27 Agustus 2010

Charles Darwin

Charles Robert Darwin
Pada usia 51 tahun, Charled baru menerbitkan buku  The Origin of Species.
Pada usia 51 tahun, Charled baru menerbitkan buku
The Origin of Species.
Lahir 12 Februari 1809
Shrewsbury, Shropshire, Inggris
Wafat 19 April 1882 (umur 73)
Downe, Kent, Inggris
Tempat tinggal Inggris
Warga negara Britania Raya
Bidang Naturalis
Alma mater Universitas Edinburgh
Universitas Cambridge
Dikenal atas The Origin of Species
Natural selection
Penghargaan Royal Medal (1853)
Wollaston Medal (1859)
Copley Medal (1864)
Agama Gereja Inggris, Agnostik setelah 1851.

Charles Robert Darwin

(lahir di Shrewsbury, Shropshire, Inggris, 12 Desember 1809 – meninggal di Downe, Kent, Inggris, 19 April 1882 pada umur 72 tahun) adalah seorang naturalis Inggris yang teori revolusionernya meletakkan landasan bagi teori evolusi modern dan prinsip garis keturunan yang sama (common descent) dengan mengajukan seleksi alam sebagai mekanismenya. Teori ini kini dianggap sebagai komponen integral dari biologi (ilmu hayat).

Ia mengembangkan minatnya dalam sejarah alam ketika ia mula-mula belajar ilmu kedokteran, dan kemudian teologi, di universitas. Perjalanan lautnya ke seluruh dunia selama lima tahun di atas kapal HMS Beagle tulisan-tulisannya yang berikutnya menjadikannya seorang geologis terkemuka dan penulis yang terkenal. Pengamatan biologisnya membawanya kepada kajian tentang transmutasi spesies dan ia mengembangkan teorinya tentang seleksi alam pada 1838. Karena sadar sepenuhnya bahwa orang-orang lain yang mengemukakan gagasan-gagasan yang dianggap sesat seperti itu mengalami hukuman yang hebat, ia hanya menyampaikan penelitiannya ini kepada teman-teman terdekatnya. Namun ia meneruskan penelitiannya dengan menyadari akan munculnya berbagai keberatan terhadap hasilnya. Namun pada 1858 informasi bahwa Alfred Russel Wallace juga menemukan teori serupa mendorongnya melakukan penerbitan bersama tentang teori Darwin.

Bukunya On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or The Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life (biasanya disingkat menjadi The Origin of Species) (1859) merupakan karyanya yang paling terkenal sampai sekarang. Buku ini menjelaskan evolusi melalui garis keturunan yang sama sebagai penjelasan ilmiah yang dominan mengenai keanekaragaman di dalam alam. Darwin diangkat menjadi Fellow of the Royal Society, melanjutkan penelitiannya, dan menulis serangkaian buku tentang tanaman dan binatang, termasuk manusia, dan yang menonjol adalah The Descent of Man, and Selection in Relation to Sex dan The Expression of the Emotions in Man and Animals. Bukunya yang terakhir adalah tentang cacing tanah.

Sebagai tanda pengakuan terhadap kehebatan Darwin, ia dikebumikan di Westminster Abbey, bersama dengan William Herschel dan Isaac Newton.


Masa kecil

Charles Darwin, tujuh tahun, pada 1816, setahun sebelum ibunya tiba-tiba meninggal dunia.

Charles Darwin dilahirkan di Shrewsbury, Shropshire, Inggris, di rumah keluarganya, the Mount House. Ia adalah anak kelima dari enam bersaudara dari seorang dokter yang kaya, Robert Darwin dan Susannah Wedgwood. Kakeknya, Erasmus Darwin dari pihak ayah dan Josiah Wedgwood dari pihak ibunya. Keduanya berasal dari keluarga Inggris terkemuka, keluarga Darwin — Wedgwood yang mendukung gereja Unitarian. Ibunya meninggal dunia ketika Charles masih berusia delapan tahun. Ketika pada tahun berikutnya ia bersekolah di Sekolah Shrewsbury yang tidak begitu jauh, ia tinggal di asrama sekolah itu.

Berkat kekayaan orang tuanya, Darwin menikmati kenyamanan dan mempunyai akses untuk mengenyam fasilitas-fasilitas pendidikan yang bagus. Namun demikian, ayahnya kuatir akan masa depan Darwin, karena ia hanya bersenang-senang dengan berburu, main-main dengan anjing dan menangkap tikus. Ayahnya khawatir bahwa Darwin akan membawa malu keluarga. Walaupun Darwin sudah sejak dini tertarik biologi, untuk menyenangkan ayahnya, ia mengambil studi kedokteran.

Pada 1825, setelah melewati musim panas sebagai seorang dokter magang, menolong ayahnya merawat orang-orang miskin di Shropshire, Darwin melanjutkan ke Universitas Edinburgh untuk belajar kedokteran. Namun ia sangat membenci kebrutalan praktik bedah sehingga ia meninggalkan studinya. Ia belajar bagaimana mengawetkan binatang dari John Edmonstone, seorang budak kulit hitam yang telah dibebaskan, yang menceritakan kepadanya kisah-kisah menarik mengenai hutan tropik di Amerika Selatan. Pada tahun keduanya, Darwin menjadi aktif dalam perhimpunan mahasiswa untuk para naturalis. Ia menjadi murid yang giat dari Robert Edmund Grant. Grant adalah orang yang merintis pengemangan teori-teori Jean-Baptiste Lamarck dan teori kakek Charles, Erasmus, mengenai evolusi dengan meneliti karakteristik. Darwin ikut serta dalam penelitian Grant mengenai siklus hidup binatang laut di pantai Firth of Forth yang menemukan bukti untuk homologi, teori radikal bahwa semua binatang mempunyai organ yang serupa dan hanya berbeda-beda dalam kompleksitasnya. Pada Maret 1827, Darwin memberikan presentasi kepada Perhimpunan Plinian tentang penemuannya sendiri bahwa spora-spora hitam yang seringkali ditemukan pada kulit tiram adalah telur-telur sejenis lintah (skate leech). Ia juga mengikuti kuliah Robert Jameson mengenai sejarah alam, dan belajar tentang geologi stratigrafik serta bagaimana mengklasifikasikan tanaman sementara memantu dengan pekerjaan mengembangkan koleksi yang luas dari Museum Universitas Edinburgh.

