.jpeg)
.jpeg)
• memberi gambaran terstruktur tentang sejarah astronomi di berbagai belahan
dunia dengan tujuan untuk menunjukkan bahwa astronomi selalu menjadi hal
menarik bagi semua orang.
• memberi daftar tokoh-tokoh utama yang berkontribusi dalam sejarah
perkembangan astronomi hingga ke zaman Newton: Tyco Brahe, Copernicus,
Keppler dan Galileo.
• Waktu yang terbatas dalam konferensi menghambat pencarian tentang
perkembangan astronomi saat itu, namun penjelasan detil dapat ditemukan di bab-
bab selanjutnya.
Zaman Prasejarah
Dengan langit gelap, orang-orang kuno dapat melihat bintang-bintang terbit di bagian
timur langit, bergerak gerak ke atas, dan kemudian terbenam di bagian barat. Pada satu arah,
bintang-bintang bergerak gerak dalam lingkaran kecil. Saat inin, ketika kita melihat ke utara, kita
dapat melihat bintang pada posisi ini , yaitu Bintang Utara atau Polaris. Bintang ini
bukan merupakan bintang yang sangat terang karena ada 48 bintang di langit yang lebih
bersinar terang daripada Polaris. Pada masa kuno, bintang-bintang lainnya disejajarkan dengan
kutub utara bumi atau terkadang tidak ada bintang yang berada disekitar kutub ini .
Karena orang-orang kuno sering memandang langit, mereka memperhatikan bahwa
beberapa objek langit yang bersinar lebih terang tidak terbit dan terbenam secara bersamaan
dengan bintang-bintang. Bulan tentunya, yang merupakan objek yang paling bersinar terang di
langit pada malam hari. Bulan muncul hampir selama satu jam lebih akhir pada setiap
NASE publications Sejarah Astronomi
malam dan kemudian bersinar dengan latar belakang bintang-bintang yang berbeda.
Bentuknya juga berubah-ubah, sehingga dinamakan fase bulan.
Namun, beberapa objek langit ini bergerak gerak secara berbeda antara satu dan
lainnya. Inilah yang disebut planet oleh orang-orang Yunani. Secara virtual, ketika
penduduk bumi melihat objek dilangit, mereka akan memberi nama objek ini .
Sebagian orang-orang kuno membangun monumen seperti lingkaran tegak, diantaranya
Stonehenge di Inggris, atau makam seperti di Menorca, Spanyol yang disejajarkan dengan
rasi Bintang Pari pada tahun 1000 Sebelum Masehi. Jika orang- orang Babilonia sangat
kompeten dalam merekam fenomena astronomi, maka orang-orang Yunani memakai
pengetahuan ini untuk menjelaskan tentang fenomena langit ini
Bangsa Yunani
Sebagian besar bangsa Yunani Kuno, termasuk Aristoteles (384-322 SM) berpendapat
bahwa sebagian bumi merupakan pusat alam semesta yang dibangun oleh empat
unsur yaitu tanah, udara, api dan air. Di luar bumi adalah elemen kelima, yaitu aether
atau intisari yang membentuk titik-titik cahaya dilangit.
Bagaimana pengembara Yunani bergerak gerak bersama bintang-bintang? Sebagian besar dari
mereka pergi ke arah yang sama dengan bintang-bintang bergerak gerak , yaitu terbit dari bagian
timur dan kemudian bergerak gerak ke arah barat. Namun terkadang, mereka berhenti dan kembali
ke posisi semula untuk menghormati bintang-bintang ini . Tindakan mereka ini
disebut gerak „retrograde“ yang berlawanan dengan „prograde“ atau bergerak gerak maju.
Para astronomer Yunani seperti Claudius Ptolemy (sekitar abad ke 90 - 168) bekerja di
Alexandria di Afrika Utara pada abad ke 2 Masehi. Ptolemy berkeinginan agar dapat
memprediksi posisi planet-planet dan mengemukakan suatu solusi matematika. Dengan
mengikuti konsep Aristoteles, Ptolemy menempatkan bumi sebagai pusat alam semesta.
Bulan dan planet lainnya bergerak gerak mengelilingi bumi secara lingkaran bersarang yang akan
semakin besar jaraknya ke bumi. Bagaimana jika planet-planet benar-benar bergerak gerak
dalam orbit kecil yang pusatnya pada orbit besar? Maka beberapa gerakan pada orbit kecil,
planet-planet ini akan bergerak gerak lebih cepat dan berlawanan dengan pusat orbit
yang bergerak gerak maju. Sehingga bagi manusia di bumi, planet-planet ini terlihat bergerak gerak
berlawanan.
Orbit-orbit kecil ini dinamakan “epicyle”dan orbit besar disebut “deferent”. Idea
Ptolemy tentang orbit kecil yang bergerak gerak dalam lingkaran ini mempengaruhi ilmu barat
yang telah berlangsung selama ribuan tahun. Melakukan observasi dan hitungan
matematika secara teori merupakan langkah yang penting dan unik dalam perkembangan
ilmu barat.
NASE publications Sejarah Astronomi
Walaupun mereka tidak memiliki nama yang sama dalam penamaan objek yang
diobservasi, secara virtual setiap peradaban di bumi mengamati langit. Mereka
memakai informasi ini untuk menentukan kalender dan memprediksi periode
berbagai musim untuk bercocok tanam, panen, atau berburu dan juga untuk upacara agama.
Seperti halnya masyarakat Yunani, orang-orang kuno lainnya mengembangkan konsep
matematika yang rumit untuk memprediksi gerakan planet-planet atau elips, namun hal
ini tidak mengartikan bahwa mereka menamakannya teori ilmiah. Berikut beberapa contohnya:
Afrika
Di Afrika, ada batu-batu berdiri di Nabta, daerah Gurun Nubian memulai masa
prasejarah zaman batu selama 1000 tahun. Orang-orang Mesir memakai astronomi untuk
mensejajarkan piramida serta mengembangkan kepercayaan spiritual mereka
terhadap bintang. Petroglif pada Namoratunga di Kenya juga menjelaskan aspek
berternak modern pada zaman ini . Kepercayaan terhadap bintang-bintang berasal
dari seluruh bagian Afrika, mulai dari daerah Dogon di Mali, hingga ke Afrika Barat, Ethiopia
dan Afrika Selatan
Astronomi Islam
Pada zaman perkembangan islam, banyak perkembangan astronomi yang dilahirkan,
terutama saat masa keemasan Islam (Islamic Golden Age) pada abad ke 8-15 Masehi dan
sebagian besar ditulis dalam bahasa Arab. Pengetahuan astronomi ini dikembangkan di
Timur Tengah, Asia Tengah, Andalusia, Afrika Utara dan kemudian di Asia Timur dan
India. Jumlah yang signifikan tentang penamaan benda langit dan istilah astonomi diambil
dari nama-nama Arab penemunya, seperti
Aldebaran, Altair, alidade, azimuth, almucantar dan lainnya. Orang-orang Arab menciptakan
angka-angka Arab, termasuk penggunaan angka nol. Mereka sangat tertarik dalam
menemukan posisi dan waktu pada hari yang berguna untuk memudahkan mereka dalam
melaksanakan shalat. Mereka juga menemukan banyak penemuan baru dalam bidang optik.
