Isaac Newton: Penemu Hukum Gravitasi dan Bapak Fisika Klasik
Dalam sejarah ilmu pengetahuan, nama Isaac Newton bersinar sebagai salah satu tokoh paling berpengaruh sepanjang masa. Ia bukan hanya seorang ilmuwan jenius, tetapi juga seorang matematikawan, astronom, dan filsuf alam yang meletakkan fondasi bagi fisika klasik modern. Melalui karyanya yang monumental—terutama hukum gerak dan hukum gravitasi universal—Newton mengubah cara manusia memahami alam semesta, dari gerak benda di Bumi hingga lintasan planet di langit.
Artikel ini akan mengupas kehidupan Isaac Newton, kontribusi ilmiahnya yang revolusioner, serta warisan abadinya dalam dunia sains dan pemikiran modern.
Profil Singkat Isaac Newton
Isaac Newton lahir pada 25 Desember 1642 (menurut kalender Julian yang berlaku di Inggris saat itu; setara dengan 4 Januari 1643 menurut kalender Gregorian) di Woolsthorpe, Lincolnshire, Inggris. Ayahnya meninggal sebelum ia lahir, dan ibunya menikah lagi saat Newton masih kecil, membuatnya dibesarkan oleh neneknya.
Ia menempuh pendidikan di Trinity College, University of Cambridge, di mana bakat luar biasanya dalam matematika dan filsafat alam mulai terlihat. Masa kuliahnya sempat terganggu oleh wabah pes (1665–1666), yang memaksa universitas ditutup. Namun justru pada masa isolasi di desa inilah Newton menghasilkan beberapa ide paling brilian dalam hidupnya—periode yang kemudian dikenal sebagai “annus mirabilis” (tahun ajaib).
Selain sebagai ilmuwan, Newton juga menjabat sebagai Master of the Royal Mint (pengelola percetakan uang kerajaan) dan menjadi presiden Royal Society selama 24 tahun. Ia wafat pada 20 Maret 1727 dan dimakamkan di Westminster Abbey—penghormatan tertinggi bagi tokoh nasional Inggris.
Hukum Gerak Newton: Fondasi Fisika Klasik
Salah satu kontribusi terbesar Newton adalah perumusan tiga hukum gerak, yang menjadi pilar utama mekanika klasik. Ketiga hukum ini pertama kali dipublikasikan dalam karyanya yang legendaris, “Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica” (Prinsip Matematika Filsafat Alam), yang diterbitkan pada tahun 1687—dikenal luas sebagai “Principia”.
Berikut tiga hukum gerak Newton:
- Hukum I (Hukum Inersia)
“Benda yang diam akan tetap diam, dan benda yang bergerak akan terus bergerak lurus beraturan, kecuali jika ada gaya luar yang bekerja padanya.”
Hukum ini menggantikan pandangan Aristoteles bahwa gerak memerlukan penyebab terus-menerus, dan menekankan konsep inersia. - Hukum II (Hukum Percepatan)
“Percepatan suatu benda berbanding lurus dengan gaya total yang bekerja padanya dan berbanding terbalik dengan massanya.”
Dirumuskan sebagai F = m·a, hukum ini menjadi dasar analisis dinamika dalam fisika modern. - Hukum III (Aksi-Reaksi)
“Untuk setiap aksi, selalu terdapat reaksi yang sama besar dan berlawanan arah.”
Hukum ini menjelaskan interaksi antar benda dan menjadi kunci dalam memahami sistem mekanis kompleks.
Hukum Gravitasi Universal: Menghubungkan Langit dan Bumi
Salah satu kisah paling terkenal dalam sejarah sains adalah tentang apel yang jatuh di kepala Newton. Meski kemungkinan besar hanya metafora, kisah ini menggambarkan momen ketika Newton menyadari bahwa gaya yang menarik apel ke Bumi mungkin sama dengan gaya yang menahan Bulan tetap mengorbit Bumi.
Dari pemikiran ini, ia merumuskan Hukum Gravitasi Universal:
“Setiap partikel di alam semesta saling menarik satu sama lain dengan gaya yang berbanding lurus dengan hasil kali massa keduanya dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara keduanya.”
