Penelitian ilmu pengetahuan dasar selama beberapa abad terakhir telah banyak membuka cakrawala baru pengetahuan manusia dan melahirkan teknologi yang menyejahterakan manusia. Sebaliknya, teknologi baru itu juga memacu riset dasar lebih maju hingga terus mendorong munculnya berbagai inovasi baru.
Besarnya peranan penelitian ilmu pengetahuan dasar itu diungkapkan Sheldon Lee Glashow, penerima Hadiah Nobel Fisika tahun 1979 saat memberikan kuliah umum di Auditorium Kampus Anggrek Universitas Bina Nusantara, Jakarta, Rabu (8/2).
Glashow adalah Guru Besar Sains dan Matematika Universitas Boston, Amerika Serikat (AS), dan Guru Besar Emeritus Fisika Universitas Harvard, AS.
ADVERTISEMENT
SCROLL TO RESUME CONTENT
Nobel Fisika diperolehnya 38 tahun silam bersama Abdus Salam (1926-1996) dari Pusat Fisika Teori Internasional (ICTP) Trieste, Italia, dan Steven Weinberg dari Universitas Harvard, AS, atas usaha mereka melengkapi dan memformulasikan teori elektro-lemah.
“Penelitian dasar tidak selalu mahal,” ujar Glashow seusai kuliah umum. Beberapa penelitian yang butuh fasilitas canggih memang perlu dana besar, tetapi banyak riset yang bisa dilakukan tanpa modal besar.
Proses
Menurut Glashow, beberapa temuan besar dari penelitian dasar memang dilakukan terencana berdasar metode ilmiah yang tertib. Pola riset ini disebut Glashow sebagai model “Kantian” yang merujuk pada nama filsuf Jerman, Immanuel Kant.
Namun, banyak pula temuan yang lahir dari ketidaksengajaan. Model penelitian ini dinamai Serendipitous, yang merujuk pada kisah Tiga Pangeran dari Serendip. Penemuan dalam model ini sering kali berasal dari hal-hal yang menyenangkan atau menikmati alam, hanya dibutuhkan pikiran yang terbuka.
Lebih jauh lagi, banyak pula penemuan yang dihasilkan dari gabungan keduanya: hasil yang tidak terduga dari penelitian yang terencana. Temuan bahan peledak trinitrotoluena (TNT) dan zat penenang thalidomide adalah contohnya.
KOMPAS/ARBAIN RAMBEY–Profesor Sheldon Lee Glashow (kiri), peraih Hadiah Nobel Fisika 1979, memberikan kuliah umum di auditorium Universitas Bina Nusantara, Kebon Jeruk, Jakarta, Rabu (8/2) sore.
TNT pertama kali ditemukan pada 1863 sebagai zat pewarna kuning, bukan peledak karena daya ledaknya lebih rendah dibandingkan dengan peledak yang ada masa itu. TNT baru berfungsi sebagai peledak pada 1902 saat tentara Jerman berhasil merekayasa materi yang sebelumnya sulit meledak hingga mampu menghasilkan ledakan besar.
Sementara thalidomide, yang ditemukan pada 1954, semula merupakan obat penenang ibu hamil yang mengalami morning sickness (mual dan muntah di awal kehamilan). Namun, obat itu justru memicu kerusakan janin. Kini, zat ini digunakan pada perawatan pasien kanker dan kusta.
Meski diperoleh dari proses berbeda atau memiliki dampak yang sering kali tak terduga, berbagai penemuan ujungnya membantu manusia menyelesaikan sebagian persoalannya. Tidak sedikit pula, penemuan itu menambah indah hidup manusia.
Penemuan warna biru prusia pada 1704, ungu pucat atau mauve (1846), indigo sintetik (1897), dan sejumlah warna lain yang umumnya tidak disengaja membuat hidup manusia lebih berwarna.
Sementara itu, penemuan pemanis rendah kalori seperti sakarin (1879) dengan tingkat kemanisan 300-400 kali gula pasir dan berbagai pemanis rendah kalori lain membuat manusia tetap bisa merasakan manis sembari diet. Bahkan, sakarin pernah luas digunakan di Eropa saat krisis gula melanda selama Perang Dunia I.
Waktu lama
Selain pola penemuannya bervariasi, banyak penemuan dari penelitian dasar tak langsung diketahui manfaatnya. Sebagian besar temuan itu juga diperoleh secara tidak lengkap, hanya bagian per bagian yang dikembangkan dari temuan sebelumnya. Kondisi itu membuat banyak hasil penelitian dasar baru dipahami sebagai pengetahuan utuh setelah puluhan, bahkan ratusan tahun setelah bagian pertama ditemukan.
Salah satu contohnya adalah pengetahuan tentang spektrum elektromagnetik. Spektrum radiasi elektromagnetik itu terentang mulai dari bagian dengan panjang gelombang sangat pendek, tetapi frekuensinya paling besar, yaitu sinar gamma, hingga gelombang radio yang panjang gelombangnya paling panjang tetapi frekuensinya paling kecil.
