Perkembangan Ilmu Pengetahuan Alam

Ilmu pengetahuan pada mulanya berkembang sangat lambat sampai abad pertengahan (abad 15-16).  Pengembangan tersebut sedikti lebih pesat terutama setelah Copernicus yang kemudian diperkuat oleh Galileo berdasarkan penemuannya mengubah konsep geosentris menjadi heliosentris dan seklaigus mengubah kepercayaan penguasa dan agama pada saat ini.  Penemuan ini sangat dimungkinkan karena berkembangnya alat bantu  penelitian (teropong bintang) yang lebih baik.  Periode ini dikenal sebagai permulaan abad ilmu pengetahuan modern yang menetapkan suatu kebenaran berdasarkan induksi atau eksperimen.  Perubahan konsep ilmu yang radikal ini juga mempengaruhi cara berpikir dan sekaligus memacu perkembangan ilmu sampai terjadinya revolusi industri pada abad ke-19. Sampai mendekati abad pertengahan, perkembangan ilmu pengetahuan belum begitu luas dan dalam sehingga seseorang yang mempunyai cara berpikir tajam dan kritis akan sangat mungkin dapat menguasai beberapa cabang ilmu sekaligus. Sebagai contoh adalah ahli pikir Yunani, Pythagoras (+  500 SM) dikenal sebagai seorang astronom dan juga ahli matematika dan transmutasi unsur (dasar dari kimia). Copernicus (1473-1543 M) dikenal sebagai ahli astronomi, matematika dan pengobatan.  Setelah itu perkembangan ilmu yang relatif pesat dan mendalam sehingga tidak memungkinkan lagi seseorang menguasai berbagai bidang ilmu dengan mendalam.

 Perkembangan IPA sangat pesat terjadi setelah diperkenalkannya konsep fisika kuantum dan relativtas pada awal abad ke-20. Konsep modern ini mempengaruhi konsep IPA keseluruhan sehingga dalam beberapa hal perlu dilakukan revisi dan penyesuaian konsepsi ilmu pengetahuan ke arah pemikiran modern. Dengan demikian terdapat dua konsep IPA, yaitu IPA klasik yang telaahannya bersifat makroskopik, dan IPA modern yang bersifat mikroskopik.

Secara umum, pengertian IPA bukan hanya ditinjau dari satu disiplin ilmu saja, namun IPA dapat dirinci lebih lanjut mengenai berbagai disiplin ilmu.

1.      IPA Klasik

Bila ditinjau dari pengertian klasik sendiri, maka dapat diartikan bahwa yang klasik umumnya bersifat tradisional berdasarkan pengalaman, kebiasaan, atau naluri semata. Meskipun ada kreasi, namun merupakan tiruan dari keadaan alam sekitar.

Pakar fisika membedakan antara Fisika Klasik dan Fisika Modern. Fisika Klasik atau fisika terbatas mempelajari komponen materi dan interaksi antara komponen dengan perkembangan pengamatan.

a.       Dinikmati langsung gerakan benda dalam mekanika.

b.      Penglihatan dengan teori cahaya

c.       Pendengaran dengan suara.

d.      Indera rasa termodinamika.

e.       Listrik magnet.

Dari sisi berkembangan pengetahuan tentang penjumlahan vektor yang dipakai dalam computed tomografi (CT) atau penampang lintang tubuh dengan sinar X,m magnetic resonance imaging (MRI) untuk deteksi tumor. Di samping itu, juga teori momentum linear (p= mv) yang selanjutnya dikembangkan dalam sistem terisolasi, muncul hukum kekekalan momentum maupun kekekalan energi. Listrik maupun magnet ditemukan dan berkembang dengan adanya potensial dan energi potensial serta gaya energi listrik induksi.

IPA klasik secara umum, sebagai contoh digambarkan pembuatan ragi tempe dan juga ragi tapis; meskipun hanya berdasarkan pengalaman petani, namun tanpa disadari petani tersebut telah berkecimpung dalam bidang mikrobiologi, mikologi, dan tentu saja tidak lepas dari ilmu fisika yang mendasarinya. Contoh lain, pembuatan gula kelapa merupakan proses fisika bersama-sama kimia yang telah tinggi tingkatannya, juga pembuatan terasi, ikan asin, rendang, dan telor asin adalah merupakan karya IPA klasik. Petani pembuat / pengrajin sama sekali tidak mengetahui proses yang terjadi dalam mewujudkan karyanya. Demikian pula segala kegiatan yang merupakan larangan berdasarkan kepercayaan. Dengan kata lain, dianggap tabu atau pamali atau angker adalah merupakan usaha untuk mempertahankan keseimbangan lingkungan, sebagai contoh tokek tidak boleh dibunuh, ikan di suatu tempat angker tidak boleh dimakan. Mereka tidak melakukan penelitian dan pengujian, namun hanya berdasarkan pengalaman dari nenek moyangnya.

