Sejarah Terciptanya Ilmu Sains (Part 2)

 Selamat datang lagi ke blog saya, saya akan menyajikan informasi lagi tentang sejarah ilmu Sains. Berikut adalah lanjutan yang kemarin.

Archimedes menggunakan metode penghabisan untuk memperkiran nilai.

 Warisan penting periode ini termasuk kemajuan substansial dalam pengetahuan faktual, terutama dalam anatomi, zoologi, botani, mineralogi, geografi, matematika dan astronomi; kesadaran akan pentingnya permasalahan ilmiah tertentu, khususnya yang berkaitan dengan masalah perubahan dan penyebabnya, dan pengakuan terhadap pentingnya penerapan metodologi matematika untuk fenomena alam dan dalam melakukan penelitian empiris Pada zaman Helenistik para pelajar sering menggunakan prinsip-prinsip yang dikembangkan dalam pemikiran sebelumnya di Yunani: Penerapan matematika dan penelitian empiris yang disengaja, dalam penyelidikan ilmiah mereka.   Dengan demikian, tampak jelas garis pengaruh yang tak terputus dari Yunani kuno dan filsuf Helenistik kuno, sampai ke para filsuf Muslim abad pertengahan dan ilmuan Islam, sampai ke Eropa Renaisans dan Abad Pencerahan, sampai ke sains sekuler pada masa modern. Baik alasan atau penyelidikan tidak bermula dari Yunani Kuno, tetapi metode Sokrates bermula dari sana, bersamaan dengan ide tentang Bentuk, kemajuan besar dalam geometri, logika, dan ilmu-ilmu alam. Menurut Benjamin Farrington, mantan Profesor Klasik di Universitas Swansea:

"Manusia telah menimbang selama ribuan tahun sebelum Archimides mengerjakan hukum keseimbangan, mereka pasti telah memiliki pengetahuan praktis dan intuisi dari prinsip-prinsip yang terlibat. Apa yang Archimedes lakukan adalah memilah implikasi teoretis dari pengetahuan praktis ini dan menyajikannya dalam sebuah badan pengetahuan sebagai sebuah sistem koheren secara logis."

dan lagi:

"Dengan takjub kita menemukan diri kita di ambang sains modern. Juga tidak seharusnya bahwa dengan beberapa trik terjemahan, ekstraksi tersebut telah memberikan udara modernitas. Jauh dari itu. Perbendaharaan kata dari tulisan ini dan gaya tulisannya adalah sumber dari perbendaharaan kata kita sendiri dan gaya yang telah diturunkan."

  Skema mekanisme Antikythera 

 (150-100 SM).

Bentuk oktahedral dari sebuah berlian.

 Astronom Aristarcus dari Samos adalah orang pertama yang diketahui mengusulkan model heliosentris dari tata surya, sedangkan ahli geografi Eratosthenes secara akurat menghitung keliling Bumi. Hipparcus (sekitar 190 - 120 SM) memproduksi katalog bintang sistematis yang pertama. Tingkat pencapaian dalam astronomi dan rekayasa Helenistik secara mengesankan ditunjukkan oleh mekanisme Antikythera (150-100 SM), sebuah komputer analog untuk menghitung posisi planet. Artefak teknologi dengan kompleksitas yang sama tidak muncul lagi sampai abad ke-14, ketika jam astronomimekanik muncul di Eropa. 

 Dalam pengobatan, Hippocrates (sekitar 460 - 370 SM) dan para pengikutnya adalah yang pertama menjelaskan banyak penyakit dan kondisi medis dan mengembangkan Sumpah Hippocratic untuk dokter, masih relevan dan digunakan sampai saat sekarang. Herophilos (335-280 SM) adalah orang pertama yang mendasarkan kesimpulannya pada pembedahan tubuh manusia dan menjelaskan menggambarkan sistem saraf. Galen (tahun 129 - sekitar 200 M) melakukan banyak operasi yang berani -- termasuk operasi otak dan mata -- yang tidak dicobakan lagi selama hampir dua ribu tahun.

