Sebagaimana telah kita ketahui bahwa seorang ilmuwan dalam penelaahan objek selalu menggunakan metode ilmiah sehingga ia akan menemukan kebenaran ilmiah atas objek itu, dalam penelaahan itu, akan ditemukan kebenaran-kebenaran yang selanjutnya disusun secara sistematis sehingga mudah dipelajari dan dikembangkan lebih lanjut. Pada akhirnya tersusunlah kebenaran-kebenaran umum yang disebut ilmu pengetahuan. Kebenaran ilmu pengetahuan tidak bersifat mutlak sehingga ilmuwan berikutnya dapat menguji, membantah, dan mengoreksi kembali.
Para ilmuwan pencari kebenaran selalu tertarik pada segala sesuatu yang terjadi di alam semesta ini. Mereka menyadari ketidaktahuannya dan berusaha untuk mengetahui sehingga dengan menemukan kebenaran yang berharga dapat memberikan kepuasaan yang besar dalam hidup. Para ilmuwan pencari kebenaran tidak segera puas pada apa yang telah diperoleh sehingga akan menelaah lebih lanjut.
Mengenal alam semesta dengan baik merupakan hasil jerih payah para ilmuwan dan untuk mengenal dengan baik haruslah merangkul alam semesta ini dengan rasa cinta mesra. Misalanya Robert goddard sebagai bapak peroketan modern, pada awalnya menghayalkan suatu perjalanan antarplanet sambil nongkrong di atas dahan pohon ceri di lereng kebukit kebunnya di pedalaman Massachusset, Amarika Serikat. Pada tahun 1938 badai topan yang dasyat melanda kebun Goddard. Ketika mendengar berita itu, ia hanya mencatat dibuku hariannya: pohon ceri tumbang terpaksa maju sendirian. Disinilah letak keteguhan hati goddard, karena rasa cinta mesra dengan alam semesta ini, ia pantang mundur walaupun musibah menimpanya.
Astronom Harlow Shapley menyatakan bahwa adanhya ke hidupan di planet-planet lain kemungkinannya besar sekali bintang kembar atau bintang ganda banyak yang salaing mengelilingi tidak mempunyai planet, tetapi masih bermilyar-milyar yang merupakan bintang tunggal. Seandainya terpenuhi setiap syarat untuk adanya kehidupan dari tata surya dengan adanya air, maka peluang untuk itu hanya 1 lawan 100. Maka, Shapley berhipotesis bahwa ada 100 juta planet yang mungkin dihuni oleh makhluk hidup. Namun, menurutnya hematnya tidak mungkin terdapat kembaran yang tepat, manusia berada di planet lain.
Selanjutnya, kemungkinan makhluk hidup terdapat di planet dalam alam semesta itu sebagai berikut:
Perkiraan jumlah (matahari) ... 1020 Jumlah bintang tunggal ... 1018 Bintang tunggal yang memiliki planet ... 1016 Bintang tunggal dengan cukup atmosfer ... 1014 Bintang tunggal dengan suhu: panas, dingin sedang ... 1012 Bintang tunggal dengan: udara, air, dan tanah ... 1010 Bintang tunggal dengan planet yang memiliki kehidupan .. 108
Hal yang perlu kita ketahui tentang para ilmuwan adalah mengenai: pola kepribadiannya, cara penalaahannya, luas daerah pengaruhnya, organisasinya, cara komunikasinya dan sebagainya. Kecuali itu, baik diketahui juga cara mempengaruhi kita, baik pada badan, maupun jiwa kita. Hal ini terlihat bahwa ilmu pengetahuan dan teknologi sebagai hasil rasa ingin tahu terus-menurus mempengaruhi kebudayaan kita.
Para ilmuwan kebenaran tidak percaya bahwa peristiwa atau kejadian di alam semesta ini timbul dengan sendirinya. Mereka percaya di alam semesta ini terdapat keteraturan dan sebab-akibat. Hal ini dapat kita lihat, misalnya pada cendawan merang yang berbentuk payung di mana pada bagian bawah payung terdapat sekat-sekat yang teratur berisi spora: susuanan pembuluh phloem dan xylem pada musim hujan kemarau sehingga tampak lingkaran tebal dan lingkaran tipis.