Banyak terobosan yang berbahasa latin diterjemahkan ke bahasa Arab untuk keturunan
mereka.
Observasi sistematis pertama dalam Islam diketahui dilakukan pada massa kepemimpinan Al
Maamun (786-833 Masehi). Pada masa ini, di beberapa observatorium privat mulai dari
Damaskus hingga ke Baghdad, sudut garis bujur diukur, parameter surya didirikan dan
pengamatan rinci tentang matahari, bulan dan planet pun dilakukan.
NASE publications Sejarah Astronomi
Instrumentasi yang digunakan pada masa astronomi Islam diantaranya bola langit dan
armillary, astrolab, jam matahari dan kuadran. Gambar 1 menunjukan astrolab yang
digunakan oleh astronomer Islam.
Gambar 1. Astrolab Arab
Bangsa Amerika
Amerika Utara
Bangsa asli Amerika Utara juga menamakan konstelasi mereka dan menceritakan cerita tentang
langit secara turun temurun kepada penerusnya. Beberapa artefak seperti roda batu atau
perataan bangunan merupakan bukti penggunaan astronomi dalam kehidupan sehari-hari.
Astronomi Suku Maya
Bangsa Maya merupakan peradaban meso-Amerika yang tercatat sebagai satu-satunya bangsa
yang mengembangkan bahasa tulisan secara keseluruhan pada zaman pra-Kolumbia di
Amerika, sebagaimana juga seni, arsitektur, sistem matematika dan astronominya.
Didirikan selama masa pra-Klasik (sekitar 2000 tahun SM - 250 SM), kota-kota bangsa Maya
telah mencapai titik tertinggi perkembangan peradabannya selama masa Klasik (sekitar 250 -
900 SM) dan berlangsung hingga masa post-Klasik hingga datangnya bangsa Spanyol. Bangsa
Maya tidak pernah menghilang, baik sejak berakhirnya zaman klasik maupun datangnya
penakluk Spanyol dan periode penjajahan Spanyol di Amerika
NASE publications Sejarah Astronomi
Astronomi bangsa Maya merupakan satu dari ilmu astronomi kuno yang terkenal didunia,
terutama tentang kalendernya yang terkenal, yang salah diinterpretasi sebagai prediksi
berakhirnya dunia. Maya juga merupakan satu-satunya peradaban pre-teleskopik yang
mendemonstrasikan pengetahuan tentang Nebula Orion yang bersifat kabur, seperti bukan
titik pin bintang-bintang.
Bangsa Maya sangat tertarik dengan jalur zenit, waktu ketika matahari bergerak gerak tepat dibawah
kepala. Garis lintang letak sebagian besar kota-kotanya berada dibawah rasi bintang Cancer,
dimana jalur zenit ini akan terjadi sebanyak dua kali setahun yang berjarak sama dari
titik balik matahari. Untuk merepresentasikan posisi ini tepat berada dibawah kepala,
Bangsa Maya memiliki Dewa yang dinamakan „Diving God“
Gambar 2. Chichѐn Itzà (Meksiko) sebagai salah satu situs arkeologi penting bagi perkembangan astronomi Suku
Maya
Venus merupakan objek astronomi paling penting bagi bangsa Maya, bahkan lebih penting
dibanding matahari. Kalender Maya merupakan sistem kalender dan almanak yang
digunakan pada zaman peradaban Maya saat pra-Kolumbia Meso-Amerika dan beberapa
komunitas bangsa Maya modern di bukit-bukit di Guatemala dan Oaxaka, Meksiko.
Walaupun kalender Meso-Amerika tidak berasal dari Bangsa Maya, pengembangan dan
perbaikannya merupakan yang paling canggih. Seiring dengan kalender bangsa Aztec,
kalender Maya merupakan kalender yang terdokumentasi paling baik dan dapat mengerti secara
utuh.
Astronomi Suku Aztec
Bangsa Aztec merupakan grup etnis tertentu di Meksiko Tengah, khususnya orang-orang yang
NASE publications Sejarah Astronomi
berbahasa Nahuatl dan mendominasi sebagian besar Mesoamerika pada abad ke-14, 15, dan 16
Masehi, periode pada masa akhir zaman post-klasik dalam kronologi masa Mesoamerika.
Budaya dan sejarah Bangsa Aztec awalnya diketahui melalui bukti peninggalan
arkeologi yang ditemukan pada saat penggalian seperti Templo Mayor di ibukota
Meksiko dan lainnya, dari kodeks kertas kulit asli, dari laporan saksi mata oleh
penjajah Spanyol atau deskripsi abad ke-16 dan 17 tentang budaya dan sejarah Aztec yang
ditulis oleh pendeta Spanyol dan penjelasan tentang Aztec dalam bahasa Spanyol atau
bahasa Nahuatl.
Kalender Aztec atau batu matahari merupakan monolit paling awal yang tersisa dari
budaya pra-Hispanik di Amerika Tengah dan Selatan yang diyakini diukir sekitar tahun
1479. Kalendernya merupakan monolit melingkar dengan empat lingkaran konsentris. Pada
bagian tengah ada wajah Tonatiuh (Dewa Matahari) yang dihiasi dengan batu giok
dan memegang pisau dengan mulutnya. Empat matahari atau dunia sebelumnya
direpresentasi oleh figur berbentuk persegi yang mengapit Matahari Kelima
ditengahnya. Bagian lingkaran terluar terdiri atas 20 area yang mewakili hari dalam
sistem 18 bulan kalender Aztec. Untuk melengkapi 365 hari dalam sistem kalender
matahari, Bangsa Aztec memasukkan 5 hari pengorbanan atau Nemontemi.
