahana bermiliar manusia akan menghampiri perlahan tapi pasti. Namun, berbagai pertanyaan manusia tentang misteri alam semesta masih belum atau tak berjawab. Berbagai upaya rasionalitas manusia telah dikerahkan dan pengetahuan bertambah, namun misteri alam semesta itu terus menjadi warisan bagi generasi berikutnya.
Penjelajahan akal manusia mendapatkan fakta-fakta penyusun alam semesta, mulai dari dunia atom, planet, tata surya, hingga galaksi dan ruang alam semesta yang berbatas galaksi-galaksi muda. Dengan itu, pengetahuan manusia merentang dalam dimensi panjang 10-13 hingga 1026 meter, yang merupakan batas fakta-fakta yang dapat diperoleh dalam dunia sains. Pada abad ke-21 manusia masih berambisi untuk menyelami dunia 10-35 meter (skala panjang Planck) atau 10-20 kali lebih kecil dari penemuan skala atom pada dekade pertama abad ke-20. Begitu pula dimensi lainnya seperti waktu, energi, massa, rentangnya meluas dari yang lebih kecil dan lebih besar.
Tentang rentang waktu alam semesta, manusia mendefinisikan berbagai zaman (dan zaman transisi di antaranya): Zaman Primordial, ketika usia alam semesta antara 10-50 hingga 105 tahun, Zaman Bintang, (106 - 1014 tahun), Zaman Materi Terdegenerasi, (1015 - 1039 tahun), Zaman Black Hole, (1040 - 10100 tahun), Zaman Gelap ketika alam semesta menghampiri kehancurannya dan Zaman Kehancuran Alam Semesta, ketika materi meluruh. Tanpa fakta-fakta dan ilmu yang diketahui manusia (atas izin Allah), akhirnya manusia hanya bisa berspekulasi dan tak bisa mendefenisikan berbagai keadaan, misalnya sebelum kelahiran alam semesta dan setelah kehancuran.
Penjelajahan akal manusia bisa menggapai penaksiran hal-hal berikut: jumlah partikel (di Matahari 1060 atau di Bumi 1050), energi ikat (antara Bumi dan Matahari sebesar 1033 Joule), energi radiasi matahari sebesar 1026 watt, energi Matahari yang diterima Bumi sebesar 1022 Joule, energi yang diperlukan manusia per tahun sebesar 1020 Joule, energi penggabungan inti atom, fissi 1 mol Uranium sebesar 1013 Joule, energi yang dihasilkan 1 kg bensin sebesar 108 Joule. Sebuah anugerah yang besar bagi manusia, walaupun melalui proses yang panjang.

Deskripsi dan Model Alam Semesta
Kesan umum luas dan megahnya alam semesta diperoleh penghuni Bumi dengan memandang langit malam yang cerah tanpa cahaya Bulan. Langit tampak penuh taburan bintang yang seolah tak terhitung jumlahnya. Struktur dan luas alam semesta sangat sukar dibayangkan manusia, dan progres persepsi dan rasionalitas manusia tentang itu memerlukan waktu berabad-abad.
Deskripsi pemandangan alam semesta pun beragam. Dulu alam semesta dimodelkan sebagai ruang berukuran jauh lebih kecil dari realitas seharusnya. Ukuran diameter Bumi (12.500 km) baru diketahui pada abad ke- 3 (oleh Eratosthenes), jarak ke Bulan (384.400 km) abad ke-16 ( Tycho Brahe, 1588), jarak ke Matahari (sekitar 150 juta km) abad ke-17 (Cassini, 1672), jarak bintang 61 Cygni abad ke-19 , jarak ke pusat Galaksi abad ke-20 (Shapley, 1918), jarak ke galaksi-luar (1929), Quasar dan Big Bang (1965). Perjalanan panjang ini terus berlanjut antargenerasi.
Benda langit yang terdekat dengan bumi adalah bulan. Gaya gravitasi bulan menggerakkan pasang surut air laut di bumi, tak henti-hentinya selama bermiliar tahun. Karena periode orbit dan rotasi Bulan sama, manusia di Bumi tak pernah bisa melihat salah satu sisi permukaan Bulan tanpa bantuan teknologi untuk mengorbit Bulan. Rahasia sisi Bulan lainnya, baru didapat dengan penerbangan Luna 3 pada tahun 1959.
