Air adalah zat kimia yang penting bagi semua bentuk kehidupan yang diketahui sampai saat ini di bumi, tetapi tidak di planet lain. Air menutupi hampir 71% permukaan bumi. Terdapat 1,4 triliun kilometer kubik (330 juta mil³) tersedia di bumi. Air sebagian besar terdapat di laut (air asin) dan pada lapisan-lapisan es (di kutub dan puncak-puncak gunung), akan tetapi juga dapat hadir sebagai awan, hujan, sungai, muka air tawar, danau, uap air, dan lautan es. Air dalam obyek-obyek tersebut bergerak mengikuti suatu siklus air, yaitu: melalui penguapan, hujan, dan aliran air di atas permukaan tanah (runoff, meliputi mata air, sungai, muara) menuju laut. Air bersih penting bagi kehidupan manusia. Di banyak tempat di dunia terjadi kekurangan persediaan air. Selain di bumi, sejumlah besar air juga diperkirakan terdapat pada kutub utara dan selatan planet Mars, serta pada bulan-bulan Europa dan Enceladus. Air dapat berwujud padatan (es), cairan (air) dan gas (uap air). Air merupakan satu-satunya zat yang secara alami terdapat di permukaan bumi dalam ketiga wujudnya tersebut. Pengaturan air yang kurang baik dapat menyebakan kekurangan air, monopolisasi serta privatisasi dan bahkan menyulut konflik.
Macam-macam air
•Air gravitasi: berada di pori makro tanah, diikat sangat lemah oleh partikel tanah, dengan cepat turun ke lapisan yang lebih dalam, tidak dapat dimanfaatkan tanaman
•Air kapiler: terdapat di pori mikro tanah, melapisi butiran tanah, diikat longgar oleh partikel tanah, dapat dilepaskan oleh perakaran, dapat diserap akar
•Air higroskopis: air yang menempati posisi sangat dekat dengan partikel tanah, diikat sangat kuat, akar tidak mampu memutus ikatan, tidak dapat diserap akar
•Kondisi air tanah
•Zona Jenuh Air
•Kapasitas Lapangan
•Zona Air Kapiler
•Titik Layu Permanen
•Zona Layu Permanen
•Air tersedia bagi tanaman
•Air kapiler
FUNGSI AIR
Secara umum air sangatlah erat hubungannya dengan pertumbuhan tanaman mulai dari perkecambahan biji sampai kelangsungan hidup tanaman tersebut antara lain adalah sebagai berikut :
•Penyusun tubuh tanaman (70%-90%)
•Pelarut dan medium reaksi biokimia
•Medium transpor senyawa
•Memberikan turgor bagi sel (penting untuk pembelahan sel dan pembesaran sel)
•Bahan baku fotosintesis
•Menjaga suhu tanaman supaya konstan
Bentuk Air Tersedia
Air kapiler, terletak antara titik layu tetap (batas bawah) dan kapasitas lapangan (batas atas)
Air tidak tersedia, air higroskopis (kurang dari titik layu tetap) dan air gravitasi (di atas kapasitas lapangan)
Air pada Kap. Lapangan Menguntungkan
Adanya imbangan antara pori makro dg mikro
Sebagian besar nutrisi dalam bentuk terlarut
Permukaan akar memiliki luasan terbesar untuk menjalankan proses difusi ion dan aliran masa ion
Air Membatasi Pertumbuhan
Jumlahnya terlalu banyak (menimbulkan genangan) sering menimbulkan cekaman aerasi Jumlahnya terlalu sedikit, sering menimbulkan cekaman kekeringan Diperlukan upaya pengaturan lengas tanah supaya optimum, melalui pembuatan saluran drainase (mencegah terjadinya genangan) maupun saluran irigasi (mencegah cekaman kekeringan) Air hujan dan irigasi masuk ke tanah lewat infiltrasi, mengisi pori mikro tanah, tertahan sebagai lengas
Air tanah memiliki energi kinetik dan potensial
Energi kinetik sangat rendah, bergerak sangat lambat
Energi potensial tinggi, penjumlahan dari potensial gravitasi, potensial matrik, potensial tekanan, dan potensial solut Status air tanah digambarkan oleh kandungan lengas Status air tanah tergantung pada tekstur dan struktur tanah Tanah lempung menyimpan air lebih banyak daripada tanah pasir, kekeringan di tanah lempung terjadi lebih lambat
Kapasitas Lapangan
Seluruh pori mikro terisi air Batas atas air tersedia bagi tanaman Diukur berdasarkan kandungan lengas setelah tanah jenuh dibiarkan bebas terdrainasi selama 2 – 3 hari
2009/01/31
DAMPAK TANAMAN KELAPA SAWIT TERHADAP LINGKUNGAN
Salah satu tanaman kehidupan di Indonesia adalah tanaman kelapa sawit (Elaeis guineensis) sebagai penghasil visa yang besar bagi negara dari exspor minyak kelapa sawit mentah (CPO) sebagai pembuat minyak goreng dan bahan baku pembuatan sabun dll.
Hampir diseluruh daerah di Indonesia khususnya Riau berlomba – lomba dalam penanaman tanaman kelapa sawit baik perorangan maupun perusahaan,sebagai tanaman kehidupan yang menjanjikan ternyata memiliki dampak yang kurang baik terhadap lingkungan.
1.Perakaran tanaman kelapa sawit
Tanaman kelapa sawit memiliki perakaran serabut yang tidak dapat menampung / menyimpan air di dalam tanah, bahkan diketahui tanaman kelapa sawit memerlukan ± 15 liter air / hari / pokok tanaman untuk kebutuhan pertumbuhan dan produksi yang baik.
Jika 1 Ha terdapat 158 pokok tanaman kelapa sawit memerlukan air sebanyak 2.370 liter / hari, bayangkan jika perusahaan membuka lahan 10.000 Ha untuk perkebunan kelapa sawit di segitar lingkungan kita berapa air yang di perlukannya untuk pertumbuhan dan produksinya.
2.Bentuk daun dan tajuk tanaman kelapa sawit
Tanaman kelapa sawit memiliki bentuk daun panjang meruncing dengan tajuk 2 – 6 meter yang padat sehingga sulit di tembus air hujan, ini mengakibatkan air hujan akan langsung jatuh ke permukaan bumi dalam bentuk butir – butiran kasar khususnya disekeliling tajuk tanaman, air hujan yang jatuh akan mengalir ketempat yang lebih rendah dengan membawa serta butir – butiran tanah permukaan sampai ke anak sungai dan sungai sehingga akan menjadikan sungai menjadi dangkal, sungai yang telah mengalami pendangkalan bila musim hujan datang dengan curah hujan tinggi sungai akan meluap sehingga akan terjadi banjir.
Tanaman kelapa sawit sebagai tanaman kehidupan sangat membantu perekonomian masyarakat di Indonesia.
Dalam pembukaan lahan untuk perkebunan tanaman kelapa sawit dalam skala besar hendaknya di perhatikan aspek – aspek lingkunga sehingga dapat mengurangi dampak lingkungan seperti tersebut diatas,khususnya lingkungan segitar dan lingkungan dunia umumnya.
Hampir diseluruh daerah di Indonesia khususnya Riau berlomba – lomba dalam penanaman tanaman kelapa sawit baik perorangan maupun perusahaan,sebagai tanaman kehidupan yang menjanjikan ternyata memiliki dampak yang kurang baik terhadap lingkungan.
1.Perakaran tanaman kelapa sawit
Tanaman kelapa sawit memiliki perakaran serabut yang tidak dapat menampung / menyimpan air di dalam tanah, bahkan diketahui tanaman kelapa sawit memerlukan ± 15 liter air / hari / pokok tanaman untuk kebutuhan pertumbuhan dan produksi yang baik.
Jika 1 Ha terdapat 158 pokok tanaman kelapa sawit memerlukan air sebanyak 2.370 liter / hari, bayangkan jika perusahaan membuka lahan 10.000 Ha untuk perkebunan kelapa sawit di segitar lingkungan kita berapa air yang di perlukannya untuk pertumbuhan dan produksinya.
2.Bentuk daun dan tajuk tanaman kelapa sawit
Tanaman kelapa sawit memiliki bentuk daun panjang meruncing dengan tajuk 2 – 6 meter yang padat sehingga sulit di tembus air hujan, ini mengakibatkan air hujan akan langsung jatuh ke permukaan bumi dalam bentuk butir – butiran kasar khususnya disekeliling tajuk tanaman, air hujan yang jatuh akan mengalir ketempat yang lebih rendah dengan membawa serta butir – butiran tanah permukaan sampai ke anak sungai dan sungai sehingga akan menjadikan sungai menjadi dangkal, sungai yang telah mengalami pendangkalan bila musim hujan datang dengan curah hujan tinggi sungai akan meluap sehingga akan terjadi banjir.
Tanaman kelapa sawit sebagai tanaman kehidupan sangat membantu perekonomian masyarakat di Indonesia.
Dalam pembukaan lahan untuk perkebunan tanaman kelapa sawit dalam skala besar hendaknya di perhatikan aspek – aspek lingkunga sehingga dapat mengurangi dampak lingkungan seperti tersebut diatas,khususnya lingkungan segitar dan lingkungan dunia umumnya.
Evaluasi Lahan
Konsep evaluasi dan kesesuaian lahan
Evaluasi lahan adalah suatu proses penilaian sumber daya lahan untuk tujuan tertentu dengan menggunakan suatu pendekatan atau cara yang sudah teruji.
Hasil evaluasi lahan akan memberikan informasi dan/atau arahan penggunaan lahan sesuai dengan keperluan.
Kesesuaian lahan adalah tingkat kecocokan sebidang lahan untuk penggunaan tertentu. Kesesuaian lahan tersebut dapat dinilai untuk kondisi saat ini (kesesuaian lahan aktual) atau setelah diadakan perbaikan (kesesuaian lahan potensial).
Kesesuaian lahan aktual adalah kesesuaian lahan berdasarkan data sifat biofisik tanah atau sumber daya lahan sebelum lahan tersebut diberikan masukanmasukan yang diperlukan untuk mengatasi kendala. Data biofisik tersebut berupa karakteristik tanah dan iklim yang berhubungan dengan persyaratan tumbuh tanaman yang dievaluasi. Kesesuaian lahan potensial menggambarkan kesesuaian lahan yang akan dicapai apabila dilakukan usaha-usaha perbaikan.
Lahan yang dievaluasi dapat berupa hutan konversi, lahan terlantar atau tidak produktif, atau lahan pertanian yang produktivitasnya kurang memuaskan tetapi masih memungkinkan untuk dapat ditingkatkan bila komoditasnya diganti dengan tanaman yang lebih sesuai.
Klasifikasi kesesuaian lahan
Struktur klasifikasi kesesuaian lahan menurut kerangka FAO (1976) dapat dibedakan menurut tingkatannya, yaitu tingkat Ordo, Kelas, Subkelas dan Unit.
Ordo adalah keadaan kesesuaian lahan secara global. Pada tingkat ordo kesesuaian lahan dibedakan antara lahan yang tergolong sesuai (S=Suitable) dan lahan yang tidak sesuai (N=Not Suitable).
