Sejarah Ilmuan Fisika
Periode 2 (1550 – 1800 M)

A.    JAMES WATT

James Watt (Greenock, Skotlandia, 19 Januari 1736 - Birmingham, Inggris, 19 Agustus 1819) ialah seorang insinyur besar dari Skotlandia, Britania Raya. Ia berhasil menciptakan mesin uap pertama yang efisien. Ternyata mesin uap ini merupakan salah satu kekuatan yang mendorong terjadinya Revolusi Industri, khususnya di Britania dan Eropa pada umumnya. Untuk menghargai jasanya, nama belakangnya yaitu Watt digunakan sebagai nama satuan daya, misalnya daya mesin dan daya listrik.

            James Watt, orang Skotlandia yang sering dihubungkan dengan penemu mesin uap, adalah tokoh kunci Revolusi Industri. Sebenarnya, Watt bukanlah orang pertama yang membikin mesin uap. Rancangan serupa disusun pula oleh Hero dari Iskandariah pada awal tahun Masehi. Di tahun 1686 Thomas Savery membikin paten sebuah mesin uap yang digunakan untuk memompa air, dan di tahun 1712, seorang Inggris Thomas Newcomen, membikin pula paten barang serupa dengan versi yang lebih sempurna, namun mesin ciptaan Newcomen masih bermutu rendah dan kurang efisien, hanya bisa digunakan untuk pompa air dari tambang batubara.

Watt menjadi tertarik dengan ihwal mesin uap di tahun 1764 tatkala dia sedang membetulkan mesin ciptaan Newcomen. Meskipun Watt cuma peroleh pendidikan setahun sebagai tukang pembuat perkakas, tetapi dia punya bakat pencipta yang besar. Penyempurnaan-penyempurnaan yang dilakukannya terhadap mesin bikinan Newcomen begitu penting, sehingga layaklah menganggap sesungguhnya Wattlah pencipta pertama mesin uap yang praktis.

            Keberhasilan Watt pertama yang dipatenkannya di tahun 1769 adalah penambahan ruang terpisah yang diperkokoh. Dia juga membikin isolasi pemisah untuk mencegah menghilangnya panas pada silinder uap, dan di tahun 1782 dia menemukan mesin ganda. Dengan beberapa perbaikan kecil, pembaruan ini menghasilan peningkatan efisiensi mesin uap dengan empat kali lipat atau lebih. Dalam praktek, peningkatan efisiensi ini memang merupakan hasil dari suatu kecerdasan namun tidaklah begitu merupakan peralatan yang bermanfaat dan bukan pula punya kegunaan luar biasa ditilik dari sudut industri.

            Watt juga menemukan (di tahun 1781) seperangkat gerigi untuk mengubah gerak balik mesin sehingga menjadi gerak berputar. Alat ini meningkatkan secara besar-besaran penggunaan mesin uap. Watt juga berhasil menciptakan pengontrol gaya gerak melingkar otomatis (tahun 1788), yang menyebabkan kecepatan mesin

dapat secara otomatis diawasi. Juga menciptakan alat pengukur bertekanan (tahun 1790), alat penghitung kecepatan, alat petunjuk dan alat pengontrol uap sebagai tambahan perbaikan lain-lain peralatan.