2.      IPA modern

IPA modern muncul berdasarkan penelitian maupun pengujian dan telah diadakan pembaharuan yang dikaitkan dengan berbagai disiplin ilmu yang ada. Proses canning, pengalengan ikan, buah-buahan, dan berbagai kegiatan yang berkaitan dengan fisika, biologi, kimia, biokimia, dan sebagainya merupakan hasil perkembangan IPA yang telah dinikmati oleh manusia. Fisika modern merintis dimulainya IPA modern yang dikaitkan dengan diketemukannya teori relativitas dan kuantum yang menggambarkan sifat atom, inti, dan partikel lain molekul zat padat. Sebagai contoh, teknologi nuklir merupakan teknologi modern yang dapat dimanfaatkan dalam bidang kedokteran, trasnportasi, angkatan bersenjata, dan berbagai penelitian yang berkaitan dengan disiplin ilmu yang lain.

IPA modern diperoleh atas dasar penelitian dengan menggunakan metode ilmiah disertai pengujian berulang kalo sehingga diperoleh ilmu yang mantap, baik untuk terapan atau ilmu murni. Banyak contoh kegiatan IPA modern, seperti pemanfaatan energi matahari untuk kegiatan yang berkaitan dengan listrik untuk transportasi, industri, rumah tangga adalah pemanfaatan foron untuk menimbulkan aliran muatan listrik (elektron) karena perbedaan panas, sehingga terbentuklah sel pembangkit listrik. Tungku sinar matahari telah banyak digunakan yang hanya berprinsip pada titik fokus lensa cekung. Dengan energi panas bumi dapat diperoleh tenaga listrik. Dalam kaitannya dengan alam lingkungan, untuk menciptakan suasana bersih timbul pemikiran pemanfaatan sampah sisa organisme, seperti jerami, sisa tanam-tanaman lain, dan kotoran hewan diproses dengan bantuan bakteri dalam kondisi tertentu sehingga menghasilkan gas-gas yang ternyata dapat dimanfaatkan sebagai pengganti bahan bakar. Proses di atas sering disebut sebagai energi biogas.

Dengan demikian penggolongan IPA klasik dan IPA modern sama sekali bukan berkaitan dengan waktu maupun klasifikasi bidang ilmu. Penggolongan ini lebih mengacu kepada konsepsi yaitu cara berpikir, cara memandang, dan cara menganalisis suatu fenomena alam. Perkembangan ilmu yang sangat besar akhir-akhir ini sangat ditunjang oleh perkembangan ilmu maupun perangkat computer yang semakin cepat dan canggih.
 Pengembangan ilmu yang terus menerus dan begitu cepatnya, terutama mulai awal abad ke-20 menyebabkan klasifikasi ilmu berkembang ke arah disiplin ilmu yang lebih spesifik. Sebagai contoh dalam displin ilmu kimia maka telah terjadi pemfokusan menjadi berbagai sub-disiplin ilmu kimia antara lain : kimia teoritis, kimia analisis, kimia anorganik, biokimia, kimia fisik, kimia organik. Selanjutnya contoh adalah dalam sub-disiplin kimia organik maka terdapat antara lain fokus kearah kimia organik sintesis dan kimia bahan alam. Kimia bahan alampun dapat terbagi lagi berdasarkan kelompok senyawa kimianya. Berdasarkan pengembangan fokus ilmu tersebut menunjukkan bahwa ilmu pengetahuan berkembang dengan pesatnya sehingga tidak memungkinkan lagi seseorang dapat menguasai ilmu dengan sempurna.  Untuk dapat menguasai ilmunya dengan baik, maka pada akhirnya seorang ahli akan lebih memfokuskan atau menspesialisasikan dirinya dalam salah satu fokus disiplin ilmu tertentu. 

 Dalam hal lain, perkembangan ilmu tidak hanya ke arah fokus disiplin ilmu saja. Tetapi banyak ilmu baru yang tidak bisa dibahas berdasarkan satu disiplin ilmu saja.  Ilmu semacam ini disebut sebagai multidisiplin ilmu.  Contoh ilmu multidisiplin   yang paling popular adalah ilmu lingkungan . Pembahasan ilmu lingkungan dapat dilihat dari disiplin ilmu social maupun IPA.  Pendekatan IPA pun dapat dilihat dari berbagai disiplin ilmu seperti kimia (kimia lingkungan), fisika (fisika lingkungan), biologi (ekologi, biodiversivitas), hidrologi (pencemaran air), geografi (pencemaran udara, perubahan iklim), pertanian dan banyak lainnya. Perkembangan multidisiplin IPA pun cukup banyak dan beberapa ilmu multidisiplin saat ini berkembang dengan sangat pesat, sebagai contoh adalah bioteknologi, rekayasa genetika, informatika/computer dan ilmu material.  Perkembangan tersebut sangat mempengaruhi pola pandang dan kehidupan sosial manusia saat ini.

Sumber: http://elearning.gunadarma.ac.id/docmodul/ilmu_alamiah_dasar/bab2-perkenalan_dengan_ilmu_pengetahuan_alam.pdf