Ketekunan Agus Subagyo dalam meneliti nanosilika telah mengantarkannya dikukuhkan sebagai Guru Besar Fisika Material UNDIP. Kajian mendalam tentang teknologi nano dibidang pertanian telah menghasilkan manfaat penggunaan nanosilika sebagai pupuk. Nanosilika yang disemprotkan ke daun secara factual mampu memaksimalkan produksi tanaman pertanian seperti padi, jagung, tebu dan sagu. Dalam uji yang dilakukan, penggunaan nanosilika secara intensif selama dua minggu juga mampu me-recovery tanaman padi yang rusak akibat serangan hama wereng.

Dosen Departemen Fisika Fakultas Sains dan Matematika (FSM) Universitas Diponegoro (UNDIP), Dr. Agus Subagio, S.Si., M.Si, mengatakan hal itu pada pengukuhannya sebagai guru besar bidang ilmu fisika material, Rabu (2/6/2021). Dalam orasi ilmiah perdananya sebagai profesor pada sidang terbuka Senat Akademik, dia mengungkapkan kemampuan nanosilika masuk lewat mulut daun karena ukurannya sangat kecil.

Pada pidato ilmiah berjudul “Nanoteknologi: Pengembangan dan Aplikasinya di Bidang Energi & Pertanian” pemilik 22 hak paten ini mengungkapkan riset nanosilika sudah dikembangkan bersama tim sejak 2008, tak lama setelah dia menyelesaikan studi S3-nya di Institut Teknologi Bandung (ITB). “Kami konsentrasi ke silika karena banyak penelitian menunjukkan tanah-tanah di Indonesia banyak yang kekurangan silika. Kalau dahulu petani menaruh kembali batang dan daun padi ke sawah, batang dan daun ini adalah sumber silika, sekarang banyak yang langsung membuangnya. Silika memang hanya dibutuhkan sedikit oleh tanaman tapi kalau tidak ada tanaman tidak akan subur”, kata dosen kelahiran Blora 13 Agustus 1971.

Menurut pengajar yang mengampu 13 mata kuliah di antaranya Fisika Semikonduktor, Dasar-Dasar Nanomaterial, Sifat Mekanik Material, Material Elektronik dan Fotonik, Fisika Kewirausahaan, dan Biomaterial ini, sumber alami silika banyak terdapat di abu Merapi, pasir silika dari Bangka Belitung, serta abu panas bumi di Dieng. Dari bahan tersebut, dibuatlah produk mikro nanosilika untuk diujicobakan pada tanaman pertanian khususnya jenis rumput-rumputan.

Ujicoba sudah dilakukan di beberapa wilayah mulai dari Lampung, Sumatera Utara, Bali, Sulawesi Selatan dan tentu saja di Jawa Tengah dan Jawa Barat. Hasilnya, pemberian pupuk mikro nanosilika mampu membangun fisiologi (fisik) tanaman jenis rumput-rumputan seperti padi, jagung dan tebu dengan baik. Sehingga hasil panennya pun meningkat.

“Kami juga ujicobakan pada rumput stadion, hasilnya berhasil baik. Di Banyumas kami uji coba pada hama penggerek, kami semprot tiap hari selama dua minggu dan berhasil me-recovery tanaman. Ternyata nano silika ini membuat daun tanaman menjadi bergerigi dan agak keras sehingga wereng tidak mampu menembus,” ungkap lulusan S1 Fisika Undip tahun 1995 ini.

Dari berbagai uji dan penelitian, diketahui bahwa kandungan silikat pada padi selain bermanfaat menyuburkan, juga dapat dimanfaatkan sebagai pestisida atau pembasmi hama. Tantangan alplikasi nanosilika adalah pada metode penghantarannya, paling efektif disemprotkan ke stomata mulut daun pada pukul 07:00 – 12:00 siang, waktu dimana stomata mulut daun membuka.

Metode pemupukan tersebut harus mengubah kebiasaan petani yang sudah terbiasa melakukan pemupukan dengan cara menabur atau menyebar. Namun dengan memberi pemahaman, para petani yang menjadi mitra pengujian mau menerima cara yang dianjurkan. Apalagi setelah petani tahun manfaatnya, tahu hasil panennya membaik.

Dalam penelitian yang dilakukan bersama Balitbang Pertanian di Pati, pada uji memakai MWCNT ((Multi Wall Carbon Nanotube) juga didapatkah hasil pertumbuhan biji sawi yang lebih baik karena MWCNT pada akar mempermudah masuknya nutrisi pada media tanah. Agus Subagio yang menyelesaikan studi S2 di ITB tahun 2001 bertekad mengembangkan riset bersama ilmuwan bidang lain agar hasil yang diperoleh lebih maksimal daya gunanya.

Yang pasti dia meyakini nanoteknologi yang merupakan ilmu dan rekayasa dalam penciptaan material, struktur fungsional maupun piranti dalam skala nanometer, akan memberi manfaat yang besar dalam kehidupan umat manusia.

Intensitasnya meneliti diperkuat dengan posisinya sebagai Kepala Laboratorium Fisika Dasar FSM Undip yang diembannya tahun 2008 – 2010, dan terus dilanjutkannya meski kemudian harus menduduki jabatan struktural sebagai Wakil Dekan I Bidang Akademik FSM sejak tahun 2010 – 2015. Waktu untuk melakukan riset dan pengembangan seperti mendapat angin baru dengan posisinya sebagai Wakil Direktur Pengembangan Hasil Riset Undip yang diembannya sejak tahun 2016 sampai sekarang.

Berkembangnya teknologi yang begitu pesat memberi kesan kita lebih banyak diposisikan sebagai pengguna teknologi saja. Banyak riset dari dan inovasi anak bangsa yang tenggelam begitu saja, bahkan banyak di antaranya yang dipakai di luar negeri. “Untuk menyelesaikan permasalahan yang ada di masyarakat dan bangsa, kita perlu memilik keberanian untuk melakukan inovasi melalui kolaborasi antar bidang. Tidak bisa jalan sendiri-sendiri. Kekuatan basic science yang dielaborasikan dengan engineering akan menghasilkan karya anak bangsa yang unggul dan tidak kalah dengan produk inovasi dari luar,” kata dosen dengan jumlah paten terbanyak kedua dari Undip tahun 2019 dan ketiga pada 2020.

