1.3. Metode ilmiah
Semua ilmu, termasuk ilmu-ilmu sosial, menerapkan metode ilmiah, yang merupakan pendekatan sistematis untuk melakukan penelitian. Misalnya, seorang psikolog yang ingin tahu bagaimana kebisingan mempengaruhi kemampuan orang untuk belajar kimia dan seorang ahli kimia yang tertarik dalam mengukur kalor yang dilepaskan saat gas hidrogen terbakar di udara, keduanya akan mengikuti kira-kira prosedur yang sama dalam melaksanakan penyelidikan mereka. Langkah pertama dalam metode ilmiah adalah untuk berhati-hati menetapkan masalah dan merumuskan masalah. Langkah berikutnya dalam metode ilmiah adalah membuat hipotesis dan melakukan percobaan, membuat pengamatan yang cermat, dan merekam informasi atau data yang diperlukan untuk menjawab rumusan masalah yaitu tentang sistem atau bagian dari alam semesta yang sedang diselidiki. (Dalam contoh yang baru saja dibahas, sistemnya adalah sekelompok orang psikolog yang akan belajar dan campuran hidrogen-udara.)
Data yang diperoleh dalam studi penelitian mungkin data kualitatif, yang terdiri dari pengamatan umum tentang sistem, dan data kuantitatif, yang terdiri dari angka yang diperoleh dari berbagai pengukuran sistem. Kimiawan umumnya menggunakan simbol dan persamaan standar dalam pencatatan hasil pengukuran dan pengamatan mereka. Bentuk representasi tidak hanya menyederhanakan proses menyimpan catatan, tetapi juga memberikan dasar umum untuk komunikasi dengan ahli kimia lain.
Ketika percobaan telah selesai dan data telah direkam, langkah berikutnya dalam metode ilmiah adalah interpretasi, yang berarti bahwa ilmuwan mencoba untuk menjelaskan fenomena yang diamati. Berdasarkan data yang dikumpulkan, peneliti merumuskan hipotesis, penjelasan tentatif untuk satu set pengamatan. Penelitian lebih lanjut yang dirancang untuk menguji validitas hipotesis dalam berbagai cara yang mungkin, dan proses dimulai lagi. Gambar 1.3 merangkum langkah-langkah utama dari proses penelitian.
Gambar 1.3 Tiga tingkatan belajar kimia dan hubungannya. Observasi berkaitan dengan peristiwa di dunia makroskopik; atom dan molekul merupakan dunia mikroskopis. Representasi adalah singkatan ilmiah untuk menjelaskan sebuah percobaan dalam simbol-simbol dan persamaan kimia. Kimiawan menggunakan pengetahuan mereka tentang atom dan molekul untuk menjelaskan fenomena yang diamati.
Setelah sejumlah besar data telah dikumpulkan, sering kali diinginkan untuk merangkum informasi dengan cara ringkas, sebagai hukum. Dalam ilmu, hukum adalah pernyataan singkat lisan atau matematis untuk menyatakan hubungan antara fenomena yang selalu sama di bawah kondisi yang sama. Misalnya, hukum kedua Sir Isaac Newton tentang gerak, yang dapat kita ingat dari SMA, yang mengatakan bahwa gaya sama dengan hasil kali percepatan dan massa (F = mxa). Hukum ini berarti bahwa peningkatan massa atau percepatan suatu benda akan selalu meningkatkan gaya secara proporsional, dan penurunan massa atau percepatan akan selalu menurunkan gaya.
Hipotesis yang bertahan setelah uji validitas eksperimental melalui metode ilmiah dapat berkembang menjadi teori. Sebuah teori adalah prinsip pemersatu yang menjelaskan fakta dan / atau hukum-hukum yang didasarkan padanya. Teori, juga terus-menerus diuji. Jika teori ini dibantah oleh eksperimen, maka harus dibuang atau dimodifikasi sehingga menjadi konsisten dengan pengamatan eksperimental. Membuktikan atau tidak membuktikan teori dapat mengambil waktu bertahun-tahun, bahkan berabad-abad, sebagian karena teknologi yang diperlukan mungkin tidak tersedia. Teori atom, yang akan kita pelajari dalam Bab 2, adalah salah satu kasus di sini. Butuh waktu lebih dari 2000 tahun untuk bekerja di luar prinsip dasar kimia yang diusulkan oleh Demokritus, seorang filsuf Yunani kuno. Sebuah contoh yang lebih kontemporer adalah teori Big Bang tentang asal-usul alam semesta.
Kemajuan ilmiah memerlukan rentang waktu, terkadang sangat lama, bahkan jarang atau tidak sama sekali, langkah-demi-langkah seperti model saat fashion show. Kadang-kadang hukum mendahului teori; kadang-kadang sebaliknya. Dua ilmuwan dapat mulai bekerja pada sebuah proyek dengan tujuan yang sama persis, tetapi akan berakhir dengan mengambil pendekatan yang sangat berbeda secara drastis. Para ilmuwan, semua manusia pada umumnya, dan cara mereka berpikir dan bekerja yang sangat dipengaruhi oleh latar belakang masing-masing, pelatihan, dan kepribadiannya
Perkembangan ilmu pengetahuan tidak teratur dan bahkan kadang-kadang tidak logis. Penemuan besar biasanya hasil dari kontribusi kumulatif dan pengalaman banyak pekerja sebelumnya, meskipun kredit untuk merumuskan teori atau hukum biasanya diberikan hanya oleh satu individu. Ada (tentu saja ada) unsur keberuntungan yang terlibat dalam penemuan-penemuan ilmiah, tetapi telah dikatakan bahwa "kesempatan nikmat disiapkan pikiran." Dibutuhkan peringatan dan orang terlatih untuk mengenali pentingnya penemuan yang tidak disengaja dan mengambil keuntungan penuh dari situ. Lebih sering daripada tidak, masyarakat belajar hanya karena terobosan ilmiah yang spektakuler. Untuk setiap kisah sukses, ada ratusan kasus di mana para ilmuwan telah menghabiskan bertahun-tahun bekerja pada proyek-proyek yang pada akhirnya menemukan jalan buntu, dan di mana pencapaian positif datang setelah banyak belokan yang salah dan pada kecepatan yang lambat. Namun bahkan jalan buntu pun menyumbangkan sesuatu untuk terus berkembangnya pengetahuan tentang alam semesta. Inilah kisah cinta dari pencarian yang dibuat banyak ilmuwan di laboratorium dengan metode ilmiah.
No comments:
Post a Comment