Archive

Archive for the ‘Sains’ Category

Efek Coriolis: Bukti Bumi Berputar

December 16th, 2006


Jaman sekarang ini masih ada orang yang menganggap bahwa bumi ini diam. Atau lebih parah lagi: Bumi ini datar. Bagaimana membuktikan bahwa bumi ini berputar pada porosnya ? kenyataan bahwa matahari, bulan dan benda langit lainnya terbit dan terbenam setiap harinya tampaknya tidak cukup membuktikan bahwa bumilah yang berputar (bukan sebaliknya: matahari mengelilingi bumi).

Bukti harusnya dapat diperoleh berdasarkan hasil pengamatan. Jika benar bumi berputar, pastilah ada efek atau fenomena alam sebagai hasil dari pergerakannya. Karena bumi yang berputar bukti itu harus dicari di bumi, bukan di Matahari atau benda luar angkasa lain. Ada bukti seperti ini. salah satunya “Efek Coriolis“.

Efek Coriolis melekat pada fenomena defleksi (pembelokan arah) gerak sebuah benda pada sebuah kerangka acuan yang berputar, khususnya di permukaan Bumi. Diambil dari nama seorang ilmuwan prancis: Gaspard Gustave Coriolis (1792). Pada intinya, sebuah benda yang bergerak lurus dalam kerangka yang berputar, akan terlihat berbelok oleh pengamat yang diam di dalam kerangka tersebut. Perhatikan gambar di sebelah. Titik hitam bergerak lurus dan titik merah diam di dalam kerangka berputar. Titik merah akan melihat titik hitam bergerak dengan lintasan melengkung.

Dalam pelajaran Geografi disekolah pasti kita pernah dikenalkan dengan Hukum Boys Ballot yang kurang lebih mengatakan “Angin cyclon di belahan bumi utara akan berputar berlawanan arah jarum jam, namun sebaliknya berputar searah jarum jam di belahan bumi selatan”. Mengapa? karena gerakan angin (relatif terhadap permukaan bumi) di belokkan oleh efek dari rotasi bumi. Sama seperti pada gambar diatas. Inilah yang disebut dengan gaya Coriolis. Semakin ke arah khatulistiwa, gaya coriolis makin mengecil. Itulah sebabnya angin cyclon hampir tidak pernah terjadi di wilayah khatulistiwa.

Gaya coriolis juga dapat di perlihatkan melalui experimen. Yang terkenal adalah yang disebut dengan Pendulum Foucault. Gantunglah sebuah pendulum dan ayunkan secara terus menerus. Apa yang terjadi? Arah ayun bandul tersebut lama kelamaan tidak lagi pada arah yang sama, tapi bergeser ke arah lain. Setelah satu hari atau lebih (tergantung lokasi bandul) arah ayun bandul akan kembali pada posisi awal, seakan-akan bandul diputar oleh gaya misterius. Mengapa bisa begitu? efek coriolis.

Efek coriolis diterima luas sebagai fakta ilmiah yang tak terbantah dan ini adalah bukti yang sangat akurat (karena dapat diukur dan dibuktikan, baik secara fisik maupun matematis) bahwa bumi sesungguhnya berputar pada sumbunya. Untuk lebih teliti lagi, terdapat tiga komponen gerak bumi pada kerangka insersialnya: Gerak Rotasi, Gerak Presesi dan Gerak Nutasi. Ini belum termasuk gerak revolusi (mengelilingi matahari) dan bersama-sama matahari bergerak mengelilingi pusat galaksi Bimasakti, dan seterusnya.

Sains, astro

Decompression Sicknes Pada Ikan

October 2nd, 2006

Judulnya agak aneh. Kalau anda pernah dengar, Decompression sickness adalah rasa sakit yang dialami oleh penyelam yang terburu-buru naik ke permukaan dari kedalaman air. Rasa sakit ini disebabkan oleh unsur nitrogen yang larut dalam darah secara mendadak keluar akibat perbedaan tekanan yang tiba-tiba. Mirip seperti gelembung udara yang keluar dari munuman soda. karena terjadinya di dalam pembuluh darah, hal ini menyebabkan rasa nyeri yang hebat dan dapat menyebabkan kematian. Untuk menghindarinya adalah dengan tidak cepat-cepat naik ke permukaan air.

Apa penyakit ini dapat terjadi pada ikan? secara teori mungkin saja. Secara naluri tidak ada ikan yang akan bertindak setolol penyelam yang kebelet muncul kepermukaan air, namun pada kenyataannya ikan bisa mengalami decompression sickness dengan cara lain. How?