Kelas adalah keadaan tingkat kesesuaian dalam tingkat ordo. Berdasarkan tingkat detail data yang tersedia pada masing-masing skala pemetaan, kelas kesesuaian lahan dibedakan menjadi:
(1) Untuk pemetaan tingkat semi detail (skala 1:25.000-1:50.000) pada tingkat kelas, lahan yang tergolong ordo sesuai (S) dibedakan ke dalam tiga kelas, yaitu: lahan sangat sesuai (S1), cukup sesuai (S2), dan sesuai marginal (S3). Sedangkan lahan yang tergolong ordo tidak sesuai (N) tidak dibedakan ke dalam kelas-kelas.
(2) Untuk pemetaan tingkat tinjau (skala 1:100.000-1:250.000) pada tingkat kelas dibedakan atas Kelas sesuai (S), sesuai
bersyarat (CS) dan tidak sesuai (N).
Kelas S1 : Lahan tidak mempunyai faktor pembatas yang Sangat sesuai berarti atau nyata terhadap penggunaan secara berkelanjutan, atau faktor pembatas bersifat minor dan tidak akan berpengaruh terhadap produktivitas lahan secara nyata.
Kelas S2 : Lahan mempunyai faktor pembatas, dan faktor Cukup sesuai pembatas ini akan berpengaruh terhadap produktivitasnya, memerlukan tambahan masukan (input). Pembatas tersebut biasanya dapat diatasi oleh petani sendiri.
Kelas S3 : Lahan mempunyai faktor pembatas yang berat, Sesuai marginal dan faktor pembatas ini akan sangat berpengaruh terhadap produktivitasnya, memerlukan tambahan masukan yang lebih banyak daripada lahan yang tergolong S2. Untuk mengatasi faktor pembatas pada S3 memerlukan modal tinggi, sehingga perlu adanya bantuan atau campur tangan (intervensi) pemerintah atau pihak swasta.
Kelas N : Lahan yang karena mempunyai faktor pembatas yang tidak sesuai sangat berat dan/atau sulit diatasi.
Subkelas adalah keadaan tingkatan dalam kelas kesesuaian lahan. Kelas kesesuaian lahan dibedakan menjadi subkelas berdasarkan kualitas dan karakteristik lahan (sifat-sifat tanah dan lingkungan fisik lainnya) yang menjadi faktor pembatas terberat, misal Subkelas S3rc, sesuai marginal dengan pembatas kondisi perakaran (rc=rooting condition).
Unit adalah keadaan tingkatan dalam subkelas kesesuaian lahan, yang didasarkan pada sifat tambahan yang berpengaruh dalam pengelolaannya. Contoh kelas S3rc1 dan S3rc2, keduanya mempunyai kelas dan subkelas yang sama dengan faktor penghambat sama yaitu kondisi perakaran terutama faktor kedalaman efektif tanah, yang dibedakan ke dalam unit 1 dan unit 2. Unit 1 kedalaman efektif sedang (50-75 cm), dan Unit 2 kedalaman efektif dangkal (<50 cm). Dalam praktek evaluasi lahan, kesesuaian lahan pada kategori unit ini jarang digunakan.
Evaluasi lahan adalah suatu proses penilaian sumber daya lahan untuk tujuan tertentu dengan menggunakan suatu pendekatan atau cara yang sudah teruji.
Hasil evaluasi lahan akan memberikan informasi dan/atau arahan penggunaan lahan sesuai dengan keperluan.
Kesesuaian lahan adalah tingkat kecocokan sebidang lahan untuk penggunaan tertentu. Kesesuaian lahan tersebut dapat dinilai untuk kondisi saat ini (kesesuaian lahan aktual) atau setelah diadakan perbaikan (kesesuaian lahan potensial).
Kesesuaian lahan aktual adalah kesesuaian lahan berdasarkan data sifat biofisik tanah atau sumber daya lahan sebelum lahan tersebut diberikan masukanmasukan yang diperlukan untuk mengatasi kendala. Data biofisik tersebut berupa karakteristik tanah dan iklim yang berhubungan dengan persyaratan tumbuh tanaman yang dievaluasi. Kesesuaian lahan potensial menggambarkan kesesuaian lahan yang akan dicapai apabila dilakukan usaha-usaha perbaikan.
Lahan yang dievaluasi dapat berupa hutan konversi, lahan terlantar atau tidak produktif, atau lahan pertanian yang produktivitasnya kurang memuaskan tetapi masih memungkinkan untuk dapat ditingkatkan bila komoditasnya diganti dengan tanaman yang lebih sesuai.
Klasifikasi kesesuaian lahan
Struktur klasifikasi kesesuaian lahan menurut kerangka FAO (1976) dapat dibedakan menurut tingkatannya, yaitu tingkat Ordo, Kelas, Subkelas dan Unit.
Ordo adalah keadaan kesesuaian lahan secara global. Pada tingkat ordo kesesuaian lahan dibedakan antara lahan yang tergolong sesuai (S=Suitable) dan lahan yang tidak sesuai (N=Not Suitable).
Kelas adalah keadaan tingkat kesesuaian dalam tingkat ordo. Berdasarkan tingkat detail data yang tersedia pada masing-masing skala pemetaan, kelas kesesuaian lahan dibedakan menjadi:
(1) Untuk pemetaan tingkat semi detail (skala 1:25.000-1:50.000) pada tingkat kelas, lahan yang tergolong ordo sesuai (S) dibedakan ke dalam tiga kelas, yaitu: lahan sangat sesuai (S1), cukup sesuai (S2), dan sesuai marginal (S3). Sedangkan lahan yang tergolong ordo tidak sesuai (N) tidak dibedakan ke dalam kelas-kelas.
(2) Untuk pemetaan tingkat tinjau (skala 1:100.000-1:250.000) pada tingkat kelas dibedakan atas Kelas sesuai (S), sesuai
bersyarat (CS) dan tidak sesuai (N).
Kelas S1 : Lahan tidak mempunyai faktor pembatas yang Sangat sesuai berarti atau nyata terhadap penggunaan secara berkelanjutan, atau faktor pembatas bersifat minor dan tidak akan berpengaruh terhadap produktivitas lahan secara nyata.
Kelas S2 : Lahan mempunyai faktor pembatas, dan faktor Cukup sesuai pembatas ini akan berpengaruh terhadap produktivitasnya, memerlukan tambahan masukan (input). Pembatas tersebut biasanya dapat diatasi oleh petani sendiri.
Kelas S3 : Lahan mempunyai faktor pembatas yang berat, Sesuai marginal dan faktor pembatas ini akan sangat berpengaruh terhadap produktivitasnya, memerlukan tambahan masukan yang lebih banyak daripada lahan yang tergolong S2. Untuk mengatasi faktor pembatas pada S3 memerlukan modal tinggi, sehingga perlu adanya bantuan atau campur tangan (intervensi) pemerintah atau pihak swasta.
Kelas N : Lahan yang karena mempunyai faktor pembatas yang tidak sesuai sangat berat dan/atau sulit diatasi.
Subkelas adalah keadaan tingkatan dalam kelas kesesuaian lahan. Kelas kesesuaian lahan dibedakan menjadi subkelas berdasarkan kualitas dan karakteristik lahan (sifat-sifat tanah dan lingkungan fisik lainnya) yang menjadi faktor pembatas terberat, misal Subkelas S3rc, sesuai marginal dengan pembatas kondisi perakaran (rc=rooting condition).
Unit adalah keadaan tingkatan dalam subkelas kesesuaian lahan, yang didasarkan pada sifat tambahan yang berpengaruh dalam pengelolaannya. Contoh kelas S3rc1 dan S3rc2, keduanya mempunyai kelas dan subkelas yang sama dengan faktor penghambat sama yaitu kondisi perakaran terutama faktor kedalaman efektif tanah, yang dibedakan ke dalam unit 1 dan unit 2. Unit 1 kedalaman efektif sedang (50-75 cm), dan Unit 2 kedalaman efektif dangkal (<50 cm). Dalam praktek evaluasi lahan, kesesuaian lahan pada kategori unit ini jarang digunakan.
Konservasi tanah Metode Mekanik
Konservasi tanah secara mekanik adalah semua perlakuan fisik mekanis dan pembuatan bangunan yang ditujukan untuk mengurangi aliran permukaan guna menekan erosi dan meningkatkan kemampuan tanah mendukung usaha secara berkelanjutan.Pada prinsipnya konservasi mekanik dalam pengendalian erosi harus selalu diikuti oleh cara vegetatif, yaitu penggunaan tumbuhan atau tanaman dan penerapan pola tanam yang dapat menutup permukaan tanah sepanjang tahun.
Pengendalian erosi dan aliran permukanaan merupakan persyaratan utama untuk mencegah terjadinya penurunan kualitas lahan. Metode tersebut ditujukan untuk memelihara, mempertahankan dan meningkatkan produktivitas tanah. Pengendalian erosi dapat dilakukan baik melalui cara vegetatif, mekanik dan kimia. Tindakan tersebut sangat mendesak untuk dilakukan karena :
a)Kondisi topografi wilayah dilahan berombak, bergelombang, berbukit dan lereng.
b)Kondisi curah hujan relatif tinggi.
c)Terjadinya pemadatan tanah khususnya di lahan menyebabkan rendahnya air hujan yang terinfiltrasi ke dalam tanah, sehingga terjadi aliran permukaan yang hebat.
d)Lahan masih terbuka dari terpaan hujan secara langsung.
Metoda konservasi yang dapat dilakukan diantaranya :
a)Pengolahan tanah
b)Pembangunan teras.
c)Pembuatan saluran disepanjang kontur yang berfungsi sebagai saluran air untuk mengisi persediaan air dalam tanah.
d)Penanaman tanaman dalam setrip kontur.
BENTUK – BENTUK KONSERVASI TANAH SECARA MEKANIK
1. Teras bangku atau teras tangga
Teras bangku atau teras tangga dibuat dengan cara memotong panjang lereng dan meratakan tanah di bagian bawahnya, sehingga terjadi deretan bangunan yang berbentuk seperti tangga. Fungsi utama teras bangku adalah:
1.memperlambat aliran permukaan;
2.menampung dan menyalurkan aliran permukaan dengan kekuatan yang tidak sampai merusak;
3.meningkatkan laju infiltrasi tanah dan
4.mempermudah pengolahan tanah.
Teras bangku dapat dibuat datar (bidang olah datar, membentuk sudut 0o dengan bidang horizontal), miring ke dalam/goler kampak (bidang olah miring beberapa derajat ke arah yang berlawanan dengan lereng asli), dan miring keluar (bidang olah miring ke arah lereng asli). Teras biasanya dibangun di ekosistem lahan sawah tadah hujan, lahan tegalan, dan berbagai sistem wanatani.