Sama halnya dengan sebagian besar bangsa kuno, bangsa Aztec berkelompok berdasarkan
konstelasi yaitu, Mamalhuaztli (Sabuk Orion), Tianquiztli (Pleiades), Citlaltlachtli
(Gemini), Citlalcolotl (Scorpio) dan Xonecuilli (Biduk). Komet dinamakan „bintang yang
berasap“.
Periode terbaik dalam kosmologi Aztec ditentukan oleh era matahari yang berbeda yang
berakhirnya ditentukan oleh bencana besar seperti kerusakan oleh jaguar, angin topan,
kebakaran, banjir atau gempa bumi.
Astronomi Suku
Peradaban suku Inca merupakan suatu peradaban grup Andean pra-Kolumbia yang dimulai
sejak abad ke-13 di lembah Cuzco, Peru dan saat ini berkembang disepanjang Samudra
Pasifik dan Andes, meliputi bagian barat dari benua Amerika Selatan. Pada masa
puncaknya, peradaban ini berkembang dari Kolumbia ke Argentina dan Chile, melewati
Equador, Peru dan Bolivia.
Bangsa Inca menganggap rajanya “Sapa Inca” sebagai “anak matahari”. Anggotanya
mengidentifikasi Anggotanya mengidentifikasi berbagai area gelap atau nebula gelap di
galaksi Bima Sakti sebagai binatang, dan menghubungkan wujudnya dengan hujan musiman.
Bangsa Inca memakai kalender matahari untuk bercocok tanam dan kalender
NASE publications Sejarah Astronomi
bulan untuk liburan keagamaan. Berdasarkan pengakuan para penakluk Spanyol,
dibagian pinggiran kota Cuzco ada suatu papan jadwal publik yang terdiri atas 12
kolom dengan tinggi 5 meter dan dapat diamati dari kejauhan. Papan jadwal publik ini
digunakan untuk menentukan tanggal. Suku Inca ini merayakan dua pesta utama,
yaitu Inti Raymi (titik balik matahari musim panas) dan Capac Raymi (titik balik
matahari musim dingin).
Bangsa Inca juga memiliki konstelasi khusus, diantaranya Yutu (ayam hutan) yang
merupakan area gelap pada galaksi Bima Sakti yang dikenal dengan istilah „Coal Sack“.
Mereka menamakan kluster Pleiades sebagai Qollqa. Dengan melihat bintang-bintang pada
konstelasi Lira, bangsa Inca menggambarkan satu dari hewan yang paling terkenal bagi
mereka dan menamakannya „Little Silver Llama“ atau Llama yang berwarna yang
memiliki bintang paling bersinarnya (Vega) adalah Urkuchillay, walaupun menurut pihak lain,
nama ini merupakan konstelasi secara keseluruhan. Selain itu juga ada
Machacuay (ular), Hamp’atu (katak), Atoq (rubah), Kuntur dan lainnya.
Kota-kota utama dibangun menurut deret astronomi dan memakai titik mata angin.
Di daerah perbatasan kota Cuzco ada suatu kuil penting yang didedikasikan untuk
matahari (Inti), yang dari kuil ini ditarik beberapa garis dalam bentuk radial yang
membagi lembahnya menjadi 328 kuil. Walaupun jumlah kuil ini masih menjadi
misteri, namun satu hal yang dapat menjelaskan hubungannya dengan astronomi adalah
hitungannya yang tepat dengan jumlah hari yang ada dalam duabelas bulan dalam
kalender bulan. Sementara 37 hari yang hilang dalam 365 hari dalam kalender matahari
bertepatan dengan hari-hari ketika kluster Pleiades tidak dapat diobservasi dari kota Cuzco.
India
Referensi tertulis paling awal yang diberikan dalam literatur keagamaan India (milenium ke-2
Sebelum Masehi) menjadi tradisi yang dilakukan oleh bangsa India di zaman millennium ke-1
disaat cabang-cabang ilmu pengetahuan baru mulai dikenalkan.
Selama beberapa abad kemudian, sekelompok astronom India mempelajari berbagai aspek ilmu
astronomi dan wacana global dengan berbagai budaya lainnya. Gnome dan bola armilari
merupakan instrument yang umum digunakan.
Kalender hindy yang digunakan pada masa kuno telah mengalami berbagai perubahan dalam
proses regionalisasi dan saat ini ada beberapa kalender regional India, termasuk
kalender nasional India. Dalam kalender hindu, hari berawal dengan adanya matahari terbit
secara lokal. Kalender ini dibagi menjadi lima „sifat“ yang dinamakan dengan „Angas“.
NASE publications Sejarah Astronomi
Ekliptika yang dimiliki dibagi menjadi 27 nakshatra yang dinamakan rumah bulan atau
asterisme. Nakshatra ini merepresentasikan siklus bulan terhadap bintang-bintang yang
letaknya tetap, 27 hari dan 72 jam, dan sebagian yang menjadi bagian dari nakshatra ke-28.
Perhitungan nakshatra muncul pada periode Rig Veda ( dari zaman Milenium ke-2 hingga
ke-1 Sebelum Masehi).
Cina
Bangsa Cina dikenal sebagai pengamat yang paling gigih dan akurat dalam mengamati
fenomena astronomi di dunia sebelum bangsa Arab. Rekaman lengkap tentang
observasi astronomi dimulai sejak masa Werring Sates (abad ke-4 SM) dan terus
dikembangkan dari zaman Han ke periode kekuasaan selanjutnya.
Beberapa elemen dalam astronomi India menjangkau Cina dengan ekspansi penganut agama
Budha selama masa dinasti Han yang terakhir (abad ke 25-220 M), namun sebagian besar
penyatuan astronomi India yang sangat detil dilakukan pada masa dinasti Tang (618-907
M).
Astronomi ini diperbaharui dengan adanya stimulus dari kosmologi barat dan teknologi setelah
bangsa Katolik Roma memulai misi mereka. Teleskop mulai dikenalkan di abad ke-17 M.
Peralatan dan inovasi yang digunakan dalam astronomi Cina diantaranya bola armillary,
bola selestial, bola armillary berkekuatan air dan menara globe astronomi.