Ingat bahwa kelarutan udara (dalam kasus ini gas nitrogen) dalam air bergantung pada tekanan dan suhu air. ada kalanya kelarutan nitrogen dalam air dan suhu air “tidak alami”. Seperti misalnya ada buangan limbah air panas dari pabrik yang ke sungai. Jika seekor ikan tiba-tiba mendapati temperatur air disekelilingnya berubah (yang menyebabkan kelarutan kadar nitrogen dalam air juga berubah) bisa mengalami decompresion sickness. Ikan bisa mati walau hanya terkena limbah panas (walaupun tidak beracun).

Mungkin anda sendiri pernah mengalaminya. ikan aquarium yang baru saja anda beli dari tukang ikan, malah pelan-pelan mati ketika di pindahkan ke akuarium di rumah. padahal ikan-ikan yang lain biasa-biasa saja. Pasti tukang ikannya lupa mengingatkan anda untuk membiarkan ikan (plus kantong plastik wadahnya) menyesuaikan diri dengan suhu air aquarium.

Demikian pula untuk kasus pembuangan limbah lumpur panas di Porong Jawa timur. Konon lumpur panas ini akan dibuang begitu saja ke laut lewat sungai porong. Panasnya saja sudah akan mengancam kehidupan ikan-ikan yang ada disana. Ini belum memperhitungkan kandungan bahan berbahaya yang ada dalam lumpur!

Sains

Welcome, Eris

September 16th, 2006

Setelah “gagal” menjadi planet ke-10, 2003UB313 kini mendapat nama resmi: Eris. Sebelumnya doi dinamai Xena oleh penemunya. Memang nama Xena bukanlah nama resmi karena yang berhak menamai Objek astronomi adalah IAU. Umumnya objek serupa planet-planet dinamai dengan nama dewa-dewi dalam mitologi Yunani dan Romawi. Sebelum resmi diberi nama, ada beberapa nama lain yang diusulkan untuk 2003UB313 ini diantaranya “Persephone” dan “Lila”

Sesuai dengan definisi planet yang baru, Eris di golongkan sebagai Planet kerdil. Diantara semua Planet kerdil yang telah ditemukan, Eris adalah yang terbesar, bahkan lebih besar dari Pluto (yang dulunya planet ke sembilan). Saat ini telah ditemukan lebih dari 50 buah Planet kerdil yang mengelilingi Matahari kita.

Nama Eris diresmikan tanggal 13 Sebtember 2006, diambil dari nama dewi Eris dalam mitologi Yunani. Dewi Eris adalah personifikasi dari “Perselisihan”, mengingatkan orang-orang bahwa dengan ditemukannya objek ini para ahli berselisih tentang definisi Planet.

Dengan demikian nama Xena untuk 2003UB313 secara resmi dicoret. Welcome aboard Eris!

Sains, astro

Pluto Turun Pangkat

August 25th, 2006

PlanetAkhirnya setelah melalui voting yang konon cukup “dramatis” akhirnya status Pluto dipastikan. Pluto bukanlah Planet. Keputusan ini mungkin mencengangkan banyak orang, terutama ketika membayangkan “efek samping” dari keputusan ini: Semua buku pelajaran yang berhubungan dengan planet, ensiklopedia, software astronomy dan sebagainya harus di perbaiki.

Sisi positif dari keputusan ini adalah akhirnya definisi planet menjadi lebih jelas. Sebelum ini tidak ada definisi yang pasti apa syarat-syarat sebuah benda disebut dengan planet? Berdasarkan sejarah astronomi, Planet adalah benda langit kedudukannya yang berpindah-pindah diantara bintang-bintang (Jika di lihat dari Bumi). Makanya disebut Planet yang artinya “pengembara”. Berdasarkan definisi ini matahari dan bulan adalah Planet(!) Plus lima lainnya: merkurius, venus, mars, Yupiter dan Saturnus. Ada tujuh buah planet yang didefinisikan pada masa lalu. Bumi dianggap bukan planet dan sisanya (neptunus dan Uranus) belum ditemukan. Seiring dengan berkembangnya pengetahuan di bidang astronomy, akhirnya diketahui semua planet diatas (kecuali Bulan dan matahari) beredar mengelilingi Matahari. Akhirnya matahari dan bulan di “lengserkan” dari jajaran planet. Semua planet yang tersisa mempunyai kesamaan: beredar mengelilingi matahari. Apa semua yang mengelilingi matahari disebut Planet? tidak juga, ada asteroid, komet yang juga mengelilingi matahari namun tidak disebut planet. Istilah planet hanya bermakna historis dari planet-planet yang telah ditemukan.