Teras bangku miring ke dalam (goler kampak) dibangun pada tanah yang permeabilitasnya rendah, dengan tujuan agar air yang tidak segera terinfiltrasi menggenangi bidang olah dan tidak mengalir ke luar melalui talud di bibir teras. Teras bangku miring ke luar diterapkan di areal di mana aliran permukaan dan infiltrasi dikendalikan secara bersamaan, misalnya di areal rawan longsor. Teras bangku goler kampak memerlukan biaya relatif lebih mahal dibandingkan dengan teras bangku datar atau teras bangku miring ke luar, karena memerlukan lebih banyak penggalian bidang olah.
Efektivitas teras bangku sebagai pengendali erosi akan meningkat bila ditanami dengan tanaman penguat teras di bibir dan tampingan teras. Rumput dan legum pohon merupakan tanaman yang baik untuk digunakan sebagai penguat teras. Tanaman murbei sebagai tanaman penguat teras banyak ditanam di daerah pengembangan ulat sutra. Teras bangku adakalanya dapat diperkuat dengan batu yang disusun, khususnya pada tampingan. Model seperti ini banyak diterapkan di kawasan yang berbatu.
Beberapa hal yang perlu mendapat perhatian dalam pembuatan teras bangku adalah:
(1)Dapat diterapkan pada lahan dengan kemiringan 10-40%, tidak dianjurkan pada lahan dengan kemiringan >40% karena bidang olah akan menjadi terlalu sempit.
(2)Tidak cocok pada tanah dangkal (<40 cm)
(3)Tidak cocok pada lahan usaha pertanian yang menggunakan mesin pertanian.
(4)Tidak dianjurkan pada tanah dengan kandungan aluminium dan besi tinggi.
(5)Tidak dianjurkan pada tanah-tanah yang mudah longsor.
2. Gulud atau Guludan
Gulud adalah barisan guludan yang dilengkapi dengan saluran air di bagian belakang gulud. Metode ini dikenal pula dengan istilah guludan bersaluran. Bagian-bagian dari teras gulud terdiri atas guludan, saluran air, dan bidang olah
Fungsi dari gulud hampir sama dengan teras bangku, yaitu untuk menahan laju aliran permukaan dan meningkatkan penyerapan air ke dalam tanah. Saluran air dibuat untuk mengalirkan aliran permukaan dari bidang olah ke saluran pembuangan air. Untuk meningkatkan efektivitas gulud dalam menanggulangi erosi dan aliran permukaan, guludan diperkuat dengan tanaman penguat teras. Jenis tanaman yang dapat digunakan sebagai penguat teras bangku juga dapat digunakan sebagai tanaman penguat gulud. Sebagai kompensasi dari kehilangan luas bidang olah, bidang teras gulud dapat pula ditanami dengan tanaman bernilai ekonomi (cash crops), misalnya tanaman katuk, cabai rawit, dan sebagainya.
Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pembuatan teras gulud:
(1)Teras gulud cocok diterapkan pada lahan dengan kemiringan 10-40%, dapat juga pada lahan dengan kemiringan 40-60% namun relatif kurang efektif.
(2)Pada tanah yang permeabilitasnya tinggi, guludan dapat dibuat menurut arah kontur. Pada tanah yang permeabilitasnya rendah, guludan dibuat miring terhadap kontur, tidak lebih dari 1% ke arah saluran pembuangan. Hal ini ditujukan agar air yang tidak segera terinfiltrasi ke dalam tanah dapat tersalurkan ke luar ladang dengan kecepatan rendah.
3. Teras individu
Teras individu adalah teras yang dibuat pada setiap individu tanaman, terutama tanaman tahunan (lihat gambar). Jenis teras ini biasa dibangun di areal perkebunan atau pertanaman buah-buahan.
4. Teras kebun
Teras kebun adalah jenis teras untuk tanaman tahunan, khususnya tanaman pekebunan dan buah-buahan. Teras dibuat dengan interval yang bervariasi menurut jarak tanam. Pembuatan teras bertujuan untuk :
1.meningkatkan efisiensi penerapan teknik konservasi tanah,
2.memfasilitasi pengelolaan lahan (land management facility), di antaranya untuk fasilitas jalan kebun, dan penghematan tenaga kerja dalam pemeliharaan kebun.
5. Rorak atau lubang resapan air
Rorak merupakan lubang penampungan atau peresapan air, dibuat di bidang olah atau saluran resapan. Pembuatan rorak bertujuan untuk memperbesar peresapan air ke dalam tanah dan menampung tanah yang tererosi. Pada lahan kering beriklim kering, rorak berfungsi sebagai tempat pemanen air hujan dan aliran permukaan.
Dimensi rorak yang disarankan sangat bervariasi, misalnya kedalaman 60 cm, lebar 50 cm, dan panjang berkisar antara 50-200 cm. Panjang rorak dibuat sejajar kontur atau memotong lereng. Jarak ke samping antara satu rorak dengan rorak lainnya berkisar 100-150 cm, sedangkan jarak horizontal 20 m pada lereng yang landai dan agak miring sampai 10 m pada lereng yang lebih curam. Dimensi rorak yang akan dipilih disesuaikan dengan kapasitas air atau sedimen dan bahan-bahan terangkut lainnya yang akan ditampung.
Sesudah periode waktu tertentu, rorak akan terisi oleh tanah atau serasah tanaman. Agar rorak dapat berfungsi secara terus-menerus, bahan-bahan yang masuk ke rorak perlu diangkat ke luar atau dibuat rorak yang baru.
Pengendalian erosi dan aliran permukanaan merupakan persyaratan utama untuk mencegah terjadinya penurunan kualitas lahan. Metode tersebut ditujukan untuk memelihara, mempertahankan dan meningkatkan produktivitas tanah. Pengendalian erosi dapat dilakukan baik melalui cara vegetatif, mekanik dan kimia. Tindakan tersebut sangat mendesak untuk dilakukan karena :
a)Kondisi topografi wilayah dilahan berombak, bergelombang, berbukit dan lereng.
b)Kondisi curah hujan relatif tinggi.
c)Terjadinya pemadatan tanah khususnya di lahan menyebabkan rendahnya air hujan yang terinfiltrasi ke dalam tanah, sehingga terjadi aliran permukaan yang hebat.
d)Lahan masih terbuka dari terpaan hujan secara langsung.
Metoda konservasi yang dapat dilakukan diantaranya :
a)Pengolahan tanah
b)Pembangunan teras.
c)Pembuatan saluran disepanjang kontur yang berfungsi sebagai saluran air untuk mengisi persediaan air dalam tanah.
d)Penanaman tanaman dalam setrip kontur.
BENTUK – BENTUK KONSERVASI TANAH SECARA MEKANIK
1. Teras bangku atau teras tangga
Teras bangku atau teras tangga dibuat dengan cara memotong panjang lereng dan meratakan tanah di bagian bawahnya, sehingga terjadi deretan bangunan yang berbentuk seperti tangga. Fungsi utama teras bangku adalah:
1.memperlambat aliran permukaan;
2.menampung dan menyalurkan aliran permukaan dengan kekuatan yang tidak sampai merusak;
3.meningkatkan laju infiltrasi tanah dan
4.mempermudah pengolahan tanah.
Teras bangku dapat dibuat datar (bidang olah datar, membentuk sudut 0o dengan bidang horizontal), miring ke dalam/goler kampak (bidang olah miring beberapa derajat ke arah yang berlawanan dengan lereng asli), dan miring keluar (bidang olah miring ke arah lereng asli). Teras biasanya dibangun di ekosistem lahan sawah tadah hujan, lahan tegalan, dan berbagai sistem wanatani.
Teras bangku miring ke dalam (goler kampak) dibangun pada tanah yang permeabilitasnya rendah, dengan tujuan agar air yang tidak segera terinfiltrasi menggenangi bidang olah dan tidak mengalir ke luar melalui talud di bibir teras. Teras bangku miring ke luar diterapkan di areal di mana aliran permukaan dan infiltrasi dikendalikan secara bersamaan, misalnya di areal rawan longsor. Teras bangku goler kampak memerlukan biaya relatif lebih mahal dibandingkan dengan teras bangku datar atau teras bangku miring ke luar, karena memerlukan lebih banyak penggalian bidang olah.
Efektivitas teras bangku sebagai pengendali erosi akan meningkat bila ditanami dengan tanaman penguat teras di bibir dan tampingan teras. Rumput dan legum pohon merupakan tanaman yang baik untuk digunakan sebagai penguat teras. Tanaman murbei sebagai tanaman penguat teras banyak ditanam di daerah pengembangan ulat sutra. Teras bangku adakalanya dapat diperkuat dengan batu yang disusun, khususnya pada tampingan. Model seperti ini banyak diterapkan di kawasan yang berbatu.
Beberapa hal yang perlu mendapat perhatian dalam pembuatan teras bangku adalah:
(1)Dapat diterapkan pada lahan dengan kemiringan 10-40%, tidak dianjurkan pada lahan dengan kemiringan >40% karena bidang olah akan menjadi terlalu sempit.
(2)Tidak cocok pada tanah dangkal (<40 cm)
(3)Tidak cocok pada lahan usaha pertanian yang menggunakan mesin pertanian.
(4)Tidak dianjurkan pada tanah dengan kandungan aluminium dan besi tinggi.
(5)Tidak dianjurkan pada tanah-tanah yang mudah longsor.
2. Gulud atau Guludan
Gulud adalah barisan guludan yang dilengkapi dengan saluran air di bagian belakang gulud. Metode ini dikenal pula dengan istilah guludan bersaluran. Bagian-bagian dari teras gulud terdiri atas guludan, saluran air, dan bidang olah
Fungsi dari gulud hampir sama dengan teras bangku, yaitu untuk menahan laju aliran permukaan dan meningkatkan penyerapan air ke dalam tanah. Saluran air dibuat untuk mengalirkan aliran permukaan dari bidang olah ke saluran pembuangan air. Untuk meningkatkan efektivitas gulud dalam menanggulangi erosi dan aliran permukaan, guludan diperkuat dengan tanaman penguat teras. Jenis tanaman yang dapat digunakan sebagai penguat teras bangku juga dapat digunakan sebagai tanaman penguat gulud. Sebagai kompensasi dari kehilangan luas bidang olah, bidang teras gulud dapat pula ditanami dengan tanaman bernilai ekonomi (cash crops), misalnya tanaman katuk, cabai rawit, dan sebagainya.
Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pembuatan teras gulud:
(1)Teras gulud cocok diterapkan pada lahan dengan kemiringan 10-40%, dapat juga pada lahan dengan kemiringan 40-60% namun relatif kurang efektif.
(2)Pada tanah yang permeabilitasnya tinggi, guludan dapat dibuat menurut arah kontur. Pada tanah yang permeabilitasnya rendah, guludan dibuat miring terhadap kontur, tidak lebih dari 1% ke arah saluran pembuangan. Hal ini ditujukan agar air yang tidak segera terinfiltrasi ke dalam tanah dapat tersalurkan ke luar ladang dengan kecepatan rendah.
3. Teras individu
Teras individu adalah teras yang dibuat pada setiap individu tanaman, terutama tanaman tahunan (lihat gambar). Jenis teras ini biasa dibangun di areal perkebunan atau pertanaman buah-buahan.