Astronomi Cina lebih fokus pada observasi dibanding teori. Menurut penuturan Jesuits yang
datang ke Beijing pada abad ke-17 M, bangsa Cina telah memiliki data sejak tahun 4000 SM,
termasuk tentang ledakan supernova, gerhana dan penampakan komet.
Pada tahun 2300 SM, mereka mengembangkan kalender matahari yang pertama kali
dikenal, dan pada tahun 2100 SM, mereka merekam fenomena terjadinya gerhana matahari.
Selanjutnya pada tahun 1200 SM, mereka menggambarkan titik matahari, yang dikenal
dengan nama bintik gelap matahari. Pada tahun 532 SM, mereka merekam munculnya bintang
supernova di konstelasi Aquilla, dan pada tahun 240 dan 164 SM mereka menemukan jalur
komet Halley. Kemudian pada tahun 100 SM, bangsa Cina menciptakan kompas yang
mereka tandai dengan arah utara.
Pada masa selanjutnya, mereka menentukan presisi ekuinoks sebagai 1 derajat dalam setiap
50 tahun, merekam lebih banyak supernova dan juga menemukan ekor komet yang selalu
berada berlawanan arah menjauh dari posisi matahari.
Pada tahun 1006 M, mereka mencatat munculnya supernova yang sangat terang yang
dapat dilihat selama siang hari. Supernova ini dilaporkan merupakan supernova
paling terang. Dan pada tahun 1054 M, mereka mengobservasi supernova, sisanya yang
kemudian dikenal dengan nama “Crab Nebula”.
NASE publications Sejarah Astronomi
Bola selestial bangsa Cina berbeda dengan yang dimiliki oleh bangsa Barat. Ekuator selestial
mereka dibagi menjadi 28 bagian yang dinamakan “rumah” dan ada 284 konstelasi
dengan nama seperti Dipper, Three Steps, Supreme Palace, Tripod, Spear atau Harpoon.
Kemudian Tahun Baru Cina dimulai pada hari di bulan pertama setelah matahari memasuki
konstelasi Aquarius.
Seorang ilmuwan Cina yang bernama Shen Kuo (1031-1095 M) tidak hanya satu-satunya
ilmuwan dalam sejarah yang menggambarkan kompas jarum magnetic tetapi juga
menciptakan pengukuran yang lebih akurat tentang jarak antara kutub bintang dengan
bagian utara yang sebenarnya yang dapat digunakan untuk navigasi. Kemudian
Shenk Kuo dan ilmuwan lainnya yang bernama Wei Pu mendirikan suatu proyek
observasi astronomi di malam hari selama 5 tahun berturut-turut yang kemudian
proyek intensif ini menjadi saingan dengan proyek yang dikerjakan oleh Tycho Brahe di Eropa.
Mereka juga menggambarkan koordinat planet yang sebenarnya dalam suatu peta bintang
dan juga menciptakan teori tentang pergerakan planet termasuk gerak retrograde.
Eropa Barat
Seiring dengan jatuhnya Roma, ilmu pengetahuan yang diikuti oleh bangsa Yunani
hampir tidak sebarkan melalui aktifitas yang dilakukan oleh para biksu yang menyalin
naskah-naskah yang tidak memiliki arti bagi mereka. Akhirnya, dengan munculnya
sekolah Katedral dan universitas pertama, para ilmuwan mulai menyelesaikan teka teki
yang ditemukan dalam ilmu sains. Melalui perdagangan dan pembajakan, manuskrip-
manuskrip baru dari Timur dibawa melalui perang salib dan hubungan dengan ilmuwan
Islam (khususnya di Spanyol) yang diterjemahkan kedalam bahasa Latin. Beberapa ilmuwan
mencoba untuk menggali informasi yang sesuai dengan cara pandang pemahaman Kristen
yang mereka miliki.
Seorang Jenius Bidang Matematika: Nicholas
Copernicus dari Polandia
Pada awal tahun 1500 M, Nicholas Copernicus (1473-1543 M) menyimpulkan bahwa alam
semesta akan menjadi lebih simpel jika matahari dijadikan sebagai pusatnya, dibanding
dengan bumi. Kemudian gerak retrogade dari planet-planet yang ada akan terjadi jika semua
planet benar-benar mengelilingi matahari dengan gerak melingkar. Gerak retrograde akan
menjadi ilusi optik yang dihasilkan oleh suatu planet jika planet ini bergerak gerak
melewati planet lain. Sama halnya dengan kamu melihat suatu mobil disisi kanan ketika
sama-sama berhenti di lampu lalu lintas, jika kamu mulai melaju terlebih dahulu, maka
kamu akan berfikir jika mobil yang berhenti ini seakan-akan bergerak gerak berlawanan.
NASE publications Sejarah Astronomi
Copernicus mengemukakan idenya dengan beberapa matematikawan, namun tidak
mempublikasikannya hingga seorang ilmuwan muda bernama Georg Rheticus
meyakinkannya dan mengurus publikasinya dikota lain. Tulisannya yang telah dicetak dengan
judul De Revolutionibus Orbium Celestium tiba disaat Copernicus sekarat di tahun 1543.
Sehingga dia tidak berkesempatan melihat kata pengantar yang ditulis oleh penerbit dan
belum ditanda tangan yang menyatakan bahwa buku ini merupakan cara
matematika untuk menghitung posisi adalah cara yang salah. Dengan mengikuti konsep
Aristoteles, Copernicus memakai lingkaran dan menambahkan beberapa lingkaran
kecil. Bukunya juga mengikuti struktur buku Ptolemy namun cara matematika yang
sederhana dipengaruhi oleh Pythagorus.
Buku Copernicus ada (Gambar 3) diagram yang paling terkenal dalam sejarah ilmu
pengetahuan. Diagram ini menggambarkan matahari terletak ditengah-tengah suatu deret
lingkaran. Copernicus menghitung kecepatan suatu planet bergerak gerak mengelilingi matahari sejak
dia mengetahui planet tertentu yang merupakan planet tercepat di angkasa. Sehingga,
Copernicus mengemukakan deret planet dalam posisi yang benar, yaitu Mercuri, Venus,
Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, dan dia juga mendapatkan jarak relatif dari planet-planet
dengan benar. Namun, perhitungannya tidak benar-benak memprediksi posisi planet seperti
yang dilakukan dengan metode Ptolemy.