Konsistensinya pada riset-riset di bidang nano teknologi berhasil mengantar ayah dari Fadhil Anugrah Firdaus  dan suami dari Harini Susianingrum SSi ini ke jenjang akademik tertinggi. Selain mengembangkan nanosilika yang sudah menjadi produk seperti nano fertilizer dan pupuk nanosilika Dipone, inovasi material MWCNT lain yang dikembangkannya adalah nanosensor sebagai elektroda sensor genangan air di runway Bandara. Untuk inovasi ini kami berkerjasama dengan Komite Nasional Keselamatan Transportasi (KNKT), Badan Penelitian & Pengembangan Kementerian Perhubungan dan PT Angkasa Pura I. Sedangkan untuk bidang energi inovasi yang dikembangkan adalah superkapasitor berbasis MWCNT.

Dengan PT Pertamina, juga dilakukan kerjasama untuk riset enhanced oil recovery berbasis material nanosilika injeksi untuk mengeluarkan sisa minyak yang masih terjebak batuan di sumur-sumur minyak. Menghadapi wabah Covid-19, Agus juga terlibat pengembangan masker pengganti N95 dan masker bedah mengunakan pelapis nano karbon/MWCNT, nanochitosan, dan nanosilver.

Mengenai capaiannya sebagai guru besar, Agus merasa miris jika gelar Prof tidak disertai dengan menghasilkan sesuatu bagi masyarakat. “Menjadi profesor itu tantangan untuk berbuat lebih banyak. Jadi profesor tidak bisa berleha-leha,”pungkasnya.

Sumber: fsm.undip.ac.id

Panjang adalah dimensi suatu benda yang menyatakan jarak antar ujung. Panjang dapat dibagi menjadi tinggi, yaitu jarak vertikal, serta lebar, yaitu jarak dari satu sisi ke sisi yang lain, diukur pada sudut tegak lurus terhadap panjang benda. Dalam ilmu fisika dan teknik, kata "panjang" biasanya digunakan secara sinonim dengan "jarak", dengan simbol "l" atau "L" (singkatan dari bahasa Inggris length).

Panjang adalah ukuran satu dimensi, sedangkan luas adalah ukuran dua seperempat dimensi (pangkat dua dari panjang) dan volume adalah ukuran tiga dimensi (pangkat tiga dari panjang). Dalam hampir semua sistem pengukuran, panjang adalah satuan fundamental yang digunakan untuk menurunkan satuan-satuan lainnya.

Satuan

Satuan panjang yang paling awal didasarkan pada keliling bumi. Satu meter pertama kali diartikan sebagai perbandingan sebesar 1/40 juta dari keliling garis bujur bumi yang melalui kota Paris di Prancis. Keliling garis bujur bumi yang melalui kota Paris ditetapkan memiliki panjang 40.000.000 meter. Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi menuntut pengukuran yang makin akurat, sehingga definisi panjang yang didasarkan pada keliling Bumi menjadi tidak memadai.

Pada akhir abad ke-19 Masehi, panjang satu meter didefinisikan ulang untuk memperoleh ketetapan ukuran yang akurat. Jarak dua goresan pada batang campuran logam platina dan iridium ditetapkan sebagai panjang satu meter yang baru. Alat pengukuran satu meter ini disimpan di International Bureau of Weight and Measures di kota Sevres, Prancis. Pemeliharaan logam pengukuran satu meter dilakukan secara rutin dan ketat untuk menghindari perubahan dimensi akibat perubahan kondisi lingkungan. Kondisi logam tetap dijaga dari perubahan suhu, kelembaban udara, tekanan udara, intensitas cahaya, atau reaksi kimia yang dapat merusak logam ukur.

Definisi dari satu meter kemudian diubah kembali setelah laju cahaya dapat diukur dengan sangat teliti. Pengubahan definisi satu meter dilakukan pada tahun 1983 selama Konferensi Umum Tentang Berat dan Pengukuran ke -17.Panjang satu meter kemudian ditetapkan artinya sebagai jarak tempuh cahaya dalam ruang hampa selama 1/299.792.458 detik. Penetapan ini didasarkan pada perambatan cahaya selama satu detik dalam ruang hampa yang mencapai panjang 299.792.458 meter.

 

Sumber Artikel: id.wikipedia.org

BANDUNG, itb.ac.id—Guru Besar Purnabakti ITB, Prof. Pantur Silaban, Ph.D., sudah berpulang pada Senin (1/8/2022). Untuk mengenang jasa dan bakti beliau, pada Rabu (4/7/2022), ITB mengadakan upacara pelepasan jenazah di Aula Barat.

Kepergian seorang fisikawan hebat dari Indonesia ini tentu menjadi kabar duka bagi keluarga besar Institut Teknologi Bandung. Hal tersebut seperti yang disampaikan Rektor melalui Wakil Rektor Bidang Keuangan, Perencanaan, dan Pengembangan, Ir. Muhamad Abduh, Ph.D.

“Prof. Pantur Silaban, Ph.D., ialah dosen ITB yang beragam karyanya perlu kami rujuk bersama dan sikap hidupnya perlu dicontoh sebagai teladan. Dimulai menjadi dosen muda hingga menuntaskan tugasnya sampai purna bakti sebagai Guru Besar beliau tetap menunjukan dedikasi yang tinggi untuk ITB terutama untuk bidang kepakarannya sebagai Guru Besar di bidang ilmu relativitas,”

Pantur Silaban lahir di Tapanuli, Sumatra Utara, 11 November 1937 silam. Beliau menempuh pendidikan di ITB dan meraih gelar Sarjana Sains di bidang fisika teoritik (theoretical physics) pada tahun 1964 di Departemen Fisika ITB. Beliau meraih gelar Ph.D. di bidang relativitas umum pada tahun 1971 dari Departemen Fisika, Syracuse University, Syracuse, New York, USA.

Semenjak memulai karier sebagai asisten dosen Fisika di ITB tahun 1964-1966, Pantur Silaban berhasil mendapatkan gelar Guru Besar di bidang Fisika Teoritik pada 1994-2002. Sumber lain menjelaskan bahwa beliau pernah belajar mengenai keilmuan relativitas dari muridnya Einstein.