4. Teras kebun
Teras kebun adalah jenis teras untuk tanaman tahunan, khususnya tanaman pekebunan dan buah-buahan. Teras dibuat dengan interval yang bervariasi menurut jarak tanam. Pembuatan teras bertujuan untuk :
1.meningkatkan efisiensi penerapan teknik konservasi tanah,
2.memfasilitasi pengelolaan lahan (land management facility), di antaranya untuk fasilitas jalan kebun, dan penghematan tenaga kerja dalam pemeliharaan kebun.
5. Rorak atau lubang resapan air
Rorak merupakan lubang penampungan atau peresapan air, dibuat di bidang olah atau saluran resapan. Pembuatan rorak bertujuan untuk memperbesar peresapan air ke dalam tanah dan menampung tanah yang tererosi. Pada lahan kering beriklim kering, rorak berfungsi sebagai tempat pemanen air hujan dan aliran permukaan.
Dimensi rorak yang disarankan sangat bervariasi, misalnya kedalaman 60 cm, lebar 50 cm, dan panjang berkisar antara 50-200 cm. Panjang rorak dibuat sejajar kontur atau memotong lereng. Jarak ke samping antara satu rorak dengan rorak lainnya berkisar 100-150 cm, sedangkan jarak horizontal 20 m pada lereng yang landai dan agak miring sampai 10 m pada lereng yang lebih curam. Dimensi rorak yang akan dipilih disesuaikan dengan kapasitas air atau sedimen dan bahan-bahan terangkut lainnya yang akan ditampung.
Sesudah periode waktu tertentu, rorak akan terisi oleh tanah atau serasah tanaman. Agar rorak dapat berfungsi secara terus-menerus, bahan-bahan yang masuk ke rorak perlu diangkat ke luar atau dibuat rorak yang baru.
Isu Kiamat Tahun 2012
Di internet saat ini tengah dibanjiri tulisan yang membahas prediksi suku Maya yang pernah hidup di selatan Meksiko atau Guatemala tentang kiamat yang bakal terjadi pada 21 Desember 2012.
Pada manuskrip peninggalan suku yang dikenal menguasai ilmu falak dan sistem penanggalan ini, disebutkan pada tanggal di atas akan muncul gelombang galaksi yang besar sehingga mengakibatkan terhentinya semua kegiatan di muka Bumi ini.
Di luar ramalan suku Maya yang belum diketahui dasar perhitungannya, menurut Deputi Bidang Sains Pengkajian dan Informasi Kedirgantaraan, Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (Lapan), Bambang S Tedjasukmana, fenomena yang dapat diprakirakan kemunculannya pada sekitar tahun 2011-2012 adalah badai Matahari. Prediksi ini berdasarkan pemantauan pusat pemantau cuaca antariksa di beberapa negara sejak tahun 1960-an dan di Indonesia oleh Lapan sejak tahun 1975.
Dijelaskan, Sri Kaloka, Kepala Pusat Pemanfaatan Sains Antariksa Lapan, badai Matahari terjadi ketika muncul flare dan Coronal Mass Ejection (CME). Flare adalah ledakan besar di atmosfer Matahari yang dayanya setara dengan 66 juta kali ledakan bom atom Hiroshima. Adapun CME merupakan ledakan sangat besar yang menyebabkan lontaran partikel berkecepatan 400 kilometer per detik.
Gangguan cuaca Matahari ini dapat memengaruhi kondisi muatan antariksa hingga memengaruhi magnet Bumi, selanjutnya berdampak pada sistem kelistrikan, transportasi yang mengandalkan satelit navigasi global positioning system (GPS) dan sistem komunikasi yang menggunakan satelit komunikasi dan gelombang frekuensi tinggi (HF), serta dapat membahayakan kehidupan atau kesehatan manusia. ”Karena gangguan magnet Bumi, pengguna alat pacu jantung dapat mengalami gangguan yang berarti,” ujar Sri.
Langkah antisipatif
Dari Matahari, miliaran partikel elektron sampai ke lapisan ionosfer Bumi dalam waktu empat hari, jelas Jiyo Harjosuwito, Kepala Kelompok Peneliti Ionosfer dan Propagasi Gelombang Radio. Dampak dari serbuan partikel elektron itu di kutub magnet Bumi berlangsung selama beberapa hari. Selama waktu itu dapat dilakukan langkah antisipatif untuk mengurangi dampak yang ditimbulkan.
Mengantisipasi munculnya badai antariksa itu, lanjut Bambang, Lapan tengah membangun pusat sistem pemantau cuaca antariksa terpadu di Pusat Pemanfaatan Sains Antariksa Lapan Bandung. Obyek yang dipantau antara lain lapisan ionosfer dan geomagnetik, serta gelombang radio. Sistem ini akan beroperasi penuh pada Januari 2009 mendatang.
Langkah antisipatif yang telah dilakukan Lapan adalah menghubungi pihak-pihak yang mungkin akan terkena dampak dari munculnya badai antariksa, yaitu Dephankam, TNI, Dephub, PLN, dan Depkominfo, serta pemerintah daerah. Saat ini pelatihan bagi aparat pemda yang mengoperasikan radio HF telah dilakukan sejak lama, kini telah ada sekitar 500 orang yang terlatih menghadapi gangguan sinyal radio.
Bambang mengimbau PLN agar melakukan langkah antisipatif dengan melakukan pemadaman sistem kelistrikan agar tidak terjadi dampak yang lebih buruk. Untuk itu, sosialisasi harus dilakukan pada masyarakat bila langkah itu akan diambil.
Selain itu, penerbangan dan pelayaran yang mengandalkan satelit GPS sebagai sistem navigasi hendaknya menggunakan sistem manual ketika badai antariksa terjadi, dalam memandu tinggal landas atau pendaratan pesawat terbang.
Perubahan densitas elektron akibat cuaca antariksa, jelas peneliti dari PPSA Lapan, Effendi, dapat mengubah kecepatan gelombang radio ketika melewati ionosfer sehingga menimbulkan delai propagasi pada sinyal GPS.
Perubahan ini mengakibatkan penyimpangan pada penentuan jarak dan posisi. Selain itu, komponen mikroelektronika pada satelit navigasi dan komunikasi akan mengalami kerusakan sehingga mengalami percepatan masa pakai, sehingga bisa tak berfungsi lagi.
Saat ini Lapan telah mengembangkan pemodelan perencanaan penggunaan frekuensi untuk menghadapi gangguan tersebut untuk komunikasi radio HF. ”Saat ini tengah dipersiapkan pemodelan yang sama untuk bidang navigasi,” tutur Bambang.
Pada manuskrip peninggalan suku yang dikenal menguasai ilmu falak dan sistem penanggalan ini, disebutkan pada tanggal di atas akan muncul gelombang galaksi yang besar sehingga mengakibatkan terhentinya semua kegiatan di muka Bumi ini.
Di luar ramalan suku Maya yang belum diketahui dasar perhitungannya, menurut Deputi Bidang Sains Pengkajian dan Informasi Kedirgantaraan, Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (Lapan), Bambang S Tedjasukmana, fenomena yang dapat diprakirakan kemunculannya pada sekitar tahun 2011-2012 adalah badai Matahari. Prediksi ini berdasarkan pemantauan pusat pemantau cuaca antariksa di beberapa negara sejak tahun 1960-an dan di Indonesia oleh Lapan sejak tahun 1975.
Dijelaskan, Sri Kaloka, Kepala Pusat Pemanfaatan Sains Antariksa Lapan, badai Matahari terjadi ketika muncul flare dan Coronal Mass Ejection (CME). Flare adalah ledakan besar di atmosfer Matahari yang dayanya setara dengan 66 juta kali ledakan bom atom Hiroshima. Adapun CME merupakan ledakan sangat besar yang menyebabkan lontaran partikel berkecepatan 400 kilometer per detik.
Gangguan cuaca Matahari ini dapat memengaruhi kondisi muatan antariksa hingga memengaruhi magnet Bumi, selanjutnya berdampak pada sistem kelistrikan, transportasi yang mengandalkan satelit navigasi global positioning system (GPS) dan sistem komunikasi yang menggunakan satelit komunikasi dan gelombang frekuensi tinggi (HF), serta dapat membahayakan kehidupan atau kesehatan manusia. ”Karena gangguan magnet Bumi, pengguna alat pacu jantung dapat mengalami gangguan yang berarti,” ujar Sri.
Langkah antisipatif
Dari Matahari, miliaran partikel elektron sampai ke lapisan ionosfer Bumi dalam waktu empat hari, jelas Jiyo Harjosuwito, Kepala Kelompok Peneliti Ionosfer dan Propagasi Gelombang Radio. Dampak dari serbuan partikel elektron itu di kutub magnet Bumi berlangsung selama beberapa hari. Selama waktu itu dapat dilakukan langkah antisipatif untuk mengurangi dampak yang ditimbulkan.
Mengantisipasi munculnya badai antariksa itu, lanjut Bambang, Lapan tengah membangun pusat sistem pemantau cuaca antariksa terpadu di Pusat Pemanfaatan Sains Antariksa Lapan Bandung. Obyek yang dipantau antara lain lapisan ionosfer dan geomagnetik, serta gelombang radio. Sistem ini akan beroperasi penuh pada Januari 2009 mendatang.
Langkah antisipatif yang telah dilakukan Lapan adalah menghubungi pihak-pihak yang mungkin akan terkena dampak dari munculnya badai antariksa, yaitu Dephankam, TNI, Dephub, PLN, dan Depkominfo, serta pemerintah daerah. Saat ini pelatihan bagi aparat pemda yang mengoperasikan radio HF telah dilakukan sejak lama, kini telah ada sekitar 500 orang yang terlatih menghadapi gangguan sinyal radio.
Bambang mengimbau PLN agar melakukan langkah antisipatif dengan melakukan pemadaman sistem kelistrikan agar tidak terjadi dampak yang lebih buruk. Untuk itu, sosialisasi harus dilakukan pada masyarakat bila langkah itu akan diambil.
Selain itu, penerbangan dan pelayaran yang mengandalkan satelit GPS sebagai sistem navigasi hendaknya menggunakan sistem manual ketika badai antariksa terjadi, dalam memandu tinggal landas atau pendaratan pesawat terbang.
Perubahan densitas elektron akibat cuaca antariksa, jelas peneliti dari PPSA Lapan, Effendi, dapat mengubah kecepatan gelombang radio ketika melewati ionosfer sehingga menimbulkan delai propagasi pada sinyal GPS.
Perubahan ini mengakibatkan penyimpangan pada penentuan jarak dan posisi. Selain itu, komponen mikroelektronika pada satelit navigasi dan komunikasi akan mengalami kerusakan sehingga mengalami percepatan masa pakai, sehingga bisa tak berfungsi lagi.
Saat ini Lapan telah mengembangkan pemodelan perencanaan penggunaan frekuensi untuk menghadapi gangguan tersebut untuk komunikasi radio HF. ”Saat ini tengah dipersiapkan pemodelan yang sama untuk bidang navigasi,” tutur Bambang.
