Sabtu, 15 Februari 2014

Rahasia kenapa orang yahudi pintar

Berikut adalah 8 rahasia mengapa orang yahudi itu pintar..


1. Di Israel, setelah mengetahui sang ibu sedang mengandung, sang ibu dan bapak akan membeli buku matematika dan menyelesaikan soal bersama suami.

2. Sejak awal mengandung mereka suka sekali memakan kacang badam dan korma bersama susu. Tengah hari makanan utamanya roti dan ikan tanpa kepala bersama salad yang dicampur dengan badam dan berbagai jenis kacang-kacangan.

3. Menurut wanita Yahudi itu, daging ikan sungguh baik untuk perkembangan otak dan kepala ikan mengandungi kimia yang tidak baik yang dapat merusak perkembangan dan pertumbuhan otak anak didalam kandungan. Ini adalah adat orang orang Yahudi ketika mengandung. menjadi semacam kewajiban untuk ibu yang sedang mengandung mengonsumsi pil minyak ikan.

4. Menurut keluarga Yahudi, campuran daging dan ikan tak bagus dimakan bersama. Salad dan kacang, harus, terutama kacang badam.

5. Di Israel, merokok adalah tabu. Menurut ilmuwan di Universitas Israel, penelitian menunjukkan nikotin dapat merusakkan sel utama pada otak manusia dan akan melekat pada gen. Artinya, keturunan perokok bakal membawa generasi yang cacat otak ( bodoh). Suatu penemuan yang dari saintis gen dan DNA Israel.

6. Di kelas 1 hingga 6, anak anak Yahudi akan diajar matematika berbasis perniagaan. Pelajaran IPA sangat diutamakan

7. Saat sekolah tinggi (menengah). Murid-murid digojlok dengan pelajaran sains. Mereka didorong untuk menciptakan produk. Meski proyek mereka kadangkala kelihatannya lucu dan memboroskan, tetap diteliti dengan serius.

8. Diakhir tahun diuniversitas, mahasiswa diharuskan mengerjakan proyek. Mereka harus memperaktekkanya. Anda hanya akan lulus jika team Anda (10 pelajar setiap kumpulan) dapat keuntungan sebanyak $US 1 juta .


Jumat, 14 Februari 2014

Relativitas Einstein


Konsep Perjalanan Waktu dan Teori Relativitas Einstein
  Apakah anda pernah menonton film Back to the Future, Looper, Star Trek, dll dimana anda akan melihat adegan time travel atau perjalanan waktu? Apakah mesin waktu itu mungkin? Bagaimana bisa terjadi? Semua ini berawal dari teori relativitas yang dikemukakan oleh Albert Einstein. Apa sih teorinya? Mari kita simak sama-sama.
TEORI RELATIVITAS
Teori relativitas adalah teori yang dikemukakan Albert Einstein yang terbagi atas 2 teori, yaitu relativitas umum dan relativitas khusus. Namun saya akan menjelaskan tentang Relativitas khusus dahulu.


RELATIVITAS KHUSUS


Relativitas Khusus
Relativitas khusus terdiri dari dua postulat:
I. Hukum fisika dapat dinyatakan dalam persamaan yang berbentuk sama dalam semua kerangka acuan yang bergerak dengan kecepatan tetap satu sama lain.
II. Cepat rambat cahaya di dalam ruang hampa ke segala arah adalah sama untuk semua pengamat, tidak tergantung pada gerak sumber cahaya maupun pengamat.

Apa maksud dari kedua postulat tersebut?

Coba anda tanyakan pada diri sendiri bagaimana anda menentukan apakah suatu objek bergerak atau tidak? Tentu karena anda melihat objek tertentu berpindah dari satu titik ke titik yang lain. Sekarang coba anda bayangkan jika di dunia ini hanya ada dua objek. Tidak ada lantai, dinding, langit, dan objek lainnya. Apakah anda dapat menentukan objek mana yang bergerak dan objek mana yang diam? Jawabannya adalah tidak karena anda tidak memiliki pedoman titik posisi objek tersebut.

Sekarang anda coba bayangkan seandainya anda memiliki saudara kembar. Anda di dalam pesawat dan saudara kembar anda ada di permukaan bumi. Dari sudut pandang anda, pesawatnya diam di satu tempat dan permukaan bumi yang bergerak. Sedangkan dari Sudut pandang saudara kembar anda permukaan bumi tetap diam dan pesawat dengan anda didalamnya yang bergerak. Dan jika misalnya saudara kembar anda berpindah ke matahari, bumi dan pesawat anda yang terlihat bergerak (Ingat kalau bumi itu berevolusi mengelilingi matahari). Kesimpulan dari contoh tersebut adalah kita tidak dapat mengetahui objek mana yang bergerak dan objek mana yang diam karena pernyataan tersebut berbeda-beda tergantung sudut pandang pengamat dimana pengamat selalu diam dan alam di sekitar yang bergerak mengelilinginya. Inilah pengertian dari postulat I.