Beliau juga aktif di dalam organisasi fisika nasional maupun internasional, seperti menjadi anggota Indonesian Physical Society (HFI), South East Asean Theoretical Physics Association, Singapore; Society For Gravitation, Boston, Massachusetts, USA; American Physical Society, USA (hingga 1987); dan Albert Einstein Society, Bern, Switzerland.

Selamat jalan, Bapak Ilmu Relativitas dari ITB.

Disadur dari sumber itb.ac.id

Fisika (serapan dari bahasa Belanda: fysica, dari bahasa Yunani: φυσικός, translit. fysikós arti "alamiah" atau bahasa Yunani: φύσις, translit. fýsis arti "alam"; bahasa Latin: Physica; bahasa Arab: فيزياء, translit. fīziyāʾ‎) adalah sains atau ilmu alam yang mempelajari materi beserta gerak dan perilakunya dalam lingkup ruang dan waktu, bersamaan dengan konsep yang berkaitan seperti energi dan gaya. Sebagai salah satu ilmu sains paling dasar, tujuan utama fisika adalah memahami bagaimana alam semesta berkerja. Orang atau ilmuwan yang ahli dalam bidang fisika disebut sebagai ahli fisika atau fisikawan.

Fisika adalah salah satu disiplin akademik paling tua, mungkin yang tertua melalui astronomi yang juga termasuk di dalamnya. Lebih dari dua milenia, fisika menjadi bagian dari Ilmu Alam bersama dengan kimia, biologi, dan cabang tertentu matematika, tetapi ketika munculnya revolusi ilmiah pada abad ke-17, ilmu alam berkembang sebagai program penelitian sendiri. Fisika berkembang dengan banyak spesialisasi bidang ilmu lain, seperti biofisika dan kimia kuantum, dan batasan fisiknya tidak didefinisikan dengan jelas. Ilmu baru dalam fisika terkadang digunakan untuk menjelaskan mekanisme dasar sains lainnya  serta membuka jalan area penelitian lainnya seperti matematika dan filsafat.

Fisika juga menyumbangkan kontribusi yang penting dalam pengembangan teknologi yang berkembang dari pemikiran teoretis. Contohnya, pemahaman lebih lanjut mengenai elektromagnetismeatau fisika nuklir mengarahkan langsung pada pengembangan produk baru yang secara dramatis membentuk masyarakat modern, seperti televisi, komputer, peralatan rumah tangga, dan senjata nuklir; kemajuan termodinamika mengarah pada pengembangan industrialisasi, dan kemajuan mekanika menginspirasi pengembangan kalkulus.

Sejarah

Astronomi kuno

Astronomi Mesir kuno dibuktikan dalam monumen seperti langit-langitMakam Senenmut dari Dinasti kedelapan belas Mesir.

Astronomi adalah ilmu alam tertua. Peradaban tertua yang tercatat sekitar tahun 3000 SM, seperti contohnya bangsa Sumeria, Mesir Kuno, dan Peradaban Lembah Indus. Semuanya memiliki pengetahuan prediktif dan pemahaman dasar mengenai pergerakan bulan, matahari, dan bintang. Bintang dan planet terkadang digunakan sebagai target penyembahan, mereka percaya bahwa itulah Tuhan mereka. Meskipun penjelasan mengenai fenomena ini sering kali tidak ilmiah dan lemahnya bukti yang ada, pengamatan awal ini menjadi dasar bagi ilmu astronomi berikutnya.

Menurut Asger Aaboe, awal mula dari astronomi dunia Barat dapat ditemukan di Mesopotamia, dan semua usaha Barat dalam ilmu eksak diturunkan dari zaman Babilonia akhir. Astronom Mesirmeninggalkan monumen yang menunjukkan pengetahuan konstelasi dan pergerakan benda langit, sedangkan penyair Yunani Homer menuliskan berbagai benda langit dalam karyanya Iliad dan Odyssey; astronom Yunani berikutnya memberikan nama yang masih digunakan hingga saat ini, untuk sebagian besar konstelasi yang terlihat dari belahan utara.

Filsafat alam

Filsafat alam yang berasal dari Yunani pada periode Arkais, (650 BCE – 480 BCE), ketika filsuf pra-Sokrates seperti Thales menolak penjelasan non-naturalistik untuk fenomena alam dan menyatakan bahwa setiap kejadian memiliki penyebab alamnya. Mereka mengusulkan ide yang dibuktikan dengan alasan dan pengamatan, dan banyak dari hipotesis mereka terbukti sukses dalam percobaan; contohnya, atomisme akhirnya dipastikan benar setelah 2000 tahun setelah pertama kali diajukan oleh Leukippos dan muridnya Demokritos.

Fisika dalam Islam Abad Pertengahan

Prinsip kerja sederhana dari kamera lubang jarum

Cendekiawan Islam telah menurunkan fisika Aristotelian dari Yunani dan selama Zaman Kejayaan Islammakin berkembang, menempatkan pengamatan dan pemikiran a priori sebagai fokusnya, mengembangkan bentuk awal dari metode ilmiah.

Penemuan paling penting adalah dalam bidang optik dan penglihatan, dihasilkan dari hasil karya banyak ilmuwan seperti Ibn Sahl, Al-Kindi, Ibn al-Haytham, Al-Farisi dan Avicenna. Hasil karya paling penting adalah The Book of Optics (juga dikenal dengan Kitāb al-Manāẓir), ditulis oleh Ibn Al-Haitham, di mana ia tidak hanya orang pertama yang menolak ide Yunani kuno mengenai penglihatan, tetapi juga memberikan teori baru. Di buku ini, ia juga yang pertama kali mempelajari studi kamera lubang jarum dan mengembangkannya. Dengan membedah dan menggunakan pengetahuan pemikir sebelumnya, ia dapat mulai menjelaskan bagaimana cahaya masuk ke mata, difokuskan, dan diproyeksikan kembali ke mata, serta membuat kamera obskura pertama di dunia ratusan sebelum pengembangan fotografi modern.