Semasa hidupnya dan setelah kematiannya, Charles Darwin terkenal secara internasional sebagai ilmuwan berpengaruh yang meneliti topik-topik kontroversial.

Pada 1827, ayahnya yang tidak gembira karena anak tidak berminat untuk menjadi dokter, diam-diam mendaftarkannya dalam sebuah program Bachelor of Arts di Christ's College, Universitas Cambridge, untuk menyiapkannya menjadi pendeta. Ini adalah sebuah pilihan yang masuk akal saat itu ketika para pendeta Anglikan memperoleh penghasilan yang lumayan, dan kebanyakan dari kaum naturalis di Inggris saat itu adalah pendeta yang menganggap bagian dari tugas mereka adalah "menjelajahi keajaiban-keajaiban ciptaan Tuhan". Di Cambridge, Darwin lebih suka menunggang kuda dan menembak daripada belajar. Bersama-sama sepupunya, William Darwin Fox, ia tenggelam dalam kegemaran saat itu untuk berlomba mengumpulkan kumbang. Fox pun memperkenalkannya kepada Pendeta John Stevens Henslow, profesor botani, untuk mendapatkan nasihat ahli tentang kumbang. Kemudian Darwin ikut dalam kelas sejarah alam Henslow, menjadi murid kesayangannya, dan kemudian dikenal sebagai "orang yang berjalan bersama Henslow". Ketika ujian tiba, Darwin memusatkan perhatiannya lebih pada studinya dan mendapatkan kelas tambahan khusus dari Henslow dalam mata pelajaran matematika dan teologi. Darwin khususnya sangat tertarik akan tulisan-tulisan William Paley, termasuk argumen tentang rancangan ilahi dalam alam. Dalam ujian-ujian akhirnya pada Januari 1831, ia berhasil dengan baik dalam teologi dan karena ia belajar keras dalam studi klasik, matematika dan fisika, ia muncul pada peringkat 10 dari 178 mahasiswa yang lulus.

Tuntutan residensi mewajibkan Darwin tinggal di Cambridge hingga Juni. Mengikuti teladan dan nasihat Henslow, ia tidak tergesa-gesa untuk menjadi pendeta. Ia diilhami oleh tulisan Alexander von Humboldt, Personal Narrative, dan karena itu ia berencana mengunjungi Kepulauan Madeira untuk mempelajari sejarah alam di daerah tropik dengan sejumlah teman sekelasnya setelah lulus. Untuk mempersiapkan diri, Darwin mengambil kelas geologi dari Pendeta Adam Sedgwick, seorang penganjur kuat dari rancangan ilahi, dan pada musim panas pergi bersamanya untuk membantu dalam memetakan lapisan (strata) di Wales. Darwin sedang melakukan penelitian stratanya sendiri ketika rencananya untuk pergi ke Madeira dibatalkan oleh pesan bahwa rekan yang akan pergi bersamanya telah meninggal dunia, namun ketika ia pulang ke rumah ia menerima surat yang lain. Henslow telah memberikan rekomendasi untuk Darwin untuk posisi yang tidak dibayar untuk menjadi pendamping bagi Robert FitzRoy, kapten HMS Beagle, dalam sebuah ekspedisi dua tahun untuk menjelajahi garis pantai Amerika Selatan. Hal ini akan memberikan Darwin kesempatan yang berharga untuk mengembangkan kariernya sebagai seorang naturalis. Ayahnya menentang perjalanan itu, menganggapnya sebagai pemborosan waktu, namun ia terbujuk oleh Josiah Wedgwood II hingga menyetujui partisipasi anaknya. Perjalanan ini menjadi ekspedisi lima tahun yang menyebabkan perubahan-perubahan dramatis dalam banyak bidang ilmu pengetahuan.

[sunting] Perjalanan dengan Beagle

Sementara HMS Beagle menyelidiki pantai-pantai liar Amerika Selatan, Darwin mulai mengembangkan teori tentang keajaiban alam di sekitarnya.

Darwin sudah memutuskan bahwa sudah menjadi jalan hidupnya untuk menjadi pendeta dan hidup dengan tenang ketika ia menerima tawaran yang sangat menggoda. Darwin diundang untuk mendampingi Kapten Robert FitzRoy di kapal HMS Beagle. Pada waktu itu, sudah menjadi kebiasaan bahwa kapten kapal mempunyai pendamping selama ekspedisi kapal yang biasanya berlangsung selama bertahun-tahun. Karena kedudukan Kapten FitzRoy yang cukup tinggi, hanya seorang 'gentleman' yang dapat menjadi pendampingnya. Garis nigrat Darwin terbukti berguna. Walaupun ekspedisi ini bertujuan untuk membuat peta kelautan, FitzRoy diam-diam mempunyai rencana untuk mencari bukti-bukti penciptaan seperti yang tertulis di Kitab Injil. Ironisnya, Darwin dipilih oleh FitzRoy karena Darwin adalah calon pendeta, selain juga berkat darah ningratnya.