Di alam adalah teratur sehingga pada setiap tingkat kehidupan juga tampak keteraturan itu. Dari keteraturan itu dapat dicari hukum alam (Natural Low) yang dapat menjawab pertanyaan para ilmuwan. Dari hukum itu, para ilmuwan mengtahui bahwa dibelakang setiap akibat adanya sebabnya. Dan sebab yang sama biasanya menghasilkan akibat yang sama pula.
1. Relativitas Ilmu alamiah
Kebenaran ilmu alamiah ditemukan oleh manusia pada suatu saat mungkin disangkal atau dubah dengan kebenaran yang baru. Teori yang tidak cocok lagi dengan hasil-hasil pengamatan baru, diganti dengan teori yang lebih memenuhi keperluan para ilmuwan. Misalnya, teori geosentris dalam tatasurya pada abat pertengahan diganti oleh teori-teori heliosentris. Demikian juga dalam kimia. Teori floginton yang memberikan keterangan yang berbeda dengan teori oksidasi jatuh dan ditinggalkan oleh orang fisika, teori partikel dan teori gelombang masih dapat berjalan bersama. Teori generatio spontanae untuk makhluk hidup yang saat ini dalam Biologi diganti oleh teori Omne Vivo ex ovo, omne.
Para ilmuwan menyadari bahwa kebenaran yang di temukan manusia tidak pernah merupakan kebenaran mutlak. Para ilmuwan sebagai pencari kebenaran tidak mengharapkan kepastian terakhir. Perubahan merupakan sifat yang dominan dalam alam semesta ini. Setiap penemuan akan disusul dengan satu batas tembok masalah ketidaktahuan baru. Bila tembok itu dapat diatasi, para ilmuwan akan menemukan tembok ketidaktahuan yang baru yang lebih tinggi lagi, dan seterusnya. Pencarian kebenaran akan berlanjut, tidak akan berakhir dan tidak ada masalah yang dapat diselesaikan secara tuntas. Oleh karena itu, tindakan yang paling baik adalah mendapatkan kesimpulan sementara yang bersifat tentatif yang didasarkan pada semua data yang ada.
Demikianlah kebenaran dalam sains, tidak pernah mutlak dan tidak pernah lenkap. Sebagai manusia, para ilmuwan tetap bersikap renda diri, karena mereka yakin masih sedikit yang mereka ketahui. Pada suatu hari, Dr. Walter Stewart, seorang ekonom, berdiri dimuka pintu auditorium di Princenton University mengamati sekelompok mahasiswa falkutas sains dan matematika yang keluar dari seminar. Mereka itu riuh, aktif, dan cerdas dan cekatan. Menghentikan mahasiswa yang berjalan tergesa dan bertanya Bagaimana seminarnya? Mereka menjawab hebat, segala sesuatu yang kami ketahui minggu lalu tentang sains tidak benar lagi saat ini.
Bagan perkembangan konsep dalam ilmu pengethuan dapat digambarkan sebagai berikut:
Seorang ilmuwan mula-mula berpegang pada konsep/teori (1) merumuskan hipotesis (jawaban sementara terhadap masalah yang dijumpainya, (2) berdasarkan pada hipotesisnya, ilmuwan merancang cara pengujian hipotesisnya (3) hasil pengujiannya merupakan konsep/teori baru atau pembaruan konsep (4) siklus perkembangan ilmu.
2. Sikap Ilmiah
Salah satu tujuan memperlajari ilmu alamiah adalah pembentukan sikap ilmiah, untuk membuat kriteria yang tepat memang sukar, tetapi berdasarkan beberapa literatur dirumuskan sebagai berikut:
a. Memiliki rasa ingin tahu atau kuriositas yang tinggi dan kemampuan belajar yang besar.
