Category: Sains dan Teknologi

Teknologi Nuklir Untuk Ketahanan Energi Nasional (bagian kedua)

Posted by admin - 11 Juli 2017 - Sains dan Teknologi
0
Evolusi Sistem Teknologi PLTN

Pada Juni 2016 yang lalu, DEN mengadakan sidang untuk membahas dan menetapkan Rencana Umum Energi Nasional (RUEN), dan telah menetapkan beberapa poin, diantaranya adalah supaya pengembangan opsi nuklir dibuatkan roadmap. Opsi nuklir sebagai pilihan terakhir dalam KEN diterjemahkan dalam RUEN mencakup langkah-langkah sebagai berikut [2]:

  1. Membangun reaktor daya riset dan laboratorium reaktor sebagai tempat ahli nuklir berekspresi, berinteraksi dan berkarya, serta memberikan dukungan untuk dilaksanakannya riset-riset terkait nuklir supaya apa yang sudah dikuasai tidak hilang dan dapat dipertahankan.
  2. Mendorong kerja sama internasional agar selalu termutakhirkan dengan kemajuan teknologi.

Membangun reaktor daya eksperimen (RDE) sudah dimulai pada tahun 2015 pada tahap penyusunan konsep desain oleh BATAN. Tahun 2016 dilanjutkan tahapan review dokumen oleh BAPETEN, dan apabila telah disetujui terhadap konsep desain akan dilanjutkan dengan penyusunan detail desain sebagai persyaratan untuk mendapatkan izin pembangunan. Kementerian ESDM sebagai lembaga teknis yang membidangi energi juga diharapkan akan segera membuat roadmap yang dapat digunakan sebagai pedoman dalam merealisasikan program pemanfaatan energi nuklir sebagai pembangkit listrik. Apabila seluruh tahapan tersebut dapat dijalankan dengan baik oleh masing-masing pemangku kepentingan diharapkan kebijakan penggunaan nuklir sebagai pembangkit listrik di Indonesia bisa segera direalisasikan untuk mendukung kemandirian energi nasional. [2]

Kegiatan litbang yang berkaitan dengan ketenaganukliran di Indonesia telah lama dirintis BATAN sejak tahun 1958. Pembangunan reaktor riset TRIGA-2000 di Bandung yang dilengkapi dengan fasilitas penunjang, dan reaktor riset Kartini di Yogyakarta yang dilengkapi dengan unit pemurnian uranium merupakan langkah awal yang dirintis Indonesia dalam penguasaan teknologi  untuk menciptakan SDM yang berkualifikasi tinggi di bidang nuklir. Pengalaman membangun, mengoperasikan, dan merawat fasilitas tersebut sangat menunjang pengembangan lebih lanjut.

Langkah yang lebih maju ditandai dengan pembangunan Reaktor G.A.Siwabessy dan laboratorium penunjang di kawasan Puspiptek Serpong, Tanggerang Selatan. Reaktor ini memiliki daya 30 MW yang dapat digunakan untuk penelitian, produksi radioisotop, dan sekaligus dapat digunakan untuk pengujian material yang diperlukan dalam pembangunan dan pengoperasian PLTN. Fasilitas lainnya adalah instalasi produksi elemen bakar nuklir, instalasi pengolahan limbah radioaktif, instalasi radiometalurgi, dan instalasi keselamatan reaktor.

BATAN terus melakukan kajian, penelitian, dan pengembangan teknologi, dan keselamatan PLTN, untuk meningkatkan kesiapan introduksi PLTN di Indonesia. Salah satu yang tengah gencar dikaji BATAN adalah studi teknologi PLTN skala kecil dan menengah.

Sebagian besar orang berpendapat bahwa sebuah reaktor nuklir membutuhkan peralatan yang canggih dan sangat mahal serta fisiknya yang sangat besar sekaligus berbahaya dalam pengoperasiannya. Kenyataannya, reaktor nuklir dalam praktik tidak selalu memiliki bentuk yang luar biasa besar. Reaktor nuklir dapat pula dalam bentuk yang lebih kecil. Reaktor yang memiliki bentuk yang lebih kecil memang hanya memproduksi energi yang lebih kecil pula, tetapi desain dan rancang bangunnya menjadi lebih sederhana. Reaktor nuklir dalam ukuran kecil ini disebut dengan SMR (Small Modular Reactor). Beberapa penelitian tentang SMR telah dilakukan di berbagai belahan dunia karena meninjau potensi yang mampu diberikannya.

International Atomic Energy Agency (IAEA) mendefinisikan, SMR sebagai sistem PLTN yang dapat memproduksi listrik hingga 300 MW yang dapat dengan mudah dikirim dan dipasang sesuai pesanan permintaan[3]. SMR merupakan teknologi yang dikembangkan untuk menjawab tantangan kebutuhan energi bagi negara-negara yang kapasitas jaringan listriknya belum memadai untuk PLTN skala besar, seperti yang terdapat pada beberapa negara berkembang termasuk Indonesia [4].

Penggunaan reaktor berukuran lebih kecil menyebabkan beberapa faktor kompleks dapat direduksi secara maksimal tanpa mempengaruhi keamanan reaktor. Selain itu, SMR tidak membutuhkan infrastruktur yang kompleks dalam pengoperasiannya. Sisi lain yang menjadi perhatian khusus ialah ditinjau dari aspek ekonomi, SMR dapat mengurangi biaya pengeluaran untuk membangun dan perawatan reaktor nuklir skala besar. Dalam bidang keamanannya, bisa dikatakan lebih aman disebabkan untuk masalah kebocoran atau yang lainnya akan lebih mudah untuk dideteksi. Pada aspek keselamatannya, desain SMR dapat menggabungkan suatu sistem fitur keselamatan pasif, di mana PLTN besar tidak dapat melakukannya. Juga lebih dapat menghemat lahan untuk membangun SMR, sebab volumenya yang tidak memakan banyak ruang.

Pembangunan PLTN dengan SMR dinilai sangat cocok diaplikasikan di Indonesia terutama untuk wilayah di luar Pulau Jawa, yang belum memiliki kapasitas jaringan pembangkit listrik besar sehingga dapat melayani pasokan listrik di daerah terpencil dan pelosok untuk menyeimbangkan pertumbuhan permintaan listrik guna pembangunan dan kesejahteraan masyarakat pada area tersebut, asalkan memenuhi kriteria keberterimaan tapak. Namun, tidak menutup kemungkinan untuk menerapkan SMR di Pulau Jawa.

