sejarah hidup Cristian Huygens

A.    Sejarah Hidup

Cristian Huygens lahir di Denhag, Belanda, pada 14 April 1629, Christiaan Huygens adalah putra Constantijn Huygens. Ayahnya bernama Constantin Huygens adalah sarjana fisika dan seorang diplomat. Ia berharap anaknya menjadi ilmuwan hebat, sehingga meminta Mersenne dan Descartes, dua ilmuwan terkenal masa itu, untuk memberi kursus pada Huygens muda.

Cristian Huygens tidak pernah mengenyam sekolah formal. Dia hanya belajar di rumah dengan bimbingan guru-guru privat sampai umur 16 tahun. Diantara gurunya yang paling berpengaruh adalah Descartes dalam bidang matematika. Seteleh itu Christiaan Huygens melanjutkan studinya dengan belajar hukum dan matematika di Unversitas Leiden antara tahun 1645 hingga 1647. Van Schooten mengajarinya matematika. Lalu, dari tahun 1647 hingga 1649, Huygens belajar hukum dan matematika. Pada tahun 1649, Huygens pergi ke Denmark sebagai diplomat dan berharap melanjutkan ke Stockholm untuk menjumpai Descartes. Sayangnya, cuaca tidak mendukung sehingga perjalanan diubah menjadi perjalanan mengelilingi Eropa dan singgah di Roma. Dibandingkan nama Newton dan Galileo, nama Christiaan Huygens terdengar masih asing bagi telinga kita. Padahal astronom asal negeri kincir angin ini merupakan ilmuwan yang memberi sumbangan besar dalam khasanah ilmu astronomi, matematika, fisika, dan optika. Bahkan disebut-sebut sebagai pakar mekanika terbesar di abad 17 karena mampu menggabungkan pendekatan matematika Galileo dan pandangan Descartes dalam merumuskan fenomena alam. Huygens merupakan eksperimentalis sejati, yang mana hidupnya dihabiskan di laboratorium. Dimasa hidupnya, Huygens banyak bergaul dengan ilmuwan besar di Eropa, seperti Newton, Leibniz, Robert Hooke, Edmund Halley, Descartes dan lainnya. Dikarenakan semasa hidupnya, Huygens sering berkunjung ke Royal Society di Inggris, Academic Royale des Sciences di Perancis, juga di Denmark hal itu sangat wajar karena semasa hidupnya Huygens sering berkunjung ke Royal Society di Inggris, Academic Royale des Sciences di Prancis, juga di Denmark. Tahun 1672 Huygens bertemu dengan Leibniz di Paris dan sejak itu Leibniz menjadi pengunjung tetap Akademie. Kenyataannya, Leibniz banyak berhutang budi kepada Huygens karena lewat bimbingannya itu, Leibniz tertarik untuk menekuni matematika. Saat itu, Huygens menyarankan agar Leibniz membaca buku karya Pascal. Tahun 1674 mengirimi Leibniz salinan makalah tentang diferential kalkulus yang naskah aslinya dikirim Huygens ke Akademi Sains Perancis.  Pada tahun yang sama, Huygens juga mempelajari karya Newton tentang teleskop dan cahaya. Huygens mengkritik teori cahaya Newton, terutama tentang teori warna. Dalam buku, Holorogium Oscillatorium sive de motu pendulorum, yang terbit tahun 1673 menunjukkan bahwa karyanya jauh dari pengaruh Descartes. Tahun 1679, Leibniz berdiskusi dengan Huygens tentang geometri “istimewa” yang disebut dengan mempunyai karakteristik baru, sangat berbeda dengan aljabar, namun sangat bermanfaat untuk melakukan penghitungan secara tepat dan alamiah sesuai dengan alam pikiran, dan tanpa perlu gambar-gambar, semuanya bergantung pada imajinasi. Kelak disiplin ilmu ini disebut dengan logika simbolik yang akan dikembangkan lebih lanjut oleh [George] Boole dan lazim disebut dengan aljabar Boolean (Boolean algebra). Dari kecil kesehatan Huygens tidaklah begitu prima. Penuh antusiasme dengan jam pendulum penemuannya, membuat dia menderita sakit berat pada tahun 1679 dan kambuh kembali tahun 1681 ketika dia pulang dari Hague untuk terakhir kalinya. Begitu sembuh, dia kembali getol untuk bekerja karena Ducth East India Company sangat tertarik dengan jam penemuannya yang sedang dikembangkan. Setelah 14 tahun menderita penyakit itu, Christiaan Huygens wafat pada 8 Juli 1695. Huygens lebih dikenal sebagai fisikawan daripada matematikawan. Dengan menemukan teleskop dapat diketahui adanya cincin pada planet saturnus, dia juga layak disebut astronom. Penemu prinsip-prinsip gerakan gelombang (laut), pencipta jam pendulum dan memberi sumbangsih pada teori probabilitas. Pemikiran Huygens tentang jam pendulum banyak mempengaruhi teori gravitasi Newton. Peran Huygens cukup besar bagi terbentuknya Academie des Sciences, yang terjadi pada saat dia, selama beberapa tahun, tinggal di Paris. Pendulum itupun bukan barang baru, karena sudah dikenal sejak Galileo