            Watt sendiri tidak punya bakat bisnis. Tetapi, di tahun 1775 dia melakukan persekutuan dengan Matthew Boulton, seorang insinyur, dan seorang pengusaha yang cekatan. Selama dua puluh lima tahun sesudah itu, perusahaan Watt dan Boulton memproduksi sejumlah besar mesin uap dan keduanya menjadi kaya raya. Mesin uap bekerja ganda penemuan Watt tahun 1769 Memang sulit melebih-lebihkan arti penting mesin uap. Sebab, memang banyak penemuan-penemuan lain yang memegang peranan penting mendorong berkembangnya Revolusi Industri. Misalnya, perkembangan dunia tambang, metalurgi, dan macam-macam peralatan mesin. Sekoci yang meluncur bolak-balik dalam mesin tenun (penemuan John Kay tahun 1733), atau alat pintal (penemuan James Hargreaves tahun 1764) semuanya terjadi mendahului kreasi Watt. Sebagian terbesar dari penemuan-penemuan itu hanyalah merupakan penyempurnaan yang kurang berarti dan tak satu pun punya arti vital dalam kaitan dengan bermulanya Revolusi Industri. Lain halnya dengan penemuan mesin uap yang memainkan peranan penting dalam Revolusi Industri, yang tampaknya keadaan akan mengalami bentuk lain. Sebelumnya, meskipun tenaga uap digunakan untuk kincir angin dan putaran air, sumber pokok tenaga mesin terletak pada tenaga manusia. Faktor ini amat membatasi kapasitas produksi industri. Berkat penemuan mesin uap, keterbatasan ini tersingkirkan. Sejumlah besar energi kini dapat disalurkan untuk hal-hal yang produktif yang menanjak dengan teramat derasnya. Embargo minyak tahun 1973 membuat kita sadar betapa sengsaranya jika bahan energi berkurang dan mampu melumpuhkan industri. Pengalaman ini, pada tingkat tertentu, mendorong kita membayangkan arti penting Revolusi Industri berkat penemuan James Watt.

Di samping manfaat tenaga untuk pabrik, mesin uap juga punya guna besar di bidang-bidang lain. Di tahun 1783, Marquis de Jouffroy di Abbans berhasil menggunakan mesin uap untuk penggerak kapal. Di tahun 1804, Richard Trevithick menciptakan lokomotif uap pertama. Tak satu pun dari model-model pemula itu berhasil secara komersial. Dalam tempo beberapa puluh tahun, barulah baik kapal maupun kereta api menghasilkan revolusi baik di bidang pengangkutan darat maupun laut.

Revolusi Industri berlangsung hampir berbarengan dengan Revolusi Amerika maupun Perancis. Meskipun waktu itu tampaknya sepele, kini tampak jelas betapa Revolusi Industri itu seakan digariskan mempunyai makna jauh lebih penting untuk peri kehidupan manusia ketimbang arti penting revolusi politik. James Watt, oleh sebab itu tergolong salah seorang yang punya pengaruh penting dalam sejarah

B.     BENJAMN THOMSON

Benjamin Thompson atau 'Count Rumford' (1753 – 1814) adalah penemu, ilmuwan, negarawan, dan tentara terkenal kelahiran Amerika. Benjamin Thompson dilahirkan di Woburn Utara, Massachusetts pada tanggal 26 Maret 1753 beragama Anglican.

Ayahnya adalah seorang petani dan meninggal ketika Benjamin Thompson berumur 2 tahun. Ibunya, Ruth Simonds menikah lagi dengan Josiah Pierce pada bulan Maret 1976. Di masa kecilnya, Benjamin Thompson memiliki keterbatasan untuk sekolah sehingga dia lebih banyak belajar sendiri dan kemudian mendapat banyak pengetahuan dari teman dan kenalannya. Pada usia 13 tahun, Benjamin Thompson mulai melakukan beberapa pekerjaan seperti menjadi juru tulis seorang importer, pedagang bahan kering dan kemudian magang di Doctor John Hay of Woburn, dimana Thompson mendapatkan banyak pengetahuan tentang ilmu medis. Bakat Thompson dalam bekerja dengan alat mekanis dan kemampuan bahasanya yang sangat baik membuat John Fowle, salah satu guru lulusan Harvard, membantunya untuk belajar dengan Professor John Winthrop di Harvard.

Pada tahun 1772, Thompson meninggalkan kota kelahirannya dan mengajar di salah

satu sekolah di Bradford, Massachusetts sambil mempelajari ilmu pengetahuan pada Samuel Williams. Tidak beberapa lama kemudian, Thompson berpindah mengajar di Concord, New Hampshire atas undangan dari Timothy Walker. Di sana Benjamin Thompson hidup menumpang dan kemudian menikahi anak dari tuan rumahnya, Sarah Walker Rolfe yang merupakan janda kaya di daerah Concord. Istrinyalah yang memperkenalkan Thompson pada Gubernur Wentworth dari New Hampshire dan mengangkatnya menjadi mayor di New Hampshire Militia.