Postulat II menyatakan bahwa di alam semesta ini hanya ada satu benda yang bergerak dengan kecepatan yang selalu sama. Benda tersebut adalah cahaya dengan kecepatan 300.000.000 m/s. Coba anda bayangkan lagi di antara pesawat anda dan permukaan bumi ada sebuah cermin yang selalu mengikuti kemanapun pesawat anda pergi. Jika anda menembakkan laser ke arah cermin dan dipantulkan kembali ke pesawat, dari sudut pandang anda laser tersebut terlihat bergerak lurus ke bawah ke arah cermin dan lurus kembali ke atas menuju pesawat. Tetapi dari sudut pandang saudara kembar anda laser tersebut tidak terlihat tegak lurus namun membentuk “V” karena saat pesawat menembak dan menerima kembali lasernya pesawat tersebut berada di dua posisi berbeda.
Disini letak keunikannya. Laser yang bergerak membentuk huruf “V” memiliki jalur yang lebih panjang dibanding laser yang bergerak tegak lurus. Sebelumnya sudah saya jelaskan bahwa kecepatan cahaya selalu sama. Berarti dari sudut pandang saudara kembar anda laser tersebut membutuhkan waktu lebih lama untuk kembali ke pesawat dibandingkan sudut pandang anda. Dan jika anda dan saudara kembar anda sama-sama menggunakan jam untuk mengukur waktu perjalanan laser tersebut, jam anda akan menunjukkan waktu yang lebih singkat daripada jam saudara kembar anda. Artinya jam anda bergerak lebih lambat dari sudut pandang saudara kembar anda. Dari sudut pandang anda kecepatan jam tetap sama. Perbedaan ini disebut dengan Time Dilation/Dilasi Waktu.


TWIN PARADOX
Jika kecepatan pesawat semakin mendekati kecepatan cahaya, waktu di dalam pesawat akan berjalan semakin lambat. Namun anda tidak akan merasakan hal itu karena selain waktu seluruh benda termasuk anda juga bergerak semakin lambat sehingga bagi anda semuanya terlihat normal. Dan lebih uniknya lagi, karena dari sudut pandang anda bumi dan sekitarnya yang bergerak, berarti jam saudara kembar anda akan terlihat lebih lambat dibanding jam anda. Jika kedua waktu pengamat sama-sama melambat, lalu waktu siapa yang sebenarnya berjalan lebih lambat? Inilah yang disebut dengan Twin Paradox. Penjelasan diatas sebelumnya hanya berlaku jika pesawat tersebut bergerak dengan kecepatan tetap. Namun Jika pesawat mengubah kecepatan lain lagi ceritanya. Jika anda yang di dalam pesawat mempercepat kecepatan pesawat anda, anda akan terlempar ke belakang. Dari sudut pandang anda pesawat tetap diam, namun bumi dan sekitarnya yang bergerak semakin cepat. Dari sudut pandang anda juga hal ini bisa terjadi karena adanya medan gravitasi yang menyebabkan bumi dan sekitarnya bergerak semakin cepat. Tenaga yang ditembakkan roket saat anda mempercepat laju pesawat berfungsi untuk menyeimbangkan posisi pesawat dari dorongan gravitasi agar pesawat tetap diam. Medan gravitasi ini juga menyebabkan waktu berjalan lebih cepat di bumi. Lalu apa hubungannya dengan twin paradox? Anda yang mempercepat laju pesawat anda saat memutar balik ke bumi inilah yang mengakibatkan waktu di bumi berjalan semakin cepat sehingga saat anda tiba di bumi saudara anda menjadi lebih tua daripada anda. Artinya anda telah berhasil melakukan Time Travel ke masa depan.