Survai Beagle berlangsung lima tahun. Darwin menghabiskan dua pertiga dari waktunya ini untuk menjelajani daratan. Ia menyelidiki beraneka ragam penampilan geologis, fosil dan organisme hidup, dan menjumpai beraneka ragam manusia, baik masyarakat pribumi maupun kolonial. Secara metodik ia mengumpulkan sejumlah besar spesimen, banyak di antaranya baru bagi ilmu pengetahuan. Hal ini mengukuhkan reputasinya sebagai seorang naturalis dan menjadikannya salah seorang perintis dalam bidang ekologi, khususnya pemahaman tentang biokoenosis. Catatan-catatan terincinya yang panjang lebar memperlihatkan karunianya untuk membangun teori dan membentuk dasar bagi pekerjaannya di kemudian hari, serta memberikan pemahaman antropologis sosial, politik yang mendalam tentang daerah-daerah yang dikunjunginya.

Dalam pelayaran itu, Darwin membaca buku Charles Lyell, Principles of Geology (Prinsip-prinsip Geologi), yang menjelaskan penampilan geologis sebagai akibat dari proses bertahap selama berbagai periode yang panjang, dan menulis surat kepada keluarganya bahwa ia menyaksikan bentuk-bentuk tanah "seolah-olah ia mempunyai mata Lyell": ia melihat dataran-dataran dari lapisan tipis (shingle) yang terjal dan kerang-kerang di Patagonia sebagai pantai-pantai yang menaik. Di Chili ia mengalami gempa bumi dan mencatat dasar-dasar laut dengan kerang yang terdampar di atas pasang yang tinggi yang memperlihatkan bahwa tanah itu telah menaik; dan bahkan pada tempat-tempat yang tinggi di Andes, ia dapat mengumpulkan kerang-kerang laut. Ia membuat teori bahwa atol-atol karang membentuk pada gunung-gunung vulkanik yang tenggelam, sebuah gagasan yang ia lihat dikukuhkan ketika Beagle menyelidiki Kepulauan Cocos (Keeling).

Di Amerika Selatan ia menemukan fosil-fosil mamalia raksasa yang telah punah, teermasuk megatheria dan gliptodon dalam lapisan-lapisan yang tidak memperlihatkan tanda-tanda katastrofi ataupun perubahan iklim. Sesekali ia mengangggap mereka serupa dengan spesies-spesies di Afrika, tetapi setelah pelayaran Richard Owen memperlihatkan bahwa sisa-sisa itu berasal dari binatang-binatang yang terkait dengan makhluk-makhluk hidup di tempat yang sama. Di Argentina dua spesies dari rhea mempunyai wilayah-wilayah yang terpisah namun bertumpang tindih. Di Kepulauan Galápagos Darwin menemukan bahwa mockingbird berbeda dari satu pulau ke pulau lainnya, dan ketika kembali ke Britania kepadnya diperlihatkan bahwa kura-kura Galápagos tortoise dan burung-burung finch juga berbeda-beda spesiesnya tergantung pada masing-masing pulau yang mereka huni. Binatang berkantung Australia kanguru tikus dan platipus adalah binatang-binatang yang sangat aneh sehingga ia berpikir "Orang yang tidak percaya ... mungkin akan berkata 'Pastilah dua Pencipta yang berbeda telah bekerja'." Ia dibingungkan oleh apa yang dilihatnya, dan ssementara dalam edisi pertama dari The Voyage of the Beagle (Pelayaran di Beagle) ia menjelaskan distribusi spesies berdasarkan gagasan Charles Lyell tentang "pusat-pusat ciptaan", dalam edisi-edisi yang belakangan dari Journal ini, ia mulai membayangkan penggunaan fauna Kepulauan Galápagos sebagai bukti untuk evolusi: "orang mungkin benar-benar menduga bahwa dari sejumlah kecil burung yang asli di kepulauan ini, satu spesies telah diambil dan dimodifikasi untuk tujuan-tujuan yang berbeda."

Tiga orang misionaris pribumi dikembalikan oleh Beagle ke Tierra del Fuego. Mereka telah diberadabkan di Inggris selama dua tahun, namun sanak keluarga mereka di mata Darwin tampak "liar", sedikit di atas binatang. Dalam waktu setahun, para misionaris itu telah kembali ke kehidupan mereka yang keras dan primitif, namun mereka lebih menyukainya dan tidak ingin kembali ke dunia yang beradab. Pengalaman ini dan penolakan Darwin terhadap perbudakan dan berbagai perlakuan yang tidak manusiawi lainnya yang dilihatnya di tempat-tempat lain, seperti misalnya perlakuan buruk terhadap kaum pribumi oleh para kolonis Inggris di Tasmania meyakinkannya bahwa tidak ada pembenaran moral apapun untuk memperlakukan orang lain dengan buruk berdasarkan konsep ras. Kini ia berpendapat bahwa umat manusia tidaklah terlalu jauh dari binatang, berbeda dengan apa yang diyakini oleh teman-temannya kaum agamawan.

Sementara di kapal, Darwin mengalami mabuk laut. Pada Oktober 1833 ia mendapat demam di Argentina, dan pada Juli 1834, ketika kembali dari pegunungan Andes ke Valparaíso, ia jatuh sakit dan terpaksa tinggal di tempat tidur selama sebulan. Sejak 1837 Darwin berulang-ulang menderita sakit perut, muntah-muntah, bisul yang parah, jantung berdebar-debar, gemetaran dan berbagai gejala lainnya. Semua gejala ini khususnya mempengaruhinya pada saat-saat ia merasa tertekan, seperti misalnya ketika menghadiri pertemuan-pertemuan atau berhadapan dengan pertikaian mengenai teorinya. Penyebab penyakit Darwin tidak diketahui pada masa hidupnya, dan berbagai upaya untuk merawatnya tidak banyak berhasil. Spekulasi baru-baru ini menyebutkan bahwa di Amerika Selatan ia terkena penyakit Chagas karena gigitan serangga, yang menyebabkan berbagai masalah belakangan. Penyebab lainnya yang mungkin antara lain adalah masalah-masalah psiko-biologis dan penyakit Ménière.

Karier dalam ilmu pengetahuan, pembentukan teori

Ketika masih muda, Charles Darwin bergabung dengan elit ilmiah.