 Salah satu fragmen tertua dari Elemen Euclid, ditemukan di Oxyrhynchus dan berusia sekitar 100 M.

 Matematikawan Euclid meletakkan dasar-dasar ketelitian matematika dan memperkenalkan konsep definisi, aksioma, teorema dan pembuktian; masih digunakan sampai saat sekarang dalam Elements-nya, dianggap sebagai buku yang paling berpengaruh yang pernah ditulis. Archimedes dianggap sebagai salah satu matematikawan terbesar sepanjang masa, dia diakui lewat penggunaan metode penghabisan untuk menghitung luas parabola dengan penjumlahan terbatas, dan memberikan perkiraan yang sangat akurat dari Pi. Dia juga dikenal dalam fisika untuk meletakkan dasar-dasar hidrostatika, statika, dan penjelasan dari prinsip tuas.

 Theoprathus menulis beberapa deskripsi awal tanaman dan hewan, menetapkan taksonomi pertama dan melihat mineral dalam hal sifat mereka seperti kekerasan. Pliny The Elder menghasilkan salah satu ensiklopedia terbesar tentang dunia alam pada tahun 77 M, dan harus dianggap sebagai penerus sah dari Theophrastus. Sebagai contoh, ia secara akurat menggambarkan bentuk oktahedral dari berlian, dan menyebutkan bahwa debu berlian digunakan oleh pengukir untuk memotong dan memoles permata lain karena kekerasannya. Penemuannya tentang pentingnya bentuk kristal adalah prekursor kristalografi modern, selain juga menyebutkan berbagai mineral lainnya mendahului mineralogi. Dia juga menemukan bahwa mineral lain memiliki karakteristik bentuk kristal, tetapi dalam satu contoh, mencampurkan sifat kristal dengan pekerjaan para pemotong perhiasan. Dia juga yang pertama mengenali bahwa amber adalah resin fosil dari pohon pinus karena ia telah melihat sampel-sampel dengan serangga yang terperangkap di dalamnya.

Sains di India

 India kuno adalah pendahulu dalam metalurgi, sebagaimana dibuktikan oleh besi-tempa Pilar Dhelhi.

 Matematika: Jejak awal pengetahuan matematika di anak benua India muncul dengan Peradaban Lembah Indus (sekitar milenium ke-4 SM - sekitar milenium ke-3 SM.). Orang-orang peradaban ini membuat batu bata yang dimensi-nya berada dalam proporsi 4:2:1, dianggap menguntungkan bagi stabilitas struktur bata. Mereka juga berusaha untuk membakukan pengukuran panjang sampai pada tingkat akurasi yang tinggi. Mereka merancang penggaris -- penggaris Mohenjo-daro -- yang panjang unit-unitnya (sekitar 1,32 inci atau 3,4 cm) dibagi menjadi sepuluh bagian yang sama. Batu bata yang diproduksi di Mohenjo-daro kuno sering memiliki dimensi yang merupakan kelipatan dari unit panjang ini.

Astronom dan matematikawan India, Aryabhata (476-550), dalam bukunya aryabhatia (499 MS) memperkenalkan sejumlah fungsi trigonometri (termasuk sinus, versine, kosinus dan sinus invers), tabel trigonometri dan teknik-teknik dan alg. Pada tahun 628 M, Brahmagupta menyatakan bahwa gravitasi adalah suatu kekuatan tarik-menarik. Dia juga secara gamblang menjelaskan penggunaan nol baik sebagai pengganti dan sebagai digit desimal, bersama dengan sistem angka Hindu-Arab yang sekarang digunakan secara universal di seluruh dunia. Terjemahan bahasa Arab dari teks kedua astronom tersebut kemudian berada di dunia islam memperkenalkan apa yang akan menjadi angka arab ke Dunia Islam pada abad ke-9. Selama abad ke-14 sampai abad ke-16, Sekolah astronomi dan matematika Kerala membuat kemajuan yang signifikan dalam astronomi dan terutama matematika, termasuk bidang-bidang seperti trigonomet dan analisis. Secara khusus, Madhava dari Sangamagrama dianggap sebagai "pendiri analisis matematika". 