Dan pluto menjadi korban. Ketika ditemukan, orang-orang menganggap bahwa pluto sama seperti “planet yang lain”, namun beberapa tahun terakhir ditemukan pluto-pluto lain, sebagian berukuran mendekati bahkan melebihi ukuran pluto. Perdebatan mengenai status benda-benda ini berakibat dipertanyakannya status pluto hingga akhirnya diambil keputusan pada 25 Agustus lalu.

Satu hal lain, mungkin agak menggelikan tapi pasti banyak ditanya oleh orang awam atau anak-anak: “kalau Pluto bukan planet, lalu apa?” IAU mendefiniskan sebuah istilah baru yaitu “Planet kerdil” (dwarf planet). Istilah ini juga kudu disosialisasikan dalam ranah ilmu pengetahuan.

Walau bagaimanapun Pluto “pernah” menjadi planet dan ini adalah kenyataan sejarah. Masalah revisi-merevisi sudah biasa di dunia nyata (terutama bidang IT) heheh..

Referensi:
IAU Website

Posting berkaitan:
Planet ke-10
Planet ke-12

Sains, astro

Planet ke-12

August 16th, 2006

Tampaknya jumlah planet dalam tatasurya kita akan bertambah. Saat ini hanya dikenal sembilan buah planet: Merkurius, venus, Bumi, Mars, Yupiter, Saturnus Uranus, Neptunus dan Pluto. Namun para ilmuwan yang tergabung dalam IAU (International Astronomical Union) merencanakan akan menambah tiga buah “planet baru” yaitu Ceres, Charon dan Xena (UB313). Tiga objek ini bukanlah pendatang baru. Ceres selama ini dikenal sebagai sebuah asteroid (dan merupakan yang terbesar). Charon sebenarnya adalah satelit Pluto. Ilmuwan cenderung memandang Pluto-Charon sebagai system planet ganda, dibanding sebagai planet-bulan. Xena atau UB313 baru ditemukan sekitar dua tahun lalu. Diklasifikasikan sebagai salah satu objek TNO (Trans Neptunian Object) dan dipercaya berukuran lebih besar dari Pluto.

Selamat Jadi planet yaa? Makan-makan… :)

Sumber:
Solar system to welcome three new planets

Posting berkaitan:
Planet ke Sepuluh

Sains, astro

Most Recent Common Ancestor

August 13th, 2006

Most Recent Common Ancestor (MRCA) sebuah istilah ilmiah yang dapat artikan (dalam bahasa indonesia) sebagai leluhur dari semua manusia yang hidup saat sekarang ini. MRCA bukan diasosiasikan dengan Manusia pertama, karena bisa jadi MRCA memiliki leluhur lagi. Dengan demikian MRCA manusia yang hidup beberapa ribu tahun yang lalu tidak sama dengan MRCA manusia yang hidup sekarang dan belum tentu juga sama dengan manusia yang akan hidup ribuan tahun yang akan datang. Bisa jadi anda adalah MRCA bagi manusia yang hidup beberapa ribu tahun yang akan datang jika garis keturunan semua orang yang hidup saat ini putus semua kecuali garis keturunan anda (dan kiamat belum datang juga).

Secara ilmiah tidak mungkin mencari siapakah gerangan MRCA, namun beberapa teknik dan metode analisa DNA telah dikembangkan untuk menghitung masa hidupnya. Pencarian MRCA dapat di bagi menjadi dua yaitu berdasarkan garis ayah (patrilineal) dan garis ibu (matrilineal). Pencarian berdasarkan garis ayah didasarkan pada analisa DNA di kromosom Y. Kalau masih ingat pelajaran biologi SMA, Kromosom Y hanya ada pada individu laki-laki dan pasti diwariskan dari ayah. Bagaimana dengan garis ibu? bukan analisa DNA dalam kromosom X (karena kromosom X juga diwariskan dari ayah untuk anak perempuan), melainkan analisa DNA dalam mitochondria. Para ahli telah memastikan bahwa DNA dalam mitochondria setiap individu pastilah di wariskan dari ibu bukan dari ayah.