Ketika masih dalam pelayaran, Henslow dengan hati-hati memperkuat reputasi bekas muridnya dengan memberikan kepada sejumlah naturalis terpilh akses kepada contoh-contoh fosil dan salinan-salinan tercetak tulisan-tulisan geologis Darwin. Ketika Beagle kembali pada 2 Oktober 1836, Darwin telah menjadi terkenal di kalangan ilmiah. Ia mengunjungi keluarganya di Shrewsbury dan ayahnya mengembangkan tabungan agar Darwin dapat menjadi seorang ilmuwan yang didukung dengan dananya sendiri. Kemudian Darwin pergi ke Cambridge dan membujuk Henslow agar mengerjakan deskripsi botanis tentang tanaman-tanaman modern yang telah dikumpulkannya. Setelah itu Darwin berkeliling ke lembaga-lembaga di London untuk mencari naturalis terbaik yang ada untuk menggambarkan koleksi-koleksinya yang lain untuk penerbitan pada waktu yang tepat. Charles Lyell yang sangat bersemangat menemui Darwin pada 29 Oktober dan memperkenalkannya kepada Richard Owen seorang ahli anatomi yang sedang naik daun. Setelah mengerjakan koleksi tulang-tulang fosil Darwin pada Perhimpunan Ahli Bedah Kerajaan-nya, Owen menimbulkan kejutan besar dengan mengungkapkan bahwa sebagian daripadanya berasal dari tikus-tikus dan sejenis binatang merayap raksasa yang telah musnah. Hal ini meningkatkan reputasi Darwin. Dengan dukungan Lyell yang antusias, Darwin menyampaikan makalahnya yang pertama kepada Perhimpunan Geologis London pada 4 Januari 1837, dan mengatakan bahwa tanah Amerika Selatan pelan-pelan sedang menaik. Pada hari yang sama Darwin menyajikan contoh-contoh mamalia dan burungnya kepada Perhimpunan Zoologis London. Binatang-binatang mamalia itu diambil oleh George R. Waterhouse. Meskipun burung-burung itu kelihatannya seperti pemikiran yang baru muncul belakangan, John Gould, seorang ahli burung mengungkapkan bahwa apa yang disangka Darwin sebagai "wren", burung-burung hitam, dan finch yang agak berbeda-beda dari Galápagos semuanya adalah finch, tetapi masing-masing merupakan spesies yang berbeda. Yang lainnya di Beagle termasuk FitzRoy juga telha mengumpulkan burung-burung ini dan lebih cermat dengan catatan-catatan mereka, hingga memungkinkan Darwin menemukan dari pulau mana masing-masing spesies itu berasal.

Di London Charles tinggal dengan saudaranya, Erasmus, seorang pemikir bebas. Pada pesta-pesta jamuan makan ia berjumpa dengan sejumlah cendikiawan yang berpendapat bahwa Tuhan telah menetapkan kehidupan sebelumnya dengan hukum-hukum alam, ketimbang dengan ciptaan-ciptaan yang ajaib untuk sementara. Sahabat saudaranya, Nn. Harriet Martineau adalah seorang penulis yang cerita-ceritanya mempromosikan pembaruan-pembaruan Hukum orang miskin Whig Malthus. Kalangan ilmiah heboh dengan gagasan-gagasan tentang transmutasi spesies yang secara kontroversial dikaitkan dengan kehebohan Radikal. Darwin lebih suka akan teman-temannya yang terhormat, para profesor Cambridge, meskipun gagasan-gagasannya melampaui keyakinan mereka bahwa sejarah alam harus membenarkan agama dan tatanan sosial.

Pada 17 Februari 1837, Lyell menggunakan pidato kepresidenannya di Perhimpunan Geografis untuk menyajikan temuan-temuan Owen untuk menentukan tanggal fosil-fosil Darwin, dan menunjukkan inferensi bahwa spesies-spesies dari binatang-binatang yang telah pu nah itu terkait dengan spesies-spesies dari yang ada sekarang di tempat yang sama. Pada pertemuan yang sama Darwin terpilih menjadi anggota Dewan Perhimpunan itu. Ia sudah diundang oleh FitzRoy untuk menyumbangkan tulisan dalam Journal berdasarkan catatan-catatan lapangannya sebagai bagian sejarah alam tentang laporan kapten dari pelayaran Beagle. Kini ia tenggelam dalam penulisan buku mengenai geologi Amerika Selatan. Pada saat yang sama ia berspekulasi tentang transmutasi dalam Buku Catatan Merah-nya yang telha dimulainya di atas Beagle. Sebuah proyek lain yang dimulainya mendapatkan laporan-laporan para ahli tentang koleksinya yang diterbitkan sebagai rangkaian terbitan Zoology of the Voyage of H.M.S. Beagle (Zoologi dari Pelayaran H.M.S. Beagle), dan Henslow menggunakan kontak-kontaknya untuk mengatur pemberian sebesar £1,000 dari Perbendaharaan untuk mensponsorinya. Darwin menyelesaikan penulisan Journal-nya sekitar 20 Juni ketika Raja William IV meninggal dunia dan zaman Victoria dimulai. Pada pertengahan Juli ia memulai buku catatan "B"-nya yang rahasia tentang transmutasi, dan mengembangkan hipotesis bahwa di mana setiap pulau dari Kepulauan Galápagos mempunyai jenis kura-kuranya sendiri, semuanya itu berasal dari satu spesies kura-kura dan telah menyesuaikan diri dengan pulau-pulau yang berlainan dalam cara yang berbeda-beda.