Pada siang hari, pemandangan langit sebatas langit biru dan matahari atau bulan kesiangan; sedang di saat fajar dan senja, langit merah di kaki langit timur dan barat. Interaksi cahaya matahari dengan angkasa Bumi melukiskan suasana langit yang berwarna warni.
Matahari sendiri adalah satu di antara beragam bintang di Galaksi. Ada bintang yang lebih panas dari Matahari (suhu permukaan Matahari 5.800o K), seperti bintang panas (bisa mencapai 50.000oK) yang memancarkan lebih banyak cahaya ultraviolet-cahaya yang berbahaya bagi kehidupan. Ada bintang yang lebih dingin, lebih banyak memancarkan cahaya merah dan inframerah dibandingkan cahaya tampak yang banyak dipergunakan manusia.
Manusia bisa mencapai batas-batas pengetahuan alam semesta yang luas, mengenal ciptaan Allah yang tidak pernah dikenali di muka bumi seperti Black Hole, bintang Netron, Pulsar, bintang mati, ledakan bintang Nova atau Supernova, ledakan inti galaksi dan sebagainya. Akan tetapi, berbagai fenomena yang sangat dahsyat itu tak mungkin didekatkan dengan mahluk hidup yang rentan terhadap kerusakan. Walau demikian, ada jalan bagi yang ingin bersungguh-sungguh menekuninya.

Dengan Sains Menangkap Realitas Alam Semesta
Pemahaman manusia tentang alam semesta mempergunakan seluruh pengetahuan di bumi, berbagai prinsip-prinsip, kepercayaan umum dalam sains (seperti ketidakpastian Heisenberg tentang pengukuran simultan dimensi ruang dan waktu), serta berbagai aturan untuk keperluan praktis. Melalui sebuah kerangka besar gagasan yang menghubungkan berbagai fenomena (teori relativitas umum, teori kinetik materi, teori relativitas khusus) coba dikemukakan satu penjelasan. Berbagai hipotesa, gagasan awal atau tentatif dikemukakan untuk menjelaskan fenomena. Tentu gagasan tersebut masih perlu diuji kebenarannya untuk dapat dikatakan sebuah hukum.
Dunia fisika membahas konsep energi, hukum konservasi, konsep gerak gelombang, dan konsep medan. Pembahasan Mekanika pun sangat luas, dari Mekanika klasik ke Mekanika Kuantum Relativistik. Mekanika Kuantum Relativistik mengakomodasi pemecahan persoalan mekanika semua benda, Mekanika kuantum melayani persoalan mekanika untuk semua massa yang kecepatannya kurang dari kecepatan cahaya. Mekanika Relativistik memecahkan persoalan mekanika massa yang lebih besar dari 10-27 kg dan bagi semua kecepatan. Mekanika Newton (disebut juga mekanika klasik) menjelaskan fenomena benda yang relatif besar, dengan kecepatan relatif rendah, tapi juga bisa dipergunakan sebagai pendekatan fenomena benda mikroskopik.
Mekanika statistik (kuantum klasik) adalah suatu teknik statistik untuk interaksi benda dalam jumlah besar untuk menjelaskan fenomena yang besar, teori kinetik dan termodinamik. Dalam penjelajahan akal manusia di dunia elektromagnet dikenal persamaan Maxwell untuk mendeskripsikan kelakuan medan elektromagnet, juga teori tentang hubungan cahaya dan elektromagnet. Dalam pembahasan interaksi partikel, ada prinsip larangan Pauli, interaksi gravitasi, dan interaksi elektromagnet. Medan menyebabkan gaya; medan-gravitasi menyebabkan gaya gravitasi, medan-listrik menyebabkan gaya listrik dan sebagainya. Demikianlah, metode sains mencoba dengan lebih cermat menerangkan realitas alam semesta yang berisi banyak sekali benda langit (dan lebih banyak lagi yang belum ditemukan).