MRCA dari garis ayah disebut dengan Y-Chromosomal Adam dan MRCA dari pihak ibu dengan nama Mitochondria Eve (hawa). Sebelum di komplain saya akan jelaskan bahwa Adam dan hawa disini hanyalah istilah, bukan merujuk kepada oknum (individu) aslinya yaitu Nabi adam dan Siti Hawa. Artikel ini, walaupun ada sangkut-pautnya, tidak membicarakan Leluhur kita tersebut.

Dan apa hasilnya?
menurut analisa, Y-Chromosomal Adam hidup antara 60.000 hingga 90.000 tahun yang lalu, sementara Mitochondria eve diperkirakan sekitar 150.000 tahun yang lalu.
Mengapa bisa perbedaannya sampai beberapa puluh ribu tahun? Terlepas dari metoda perhitungan yang masih debatable, bisa jadi memang telah terjadi putus generasi laki-laki (dan mungkin ini telah terjadi tidak hanya sekali). Mudah dipahami. Jika anda laki-laki namun tidak memiliki keturunan laki-laki (atau semua keturunan laki-laki anda tidak memiliki keturunan laki-laki lagi) maka garis keturunan patrilineal anda akan tamat. Apalagi para ahli memperkirakan bahwa umat manusia pernah mengalami krisis “hampir punah”, yaitu ketika terjadinya supervolcano, letusan vulkanik maha hebat, ribuan kali lebih dahsyat dari letusan krakatau dan tambora abad ke-19 lalu. Letusan yang dimaksud adalah terbentuknya danau toba di sumatra utara yang terjadi sekitar 70.000 tahun yang lalu. Pada saat itu diperkirakan umat manusia diseluruh dunia hanya tinggal dua ribuan orang saja. Dan bukannya tidak mungkin banyak terjadi putus garis patrilineal.

Kebalikan dari garis patrilineal, garis matrilineal akan berakhir jika seorang wanita tidak melahirkan anak atau anaknya lelaki semua. Agak sedikit mengherankan bahwa matrilineal lebih bertahan dari garis patrilineal, apakah karena kutukan nabi adam?

Sains

Sensitifnya Arah Kiblat

August 3rd, 2006

kiblat
Menarik membaca artikel republika yang berjudul Sensitifnya Arah Kiblat. Artikel tersebut menceritakan persoalan arah kiblat yang terukur melalui kompas yang ternyata berbeda-beda antara mesjid satu dengan lainnya, setidaknya ada tiga pilihan, 9, 8.5 atau 7.5. Mungkin kebanyakan mesjid yang didirikan di indonesia mengukur arah kiblat berdasarkan arah yang ditunjukkan kompas. Saya sendiri boleh dibilang tidak pernah menggunakan kompas untuk menentukan arah kiblat, jadi tidak paham maksud dari angka-angka diatas.

Mengutip dari artikel tersebut:

Jamaah ini seorang insinyur, yang setahun ini relatif setia shalat di masjid. Tetapi kemudian ia menemukan satu peta dunia dengan judul US/UK World Magnetic Chart -Rpoch 2000 Declination- Main Field (D). Di situ digambarkan bahwa Indonesia berada pada garis O, dan kalau ditarik garis lurus ke barat, maka menurut penghitungan ini arah kiblat masjid yang sekarang ini menuju ke Tanzania atau Zanzibar di Afrika Timur. Dia dan putera-puteranya pun memilih shalat di rumah.

Mungkin yang dimaksud peta yang ini. Memang sebagian besar wilayah indonesia masuk zona deklinasi “0″, namun perlu diketahui bahwa peta tersebut adalah peta global. Tergantung sifat batuan di suatu wilayah, ada kalanya suatu wilayah mempunyai medan magnet yang kuat namun arahnya tidak sama dengan arah medan magnet bumi secara global. Hal ini menyebabkan banyak wilayah belum tentu deklinasinya sama dengan peta global diatas. Dibutuhkan peta lokal untuk menentukan deklinasi wilayah tertentu dan saya belum menemukan untuk wilayah Jakarta. Sebagai contoh bandingkan peta magnet wilayah amerika ini dengan global map diatas. Sangat berbeda bukan? Saya pernah mengukur arah utara dengan kompas (di Jakarta) dan saya pastikan ada selisih yahg cukup signifikan antara utara yang ditunjukkan kompas (magnetic north) dengan “Utara Benar” (true north).