Studi SMR di Indonesia, sudah dimulai sejak 2001 dengan mempelajari reaktor daya terapung KLT-40 dan reaktor baterai. Di ITB dikembangkan desain reaktor SPINNOR (Small Pb-Bi Cooled Non-Refueling Nuclear Power Reactor). Sementara itu, di UGM dikembangkan desain reaktor PCMSR (Passive Compact Molten Salt Reactor). BATAN telah melakukan penelitian untuk pengembangan SMR, salah satunya adalah reaktor gas yang dikenal dengan RGTT-200, yaitu reaktor gas temperatur tinggi dengan daya 200 MW.

Reaktor SPINNOR merupakan salah satu dari jenis reaktor SMR, generasi ke-IV bertipe LMFBR (Liquid Metal Fast Breeder Reactor), yang merupakan reaktor cepat berumur panjang berpendingin Pb-Bi (lead/lead-bismuth cooled long life fast reactor). Konsep SPINNOR telah dikembangkan sejak tahun 1990 di ITB dengan bantuan RLNR (Research Laboratory for Nuclear Reactors) dari Tokyo Institute of Technology [4].

SMR memiliki prospek yang sangat baik untuk penyebaran energi listrik pada beberapa daerah terpencil, seperti pada banyak bagian di Indonesia, untuk memecahkan permasalahan defisit suplai daya listrik pada area tersebut sehingga dapat menjamin ketahanan energi nasional. Oleh karena itu, penelitian mendalam terkait reaktor berukuran kecil perlu dilakukan terutama untuk negara berkembang seperti Indonesia.

Referensi:

[1] Dewan Energi Nasional (DEN). 2016. Outlook Energi Indonesia 2016. Jakarta: Sekretariat Jenderal Dewan Energi Nasional.

[2] Humas BATAN (Badan Tenaga Nuklir Nasional). 2016. Tarik Ulur Energi Nuklir dalam Program Energi Nasional. From: http://www.batan.go.id/index.php/id/publikasi-2/pressreleases/2617-tarik-ulur-energi-nuklir-dalam-program-energi-nasional (diakses pada 3 April 2017, pukul 01.43).

[3] IAEA Advanced Reactors Information System (ARIS). 2016. Advances in Small Modular Reactor Technology Developments. Austria: International Atomic Energy Agency (IAEA).

 [4] Su’ud, Zaki. 2007. Advanced SPINNORs Concept and The Prospect of Their Deployment in Remote Area. International Conference on Advances in Nuclear Science and Engineering in Conjunction with LKSTN 2007 (199-207).

*) Penulis merupakan mahasiswa Fisika Nuklir – Institut Teknologi Bandung (ITB); Sekretaris Jenderal Komunitas Muda Nuklir Nasional wilayah Bandung (KOMMUN Bandung).

Kontak : irfanalaydrus@students.itb.ac.id (e-mail)

Teknologi Nuklir Untuk Ketahanan Energi Nasional (bagian pertama)

Posted by admin - 11 Juli 2017 - Sains dan Teknologi
2
Bauran Energi Primer dalam KEN    (Sumber Outlook Energi Indonesia 2016, DEN)

Oleh: Muhammad Irfan Alaydrus *)

Dalam melakukan aktivitas sehari-hari manusia membutuhkan energi. Energi juga diperlukan untuk menggerakkan mesin industri, penerangan, transportasi, penelitian, dan keperluan lainnnya. Sumber energi dapat diperoleh dari alam, seperti matahari, air, angin, atau dari bahan makanan yang ada di sekitar kita. Energi mempunyai peran sangat penting dalam mewujudkan pembangunan nasional yang berkelanjutan, di mana energi berfungsi sebagai alat dorong utama dari setiap langkah signifikan pencapaian kemajuan peradaban manusia dan sistem perekonomian dunia. Oleh karena itu pengelolaan sumber energi dan pemanfaatannya harus dilakukan secara optimal, arif, dan bijaksana, yang dilandasi oleh pertimbangan dari aspek lingkungan, kebutuhan energi, kepentingan antar generasi, sosial politik, geopolitik, dan ekonomi.

Untuk mendukung pembangunan nasional terutama yang berbasis industri di masa mendatang, diperlukan sumber energi yang cukup besar. Sampai saat ini, Indonesia masih menghadapi persoalan dalam mencapai target pembangunan bidang energi. Berdasarkan data tahun 2014, Kementerian ESDM mencatat bahwa energi fosil (minyak bumi, gas bumi, dan batu bara) masih mendominasi dalam konsumsi energi primer, di mana konsumsi minyak bumi 41,0% dari total konsumsi energi nasional, diikuti batu bara 32,3%, gas 19,7%, biomasa modern 2,9%, tenaga air 2,5%, panas bumi 1,1%, dan listrik impor 0,4%. Selama periode 2004 sampai dengan 2014, konsumsi energi primer Indonesia meningkat dari 127 juta TOE (Tonnes Oil Equivalent) menjadi 215 juta TOE, atau tumbuh 5,4% per tahun. Namun demikian, total pangsa energi baru dan terbarukan (EBT) pada tahun 2014 hanya mencapai sekitar 7%, upaya untuk memaksimalkan pemanfaatan EBT belum dapat berjalan sebagaimana yang direncanakan[1].

Mengingat permintaan terhadap energi yang terus meningkat dan terbatasnya ketersediaan sumber energi primer, terutama minyak bumi dan batu bara, serta dengan mempertimbangkan dampak kerusakan lingkungan, maka pemilihan sumber energi di masa depan harus dilakukan dengan cermat. Hal tersebut mendorong pemerintah untuk menjadikan EBT sebagai prioritas utama untuk menjaga ketahanan dan kemandirian energi, mengingat potensi EBT sangat besar untuk dapat menjadi andalan dalam penyediaan energi nasional di masa mendatang[1].