Pengetahuan tentang luas alam semesta dibatasi oleh keberadaan objek berdaya besar, seperti Quasar atau inti galaksi, sebagai penuntun tepi alam semesta yang bisa diamati; selain itu juga dibatasi oleh kecepatan cahaya dan usia alam semesta (15 miliar tahun). Itulah sebabnya ruang alam semesta yang pernah diamati manusia berdimensi 15-20 miliar tahun cahaya. Namun, banyak benda langit yang tak memancarkan cahaya dan tak bisa dideteksi keberadaannya, protoplanet misalnya. Menurut taksiran, sekitar 90% objek di alam semesta belum atau tak akan terdeteksi secara langsung. Keberadaannya objek gelap ini diyakini karena secara dinamika mengganggu orbit objek-objek yang teramati, lewat gravitasi.
Berbicara tentang daya objek, dalam kehidupan sehari-hari ada lampu penerangan berdaya 10 watt, 75 watt dan sebagainya; sedangkan Matahari berdaya 1026 watt dan berjarak satu sa* dari Bumi, menghangatinya. Jika kita lihat, lampu-lampu kota dengan daya lebih besarlah yang tampak terang. Menurut hukum cahaya, terang lampu akan melemah sebanding dengan jarak kuadrat, jadi sebuah lampu pada jarak 1 meter tampak 4 kali lebih terang dibandingkan pada jarak 2 meter, dan apabila dilihat pada jarak 5 meter tampak 25 kali lebih redup.
Maka, kemampuan mata manusia mengamati bintang lemah terbatas. Ukuran kolektor cahaya juga akan membatasi skala terang objek yang bisa diamati. Untuk pengamatan objek langit yang lebih lemah dipergunakan kolektor atau teleskop yang lebih besar. Teleskop yang besar pun mempunyai keterbatasan dalam mengamati obyek langit yang lemah, walaupun berhasil mendeteksi obyek langit yang berjuta atau bermiliar kali lebih lemah dari bintang terlemah yang bisa dideteksi manusia. Pertanyaan lain muncul: Apakah semua objek langit bisa diamati melalui teleskop? Berapa banyak yang mungkin diamati dan dihadirkan sebagai pengetahuan?
Makin jauh jarak galaksi, berarti pengamatan kita juga merupakan pengamatan masa silam galaksi tersebut. Cahaya merupakan fosil informasi pembentukan alam semesta yang berguna, dan manusia berupaya menangkapnya untuk mengetahui prosesnya hingga takdir di masa depan yang sangat jauh, yang akan dilalui melalui hukum-hukum alam ciptaan-Nya. Pengetahuan kita tentang hal tersebut sangat bergantung pada pengetahuan kita tentang hukum alam ciptaan-Nya; sudah lengkap dan sudah sempurnakah, ataukah baru sebagian kecil, sehingga mungkin bisa membentuk ekstrapolasi persepsi yang salah?
Sampai di batas mana manusia bisa membayangkan dan menjangkaunya? Bagaimana kondisi awal, bagaimana kondisi sebelumnya, bagaimana kondisi 5 miliar tahun ke depan, bagaimana kondisi 50 miliar tahun ke depan dan seterusnya? Apakah pengetahuan agama akan memberi jawaban atas berbagai pertanyaan tersebut? Alam semesta yang megah akan runtuh, akan hancur, tapi entah bagaimana prosesnya, dan ada apa setelah kehancuran itu? Kita kembali kepada Allah untuk mencari jawaban-Nya, karena Dia adalah zat Maha Mengetahui atas segala ciptaan-Nya, dan manusia hanya diberi pengetahuan-Nya sedikit.

Khatimah
Begitulah, melalui sains manusia mencoba dideskripsikan apa dan bagaimana proses fenomena alam bisa terjadi dalam konteks eksperimen dan pengamatan, dengan parameter yang bisa diamati dan diukur. Agama memperluas spektrum makna alam semesta bagi manusia tentang kehadiran benda-benda alam semesta, kehidupan dan manusia. Jawaban singkat tentang pertanyaan Siapa pencipta alam semesta beserta hukum-hukum alamnya: Allah adalah zat yang Maha Pencipta. Agama memperluas pengetahuan yang dicakup oleh metodologi sains dan rasionalitas manusia seperti berkenalan dengan alam gaib, akhirat dan sebagainya. Namun begitu, rupanya berbagai pertanyaan manusia tentang misteri alam semesta di sekitar planet Bumi masih banyak yang belum terjawab atau mungkin tak berjawab hingga kehancuran Bumi.
Wallahu a'lam bishawwab