Delapan Teori Sains Paling Penting

Sains moderen mulai mucul sekitar 500 tahun lalu, ketika sejumlah pemikir mulai tertarik mengamati dan mempelajari lingkungan sekitar, dari flora, fauna, hingga benda dan fenomena di bumi atau langit. Ketertarikan dan rasa ingin tahu pada obyek-obyek itu bisa mengungkap teka-teki karakteristiknya, yang kemudian melahirkan revolusi sains.

Melalui metode sains moderen, satu per satu teka-teki alam semesta dan kehidupan bisa diungkap dan dijelaskan. Proses belajar dengan mempertanyakan, meneliti, mencari bukti, mengukur, menghitung, menyimpulkan, merevisi, dan mengulang proses itu untuk memvalidasi membuat sains adalah metode terbaik untuk memahami dunia.

Sains terus mengakumulasi pengetahuan, dan menjadi metode yang konsisten terus mampu menghasilkan berbagai temuan, teori, atau hukum tentang apa, mengapa dan bagaimana alam semesta dan kehidupan bekerja. Dari ribuan temuan dan teori sains, setidaknya ada delapan yang perlu diketahui dan dipahami oleh manusia yang serius memiliki rasa ingin tahu dan mendapat jawaban. Berikut daftar dan uraian ringkasnya:

1. Heliosentrisme (1543). Teori yang merevisi anggapan Geosentrisme, bahwa bumi adalah pusat alam semesta dan seluruh benda langit mengitarinya.  Berdasarkan pengamatan dan perhitungan sejumlah saintis, seperti Nicolaus Copernicus, Johannes Kepler, dan Galileo Galileo, bumi bukanlah pusat alam semesta. Teori Heliosentrisme terbukti selain melalui observasi teleskop, juga berdasarkan perhitungan matematis pergerakan planet-planet mengelilingi matahari.

2. Teori Gravitasi Newton (1687). Mendiskripkan kekuatan gravitasi (gaya tarik) sebagai fenomena yang menyebabkan benda-benda saling tarik-menarik, bergerak, termasuk penyebab pergerakan planet. Sering disebut sebagai “Hukum Universal Gravitasi”,  hukum gerak Isaac Newton bisa memprediksi dengan akurat pergerakan benda, dari pasir, peluru, hingga planet, memakai perhitungan kalkulus.

3. Hukum Termodinamika (1824): Teori dan hukum saintifik yang menjelaskan kinerja energi dan relasi materi dan massa benda, termasuk hukum kekekalan energi. Penemuan bahwa panas dan kinerja adalah dua bentuk energi yang dapat dikonversi satu sama lain. Teori termodinamika terkait erat dengan penemuan mesin uap, kekuatan yang bisa dihasilkannya, dan ikut menggerakkan Revolusi Industri. Sejumlah saintis mengakumulasi pengetahuan terkait teori dan hukum Termodinamika, antara lain James Joule, Rudolf Clausius, Lord Kelvin, Ludwig Boltzmann, Helmhozt, dan masih banyak lagi.

4. Teori Evolusi Darwin (1859). Dirumuskan oleh Charles Darwin dalam buku “On the Origin of Species”, untuk memahami keragaman spesies dan proses perubahan melalui seleksi alam dan mutasi genetik. Mahluk hidup berubah dan menjadi beraneka ragam melalui proses evolusi selama jutaan atau milyaran tahun, dengan beradaptasi agar bisa survive dan beranak-pinak.  Teori Evolusi menjadi kontroversial karena menyanggah keyakinan kreasionisme agama. Bukti validitas Teori Evolusi terus terakumulasi melalui berbagai cabang sain, seperti paleontologi, geologi, genetik, dan biologi

5. Teori Relativitas Einstein  (1905). Menguraikan mengapa ada gravitasi, dimensi ruang dan waktu yang bersifat relatif, juga tentang kaitan energi, massa, dan kecepatan cahaya. Dengan rumusnya yang terkenal E = MC2, Albert Einstein membuktikan energi dan materi saling alih-wujud pada kecepatan cahaya. Teori Einstein menjadi basis penemuan bom atom, energi nuklir, hingga teknologi GPS. Selain itu, juga merevisi Teori Gravitas Newton, dengan menjelaskan mengapa terjadi gravitasi. Gravitasi bukan sebagai “gaya tarik” melainkan konsekuensi dari lengkungan ruang dan waktu terkait dengan distribusi massa benda-benda. Einstein juga memprediksi adanya Black Hole, yang bisa dibuktikan dan dipotret keberadaannya seabad kemudian

6. Mekanika Kuantum (1923). Mendeskripsikan dunia partikel subatomik sebagai teori fundamental dunia fisik, tentang properti yang menyusun segala materi dan kehidupan di alam semesta. Mekanika Kuantum bisa menguraikan perilaku materi pada level atom, karakter cahaya, serta merinci properti atom seperti quark, gluon, proton, neutron, elektron. Banyak saintis terlibat  dalam proses penemuan mekanika kuantum, antara lain Max Planc, Albert Einstein, Niels Bohr, Max Born, Werner Heisenberg, Schrodinger, Paul Dirac, Wolfgang Pauli, dan masih banyak lagi. Mekanika kuantum menjelaskan berbagai teka-teki sains terkait bio-kimiawi, dan penemuan teknologi baru, seperti komputer dan era digital.

7. Teori Big Bang (1964):  Menjelaskan asal muasal dan proses munculnya alam semesta, dari singularitas energi berekspansi menyusun ruang, waktu, dan materi.  Berproses menyusun galaksi, tata surya, bintang, planet dan seluruh isinya. Sebagai teori, Big Bang secara tidak sengaja “ditemukan” oleh Einstein pada 1917 saat menerapkan teori persamaan medan gravitasinya.

Namun Georges Lemaitre, kosmologis Belgia, adalah saintis yang pertama kali merumuskan adanya “atom purba” atau “telur kosmik”, yang menetas pada 1927. Teori Lemaitre ini kemudian dinamai secara populer menjadi “Big Bang”. Dan validitasnya diperkuat oleh observasi dan perhitungan matematis Edwin Hubble. Big Bang diterima sebagai penjelasan proses awal terciptanya alam semesta pada 1964, ketika temuan radiasi microwave menunjukkan validitas ekspansi alam semesta.

8. Struktur DNA (1968). Penemuan Deoxyribonucleic acid (DNA) sebagai kode asal muasal munculnya kehidupan, termasuk manusia. DNA adalah molekul di sel tubuh berisi informasi genetik bagi organisme untuk berkembang dan bereproduksi. Proses penemuan teori genetika dan DNA sudah diinisiasi sejak 1869, namun mulai ditemukan strukturnya sebagai double helix oleh James Watson  dan Francis Crick pada 1953. DNA adalah molekul di inti sel yang mampu mereplikasi diri dan cetak biru tubuh mahluk hidup. Dunia kedokteran moderen, berbagai penyakit degeneratif, serta karakteristik mahluk hidup, termasuk sifat manusia, bisa dijelaskan dengan penemuan struktur DNA.