RELATIVITAS UMUM

Sekarang saya akan jelaskan mengenai teori relativitas Einstein yang kedua, yaitu relativitas umum. Pada tahun 1687 Isaac Newton dulu menjelaskan adanya gaya gravitasi. Namun beliau tidak pernah tahu apa penyebab gaya gravitasi (Hayo. Ada yang tahu kenapa ada gaya gravitasi?) Kemudian di tahun 1916 Einstein mempublikasikan teori relativitas umumnya yang menjelaskan bahwa gravitasi bukanlah gaya tarik menarik antar dua atau lebih objek yang bermassa. Namun gravitasi adalah akibat dari kelengkungan yang dibentuk oleh massa objek terhadap ruang dan waktu atau disebut juga dengan ruang-waktu.
Apa itu ruang-waktu? Selama ini kita hanya mengenal 3 dimensi. Yaitu maju mundur, kiri kanan, dan atas bawah. Namun sebenarnya masih ada dimensi ke-4, yaitu waktu. Ya, waktu adalah bagian dari dimensi. Contohnya: Jika anda ingin bertemu rekan anda di suatu tempat pada waktu pukul sekian, anda telah melewati 3 dimensi yaitu bergerak maju atau mundur, belok ke kiri atau ke kanan, naik ke atas atau turun ke bawah dan anda juga telah melewati dimensi waktu yaitu waktu pukul sekian. Jika anda tidak melewati dimensi waktu tersebut anda tidak akan menemui rekan anda.
Kelengkungan yang terjadi akibat massa suatu benda terhadap ruang-waktu dapat dianalogikan seperti gambar dibawah
Bentangan garis dari gambar di atas adalah ruang-waktu dan massa dari planet bumi mengakibatkan lengkungan yang merupakan gravitasi bumi. Setiap objek yang ada di ruang hampa akan selalu bergerak lurus dengan kecepatan tetap sehingga objek yang berada di wilayah lengkungan gravitasi akan menjadi bergerak mengikuti arah lengkungan.
Dan karena kecepatan cahaya selalu sama, artinya gravitasi juga mempengaruhi kecepatan waktu. Objek yang berada semakin dekat dengan pusat gravitasi waktu akan berjalan semakin lambat dan begitu pula sebaliknya. Perbedaan waktu ini disebut dengan Gravitational Time Dilation.
Teori ini nyata dan telah diterapkan pada satelit GPS sekarang ini. Jadi jangan tinggal di apartemen yang tinggi ya karena anda jadi cepat tua *beneran*
BLACK HOLE

Dari topik relativitas umum anda sudah tahu bahwa semakin besar massa lengkungan gravitasi akan semakin besar (Bayangkan bola bowling dan golf diletakkan di atas bentangan kain. Pasti lengkungan kain akibat bola bowling lebih besar) dan tentunya semakin besar massa suatu objek semakin besar pula ukurannya. Lalu bagaimana jika ada objek yang sangat kecil tapi memiliki massa yang sangat besar? (Bayangkan ukuran sebutir pasir tapi seberat gunung ) Tentu akan menghasilkan lengkungan kecil namun sangat dalam. Inilah yang disebut dengan [B]Black Hole.

Black Hole diperkirakan terbentuk ketika bintang raksasa mati dan hancur terserap oleh medan gravitasi yang dibuatnya sendiri. Ukurannya akan semakin kecil hingga menjadi sangat padat dan kecil yang disebut dengan Singularity. Massa Black Hole diperkirakan 10x massa matahari (sekitar 10^31 Kg) dengan diameter 4,3x diameter matahari (sekitar 6juta Km). Black Hole akan menyerap semua partikel termasuk cahaya kedalamnya dan materi tersebut akan hancur saat tiba di Singularity. Black Hole juga mampu membengkokkan cahaya yang disebut dengan Gravitational Lensing. Black Hole dapat dianalogikan sebagai pusaran air yang sangat besar yang mampu menarik segala sesuatu kedalamnya. Semakin dekat ke pusaran air, semakin besar tarikannya.

Animasi terbentuknya Black Hole bisa dilihat di film Star Trek 2009 saat Black Hole menelan Planet Vulkan.

Hubungan Black Hole terhadap time travel adalah jika kita berada di "perbatasan" Black Hole yang disebut dengan Event Horizon waktu akan berhenti karena medan gravitasi yang sangat besar (Ingat kalau semakin dekat ke pusat gravitasi waktu berjalan semakin lambat?). Jadi bisa dibilang metode ini bisa digunakan sebagai alternatif time travel ke masa depan jika membuat pesawat dengan kecepatan mendekati cahaya masih tidak memungkinkan walau praktikalnya jauh lebih tidak mungkin karena Black Hole terdekat dari bumi jaraknya diperkirakan 8000 tahun cahaya. Dan planet yang didekatinya saja terserap tak bersisa. Apalagi kita.
Video penjelasan cara time travel menggunakan Black Hole dari Stephen Hawking
Singularity pada Black Hole terbagi atas 2 jenis, yaitu singularity yang diam dan berputar. Seluruh materi yang masuk ke dalam Black Hole akan hancur saat mencapai singularity yang diam. Namun pada Black Hole yang singularity-nya berputar akan menghasilkan sebuah lubang sehingga terbentuk sebuah terowongan yang disebut dengan Einstein-Rosen Bridge atau lebih dikenal dengan Worm Hole. Materi yang berhasil melewati Worm Hole akan keluar dari ujung terowongan yang disebut dengan White Hole.