B. Penemuan Konsep

Publikasi pertama Huygens pada tahun 1651 dan 1654 tentang problem-problem matematika. Pada 1651 berjudul Cyclometriae menunjukkan methode Saint-Vincent yang salah. Publikasi kedua, tahun 1654 berjudul De Circuli Magnitudine Inventa mengulas topik yang tidak jauh berbeda dengan publikasi pertama. Perbedaannya adalah lewat karyanya ini, Huygens membuktikan theorema Snellius dan 14 theorema geometri Euclidian. Dalam buku Holorogium oscillatorium (1673) berisi upaya Huygens untuk menemukan pengukur waktu yang akurat (dalam kaitan mengukur problem “kuno” mengetahui meridian/lintang dan bujur di lautan) menemukan tidak hanya jam pendulum, tapi juga evolute dan involute kurva pada suatu bidang datar. Kemudian dikenal apa yang disebut dengan Prinsip Huygens yaitu prinsip tentang gerakan gelombang laut. Huygens tidak pernah mengetahui bahwa antena stasiun radio yang digunakan untuk berkomunikasi dengan pendaratan manusia di bulan dihitung dengan menggunakan prinsip di atas. Dalam suatu kesempatan berkunjung ke Paris, Huygens mendengar telah terjadi surat-menyurat antara Fermat dan Pascal tentang teori probabilitas. Tidak ikur campur tapi dia berusaha menemukan solusi dengan menuangkannya dalam karya berjudul De ratiociniis in ludo aleae (1657), karya pertama probabilitas didasarkan pada konsep harapan (expectation). Teori probabilitas ini, awalnya memang untuk keperluan berjudi, tetapi kemudian dipakai untuk menghitung besarnya premi asuransi