Di bawah tekanan untuk menata Zoologi dan mengoreksi naskah-naskah untuk Journal-nya, kesehatan Darwin mengalami kemunduran. Pada 20 September 1837 ia menderita "jantung yang berdebar-debar" dan pergi ke daerah pedesaan untuk memulihkan kesehatannya. Ia mengunjungi Maer Hall tempat bibinya yang invalid diasuh oleh anak perempuannya yang tetap melajang, Emma Wedgwood, dan menghibur sanak keluarganya dengan cerita-cerita mengenai perjalanannya. Pamannya, Jos menunjukkan sebuah tempat di tanah di mana cinders menghilang di bawah loam dan mengatakan bahwa itu semua adalah pekerjaan cacing tanah. Darwin memperoleh gagasan untuk sebuah percakapan yang disampaikannya kepada Perhimpunan Geologis pada 1 November, tentang topik yang sangat biasa tentang cacing tanah. Ia telah menghindari jabatan-jabatan resmi yang dapat menyita waktunya yang berharga, namun pada Maret itu, Whewell telah merekrutnya sebagai Sekretaris dari Perhimpunan Geologis. Sakitnya membuat Darwin beristirahat dari tekanan pekerjaan, dan ia pergi melakukan penelitian geologi di Skotlandia. Dalam udara yang cerah ia mengunjungi Glen Roy untuk melihat fenomena yang dikenal sebagai "jalan-jalan" yang - secara keliru - disebutnya sebagai pantai-pantai yang menaik.

Charles memilih menikahi sepupunya, Emma Wedgwood.

Setelah sembuh total, ia kembail ke rumahnya di Shrewsbury. Ia memikirkan karier dan prospeknya secara ilmiah, dan karena itu ia menyusun sebuah daftar dengan dua kolom dengan judul "Menikah" dan "Tidak Menikah". Daftar yang dimasukkan di bawah kolom pro-perhikahan mencakup "pendamping tetap dan teman pada usia tua ... betapapun lebih baik daripada seekor anjing," sementara daftar di antara yang kontra adalah "lebih sedikit uang untuk buku" dan "hilangnya waktu yang sangat menyedihkan." Pertimbangan pro akhirnya menang. Ia membicarakan hal ini dengan ayahnya lalu pergi mengunjungi sepupunya Emma pada 29 Juli 1838. Ia tidak langsung melamar, namun berlawanan dengan nasihat ayahnya, ia menceritakan kepada Emma gagasannya tentang transmutasi. Sementara pikiran dan pekerjaannya berlanjut di London pada msuim gugur, ia berkali-kali jatuh sakit. Pada 11 November ia kembali dan melamar Emma, dan sekali lagi menceritakan kepadanya gagasan-gagasannya. Ia menerimanya, namun belakangan menulis dan memohon kepadanya agar membaca dari Injil Yohanes bagian tentang kasih dan mengikut Jalan yang juga menyatakan bahwa "Barangsiapa tidak tinggal di dalam Aku, ia ... dicampakkan ke dalam api lalu dibakar". Charles mengirimkan jawaban yang hangat yang menghapuskan keprihatinannya, namun Emma tetap kuatir bahwa kemunduran iman Charles akan membahayakan harapannya bahwa mereka akan berjumpa lagi dalam kehidupan setelah kematian.

Pernikahan dan anak-anak

Darwin pada 1842 dengan anak sulungnya, William Erasmus Darwin.

Pada 29 Januari 1839, Darwin menikahi sepupunya Emma Wedgwood di Maer dalam sebuah upacara Anglikan yang diatur agar sesuai dengan kaum Unitarian.

Setelah pertama-tama tinggal di Gower Street, London, pasangan ini pindah pada 17 September 1842 ke Down House di Downe (yang kini terbuka untuk kunjungan masyarakat, di selatan Orpington). Keluarga Darwin mempunyai sepuluh orang anak, tiga di antaranya meninggal dalam usia dini. Banyak dari mereka dan cucu-cucu mereka kelak menjadi terkenal (lihat keluarga Darwin — Wedgwood)

Beberapa dari anak-anak mereka menderita penyakit atau lemah tubuhnya. Charles Darwin kuatir bahwa hal ini mungkin disebabkan karena garis keturunannya dengan Emma cukup dekat. Hal ini diungkapkannya dalam tulisan-tulisannya tentang akibat-akibat buruk yang ditimbulkan dari perkawinan antar kerabat dekat dan keuntungan dari perkawinan silang.

Pengembangan teori

Karena kuatir akan kritik dari kaum ilmuwan dan agamawan, Darwin menghabiskan puluhan tahun untuk mengembangkan teori-teori evolusinya, dan pada umumnya secara rahasia.

Darwin sudah lama berpikir tentang evolusi ide; bahwa semua species berhubungan satu sama lain dan mempunyai "common ancestor" (berasal dari satu garis keturunan) dan melalui mutasi species baru muncul. Namun dia masih penasaran tentang mekanisme bagaimana proses itu terjadi. Secara kebetulan, ia membaca tulisal-tulisan Thomas Malthus. Malthus berpendapat bahwa populasi manusia bertambah lebih cepat daripada produksi makanan, sehingga menyebabkan manusia bersaing satu sama lain untuk memperebutkan makanan dan menjadikan perbuatan amal sia-sia. Dengan gembira Darwin menggunakan mekanisme ini untuk menjelaskan teorinya. Ia menulis: "Manusia cenderung untuk bertambah dalam tingkat yang lebih besar daripada caranya untuk bertahan. Akibatnya, sesekali ia harus berjuang keras untuk bertahan, dan seleksi alam akan mempengaruhi apa yang terletak di dalam jangkauan ini." (Descent of Man, Ps.21) Ia menghubungkan hal ini dengan temuan-temuannya mengenai spesies-spesies yang terkait dengan tempat-tempat, penelitiannya tentang pengembang-biakan binatang, dan gagasan tentang "hukum seleksi alam" (Natural Selection). Menjelang akhir 1838 ia membandingkan ciri-ciri seleksi para peternak dengan seleksi alam menurut teori Malthus dari varian-varian yang terjadi "secara kebetulan" sehingga "setiap bagian dari struktur yang baru diperoleh sepenuhnya dipraktikkan dan disempurnakan", dan menganggap bahwa ini adalah "bagian yang paling indah dari teori saya" tentang bagaimana spesies-spesies itu bermula.