EBT terdiri dari tenaga surya, tenaga angin, tenaga air, tenaga laut, panas bumi, biodiesel, bioethanol, biomasa komersial termasuk limbah pertanian dan rumah tangga. EBT terus dikembangkan dan dioptimalkan, dengan mengubah pola pikir bahwa EBT bukan sekedar sebagai energi alternatif dari bahan bakar fosil, tetapi harus menjadi pasokan energi nasional dengan porsi EBT sebesar 23% pada tahun 2025 dan di tahun 2050 paling sedikit sebesar 31%. [1]

Studi perencanaan energi nasional yang komprehensif untuk berbagai macam sumber energi telah dilakukan oleh Dewan Energi Nasional (DEN). Berdasarkan data tahun 2015, diperkirakan kebutuhan energi final nasional akan mencapai 238,8 MTOE (Million Tonnes Oil Equivalent) pada tahun 2025, peningkatan sekitar 1,8 kali lipat dengan rata-rata pertumbuhan tahunan sebesar 6,4% dibandingkan dengan konsumsi energi final pada tahun 2015 (128,8 MTOE). Kebutuhan energi final akan semakin meningkat dan mencapai 682,3 MTOE pada tahun 2050. Rata-rata pertumbuhan kebutuhan energi selama periode 2015-2050 adalah sekitar 4,9% per tahun[1]. Maka apabila penyediaan energi hanya bertumpu pada sumber energi fosil, panas bumi, dan air akan terjadi kekurangan pasokan. Untuk lebih menjamin dalam pembangunan nasional yang berkelanjutan, maka sudah selayaknya kita harus memikirkan energi alternatif lain untuk memenuhi kekurangan tersebut.

Salah satu energi alternatif yang cukup prospektif untuk dapat memenuhi kebutuhan energi di masa depan tersebut, yaitu energi nuklir sebagai pelengkap dari sumber energi lainnya. Dalam era teknologi saat ini reaktor nuklir telah menjadi penghasil listrik yang cukup menjanjikan karena mampu menghasilkan energi yang jauh lebih besar dalam jangka waktu yang lebih panjang dibandingkan pembangkit energi lainnya, serta aman bagi lingkungan dan kehidupan manusia dengan limbah dan biaya operasi yang lebih rendah. Reaktor nuklir dapat menggantikan pembangkit listrik lainnya yang cenderung mengabaikan polusi udara yang cukup berbahaya untuk makhluk hidup. Bagaimanapun juga pemilihan PLTN sebagai pembangkit energi listrik alternatif perlu persiapan yang matang dari berbagai pihak yang terlibat karena teknologi tersebut memang dapat menyebabkan kecelakaan besar.

Peraturan yang mengatur tentang Kebijakan Energi Nasional (KEN), yaitu PP No. 79/2014 sebagai pengganti Perpres No. 5/2006.  Ada perbedaan yang mencolok terhadap arah kebijakan pada kedua peraturan tersebut, yaitu dalam Perpres No. 5/2006 nuklir menjadi bagian dalam KEN, sedangkan dalam PP No. 79/2014 nuklir sebagai pilihan terakhir. Hal tersebut yang kemudian membuat rencana pembangunan PLTN menjadi tidak berujung hingga saat ini.

Referensi:

[1] Dewan Energi Nasional (DEN). 2016. Outlook Energi Indonesia 2016. Jakarta: Sekretariat Jenderal Dewan Energi Nasional.

*) Penulis merupakan mahasiswa Fisika Nuklir – Institut Teknologi Bandung (ITB); Sekretaris Jenderal Komunitas Muda Nuklir Nasional wilayah Bandung (KOMMUN Bandung).

Ini Hubungan Alquran dan Sains

Posted by admin - 16 Mei 2017 - Berita, Ilmu Al Quran dan Tafsir, Sains dan Teknologi
4
Alquran dan Sains Modern

REPUBLIKA.CO.ID, JAKARTA — Alquran merupakan kalam Allah yang merangkum berbagai macam ilmu dan berfungsi sebagai petunjuk bagi umat manusia sampai akhir zaman. Kandungan di dalam Alquran dinilai bisa menjadi dasar dan petunjuk para ilmuan Muslim untuk menemukan pengetahuan baru.

“Saya ingatkan di dalam Alquran ada 800 Ayat yang berbicara lebih spesifik dengan redaksional alam,” kata Dosen Fisika sekaligus penulis buku Ayat-ayat Semesta, Dr. Agus Purwanto kepada Republika.co.id saat Seminar Dakwah bertema Alquran dan Sains Modern di Gedung Rabithah Alawiyah, Jakarta Selatan, Sabtu (13/5).

Ia menjelaskan, 800 ayat-ayat di dalam Alquran tersebut mempunyai pesan-pesan khusus. Saat manusia menjalankan pesan-pesan khusus tersebut, artinya manusia tersebut sedang menjalani jalan sainstek.

Menurutnya, sains ibarat sebuah produk. Jadi sains bisa dibangun tanpa Alquran, bisa juga dibangun dengan Alquran sebagai panduan dan petunjuknya. Ilustrasinya, orang yang merakit mesin sepeda motor. Orang tersebut bisa menggunakan buku manual untuk petunjuk merakitnya, tapi bisa juga tidak memakainya.

“Alquran itu ibarat buku manual, orang bisa pakai, bisa tidak, Alquran itu mirip seperti itu, ilustrasi saya,” ujarnya.

Ia menjelaskan, tentu yang menggunakan buku manual sebagai petunjuk akan lebih baik dan tingkat kesalahannya kecil. Beda halnya dengan orang yang tidak menggunakan buku panduan, mereka bisa salah karena lupa tapi bisa juga benar.

Sebagai contoh hubungan Alquran dengan sains sehingga Alquran bisa dijadikan dasar penelitian sains. Dr. Agus menjelaskan salah satu contohnya, pada Surat Al-Insan (76) Ayat 17 disebutkan, dan di sana (surga) mereka diberi segelas minuman bercampur jahe. Maka, tugas manusia adalah mencari tahu tentang kelebihan dan fungsi jahe dibanding tanaman lain.

“Pertanyaannya adalah apa kelebihan jahe dibanding yang lain sehingga Allah memilih jahe sebagai minuman penghuni surga, logika dasarnya setiap sesuatu yang dipilih pasti ada keutamaan,” jelasnya.