Rumusnya:
F=Gr2m1m2
Di mana:
- F = gaya gravitasi
- G = konstanta gravitasi universal
- m1,m2 = massa dua benda
- r = jarak antara pusat kedua benda
Dengan hukum ini, Newton berhasil menjelaskan:
- Gerak planet menurut hukum Kepler
- Pasang surut laut (akibat gravitasi Bulan dan Matahari)
- Orbit komet
- Percepatan benda jatuh di Bumi
Untuk pertama kalinya dalam sejarah, fenomena langit dan Bumi dijelaskan oleh hukum fisika yang sama—menghancurkan dikotomi lama antara “alam surgawi” dan “alam duniawi”.
Kontribusi Lain dalam Ilmu Pengetahuan
Selain fisika, Newton juga memberikan sumbangan besar dalam bidang lain:
1. Kalkulus
Newton mengembangkan kalkulus (yang ia sebut “metode fluksion”) secara independen dari Gottfried Wilhelm Leibniz. Meski terjadi sengketa prioritas yang pahit, kini keduanya diakui sebagai pencipta kalkulus. Alat matematika ini menjadi fondasi bagi fisika, teknik, ekonomi, dan ilmu komputer modern.
2. Optika
Dalam bukunya “Opticks” (1704), Newton menunjukkan bahwa cahaya putih terdiri dari spektrum warna melalui eksperimen prisma. Ia juga menyimpulkan bahwa warna adalah sifat cahaya itu sendiri, bukan hasil modifikasi oleh medium. Newton juga merancang teleskop reflektor pertama (teleskop Newtonian) untuk menghindari aberasi kromatik pada lensa.
3. Kimia dan Alkimia
Meskipun kurang dikenal, Newton menghabiskan puluhan tahun mempelajari alkimia dan teologi. Ia menulis ribuan halaman tentang transmutasi logam dan interpretasi Alkitab, meski karya-karya ini tidak dipublikasikan semasa hidupnya.
Newton vs. Dunia: Pengaruh dan Kontroversi
Newton bukan tanpa kekurangan. Ia dikenal temperamental, pendendam, dan sangat protektif terhadap reputasinya. Pertikaian sengitnya dengan Leibniz soal kalkulus dan dengan Robert Hooke soal teori gravitasi menunjukkan sisi gelap kepribadiannya.
Namun, pengaruhnya tak terbantahkan. Selama dua abad setelah kematiannya, fisika Newton dianggap lengkap dan mutlak—hingga muncul teori relativitas Einstein dan mekanika kuantum pada abad ke-20, yang menunjukkan batas-batas fisika klasik. Namun, hukum Newton tetap sangat akurat untuk skala kecepatan rendah dan objek makroskopis—masih digunakan dalam rekayasa, astronomi, dan teknologi hingga hari ini.
Warisan Newton dalam Dunia Modern
Isaac Newton adalah simbol rasionalisme ilmiah dan kekuatan akal manusia. Ia menunjukkan bahwa alam semesta beroperasi berdasarkan hukum matematis yang dapat dipahami melalui observasi dan logika.
Beberapa warisannya meliputi:
- Dasar bagi revolusi industri (mekanika, mesin, teknik)
- Inspirasi bagi metode ilmiah modern
- Landasan bagi astronomi prediktif (misalnya, penemuan Neptunus melalui gangguan gravitasi)
- Konsep determinisme ilmiah: jika posisi dan kecepatan semua partikel diketahui, masa depan bisa diprediksi
Seperti yang dikatakan Alexander Pope dalam epitaf terkenalnya:
“Nature and Nature’s laws lay hid in night:
God said, Let Newton be! and all was light.”
(Alam dan hukum-hukumnya tersembunyi dalam kegelapan:
Tuhan berkata, Jadilah Newton!—dan segalanya pun menjadi terang.)
Penutup
Isaac Newton bukan hanya penemu hukum gravitasi—ia adalah arsitek dunia modern berbasis sains. Dengan kejeniusannya, ia menjembatani dunia kuno dan era ilmiah, menunjukkan bahwa alam semesta bukanlah medan kekacauan, melainkan sistem yang teratur, elegan, dan dapat dipahami.
Hari ini, setiap roket yang diluncurkan ke luar angkasa, setiap jembatan yang dibangun, dan setiap simulasi gerak planet di komputer—semuanya berdiri di atas pundak raksasa bernama Sir Isaac Newton.
“Jika saya melihat lebih jauh, itu karena saya berdiri di atas bahu raksasa.”
— Isaac Newton (dalam surat kepada Robert Hooke, 1676)