Seorang yang mempunyai sikap ilmiah apabila melihat peristiwa gejala alam akan terangsang untuk ingin tahu lebih lanjut, mengenai apa, bagaimana, dan mengapa peristiwa atau gejala itu terjadi. Dengan pertanyaan-pertanyaan itu ia akan mencari informasi melalui berbagai sumber, dan salah satu sumber adalah buku- buku tersebut cukup banyak jumlahnya dan harus dipelajari dengan tekun. Dengan rasa ingin tahu dan disertai minat, maka timbul dorongan yang besar untuk dipelajari masalah itu lebih jauh melalui berbagai sumber lain, yang pada akhirnya mendapat kepuasan rohaniah. Kecuali buku sebagai sumber informasi, maka dapat diperoleh informasi dari nara sumber diskusi, baik yang bertingkat nasional maupun internasional. Sebagai contoh, peristiwa benda asing yang jatuh disuatu daerah. Melalui surat kabar, seseorang mengetahui peristiwa itu dan melalui tulisan yang terdapat dalam suatu majalah diperoleh kajian lebih lanjut. Kemudian, timbul rasa ingin tahu lebih lanjut dengan membaca berbagai buku yang berhubungan dengan benda asing itu. Akhirnya, orang tersebut mendapat ilmu pengetahuan baru yang mungkin kelak dapat dipakai untuk menjawab pertanyaan pada peristiwa atau gejala yang lain.
b. Tidak dapat menerima kebenaran tanpa bukti
Apabila dalam masyarakat timbul suatu isu (issue) atau berita, seorang yang memiliki sikap ilmiah tidak begitu saja menerima kebenaran isu atau berita itu, tetapi ia memerlukan bukti kebenarannya. Pada dunia perdagangan, dalam mempromosikan barang-barang hasil suatu pabrik dilemparkan informasi- informasi yang berlebihan, misalanya sabun yang dapat mencuci sendiri, yang paling bersih dan ekonomis dan sebagainya. Maka promosi itu harus diuji dengan membandingkan sabun lain pada keadaan yang sama, yang berbeda hanya sabunnya.
Dalam diskusi ilmiah setiap pendapat atau gagasan harus disertai data dan cara data itu diperoleh sehingga dapat diversifikasi atau dicek kembali leh orag lain. c. Jujur
Seorang ilmuwan wajib melaporkan hasil pengamatannya secara objektif. Seorang ilmuwan dalam kehidupan sehari-hari mungkin saja tidak lebih jujur dari manusia lainnya. Namun dalam penelaahannya ilmiah ada hal-hal yang memaksa pada ilmuwan, yakni yang kita sebut faktor kontrol.
Seorang ilmuwan telah dilatih untuk memperhatikan kontrol internal dalam setiap penelitiannya. Dengan ini, faktor-faktor kebetulan disingkirkan. Dalam suatu penelitiannya tentang pengaruh sejenis obat tertentu, dibuat kelompok penderita yang diberi obat dan kelompok lain yang tidak diberi obat sebagai kelompok kontrol.
Disamping kontrol internal, ada pula kontrol eksternal. Dalam hal ini, ilmuwan lain akan mengulangi penelitian ilmuwan pertama dengan kondisi yagn dibuat serupa. Seterusnya, ilmuwan ketiga dapat pula menguji penelitian di atas. Karena itu menjadi terbuka untuk pengulangan. Memang, seorang ilmuwan harus jujur dalam melaksanakan laporan penelitiannya.
Seorang ahli endokrinologi (ilmu tentang hormon) untuk hewan ambfibia, john cortelyou, telah dipilih sebagai sekretaris suatu oraganisasi profesi yang baru. Organisasi ini khusus didirikan bagi ilmuwan katolik.
Tindakan pertama yang dilakukan John Certelyou ialah mebubarkan organisasi itu. Ketika diminta pertanggunjawaban ia berkata “Tidak adakatak katolik di dunia ini.”
Seorang ilmuwan mempunyai pandangan luas, terbuka, dan bebas, dari praduga. Ia meyakini bahwa prasangka, kebencian baik pribadi maupun golongan serta pembunuhan adalah sangat kejam. Ia tidak akan berusaha meperoleh dugaan bagi buah pikirannya atas prasangka. Ia akan terus berusaha mengetahui kebenaran tentang alam, materi, moral, politik, ekonomi, dan hidup. Ia tidak akan meremehkan suatu gagasan baru. Ia akan menghargai setiap gagasan baru dan mengujinya sebelum diterima atau ditolak. Jadi, ia terbuka akan pendapat orang lain.