WHITE HOLE & WORM HOLE
Pada topic Black Hole telah dijelaskan bahwa White Hole merupakan “pintu keluar” untuk benda-benda yang masuk ke dalam Black Hole singularity berputar. Namun wujud White Hole tidaklah sesuai namanya. Bahkan sebenarnya wujud White Hole hampir sama dengan Black Hole. Sebutan White Hole hanya untuk membedakan karakteristik yang berlawanan dengan Black Hole. Sedangkan Worm Hole adalah terowongan penghubung Black Hole dan White Hole. Nama Worm Hole berasal dari lubang pada apel yang disebabkan oleh cacing sehingga terbentuk jalan singkat untuk menuju sisi lain apel.
 
Dengan adanya Worm Hole ada DUA hal yang dapat dilakukan:

1.      Manusia dapat menuju suatu tempat yang sangat jauh dalam waktu yang sangat singkat.
Analoginya adalah coba anda sediakan secarik kertas dan sebuah pena. Lalu gambar sebuah titik A di kiri kertas dan titik B di kanan kertas. Menurut anda apa cara tercepat untuk menghubungkan titik A ke B? Logikanya pasti kita menarik garis lurus dari A ke B. Tapi ada cara yang lebih cepat yaitu melipat kertas tersebut sehingga titik A dan B dapat bertemu. Itulah cara kerja Worm Hole sehingga tempat yang berada sangat jauh menjadi sangat dekat.


Misalkan kedua ujung lubang Worm Hole kita namai “A” dan “B”. Ujung “A” diletakkan di depan rumah anda. Ujung “B” digerakkan dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya atau diletakkan di tempat dengan gravitasi sangat tinggi akan terjadi dilasi waktu pada ujung B dimana waktu berjalan lebih lambat kemudian diletakkan kembali ke depan rumah anda. Lalu anggap saja ujung A telah melewati waktu selama 200 tahun dan ujung B yang hanya melewati waktu selama 5 tahun karena efek dilasi waktu. berarti yang melambat adalah saat anda memasuki ujung A menuju B anda akan kembali ke depan rumah anda 195 tahun lalu.

NB: Kalau penjelasan diatas masih tidak dimengerti, silahkan dibaca berkali-kali sampai mengerti karena saya sendiri juga butuh waktu yang lama untuk mengerti.
http://cdn.kaskus.com/images/smilies/sumbangan/6.gif

Konsep ini bisa anda temui di komik Doremon dimana mereka selalu keluar masuk laci meja yang sama tetapi di waktu yang berbeda. Berarti pengarang Doraemon, Fujiko. F. Fujio hebat sekali bisa kepikiran untuk mengambil konsep ini.
http://cdn.kaskus.com/images/smilies/sumbangan/47.gif

http://cdn.kaskus.com/images/2013/08/02/130853_20130802053938.jpg
2.      Perjalanan waktu ke masa depan dan masa lalu.
Untuk perjalanan waktu ke masa depan konsepnya hampir sama dengan Black Hole dimana medan gravitasi yang sangat tinggi di dalam Worm Hole memperlambat laju waktu orang yang berada di dalamnya. Bagaimana dengan perjalanan waktu ke masa lalu? Perjalanan waktu ke masa lalu dapat dilakukan “jika” manusia sudah mampu menciptakan Traversable Worm Hole / Worm Hole yang dapat dipindahkan kemana saja.

E= MC^2 dan REALISASI PERJALANAN WAKTU
Spoiler for E= MC^2 dan Realisasi Perjalanan Waktu:
Dari seluruh penjelasan diatas dapat disimpulkan bahwa perjalanan waktu ke masa depan dan masa lalu SECARA TEORITIS dapat dilakukan dengan metode di bawah ini:

Perjalanan waktu ke masa depan:
1. Menaiki pesawat yang mampu bergerak mendekati kecepatan cahaya
2. Menetap di tempat yang medan gravitasinya sangat tinggi misalnya di dekat Black Hole
3. Menggunakan Traversable Worm Hole

Perjalanan waktu ke masa lalu:
1. Menaiki pesawat yang mampu bergerak melebihi kecepatan cahaya
2. Menggunakan Traversable Worm Hole


Pada tahun 1971 para ilmuwan pernah melakukan percobaan bernama Hafele-Keating Experiment dimana mereka menggunakan jam atom yang sangat akurat hingga sepersatumilyar detik pada pesawat yang mengelilingi bumi selama dua kali dan jam atom yang lain berada di bumi. Setelah dibandingkan ternyata ada perbedaan waktu dari kedua jam tersebut yang angkanya sesuai dengan perhitungan Einstein. Di kehidupan sekarang kita mengenal GPS yang juga menerapkan teori relativitas Einstein dimana jam pada satelit GPS berjalan lebih cepat sepertujuhjuta detik daripada jam di bumi.


