Saya pernah mengamati di statistik blog saya ada yang nyasar ke blog ini dari pencarian di Google gara-gara kata kunci “fisika tanpa rumus”. Aneh juga, rasanya saya tidak pernah menulis sesuatu yang mengandung kata-kata tersebut di sini. Tapi tak mengapa, sepertinya menarik juga kalau kita bahas apakah mungkin membuat fisika tanpa rumus.
Apa yang saya pahami selama ini, fisika merupakan suatu ilmu pengetahuan yang mempelajari berbagai bagian dari alam dan interaksi di dalamnya. Untuk menjelaskan sebab-akibat dari sebuah fenomena alam, para fisikawan berusaha membuat teori yang memadai. Akan tetapi, teori-teori tersebut biasanya dibatasi oleh ruang lingkup tertentu. Misalnya, fenomena listrik dan medan magnet dijelaskan oleh teori elektromagnet, fenomena gerak dijelaskan oleh konsep mekanika, demikian pula fenomena-fenomena lain dijelaskan dengan teori yang lain. Meski ada batasannya, teori-teori itu terus dikembangkan dengan cara digabungkan satu sama lainnya sehingga satu teori dapat menjelaskan berbagai fenomena. Inilah cita-cita besar dari para fisikawan teoretik, yaitu menemukan semacam theory of everything.
Proses panjang ketika mengaitkan satu fenomena dengan fenomena lain, kemudian generalisasinya dalam suatu teori fisika ternyata dapat disederhanakan dengan sebuah bahasa. Apa bahasanya? Jawabnya adalah rumus matematik. Lalu, apakah mungkin membuat fisika tanpa rumus? Dari uraian sebelumnya, saya berpendapat mungkin saja, tapi akan jadi sulit jika fisika tanpa rumus (matematik). Seandainya tidak ada rumus, maka seluruh hukum fisika yang ada akan jadi berbentuk kalimat retoris yang sangat panjang. Tujuan utama dari rumus matematik yang sebenarnya adalah untuk memudahkan pemahaman, menyingkat berbagai kata-kata, dan membuat manusia yang berbeda bahasa agar mengerti maksud fisika. Sebagai contoh: Kalau sudah mengerti maksudnya, orang Sunda, orang Aborigin, maupun orang-orang lainnya di seluruh dunia tentu akan lebih memilih menulis
daripada apa yang dirumuskan aslinya oleh Clausius:
It is impossible for any engine working continuously in a cycle to transfer heat from a colder to a hotter body and to produce no other effect.
Rumus matematik ternyata membuat penulisan jadi lebih sederhana, kompak, juga indah. Dan lebih menyenangkan lagi kalau pada waktu kita menuliskan sebuah rumus matematik, pada saat itu juga seluruh maknanya meresap dalam otak dan hati kita. Wuih…
Nah, buat kita-kita yang masih takut rumus, ya wajar saja kita takut kalau kita tidak mengerti maksud rumus tersebut. Biasanya kita tidak akan takut (jadi menyenangi) suatu rumus kalau kita sudah mengerti. Bidang-bidang yang lain pun tidak akan bisa lepas dari rumus, misalnya elektro, ekonomi, informatika, dan banyak lagi… Yang jadi masalah sebetulnya adalah apakah kita punya niat untuk memahami rumus tersebut? Apakah kita sudah meluangkan cukup waktu untuk mempelajarinya? Atau masih SKS (sistem kebut se…)? (Saya juga sering sih maen sks-an saat mau ujian, ups… jangan ditiru!)
Sudah jelas, bukan? Salut deh kalau ada yang bisa bikin fisika jadi tanpa rumus. Kembali ke pembukaan tulisan ini, saya sempat berpikir dan bertanya-tanya, “Jangan-jangan di Indonesia ini banyak orang yang berharap fisika tanpa rumus?” Hmm… obsesi yang aneh, dugaan saya sih mereka berkhayal terlalu jauh dengan cerita-cerita fisikawan “nyentrik” macam Feynman, Einstein, dan Hawking. Dalam biografi (yang pernah saya baca) tentang ketiga fisikawan itu memang kerap disebutkan kalau mereka banyak “bermain” dengan percobaan pikiran dan hebatnya masing-masing mereka juga pernah menulis buku ilmiah populer yang “minim” (dan ada yang tanpa) rumus. Feynman terkenal dengan The Six Not So Easy Pieces, Einstein dengan Relativity: The Special and General Theory, sedangkan Hawking dengan A Brief History of Time. Tapi mungkin kita tidak menyadari bahwa ketiganya sampai pada tahap pemahaman “gak butuh rumus” tuh setelah bekerja keras siang malam menuliskan ulang semua rumusan yang mereka kenal, diulik sampai berkali-kali. Saya sempat sampai menengadahkan tangan (minta ampun) karena tidak mengerti ketika membaca petikan bab 1 (introduction)-nya “Statistical Mechanics” (baru introduction lho!) yang ditulis oleh Feynman:
Saya pun bergumam dalam hati, “Beuh! Di biografinya aja dibilang banyak bermain dengan percobaan pikiran dan pemahaman konsep, tapi kalau dah nulis textbook kuliah mah isinya rumus semua.”
Semoga tulisan ini membuka mata kita bahwa tidak ada satupun keberhasilan sejati tanpa perjuangan dan pengorbanan. Bagi orang-orang yang berkecimpung di bidang fisika, salah satu perjuangan yang cukup berat adalah bagaimana agar dapat memahami berbagai hukum alam yang dibentuk dalam rumus-rumus matematik. Hasil yang manis tentu akan diraih jika kita sungguh-sungguh mengerahkan segenap kemampuan ketika berbuat. Jangan lupa juga, harus selalu tulus ikhlas…
God used beautiful mathematics in creating the world
[Paul Dirac, Nobelis Fisika 1933]