PENCIPTAAN ALAM SEMESTA
Oleh: Moedji Raharto
Kepala Observatorium Boscha, Lembang, Bandung Guru Besar pada Jurusan Astronomi ITB
Alam semesta adalah fana. Ada penciptaan, proses dari ketiadaan menjadi ada, dan akhirnya hancur. Di antaranya ada penciptaan manusia dan makhluk hidup lainnya. Di sana berlangsung pula ribuan, bahkan jutaan proses fisika, kimia, biologi dan proses-proses lain yang tak diketahui.
Dalam buku Penciptaan Alam Raya karya Harun Yahya ini penulis memperkokoh keyakinan akan terintegrasinya pemahaman Islam dan pemahaman manusia (ilmuwan) tentang asal muasal alam semesta. Adapun pertemuan pemahaman ayat Al Quran dan sains astronomi adalah bahwa alam semesta ini berawal dan berakhir; dan Al Quran lebih jauh memberi petunjuk bahwa alam semesta mempunyai Dzat Pencipta (Rabbul alamin). Fenomena ini diharapkan menjadi pembuka jalan dan pemicu integrasi Islam dalam kehidupan manusia.
Seperti buku-buku Harun Yahya lainnya, penulis mengungkapkan renik-renik kehebatan, kemegahan, keindahan, keserasian, dan kecanggihan sebuah sistem di alam semesta, dan mengakhiri dengan pertanyaan: Apakah sistem yang demikian serasi terjadi dengan sendirinya, tanpa Yang Maha Perencana dan Yang Maha Pencipta? Eksplorasi semacam ini menggugah kecerdasan spiritual manusia, mendekatkan seorang muslim dengan khalik-Nya.
Mari kita berbincang sedikit mengenai alam semesta ini.
Bumi dan Planet-Planet Lainnya
Dimulai dari planet Bumi: sebuah wahana yang ditumpangi oleh bermiliar manusia. Kecerdasan spiritual manusialah yang akan memberi makna perjalanan di alam semesta ini; perjalanan antargenerasi selama bermiliar tahun tanpa tujuan akhir yang diketahui pasti, yang gratis dan tak berujung, hingga waktu kehancurannya tiba.
Namun Bumi masih terlalu kecil dibandingkan Matahari, sebuah bola gas pijar raksasa, lebih dari 1.250.000 kali ukuran Bumi dan bermassa 100.000 kali lebih besar. Bumi yang tak berdaya, tertambat oleh gravitasi, terseret Matahari mengelilingi pusat Galaksi lebih dari 200 juta tahun untuk sekali edar penuh. (Lalu apa rencana secercah kehidupan kita dalam pengembaraan panjang ini? Sangat sayang bila kita tidak sempat melihat kosmos hari ini. Sangat sayang kita tidak berencana sujud dan berserah kepada Tuhan Yang Mahakuasa.)
Pengiring Matahari lainnya adalah planet Merkurius, Venus, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus, Pluto, asteroid, komet dan sebagainya. Ragam wahana dalam tata surya itu berupa sosok bola gas, bola beku, karang tandus yang sangat panas; semuanya tak terpilih seperti planet Bumi. (Lalu, mengapa wahana yang tersebar di alam semesta yang sangat luas itu tak semuanya mudah atau layak dihuni oleh kehidupan?)
Putaran demi putaran waktu berlalu, kehancuran wahana bermiliar manusia akan menghampiri perlahan tapi pasti. Namun, berbagai pertanyaan manusia tentang misteri alam semesta masih belum atau tak berjawab. Berbagai upaya rasionalitas manusia telah dikerahkan dan pengetahuan bertambah, namun misteri alam semesta itu terus menjadi warisan bagi generasi berikutnya.
Penjelajahan akal manusia mendapatkan fakta-fakta penyusun alam semesta, mulai dari dunia atom, planet, tata surya, hingga galaksi dan ruang alam semesta yang berbatas galaksi-galaksi muda. Dengan itu, pengetahuan manusia merentang dalam dimensi panjang 10-13 hingga 1026 meter, yang merupakan batas fakta-fakta yang dapat diperoleh dalam dunia sains. Pada abad ke-21 manusia masih berambisi untuk menyelami dunia 10-35 meter (skala panjang Planck) atau 10-20 kali lebih kecil dari penemuan skala atom pada dekade pertama abad ke-20. Begitu pula dimensi lainnya seperti waktu, energi, massa, rentangnya meluas dari yang lebih kecil dan lebih besar.
Tentang rentang waktu alam semesta, manusia mendefinisikan berbagai zaman (dan zaman transisi di antaranya): Zaman Primordial, ketika usia alam semesta antara 10-50 hingga 105 tahun, Zaman Bintang, (106 - 1014 tahun), Zaman Materi Terdegenerasi, (1015 - 1039 tahun), Zaman Black Hole, (1040 - 10100 tahun), Zaman Gelap ketika alam semesta menghampiri kehancurannya dan Zaman Kehancuran Alam Semesta, ketika materi meluruh. Tanpa fakta-fakta dan ilmu yang diketahui manusia (atas izin Allah), akhirnya manusia hanya bisa berspekulasi dan tak bisa mendefenisikan berbagai keadaan, misalnya sebelum kelahiran alam semesta dan setelah kehancuran.
Penjelajahan akal manusia bisa menggapai penaksiran hal-hal berikut: jumlah partikel (di Matahari 1060 atau di Bumi 1050), energi ikat (antara Bumi dan Matahari sebesar 1033 Joule), energi radiasi matahari sebesar 1026 watt, energi Matahari yang diterima Bumi sebesar 1022 Joule, energi yang diperlukan manusia per tahun sebesar 1020 Joule, energi penggabungan inti atom, fissi 1 mol Uranium sebesar 1013 Joule, energi yang dihasilkan 1 kg bensin sebesar 108 Joule. Sebuah anugerah yang besar bagi manusia, walaupun melalui proses yang panjang.
Deskripsi dan Model Alam Semesta
Kesan umum luas dan megahnya alam semesta diperoleh penghuni Bumi dengan memandang langit malam yang cerah tanpa cahaya Bulan. Langit tampak penuh taburan bintang yang seolah tak terhitung jumlahnya. Struktur dan luas alam semesta sangat sukar dibayangkan manusia, dan progres persepsi dan rasionalitas manusia tentang itu memerlukan waktu berabad-abad.
Deskripsi pemandangan alam semesta pun beragam. Dulu alam semesta dimodelkan sebagai ruang berukuran jauh lebih kecil dari realitas seharusnya. Ukuran diameter Bumi (12.500 km) baru diketahui pada abad ke- 3 (oleh Eratosthenes), jarak ke Bulan (384.400 km) abad ke-16 ( Tycho Brahe, 1588), jarak ke Matahari (sekitar 150 juta km) abad ke-17 (Cassini, 1672), jarak bintang 61 Cygni abad ke-19 , jarak ke pusat Galaksi abad ke-20 (Shapley, 1918), jarak ke galaksi-luar (1929), Quasar dan Big Bang (1965). Perjalanan panjang ini terus berlanjut antargenerasi.
Benda langit yang terdekat dengan bumi adalah bulan. Gaya gravitasi bulan menggerakkan pasang surut air laut di bumi, tak henti-hentinya selama bermiliar tahun. Karena periode orbit dan rotasi Bulan sama, manusia di Bumi tak pernah bisa melihat salah satu sisi permukaan Bulan tanpa bantuan teknologi untuk mengorbit Bulan. Rahasia sisi Bulan lainnya, baru didapat dengan penerbangan Luna 3 pada tahun 1959.
Pada siang hari, pemandangan langit sebatas langit biru dan matahari atau bulan kesiangan; sedang di saat fajar dan senja, langit merah di kaki langit timur dan barat. Interaksi cahaya matahari dengan angkasa Bumi melukiskan suasana langit yang berwarna warni.
Matahari sendiri adalah satu di antara beragam bintang di Galaksi. Ada bintang yang lebih panas dari Matahari (suhu permukaan Matahari 5.800o K), seperti bintang panas (bisa mencapai 50.000oK) yang memancarkan lebih banyak cahaya ultraviolet-cahaya yang berbahaya bagi kehidupan. Ada bintang yang lebih dingin, lebih banyak memancarkan cahaya merah dan inframerah dibandingkan cahaya tampak yang banyak dipergunakan manusia.
Manusia bisa mencapai batas-batas pengetahuan alam semesta yang luas, mengenal ciptaan Allah yang tidak pernah dikenali di muka bumi seperti Black Hole, bintang Netron, Pulsar, bintang mati, ledakan bintang Nova atau Supernova, ledakan inti galaksi dan sebagainya. Akan tetapi, berbagai fenomena yang sangat dahsyat itu tak mungkin didekatkan dengan mahluk hidup yang rentan terhadap kerusakan. Walau demikian, ada jalan bagi yang ingin bersungguh-sungguh menekuninya.
Dengan Sains Menangkap Realitas Alam Semesta
Pemahaman manusia tentang alam semesta mempergunakan seluruh pengetahuan di bumi, berbagai prinsip-prinsip, kepercayaan umum dalam sains (seperti ketidakpastian Heisenberg tentang pengukuran simultan dimensi ruang dan waktu), serta berbagai aturan untuk keperluan praktis. Melalui sebuah kerangka besar gagasan yang menghubungkan berbagai fenomena (teori relativitas umum, teori kinetik materi, teori relativitas khusus) coba dikemukakan satu penjelasan. Berbagai hipotesa, gagasan awal atau tentatif dikemukakan untuk menjelaskan fenomena. Tentu gagasan tersebut masih perlu diuji kebenarannya untuk dapat dikatakan sebuah hukum.
Dunia fisika membahas konsep energi, hukum konservasi, konsep gerak gelombang, dan konsep medan. Pembahasan Mekanika pun sangat luas, dari Mekanika klasik ke Mekanika Kuantum Relativistik. Mekanika Kuantum Relativistik mengakomodasi pemecahan persoalan mekanika semua benda, Mekanika kuantum melayani persoalan mekanika untuk semua massa yang kecepatannya kurang dari kecepatan cahaya. Mekanika Relativistik memecahkan persoalan mekanika massa yang lebih besar dari 10-27 kg dan bagi semua kecepatan. Mekanika Newton (disebut juga mekanika klasik) menjelaskan fenomena benda yang relatif besar, dengan kecepatan relatif rendah, tapi juga bisa dipergunakan sebagai pendekatan fenomena benda mikroskopik.
Mekanika statistik (kuantum klasik) adalah suatu teknik statistik untuk interaksi benda dalam jumlah besar untuk menjelaskan fenomena yang besar, teori kinetik dan termodinamik. Dalam penjelajahan akal manusia di dunia elektromagnet dikenal persamaan Maxwell untuk mendeskripsikan kelakuan medan elektromagnet, juga teori tentang hubungan cahaya dan elektromagnet. Dalam pembahasan interaksi partikel, ada prinsip larangan Pauli, interaksi gravitasi, dan interaksi elektromagnet. Medan menyebabkan gaya; medan-gravitasi menyebabkan gaya gravitasi, medan-listrik menyebabkan gaya listrik dan sebagainya. Demikianlah, metode sains mencoba dengan lebih cermat menerangkan realitas alam semesta yang berisi banyak sekali benda langit (dan lebih banyak lagi yang belum ditemukan).