Darwin kini adalah seorang geolog terkemuka di kalangan elit ilmiah di antara para pendeta yang juga adalah kaum naturalis. Secara kuangan ia cukup mapan dengan penghasilan pribadi. Ia mempunyai banyak sekali pekerjaan yang harus dilakukannya, menuliskan temuan-temuan dan teori-teorinya, dan mengawasi persiapan penulisan rangkaian bukunya Zoologi yang menggambarkan koleksi-koleksinya. Ia yakin akan kebenaran evolusi, namun untuk jangka waktu yang lama ia sadar bahwa transmutasi spesies dihubungkan dengan penyangkalan terhadap Tuhan serta dengan para agitator demokratis di Britania yang berusaha menggulingkan masyarakat. Jadi, penerbitan teorinya dapat mengancam reputasinya. Darwin melakukan banyak percobaan dengan tanaman dan melakukan berbagai konsultasi dengan para peternak binatang, termasuk peternak burung merpati dan babi, sambil berusaha menemukan jawaban-jawaban yang kuat terhadap semua argumen yang diantisipasinya ketika ia menyajikan teorinya di muka umum.

Ketika laporan FitzRoy diterbitkan pada Mei 1839, Jurnal dan Catatan-catatan Darwin mendapatkan sambutan hangat. Belakangan pada tahun yang sama, tulisan itu diterbitkannya sendiri, laku keras dan kini dikenal sebagai The Voyage of the Beagle (Pelayaran Beagle). Pada Desember 1839, ketika Emma sedang hamil untuk pertama kalinya, Darwin kembali jatuh sakit.

Penerbitan buku Asal-Usul Spesies dan kontroversi

On the Origin of Species
by Means of Natural Selection
Origin of Species title page.jpg
Halaman judul
On the Origin of Species edisi tahun 1859
Penulis Charles Darwin
Negara Britania Raya
Bahasa Inggris
Subyek Biologi evolusioner
Penerbit John Murray
Tanggal terbit 24 November 1859

Darwin menulis ide tentang evolusi di buku Asal-usul Spesies (The Origin of Species) yang menjelaskan teori evolusi. Pada mulanya, Darwin sungkan untuk menerbitkan hasil pemikiran dan hasil observasinya yang sangat radikal, terutama di zaman itu, Inggris di zaman Victoria. Selama bertahun-tahun, ia menyimpan ide ini dan hanya berbicara dengan teman sekerja yang dipercayanya. Salah satu motivasi Darwin untuk pada akhirnya menerbitkan buku ini adalah dorongan dari Alfred Russel Wallace. Wallace sendiri juga menulis tentang ide serupa dan mengirimkannya ke Darwin. Darwin dinasehatkan untuk secepatnya menyelesaikan tulisannya. Di tahun 1859, buku The Origin of Species diterbitkan dan,secara tidak diduga, menjadi laku keras dan kontroversial.

Walaupun Darwin tidak membahas evolusi manusia secara terang-terangan, bukunya mendapat tantangan keras, baik dari kaum ilmiah, maupun masyarakat, terutama pihak gereja. Di periode yang sulit ini, Darwin didampingi oleh salah satu kawan setianya, Thomas Huxley, yang dijuluki "Darwin Bulldog". Secara jitu dan tajam, Huxley membela Darwin teori dari serangan-serangan. Salah satu episode yang terkenal ialah debat antara Huxley dengan Bishop Samuel Wilberforce.

8 Juli 2010


Albert Einstein: Bagaimana Saya Membangun Teori Relativitas


Siapa yang tidak kenal formula Einstein E = m c2 atau paradoks si kembar yang mendapati saudara kembarnya sudah jauh lebih tua setelah ia melakukan perjalanan dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya? Namun tidak semua orang tahu kalau "keajaiban" tersebut hanyalah bagian kecil dari teori relativitas Einstein, serta bagaimana sebenarnya Einstein mendapatkan teori relativitas tersebut.

Pada tanggal 14 Desember 1922 Albert Einstein menyampaikan kuliah umum di depan mahasiswa Kyoto Imperial University tentang ide-ide yang melatar-belakangi lahirnya teori relativitas khusus dan umum. Kuliah ini merupakan bagian dari lawatan Einstein ke Jepang selama 43 hari di penghujung tahun 1922 bersama istrinya Elsa. Lawatan ini cukup unik, karena inilah satu-satunya lawatan Eistein ke Asia. Selama kunjungan tersebut, Einstein memiliki jadwal yang sangat ketat, ia harus memberikan kuliah untuk para profesional (fisikawan) serta publik umum.

Tahun berikutnya, catatan kuliah ini diterbitkan oleh sebuah majalah bulanan Jepang yang bernama Kaizo. Prof. Masahiro Morikawa dari Ochanomizu University menerjemahkan artikel tersebut ke dalam bahasa Inggris dalam buletin Asosiasi Himpunan Fisikawan Asia Pasifik yang terbit bulan April lalu. Seperti keyakinan Prof. Morikawa, saya pun sependapat bahwa artikel ini selayaknya diketahui masyarakat. Satu hal penting yang dapat kita pelajari dari kuliah ini adalah fakta bahwa sebagai manusia biasa Einstein pernah hampir putus-asa karena sulitnya problem relativitas. Namun kombinasi antara ketekunan, kerja keras, kejeniusan, hubungan baik dengan sesama ilmuwan, serta keberuntungan yang ia miliki, merupakan faktor yang akhirnya menentukan keberhasilan Einstein melahirkan kedua teori relativitas tersebut. Hal ini tentu saja patut menjadi renungan bagi para ilmuwan di republik ini.

Berikut adalah terjemahan pidato Einstein tersebut.