Ibn al-Haytham (965 - 1040), pencetus optik

Tujuh volume buku Book of Optics (Kitab al-Manathir) berpengaruh besar dalam pemikiran lintas disiplin dari teori persepsi visual ke alam perspektif pada kesenian abad pertengahan baik di Timur maupun Barat, selama lebih dari 600 tahun. Banyak ilmuwan serta polimath Eropa berikutnya, mulai dari Robert Grosseteste dan Leonardo da Vinci hingga René Descartes, Johannes Kepler dan Isaac Newton, menggunakan pemikirannya. Pengaruh optika Ibn al-Haytham juga masuk dalam salah satu karya Newton berjudul sama, yang baru diterbitkan 700 tahun kemudian.

Terjemahan The Book of Optics memiliki dampak yang besar pada Eropa. Dimulai dari sana, cendekiawan Eropa dapat membuat peralatan yang sama seperti Ibn al-Haytham, dan memahami bagaimana cahaya bekerja. Dari sini, beberapa penemuan seperti kacamata, kaca pembesar, teleskop, dan kamera berkembang.

Fisika klasik

Sir Isaac Newton (1643–1727) menemukan hukum gerak dan hukum gravitasi universal yang merupakan pencapaian penting dalam fisika klasik.

Fisika menjadi ilmu terpisah ketika orang awal Eropa modern menggunakan metode percobaan dan kuantitatif untuk menemukan apa yang disebut sebagai hukum fisika.

Pengembangan utama dalam periode ini diantaranya penggantian model geosentris tata surya dengan model Copernicus yang heliosentris, hukum yang mengatur gerak planet yang dikemukakan oleh Johannes Keplerantara tahun 1609 dan 1619, percobaan pada teleskop dan pengamatan astronomi oleh Galileo Galilei pada abad ke-16 dan ke-17, serta penemuan Isaac Newton mengenai hukum gerak dan hukum gravitasi universal. Newton juga mengembangkan kalkulus, studi perubahan matematis, yang memberikan metode matematika baru untuk menyelesaikan masalah-masalah fisika.

Penemuan hukum baru dalam termodinamika, kimia, dan elektromagnetisme dihasilkan dari usaha penelitian pada Revolusi Industri karena dibutuhkan tambahan energi. Hukum-hukum fisika klasik ini masih digunakan luas sampai saat ini untuk objek sehari-hari yang melaju dengan kecepatan non-relativistik, karena mereka memberikan perkiraan yang sangat baik pada kondisi tersebut. Teori-teori seperti mekanika kuantum dan teori relativistik dapat disederhanakan menjadi ekivalen klasiknya. Namun, ketidak-akuratan mekanika klasik untuk benda sangat kecil dan benda sangat cepat mendorong pengembangan fisika modern pada abad ke-20.

Fisika modern

Albert Einstein (1879–1955) melakukan penelitian pada efek fotolistrik dan teori relativitas yang merevolusi ilmu fisika pada abad ke-20

Max Planck (1858–1947), pencetus teori mekanika kuantum

Fisika modern berawal pada awal abad ke-20 ketika Max Planck melakukan penelitian pada teori kuantum dan Albert Einstein melakukan penelitian mengenai teori relativitas. Kedua teori ini muncul akibat ketidak-akuratan mekanika klasik pada kondisi tertentu. Mekanika klasik memprediksi bahwa laju cahaya beragam, tidak sesuai dengan laju konstan yang diperkirakan oleh persamaan Maxwell mengenai elektromagnetisme. Kesalahan ini akhirnya dikoreksi oleh Einstein melalui teorinya relativitas khusus, yang kemudian menggantikan mekanika klasik untuk benda bergerak-cepat dan kecepatannya mendekati laju cahaya. Radiasi benda-hitam juga menjadi masalah bagi fisika klasik, yang kemudian diperbaiki ketika Planck mengusulkan bahwa eksitasi osilator material hanya mungkin dalam langkah diskret (discrete step) sebanding dengan frekuensinya. Teori ini, bersama dengan efek fotolistrik dan kemudian menjadi teori yang lebih lengkap memprediksi tingkat energidiskret orbital elektron, akhirnya membuat teori mekanika kuantum menggantikan fisika klasik untuk tataran benda sangat kecil.

Mekanika kuantum muncul dipelopori oleh Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger dan Paul Dirac. Dari hasil karya awal ini, Model standar partikel fisika diturunkan. Setelah penemuan partikel dengan karakteristik yang konsisten dengan Higgs boson di CERN tahun 2012, semua partikel dasar yang diprediksi oleh model standar, muncul dan diperhitungkan; namun, fisika di luar Model Standar, seperti teori supersimetri, adalah area penelitian yang berkembang. Ilmu matematika secara umum penting dalam bidang ini, seperti studi probabilitas dan kelompok.

Penelitian saat ini[

Kejadian yang dijelaskan dengan fisika: magnet berlevitasi diatas superkonduktor menunjukkan efek Meissner.

Riset fisika mengalami kemajuan konstan dalam banyak bidang, dan masih akan tetap begitu jauh pada masa depan.

Dalam fisika benda terkondensasi, masalah teoretis tak terpecahkan terbesar adalah penjelasan superkonduktivitas suhu-tinggi. Banyak penelitian fisika terkondensasi dilakukan untuk membuat spintronik dan komputer kuantumbekerja.

Dalam fisika partikel, potongan pertama dari bukti eksperimen untuk fisika di luar Model Standar telah mulai menghasilkan. Yang paling terkenal adalah penunjukan bahwa neutrino memiliki massa bukan-nol. Hasil eksperimen ini tampaknya telah menyelesaikan masalah solar neutrino yang telah berdiri-lama dalam fisika matahari. Penumbuk Hadron Raksasa telah menemukan boson Higgs. Penelitian masa depan bertujuan untuk membuktikan atau membatalkan supersimetri, yang memperluas Model Standar di fisika partikel. Penelitian materi gelap dan energi gelapjuga sedang dilakukan.

Fisika neutrino besar merupakan area riset eksperimen dan teori yang aktif. Dalam beberapa tahun ke depan, pemercepat partikel akan mulai meneliti skala energi dalam jangkauan TeV, yang di mana para eksperimentalis berharap untuk menemukan bukti untuk Higgs boson dan partikel supersimetri.