Pada saat revolusi Amerika meledak, Thompson diajak bergabung dengan Amerika untuk melawan Inggis karena dia memiliki hubungan penting dengan pemerintah Inggris namun dia menolak. Benjamin Thompson meninggalkan keluarganya di Amerika pada tahun 1974 dan bergabung dengan pemerintah Britania Raya (Inggris) sebagai penasihat Jenderal Thomas Gage. Pada tahun 1776, Thompson bekerja sebagai juru tulis di Sekretariat Negara kemudian jabatannya terus naik menjadi Sekretaris Provinsi Georgia, dan pada tahun 1779 Benjamin Thompson menjadi salah satu anggota Royal Society. Selain politik, dunia militer juga digeluti oleh Benjamin Thompson. Benjamin Thompson pernah menjabat sebagai letnan kolonel pasukan Britania Raya dan mendapatkan gelar kesatrian dari Raja George III. Pada tahun 1785, Benjamin Thompson bergabung bersama pasukan Austria untuk melawan Turki dan di sana dia berkenalan dengan Pangeran Maximillian dari Bavaria yang mengundangnya untuk tinggal Bavaria. Thompson tinggal di Bavaria selama beberapa tahun untuk memimpin pasukan Bavaria yang kurang mendapatkan perhatian dan penghidupan yang layak, kemudian membuat perubahan besar di daerah tersebut. Para tentara diberi bayaran lebih tinggi, dibuatkan sarana rekreasi, dan diberikan pendidikan gratis baik untuk tentara maupun anak-anak mereka. Benjamin Thompson juga memberikan penghasilan kepada pengemis jalanan dengan mempekerjakan mereka untuk menjahit pakaian tentara Bavaria yang kurang layak pakai. Pada tahun 1971, Benjamin Thompson dianugerahi gelar Count of the Holy Roman Empire.
Di samping mengurusi masalah politik dan militer, Thompson juga aktif meneliti berbagai hal, terutama bidang Fisika. Sekitar tahun 1975, Benjamin Thompson meneliti tentang gaya pada bubuk mesiu dan membangun sistem sinyal kelautan yang baru bagi tentara Inggris. Kontribusinya yang terbesar pada dunia Fisika adalah pemikirannya tentang teori kalor. Pada akhir abad ke-18, teori kalori yang dipercaya adalah bahwa kalor merupakan fluida yang dapat mengalir ke dalam tubuh ketika dipanaskan dan mengalir keluar ketika didinginkan.

Saat meneliti tentang bubuk mesiu, Benjamin Thompson menemukan adanya penyimpangan atau anomali yang tidak dapat dijelaskan dengan teori kalori. Di dalam laporannya kepada Royal Society yang berjudul "An Experimental Enquiry concerning the Source of Heat excited by Friction" (1798), Benjamin Thompson mengajukan suatu teori baru yang menyatakan bahwa kerja mekanis akan menghasilkan kalor dan kalor tersebut merupakan suatu bentuk gerak. Teori tersebut berhasil memberikan penjelasan mengapa panas yang dihasilkan dari gesekan peluru meriam (bubuk mesiu) tidak akan pernah habis. Peristiwa itu tak dapat dijelaskan dengan teori kalori terdahulu. Di dalam laporan tersebut terdapat perhitungan jumlah kuantitas kalor yang diproduksi oleh energi mekanis. Teori yang dikemukakan Thompson bertentangan dengan teori kalori yang terdahulu dan banyak orang pada saat itu yang tidak yakin dengan Thompson hingga James Maxwell mengemukakan teori kinetik kalor pada tahun 1871. Penemuan-penemuan Thompson lainnya adalah kompor, oven, ketel ganda, dan pakaian penahan panas, serta mengembangkan cerobong asap dan tungku perapian yang ada. Pada tahun 1804, Thompson menetap di Paris dan menikah dengan Madame Lavoisier, janda seorang ahli kimia Perancis, Antoine Lavoisier. Pernikahan tersebut hanya bertahan beberapa tahun dan pada 1807 Benjamin Thompson pensiun dan menetap di desa Auteuil dekat Paris. Thompson menjadi anggota Institusi Nasional Perancis sebagai dan secara rutin berkontribusi dalam berbagai pertemuan dan debat ilmu pengetahuan.
Penghargaan yang pernah diraihnya adalah Copley Medal. Setelah perceraiannya, Thompson dirawat oleh anak perempuannya hingga pada tanggal 21 Agustus 1814, Benjamin Thompson meninggal di Auteuil, Paris pada usia 61 tahun. Dibangun Monumen Benjamin Thompson di English Garden.