Penemuan Huygens yang terbesar adalah pada 1655 yaitu dia menemukan bulan Saturnus yang paling besar Titan dengan menggunakan teleskop buatannya sendiri. Yang dimana Satelit Titan ini merupakan satelit terbesar diantara 31 satelit dari Saturnus, ini setengahnya tersusun dari es dan setengah lagi dari material bebatuan. Tekanan atmosfernya 1,6 kali tekanan atmosfir Bumi, sehingga kalau diperbandingkan, tekanannya sama seperti tekanan di lantai dasar kolam renang Sekaligus merupakan satelit beratmosfer paling tebal, yaitu 300 km. Komposisi atmosfernya sendiri sama seperti Bumi, yakni didominasi oleh nitrogen, namun sebagian besar tersusun dari etana dan metana seperti senyawa kimia yang terdapat dalam kabut asap. Memang, suhu permukaan satelit ini (saat ini) sangat rendah yakni minus 178 derajat Celsius, berarti hanya 4 derajat di atas titik jenuh metana. Hal tersebut disebabkan jaraknya yang begitu jauh dari Matahari. Dengan suhu serendah itu, memang sangat tidak mendukung adanya kehidupan. Namun pandangan lain mengatakan, bahwa meskipun dengan suhu serendah itu, bentuk kehidupan tetap saja berpeluang muncul di dalam danau hidrokarbon yang hangat akibat pemanasan internal yakni pemanasan yang di karenakan tekanan gravitasinya yang sangat besar sehingga pusat satelit ini masih panas. Seperti Bumi dengan inti planetnya yang sangat panas, satelit Titan ini juga memiliki pemanasan yang sama. Satelit yang berukuran satu setengah kali ukuran Bulan, ini membutuhkan waktu untuk mengorbit Saturnus selama 16 hari. Dan kecepatan rotasinya (mengitari porosnya) membutuhkan waktu 16 hari juga. Dengan begitu sehingga apabila kita melihat Titan dari Planet Saturnus maka yang terlihat hanya setengah bagian saja, sama seperti melihat Bulan dari Bumi. Namun kecepatan gerak Titan enam kali lebih cepat dibanding gerak Bulan. Titan yang bermassa seperseratus ribu massa Bumi dan berjarak 1,2 juta km dari Planet Saturnus, atau tiga kali jarak Bulan ke Bumi, ini setengahnya tersusun dari es dan setengahnya lagi dari material bebatuan. Lapisan bebatuan berada di pusat satelit hingga radius 1.700 km. Di atas bebatuan terdapat lapisan kristal es hingga permukaan satelit yang beradius 2.575 km. Satelit Titan lebih besar dari Planet Merkurius dan merupakan satelit kedua terbesar dari seluruh satelit yang ada di Tata Surya, setelah Ganymede- satelit dari Yupiter. Diameter Titan lebih kecil 112 km dibanding diameter Ganymede.  Huygens juga menguji cincin-cincin Saturnus. Setahun kemudian, ia menemukan bahwa cicnin-cincin itu terdiri atas batu-batu. Di tahun yang sama Christiaan mengamati Nebula Orion. Dengan teleskop modernnya ia dapat membagi nebula itu menjadi bintang-bintang yang berbeda. Wilayah yang paling terang di dalam Nebula Orion dinamakan Huygens Region.

Adapun karya-karya lain dari Huygens yaitu pada tahun 1659, Huygens menerbitkan karyanya Systema Saturnium yang menjelaskan tahap dan perubahan fase cincin Saturnus. Pengamatan ilmuwan lain yaitu Fabri pada tahun 1665, ternyata membenarkan teori Huygens. Kemudian pada tahun 1656, ia mematenkan pendulum arloji penemuannya, yang mampu meningkatkan keakuratan pengukuran waktu. Teori mengenai gerak pendulum diungkapkannya dalam Horologium Oscillatorium sive de motu pendulorum (1673). Ia juga menemukan hukum gaya sentrifugal dari gerak lingkaran seragam. Huygens juga melakukan percobaan tentang tumbukan benda elastik memperlihatkan kesalahan hukum Descartes tentang tumbukan. Tema ini diangkat dalam pertemuan Royal Society pada 1668. Royal Society mengajukan pertanyaan mengenai tumbukan dan Huygens menjawabnya melalui percobaan momentum dua buah benda sebelum tumbukan sama dengan momentum keduanya setelah tumbukan. Jawabannya itu kelak dinamakan Hukum Kekekalan Momentum. Gerak melingkar menjadi tema penelitian Huygens waktu itu, namun ia juga memikirkan mengenai teori gravitasi Descartes yang berpijak pada materi-materi berputar (yang disebutnya vorteks). Ada yang salah di teori Descartes. Di tahun 1669, huygens mengunjungi Academie membahas masalah ini. Setelah itu, Roberval dan Mariotte me-ngoreksi pandangan Descartes. Tahun-tahun terakhirnya sebelum meninggal Huygens menyelesaikan “31 nada musik tradisional Belanda” yang dimuat dalam karyanya Lettre touchant le cycle harmonique dan mengerjakan Cosmotheoros – diskusi tentang kehidupan di antariksa - yang diterbitkan pada tahun 1698.