Para teori juga mencoba untuk menyatukan mekanika kuantum dan relativitas umummenjadi satu teori gravitasi kuantum, sebuah program yang telah berjalan selama setengah abad, dan masih belum menghasilkan buah. Kandidat atas berikutnya adalah Teori-M, teori superstring, dan gravitasi kuantum loop.

Banyak fenomena astronomik dan kosmologik belum dijelaskan secara memuaskan, termasuk keberadaan sinar kosmik energi ultra-tinggi, asimetri baryon, pemercepatan alam semesta dan percepatan putaran anomali galaksi.

Meskipun banyak kemajuan telah dibuat dalam energi-tinggi, kuantum, dan fisika astronomikal, banyak fenomena sehari-hari lainnya, menyangkut sistem kompleks, chaos, atau turbulensi masih dimengerti sedikit saja. Masalah rumit yang sepertinya dapat dipecahkan oleh aplikasi pandai dari dinamika dan mekanika, seperti pembentukan tumpukan pasir, "node" dalam air "trickling", teori katastrof, atau pengurutan-sendiri dalam koleksi heterogen yang bergetar masih tak terpecahkan.

Fenomena rumit ini telah menerima perhatian yang semakin banyak sejak 1970-an untuk beberapa alasan, tidak lain dikarenakan kurangnya metode matematika modern dan komputer yang dapat menghitung sistem kompleks untuk dapat dimodelkan dengan cara baru. Hubungan antar disiplin dari fisika kompleks juga telah meningkat, seperti dalam pelajaran turbulensi dalam aerodinamika atau pengamatan pola pembentukan dalam sistem biologi. Pada 1932, Horrace Lamb mengatakan:

“Saya sudah tua sekarang, dan ketika saya meninggal dan pergi ke surga ada dua hal yang saya harap dapat diterangkan. Satu adalah elektrodinamika kuantum, dan satu lagi adalah gerakan turbulens dari fluida. Dan saya lebih optimis terhadap yang pertama.”

Teori inti

Meski fisika mempelajari berbagai macam sistem, teori tertentu digunakan oleh semua fisikawan. Setiap teori ini diuji coba dengan eksperimen berkali-kali dan menjadi perkiraan alam yang memadai. Contohnya, teori mekanika klasik menjelaskan gerak benda yang bergerak jauh lebih pelan dari laju cahaya dan berukuran jauh lebih besar dari atom. Teori ini masih menjadi area penelitian sampai sekarang. Teori chaos, aspek penting dalam mekanika klasik ditemukan abad ke-20, tiga abad setelah formulasi awal dari Isaac Newton (1642–1727).

Teori utama ini adalah alat yang penting bagi penelitian untuk menuju topik yang lebih terspesialisasi, dan fisikawan manapun, tidak peduli spesialisasinya apa, diharapkan untuk tahu. Diantaranya adalah mekanika klasik, mekanika kuantum, termodinamika, mekanika statistika, elektromagnetisme, dan relativitas khusus.

Fisika klasik

Fisika klasik diimplementasikan dalam model rekayasa akustik suara yang dipantulkan dari sebuah acoustic diffuser

Fisika klasik mencakup diantaranya adalah cabang dan topik yang telah diketahui dan dikembangkan sebelum abad ke-20: mekanika klasik, akustik, optik, termodinamika, dan elektromagnetisme. Mekanika klasikmempelajari benda yang bergerak akibat gaya dan dapat dibagi menjadi statika (studi mengenai benda diam), kinematika (studi mengenai gerak tanpa peduli penyebabnya) dan dinamika (studi mengenai gerak dan gaya yang mempengaruhinya). Mekanika juga dapat dibagi menjadi mekanika padat dan mekanika fluida (dikenal bersama sebagai mekanika kontinuum), cabang turunannya seperti hidrostatik, hidrodinamika, aerodinamika, dan pneumatika. Akustik adalah studi mengenai bagaimana bunyi dibuat, dikontrol, dikirim, dan diterima. Cabang modern penting dari akustik diantaranya ultrasonik, studi mengenai gelombang bunyi pada frekuensi sangat tinggi diatas kemampuan manusia; bioakustik, fisika tentang pendengaran pada hewan, dan elektroakustik, manipulasi gelombang bunyi menggunakan elektronik.

Optik, studi mengenai cahaya, tidak hanya peduli pada cahaya tampak namun juga untuk inframerah dan radiasi ultraviolet, yang menjelaskan semua fenomena cahaya terlihat seperti pemantulan, refraksi, interferensi, difraksi, dispersi, dan polarisasi cahaya. Panas adalah salah satu bentuk energi, energi dalam yang dimiliki partikel yang berasal dari substansi pembentuknya; termodinamika mempejari hubungan antara panas dan bentuk energi lainnya. Listrik dan magnetisme dipelajari sebagai salah satu cabang fisika karena kedekatannya yang mulai diteliti awal abad ke-19; sebuah arus listrik dapat menimbulkan medan magnet, dan perubahan medan magnet menginduksi arus listrik. Elektrostatik mempelajari muatan listrik ketika diam, elektrodinamikadengan muatan bergerak, dan magnetostatik untuk kutub magnet saat diam.

Fisika modern[

Konferensi Solvay tahun 1927, dengan kehadiran beberapa fisikawan terkenal seperti Albert Einstein, Werner Heisenberg, Max Planck, Hendrik Lorentz, Niels Bohr, Marie Curie, Erwin Schrödinger dan Paul Dirac

Fisika klasik sebagian besar berfokus pada materi dan energi pada skala pengamatan normal, sedangkan sebagian besar fisika modern berfokus pada perilaku materi dan energi pada kondisi ekstrim atau pada skala sangat besar/sangat kecil. Contohnya, atom dan fisika nuklir mempelajari materi pada skala kecil di mana elemen kimia dapat diidentifikasi. Fisika partikel elementer bahkan lebih kecil lagi karena fokusnya pada satuan materi paling dasar; cabang fisika ini dikenal sebagai fisika energi tinggi karena diperlukan energi luar biasa besar untuk memproduksi banyak tipe partikel pada pemercepat partikel. Pada skala ini, notasi biasa untuk ruang, waktu, materi, dan energi tidak valid lagi.