Gambar 3. Diagram Copernicus yang pertama kali menunjukkan bahwa matahari sebagai pusat sistem yang dikenal
dengan tata surya. Diagram ini merupakan edisi pertama dalam buku De Revolutionibus Orbium Celestium (
Revolusi Orbit Selestial) yang dipublikasikan pada tahun 1543.
NASE publications Sejarah Astronomi
Di Inggris, Leonard Digges menulis sebuah buku dalam bahasa Inggris tentang bumi dan alam
semesta. Pada tahun 1576, anak lelakinya yang bernama Thomas menulis suatu
lampiran yang mendiskripsikan ide baru Copernicus. Pada lampiran ini, diagram Copernicus
muncul dalam versi bahasa Inggris untuk pertama kalinya (Gambar 4).
Digges juga menggambarkan bahwa ada bintang-bintang dalam berbagai jarak
dari sistem tata surya yang tidak hanya terjadi dalam satu kawasan selestial.
Gambar 4. Diagram Copernicus pertama dalam bahasa Inggris yang ditulis pada lampiran buku Thomas
Digges. Ramalan yang bertahan lama yang ada dalam buku ayahnya, diterbitkan pada tahun 1556. Pada buku
ini hanya ada diagram Ptolemy. Namun, lampiran buku Thomas Digges ini muncul pertama kali di
tahun 1576 dan dicetak pada tahun 1596.
Seorang pengamat jenius: Tycho Brahe dari Denmark
Seorang aristokrat Denmark bernama Tycho Brahe (1546 - 1601) menguasai suatu pulau di
pesisir pantai Kopenhagen dan menerima hasil sewa dari penduduk yang tinggal disana. Di
NASE publications Sejarah Astronomi
pulau yang bernama Hven, Tycho memakai kekayaannya untuk membangun
observatiorium besar dengan instrumen yang lebih besar dan lebih baik. Walaupun alat-alat
ini merupakan instrumen pra-teleskop, alat-alat ini merupakan instrumen penting yang
dapat mengukur lebih akurat posisi bintang dan planet dibanding instrumen-instrumen
sebelumnya.
Tycho membuat rumahnya sebagai pelopor universitas saat ini dengan mendatangkan para
ilmuwan yang akan bekerja sama dengannya. Dia kemudian menciptakan alat observasi
yang jauh lebih baik untuk mengukur posisi bintang dan planet dan menyimpan
rekaman akuratnya.
Namun dalam semangat ilmu sainsnya, Tycho mengabaikan tugasnya terhadap
kerajaan dan ketika raja dan ratu terbaru dipilih, Tycho dipaksa untuk keluar dari daerah
ini . Dia akhirnya pindah ke Praha di benua Eropa dengan membawa berbagai cetakan
penemuannya, rekamannya dan juga peralatan yang dapat dibawa-bawa.
Tycho berhasil meningkatkan akurasi dalam observasi ilmiah. Observasi akuratnya dalam
mengukur komet pada berbagai jarak menunjukkannya bahwa area-area di alam semesta
tidak harus bersarang dengan bumi sebagai pusatnya. Sehingga, dia membuat model alam
semesta yaitu model hibrid gabungan Ptolemy dan Copernicus, matahari dan bulan bergerak gerak
mengelilingi bumi sementara planet-planet lain bergerak gerak mengelilingi matahari. Model
yang dimiliki Tycho masih memiliki lingkaran, namun tidak seperti Aristoteles yang
menggambarkan lingkaran-lingkaran ini boleh melintasi lingkaran lainnya.
Penemuan Tycho patut diapresiasi khususnya tentang observasi berkualitas tinggi
terhadap posisi bintang-bintang di planet Mars. Tycho juga mengundang seorang
matematikawan muda bernama Johannes Kepler untuk bekerjasama dengannya. Sejak
saat itu, popularitas Tycho terkenal melalui hasil karya Kepler.
memakai Matematika: Johannes Kepler dari Jerman
Sebagai seorang guru di Graz, Austria, Johannes Kepler muda (1571-1630) teringat dengan
ketertarikannya dengan ilmu astronomi, lintasnya komet dan gerhana bulan yang
pernah diamatinya. Dia menyadari bahwa ada lima bentuk padat yang dibangun dengan
sisi yang sama besar dan jika zat padat ini terkumpul dan terpisah oleh suatu bidang, dan juga
berhubungan dengan enam planet yang telah dikenal. Bukunya yang berjudul
„Mysterium Cosmographycum“ (Mistery Kosmos) yang diterbitkan tahun 1596 memuat satu
dari beberapa diagram paling baik dalam sejarah ilmu pengetahuan (Gambar 5). Dalam
diagram ini , dia mengelompokkan suatu oktahedron, ikosahedron, dodekahedron,
tetrahedron dan kubus dengan delapan, duabelas, duapuluh, empat dan enam sisi untuk
menunjukkan jarak planet-planet yang dikenal selanjutnya. Walaupun diagramnya
sangat indah, diagram ini benar-benar salah
NASE publications Sejarah Astronomi
Gambar 5. Lembaran diagram Kepler pada buku Misterium Cosmographicum (Misteri Kosmos) yang diterbitkan
pada tahun 1596. Pemikirannya tentang susunan geometri tata surya digantikan pada dekade berikutnya dengan
adanya susunan baru planet-planet menurut dua hukum gerakan planet yang telah dicetusnya, yaitu suatu sistem
yang valid hingga saat ini..
Namun kemampuan matematika yang dimiliki oleh Kepler menghasilkan interviewnya
dengan Tycho Brahe. Pada tahun 1600, dia menjadi satu dari beberapa asisten Tycho dan
dia juga membuat perhitungan baru dengan memakai data yang dimiliki oleh Tycho.
Ketika Tycho menghadiri suatu makan malam formal dan meminum minuman keras dalam
jumlah banyak dan tidak dapat meninggalkan meja makan, hal ini menyebabkan kantong
kemihnya pecah dan mengakibatkan meninggalnya Tycho secara mendadak.