C. Pengembangan Konsep

Berbagai penelitian telah dilakukan untuk mengungkap rahasia dibalik Titan ini. Wahana antariksa Voyager 1, pada tahun 1980 telah menginformasikan kondisi atmosfer satelit Titan yang diduga mirip dengan keadaan Bumi dulu sewaktu muda, dimana ketika mengorbit di ketinggian 4.000 km di atas Titan, diketahui betapa aktifnya atmosfer satelit tersebut. Teleskop Ruang Angkasa Rubble pada tahun 1994 juga telah merekam gambar Titan, yang memperlihatkan "benua", hal mana disimpulkan dari penampakannya yang terang. Walaupun Rubble masih belum bisa membuktikan adanya "lautan" air di sana.  Sebenarnya penelitian terhadap permukaan satelit Titan ini sudah diakukan lebih dari dua dasawarsa, namun informasi yang diperoleh belum seberapa. Hal tersebut disebabkan lapisan atmosfernya yang tebal. Sejauh ini kedalaman atmosfer saja hanya bisa diamati pada rentang gelombang radio, sedangkan pada rentang gelombang inframerah hanya sebagian yang bisa, bahkan pada rentang gelombang visual belum bisa sama sekali. Tetapi belakangan ini muncul spekulasi adanya interaksi radiasi ultraviolet Matahari dengan metana yang berada di lapisan teratas atmosfer Titan. Reaksi fotokimia tersebut mengakibatkan terbentuknya smog dan akhirnya mengakibatkan hujan hidrokarbon dalam wujud padat dan cair dalam jumlah besar.  Menurut publikasi jurnal Science edisi 2 Oktober 2003 lalu, di Observatorium Arecibo Brasil, dilakukan penelitian melalui teleskop radio raksasa berdiamater 305 m. Penelitian tersebut menemukan kondisi Titan terbaru yakni diduga adanya ‘danau hidrokarbon’ dalam bentuk cair. Dugaan tersebut didasarkan pada pantulan yang dihasilkannya. Dimana pantulan tersebut hanya bisa dilakukan oleh permukaan datar.  Dijelaskan, bahwa percobaan tersebut dilakukan pada November dan Desember 2001 dan 2002 dimana disebutkan bahwa Observatorium Arecibo dioperasikan pada panjang gelombang 13 cm (2,380 Mhz) dengan daya mendekati 1 megawatt (setara 1.000 pemanas listrik). Dan khusus untuk menerima pantulan, secara bersamaan digunakan teleskop Robert C Byrd Green Bank 100 m.  Percobaan yang dilakukan dengan memancarkan Sinyal radar ke Titan itu hasilnya kemudian kembali ke Bumi selama 2,25 jam. Dan ternyata, sinyal radar yang dipantulkan oleh permukaan Titan berwujud cair (seperti cahaya Matahari yang jatuh pada lautan). Namun meskipun lapisan bawah permukaan Titan berwujud es air, reaksi senyawa kimia, kompleks di atmosfernya menghasilkan etana, metana cair, dan hidrokarbon padat, yang menutupi sebagian permukaan es Titan.
Penelitian yang berhubungan dengan satelit Titan ini dilakukan tidak hanya berdasarkan penelitian objek langsung tetapi simulasi-simulasi juga dibuat untuk mendukung penelitian objek langsung tersebut. Salah satu cntohnya adalah dimana beberapa tahun lalu di laboratorium yang dipimpin Carl Sagan, astronom karismatis dari Cornell University, telah dibuat hidrokarbon buatan yang mirip hidrokarbon padat Titan, yaitu Titan tholin. Semua usaha ini kita harapkan berhasil dengan baik, sehingga apapun rahasia di dalam penciptaan alam semesta ini tersibak satu persatu sekaligus menambah Kemuliaan NamaNya, Sang Khalik Langit dan Bumi

D. Aplikasi Konsep

Penemuan dan penelitian satelit ini cukup membantu  untuk mengetahui bagaimanakah wajah Bumi di awal kelahirannya, serta mengetahui jawaban atas pertanyaan tentang asal mula munculnya kehidupan di planet biru ini untuk mengetahui. Walaupun nantinya diketahui bahwa satelit Titan terbukti tidak memiliki bentuk kehidupan sebagaimana yang diperkirakan, namun pemahaman mengenai interaksi kimia di sana diharapkan akan sangat membantu manusia memahami awal adanya kehidupan manusia sendiri.

D. Pengembangan Konsep Kedepan

Teleskop yang diciptakan oleh Hyugens juga sampe sekarang masih digunakan oleh Raja dan Ratu Inggris untuk mengamati Bulan dan Saturnus. Untuk kedepannya mungkin masih banyak hal-hal yang belum kita ketahui tentang jagat raya ini tapi suatu saat nanti akan terungkap seperti yang telah ditemukan oleh Cristian Huygens. Ini menunjukkan betapa Kuasanya Tuhan menciptakan alam raya ini.