Dua teori utama fisika modern memberikan gambaran konsep yang berbeda mengenai ruang, waktu, dan materi dari fisika klasik. Mekanika klasik memperkirakan alam adalah kontinu, sedangkan teori kuantum fokus pada sifat alami diskret banyak fenomena pada skala atom dan subatom dan aspek tambahan partikel dan gelombang untuk menjelaskan fenomena ini. Teori relativitas fokus pada penjelasan fenomena yang bertempat pada sebuah kerangka acuan yang bergerak terhadap pengamat; teori relativitas khusus fokus pada gerak seragam relatif pada garis lurus dan teori relativitas umum dengan gerak dipercepat dan hubungannya dengan gravitasi. Teori kuantum dan teori relativitas digunakan pada semua area fisika modern.

Perbedaan antara fisika modern dan fisika klasik

Domain dasar fisika

Meski fisika bertujuan untuk menemukan hukum universal, teorinya bersandar pada domain penggunaan tertentu. Bicara umum, hukum fisika klasik dapat secara akurat menjelaskan sistem yang ukurannya lebih besar dari skala atom dan geraknya jauh lebih lambat dari kecepatan cahaya. Di luar ini, pengamatan yang ada tidak sesuai dengan prediksi yang dilakukan. Albert Einstein berkontribusi pada kerangka relativitas khusus, yang menggantikan notasi ruang dan waktu absolut dengan ruangwaktu dan memungkinkan deskripsi akurat mengenai sistem yang komponennya bergerak mendekati laju cahaya. Max Planck, Erwin Schrödinger, dan fisikawan lain memperkenalkan mekanika kuantum, notasi probabilistik partikel dan interaksinya yang memungkinkan deskripsi akurat pada skala atom dan subatom. Di akhir, teori medan kuantummenggabungkan mekanika kuantum dan relativitas khusus. Relativitas umum memungkinkan untuk ruangwaktu melengkung, dinamis, dengan sistem yang luar biasa masif dan struktur alam semesta skala besar dapat dijelaskan. Relativitas umum belum digabungkan; beberapa kandidat teori gravitasi kuantum sedang dikembangkan.

Sekilas tentang riset Fisika

Fisika teoretis dan eksperimental

Budaya penelitian fisika berbeda dengan ilmu lainnya karena adanya pemisahan teori dan eksperimen. Sejak abad kedua puluh, kebanyakan fisikawan perseorangan mengkhususkan diri meneliti dalam fisika teoretis atau fisika eksperimental saja, dan pada abad kedua puluh, sedikit saja yang berhasil dalam kedua bidang tersebut. Sebaliknya, hampir semua teoris dalam biologi dan kimia juga merupakan eksperimentalis yang sukses.

Mudahnya, teoris berusaha mengembangkan teori yang dapat menjelaskan hasil eksperimen yang telah dicoba dan dapat memperkirakan hasil eksperimen yang akan datang. Sementara itu, eksperimentalis menyusun dan melaksanakan eksperimen untuk menguji perkiraan teoretis. Meskipun teori dan eksperimen dikembangkan secara terpisah, mereka saling bergantung. Kemajuan dalam fisika biasanya muncul ketika eksperimentalis membuat penemuan yang tak dapat dijelaskan dari teori yang ada, sehingga mengharuskan dirumuskannya teori-teori baru. Tanpa eksperimen, penelitian teoretis sering berjalan ke arah yang salah; salah satu contohnya adalah teori-M, teori populer dalam fisika energi-tinggi, karena eksperimen untuk mengujinya belum pernah disusun.

Teori fisika utama

Meskipun fisika membahas beraneka ragam sistem, ada beberapa teori yang digunakan secara keseluruhan dalam fisika, bukan di satu bidang saja. Setiap teori ini diyakini benar adanya, dalam wilayah kesahihan tertentu. Contohnya, teori mekanika klasik dapat menjelaskan pergerakan benda dengan tepat, asalkan benda ini lebih besar daripada atom dan bergerak dengan kecepatan jauh lebih lambat daripada kecepatan cahaya.

Teori-teori ini masih terus diteliti; contohnya, aspek mengagumkan dari mekanika klasik yang dikenal sebagai teori chaos ditemukan pada abad kedua puluh, tiga abad setelah dirumuskan oleh Isaac Newton. Namun, hanya sedikit fisikawan yang menganggap teori-teori dasar ini menyimpang. Oleh karena itu, teori-teori tersebut digunakan sebagai dasar penelitian menuju topik yang lebih khusus, dan semua pelaku fisika, apa pun spesialisasinya, diharapkan memahami teori-teori tersebut.

Bidang utama dalam fisika

Riset dalam fisika dibagi beberapa bidang yang mempelajari aspek yang berbeda dari dunia materi. Fisika benda kondensi, diperkirakan sebagai bidang fisika terbesar, mempelajari properti benda besar, seperti benda padat dan cairan yang kita temui setiap hari, yang berasal dari properti dan interaksi mutual dari atom.

Bidang Fisika atomik, molekul, dan optik berhadapan dengan individual atom dan molekul, dan cara mereka menyerap dan mengeluarkan cahaya. Bidang Fisika partikel, juga dikenal sebagai "Fisika energi-tinggi", mempelajari properti partikel super kecil yang jauh lebih kecil dari atom, termasuk partikel dasar yang membentuk benda lainnya.

Terakhir, bidang Astrofisika menerapkan hukum fisika untuk menjelaskan fenomena astronomi, berkisar dari matahari dan objek lainnya dalam tata surya ke jagad raya secara keseluruhan.

Fisika partikel

Peristiwa yang disimulasi pada detektor CMS di Penumbuk Hadron Raksasa, memungkinkan munculnya Higgs boson.

Fisika partikel adalah studi mengenai konstituen pembentuk materi dan energi dan interaksi di antara mereka. Selain itu, fisikawan partikel juga mendesain dan mengembangkan akselerator energi tinggi, ^]detektor,  dan program komputer yang diperlukan dalam penelitian ini. Cabang ini juga dikenal sebagai "fisika energi-tinggi" karena banyak partikel elementer tidak muncul secara alami namun hanya bisa dibuat ketika partikel saling bertabrakan dengan energi tinggi.