Namun, Kepler tidak bisa mendapatkan data-data Tycho dalam waktu singkat. Satu sisi,
data ini merupakan satu dari beberapa barang berharga yang dapat diwariskan
kepada anak-anak Tycho (dia menikahi seorang wanita biasa dan tidak dapat mewariskan
properti yang nyata). Akan tetapi, Kepler akhirnya mendapatkan akses data Tycho tentang
Mars dan mencobanya agarsesuai dengan kalkulasinya. Kepler juga mengerjakan
logaritma khusus untuk menghasilkan perhitungannya yang lebih akurat. Data yang
didapatkan oleh Kepler dari Tycho merupakan posisi Mars di langit dengan latar
belakang jutaan bintang. Dia mencoba menghitung gerakan nyata Mars yang mengelilingi
matahari. Pada awalnya dia mencoba mencocokkan suatu lingkaran atau orbit berbentuk telur
(elips), namun dia tidak dapat mencocokkan observasinya secara akurat. Akhirnya, dia
mencoba suatu gambar geometris yang dinamakan elips, sejenis lingkaran yang ditekan di
dua sisi dan hasilnya cocok. Penemuannya ini merupakan satu dari penemuan luar biasa
NASE publications Sejarah Astronomi
dalam sejarah astronomi walaupun pada awalnya Kepler memakai nya untuk
obersvasi Mars dan planet lainnya dalam sistem tata surya. Saat ini, penemuannya telah
digunakan untuk ratusan planet yang ditemukan disekeliling bintang-bintang lainnya.
Buku Kepler yang terbit tahun 1609 berjudul Astronomia Nova (Astronomi
Terbaru) memuat dua dari tiga hukum gerak yang dicetusnya, yaitu:
Hukum Kepler 1: Planet-planet mengelilingi matahari dalam bentuk orbit elips dengan
matahari sebagai salah satu fokusnya
Hukum Kepler 2: Suatu garis yang menghubungkan suatu planet dengan matahari
memiliki luas daerah yang sama dengan selang waktu yang sama juga.
Lintasan elips merupakan Suatu kurva tertutup yang memiliki dua titik kunci utama yang
dikenal dengan nama fokus. Untuk menggambarkan suatu elips, gambarkan dua titik diatas
secarik kertas dengan masing-masing sebagai fokusnya. Kemudian tarik garis lengkung
yang lebih Panjang dibanding jarak kedua titik fokus. Setelah itu garis lengkung ini
disatukan pada titik fokus. Kurva ini akan menjadi satu sisi dari elips, kemudian kurva
disisi lainnya dapat digambarkan dengan cara yang sama hingga membentuk lingkaran elips
yang utuh. Eksperimen ini menunjukkan bahwa satu dari beberapa poin utama untuk
menentukan elips adalah jumah jarak dari suatu titik pada elips untuk setiap titik fokus tetap
bernilai konstan. Lingkaran merupakan suatu bentuk khusus elips dimana dua titik berada pada
bagian atas satu sama lain
Gambar 6. Buku Kepler Harmonices Mundi (Harmoni Dunia) yang diterbitkan pada tahun 1619.
NASE publications Sejarah Astronomi
Kepler tetap mencari keselarasan dalam gerakan planet-planet. Dia menghubungkan
kecepatan planet dengan nada music, nada yang lebih tinggi berarti planet yang bergerak gerak
lebih cepat seperti Mercurius dan Venus. Pada tahun 1619, Kepler menerbitkan buku
utamanya yang berjudul Harmonices Mundi (Harmoni Dunia). Dalam buku ini (Gambar
6), dia tidak hanya mencatat bagian musik dengan nada-nada namun juga bagian ini dikenal
dengan Hukum ke-3 Kepler tentang gerakan planet
Hukum ke-3 Kepler untuk Gerak Planet: Akar pangkat dua dari periode orbit planet yang
mengelilingi bumi bernilai proporsional dengan ukuran orbitnya dipangkat tiga
Para astronom cenderung untuk mengukur jarak antara planet dalam ukuran Astronomical Unit
yang sesuai dengan jarak rata-rata antara bumi dan matahari, atau sekitar 150 juta kilometer.
Merkurius 0.387 AU 0.240 tahun
Venus 0.723 AU 0.615 tahun
Bumi 1 AU 1 tahun
Mars 1.523 AU 1.881 tahun
Jupiter 5.203 AU 11.857 tahun
Saturnus 9.537 AU 29.424 tahun
Tabel 1: Jarak antara matahari dengan periode planet dalam waktu Kepler.
Jika kolom pertama dikuadratkan dan kolom kedua di pangkat tiga, nilainya akan cenderung
hampir sama. Perbedaan yang ada didapat dari perkiraan, bukan dari nilai nyata, walaupun
dengan adanya ukuran desimal mempengaruhi planet lainnya agar dapat terdeteksi.
Penemuan-penemuan dengan Teleskop: Galileo Galilei
dari Italia
Tahun 2009 merupakan Tahun Internasional Astronomi yang pertama kali dideklarasikan oleh
Persatuan Astronomi Internasional, kemudian oleh UNESCO dan terakhir oleh Majelis
Umum PBB. Hal ini dilakukan untuk memperingati digunakannya teleskop untuk
penginderaan oleh Galileo 400 tahun yang lalu, pada tahun 1609 Masehi. Galileo (1564-1642)
merupakan seorang profesor di Padua, bagian dari Republik Venesia. Galileo mendapatkan
kabar tentang penemuan oleh seorang bangsa Belanda yang dapat mengamati secara dekat
objek yang terletak sangat jauh. Walaupun dia tidak pernah melihatnya secara langsung,
Galileo mencoba memahami prinsip lensa, komponennya dan kemudian dia
menggabungkannya. Dia kemudian menunjukkannya kepada para bangsawan Venesia sebagai
alat militer dan komersial yang dapat membantu mengamati kapal di lautan yang jauh.
Penemuannya ini kemudian merupakan suatu kesuksesan yang besar.
Galileo kemudian memiliki ide untuk mengarahkan teleskopnya ke langit.
Walaupun teleskop sulit digunakan dan juga memiliki ruang pandang yang sempit serta
NASE publications Sejarah Astronomi
kesulitan dalam menunjukkan suatu tempat, Galileo berhasil mengamati bagian bulan dan
menyadari bahwa ada banyak struktur pada bulan ini . Karena pelatihannya
dalam menggambar selama
Renaisans Italia, Galileo menyadari bahwa struktur-struktur ini merupakan sinar dan
bayangan dimana dia melihat pegunungan dan lembah-lembah. Dari panjangnya
bayangan dan perubahannya terhadap perubahan iluminasi dari matahari, dia bahkan dapat
menentukan tingginya pegunungan ini . Beberapa bulan sebelumnya, seorang
bangsa Inggris bernama Thomas Harriot juga memakai teleskop serupa untuk
mengamati bulan, namun dia hanya dapat menggambarkan coretan kabur dari bagian
bulan yang diamati. Tetapi, Harriot tidak tertarik untuk publikasi atau ketenaran sehingga
hasil karyanya tidak diketahui hingga setelah dia wafat.