e. Toleran
Seorang ilmuwan tidak merasa bahwa ia paling hebat. Ia bahkan bersedia mengakui bahwa orang lain mungkin lebih banyak pengetahuannya, bahwa pendapatnya mungkin saja slah, sedangkan pendapat orang lain mungkin benar. Ia bersedia menerima gagasan orang lain setelah diuji. Dala usaha menambah ilmu pengetahuan, ia bersedia belajar dari orang lain, membandingkan pendapatnya denga pendapat orang lain, ia tidak akan memaksakan suatu pendapat kepada orang lain. Ia mempunyai tenggang rasa atau sikap toleran yang tinggi, jauh dari sikap angkuh.
f. Skeptis
Ilmuwan pencari kebenaran akan bersikap hati-hati, meragui atau skeptis. Ia akan menyelidiki bukti-bukti yang melatar balakangi suatu kesimpulan. Ia tidak akan sinis, tetapi kritis untu mempoleh data yang menjadi dasar suatu kesimpulan itu.
Ia tidak akan menerima suatu kesimpulan tanpa didukung bukti-bukti yang kuat. Sikap skeptis iniperlu dikembangkan oleh orang yang berniat memecahkan masalah. Bila ia tidak kritis mengenai setiap informasi yang diperoleh, munkin ada informasi yagn salah sehingga menimbulkan akibat suatu kesimpulan yang salah. Karena itu, setiap informasi perlu diuji, kebenarananya perlu dicek informasi memerlukan verifikasi. Setelah bukti-bukti cukup, ilmuwan baru boleh mengambil kesimpulan dan akhirnya memberikan keputusan.
g. Optimis
Seorang ilmuwan selalu berpengharapan baik. Ia tidak akan mengatakan bahwa suatu itu tidak dapat dikerjakan, tetapi kan mengatakan “berikan saya suatu kesempatan untuk memikirkan dan mencoba mengerjakan”. Ia selalu optimis. Rasa humor seorang ilmuwan ada hubungannya dengan tingkat kecerdasan maupun sikap optimis seseorang. John Von Neuman seorang ahli matematika, ditugaskan membuat komputer untuk perhitungan yang diperlukan ketika membuat bom hidrogen. Setelah selesai, pesawat itu diserahkan dan dicoba digunakan,. Alat tersebut ia beri nama Mathematical analyzer, numerical integrator and computer, disingkat MANIAC.
h. Pemberani
Ilmu pengetahuan merupakan hasil usaha keras dan sifatnya pribadi. Lmuwan sebagai pencari kebeneran akan berami melawan semua ketidakbenaran, penipuan, kepura-puraan, kemunafikan, dan kebatilan yang akan menghambat kemajuan.
Keberanian Copernicus, galileo, dan Socrates telah banyak diketahui orang. Copernicus dan Galileo disisihkan karena tidak mempercayai bahwa bumi adalah pusat alam semesta (geosentirs). Tetapi menganggap mataharilah yang menjadi pusat tempat bumi dan planet-planet lainnya berputar (Heliosentris). Sciates memilih mati meminum racun dariapada menerima hal yang salah.
Profesor Peabody memberikan kuliah terakhir tentang “perawatan orang sakti” kuliah ini sangat jelas penuh belas kasih sehingga berkali-kali dicetak ulang. Pada saat kuliah ia baru berumur 46 tahun, terlihat segar bugar. Uraian kuliahnya sangat sarat berisi, cermat, dan disampaikan dengan fasih. Pendengarnya tidak mengetahui bahwa dibalik ketenangannya itu. Peabody mengidap kanker ganas yang telah diderita, ditekuni, dan dipahami sepenuh arti medis mengenai setiap gejala kanker yang dialaminya. Sehari sebelum meninggal, ia menulis sendiri laporan penyakitknya. Itulah ketabahan ilmuwan yang dapat ditunjukkannya.
i. Kreatif atau swadaya
Ilmuwan dalam mengembangkan ilmunya kreatif. Lewis Alvarez, ilmuwan fisika Berkeley, juga pemain golf, mengkreasi “Analisator Stroboskop” untuk meningkatkan cara bermain golf. Dengan alat itu pemukul golf fase-fase gerak dapat dipelajari, setiap pukulan dapat diteliti. Kepala presiden Eisenhower yang juga dikenal sebagai pemain golf, ia menghadiahkan alat serupa. Sejak itu ia memegang paten untuk pembuatan analisator stroboskop tadi.