Sumber: Republika

Alquran Sumber Ilmu Pengetahuan

Posted by admin - 15 Mei 2017 - Berita, Ilmu Al Quran dan Tafsir, Sains dan Teknologi
2
Alquran dan Sains Modern

REPUBLIKA.CO.ID, JAKARTA — Upaya mencari ilmu pengetahuan di dalam dunia Islam bukan hal baru. Sebab, sudah dilakukan para ulama sejak zaman dulu. Mereka mempunyai perspektif terhadap Alquran, Alquran bukan hanya petunjuk agama saja tetapi juga sebagai sumber ilmu pengetahuan.

“Ilmu pengetahuan dan teknologi merupakan salah satu sarana bagi manusia untuk menuju kehidupan di dunia yang lebih baik, dan petunjuknya ada dalam Alquran,” kata Rektor Universitas Indonesia (UI), Prof Muhammad Anis Shahab saat Seminar Dakwah bertema Alquran dan Sains Modern di Gedung Rabithah Alawiyah, Jakarta Selatan, Sabtu (13/5).

Ia mengatakan, agama Islam juga menaruh perhatian pada ilmu pengetahuan. Serta mendorong umatnya untuk terus mencari ilmu terus menerus. Diterangkan dia, ilmu pengetahuan adalah seluruh usaha sadar untuk menyelidiki, menemukan dan meningkatkan pemahaman manusia dari berbagai segi dalam alam manusia.

Dr. Zakir Naik pernah mengatakan, Alquran bukan sebuah buku berisi sains. Alquran adalah sebuah kitab suci berisikan kebenaran. Alquran memiliki 6.000 ayat lebih, 1.000 ayat di antaranya berkaitan dengan sains

“Jadi Alquran bukan ensiklopedia sains, ada pesan penting dalam ayat-ayat (Alquran) tersebut, oleh karena itu para ilmuan Muslim memusatkan perhatiannya pada pesan (Alquran),” ujarnya.

Dijelaskan Prof Anis, pada hakikatnya ayat-ayat Alquran merupakan petunjuk bagi manusia. Bukan hanya petunjuk untuk kehidupan akhirat, tetapi juga untuk kebaikan kehidupan di dunia. Ia menambahkan, Alquran mengandung hal-hal yang berhubungan dengan Ilmu pengetahuan, kisah-kisah, filsafat dan peraturan yang mengatur perilaku serta tatacara hidup.

“Alquran mempunyai fungsi utama sebagai petunjuk bagi manusia dalam menjalani kehidupannya untuk mencapai kebahagiaan hidup di dunia maupun di akhirat kelak,” jelasnya.

Ia menegaskan, ilmu pengetahuan dan teknologi merupakan salah satu sarana bagi manusia untuk menuju kehidupan yang lebih baik saat di dunia. Tapi, fungsi Alquran tersebut hanya dapat diwujudkan apabila Alquran dibaca, dikaji, direnungkan, dihayati maknanya dan diamalkan isinya.

Alquran diturunkan bukan hanya untuk orang-orang yang hidup pada masa Rosulullah saja. Bukan juga untuk orang-orang yang hidup di abad ini. Tapi, Alquran untuk seluruh umat manusia hingga akhir zaman.

Sumber: Republika

Evolusi Alam Semesta Dalam Perspektif Kosmologi Modern

Posted by admin - 10 September 2013 - Sains dan Teknologi
1
Ilustrasi Evolusi Struktur Alam Semesta

Allah lah yang menciptakan langit dan bumi dan apa yang ada di antara keduanya dalam enam masa, kemudian Dia bersemayam di atas ‘Arsy

[As-Sajdah (4)]

Pembaca yang budiman, pada seri pertama di edisi Busyra No. 04 tahun 2012 yang lalu telah dibahas mengenai perspektif kosmologi modern terhadap asal usul alam semesta yang diduga kuat berawal dari satu peristiwa yang dinamakan “ledakan besar” serta perkembangannya pada era Planck. Seri kali ini membahas secara populer evolusi atau perkembangan alam semesta setelah era Planck hingga saat ini.

Perlu disadari dari awal bahwa apa yang diperoleh kosmologi modern mengenai evolusi atau perubahan alam semesta belumlah final dan tampaknya memang masih jauh dari pemahaman yang memadai mengenai bagaimana sesungguhnya evolusi alam semesta berlangsung. Tetapi, tidak juga dapat dipungkiri bahwa ada beberapa capaian eksperimen dan observasi terbaru yang mendukung teori-teori dalam kosmologi modern mengenai evolusi tersebut. Nukilan ayat di atas yang mengindikasikan bahwa dalam penciptaan langit dan bumi, Allah SWT membaginya dalam enam masa (“ayyaam”) patut menjadi motivasi bagi kita untuk berusaha memahami apa yang dimaksud oleh ayat tersebut melalui upaya yang sistematis berdasarkan kaidah-kaidah ilmiah yang universal.

Selain era Planck, setidaknya terdapat lima era lagi yang telah diklasifikasikan dalam evolusi alam semesta yaitu era paduan, era elektrolemah, era partikel, foton dan inti, kemudian era atom dan terakhir era bintang dan galaksi. Penting untuk ditekankan bahwa era yang diklasifikasikan dalam kosmologi modern ini bukan berarti sama dengan enam masa yang dimaksud dalam ayat di atas. Mengapa? Karena apa yang diperoleh oleh kosmologi modern tersebut masih berupa perkiraan walau sebagian telah berhasil dibuktikan secara eksperimen dan observasi.

1. Era Paduan
Era ini berlangsung dari detik ke 10-43 (angka desimal kurang dari 1 dengan jumlah nol sebanyak 43 buah di belakang koma) hingga detik ke 10-35 dan saat itu ruang-waktu telah terbentuk, sehingga dengan demikian gaya gravitasi telah hadir. Di era ini suhu alam semesta turun menjadi antara 1028 (1 dengan 28 nol dibelakangnya) derajat celcius hingga 1032 derajat celcius dan terjadi inflasi atau pertambahan volume alam semesta yang sangat besar secara tiba-tiba. Sementara itu tiga gaya fundamental lainnya yakni elektromagnetik, nuklir lemah dan nuklir kuat masih berbentuk paduan dan belum terbedakan. Massa dan muatan pun masih belum terdefinisikan pada era ini, dan yang ada masih berupa “energi” sebagaimana di era Planck. Di akhir era ini, gaya nuklir kuat mulai memisahkan diri dari kedua gaya yang lain dengan ditandai munculnya “plasma” (semacam sop) partikel elementer yang dinamakan quark-gluon. Kemunculan plasma tersebut diduga terjadi akibat adanya perusakan simetri alam semesta secara spontan. Kelak quark akan menjadi partikel pembentuk materi yang kita kenal saat ini dan gluon adalah partikel tak bermassa yang mengikatnya.