Bukanlah suatu hal yang mudah untuk menceritakan secara lengkap bagaimana saya mendapatkan teori relativitas. Hal ini disebabkan oleh adanya beragam kompleksitas yang secara tidak langsung memotivasi pemikiran manusia. Saya pun tidak ingin menyampaikan secara rinci perkembangan pemikiran saya berdasarkan makalah-makalah ilmiah saya, namun saya akan secara sederhana menyampaikan pada anda esensi perkembangan pemikiran tersebut.

Pertamakali saya mendapatkan ide untuk membangun teori relativitas sekitar 17 tahun lalu (1905). Saya tidak dapat mengatakan secara eksak darimana ide semacam ini muncul, namun saya yakin ide ini berasal dari masalah optik pada benda-benda yang bergerak. Cahaya merambat dalam lautan ether dan bumi bergerak dalam ether yang sama. Oleh karena itu gerakan ether haruslah dapat diamati dari bumi. Namun saya tidak pernah menemukan satu bukti pengamatan aliran ether tersebut di dalam literatur fisika. Saya sangat terdorong untuk membuktikan aliran ether relatif terhadap bumi, dengan kata lain gerakan bumi di dalam ether. Pada saat itu saya sama sekali tidak meragukan eksistensi ether serta gerakkan ether tersebut. Sebenarnya saya mengharapkan kemungkinan pengamatan pada perbedaan antara kecepatan cahaya yang bergerak searah dengan gerakan bumi dan cahaya yang bergerak berlawanan (dengan bantuan pantulan cermin). Ide saya dapat direalisasi dengan menggunakan sepasang termokopel untuk mengukur perbedaan panas atau energi mereka. Ide ini mirip dengan eksperimen interferensi Albert Michelson, namun saat itu saya tidak begitu familiar dengan eksperimen Michelson. Saya berkenalan dengan hasil-nihil (null-result) eksperimen Michelson saat saya masih mahasiswa dan sejak saat itu saya sangat terobsesi dengan ide saya. Secara intuisi saya merasakan bahwa jika kita menerima hasil-nihil tersebut maka ia akan mengantarkan kita pada satu kesimpulan bahwa pandangan kita tentang bumi yang bergerak di dalam ether adalah salah. Ini adalah langkah pertama yang menarik saya ke arah teori relativitas khusus. Sejak saat itu saya mulai yakin bahwa jika bumi bergerak mengelilingi matahari maka gerakannya tidak pernah dapat dideteksi dengan eksperimen yang menggunakan cahaya.

Pada tahun 1895 saya membaca makalah Hendrik Lorentz yang mengklaim bahwa ia dapat memecahkan problem elektrodinamika seutuhnya melalui pendekatan pertama, yaitu suatu pendekatan dimana pangkat dua atau lebih dari rasio antara kecepatan benda dan kecepatan cahaya diabaikan. Setelah itu saya mencoba mengembangkan argumen Lorentz pada hasil eksperimen Armand Fizeau dengan mengasumsikan bahwa persamaan gerak elektron, sebagaimana telah dibuktikan Lorentz, berlaku dalam sistem koordinat baik yang mengacu pada benda bergerak maupun pada vakuum. Saya yakin dengan keabsahan elektrodinamika yang disusun oleh Maxwell dan Lorentz dan saya sangat yakin bahwa mereka dengan tepat menjelaskan fenomena alam yang sebenarnya. Lebih-lebih pada fakta bahwa persamaan yang sama berlaku dalam sistem koordinat bergerak serta sistem vakuum, jelas memperlihatkan sifat invarian (tidak berubah) cahaya. Walau demikian, kesimpulan ini bertentangan dengan hukum komposisi kecepatan yang dianut saat itu. Mengapa kedua hukum dasar ini bertentangan satu sama lain? Masalah besar ini membuat saya berfikir keras. Saya harus menghabiskan setahun penuh dengan sia-sia dalam mengeksplorasi kesempatan memodifikasi teori Lorentz. Masalah ini terlihat terlalu berat untuk saya!

Suatu hari, sebuah percakapan dengan teman saya di Bern membantu saya memecahkan masalah besar ini. Saya mengunjunginya pada hari yang cerah dan bertanya padanya: "Saat ini saya sedang dihadapkan pada masalah besar yang saya kira tidak pernah dapat diselesaikan. Sekarang saya ingin membagi masalah ini dengan anda." Saya menghabiskan pelbagai diskusi dengannya. Tiba-tiba saya mendapatkan ide yang sangat penting. Esoknya saya katakan kepadanya : "Terimakasih banyak. Saya telah memecahkan seluruh masalah saya."

Ide utama saya untuk pemecahan masalah ini berkenaan dengan konsep waktu. Waktu tidak boleh didefinisikan a priori sebagai suatu realitas absolut. Waktu haruslah bergantung pada kecepatan sinyal. Masalah besar ini dapat diselesaikan dengan konsep baru tentang waktu.

Hanya dalam lima minggu saya dapat menyelesaikan prinsip relativitas khusus setelah penemuan tersebut. Saya juga tidak memiliki keraguan akan keabsahan prinsip ini dari sisi filosopis. Lagipula prinsip ini sesuai dengan prinsip Mach, paling tidak sebagian jika dibandingkan dengan kesuksesan teori relativitas umum. Inilah cara saya membangun teori relativitas khusus.

Langkah pertama menuju teori relativitas umum muncul dua tahun kemudian (1907) dengan cara yang berbeda.