Penemuan-penemuan Benjamin Thompson lainnya adalah kompor, oven, ketel ganda, dan pakaian penahan panas, serta mengembangkan cerobong asap dan tungku perapian.

Sumbangan Benjamin Thompson dalam sejarah perkembangan  kalor adalah sangat besar, diantaranya yaitu :

a.       Meletakkan dasar teori kinetik panas modern dan energy.

b.      Membantah bahwa panas itu suatu zat alir ( caloric ).

c.        Menyatakan bahwa panas adalah suatu bentuk gerakan. Dan caloric itu di anggap keluar bila benda didinginkan.

d.      Menemukan metode perpindahan panas (heat transfer).

e.       Menyatakan bahwa dalam cairan dan gas, panas mengalir dari satu tempat ke tempat yang lain. Zat alir panas mengalir ke atas dan yang dingin  kebawah.

C.    ALESSANDRO VOLTA

Alessandro Volta adalah ilmuwan Fisika yang berasal dari Italia, beliau terlahir dengan nama lengkap Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta. Beliau dilahirkan di sebuah daerah terpencil di Italia yaitu di Como, Lombardia, Italia tepatnya pada tanggal 8 Februari 1745.Keluarga Alessandro Volta adalah termasuk keluarga berada, ayahnya adalah seorang bangsawan yang cukup disegani dikota tersebut. Keluarga mereka sangat menjunjung tinggi pendidikan dan ilmu pengetahuan. Tak pelak lagi, lingkungan inilah yang membentuk Volta hingga sangat cinta dengan ilmu pengetahuan khususnya fisika.

Namun tahukah kawan, ketika kecil Alessandro Volta bukanlah anak yang menonjol. Ia bahkan sangat ketinggalan dibanding teman-teman seusianya. Seperti keterlambatan bicara hingga usia 4 tahun. Padahal umumnya anak sudah pandai bicra ketika berusia dua tahun. Namun hal itu tak membuat sang ibu bersedih. Ibu Volta terus memompa semangat anaknya agar bisa mengikuti perkembangan layaknya anak seusianya.

Perkembngan Alessandro Volta baru menunjukkan kemajuan ketika usianya menginjak 7 tahun yaitu ketika

ia baru saja kehilangan ayah tercinta untuk selama-lamanya. Prestasi Volta disekolah juga menunjukkan kemajuan pesat. Hal yang membuatnya tertarik adalah ilmu fisika. Ketika ia berusia 14 tahun, Volta sudah memantabkan dirinya berkiprah di ilmu fisika terutama segala hal yang berhubungan dengan listrik.

Di usianya yang ke 29 tahun, Volta melamar menjadi guru fisika disebuah SMA di Como hingga ia dinobatkan sebgai kepala sekolah di SMA tersebut. Di sela-sela kesibukannya mengajar, Alessandro Volta juga tetap bereksperimen yang membuahkan penemun pertamanya tentang Electrophorus yaitu sebuah alat yang menghasilkan listrik statis.

Menemukan Baterai

Alessandro Volta kemudian tenggelam dengan eksperimen-eksperimen selanjutnya yaitu mempelajari atmosfer listrik statis dengan membakar bunga api. Pada usia 32 tahun tepatnya tahun 1777 gelar profesor fisiska dari University of Pavia berhasil didapatkannya. Di university itulah kelak ia berkenalan dengan seseorang yang membuatnya menjadi penemu baterai. Adalah Luigi Galvani yang juga seorang fisikawan teman Alessandro Volta yang mengilhami Volta membuat penemuan baterai. 

Pada tahun 1786, Luigi Galvani melakukan eksperimen yang tak sengaja yaitu mengikat kaki katak mati dengan kait tembaga dan tak sengaja menyentuh besi hingga membuat kaki katak tersebut berdenyut. Waktu itu Galvani mengira bahwa itu adalah gerakan listrik di sekitarnya seperti kilat dan Galvani menyimpulkan bahwa kaki katak mengandung listrik. Namun Volta yang juga mengetahui eksperimen itu mmebantah bahwa tak mungkin daging atau kaki katak mengandung listrik. Listrik yang membuat kaki katak berdenyut itu berasal dari perbedaan tegangan antara tembaga yang mengikat kaki dengan besi yang secara tak sengaja tersentuh kaki katak.