2. Era Elektrolemah
Setelah era paduan berakhir, kemudian dilanjutkan dengan era elektrolemah. Era ini berlangsung dari detik ke 10-35 hingga ke detik 10-10. Suhu alam semesta telah turun menjadi kurang dari 1028 derajat celcius, sedangkan inflasi alam semesta telah memasuki tahapan terakhirnya. Pada era ini, dua gaya fundamental lainnya yaitu elektromagnetik dan nuklir lemah masih belum terbedakan satu sama lain dan disebut gaya elektrolemah. Sedangkan dipihak lain, “plasma” quark-gluon telah memenuhi alam semesta.

3. Era Partikel, Foton dan Inti
Selanjutnya adalah era partikel, foton dan inti yang berlangsung dari detik ke 10-10 hingga tahun ke 380.000. Suhu alam semesta telah turun secara drastis dan kesemua gaya fundamental kini telah terbedakan, dimana gaya elektrolemah terpisah menjadi gaya elektromagnetik dan nuklir lemah. Pada tahapan ini kembali terjadi perusakan simetri secara spontan melalui sebuah mekanisme yang dinamakan mekanisme Higgs. Melalui perantaraan partikel Higgs, partikel-partikel seperti quark, elektron, neutrino dan lain sebagainya terbentuk dan menerima massa serta atribut muatan listrik pun telah terdefinisikan. Selain itu, melalui mekanisme Higgs tersebut terbentuk pula antipartikel yang secara umum dicirikan oleh muatan yang berlawanan tanda dengan partikelnya. Misalnya antipartikel dari quark bermuatan positif adalah antiquark bermuatan negatif. Di pihak lain, tiga gaya yang disebutkan di atas kini berubah menjadi partikel-partikel pembawa gaya yakni gluon untuk nuklir kuat, partikel W dan Z untuk nuklir lemah, serta foton untuk gaya elektromagnetik. Berbeda dengan kelompok quark, elektron dan neutrino, partikel pembawa gaya tidak memiliki antipartikel.

Pada awal era tersebut, jumlah partikel dengan antipartikel sama banyak. Akibat energi yang relatif teramat tinggi, tumbukan antara partikel dengan antipartikel dapat saling meniadakan (anihilasi) dan memunculkan foton yang tidak bermassa, sehingga alam semesta dipenuhi olehnya. Menariknya, setelah peristiwa anihilasi berkurang akibat terus turunnya suhu, foton kembali berubah menjadi partikel dan antipartikel. Tetapi kali ini jumlah partikel jauh lebih dominan ketimbang antipartikel. Terus turunnya suhu memungkinkan gluon mengikat dua atau lebih partikel quark untuk membentuk partikel-partikel hadron yang merupakan bangunan dasar materi yang kita kenal seperti proton dan neutron. Demikian pula antiquark membentuk antimateri seperti antiproton dan antineutron, walau dalam jumlah yang jauh sangat sedikit. Pada akhir era ini, inti hidrogen, yang hanya terdiri dari satu proton, dan inti helium yang terdiri atas dua proton dan dua neutron, telah terbentuk seiring dengan terus turunnya suhu dan kerapatan alam semesta. Menarik untuk dicatat bahwa ketidakseimbangan jumlah materi dengan antimateri di alam semesta merupakan suatu hal yang masih sulit untuk dijelaskan oleh kosmologi modern.

4. Era Atom
Terbentuknya inti hidrogen dan helium menandai kemunculan era baru yang dinamakan era atom. Pada era ini, yang berlangsung dari tahun ke 380.000 hingga tahun ke 1.000.000.000, suhu alam semesta telah memungkinkan bagi terbentuknya inti atom dengan jumlah proton-neutron yang lebih banyak. Semakin turunnya suhu dan kerapatan alam semesta, pada gilirannya memungkinkan inti-inti yang terbentuk menangkap elektron dan membentuk atom yang stabil. Pada era ini, unsur-unsur ringan di alam semesta yang kita kenal saat ini sebagian besar telah terbentuk.

5. Era Bintang dan Galaksi
Akhirnya, setelah era atom berakhir, maka dimulailah era bintang dan galaksi.Era ini dimulai pada tahun ke 1.000.000.000 setelah “ledakan besar”. Gaya gravitasi, yang merupakan perwujudan dari kelengkungan ruang-waktu akibat kehadiran massa, mulai berperan secara signifikan seiring dengan kondisi alam semesta yang telah mencapai suhu rata-rata sama dengan suhu yang terdeteksi saat ini, tetapi dengan volume yang terus berkembang. Peranan gravitasi yang dominan mengakibatkan atom-atom berkumpul membentuk bintang dan galaksi. Pembentukan dimulai dari objek yang paling kecil seperti bintang dan kemudian menjadi yang paling besar seperti gugus galaksi. Berdasarkan observasi melalui teleskop Hubble, hingga saat ini objek langit yang paling jauh dan paling tua yang bisa diamati adalah quasar dengan usia sekitar 13 milyar tahun. Angka ini ditenggarai juga sebagai usia alam semesta. Berdasarkan angka tersebut pula, diperkirakan jari-jari alam semesta adalah sekitar 1026 meter. Quasar adalah objek langit yang memiliki ukuran sebesar bintang tetapi memiliki kecerlangan sebuah galaksi.

Berdasarkan uraian evolusi alam semesta di atas, sebuah pertanyaan wajar yang muncul adalah kemana arah perkembangan alam semesta ke depannya? Harus diakui bahwa hingga saat ini tidak ada satu pun petunjuk eksperimen atau observasi yang secara meyakinkan mampu memberi petunjuk kemana arah evolusi ini akan berlangsung. Belakangan ini, setidaknya ada satu perkembangan menarik yang telah menyita perhatian para ilmuwan bidang kosmologi, yakni diamatinya fakta bahwa alam semesta kini berkembang dengan kecepatan yang terus bertambah atau dengan kata lain alam semesta mengalami percepatan dalam perkembangannya. Sebuah fakta yang sangat pelik untuk bisa difahami saat ini.