 Astronomi: Teks pertama yang menyebutkan konsep astronomi berasal dari Veda sastra religius India  Menurut Sarma (2008): "Kita menemukan di Rigveda spekulasi cerdas tentang asal usul alam semesta dari ketiadaan, konfigurasi alam semesta, bumi yang bulat, dan tahun dari 360 hari dibagi menjadi 12 bagian yang sama dari 30 hari masing-masingnya dengan bulan kabisat berkala". Dua-belas bab pertama dari Siddhanta Shiromani, ditulis oleh Bhaskara pada abad ke-12, mencakup topik seperti: rata-rata bujur planet-planet, bujur sebenarnya dari planet, tiga permasalahan rotasi diurnal, syzygies, gerhana bulan, gerhana matahari, lintang planet-planet, terbit dan pengaturan, bulan sabit, konjungsi planet-planet satu sama lain, konjungsi planet-planet dengan bintang tetap, dan patas dari matahari dan bulan. Tiga-belas bab dari bagian kedua menjelaskan dari sifat bola, serta perhitungan astronomi dan trigonometri yang signifikan berdasarkan sifat tersebut.

Risalah astronomi Nilakantha Somayaji yaitu Tantrasangraha mirip dengan sistem Thyconic yang diajukan oleh Tycho Brahe telah menjadi model astronomi paling akurat sampai pada masa Johannes Kepler pada abad ke-17.

Linguistik: Beberapa kegiatan linguistik awal dapat ditemukan di Zaman Besi India (1 milenium SM) dengan analisis Bahasa Sansekerta untuk tujuan pembacaan yang benar dan interpretasi teks-teks Weda. Ahli bahasa Bahasa Sansekerta yang paling menonjol adalah Panini (sekitar 520-460 SM), yang tata bahasanya merumuskan sekitar 4.000 aturan yang bersama-sama membentuk tata bahasa generatif yang padat dari bahasa Sansekerta. Melekat dalam pendekatan analitik-nya adalah konsep fonem, morfem, dan akar.

Pengobatan: Penemuan kuburan Neolitik di tempat yang sekarang dikenal dengan Pakistan memperlihatkan bukti dari proto-kedokteran-gigi di antara budaya pertanian awal. Ayurweda adalah sistem pengobatan tradisional yang berasal dari India kuno sebelum 2500 SM, dan sekarang dipraktekkan sebagai bentuk pengobatan alternatif di bagian lain dunia. Teks yang paling terkenal adalah Ssrutasamahita dari Susruta, yang terkenal karena menggambarkan prosedur pada berbagai bentuk operasi, termasuk operasi hidung, perbaikan lobus telinga yang robek, perineum litotomi, operasi katarak, dan beberapa pemotongan dan prosedur bedah lainnya.

Metalurgi: Baja Wootz, wadah dan tahan karat ditemukan di India, dan banyak diekspor ke dunia Mediterania klasik. Hal itu diketahui dari Pliny the Elder sebagai zat besi indicum. Baja Wootz India dihargai tinggi di Kekaisaran Romawi, yang sering dianggap sebagai yang terbaik. Setelah di Zaman Pertengahan, baja tersebut diimpor di Suriah untuk memproduksi dengan teknik khusus "Baja Damaskus" pada tahun 1000.

Orang Hindu unggul dalam pembuatan besi, dan dalam mempersiapkan bahan-bahan bersama dengan penyatuan untuk mendapatkan semacam besi lunak yang biasanya bergaya baja India (Hindiah). Mereka juga memiliki bengkel dimana yang ditempa adalah pedang paling terkenal di dunia.