Pengetahuan tentang luas alam semesta dibatasi oleh keberadaan objek berdaya besar, seperti Quasar atau inti galaksi, sebagai penuntun tepi alam semesta yang bisa diamati; selain itu juga dibatasi oleh kecepatan cahaya dan usia alam semesta (15 miliar tahun). Itulah sebabnya ruang alam semesta yang pernah diamati manusia berdimensi 15-20 miliar tahun cahaya. Namun, banyak benda langit yang tak memancarkan cahaya dan tak bisa dideteksi keberadaannya, protoplanet misalnya. Menurut taksiran, sekitar 90% objek di alam semesta belum atau tak akan terdeteksi secara langsung. Keberadaannya objek gelap ini diyakini karena secara dinamika mengganggu orbit objek-objek yang teramati, lewat gravitasi.
Berbicara tentang daya objek, dalam kehidupan sehari-hari ada lampu penerangan berdaya 10 watt, 75 watt dan sebagainya; sedangkan Matahari berdaya 1026 watt dan berjarak satu sa* dari Bumi, menghangatinya. Jika kita lihat, lampu-lampu kota dengan daya lebih besarlah yang tampak terang. Menurut hukum cahaya, terang lampu akan melemah sebanding dengan jarak kuadrat, jadi sebuah lampu pada jarak 1 meter tampak 4 kali lebih terang dibandingkan pada jarak 2 meter, dan apabila dilihat pada jarak 5 meter tampak 25 kali lebih redup.
Maka, kemampuan mata manusia mengamati bintang lemah terbatas. Ukuran kolektor cahaya juga akan membatasi skala terang objek yang bisa diamati. Untuk pengamatan objek langit yang lebih lemah dipergunakan kolektor atau teleskop yang lebih besar. Teleskop yang besar pun mempunyai keterbatasan dalam mengamati obyek langit yang lemah, walaupun berhasil mendeteksi obyek langit yang berjuta atau bermiliar kali lebih lemah dari bintang terlemah yang bisa dideteksi manusia. Pertanyaan lain muncul: Apakah semua objek langit bisa diamati melalui teleskop? Berapa banyak yang mungkin diamati dan dihadirkan sebagai pengetahuan?
Makin jauh jarak galaksi, berarti pengamatan kita juga merupakan pengamatan masa silam galaksi tersebut. Cahaya merupakan fosil informasi pembentukan alam semesta yang berguna, dan manusia berupaya menangkapnya untuk mengetahui prosesnya hingga takdir di masa depan yang sangat jauh, yang akan dilalui melalui hukum-hukum alam ciptaan-Nya. Pengetahuan kita tentang hal tersebut sangat bergantung pada pengetahuan kita tentang hukum alam ciptaan-Nya; sudah lengkap dan sudah sempurnakah, ataukah baru sebagian kecil, sehingga mungkin bisa membentuk ekstrapolasi persepsi yang salah?
Sampai di batas mana manusia bisa membayangkan dan menjangkaunya? Bagaimana kondisi awal, bagaimana kondisi sebelumnya, bagaimana kondisi 5 miliar tahun ke depan, bagaimana kondisi 50 miliar tahun ke depan dan seterusnya? Apakah pengetahuan agama akan memberi jawaban atas berbagai pertanyaan tersebut? Alam semesta yang megah akan runtuh, akan hancur, tapi entah bagaimana prosesnya, dan ada apa setelah kehancuran itu? Kita kembali kepada Allah untuk mencari jawaban-Nya, karena Dia adalah zat Maha Mengetahui atas segala ciptaan-Nya, dan manusia hanya diberi pengetahuan-Nya sedikit.
Khatimah
Begitulah, melalui sains manusia mencoba dideskripsikan apa dan bagaimana proses fenomena alam bisa terjadi dalam konteks eksperimen dan pengamatan, dengan parameter yang bisa diamati dan diukur. Agama memperluas spektrum makna alam semesta bagi manusia tentang kehadiran benda-benda alam semesta, kehidupan dan manusia. Jawaban singkat tentang pertanyaan Siapa pencipta alam semesta beserta hukum-hukum alamnya: Allah adalah zat yang Maha Pencipta. Agama memperluas pengetahuan yang dicakup oleh metodologi sains dan rasionalitas manusia seperti berkenalan dengan alam gaib, akhirat dan sebagainya. Namun begitu, rupanya berbagai pertanyaan manusia tentang misteri alam semesta di sekitar planet Bumi masih banyak yang belum terjawab atau mungkin tak berjawab hingga kehancuran Bumi.
Wallahu a'lam bishawwab
Kepala Observatorium Boscha, Lembang, Bandung Guru Besar pada Jurusan Astronomi ITB
Alam semesta adalah fana. Ada penciptaan, proses dari ketiadaan menjadi ada, dan akhirnya hancur. Di antaranya ada penciptaan manusia dan makhluk hidup lainnya. Di sana berlangsung pula ribuan, bahkan jutaan proses fisika, kimia, biologi dan proses-proses lain yang tak diketahui.
Dalam buku Penciptaan Alam Raya karya Harun Yahya ini penulis memperkokoh keyakinan akan terintegrasinya pemahaman Islam dan pemahaman manusia (ilmuwan) tentang asal muasal alam semesta. Adapun pertemuan pemahaman ayat Al Quran dan sains astronomi adalah bahwa alam semesta ini berawal dan berakhir; dan Al Quran lebih jauh memberi petunjuk bahwa alam semesta mempunyai Dzat Pencipta (Rabbul alamin). Fenomena ini diharapkan menjadi pembuka jalan dan pemicu integrasi Islam dalam kehidupan manusia.
Seperti buku-buku Harun Yahya lainnya, penulis mengungkapkan renik-renik kehebatan, kemegahan, keindahan, keserasian, dan kecanggihan sebuah sistem di alam semesta, dan mengakhiri dengan pertanyaan: Apakah sistem yang demikian serasi terjadi dengan sendirinya, tanpa Yang Maha Perencana dan Yang Maha Pencipta? Eksplorasi semacam ini menggugah kecerdasan spiritual manusia, mendekatkan seorang muslim dengan khalik-Nya.
Mari kita berbincang sedikit mengenai alam semesta ini.
Bumi dan Planet-Planet Lainnya
Dimulai dari planet Bumi: sebuah wahana yang ditumpangi oleh bermiliar manusia. Kecerdasan spiritual manusialah yang akan memberi makna perjalanan di alam semesta ini; perjalanan antargenerasi selama bermiliar tahun tanpa tujuan akhir yang diketahui pasti, yang gratis dan tak berujung, hingga waktu kehancurannya tiba.
Namun Bumi masih terlalu kecil dibandingkan Matahari, sebuah bola gas pijar raksasa, lebih dari 1.250.000 kali ukuran Bumi dan bermassa 100.000 kali lebih besar. Bumi yang tak berdaya, tertambat oleh gravitasi, terseret Matahari mengelilingi pusat Galaksi lebih dari 200 juta tahun untuk sekali edar penuh. (Lalu apa rencana secercah kehidupan kita dalam pengembaraan panjang ini? Sangat sayang bila kita tidak sempat melihat kosmos hari ini. Sangat sayang kita tidak berencana sujud dan berserah kepada Tuhan Yang Mahakuasa.)
Pengiring Matahari lainnya adalah planet Merkurius, Venus, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus, Pluto, asteroid, komet dan sebagainya. Ragam wahana dalam tata surya itu berupa sosok bola gas, bola beku, karang tandus yang sangat panas; semuanya tak terpilih seperti planet Bumi. (Lalu, mengapa wahana yang tersebar di alam semesta yang sangat luas itu tak semuanya mudah atau layak dihuni oleh kehidupan?)
Putaran demi putaran waktu berlalu, kehancuran wahana bermiliar manusia akan menghampiri perlahan tapi pasti. Namun, berbagai pertanyaan manusia tentang misteri alam semesta masih belum atau tak berjawab. Berbagai upaya rasionalitas manusia telah dikerahkan dan pengetahuan bertambah, namun misteri alam semesta itu terus menjadi warisan bagi generasi berikutnya.
Penjelajahan akal manusia mendapatkan fakta-fakta penyusun alam semesta, mulai dari dunia atom, planet, tata surya, hingga galaksi dan ruang alam semesta yang berbatas galaksi-galaksi muda. Dengan itu, pengetahuan manusia merentang dalam dimensi panjang 10-13 hingga 1026 meter, yang merupakan batas fakta-fakta yang dapat diperoleh dalam dunia sains. Pada abad ke-21 manusia masih berambisi untuk menyelami dunia 10-35 meter (skala panjang Planck) atau 10-20 kali lebih kecil dari penemuan skala atom pada dekade pertama abad ke-20. Begitu pula dimensi lainnya seperti waktu, energi, massa, rentangnya meluas dari yang lebih kecil dan lebih besar.
Tentang rentang waktu alam semesta, manusia mendefinisikan berbagai zaman (dan zaman transisi di antaranya): Zaman Primordial, ketika usia alam semesta antara 10-50 hingga 105 tahun, Zaman Bintang, (106 - 1014 tahun), Zaman Materi Terdegenerasi, (1015 - 1039 tahun), Zaman Black Hole, (1040 - 10100 tahun), Zaman Gelap ketika alam semesta menghampiri kehancurannya dan Zaman Kehancuran Alam Semesta, ketika materi meluruh. Tanpa fakta-fakta dan ilmu yang diketahui manusia (atas izin Allah), akhirnya manusia hanya bisa berspekulasi dan tak bisa mendefenisikan berbagai keadaan, misalnya sebelum kelahiran alam semesta dan setelah kehancuran.
Penjelajahan akal manusia bisa menggapai penaksiran hal-hal berikut: jumlah partikel (di Matahari 1060 atau di Bumi 1050), energi ikat (antara Bumi dan Matahari sebesar 1033 Joule), energi radiasi matahari sebesar 1026 watt, energi Matahari yang diterima Bumi sebesar 1022 Joule, energi yang diperlukan manusia per tahun sebesar 1020 Joule, energi penggabungan inti atom, fissi 1 mol Uranium sebesar 1013 Joule, energi yang dihasilkan 1 kg bensin sebesar 108 Joule. Sebuah anugerah yang besar bagi manusia, walaupun melalui proses yang panjang.
Deskripsi dan Model Alam Semesta
Kesan umum luas dan megahnya alam semesta diperoleh penghuni Bumi dengan memandang langit malam yang cerah tanpa cahaya Bulan. Langit tampak penuh taburan bintang yang seolah tak terhitung jumlahnya. Struktur dan luas alam semesta sangat sukar dibayangkan manusia, dan progres persepsi dan rasionalitas manusia tentang itu memerlukan waktu berabad-abad.
Deskripsi pemandangan alam semesta pun beragam. Dulu alam semesta dimodelkan sebagai ruang berukuran jauh lebih kecil dari realitas seharusnya. Ukuran diameter Bumi (12.500 km) baru diketahui pada abad ke- 3 (oleh Eratosthenes), jarak ke Bulan (384.400 km) abad ke-16 ( Tycho Brahe, 1588), jarak ke Matahari (sekitar 150 juta km) abad ke-17 (Cassini, 1672), jarak bintang 61 Cygni abad ke-19 , jarak ke pusat Galaksi abad ke-20 (Shapley, 1918), jarak ke galaksi-luar (1929), Quasar dan Big Bang (1965). Perjalanan panjang ini terus berlanjut antargenerasi.