Bagi kita, Muslim, petunjuk mengenai kemana nasib alam semesta setidaknya telah diberikan oleh Allah SWT dalam ayat berikut:

(Yaitu) pada hari Kami gulung langit sebagaimana menggulung lembaran-lembaran kertas. Sebagaimana Kami telah memulai penciptaan pertama begitulah Kami akan mengulanginya. Itulah suatu janji yang pasti Kami tepati; sesungguhnya Kamilah yang akan melaksanakannya [Al-Anbiya (104)].

Tersirat dalam ayat di atas dikatakan bahwa alam semesta akan kembali mengalami pengerutan dan kembali ke keadaan seperti pertama kali diciptakan. Jika saat ini alam semesta yang teramati sedang mengalami percepatan, maka kapan ia akan berhenti berkembang dan kembali mengerut? Wallahu’alam.

Pembaca yang budiman, kajian tentang kebesaran dan keagungan ciptaan Allah SWT memang tidak akan pernah ada habisnya. Perlu diingat bahwa perintah pertama untuk “membaca” dalam surat Al-Alaq tampaknya cukup bagi kita sebagai muslim untuk memberikan perhatian yang lebih terhadap alam, guna mengetahui secara pasti bahwa Allah SWT tidak menciptakannya hanya untuk kesia-siaan belaka.

Diskusi tentang quasar dan percepatan perkembangan alam semesta in syaa Allah akan dibahas pada edisi Busyra mendatang, beserta dengan fakta-fakta luar biasa lainnya tentang alam semesta ini.

Sumber Rujukan
1. Andrei Linde, “Particle Physics and Inflationary Cosmology”, Harwood Academic Publisher (1990)
2. Stephen Hawking, “The Universe in a Nutshell”, Transworld Publisher (2001)
3. P. Teerikorpi, M. Valtonen, K. Lehto, H. Lehto, G. Byrd, A. Chernin, “The Evolving Universe and the Origin of Life”, Springer (2009)

Oleh:
Dr. Husin Alatas, Lektor Kepala & Kepala Bagian Fisika Teori pada Departemen Fisika, FMIPA-Institut Pertanian Bogor.

Posisi Ilmuwan

Posted by admin - 1 November 2012 - Sains dan Teknologi
2
Ilmuwan

Sebagian besar dari kita tentunya mengetahui bahwa seekor bebek dapat dengan mudah melewati tanah yang lunak ketimbang seekor ayam. Mengapa demikian? Secara fisika fenomena ini bisa dijelaskan melalui konsep tekanan yang didefinisikan sebagai berat dibagi dengan luas permukaan. Bebek memiliki luas permukaan kaki yang lebih besar dari kaki ayam sehingga tekanan yang diberikannya terhadap tanah lebih kecil.

Jika dianalogikan berat bebek atau ayam sebagai beban hidup yang kita alami sehari hari maka tekanan (baca: stres) yang menghinggapi kita dapat dikendalikan dengan memperluas sesuatu yang secara intrinsik ada dalam diri masing-masing, yaitu hati. Karena luas permukaan secara sederhana merupakan perkalian antara parameter panjang dan lebar maka keluasan hati di sini dapat kita pandang sebagai perkalian antara parameter sabar dan syukur.

Menarik untuk dicatat bahwa nasihat yang biasanya dijumpai dalam ajaran agama ternyata bisa pula kita ambil dari penganalogian fenomena alam di atas. Alam seolah ingin mengajarkan bahwa untuk mengurangi stres akibat beban hidup maka kita harus memperbanyak sabar dan syukur sebagai satu kesatuan yang mewakili keluasan hati.

Jelas hal ini sejalan dengan ajar an agama yang disampaikan, baik secara eks plisit maupun implisit oleh para nabi, bah wa sabar dan syukur adalah dua sifat yang mesti berdampingan untuk memperoleh kebahagiaan dunia dan akhirat.

Analogi di atas merupakan satu contoh dari sekian banyak indikasi keselarasan antara ajaran luhur agama yang tertulis dalam teks-teks suci dengan hikmah yang dapat diambil dari fenomena yang “tertulis” di alam sebagai tanda kauniyah kebesaran-Nya. Contoh sederhana lainnya adalah elektron di dalam atom yang hanya berpindah orbit lebih luar dengan menyerap foton cahaya sesuai yang telah ditentukan oleh hukum alam yang mengendalikannya, mengajarkan kepada kita untuk tidak berperilaku koruptif dengan mengambil sesuatu di luar yang telah ditetapkan.

Peran dan karakteristik

Menjelaskan fenomena alam seperti tekanan dan perpindahan elektron adalah ranah pekerjaan ilmuwan. Mereka sejatinya memiliki peran mencari gambaran yang komprehensif, sistematis, dan konsisten mengenai fenomena-fenomena alam. Penting untuk ditekankan bahwa peningkatan kualitas hidup manusia di semua aspek sebagian besar berasal dari kemampuan para ilmuwan dalam membaca fenomena alam dan menjadikannya bagian dari ilmu pengetahuan atau sains untuk kemudian diterapkan ke dalam teknologi.

Proses pencarian pengetahuan baru berbentuk riset ilmiah merupakan jalan yang sulit dan sering kali harus berlangsung dalam kesunyian tanpa gempita penghargaan.

Untuk melakukan riset dengan baik, seorang ilmuwan dituntut memiliki kecerdikan dalam “melihat” fenomena alam secara benar dan itu hanya dapat dicapai melalui kerja keras guna mendapat bekal pengalaman yang mencukupi.

Setelah memperoleh pengetahuan baru, seorang ilmuwan kemudian dituntut secara moral untuk menyebarkan apa yang diperolehnya kepada khalayak, khususnya ilmuwan serumpun. Tuntutan ini dimaksudkan agar pengetahuan baru tersebut dapat diestafetkan pengembangan dan pemanfaatannya oleh ilmuwan lain.

Penyebarluasan hasil riset lazim dilakukan dengan memublikasikannya. Dalam proses publikasi hasil riset tersebut mutlak diperlukan kejujuran pada penyampaiannya. Bahkan, apabila setelah paper dipublikasikan ternyata diketahui ada kesalahan yang tidak disengaja dan luput dari pemeriksaan rekan sejawat, maka secara etika sang ilmuwan diharuskan menerbitkan koreksi atau bahkan menarik paper-nya jika kesalahan yang ditemukan cukup fatal.