- Henry Yule dikutip dari orang Arab abad ke-12, Edrizi

Sains di Cina

 Survei Lui Hui pada pulau laut

Matematika: Dari awal orang Cina menggunakan sistem desimal posisional pada papan penghitungan untuk menghitung. Untuk mengungkapkan angka 10, sebuah batang tunggal ditempatkan di kotak kedua dari kanan. Bahasa lisan menggunakan sistem yang mirip dengan bahasa Indonesia: misalnya, empat ribu dua ratus tujuh. Tidak ada simbol yang digunakan untuk nol. Pada abad ke-1 SM, angka negatif dan pecahan desimal digunakan dan The Nine Chapters of the Mathematical Art  mengikutkan metode untuk mengekstraksi akar orde tinggi dengan metode Horner dan memecahkan persamaan linear dengan Teorema Pythagoras. Persamaan kubik dipecahkan pada Dinasti Tang dan solusi dari persamaan orde lebih tinggi dari 3 muncul pada cetakan tahun 1245 M oleh Chi'in Chiu-Cao. Segitiga Pascal untuk koefisien binomial dijelaskan sekitar tahun 1100 oleh Jia Xian.

Meskipun upaya pertama pada aksiomatisasi geometri muncul di kanon Mohist pada tahun 330 SM, Liu H mengembangkan metode geometri aljabar pada abad ke-3 M dan juga menghitung Pi sampai 5 angka. Pada tahun 480, Zu Chogzhi memperbaiki hal tersebut dengan menemukan rasio yang menjadi nilai yang paling akurat selama 1200 tahun.

 Salah satu peta bintag dari Su Song Xin Yi Xiang Fa Yao diterbitkan pada tahun 1092, menampilkan proyeksi asilindris mirip dengan proyeksi Mercator dan mengkoreksi posisi dari bintang utara berkat pengamatan astronomi dari Shen Kuo.

Astronomi: Pengamatan astronomi dari China merupakan urutan kontinu terpanjang dari setiap peradaban dan mengikutkan pencatatan bintik matahari (112 catatan dari tahun 364 SM), supernova (1054), lunar dan gerhana matahari. Pada abad ke-12, mereka bisa cukup akurat memprediksi gerhana, tetapi pengetahuan ini hilang selama dinasti Ming, sehingga Jesuit Matteo Ricci mendapatkan banyak keuntungan pada tahun 1601 dengan prediksinya. Sejak tahun 635 astronom Cina telah mengamati bahwa ekor komet selalu menunjuk menjauh dari matahari.

Dari zaman dahulu, orang Cina menggunakan sistem khatulistiwa untuk menggambarkan langit dan peta bintang tahun 940 digambar menggunakan sebuah proyeksi silinder (Mercator). Penggunaan sebuah bola dunia tercatat dari abad ke-4 SM dan sebuah bola permanen terpasang di sumbu khatulistiwa sejak tahun 52 SM. Pada tahun 125 M Zhang Heng menggunakan tenaga air untuk memutar bola supaya tepat waktu. Hal tersebut termasuk cincin untuk meridian dan ekliptika. Pada tahun 1270 mereka telah memasukkan prinsip-prinsip Torquetum Arab.

Sebuah replika modern seismometer Zhang Heng dari 132 M

 Seismologi: Untuk lebih mempersiapkan bencana, Zhang Heng menemukan sebuah seismometerpada tahun 132 M yang memberikan peringatan instan kepada pihak berwenang di ibukota Luoyang bahwa gempa bumi terjadi di lokasi yang ditunjukkan oleh arah kardinal atau ordinal tertentu. Meskipun tidak ada getaran yang bisa dirasakan di ibukota ketika Zhang mengatakan kepada pengadilan bahwa gempa baru saja terjadi di barat laut, sebuah pesan segera datang setelah itu bahwa gempa bumi memang melanda 400 km (248 mil) sampai 500 km (310 mil) barat laut dari Luoyang (sekarang Gansu). Zhang menyebut perangkatnya 'alat untuk mengukur angin musiman dan pergerakan bumi (Houfeng Didong yi 候 风 地动 仪), dinamakan demikian karena dia dan orang lain berpikir bahwa gempa bumi kemungkinan besar disebabkan oleh kompresi besar dari udara yang terjebak. Lihat seismometer Zhang untuk rincian lebih lanjut.