Masalah kedua adalah kata “kalau ditarik garis lurus ke barat“, bagaimana menarik garis ini? Jika anda menarik garis lurus dari Jakarta ke Mekkah diatas Peta, arah yang anda dapat bukanlah arah yang sesungguhnya! Mengapa? karena bumi bulat, sementara peta adalah proyeksi Bumi dalam dua dimensi. Dengan demikian akan ada distorsi jika anda menarik garis lurus di atas peta kemudian diproyeksikan di bola bumi. Garis yang demikian ini disebut dengan rhumb line atau loxodrom. Jika anda naik pesawat dari Jakarta mengikuti arah ini, anda tidak akan melewati kota Mekkah, alih-alih malah sampai ke kutub utara. Koq bisa? coba baca-baca artikel wikipedia.

Untuk menghitung sudut bearing (sudut antara arah “utara benar” dengan objek tujuan) harus dilakukan dengan matematika bola. Daripada hitung sendiri (dan belum tentu benar) anda bisa gunakan software ini untuk menghitung bearing kota anda dengan Ka’bah. Sebagai informasi, Ka’bah terletak pada koordinat 39o 49′ 34″ BT; 21o 25′ 21″ LU). Rumah saya di daerah Tanjung Priuk berada pada koordinat 106o 53′ 12 BT ; 6o 7′ 12″LS. Berdasarkan perhitungan dengan software diatas sudut bearing adalah 295,12o (dihitung dari utara berputar searah jarum jam) atau Jika kita menghadap ke barat, geser sebesar 25,12o ke arah utara (true north). Inilah arah kiblat dari Tanjung Priuk Jakarta. Untuk wilayah anda, silahkan hitung sendiri.

Menurut saya cara yang paling mudah menentukan arah kiblat adalah gunakan metode matahari, dan pada saat itu (kalau punya) kalibrasi kompas anda. Atau jika anda bisa mengukur perbedaan antara “utara magnet” dengan “utara benar” seharusnya arah kiblat dengan mudah bisa di tentukan.

Terakhir sebagai penutup, saya ingin mengutip sebuah ayat
Dan kepunyaan Allah-lah timur dan barat, maka kemanapun kamu menghadap di situlah wajah Allah. Sesungguhnya Allah Maha Luas (rahmat-Nya) lagi Maha Mengetahui“. (Al baqarah: 115).

Jadi yang bener 9, 8.5 atau 7.5? waduh maaf… saya ga punya kompas.

Islam, Sains, astro

Awan Gempa

July 20th, 2006

AwanMinggu ini dalam kurun waktu kurang dari tiga hari berturut-turut telah terjadi gempa sebanyak dua kali di wilayah selatan Jawa. Saya pribadi tidak merasakan apa-pun. Saat gempa pertama terjadi saya sedang dalam perjalanan di mobil, sementara gempa kedua saya sedang berselancar internet di kantor, juga tidak merasakan apa-apa. Kekagetan saya adalah ketika membaca berita di detik bahwa 5 menit sebelumnya telah terjadi gempa.

Yang menarik perhatian adalah, dalam beberapa kali gempa yang terjadi di Indonesia, terdapat penampakan awan memanjang. Fenomena ini paling banyak disaksikan oleh masyarakat menjelang terjadi gempa di Yogya, juga banyak di bahas di milis-milis. Apakah ada hubungan antara gempa dengan munculnya awan gempa?

Dari berita di detik BMG membantah adanya hubungan antara awan dengan gempa. Namun ternyata ada peneliti bernama Zhonghao Shou yang menghubungkan antara penampakan awan dengan akan datangnya gempa bumi. Dalam situsnya zhonghou menjelaskan bahwa ia telah melakukan beberapa kali prediksi tentang akan adanya gempa bumi berdasarkan penampakan awan melalui citra satelit. Sebagian Besar ramalannya terbukti benar. Terjadinya awan menjelang terjadinya gempa dijelaskan secara ilmiah bahwa gerakan batuan di lapisan kerak bumi melepaskan panas yang cukup dapat menghasilkan “awan Gempa”. bentuk awan ini cukup khas. Dalam situs tersebut di tampilkan beberapa foto awan gempa yang pernah tertangkap kamera.

Dengan penelitan yang lebih seksama, dimungkinkan dimasa depan bencana gempa bumi dapat diramalkan dengan akurat? semoga saja.

Update 26/07/2006
Ternyata Masalah awan gempa ini masih kontroversi. Silahkan baca diskusi menarik tentang masalah ini.

Sains