Hadiah nobel yang diberikan sejak 1901 mencerminkan dengan jelas setiap usaha kreatif para ilmuwan dalam berbagai bidang ilmu pengetahuan, seperti fisika (fisika atom, fisika inti, fisika zat padat, optika, termodinamika, dan fisika terapan) kimia ( kimia fisika, kimia anorganik, kimia organik, biokimia) dan biologi ( genetika, fisiologi, neurofisiologi, kedocteran).
Keluarga besar Curie memperoleh hadiah nobel untuk fisika (1903) dan kimia (1911 dan 1925).
Torrance (1965) mendefinisikan kreativitas sebagai proses pertumbuhan hingga peka akan maslah kekurangsempurnaan kekurangtahuan, ketidaklengkapan, ketidakharmonisan, dan seterusnya mengenal kesulitan, mencari pemechan, membuat daugaan, merumuskan, menguji, dan mengubah hipotesis, serta melaporkan hasil penelitian. Sumbangan beberapa ilmuwan sebagai bukti kreativitas yang dipunyainya dapat ditelaah dalam buku-buku sejarah ilmu pengetahuan. Beberapa contoh ringkas dapat kita mulai pelajari dari ringkasan di bawah ini:
1. Bidang astronomi
Tycho Brahe (1564-1601)
Membuat katalog untuk posisi lebih dari 100 bintang tetap. Belum mengakui pendapat Copernicus.
Galileo Galilei (1564-1642)
Membuat teleskop. Hasil hasil eksploitasinya menunjukkan bahwa pendapat Copernicus adalah benar
John Kepler (1571-1630)
Menemukan bahwa orbit planet-planet yang mengililingi matahari bukanlah lingkaran matahari bukanlah lingkaran, tetapi elips.
Edmud Halley (1656-1742)
Pengamat cermat tentang gerakan-gerakan komet-komet dan peramal tanggal permuculan kembali komet-komet.
George Bidle Airy (1801-1892)
Penciptanya Meredian Greenwich.
William harvey (1578-1657)
Menjelaskan fungsi jantung sebagai pengatur aliran darah.
Edward james (1749-1823)
Menemukan vaksinasi terhadap cacar.
Charles Darwin (1800-1882)
Penciptaan teori evolusi
Giregor J. Mendel (1882-1884)
Melakukan eksperimen pembiakan silang antara berbagai varietas kacang ercis. Meneliti faktor dominan dan resesif. Aplikasi teori kemungkinan.
Louis Pasteur (1882-1895)
Bakteri adalah penyebab fermentasi gula, pemanasan susu, dan peragian kerju, membuktikan kebenaran Jenner tentang vaksinasi-vaksinasi.
Ronald Pasteur (1857-1884)
Penemu malaria dan nyamuk pembawa parasitnya (plasmodium)
3. Bidang Kimia
Robert Boyle (1627-1691)
Menciptakan definisi untuk unsur dan menganjurkan para ahli kimia untuk mencari unsur-unsur itu.
Hery Cavendish (1731-1810)
Menyelidiki sifat hidrogen dan karbondioksida. Menunjukkan bahwa air adalah senyawa.
Membuat oksigen dengan pemansan raksaoksida menciptakan alat pengumpul gas.
Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794)
Memperkenalkan teori oksida sebagai pengganti teori flogiston
John dalton (1766-1844)
Menciptakan teori atom, hukum Dalton.
Pierre Eugene Berthelot (1827-1807)
Sistesis senyawa karbon.
Mendelejef (1834-1907)
Menemukan hubungan antara bobot atom dan sifat-sifat zat. Susunan berkala unsur-unsur berdasarkan bot atomnya.
William Perkin (1838-1907)
Membuat alanin dari terarang (bahan yang menjadi arang)
Antoine Henri Becquerel (1852-1908)
Emisi radiasi unsur uranium.
Piere Curie (1859-1906), Marie Curie (1867-1934)
Menemukan radium yang memancarkan panas dari cahaya.
Ernest Rutherford (1871-1937, Frederik soddy (1871-1940)
Penemu sinar alfa, beda, dan gama dari radium. Transmtasi unsur-unsur dengan penembakan partikel alfa.
4. Bidang fisika
Menyelidiki gaya gravitasi, sifat cahaya, dan menghitung hubungan antara cepat rambah bunyi di udara dengan kondisi fisik ( suhu, tekanan) udara.
Benyamin Franklin (1706-1790)
Membuktikan bahwa petir dan listrik itu serupa.