Lalu bagaimana dengan praktik untuk menjelajahi waktu? Sayangnya ada beberapa faktor yang masih tidak memungkinkan realisasi hal tersebut.

1. Persamaan E= MC2 yang sangat terkenal di dunia sains ini dimana E = Energi, M = Massa, dan C = kecepatan cahaya menyatakan bahwa semakin besar energi yang digunakan objek untuk mencapai kecepatan cahaya maka semakin besar pula massa objek tersebut dan sebaliknya jika massa objek semakin besar semakin besar pula energi yang dibutuhkan untuk mencapai kecepatan cahaya. Artinya jumlah energi akan menjadi tak terbatas dimana saat ini masih belum ada sesuatu yang dapat menghasilkan energi tak terbatas untuk menerbangkan pesawat mendekati kecepatan cahaya.

2. White Hole dan Worm Hole masih sebatas teori matematis. Belum ada penemuan nyata. Berbeda dengan Black Hole yang telah ditemukan di beberapa galaksi sejak tahun 1995.

3. Pembuatan Traversable Worm Hole juga masih sebatas teori. Ilmuwan berspekulasi bahwa membutuhkan suatu materi yang disebut dengan Exotic Matter yang juga masih diragukan kebenarannya.


Tapi tidak ada yang pernah tahu masa depan akan seperti apa. Ilmu pengetahuan dan teknologi selalu berkembang. Teknologi seperti ponsel, tablet, cloud computing, GPS, dsb hanyalah fantasi film fiksi ilmiah dulunya namun sekarang menjadi bagiaan dari kehidupan masyarakat umum. Bisa saja 50, 100, atau 200 tahun lagi semua teori ini akan menjadi kenyataan.