Perbedaan pendapat tersebut mmebuat hubungan Volta dan Galvani menjadi tegang. Ada dua kubu disini yang saling menjtuhkan yaitu kubu Volta dan kubu Galvani. Alessandro Volta kemudian melakukan penelitian lebih lanjut untuk membuktikan teorinya.

Baterai Volta

Selama delapan tahun Alessandro Volta melakukan penelitian itu. Hingga ia mendapat kesimpulan bahwa listrik itu berasal dari logam bukan daging atau kaki katak yang telah mati. Efek ini muncul akibat dua logam tak sejenis yaitu besi dan tembaga dari pisau bedah Galvani waktu itu. Volta pun kemudian membuat Baterai Volta (Voltac Pile) yang terbuat dari tembaga dan seng yang dicelupkan ke air garam dan dihubungkan tanpa bersinggungan.

Dalam melakukan penelitiannya, Volta menggunakan tumpukan voltaik sebagai arus konstan. Tumpukan ini terdiri dari dua keping logam bundar, tembaga dan seng. Di antara dua logam ini di isi lembar kertas atau karton yang terlebih dahulu dibasahi air garam. Pada bagian atas dan bawah keping logam dipasang kabel tembaga. Ketika Volta menutup sirkuit, listrik pun mengalir melalui tumpukan ini. Para ilmuwan kemudian melakukann penyempurnaan baterai volta ini. Hal ini sekaligus mmebuktikann bahwa teori Alessandro Volta lah yang benar dan sekaligus menjatuhkan teori Galvani. Nama Alessandro Volta kemudian tercatat sebagai seorang penemu baterai dimana stuan tegangan listrik memakai namanya yaitu Volt.

Penemuan Lain

Alessandro Volta tak tinggal diam, ia terus melakukan eksperimen lain berdasar dari penemuan listrik pertamanya. Ia kemudian menemukan bermacam komponen elektronika lainnya yaitu kapasitor, kondensator, eudimeter, pistol listrik, lampu udara dan gas metana. Alessandro Volta juga melakukan penyempurnaan elektroforus dan elektroskop. Volta juga telah menemukann berbagai hal dibidang elektrostatika, meteorologi dan pneumatik.

Karena jasanya ini pada tahun 1801 Sang Kaisar Prancis mengundang Alessandro Volta ke Paris untuk mendemonstrasikan penemuannya di depan The Academy of Sciences. Sang Kaisar begitu takjub akan bakat Alessandro Volta dibidang Fisika dan menganugerahinya dengan gelar “Count” dan sebuah medali emas. Sang Kaisar Napoleon juga mengangkat Alessandro Volta  sebagai Senator.

Pensiun dan Meninggal

Setelah banyak bekerja dan menemukan berbagai penemuan penting, Alessandro Volta mengumumkan pensiun dirinya dari keilmuan pada tahun 1819. Volta tetap tinggal di kampung kelahirannya yaitu Camnago, Como – Italia. Delapan tahun setelah menyatakan pensiun, Alessandro Volta meninggal dunia tepatnya 5 Maret 1827 di kota yang sama ketika ia dilahirkan. Jasa Alessandro Volta dalam menciptakan baterai membuat dunia sangat berhutang budi pada beliau. Apa jadinya dunia ini jika tak diketemukan baterai.

Untuk mengenang jasa-jasanya, sebuah museum didirikan di Como yaitu Gedung Voltian yang sering melakukan pameran beberapa peralatan asli yang digunakan Alessandro Volta untuk eksperimen. Sebuah Temple di dekat danau Como selalu melakukan perayaan untuk mengenang Volta. Selain itu sebuah Foundation Voltian yang menempati Olmo Villa yaitu rumah Volta juga didirikan. Organisasi ini melakukan promosi atas berbagai kegiatan ilmiah dan penemuan ilmiah

Daftar Perpustakaan

F.D. Anggraini. Ensiklopedia Tokoh Fisika. Balai Pustaka: Jakarta