Uraian di atas jelas memperlihatkan adanya suatu kesebangunan karakter antara ilmuwan dan para nabi yang memiliki sifat-sifat cerdik, jujur, dapat dipercaya, dan menyebarkan kebenaran. Jika nabi dengan keempat karakteristik tersebut ditugaskan untuk menerima dan menyampaikan wahyu yang bersifat kauliyah maka ilmuwan pun memiliki kewajiban serupa, yakni mencari dan menyampaikan tanda kauniyah yang tersembunyi di alam raya. Lebih dari itu, seorang ilmuwan harus pula memiliki kemampuan tambahan dalam hal mendeteksi kesalahan yang dapat saja dilakukannya, baik ketika melaksanakan maupun menyampaikan hasil riset.

Ilmuwan dengan semua karakter tersebut dapat dipandang juga sebagai pewaris para nabi. Dalam pengertian, merekalah yang memang sejatinya dibebani tugas untuk melakukan pencarian ayat-ayat kauniyah serta melakukan pembuktian bahwa alam ini tidak diciptakan secara sia-sia, tetapi penuh kemanfaatan.

Konteks Indonesia

Melihat kondisi bangsa yang saat ini belum bisa dikatakan berada pada keadaan menggembirakan, tetapi di sisi lain telah terbukti memiliki sumber daya manusia yang tidak kalah kualitas dengan bangsa lain maka sudah sepatutnya ilmuwan yang dimaksud berada pada posisi yang unik dan strategis sebagai komponen utama bangsa. Mereka mempunyai tugas khusus melakukan riset yang berdampak pada terangkatnya harkat dan martabat bangsa.

Sebagaimana telah disinggung sebelumnya, harus benar-benar dipahami bahwa tugas ilmuwan dalam pencarian ayat kauniyah kerap menghadapi berbagai macam tantangan keras yang harus dilewati. Oleh karena itu, dukungan yang memadai dalam segala bentuk dari seluruh pihak menjadi sangat diperlukan, termasuk sikap politik terhadap eksistensi mereka harus lebih dipertegas keberpihakannya. Ini dimaksudkan agar tercipta kondisi yang kondusif bagi ilmuwan dalam melaksanakan perjuangan mencari dan memberi yang terbaik.

Hari Kebangkitan Teknologi Nasional yang jatuh pada tanggal 10 Agustus 2012 dan kali ini bertepatan dengan Bulan Suci Ramadhan 1433 H sudah selayaknya dijadikan sebagai momentum untuk semakin menguatkan semangat dalam mencetak ilmuwan ilmuwan andal pewaris para nabi. Semangat ini harus mampu memberikan.

Dr. Husin Alatas

Lektor Kepala & Kepala Bagian Fisika Teori pada Departemen Fisika, FMIPA-Institut Pertanian Bogor.

*) Artikel ini pernah dimuat di koran harian REPUBLIKA, 30 Juli 2012

Pendidikan Sebagai Agen Perubahan

Posted by admin - 5 Oktober 2012 - Sains dan Teknologi
2
pendidikan

 

Ketika artikel ini akan dibuat, ada sedikit keraguan di hati penulis untuk memulainya. Sepintas melihat judul di atas, mungkin banyak yang berpikir bahwa pendidikan sebagai agen perubahan tentunya sudah jelas maknanya dan tidak perlu diulas kembali. Benar, semua orang tentu mengatakan pendidikan itu sangat penting. Tetapi, penulis berkeyakinan bahwa tidak semua orang memiliki persepsi yang sama tentang pendidikan macam apa yang penting dan perubahan apa yang hendak dicapai melalui pendidikan tersebut. Mengacu pada alasan tersebut, tulisan yang merupakan pendapat pribadi ini berusaha untuk memberi cara pandang yang bisa jadi baru bagi sebagian kita tentang arti pendidikan sebagai agen perubahan.

Pengalaman selama lebih dari enam belas tahun berkecimpung di bidang pendidikan sedikit banyak telah memberikan gambaran kepada penulis, bahwa sebagian besar masyarakat Indonesia mempersepsikan pendidikan lebih kepada upaya sistematis untuk membentuk individu yang dapat bekerja di tempat yang bagus dan memiliki penghasilan yang layak, tanpa memperhatikan keunikan masing-masing, serta mengabaikan pencapaian tujuan bermasyarakat secara kolektif melalui cara berpikir dan bertindak dalam konteks kebersamaan. Tentu saja, sekilas tidak ada yang salah dalam pandangan ini. Apalagi jika dihadapkan pada realita sosial-ekonomi yang semakin hari menuntut orang untuk dapat bersaing secara ketat memperebutkan pekerjaan yang layak untuk menunjang hidup.

Namun, persepsi masyarakat di atas yang mereduksi makna pendidikan sedemikian rupa, telah sedikit banyak berdampak pada terciptanya masyarakat dengan ciri individu yang lebih menonjol ketimbang ciri kolektif. Masyarakat dengan ciri individu yang dominan cenderung memiliki tingkat kepercayaan yang rendah (low-trust) di antara anggotanya. Ketidakpercayaan dan ketidakpedulian terhadap orang lain dan lingkungan, serta kecurigaan yang berlebihan dalam melindungi kepentingan sendiri merupakan salah satu ciri masyarakat tersebut. Di pihak lain, masyarakat dengan ciri kolektif lebih mengedepankan kepentingan bersama dalam berpikir dan berbuat, memiliki keselarasan yang saling menunjang dan tingkat kepercayaan yang tinggi (high-trust) di antara para anggotanya. Kepedulian akan tanggung jawab merupakan ciri utama masyarakat ini. Keengganan untuk membuang sampah sembarangan karena sadar akan merugikan orang lain. Tingginya ketaatan dalam membayar pajak disebabkan adanya kepercayaan pada pengelolaannya yang tercermin lewat keandalan pelayanan-pelayanan publik, merupakan sebagian kecil contoh masyarakat berkarakter high-trust dengan ciri kolektivitas dalam berpikir dan bertindak.