SUMBER




TEORI ATOM

Perkembangan Teori
Istilah atom pertama kali dikemukakan oleh filsuf Yunani kuno, Demokritus (460 – 370 SM). Menurut Demokritus jika suatu materi dibelah maka pembelahan materi akan berakhir pada tingkat dimana partikel tidak dapat dibelah lagi, yang dinamakan Atom. Namun konsep atom yang dikemukakan oleh Demokritus tidak didukung oleh eksperimen yang tidak meyakinkan, sehingga tidak dapat diterima oleh beberapa ahli ilmu pengetahuan dan filsafat.
Pengembangan konsep atom-atom secara ilmiah dimulai oleh Jhon Dalton (1805), kemudian dilanjutkan oleh Thomson (1897), Rutherford (1911), dan disempurnakan oleh Bohr (1914).
Teori Atom Dalton
Berikut adalah postulat-postulat dalam teori atom Dalton.
  1. Setiap unsur terdiri atas partikel yang sudah tak terbagi yang dinamai atom.
  2. Atom-atom dari suatu unsur adalah identik. Atom-atom dari unsur yang berbeda mempunyai sifat-sifat yang berbeda, termasuk mempunyai massa yang berbeda.
  3. Atom dari suatu unsur tidak dapat diubah menjadi atom unsur lain, tidak dapat dimusnahkan atau diciptakan. Reaksi kimia hanya merupakan penataan ulang atom-atom.
  4. Senyawa terbentuk ketika atom-atom dari dua jenis unsur atau lebih bergabung dengan perbandingan tertentu.
Pada perkembangan selanjutnya diketahui bahwa beberapa postulat dalam teori atom Dalton ternyata kurang tepat, misalnya:
  1. Ternyata atom bukanlah sesuatu yang tak terbagi, melainkan terdiri dari berbagai partikel subatom.
  2. Meski mempunyai sifat-sifat yang sama, atom-atom dari unsur yang sama dapat mempunyai massa yang berbeda. Atom-atom dari unsur yang sama, tetapi mempunyai massa yang berbeda disebut isotop.
  3. Melalui reaksi nuklir, atom dari suatu unsur dapat diubah menjadi atom unsur lain.
  4. Beberapa unsur tidak terdiri atas atom-atom melainkan molekul-molekul. Molekul unsur terbentuk dari atom-atom sejenis dengan jumlah tertentu.
Meskipun demikian, Dalton telah meletakkan anak tangga pertama bagi perkembangan teori atom selanjutnya. Hal yang paling penting dari teori atom  Dalton yang hingga kini dapat diterima yaitu:
  1. Atom adalah unit pembangun dari segala macam materi.
  2. Atom merupakan bagian terkecil dari suatu unsur yang masih mempunyai sifat sama dengan unsurnya.
  3. Dalam reaksi kimia, atom tidak dimusnahkan, tidak dicipakan, dan tidak dapat diubah menjadi atom unsur lain. Reaksi kimia hanyalah penataan ulang susunan atom-atom yang terlibat dalam reaksi.
http://kimlemoet.files.wordpress.com/2013/03/dalton.png?w=605Gambar1. Model Atom Dalton (sumber : kimia.upi.edu)
Model Atom Thomson
Setelah tahun 1897 Joseph John Thomson berhasil membuktikan dengan tabung sinar katode bahwa sinar katode adalah berkas partikel yang bermuatan negatif (berkas elektron) yang ada pada setiap materi maka tahun 1898 J.J.Thomson membuat suatu teori atom. Menurut Thomson, atom berbentuk bulat di mana muatan listrik positif yang tersebar merata dalam atom dinetralkan oleh elektron-elektron yang berada di antara muatan positif. Elektron-elektron dalam atom diumpamakan seperti butiran kismis dalam roti, maka Teori Atom Thomson juga sering dikenal Teori Atom Roti Kismis.  http://kimlemoet.files.wordpress.com/2013/03/thomson.png?w=605
Gambar 2. Model Atom Thomson (sumber : kimia.upi.edu)
1
Gambar 3. Percobaan Tabung Sinar Katoda (sumber : kimia.upi.edu)
Model Atom Rutherford
Pada tahun 1903 Philipp Lenard melalui percobaannya membuktikan bahwa teori atom Thomson yang menyatakan bahwa elektron tersebar merata dalam muatan positif atom adalah tidak benar. Hal ini mendorong Ernest Rutherford (1911) tertarik melanjutkan eksperimen Lenard. Dengan bantuan kedua muridnya Hans Geiger dan Ernest Marsden, Rutherford melakukan percobaan dengan hamburan sinar α. Partikel α bermuatan positif.
Kemudian Rutherford mengajukan teori atom sebagai berikut: atom tersusun atas inti atom yang bermuatan positif sebagai pusat massa dan dikelilingi elektron-elektron yang bermuatan negatif.
2Gambar 4.Percobaan Rutherford (sumber : kimia.upi.edu)
3
Gambar 5. Model Atom Rutherford (sumber : kimia.upi.edu)
Model Atom Niels Bohr
Pada tahun 1913, berdasarkan analisis spektrum atom, Niels Bohr mengajukan model atom sebagai berikut:
  1. Atom terdiri atas inti yang bermuatan positif dan dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif didalam suatu lintasan.
  2. Elektron dapat berpindah dari satu lintasan ke yang lain dengan menyerap atau memancarkan energi sehingga energi elektron atom itu tidak akan berkurang. Jika berpindah lintasan ke lintasan yang lebih tinggi, elektron akan menyerap energi. Jika beralih ke lintasan yang lebih rendah, elektron akan memancarkan energi.
  3. Kedudukan elektron-elektron pada tingkat-tingkat energi tertentu yang disebut kulit-kulit elektron.
4
Gambar 6. Model Atom Bohr (sumber : kimia.upi.edu)
Model Atom Modern
Pada tahun 1927, Erwin Schrodinger, mengemukakan teori atom yang disebut teori atom mekanika kuantum atau mekanika gelombang. Teori tersebut dapat diterima para ahli sampai sekarang
