5 Hukum Sains yang Mengubah Cara Pandang Manusia tentang Alam Semesta

Hukum termodinamika merupakan salah satu hukum sains yang sangat terkenal dan sudah digunakan oleh banyak orang, terutama dalam hal penggunaan alat-alat elektronik. Dicatat dalam laman Britannica, hukum termodinamika bisa diartikan sebagai landasan ilmu fisika yang berkaitan dengan kalor, suhu, kerja, dan energi.

Jika disederhanakan, termodinamika mengacu pada perubahan energi dari bentuk yang satu ke bentuk yang lain. Ingat bahwa energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat pula dihancurkan. Dalam sains, energi hanya bisa diubah bentuknya menjadi bentuk lainnya sesuai dengan kebutuhan.

Ilmuwan yang menggagas dan mempelajari ilmu termodinamika secara mendalam adalah James Prescott Joule, seorang fisikawan dari Inggris yang terkenal dengan gagasan ilmiahnya mengenai Kekekalan Energi. Nah, Hukum Termodinamika sendiri memiliki empat bagian penting:

• Hukum awal, yakni hukum yang mengacu pada kesetimbangan termal.
• Hukum ke-1 termodinamika, yakni hukum yang mengacu pada prinsip kekekalan energi.
• Hukum ke-2 termodinamika, yakni hukum yang mengacu pada spontanitas perubahan dari suhu tinggi ke suhu rendah, tetapi spontanitas ini tidak berlaku sebaliknya.
• Hukum ke-3 termodinamika, yakni hukum yang mengacu pada pemberhentian proses fisik jika berada pada sistem yang mencapai temperatur nol absolut.

Secara umum, prinsip termodinamika merupakan kejadian alami yang sering terjadi di alam. Bahkan, beberapa barang elektronik menggunakan prinsip ini untuk bekerja dan membantu kehidupan manusia sehari-hari.

Bisa dikatakan bahwa hukum Archimedes merupakan salah satu hukum sains yang cukup tua. Archimedes sendiri merupakan seorang ahli fisika dan matematika dari Yunani yang ada pada era 287--212 Sebelum Masehi. Salah satu karya dan gagasan terbesarnya mengenai sains adalah hukum Archimedes.

Seperti ditulis dalam laman Science Sparks, hukum Archimedes merupakan prinsip atau kaidah ilmiah yang bisa menjelaskan mengapa benda tenggelam dan sebagian lainnya terapung. Prinsip inilah yang juga menjelaskan mengapa beban objek fisik di dalam air terasa berbeda jika dibandingkan di darat. Hal ini mengacu pada gaya angkat objek fisik di dalam zat cair.

Secara sederhana, benda bisa tenggelam karena massa jenis benda lebih berat ketimbang massa jenis air. Sebaliknya, benda bisa mengapung karena massa jenisnya lebih ringan dibanding massa jenis air. Nah, kalau keduanya memiliki massa jenis yang sama, benda akan melayang di tengah zat cair.

Oh ya, hukum Archimedes juga menyatakan bahwa suatu benda yang dicelupkan ke air, gaya ke atas dari benda tersebut akan sama dengan jumlah atau berat zat cair yang tumpah akibat benda tersebut. Penerapan prinsip dari hukum ini telah diaplikasikan oleh kapal selam, kapal laut, dan balon udara.

Hukum Boyle merupakan hukum sains yang digagas oleh Robert Boyle, seorang ilmuwan sekaligus filsuf dari Britania Raya yang ada di era 1627--1691. Boyle memang gemar melakukan studi dan penelitian ilmiah dan salah satunya yang sukses adalah penelitiannya mengenai keterkaitan antara tekanan dengan volume gas jika terdapat dalam suhu yang konstan.

Praktik mengenai gagasan sains ini sangat besar implikasinya pada kimia dan fisika, ditulis dalam laman ThoughtCo. Nah, salah satu teknologi modern yang menggunakan prinsip hukum Boyle adalah pompa dan segala hal yang bersinggungan dengan tekanan gas. Bahkan, dalam dunia industri, hampir semua peralatan modern yang menggunakan tekanan gas pastinya dibuat berdasarkan kalkulasi hukum Boyle.