Saat ini, interaksi antara partikel elementer dan medan dijelaskan oleh Model Standar. Model ini mencakup 12 partikel materi yang diketahui (kuark dan lepton) yang berinteraksi melalui gaya fundamental kuat, lemah, dan elektromagnetik. Dinamika dijelaskan dalam hal partikel materi bertukar gauge boson (gluon, boson W dan Z, dan foton, berurutan).  Model Standar juga memprediksi sebuah partikel yang dikenal sebagai Higgs boson. Bulan Juli 2012 CERN, laboratorium Eropa untuk fisika partikel, mengumumkan bahwa mereka mendeteksi sebuah partikel yang konsisten dengan Higgs boson, bagian integral dari mekanisme Higgs.

Fisika nuklir adalah cabang fisika yang mempelajari pembentuk dan interaksi nukleus atom. Aplikasi paling terkenal dari fisika nuklir adalah pembangkit listrik daya nuklir dan teknologi senjata nuklir, tetapi penelitiannya telah juga diaplikasikan di banyak bidang, seperti nuklir medis dan magnetic resonance imaging, implantasi iondalam teknik material, dan penanggalan radiokarbon pada geologi dan arkeologi.

Fisika atomik, molekul, dan optik

Fisika atomik, molekul, dan optik mempelajari interaksi materi-materi dan materi-cahaya pada skala atom dan molekul tunggal. 3 bidang ini dikelompokkan menjadi satu karena antarhubungannya, kemiripan metode yang digunakan, dan skala energi yang relevan. Ketiga bidang ini tercakup di fisika klasik, semi-klasik, dan kuantum; dapat diperlakukan dari sudut pandang mikroskopik.

Fisika atom mempelajari atom. Penelitian saat ini berfokus pada kontrol kuantum, pendinginan, dan penangkapan atom dan ion, dinamika tabrakan suhu-rendah dan efek korelasi elektron pada struktur dan dinamika. Nukleus atom dipengaruhi oleh nukleus (cth. hyperfine splitting), tetapi fenomena antar-nuklir seperti fisi nuklir dan fusi nuklir dianggap sebagai bagian dari fisika energi tinggi.

Fisika molekul berfokus pada struktur multi atom dan interaksi dalam dan luar dengan materi dan cahaya. Fisika optik beda dengan optik dalam hal kecenderungan untuk berfokus bukan pada kontrol cahaya oleh benda makroskopik namun pada properti dasar medan optik dan interaksinya dengan materi pada skala mikroskopik.

Fisika zat terkondensasi

Data distribusi-kecepatan dari atom gas rubidium, mengkonfirmasi penemuan fasa materi baru, kondensat Bose–Einstein

Fisika zat terkondensasi adalah bidang fisika yang mempelajari properti fisik materi berukuran makroskopik. Secara khusus, ia berkutat pada fasa terkondensasi yang muncul apabila jumlah partikel dalam sistem sangat besar dan interaksi di antara mereka kuat.

Salah satu contoh paling mudah dari fasa terkondensasi adalah padat dan cairan, yang muncul dari ikatan gaya elektromagnetik antar atom. Fasa terkondensasi lain diantaranya superfluida dan kondensat Bose–Einstein yang ditemukan pada sistem atomik tertentu pada temperatur sangat rendah, fasa superkonduktivitas yang ditunjukkan oleh elektron konduksi pada material tertentu,  and fasa feromagnetik dan antiferomagnetik dari spin pada struktur kristal.

Fisika zat terkondensasi adalah bidang fisika kontemporer terbesar. Dari sejarahnya, fisika zat terkondensasi muncul dari fisika keadaan padat namun saat ini dianggap sebagai subbidang.Istilah fisika zat terkondensasi dicetuskan oleh Philip Anderson ketika ia menamai ulang penelitiannya pada tahun 1967. Tahun 1978, Divisi Fisika Fasa Padat di Perkumpulan Fisika Amerika diubah namanya menjadi Divisi Zat Terkondensasi. Fisika zat terkondensasi sering kali beririsan dengan kimia, ilmu material, nanoteknologi dan rekayasa.

Sumber Artikel : 

Diunggah 8 tahun lalu, ternyata unggahan dosen fisika dari Institut Teknologi Bandung (ITB) ini tengah viral dan diperbincangkan oleh netizen beberapa hari belakangan ini. Unggahan tersebut viral lantaran sang dosen menjelaskan proses menanak nasi yang benar agar tidak cepat basi melalui teori dari hukum fisika.

Sejak ditulis pada 18 September 2013 silam, unggahan di Facebook pribadi atas nama Mikrajuddin Abdullah tersebut telah disukai sebanyak 4,3 ribu dan dibagikan sebanyak 9,6 ribu kali oleh warganet.

Penjelasan Teori Agar Nasi Tidak Basi

Dilansir dari aku Facebook Mikrajuddin Abdullah, Ia menjelaskan terkait proses terjadinya reaksi fisika yang menyebabkan nasi menjadi tak enak ketika dikonsumsi. Menurutnya, nasi menjadi tidak enak karena tidak diaduk dalam waktu yang lama setelah nasi matang dari rice cooker.

Ia menggambarkan nasi sebagai material yang berpori dan menampung banyak air setelah matang, sehingga terdapat perubahan tekstur yang kentara dan akan memengaruhi lama durasi nasi yang layak untuk dikonsumsi.

“Kalau tidak diaduk, nasi akan cepat basi. Mengapa demikian? Karena setelah nasi matang, masih ada air yang terperangkap antara butiran nasi. Air akan keluar melalui proses penguapan (difusi) dan prosesnya lama,” tulisnya di akun Facebook Mikrajuddin Abdullah. 

Nasi yang Baik Bisa Membuang Jumlah Kadar Air Setelah Matang

 

Dalam unggahannya ia menyebutkan bahwa salah satu syarat nasi agar awet setelah matang adalah membuang sisa air yang terperangkap di dalam rice cooker. Lebih lanjut menurutnya, ketika nasi diurai (diaduk) maka akan tercipta ruang kosong yang akan membuka jalan agar uap air dalam nasi bisa keluar.