Satu lensa yang digunakan Galileo untuk berbagai penemuannya masih tersimpan di
Museum History of Science di Florence, Italia dan juga dua teleskop lengkap miliknya
(Gambar 7a).
Gambar 7a: Satu dari dua teleskop Galileo yang diselamatkan dan dibawa ke Institut Franklin di Philadelphia pada
tahun 2009. Bagian luar lensanya dilapisi oleh cincin karton. Dengan menyembunyikan bagian luar lensa ini
yang merupakan bagian dengan akurasi terendah, Galileo meningkatkan kualitas citra yang didapatkannya. (Foto:
Jay M. Pasachoff). Gambar 7b: Sebuah halaman pada buku Galileo Sidereus Nuncius (The Starry Messenger) yang
terbit pada tahun 1610 yang menunjukkan permukaan bulan. Buku ini ditulis dalam bahasa Latin, bahasa oleh
para ilmuwan Eropa. Pada buku ini juga ada penjelasan mendalam tentang gerak relatif bulan-bulan yang
mengelilingi Jupiter.
NASE publications Sejarah Astronomi
Galileo mulai menulis penemuan- penemuannya di akhir 1609. Dia tidak hanya menemukan
pegunungan dan lembah di bulan tetapi juga galaksi Bima Sakti yang terdiri atas banyak
bintang, termasuk arterisme. Kemudian pada bulan Januari 1610, dia juga menemukan
empat “bintang” disekitar planet Jupiter yang bergerak gerak bersamaan dengan Jupiter
tesebut dan berpindah posisi dari suatu malam ke malam berikutnya. Penemuan ini ditandai
sebagai penemuan bulan-bulan Jupiter yang sekarang dikenal dengan Satelit Galileo. Dia
menuliskan penemuannya ini dalam suatu buku tipis berjudul Sidereus Nuncius (The Starry
Messenger) yang diterbitkan pada tahun 1610 (Gambar 7b). Sejak Aristoteles dan Ptolemy,
pemahamannya adalah bumi merupakan satu-satunya pusat revolusi. Aristoteles juga
diyakini sebagai orang yang sempurna. Sehingga penemuan satelit Jupiter merupakan
pukulan luar biasa bagi penganut konsep geosentris, dan oleh karena itu, penemuan ini menjadi
bagian penting bagi teori heliosentris oleh Copernicus.
Galileo mencoba menamai bulan-bulan di Jupiter setelah pendukungnya Cosmo de’ Medici
memintanya. Namun, nama-nama ini tidak cocok. Dalam beberapa tahun, Simon Marius
mengajukan nama-nama bulan yang hingga saat ini digunakan. (Marius sebenarnya
telah melihat bulan sebelum Galileo, namun dia mempublikasikan penemuannya setelah
publikasi Galileo). Dari kiri ke kanan, bulan-bulan ini adalah Io, Europa, Ganimede, dan
Callisto (Gambar 9). Bahkan dengan memakai teleskop amatir yang kecil kamu dapat
melihatnya di malam yang cerah dan dapat mengamati perubahan waktu dengan
perpindahan posisinya. Bulan-bulan ini mengorbit Jupiter dalam periode beberapa hari
untuk sekali putaran
Gambar 8. Pada tahun 2009, untuk memperingati 400 tahun sejak pertama kali digunakannya teleskop oleh Galileo,
sebuah papan nama dipasang pada bagian atas suatu menara yang dibangun sejak abad ke-15 (yang direkonstruksi
pada abad ke-20 setelah roboh pada tahun 1902) di Venesia. Perayaan ini merupakan demonstrasi yang dilakukan
oleh Galileo tentang penggunaan teleskopnya didepan para bangsawan Venesia dalam mengamati kapal-kapal yang
berada dilautan luas, sebelum pengamatannya terhadap langit. Tulisan pada papan nama ini diterjemahkan
menjadi “Galileo Galilei dengan teropong kecilnya, pada tanggal 21 Agustus 2009, memperluas horizon manusia,
400 tahun yang lalu.”(Foto: Jay M. Pasachoff)
NASE publications Sejarah Astronomi
Gambar 9. Galileo akan merasa bahagia jika mengetahui nama pesawat luar angkasa dan pendahulunya yang
ditampilkan pada „Satelit Medician“ yang ditemukannya pada tahun 1609. Pada gambar ini ditunjukkan citra satelit
Medician dengan skala relatif yang sebenarnya. Dari kiri ke kanan, kita dapat melihat Io, yang baru mengalami
perubahan permukaannya dengan 24 kali erupsi gunung api secara terus menerus. Yang kedua adalah Europa, tujuan
utama dalam menemukan kehidupan ekstra- terestrial dikarenakan adanya lautan dibawah lapisan es yang halus.
Ketiga adalah Ganymede, bulan terbesar dalam sistem tata surya yang menunjukkan bagian beralur yang indah pada
permukaannya. Dan yang paling kanan adalah Callisto, yang paling terjauh diantara bulan-bulan Jupiter lainnya
yang diselimuti oleh lapisan es keras yang memelihara bekas dari berbagai serangan batu meteor sejak milyaran
tahun yang lalu. (Foto: NASA, Galileo Mission, PIA01400)
Walaupun dengan memakai teleskop terbesar dan terbaik, para astronomer belum
mampu mendapatkan gambar yang jelas dari struktur permukaan satelit Galileo. Namun, dengan
satelit NASA Pioner 10 dan 11 kemudian Voyager 1 dan 2 yang melintas mendekati sistem
orbit Jupiter, maka didapatkan informasi detail dari satelit-satelit Jupiter yang
kemudian di karakterisaasi jenis dan permukaannya. Berdasarkan pengamatan dibumi
dan luar angkasa, para astronomer masih mengeksplorasi bulan-bulan yang ada di orbit
Jupiter, walaupun penemuan terbaru mereka masih jauh lebih kecil dibanding dengan
satelit-satelit Galileo.