Benda langit yang terdekat dengan bumi adalah bulan. Gaya gravitasi bulan menggerakkan pasang surut air laut di bumi, tak henti-hentinya selama bermiliar tahun. Karena periode orbit dan rotasi Bulan sama, manusia di Bumi tak pernah bisa melihat salah satu sisi permukaan Bulan tanpa bantuan teknologi untuk mengorbit Bulan. Rahasia sisi Bulan lainnya, baru didapat dengan penerbangan Luna 3 pada tahun 1959.
Pada siang hari, pemandangan langit sebatas langit biru dan matahari atau bulan kesiangan; sedang di saat fajar dan senja, langit merah di kaki langit timur dan barat. Interaksi cahaya matahari dengan angkasa Bumi melukiskan suasana langit yang berwarna warni.
Matahari sendiri adalah satu di antara beragam bintang di Galaksi. Ada bintang yang lebih panas dari Matahari (suhu permukaan Matahari 5.800o K), seperti bintang panas (bisa mencapai 50.000oK) yang memancarkan lebih banyak cahaya ultraviolet-cahaya yang berbahaya bagi kehidupan. Ada bintang yang lebih dingin, lebih banyak memancarkan cahaya merah dan inframerah dibandingkan cahaya tampak yang banyak dipergunakan manusia.
Manusia bisa mencapai batas-batas pengetahuan alam semesta yang luas, mengenal ciptaan Allah yang tidak pernah dikenali di muka bumi seperti Black Hole, bintang Netron, Pulsar, bintang mati, ledakan bintang Nova atau Supernova, ledakan inti galaksi dan sebagainya. Akan tetapi, berbagai fenomena yang sangat dahsyat itu tak mungkin didekatkan dengan mahluk hidup yang rentan terhadap kerusakan. Walau demikian, ada jalan bagi yang ingin bersungguh-sungguh menekuninya.
Dengan Sains Menangkap Realitas Alam Semesta
Pemahaman manusia tentang alam semesta mempergunakan seluruh pengetahuan di bumi, berbagai prinsip-prinsip, kepercayaan umum dalam sains (seperti ketidakpastian Heisenberg tentang pengukuran simultan dimensi ruang dan waktu), serta berbagai aturan untuk keperluan praktis. Melalui sebuah kerangka besar gagasan yang menghubungkan berbagai fenomena (teori relativitas umum, teori kinetik materi, teori relativitas khusus) coba dikemukakan satu penjelasan. Berbagai hipotesa, gagasan awal atau tentatif dikemukakan untuk menjelaskan fenomena. Tentu gagasan tersebut masih perlu diuji kebenarannya untuk dapat dikatakan sebuah hukum.
Dunia fisika membahas konsep energi, hukum konservasi, konsep gerak gelombang, dan konsep medan. Pembahasan Mekanika pun sangat luas, dari Mekanika klasik ke Mekanika Kuantum Relativistik. Mekanika Kuantum Relativistik mengakomodasi pemecahan persoalan mekanika semua benda, Mekanika kuantum melayani persoalan mekanika untuk semua massa yang kecepatannya kurang dari kecepatan cahaya. Mekanika Relativistik memecahkan persoalan mekanika massa yang lebih besar dari 10-27 kg dan bagi semua kecepatan. Mekanika Newton (disebut juga mekanika klasik) menjelaskan fenomena benda yang relatif besar, dengan kecepatan relatif rendah, tapi juga bisa dipergunakan sebagai pendekatan fenomena benda mikroskopik.
Mekanika statistik (kuantum klasik) adalah suatu teknik statistik untuk interaksi benda dalam jumlah besar untuk menjelaskan fenomena yang besar, teori kinetik dan termodinamik. Dalam penjelajahan akal manusia di dunia elektromagnet dikenal persamaan Maxwell untuk mendeskripsikan kelakuan medan elektromagnet, juga teori tentang hubungan cahaya dan elektromagnet. Dalam pembahasan interaksi partikel, ada prinsip larangan Pauli, interaksi gravitasi, dan interaksi elektromagnet. Medan menyebabkan gaya; medan-gravitasi menyebabkan gaya gravitasi, medan-listrik menyebabkan gaya listrik dan sebagainya. Demikianlah, metode sains mencoba dengan lebih cermat menerangkan realitas alam semesta yang berisi banyak sekali benda langit (dan lebih banyak lagi yang belum ditemukan).
Pengetahuan tentang luas alam semesta dibatasi oleh keberadaan objek berdaya besar, seperti Quasar atau inti galaksi, sebagai penuntun tepi alam semesta yang bisa diamati; selain itu juga dibatasi oleh kecepatan cahaya dan usia alam semesta (15 miliar tahun). Itulah sebabnya ruang alam semesta yang pernah diamati manusia berdimensi 15-20 miliar tahun cahaya. Namun, banyak benda langit yang tak memancarkan cahaya dan tak bisa dideteksi keberadaannya, protoplanet misalnya. Menurut taksiran, sekitar 90% objek di alam semesta belum atau tak akan terdeteksi secara langsung. Keberadaannya objek gelap ini diyakini karena secara dinamika mengganggu orbit objek-objek yang teramati, lewat gravitasi.
Berbicara tentang daya objek, dalam kehidupan sehari-hari ada lampu penerangan berdaya 10 watt, 75 watt dan sebagainya; sedangkan Matahari berdaya 1026 watt dan berjarak satu sa* dari Bumi, menghangatinya. Jika kita lihat, lampu-lampu kota dengan daya lebih besarlah yang tampak terang. Menurut hukum cahaya, terang lampu akan melemah sebanding dengan jarak kuadrat, jadi sebuah lampu pada jarak 1 meter tampak 4 kali lebih terang dibandingkan pada jarak 2 meter, dan apabila dilihat pada jarak 5 meter tampak 25 kali lebih redup.
Maka, kemampuan mata manusia mengamati bintang lemah terbatas. Ukuran kolektor cahaya juga akan membatasi skala terang objek yang bisa diamati. Untuk pengamatan objek langit yang lebih lemah dipergunakan kolektor atau teleskop yang lebih besar. Teleskop yang besar pun mempunyai keterbatasan dalam mengamati obyek langit yang lemah, walaupun berhasil mendeteksi obyek langit yang berjuta atau bermiliar kali lebih lemah dari bintang terlemah yang bisa dideteksi manusia. Pertanyaan lain muncul: Apakah semua objek langit bisa diamati melalui teleskop? Berapa banyak yang mungkin diamati dan dihadirkan sebagai pengetahuan?
Makin jauh jarak galaksi, berarti pengamatan kita juga merupakan pengamatan masa silam galaksi tersebut. Cahaya merupakan fosil informasi pembentukan alam semesta yang berguna, dan manusia berupaya menangkapnya untuk mengetahui prosesnya hingga takdir di masa depan yang sangat jauh, yang akan dilalui melalui hukum-hukum alam ciptaan-Nya. Pengetahuan kita tentang hal tersebut sangat bergantung pada pengetahuan kita tentang hukum alam ciptaan-Nya; sudah lengkap dan sudah sempurnakah, ataukah baru sebagian kecil, sehingga mungkin bisa membentuk ekstrapolasi persepsi yang salah?
Sampai di batas mana manusia bisa membayangkan dan menjangkaunya? Bagaimana kondisi awal, bagaimana kondisi sebelumnya, bagaimana kondisi 5 miliar tahun ke depan, bagaimana kondisi 50 miliar tahun ke depan dan seterusnya? Apakah pengetahuan agama akan memberi jawaban atas berbagai pertanyaan tersebut? Alam semesta yang megah akan runtuh, akan hancur, tapi entah bagaimana prosesnya, dan ada apa setelah kehancuran itu? Kita kembali kepada Allah untuk mencari jawaban-Nya, karena Dia adalah zat Maha Mengetahui atas segala ciptaan-Nya, dan manusia hanya diberi pengetahuan-Nya sedikit.
Khatimah
Begitulah, melalui sains manusia mencoba dideskripsikan apa dan bagaimana proses fenomena alam bisa terjadi dalam konteks eksperimen dan pengamatan, dengan parameter yang bisa diamati dan diukur. Agama memperluas spektrum makna alam semesta bagi manusia tentang kehadiran benda-benda alam semesta, kehidupan dan manusia. Jawaban singkat tentang pertanyaan Siapa pencipta alam semesta beserta hukum-hukum alamnya: Allah adalah zat yang Maha Pencipta. Agama memperluas pengetahuan yang dicakup oleh metodologi sains dan rasionalitas manusia seperti berkenalan dengan alam gaib, akhirat dan sebagainya. Namun begitu, rupanya berbagai pertanyaan manusia tentang misteri alam semesta di sekitar planet Bumi masih banyak yang belum terjawab atau mungkin tak berjawab hingga kehancuran Bumi.
Wallahu a'lam bishawwab
Jagat Raya
Pada tahun 1915 Albert Einstein telah mem-perhitungkan bahwa Jagat Raya kita tidak Statis, tapi mengembang. Sayang sekali kenyataan bahwa Jagat Raya mengembang tersebut sulit diterima oleh para Kosmolog pada saat itu.
Edwin Huble di Observatorium California Mount Wilson pada tahun 1929 melihat dengan yakin bahwa galaksi-galaksi di luar Bimasakti menjauh dari kita dengan kelajuan yang sebanding dengan jarak dari bumi, artinya semakin jauh suatu galaksi semakin cepat dia menjauh. Sebuah galaksi berjarak sekitar 10 milyar tahun cahaya akan menjauh dengan laju 200.000 km/detik atau 0,6 kali laju cahaya dan yang paling sukar difahami adalah kenyataan bahwa hal ini terjadi pada semua arah! Laju setinggi itu untuk benda semasif galaksi amat sukar untuk dijelaskan melalui model-model Jagat Raya yang ada saat itu. Huble meramalkan bahwa Jagat Raya kita mengembang.
Persoalan ini menjadi jelas ketika seorang kosmolog Belgia LemaitrL (1931) mengajukan model kosmos yang mengembang. Menurut LemaitrL gerak galaksi adalah bukti bahwa Jagat Raya mengembang. Akhirnya seorang fisikawan Rusia Alexander-Friedmenn memutuskan bahwa Jagat Raya kita memang mengembang. Model Jagat Raya yang mengembang ini disebut Friedmenn dengan istilah expanding universe. Untuk lebih memahaminya, Jagat Raya dapat dianggap sebagai permukaan balon yang membesar. Karena bagian-bagian di permukaan balon ini saling memisah sebagai akibat dari pemompaan atau penggelembungan, hal ini berlaku juga untuk obyek-obyek di ruang angkasa yang saling memisah sebagai akibat dari terus bertambah luasnya alam semesta.