Menurut teori atom mekanika kuantum, kulit-kulit elektron bukan kedudukan yang pasti dari suatu elektron, tetapi hanyalah suatu kebolehjadian saja.
5
Gambar 7. Mekanika Kuantum (sumber : kimia.upi.edu)
Handout Materi
No.
Model Atom
Keterangan
1.
Dalton (1803)
Atom menurut Dalton:a. Atom merupakan bagian terkecil dari materi yang sudah tidak dapat dibagi lagi
b.Atom digambarkan sebagai bola pejal yang sangat kecil, suatu unsur memiliki atom-atom yang identik dan berbeda untuk unsur yang lainnya
c. Atom-atom bergabung membentuk senyawa dengan perbandingan bilangan bulat dan sederhana. Misalnya air terdiri atas atom-atom hidrogen dan atom-atom oksigen
d.Reaksi kimia merupakan pemisahan atau penggabungan atau penyusunan kembali dari atom-atom, sehingga atom tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.
Kelebihan :
  • Dapat menerangkan Hukum Kekekalan Massa (Hukum Lavoisier)
  • Dapat Menerangkan Hukum Perbandingan Tetap (hukum Proust)
  • Menumbuhkan minat terhadap penelitian mengenai model atom
Kelemahan :
  • Tidak dapat menerangkan suatu larutan dapat menghantarkan listrik
  • Berdasarkan percobaan, atom-atom dari unsur yang sama dapat mempunyai massa yang berbeda
2.
Thomson (1910)
Berdasarkan percobaan sinar katoda, atom menurut Thomson :Suatu materi berbentuk bola bermuatan positif, dan didalamnya tersebar elektron-elektron dengan jumlah muatan positif dan negatif sama sehingga membentuk atom yang bersifat netral
Kelebihan :
  • • Dapat menerangkan adanya partikel yang lebih kecil dari atom yang disebut partikel subatomik.
  • • Dapat menerangkan sifat listrik atom
Kelemahan :
Tidak dapat menerangkan bagaimana susunan muatan positif dan negatif dalam bola atom tersebut
3.
Rutherford (1913)
Berdasarkan penembakan lempeng tipis dengan partikel alpha, atom menurut Rutherford :Atom terdiri dari inti atom yang bermuatan positif dan elektron bermuatan negatif yang mengelilingi inti atom, dimana massa atom terpusat pada inti atomnya
Kelebihan :
Tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom. Berdasarkan teori fisika klasik, gerakan elektron mengelilingi inti ini disertai pemancaran energi sehingga lama-kelamaan energi elektron akan berkurang dan lintasannya makin lama akan mendekati inti dan jatuh kedalam inti
4.
Bohr
Berdasarkan pengamatan spektrum garis atom hidrogen, ato menurut Bohr :
  • Atom terdiri dari inti atom yang bermuatan positif dan dikelilingi oleh elektron yang bemuatan negatif didalam suatu lintasan
  • Elektron-elektron yang mengitari inti atom berada pada tingkat energi tertentu yang bergerak secara stasioner
  • Elektron dapat berpindah dari satu lintasan ke lintasan lain dengan menyerap atau memancarkan energi. Jika elektron berpindah ke lintasan yang lebih tinggi elektron akan menyerap energi, dan jika berpindah ke lintasan yang lebih rendah elektron akan memancarkan energi
Kelebihan :
Mampu membuktikan adanya lintasan elektron untuk atom hidrogen
Kelemahan :
Tidak dapat menjelaskan spektrum warna dari atom-atom yang memiliki banyak elektron
5.
Teori Atom Modern
Dikembangkan berdasarkan teori mekanika kuantum yang disebut mekanika gelombang; diprakarsai oleh 3 ahli :a) Louis Victor de Broglie : menyatakan bahwa materi mempunyai dualisme sifat yaitu sebagai materi dan sebagaigelombang.
b) Werner Heisenberg : mengemukakan prinsip ketidakpastian untuk materi yang bersifat sebagai partikel dan gelombang. Jarak atau letak elektron-elektron yang mengelilingi inti hanya dapat ditentukan dengan kemungkinan – kemungkinan saja.
c) Erwin Schrodinger (menyempurnakan model Atom Bohr): Berhasil menyusun persamaan gelombang untuk elektron dengan menggunakan prinsip mekanika gelombang. Elektron-elektron yang mengelilingi inti terdapat di dalam suatu orbital yaitu daerah 3 dimensi di sekitar inti dimana elektron dengan energi tertentu dapat ditemukan dengan kemungkinan terbesar.
Model atom Modern :
a) Atom terdiri dari inti atom yang mengandung proton dan neutron sedangkan elektron-elektron bergerak mengitari inti atom dan berada pada orbital-orbital tertentu yang membentuk kulit atom.
b) Orbital yaitu daerah 3 dimensi di sekitar inti dimana elektron dengan energi tertentu dapat ditemukan dengan kemungkinan terbesar.
c) Kedudukan elektron pada orbital-orbitalnya dinyatakan dengan bilangan kuantum.
Penjelasan Atom dalam Al-Quran
Atom juga ternyata dibahas dalam Al-Quran surat Saba ayat 3   yang artinya:Dan orang-orang yang kafir berkata, “Hari Kiamat itu tidak akan datang kepada kami”.Katakanlah, “Pasti datang, demi Tuhanku yang mengethui yang ghaib, Kiamat itu pasti akan datang kepadamu. Tidak ada yang tersembunyi bagiNya sekalipun seberat zarrah1 baik yang dilangit maupun yang di bumi, yang lebih kecil dari itu atau yang lebih besar, semuanya tertulis dalam kitab yang jelas (Lauh Mahfuz),”
Penjelasan:
Zarrah adalah jenis yang terkecil dari semut. Orang Arab mengungkapkan sesuatu yang paling kecil dengan sebutan Zarrah.