“Jika nasi diaduk (dihamburkan) setelah matang, maka kita membuat ruang kosong antara butiran nasi. Ruang kosong tersebut memudahkan air yang terperangkap di bagian dalam menguap keluar. Ini serupa dengan material berpori di mana gas mudah melewatinya. Dengan demikian, jumlah air yang terperangkap dalam nasi berkurang dan nasi bisa awet cukup lama (tidak cepat basi),” tulisnya. 

Mengaitkan Ilmu Fisika dengan Aktivitas Sehari-hari

Seperti yang dimuat di laman itb.ac.id via brilio.net, Mikrajuddin Abdullah merupakan seorang fisikawan kelahiran Dompu, Nusa Tenggara Barat yang juga meraih predikat sebagai dosen terbaik tingkat nasional pada 2010.

Ia menjadi viral lantaran selalu mengaitkan hukum fisika dengan aktivitas sehari-hari manusia. Selain menjelaskan tentang cara menanak nasi yang baik, ia juga pernah mengunggah teori memakai sarung ala masyarakat Dompu hingga alasan mengapa cangkir kopi disebut sebagai penghantar kalor yang buruk.

Sumber Artikel : merdeka.com

Fisika merupakan salah satu pilar utama ilmu pengetahuan dan teknologi yang memberikan pemahaman mengenai fenomena alam serta kemungkinan aplikasinya dalam meningkatkan kesejahteraan hidup umat manusia. Pada program studi ini, teman-teman akan mempelajari berbagai hal ditinjau dari aspek fisisnya. Sebagai contoh, dalam fisika dipelajari tentang gelombang, sifatnya, perilaku gelombang, dan contoh dalam peristiwa sehari-hari, misalnya: mengapa ketika teman-teman menekan tombol remote control, saluran TV dihadapan teman-teman berubah. Masih banyak lagi peristiwa sehari-hari yang dapat ditinjau dari sisi fisisnya dan kemudian dikaji dengan menarik

Kelompok keahlian yang terkait dengan program studi ini antara lain adalah:

• KK Fisika Material Elektronik
• KK Fisika Magnetik dan Fotonik
• KK Fisika Sistem Kompleks
• KK Fisika Nuklir dan Biofisika
• KK Fisika Teoritik Energi Tinggi dan Instrumentasi

Dengan banyaknya pilihan Kelompok Keahlian tersebut, teman-teman akan lebih bebas untuk memuaskan rasa ingin tahu teman-teman dalam menguak rahasia alam ini. Apabila teman-teman tertarik dengan teori-teori fisika dan ingin suatu saat nanti menemukan suatu teori sendiri, maka Kelompok Keahlian Fisika Teoritik adalah tempatnya. Setiap Kelompok Keahlian mempunyai dosen-dosen yang sangat kompeten dalam bidangnya sehingga teman-teman tidak perlu khawatir, apabila teman-teman menemui kesulitan, maka dosen-dosen tersebut akan selalu siap membantu teman-teman. Fisika tidaklah harus identik dengan rumus, papan tulis dan coretan-coretan dalam buku catatan, bagi yang suka dengan kerja lapangan, teman-teman punya Kelompok Keahlian Fisika Sistem Kompleks yang mempelajari tentang bumi kita ini. Disini teman-teman akan banyak mempelajari tentang batuan, lapisan bumi, dan karakteristik-karakteristiknya.

Proses belajar di program studi ini tidaklah lepas dari kegiatan di laboratorium, banyak mata kuliah dari tahun pertama hingga tahun terakhir yang memberikan kesempatan kepada para mahasiswanya untuk lebih memahami apa yang dipelajari melalui praktikum di laboratorium. Laboratorium yang ada diantaranya adalah Laboratorium Fisika Dasar, Fisika Lanjut, Elektronika, Fisika Bumi, Laboratorium Komputasi, Laboratorium Biofisika, Laboratorium Semikonduktor, Laboratorium Fisika Teori.

Banyaknya tenaga pengajar yang merupakan lulusan dari universitas di luar negeri merupakan aset tersendiri bagi program studi ini. Dengan fakta ini maka akan membuka kesempatan para mahasiswa di sini untuk meneruskan studi mereka ke luar negeri. Tidak jarang para mahasiswa yang potensial diberikan rekomendasi oleh dosen pembimbing untuk meneruskan studinya di luar negeri.

Prospek Kerja

• Perminyakan dan Pertambangan :
  PERTAMINA, Total Indonesia, Caltex, Schlumberger , PT Aneka Tambang, Freeport, PT Timah. Lulusan Fisika dapat memulai bekerja sebagai seorang field engineer pada perusahaan-perusahaan ini, yang nantinya akan bisa berkembang karirnya.
• Industri Manfaktur dan Industri Telekomunikasi: PT LEN, PT INTI, Samsung, ASTRA Int. , PT Telkom, Siemens, Satelindo. Pada industri ini lulusan Fisika dapat bekerja di bagian Research and Development dan juga dapat bekerja sebagai seorang QA/QC (Quality Assurance / Quality Control) 
• Industri Keuangan dan perbankan :
  Asuransi, Danareksa, Bank . Lulusan fisika juga dapat bekerja di lembaga keuangan baik itu bidang asuransi, perbankan, maupun lembaga keuangan lainnya baik sebagai tenaga pemasar, audit internal, atau credit analyst officer.
• Industri Teknologi Informasi : DELL, Oracle, IT Professional. Banyak lulusan Fisika yang akhirnya terjun menjadi seorang professional dalam bidang IT, mereka dapat bekerja sebagai seorang software developer di berbagai perusahaan.
• Institusi Riset dan Pengembangan :
  LIPI, BATAN, BPPT. Menjadi seorang peneliti di lembaga-lembaga penelitian baik milik pemerintah maupun swasta merupakan pilihan yang bisa dipertimbangkan.
• Institusi Pendidikan
  Menjadi seorang guru atau seorang dosen bukanlah suatu hal yang sulit bagi lulusan Fisika, dengan mengabdikan diri sebagai guru/dosen, teman-teman turut membantu masa depan bangsa ini.

Sumber Artikel : itb.ac.id