Luigi Galvani (1737-1798)
Menemukan “listrik berbintang” karena dua logam yagn berbeda yang dihubungkan dengan kedua kaki katak, menyebabkan kedua kaki bergerak.
Alexandro Volta (1745-1837)
Membantah teori listrik Galvani, menurut elemen volta yang mengalirkan arus kontinu dengan jalan reaksi kimia.
Andre Marie Ampere (1775-1836)
Menentukan hubungan antara kuat arus dan medan magnet yang diakibatkannya. Membuat Galvanometer, satuan ampere.
Hans Christian Oersted (1777-1851)
Menemukan medan magnet sekitar kawat hyang diarliri listrik
George Simon Ohm (1791-1861)
Mendifinisikan konsep tahanan dan gaya gerak listrik. Hukum Ohm I (arus) = V (selisih potensial): R (tahanan)
Michael Faraday (1791-1867)
Menemukan teori garis gaya untuk menjelaskan tarik menarik dan tolak menolak listrik dan magnet. Perubahan dalam medan magnet sekitar konduktor menerbikan arus listrik dalam konduktor yang mendorong penemu dinamo, listrik dan telepon. Penyelidikan mengenai arus listrik penyebab reaksi kimia mendasari penyepuhan.
Menentukan secara eksperimen ekivalen mekanik panas.
James Clark-Maxwell (1831-1879)
Mengembangkan teori elektromagnetik cahaya dan meramalkan gelombang listrik dalam ether, yang diteruskan oleh hertz.
William Crookes (1832-1919)
Penyelidikan lintasan listrik melalui ruang hampa mendorong penemu arus katode.
Lord Rayileigh (1842-1919)
Menyelidiki fonomena gelombang cahaya dan bunyi bersama William Ramsay mengisolasi gas mulia dalam udara.
Willem Konrad Rontgen (1845-1923)
Menemukan sinar X yang dapat menembus zat dan mempengaruhi film potret.
Heinrich Rudolf Hertz (1857-1894)
Eksperimen tentang gelombang listrik dlaam ether yang diramalkan Cark- Maxwell. Dari eksperimen dikembangkan radio telegrafi, radiotelepon, dan radar.
3. Pembentukan Sikap Ilmiah.
Sifat-sifat tersebtu diatas menunjukkan kepada kita arah tujuan yang hendak divapai seseorang yang hendak menumbuhkan sikap ilmiah pada dirinya. Tidak seorang pun dilahirkan dengan memiliki sikap ilmiah. Mereka yang telah memperoleh sikap itu berbuat dengan usaha yang sungguh-sungguh.
Jiwa dari sikap ilmiah, sebagaimana jiwa sikap-sikap yang lain, mungkin diresapi daripada yang diajarkan. Jiwa semangat itu sering didapatkan dari pergaulan seseorang dengan seseorang hang telah berhasil mengembangkan semangat dalam hidupnya. Kecuali dari pengalaman bergaul, sikap itu dapat ditumbuhkan dan dibentuk dengan membava riwayat hidup (biografi) atau lebih baik tulisan-tulisan ilmuwan besar dunia. Dengan
membaca biografi mereka. Kita akan mendapatkan dorongan dan minat baru karena disamping mengetahui keberhasilan mereka, kita akan melihat kelemahan manusia walaupun ilmuwan besar sekalipun. Kita mendapatkan keuntungan dari kekurangan-kekurangan mereka dan meniru kebesaran mereka. Dengan mempelajari kehidupan orang-orang itu, kita akan menghargainya dan penghargaan itu hanya karena mereka tetap manusia, kita akan mengetahui keberhasilan sikap ilmiah sebagai suatu pendekatan untuk memecahkan masalah, walaupun sikap itu tidak kita kembangkan secara sempurna.
Kita sangat dianjurkan untuk membaca beberapa biografi ilmuwan bessr yang telah menyumbangkan karyanya bagi kesejahteraan umat manusia, misalnya: Pasteur, Marrie Curie, Isac Newton, Archimedes, Einstein, Galileo, Lavoisier, Mendelejef, Rutherford, Bohr, Pauling, Copernicus, Harvey, Mendel, Fleming, dan sebagainya. Perkembangan sains adalah akibat kegiatan manusia seperti mereka itu.