Perkembangan Teori Atom

Dari zaman yunani kuno hingga sekarang, model dan teori atom terus berkembang. Melalui model dan teori atom, kita dapat mengetahui struktur suatu atom. Perkembangan tersebut tidak dapat dilepaskan dari upaya para ilmuwan diantaranya Democritus, John Dalton, J.J. Thomson, Rutherford, Chadwick, Milikan, Niels Bohr, Schrodinger, de Broglie dan Heisenberg.

1.  Teori Atom Democritus (460 SM–370 SM)

Democritus mengembangkan teori tentang penyusun suatu materi. Menurut Democritus jika suatu materi dibelah terus-menerus suatu ketika akan diperoleh suatu partikel fundamental yang disebut sebagai atom (Yunani: atomos = tidak terbagi). Pendapat ini ditolak oleh Aristoteles (384–322 SM), yang berpendapat bahwa materi bersifat kontinu (materi dapat dibelah terus-menerus sampai tidak berhingga). Aristoteles lebih menyetujui teori Empedokles, yaitu materi tersusun atas api, air tanah dan udara. Sekitar tahun 1592 - 1655  Gasendi mengemukakan bahwa atom merupakan bagian terkecil suatu zat.

2.  Teori Atom Dalton (1803)

John Dalton mengungkapkan bahwa :
a. Atom adalah bagian terkecil dari suatu zat.
b. Atom berbentuk bola sederhana yang sangat kecil, tidak dapat dibelah, diciptakan ataupun dimusnahkan.
c. Unsur yang sama mengandung atom-atom yang sama.
d. Atom sejenis memiliki sifat yang sama dalam segala hal, sedangkan atom yang berbeda memiliki sifat yang berbeda.
e. Reaksi kimia terjadi karena adanya penggabungan dan pemisahan atom-atom.
f.  Bila atom-atom bergabung akan membentuk molekul. Bila atom-atom yang bergabung sama akan terbentuk molekul unsur,     sedangkan bila atom-atom yang bergabung berbeda akan terbentuk molekul senyawa.

Kelemahan teori atom Dalton

Pada perkembangan selanjutnya ditemukan berbagai fakta yang tidak dapat dijelaskan oleh teori tersebut, antara lain :
a. Tidak dapat menjelaskan sifat listrik materi.
b. Tidak dapat menjelaskan cara atom-atom saling berikatan.
c. Model atom  Dalton tidak dapat menjelaskan perbedaan antara atom unsur yang satu dengan unsur yang lain.

Kelemahan –kelemahan tersebut dapat dijelaskan setelah ditemukan beberapa partikel penyusun atom, seperti elektron ditemukan oleh Joseph John Thomson tahun 1900, penemuan partikel proton oleh Goldstein tahun 1886.

Kelebihan teori atom Dalton

a. Dapat menerangkan Hukum Kekekalan Massa (Hukum Lavoisier)
b. Dapat menerangkan Hukum Perbandingan Tetap (Hukum Proust)

3. Teori Atom Thomson

Berdasarkan percobaan tentang hantaran listrik melalui tabung hampa/tabung pengawan muatan (discharge tube) atau tabung sinar katode. Dalam tabung katode tekanan gas dalam tabung dapat diatur melalui pompa isap (pompa vakum). Pada tekanan cukup rendah  dan tegangan yang cukup tinggi (beberapa ribu volt), gas dalam tabung akan berpijar dengan cahaya yang warnanya tergantung pada jenis gas dalam tabung (gas neon berwarna merah, gas natrium berwarna kuning). Jika tekanan gas dikurangi, maka daerah didepan katode akan menjadi gelap. Daerah gelap ini akan bertambah jika tekanan gas dalam tabung terus dikurangi, akhirnya seluruh tabung menjadi gelap, tetapi bagian tabung didepan katode berpendar dengan warna kehijauan.

Melalui percobaan dapat ditunjukkan bahwa  perpendaran tersebut disebabkan oleh suatu radiasi yang memancar dari permukaan katode menuju anode. Oleh karena berasal dari katode, maka radiasi ini disebut sinar katode. Hasil percobaan tabung katoda ini membuktikan bahwa ada partikel bermuatan negatif dalam suatu atom karena sinar tersebut dapat dibelokkan ke arah kutub positif medan listrik. selanjutnya sinar katode ini merupakan partikel yang bermuatan negatif dan oleh Thomson partikel ini dinamakan elektron.