Disadari atau tidak, saat ini tanpa terasa kita tengah berada di masyarakat dengan karakteristik low-trust. Karena ketidakpercayaan pejalan kaki terhadap perilaku pengemudi kendaraan, maka untuk menyeberang jalan dengan aman di zebra cross harus dilakukan dengan ekstra hati-hati sambil melambaikan tangan untuk memohon agar kendaraan berhenti, merupakan contoh kecil karakter low-trust. Disamping tentunya hal-hal lain yang lebih serius lagi seperti ketidakpercayaan terhadap kepastian penegakan hukum, pengelolaan pajak dan kemudahan pelayanan administrasi publik, serta kebenaran berita mediamassa.

Salah satu penyumbang munculnya karakter low-trust tersebut adalah pola pendidikan terhadap individu yang kurang tepat yang diterapkan oleh masyarakat secara umum. Undang-Undang Sistem Pendidikan Nasional (Sisdiknas) tahun 2005, memang telah secara tegas menyatakan bahwa pendidikan nasionalIndonesia merupakan sebuah upaya bersama antara semua elemen bangsa untuk membentuk individu yang mampu mengembangkan potensinya masing-masing, memiliki tanggung jawab sosial, berperilaku yang sesuai norma agama dan sosial yang berlaku, serta memiliki fungsi yang jelas dan bermanfaat di masyarakat. Namun begitu, tampaknya fakta lapangan diIndonesia saat ini menunjukkan bahwa upaya tersebut masih jauh dari harapan. Hingga kini anak didik di negeri ini sejatinya masih “dipaksa” oleh keadaan lingkungan dan sosial-ekonomi untuk tidak menjadi dirinya sendiri, serta kurang diberikan kepercayaan dalam berpikir dan bertindak sesuai dengan norma-norma yang ada. Sistem pendidikan yang sejak dini sebagian besar masih bersifat monologis patut diduga merupakan penyumbang utama terjadinya kondisi tersebut.

Pengingkaran terhadap keunikan anak didik dapat berdampak pada rendahnya rasa percaya diri mereka. Selanjutnya, sebagai konsekuensi atas rasa percaya diri yang rendah tersebut adalah terjangkitnya rasa cemas dan kecurigaan yang kadang berlebihan terhadap lingkungan sekitar. Apabila hal ini terjadi, maka hasil optimal dari peran mereka kelak di masyarakat kemungkinan besar tidak dapat tercapai, dan alih-alih yang terbentuk adalah manusia dengan ciri individu yang dominan dengan motto hidup “tidak ada yang memikirkan nasib saya kecuali saya sendiri”.

Perlu ditekankan di sini, bahwa manusia sebagai makhluk sosial dapat menunjukkan keunikan tersendiri. Jika diberi kesempatan untuk mengubah dirinya sesuai dengan potensi yang dimiliki serta kepercayaan untuk berperan sesuai dengan kapasitasnya, maka mereka dapat berkembang ke arah sukses yang tidak dapat diduga-duga sebelumnya. Manusia yang berkembang sesuai dengan potensinya memiliki kemungkinan besar untuk secara naluriah bisa menempatkan dan menyelaraskan diri secara positif di masyarakat, serta mampu berpikir kreatif. Jika diberi kepercayaan ia akan menjalankannya dengan tanggung jawab. Seseorang yang memperoleh kesempatan tersebut dapat dengan baik memenuhi kebutuhan naluriah dasarnya untuk menunjukkan apa yang terbaik dari yang ia bisa (aktualisasi diri), sehingga dapat dengan mudah mengartikulasikan perannya secara optimal di tengah masyarakat.

Bertolak belakang dengan hal tadi, penggiringan anak didik untuk memiliki karakter yang tidak sesuai dengan potensinya dapat menimbulkan ketidakharmonisan antara apa yang diinginkan dengan apa yang menjadi tanggungjawabnya. Kelak mereka mungkin akan merasakan kerja hanya sebagai sebuah beban yang harus dipikul sekedar untuk menggapai kecukupan materi semata, ketimbang menjadi sebuah kegiatan menyenangkan yang memiliki nilai-nilai mulia seperti ibadah misalnya.

Berdasarkan argumen di atas, maka jelas bahwa pendidikan sejatinya harus dipandang sebagai dan diarahkan untuk menjadi agen perubahan yang mampu menghantarkan orang menemukan potensi dirinya sendiri dan memfasilitasi mereka untuk mencapai kepercayaan diri dalam mengembangkannya. Kemampuan bertahan hidup, yang diantaranya adalah kemampuan untuk memperoleh pekerjaan atau penghasilan yang layak hendaknya dipandang sebagai satu konsekuensi alami dari keberhasilan penemuan dan pengembangan potensi dan kepercayaan diri tersebut. Dari sini jelas, semakin banyaknya orang yang dapat menemukan potensinya masing-masing akan berdampak pada terciptanya sebuah masyarakat dengan karakter high-trust dan lebih mengedepankan ciri kolektivitas dalam berpikir dan bertindak.

Sudah saatnya para orang tua memberanikan diri untuk lebih menekankan pendidikan yang sesuai dengan keunikan anak-per-anak, serta memberikan kepercayaan yang wajar dan terukur kepada mereka untuk berkembang. Penulis memiliki keyakinan, bahwa perwujudan masyarakat yang berkeadilan sosial, hanya dapat dicapai jika kita mampu membangun generasi yang bisa berperan di masyarakat secara konsisten melalui pola pendidikan tersebut.

Komunitas Alawiyyin sebagian bagian integral bangsa Indonesia, yang memiliki peran penting kesejarahan dalam membentuk Islam yang rahmatan lil ‘alamin di negeri ini berdasarkan thoriqoh Bani Ba’alawi, seyogyanya dapat lebih berperan dalam pembentukan masyarakat tersebut melalui penerapan pola pendidikan yang dimaksud kepada generasi mudanya dengan tetap berada di koridor thoriqoh tersebut. Perlu diingat bahwa membangunIndonesia berarti membangun Dunia Islam, karena bagaimana pun juga inilah negeri dengan jumlah populasi Muslimin terbesar di dunia.

 

Husin Alatas

(Anggota Pengurus Bidang Pendidikan Rabithah Alawiyah Pusat;

Lektor Kepala pada Departemen Fisika, Institut Pertanian Bogor)

AWSOM Powered