“Dan langit (singular) itu kami bangun dengan kekuasaan kami, dan sesungguhnya Kamilah yang meluaskannya”.(QS:Adz Dzariyaat 47)
Pada tahun 1940-an George Gamow melahirkan konsep Ledakan Dahsyat Panas (The Hot Big-Bang Model). Konsep ini merupakan kelanjutan dari konsep LemaitrL. Gamow menyatakan bahwa masa dini kosmos ditandai dengan suhu dan rapatan yang amat tinggi, namun kemudian suhu dan rapatan itu menurun seiring dengan gerak muaian alam semesta.
Gamow berkesimpulan bahwa sekitar 15 milyar tahun yang lalu galaksi-galaksi di seluruh Jagad-Raya yang diperkirakan ada 100 milyar dan masing-masing rata-rata berisi 100 milyar bintang itu pada awalnya adalah sesuatu yang padu yang kemudian meledak dengan sangat dahsyat. Teori Big-Bang menunjukkan bahwa pada awalnya, semua obyek di Jagat Raya merupakan satu bagian yang padu dan kemudian mengembang dan terpisah-pisah.
“Dan tidakkah orang yang kafir itu mengetahui bahwa sesunguhnya langit (plural) dan bumi itu dulunya sesuatu yang padu, kemudian kami pisahkan keduanya ..”
QS: Al-Anbiya' 30)
Jagat Raya yang bertambah luas itu bisa menunjukkan bahwa dulunya Jagat Raya berasal dari suatu titik. Perhitungan menunjukkan bahwa titik tunggal itu mengandung materi yang mempunyai volume nol dan kerapatan yang tak terhingga. Ledakan yang luar biasa dahsyatnya ini menandai awal dimulainya Jagat Raya. Meluasnya Jagat Raya itu merupakan salah satu bukti terpenting bahwa Jagat Raya diciptakan dari ketidakadaan.
Tatkala alam mendingin, karena ekspansinya, sehingga suhunya merendah melewati 1.000 trilyun-trilyun derajat, pada umur 10-35 detik, terjadilah gejala "lewat dingin". Pada saat pengembunan tersentak, keluarlah energi yang memanaskan kosmos kembali menjadi 1.000 trilyun-trilyun derajat, dan seluruh kosmos terdorong membesar dengan kecepatan luar biasa selama waktu 10-32 detik. Ekspansi yang luar biasa cepatnya ini menimbulkan kesan seolah-olah alam kita digelembungkan dengan tiupan dahsyat sehingga ia dikenal sebagai gejala inflasi
Karena materialisasi dari energi yang tersedia, yang berakibat terhentinya inflasi, tidak terjadi secara serentak, maka di lokasi-lokasi tertentu terdapat konsentrasi materi yang merupakan benih galaksi-galaksi yang tersebar di seluruh kosmos. Jenis materi apa yang muncul pertama-tama di alam ini tidak seorang pun tahu; namun tatkala umur alam mendekati seper-seratus sekon, isinya terdiri atas radiasi dan partikel-partikel sub-nuklir.
Pada saat itu suhu kosmos adalah sekitar 100 milyar derajat dan campuran partikel dan radiasi yang sangat rapat tetapi bersuhu sangat tinggi itu lebih menyerupai zat-alir (Fluida) daripada zat padat sehingga para ilmuwan memberikan nama Cosmos Soup. Antara umur satu detik dan tiga menit terjadi proses yang dinamakan nukleosintesis; dalam periode ini atom-atom ringan terbentuk sebagai hasil reaksi fusi-nuklir.
“Kemudian Dia menuju pada penciptaan Langit (singular),
dan Langit saat itu berupa Uap, ..”.(QS. Fushshilat: 11).
Sekitar 380.000 tahun setelah Big-Bang, proton dan elektron bergabung membentuk atom Hidrogen Netral. Jumlah elektron bebas berkurang. Karena partikel penyebarnya (elektron) berkurang, maka penyebaran cahaya atau radiasi juga berkurang. Jadi, Jagat Raya sekitar 380.000 tahun setelah Big-Bang menjadi transparan. Permukaan bola pada jarak 380.000 tahun setelah Big-Bang disebut “permukaan penyebaran terakhir” atau surface of last scattering.
Kalau kita melihat ke surface of last scattering (berarti ke masa 380.000 tahun setelah big bang), di balik surface of last scattering tidak dapat kita lihat karena Jagat Raya waktu itu tidak transparan. Jagat Raya mulai dari surface of last scattering hingga kita transparan. Dari surface of last scattering itu kita melihat radiasi yang berasal dari Big-Bang yang dikenal sebagai latar belakang gelombang mikrokosmik atau Cosmic Microwave Background disingkat CMB.
Pada tahun 1948, ahli astrofisika kelahiran Rusia, George Gamow, mengemukakan bila kita melihat cukup jauh ke alam semesta, maka kita akan melihat radiasi latar belakang sisa dari Big-Bang. Gamow menghitung bahwa setelah menempuh jarak yang sangat jauh, radiasi itu akan teramati dari Bumi sebagai radiasi gelombang mikro.
Pada tahun 1965, Arno Penzias dan Robert Wilson sedang mencoba antena telekomunikasi milik Bell Telephone Laboratory di Holmdel, New Jersey. Mereka dipusingkan oleh adanya desis latar belakang yang mengganggu. Mereka mengecek antena mereka, membersihkan dari tahi burung, tetapi desis itu tetap ada. Mereka belum menyadari desis yang mereka dengar itu berasal dari tepi Jagat Raya. Penzias dan Wilson menelepon astronom radio Robert Dicke di Universitas Princeton untuk minta pendapat bagaimana mengatasi masalah itu. Dicke segera menyadari apa yang didapat kedua orang itu. Telaah oleh Dicke dan rekan-rekannya menunjukkan bahwa radiasi itu tidak lain adalah radiasi sisa masa muda kosmos seperti yang diharapkan Gamow. Segera setelah itu dua makalah dipublikasikan di Astrophysical Journal. Satu oleh Penzias dan Wilson yang menguraikan penemuannya, satu oleh Dicke dan timnya yang memberikan interpretasi. Penzias dan Wilson memperoleh Hadiah Nobel untuk Fisika pada tahun 1978.
Penemuan CMB itu dikukuhkan oleh satelit Cosmic Background Explorer (COBE) milik Badan Antariksa Amerika Serikat (NASA). Pengukuran oleh satelit Cobe itu menunjukkan temperatur CMB yang hanya 2,725 derajat Kelvin. Satelit COBE memetakan radiasi itu di segala arah dan ternyata semuanya uniform sampai ketelitian satu dibanding 10.000. Kalau kita mempunyai mata yang peka pada CMB, maka langit seperti dilabur putih, sama di semua arah, mulus sempurna tidak ada noda-nodanya.
Ini sesuai dengan prinsip dasar kosmologi bahwa Jagat Raya ini isotropik dan homogen; seragam di semua arah. Yang kita lihat adalah surface of last scattering.
Sedemikian seragamnya CMB hingga hanya alat yang sangat sensitif dapat melihat adanya fluktuasi atau ketidakseragaman pada CMB. Untuk itu, NASA telah meluncurkan satelit antariksanya, Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), yang lebih cermat daripada COBE untuk mempelajari fluktuasi itu. Dengan mempelajari fluktuasi itu, diharapkan kita dapat mengetahui asal mula galaksi-galaksi dan struktur skala besar Jagat Raya dan mengukur parameter-parameter penting dari Big-Bang. Radiasi yang menyebar secara serbasama dan isotropik itu sejauh ini menjadi landasan untuk ketepatan model Ledakan Dahsyat memaparkan masa muda alam semesta. Maka kosmologi masa kini pun bertumpu pada model Ledakan Dahsyat sebagai paradigma utamanya.
Nobel Fisika 2006 semakin me-ngukuhkan teori Big-Bang. Dua ilmuwan antariksa AS John C Mather dan George F Smoot meraih penghargaan Nobel Fisika 2006 dengan penemuannya Teori Gelombang Kejut Energi Pasca terjadinya Big-Bang. sejumlah petunjuk menyangkut bagaimana dan kapan galaksi pertama terbentuk juga sedikit banyak berhasil diungkap.
Penelitian mereka mengarah pada radiasi CMB. Ini merupakan gelombang kejut energi yang dikeluarkan dari ledakan dan masih memancarkan radiasi melintasi angkasa yang terus berkembang sementara batas-batas semesta meluas. Radiasi itu memiliki suhu 2,725o K. Dalam kondisi itu, secara perlahan terbentuklah spektrum elektromagnetik, bernama blackbody yakni pola petunjuk energi dari sebuah benda yang mendingin.
Radiasi CMB terjadi bersamaan ketika temperatur di jagad raya semakin rendah yang menciptakan hidrogen atom pada saat 380.000 tahun setelah Big-Bang terjadi. Proses tersebut pada akhirnya memisahkan materi dan senyawa. Dari susunan materi tersebut maka terbentuklah Bintang serta Galaksi. Menurut Prof. Michael Rowan-Robinson, Ketua Royal Astronomical Society Inggris, bahwa temuan itu berhasil mendemonstrasikan secara tepat spektrum blackbody dari CMB dan fluktuasi radiasi kosmik dalam permulaan Jagat Raya.
Wallahu’alam bishowab
Tetralogi Laskar Pelangi "Maryamah Karpov "
Buku yang highly anticipated ini adalah buku ke-empat dari seri Laskar Pelangi karya Andrea Hirata.
buku ini melengkapi tetralogi Laskar Pelangi--mulai dari Laskar Pelangi, Sang Pemimpi dan Edensor.
"Jika dulu aku tak menegakkan sumpah untuk sekolah setinggi tingginnya demi martabat ayahku,aku dapat melihat diriku dengan terang sore ini: sedang berdiri dengan tubuh hitam kumal, yang kelihatan hanya mataku, memegang sekop dengan gunungan timah, mengumpulkan nafas, menghela tenaga, mencedokinya dari pukul delapan pagi sampai maghrib, menggantikan tugas ayahku, yang dulu menggantikan tugas ayahnya. Aku menolak semua itu! Aku menolak perlakuan nasib pada ayahku dan kepada kaumku. Tuhan telah memeluk mimpiku, atas nama harkat kaumku, martabat ayahku, kurasakan dalam aliran darahku, saat nasib membuktikan sifatnya yang hakiki bahwa ia akan memihak kepada para pemberani"
Sinopsis
Keberanian dan keteguhan hati telah membawa ikal pada banyak tempat dan peristiwa. Sudut-sudut dunia telah dia kunjungi A Ling. Apa pun ikal lakukan demi perempuan itu. Keberaniannya ditantang ketika tanda-tanda keberadaan A Ling tampak. Dia tetap mencari, meski tanda-tanda itu masih samar. Dapatkah keduanya bertemu kembali? Novel ini menceritakan semua hal tentang Laskar Pelangi, A Ling, Arai, Lintang, dan beberapa tokoh dalam cerita sebelumnya. Tetap dengan sihir kata-katanya, Anda akan dibawa Andrea pada kisah yang menakjubkan sekaligus mengharukan
Subscribe to:
Posts (Atom)