Bagian dari spektrum ini yang bisa diamati langsung oleh indera manusia adalah cahaya tampak. Panjang gelombang cahaya tampak itu diketahui Isaac Newton pada 1704. Sementara gelombang mikro dari sinar kosmik, yang juga menjadi bagian dari spektrum gelombang elektromagnetik, baru ditemukan Arno Penzias dan Robert W Wilson pada 1964.
Meski demikian, pengetahuan manusia tentang elektromagnetisme itu tak lepas dari jasa banyak ilmuwan yang menemukan berbagai hal terkait elektrodinamika, mulai Andre-Marie Ampere (1775-1836) yang jadi bapak elektrodinamika, Michael Faraday (1791-1867), James C Maxwell (1831-1879), Wilhelm E Weber (1804-1891), atau Heinrich R Hertz (1857-1894).
“Para ahli elektromagnetik itulah yang membentuk fondasi fisika modern,” kata Glashow.
Berbagai temuan elektrodinamika itu memicu lahirnya revolusi industri kedua yang ditandai dengan hadirnya lampu listrik, motor listrik, elevator, pendingin udara, telegraf, hingga radio. Revolusi industri pertama ditandai dengan temuan mesin uap James Watt pada 1781.
“Tidak ada satu pun dari para ahli elektrodinamika itu yang jadi kaya. Namun, nama mereka abadi dalam berbagai satuan metrik,” tambahnya. Ampere (A) adalah satuan untuk arus listrik, hertz (Hz) adalah satuan frekuensi, weber (Wb) untuk fluks magnetik, dan farad (F) dari nama Faraday untuk satuan kapasitansi kapasitor.
Teknologi kedokteran
Selain memberi kemudahan bagi kehidupan manusia modern, berbagai penelitian dasar yang dikembangkan selama berabad-abad telah memberi manfaat luar biasa bagi manusia.
Penemuan sinar-X atau sinar Rontgen oleh Wilhelm C Rontgen (1845-1923) pada 1894 membantu dokter mendeteksi adanya malafungsi atau cacat dalam tubuh. Citra sinar-X dari satu sudut pandang itu kini berkembang menjadi pemindai tomografi terkomputerisasi (computed tomography/CT-scan) yang mengambil citra dengan sinar-X dari berbagai sudut berbeda.
Selain itu, penemuan siklotron atau alat pemercepat partikel oleh Ernest O Lawrence pada 1934 menghasilkan terapi penyinaran partikel (particle beam therapy) untuk mengobati sejumlah kanker. Radioterapi ini menawarkan pengobatan sel kanker yang lebih tepat dengan dosis lebih sesuai.
Ada pula penemuan penisilin pada 1928 oleh Alexander Fleming (1881-1955) yang telah melahirkan berbagai antibiotika yang kini digunakan di seluruh dunia untuk melawan infeksi. Tak hanya menyembuhkan penderita, pengembangan antibiotika itu juga mendorong pengendalian penyakit dan meningkatkan kesejahteraan manusia.
Teknologi informasi
Sains dasar pula yang mendorong perkembangan teknologi informasi (TI) yang sangat pesat saat ini. Teknologi ini diyakini akan makin memengaruhi kehidupan manusia di masa depan. TI telah mengubah pola dan kecepatan komunikasi manusia, mempercepat pemrosesan data, hingga menawarkan banyak kemudahan hidup.
Perkembangan TI tak bisa dilepaskan dari penemuan gelombang radio pada 1888, transistor yang melahirkan revolusi komputer pertama pada 1947, sirkuit terintegrasi (IC) pada 1951, serat optik pada 1966 yang memungkinkan transmisi data secara cepat, hingga penemuan world wide web (1989) yang melahirkan era informasi saat ini.
Menurut Glashow, banyak di antara penelitian dasar itu yang memperoleh Hadiah Nobel, penghargaan ilmu pengetahuan paling prestisius. Berbagai inovasi itu memang layak diganjar Nobel karena dari penelitian dasar itu lahir banyak pengetahuan baru atau aplikasi berbagai teknologi yang menguntungkan manusia.
Uniknya, kata Glashow, pengembangan teknologi itu juga makin mendorong penelitian dasar lebih lanjut. Penemuan mesin uap mendorong para ahli fisika mengembangkan ilmu termodinamika. Demikian pula penemuan superkomputer yang membuat ilmuwan bisa melakukan kalkulasi matematika tingkat tinggi secara lebih cepat dan akurat.
Menurut Glashow, penelitian ilmu pengetahuan dasar telah melahirkan sebagian besar keajaiban teknologi dalam kehidupan modern saat ini. Namun, itu bukanlah satu-satunya yang memotivasi ilmuwan, khususnya yang menekuni ilmu kosmologi atau fisika partikel.
Bagi mereka, “Sebagai ahli waris kemegahan alam, tugas manusia adalah memahami semua sifat alam, mulai dari materi terkecil hingga alam semesta,” tambahnya.–M ZAID WAHYUDI
——————
Versi cetak artikel ini terbit di harian Kompas edisi 13 Februari 2017, di halaman 14 dengan judul “Sains dan Kebajikan untuk Umat Manusia”.