           

Soal

1.      Tuliskan secara ringgaks sejarah hidup Cristian Huygens.

2.      Sebutkan karya-karya yang hasilkan oleh Cristian Huygens dan penemuan-penemuannya.

3.      Penemuan terbesar Huygens adalah satelit (Titan), jelaskan secara ringkas karakteristik dari satelit (Titan) yang ditemukannya tersebut.

4.      Selain penemuan/karya dari Guygens selain yang menyangkut ilmu matematika dan fisika serta astronomi.

Jawab

1.      Cristian Huygens lahir di Denhag, Belanda, pada 14 April 1629. Dia tidak pernah mengenyam pendidikan formal dia hanya belajar di rumah dengan bantuan guru privatnya.  Seteleh itu Christiaan Huygens melanjutkan studinya dengan belajar hukum dan matematika di Unversitas Leiden antara tahun 1645 hingga 1647. Van Schooten mengajarinya matematika. Lalu, dari tahun 1647 hingga 1649, Huygens belajar hukum dan matematika. Setelah itu dia melanjutkan mengasah penegetahuannya dengan melakukan bebepara percobaan disamping dia masih belajar dari bebepara ahli yang terkenal pada masa itu. Setelah meluncurkan beberapa karya dan penemuannya pada tahun 1681 dia jatuh sakit disebabkan karena penyakit yang didetitanya kambuh kembali/ 14 tahun kemudian Huygens pun meninggal dunia.

2.                  -     Publikasi pertama Huygens pada tahun 1651 dan 1654 tentang problem-problem matematika. Pada 1651 berjudul Cyclometriae menunjukkan methode Saint-Vincent yang salah. Publikasi kedua, tahun 1654 berjudul De Circuli Magnitudine Inventa mengulas topik yang tidak jauh berbeda dengan publikasi pertama.

-          Dia juga menciptakan jam berpendulum yang mampu meningkatkan keakuratan pengukuran waktu.

-          Dia juga menciptakan teleskop yang digunakannya pada saat menemukan satelit titan yang merupakan penemuan terbesarnya.

-          Pada tahun 1659, Huygens menerbitkan karyanya Systema Saturnium yang menjelaskan tahap dan perubahan fase cincin Saturnus.

3.      Satelit Titan ini merupakan satelit terbesar diantara 31 satelit dari Saturnus, ini setengahnya tersusun dari es dan setengah lagi dari material bebatuan. Tekanan atmosfernya 1,6 kali tekanan atmosfir Bumi, sehingga kalau diperbandingkan, tekanannya sama seperti tekanan di lantai dasar kolam renang Sekaligus merupakan satelit beratmosfer paling tebal, yaitu 300 km. Komposisi atmosfernya sendiri sama seperti Bumi, yakni didominasi oleh nitrogen, namun sebagian besar tersusun dari etana dan metana seperti senyawa kimia yang terdapat dalam kabut asap. Satelit yang berukuran satu setengah kali ukuran Bulan, ini membutuhkan waktu untuk mengorbit Saturnus selama 16 hari. Dan kecepatan rotasinya (mengitari porosnya) membutuhkan waktu 16 hari juga. Dengan begitu sehingga apabila kita melihat Titan dari Planet Saturnus maka yang terlihat hanya setengah bagian saja, sama seperti melihat Bulan dari Bumi. Namun kecepatan gerak Titan enam kali lebih cepat dibanding gerak Bulan. Titan yang bermassa seperseratus ribu massa Bumi dan berjarak 1,2 juta km dari Planet Saturnus, atau tiga kali jarak Bulan ke Bumi, ini setengahnya tersusun dari es dan setengahnya lagi dari material bebatuan.

4.      Selain dibidang astronomi dan matematika Huygens juga meluncurkan penemuannya dibidang seni musik yaitu dengan menyelesaikan 31 nada musik tradisional Belanda” yang dimuat dalam karyanya Lettre touchant le cycle harmonique dan mengerjakan Cosmotheoros – diskusi tentang kehidupan di antariksa - yang diterbitkan pada tahun 1698.