Galileo juga memakai penemuan-penemuannya untuk mendapatkan pekerjaan lebih
baik dengan pendapatan yang lebih tinggi di Florence. Sayangnya, Florence sangat dekat
dengan otoritas Papal di Roma yang berfungsi sebagai banker bagi Pope dan tidak
seliberal Republik Venesia. Kemudian Galileo melanjutkan penulisan ilmiahnya
diberbagai bidang seperti titik matahari, komet, dan benda mengambang. Tulisannya ini
secara keseluruhan membantah penemuan yang telah dilakukan oleh Aristoteles. Kemudian
dia juga menemukan bahwa Venus memiliki fasa yang menunjukkan bahwa Venus
mengorbit mengelilingi matahari. Hal ini membuktikan bahwa bumi mengelilingi matahari,
dimana teori hybrid Tycho tentang kosmologi dapat menjelaskannya. Namun, Galileo
melihatnya sebagai pendukung teori Copernicus.
Pada tahun 1616, Galileo diminta oleh pejabat gereja di Roma untuk tidak
mengajarkan paham Copernicus yang menyatakan bahwa matahari sebagai pusat alam
semesta dibanding bumi. Dia akhirnya dapat memilih untuk diam untuk sementara waktu
hingga pada tahun 1632 Galileo menerbitkan bukunya yang berjudul Dialogo (Dialogue on
NASE publications Sejarah Astronomi
Two Chief World Systems) yang berisi tentang diskusi paham heliosentris dan
geosentris oleh tiga lelaki. Dia memiliki izin resmi untuk menerbitkan buku ini, namun
buku ini lebih menunjukkan dengan jelas dukungan terhadapa paham sistem
heliosentris oleh Copernicus. Hal ini menyebabkan Galileo didakwa dan menjadi tawanan
rumah hingga akhir hayatnya.
Ilmu Fisika Baru: Isaac Newton dari Inggris
Banyak orang yang percaya bahwa tiga fisikawan terbaik adalah Isaac Newton, James
Clerk Maxwell, dan Albert Einstein. Ringkasannya: Newton menemukan Hukum Grafitasi,
Clerk Maxwell menyatukan listrik dan magnetisasi dan Einstein menemukan Teori Relativitas
secara umum dan khusus di London berkumpul di suatu rumah kopi untuk membentuk
suatu komunitas (sekarang bernama Royal Society), dan Edmond Halley muda juga
dikirim ke Cambridge untuk mengkonfirmasi suatu cerita dimana seorang matematikawan
jenius, bernama Isaac Newton dapat membantu mereka dengan suatu pertanyaan ilmiah
yang penting. Perjalan dari London ke Cambridge dengan kereta pos ternyata jauh lebih
lama dan lebih sulit dibandingkan dengan memakai kereta api saat ini.
Halley bertanya kepada Newton jika ada suatu gaya yang jatuh dengan jarak yang
dikuadratkan, bagaimana bentuk orbit yang akan didapat? Dan Newton menjawab bentuknya
akan seperti suatu elips. Merasa terkesan, Halley juga menanyakan apakah Newton telah
membuktikannya dan dia pun menjawab jika pembuktiannya ada dalam dokumen
yang dimilikinya. Dia mengatakan bahwa dokumen ini tidak dapat ditemukan,
walaupun mungkin ingin mengulur apakah sebaiknya dia benar-benar ingin mengubah
analisisnya. Akhirnya, Newton menuliskan beberapa kesimpulan matematikanya.
Kesimpulan ini membantunya dalam menerbitkan buku terkenalnya The Philosophia
Naturalis Principia Mathematica (Prinsip Matematika Filosofi Alam) dimana filosofi
yang dimaksud sekarang bernama sains.
Buku Principia Newton diterbitkan tahun 1687 dalam bahasa Latin. Dia sebelumnya masih
menjadi seorang pengajar dikampus, sebelum menjadi ksatria bagi Inggris dengan karya-karya
selanjutnya. Halley harus membayar biaya percetakan buku Newton ini, dan dia
memperjuangkannya walau hanya menulis bagian kata pengantar.
Buku Principia menjelaskan tentang Hukum Newron yang menunjukkan bagaimana
gravitasi dihilangkan oleh jarak pangkat dua, dan juga pembuktian Hukum Kepler tentang orbit
planet. Buku ini juga memuat Hukum Newton tentang gerak yang dinotasikan dalam
“hukum” sementara hukum Kepler ditulis dalam pernyataan biasa.
Hukum Newton tentang Gerak:
Hukum Newton Pertama tentang gerak: suatu benda yang bergerak gerak akan cenderung tetap
bergerak gerak dan suatu benda yang diam akan tetap diam.
NASE publications Sejarah Astronomi
Hukum Newton Kedua tentang gerak (versi modern): gaya sama dengan massa
dikalikan dengan percepatan
Hukum Newton Ketiga tentang Gerak: Untuk setiap gaya aksi, akan ada gaya aksi
yang nilainya sama dan arahnya berlawanan.
Newton menjabarkan prinsip sains melalui fisika matematikanya yang kemudian digunakan
dalam ilmu sains hingga saat ini.
Kelanjutan Penelitian Astronomi
Sama halnya dengan manusia kuno yang ingin tahu tentang langit dan juga ingin
mengetahui posisi kita dalam alam semesta, para astronomer saat ini juga telah
melanjutkan penemuan-penemuan dimasa lalu dengan motivasi yang sama. Penemuan secara
teoritis dan observasi telah mengubah pemahaman kita tentang posisi kita di alam semesta dari
paham geosentris oleh Ptolemy, hingga ke hipotesis heliosentris Copernicus, kemudian
penemuan sistem tata surya yang bukan merupakan pusat galaksi kita, hingga ke pemahaman
tentang galaksi yang terdistribusi di alam semesta.
Astronomi komtemporer fokus pada program untuk menemukan sifat dari materi gelap
dan energi gelap. Teori Einstein tentang relativitas mengindikasikan bahwa galaksi bima
sakti bukan pusat alam semesta, namun makna „pusat“ dapat dikatakan tidak berarti. Penemuan
terbaru tentang ratusan planet luar yang mengorbit bintang-bintang lain telah menunjukkan
bagaimana sebenarnya sistem tata surya kita. Teori baru tentang terbentuknya planet bersifat
paralel dengan observasi terbaru tentang sistem planet yang tidak terbayangkan. Jalur
penemuannya telah terbentuk jauh sebelum para astronomer modern melakukannya, yaitu
telah berlangsung sejak ribuan atau ratusan tahun yang lalu.