 Ada banyak kontributor terkemuka untuk bidang sains Cina sepanjang zaman. Salah satu contoh terbaik adalah Shen Kuo (1031-1095), seorang ilmuwan polymath dan negarawan yang pertama menggambarkan kompas ber-jarum-magnetik yang digunakan untuk navigasi, menemukan konsep utara sejati, meningkatkan desain gnomon astronomi, bola dunia, tabung penglihatan, dan clepsydra (jam air), dan menggambarkan penggunaan galangan untuk memperbaiki perahu. Setelah mengamati proses alami dari genangan lanau dan menemukan fosil laut di Pegunungan Taihang (ratusan mil dari Samudera Pasifik), Shen Kuo menyusun teori pembentukan tanah, atau geomorfologi. Ia juga mengadopsi teori perubahan iklim secara bertahap di daerah-daerah dari waktu ke waktu, setelah mengamati bambu yang membantu yang ditemukan di bawah tanah di Yan'an, provinsi Shaanxi. Jika bukan karena tulisan Shen Kuo, karya arsitektur Yu Hao akan sedikit diketahui, bersama dengan penemu mesin cetak jenis bergerak, Bi Sheng (990-1051).      

 Su Song (1020-1101), seangkatan dengan Shen, juga seorang polymath brilian, seorang astronom yang menciptakan sebuah atlas langit dari peta bintang, menulis sebuah risalah farmasi dengan subyek terkait botani, zoologi, mineralogi, dan metalurgi, dan telah mendirikan sebuah menara jam astronomi besar di kota Kaifeng tahun 1088. Untuk mengoperasikan pendirian bola dunia tersebut, menara jam itu menggunakan sebuah mekanisme pengatur gerakan dan penggunaan tertua di dunia dari transmisi-tenaga rantai penggerak tak berakhir.

 Misi Yesuit Cina dari abad ke-16 dan ke-17 "belajar untuk menghargai prestasi ilmiah dari budaya kuno dan membuat mereka dikenal di Eropa. Melalui korespondensi mereka, ilmuwan Eropa pertama kali belajar tentang sains dan budaya China." Pemikiran akademisi Barat terhadap sejarah teknologi dan sains Cina digalvanisasi oleh karya Joseph Needham dan Needham Research Institute. Di antara prestasi teknologi China adalah, menurut sarjana Inggris Needham, detektor seismologi awal (Zhang Heng pada abad ke-2), yang globe langit bertenaga air (Zhang Heng), korek api, penemuan independen dari sistem desimal, galangan, kaliper geser, pompa piston aksi ganda, besi cor, tanur tinggi, besi bajak, benih bor multi-tabung, gerobak dorong, jembatan gantung, mesin penampi, kipas berputar, parasut, gas alam sebagai bahan bakar, peta garis-menonjol, baling-baling, busur panah, dan bahan bakar roket padat, roket multitahap, tali kekang kuda bersama dengan kontribusi dalam logika, astronomi, pengobatan dan bidang lainnya.

 Namun, faktor budaya mencegah prestasi Cina ini berkembang menjadi apa yang kita sebut "sains modern". Menurut Needham, mungkin kerangka religius dan filosofis intelektual Cina yang membuat mereka tidak dapat menerima ide-ide hukum alam:

 Bukannya tidak ada keteraturan dalam alamnya orang Cina, tapi karena ia bukanlah keteraturan yang ditasbihkan oleh makhluk rasional pribadi, dan oleh karena itu tidak ada keyakinan bahwa seorang yang rasional mampu menyebutkan dengan bahasa bumi mereka aturan-aturan kode ilahi yang mana mereka sabdakan sepanjang waktu. Para Taois, tentu saja, akan mencemooh gagasan seperti itu karena terlalu naif bagi kesederhaan dan kompleksitas dari alam semesta yang mereka intuisikan.