Saya tidak terlalu puas dengan teori relativitas khusus karena prinsip relativitas hanya terbatas pada gerak relatif dengan kecepatan konstan namun tidak dapat diaplikasikan pada gerak secara umum. Pada tahun 1907 saya diminta oleh Johannes Stark untuk menulis ulasan tentang pelbagai hasil eksperimen dari teori relativitas khusus dalam laporan tahunannya Jahrbuch der Radioaktivitaet und Elektronik. Ketika diminta untuk menulis artikel ini saya sadar bahwa teori relativitas khusus dapat diterapkan pada semua fenomena alam kecuali gravitasi. Saya benar-benar ingin mencari jalan untuk menerapkan teori ini pada kasus gravitasi. Namun saya tidak dapat menyelesaikan hal ini dengan mudah. Satu hal yang membuat saya frustrasi adalah fakta bahwa meski teori relativitas khusus memberikan relasi yang sempurna antara kelembaman dan energi, sementara relasi antara kelembaman dan berat (inersia dan sistem gravitasi) tidak tersentuh sama sekali. Saya curiga bahwa masalah ini berada jauh di luar cakupan teori relativitas khusus.

Suatu hari saya sedang duduk di atas sebuah kursi di Kantor Paten Swiss di Bern. Inilah saatnya sebuah ide cemerlang melintas di benak saya. "Seseorang yang jatuh bebas tidak akan mengetahui berat badannya." Ide sederhana ini memberi saya pemikiran yang mendalam. Emosi liar yang melanda saya saat itu mendorong saya ke arah teori gravitasi. Saya kembali berfikir, "Seseorang yang jatuh bebas memiliki percepatan." Pengamatan yang dilakukan oleh orang ini sebenarnya dilakukan pada sistem yang dipercepat. Saya memutuskan untuk memperluas prinsip relativitas dengan memasukkan percepatan. Saya juga berharap, dengan menggeneralisasi teori ini saya akan sekaligus memecahkan masalah gravitasi. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa orang yang jatuh bebas tidak merasakan berat badannya akibat adanya medan gravitasi lain yang menghilangkan medan gravitasi bumi. Dengan kata lain, setiap benda yang dipercepat membutuhkan medan gravitasi baru.

Meski demikian saya tidak dapat memecahkan masalah ini secara utuh. Delapan tahun saya habiskan untuk menurunkan relasi yang nyata. Sebelum itu, saya hanya mendapatkan potongan-potongan dasar teori tersebut.

Ernst Mach juga mengklaim prinsip ekivalensi antar sistem-sistem yang dipercepat. Namun jelas hal ini tidak cocok dengan geometri biasa. Hal ini disebabkan karena jika sistem-sitem semacam ini diizinkan, maka geometri Euclidean tidak berlaku di setiap sistem. Menjelaskan hukum fisika tanpa geometri sama saja dengan menjelaskan suatu pemikiran tanpa kata-kata. Kita harus mempersiapkan kata-kata tersebut sebelum kita dapat menjelaskan pemikiran kita. Jadi, apa yang harus saya letakkan sebagai landasan teori saya?

Masalah ini tetap tak terselesaikan hingga tahun 1912. Pada tahun itu saya menyadari bahwa teori permukaan Karl Friedrich Gauss dapat menjadi dasar yang baik untuk memecahkan misteri di atas. Bagi saya, koordinat permukaan Gauss merupakan peralatan yang sangat penting. Namun saya tidak mengetahui bahwa George Riemann sebelumnya telah mengembangkan dasar-dasar geometri yang sangat mendalam. Saya hanya ingat teori Gauss yang saya dapat dalam kuliah dari seorang dosen matematika bernama Carl Friedrich Geiser ketika saya masih mahasiswa. Jadi saya semakin yakin bahwa sifat-sifat dasar dari geometri haruslah memiliki arti fisis.

Sekembalinya saya ke Zurich dari Praha saya menemui teman dekat saya, seorang ahli matematika, Marcel Grossmann. Ia membantu saya mencarikan referensi-referensi matematika yang agak asing bagi saya ketika saya masih di kantor paten Swiss di Bern. Inilah untuk pertamakali saya belajar darinya hasil karya Curbastro Ricci serta makalah-makalah Riemann. Saya tanyakan kepadanya apakah masalah saya dapat diselesaikan dengan teori Riemann, yaitu apakah invarian dari elemen garis cukup untuk menentukan seluruh koefisien yang saya cari. Selanjutnya, saya berkolaborasi dengannya dalam menulis sebuah makalah pada tahun 1913, meski persamaan gravitasi yang sesungguhnya belum dapat diturunkan saat itu. Penyelidikan lebih lanjut dengan menggunakan teori Riemann, sayangnya, menghasilkan banyak kesimpulan yang bertentangan dengan harapan saya.

Dua tahun berikutnya berlalu saat saya masih memutar otak untuk memecahkan masalah ini. Pada akhirnya saya menemukan satu kesalahan pada perhitungan saya sebelumnya. Saya kembali mencoba menurunkan persamaan gravitasi yang benar berdasarkan teori invarian. Setelah dua minggu bekerja, jawaban akhir muncul di depan saya.

Setelah tahun 1915 saya mulai mengerjakan problem kosmologi. Riset yang saya lakukan menyangkut geometri dan waktu jagad raya. Riset ini didasarkan pada pembahasan syarat batas teori relativitas umum dan argumen kelembaman Mach. Meski saya tidak mengetahui sejauh mana dampak ide Mach pada substansi relativitas umum dari kelembaman, saya yakin bahwa pemikiran besar ini merupakan filosopi dasar saya.

Mula-mula saya mencoba membuat syarat batas persamaan gravitasi menjadi invarian. Belakangan saya bahkan dapat menghilangkan batasan ini dengan asumsi bahwa jagad raya bersifat tertutup. Dengan demikian saya berhasil memecahkan masalah kosmologi. Sebagai hasilnya diperoleh bahwa kelembaman muncul sebagai satu sifat relatif di antara materi dan haruslah lenyap jika tidak ada benda lain yang berinteraksi dengannya. Saya yakin jika sifat penting ini membuat teori relativitas umum memuaskan kita bahkan dalam pandangan epistemologi sekalipun.

Dengan ini saya ingin mengakhiri cerita singkat saya tentang bagaimana saya membangun teori relativitas. Terimakasih banyak.