Secara mendasar, hukum Boyle akan berlaku dalam kondisi: suhu gas yang konstan; gas yang berada dalam ruangan tertutup; tidak terjadi perubahan wujud gas; dan tidak terjadi reaksi kimiawi dalam sebuah sistem. Oh ya, Robert Boyle merupakan ilmuwan cerdas yang cukup saleh dan berasal dari keluarga yang taat agama. Pada usianya yang ke-8, Boyle sudah fasih berbahasa Yunani dan Latin.

Hukum Snellius adalah sebuah prinsip sains tentang pemantulan cahaya yang pertama kali digagas oleh Willebrord Snellius pada awal abad ke-17 di Belanda. Selain pemantulan cahaya, hukum Snellius juga membahas mengenai pembiasan cahaya pada berbagai macam permukaan, termasuk air.

Physics Classroom dalam lamannya menjelaskan bahwa pemantulan cahaya bisa didapatkan karena terdapat proses pemancaran kembali cahaya tersebut oleh sebuah benda. Di zaman sebelum Snellius, pantulan bayangan dan cahaya oleh cermin masih belum dirumuskan dengan baik dan mendetail.

Secara umum, ada dua jenis pantulan yang terdapat dalam Hukum Snellius:

• Pemantulan teratur, yakni pemantulan cahaya yang terjadi akibat berkas sinar jatuh ke permukaan yang rata dan diam. Nah, dalam kasus ini, cahaya akan dipantulkan ke satu arah saja.
• Pemantulan baur atau difus, yakni pemantulan cahaya ke segala arah yang terjadi saat berkas sinar jatuh ke permukaan yang kasar, tidak rata, dan bergoyang.

Nah, bagaimana? Rupanya konsep cermin yang kamu pakai sehari-hari menggunakan hukum Snellius ini. Beberapa produk yang berkaitan dengan lensa, kaca kendaraan, dan cermin modern yang ada saat ini tentunya tidak bisa dilepaskan begitu saja dari prinsip hukum Snellius.

Dalam fisika, hukum Newton menjadi salah satu pakem standar yang wajib diajarkan pada jenjang pendidikan mana pun. Terlepas dari beberapa koreksi dan penyempurnaan yang pernah dicetuskan oleh Albert Einstein, pada dasarnya kaidah hukum Newton masih dan akan tetap berlaku di alam semesta ini.

Pada dasarnya, ada tiga hukum Newton yang semuanya berkaitan dengan gaya, termasuk gravitasi. Ketiga hukum tersebut:

• Hukum 1 Newton, hukum yang mempelajari fenomena alam yang berhubungan dengan gaya konstan benda terhadap percepatan. Contoh sederhananya adalah jika kamu menarik kertas dengan cepat, koin yang ada di atas kertas tersebut akan tetap berada di tempatnya.
• Hukum 2 Newton, hukum yang menjelaskan kecepatan suatu benda dapat berubah jika terkena gaya dari luar.
• Hukum 3 Newton, hukum yang berhubungan dengan aksi dan reaksi. Misalnya, jika benda A memberikan gaya pada benda B, benda B akan bereaksi dengan memberikan gaya yang sama kepada benda A tadi.

Penjelasan akan hukum Newton dan semua kalkulasinya sudah digunakan ilmuwan untuk menciptakan benda-benda canggih, misalnya pesawat terbang, satelit buatan, pesawat luar angkasa, drone, roket, dan lain sebagainya. Bahkan, banyak teknologi antariksa yang dibuat NASA dan badan antariksa lainnya juga berbasis pada prinsip hukum Newton.

Itulah beberapa hukum sains yang telah mengubah cara pandang banyak orang tentang kerja alam semesta. Semoga artikel ini dapat memperkaya pengetahuan kamu di bidang sains, ya!