Bimbingan Akademik Musik Seni dan hobi Bahasa
Bagikan

Apa yang Kamu Pelajari tentang Matematika dari Ilmuan Besar Albert Einstein?

Oleh Kurniawan, dipublikasikan pada 22/01/2019 Blog > Bimbingan Akademik > Matematika > Belajar dari Albert Einstein tentang Matematika

Lahir pada tahun 1879 di Württemberg, Jerman, dan meninggal pada tahun 1955 di Princeton, New Jersey, tidak diragukan lagi bahwa Albert Einstein merupakan salah satu tokoh ilmiah terbesar di dunia.

Terkenal karena berbagai tesisnya (termasuk yang paling terkenal yakni teori relativitas khusus dan teori relativitas umum), dia menerima Hadiah Nobel dalam bidang Fisika pada tahun 1921 dan berkontribusi pada banyak kemajuan di berbagai bidang, termasuk kosmologi, mekanika kuantum atau fisika kuantum.

Dia jauh lebih dari sekedar ilmuwan yang brilian, bahkan majalah Time menamainya personality of the 20th century (tokoh abad ke-20).

Dalam artikel ini, kami ingin berfokus pada apa yang sumbangan Albert Einstein dalam matematika.

Mari kita berfokus pada suatu masa dalam sejarah matematika dan melihat lebih detail bagaimana karya ilmiah genius karangannya telah mengubah cara kita belajar matematika.

Albert Einstein: Seorang Pecinta Alam

Kabar burung mengatakan bahwa Albert Einstein adalah siswa yang sangat buruk dan dianggap tidak memiliki kemampuan untuk berprestasi di kelas matematika.

Percaya atau tidak, itu ternyata jauh dari kenyataannya.

Faktanya, Albert Einstein muda adalah seorang jenius, dan dewasa sebelum waktunya karena dia berbakat.

Pada awalnya, dia sangat suka belajar matematika dan revisi matematikadi kelas sekolahnya.

Karena itu, dia tidak mau mempelajari semua mata pelajaran yang dianggapnya tidak perlu. Dia seakan melambaikan tangan perpisahan kepada pelajaran-pelajaran seperti ilmu pengetahuan sosial dan bahasa modern.

Selama di universitas, dia berteman dengan seorang ahli matematika, Marcel Grossmann, yang kemudian membantunya membuktikan teori terhebatnya. Dia mampu membawa keahlian dan pengetahuannya yang mendalam dalam geometri non euclid ke bangku pendidikan.

Albert Einstein adalah seorang ilmuwan otodidak yang mendidik dirinya sendiri dalam ilmu-ilmu yang membuatnya tertarik. Ini memungkinkannya untuk berkarya dalam beberapa topik seperti mekanika benda langitdan fisika nuklir.

Diakui oleh teman-temannya pada tahun 1909, sejak saat itu dan seterusnya, dia mengabdikan diri sepenuhnya untuk melakukan penelitian.

Pria yang luar biasa Seorang pria yang asyik dengan lingkungannya. (Sumber: yesofcorsa)

Bahkan kita bisa mendefinisikan Albert Einstein sebagai seorang pencinta alam, dalam arti bahwa dia bertujuan untuk memahami mekanismenya.

Karena itu, pada tahun-tahun pertamanya, dia yakin bahwa hanya studi fisika yang memungkinkannya mencapai tujuan tersebut. Dengan mundur selangkah dari matematika, untuk pertama kalinya dia memunculkan gagasan relativitas di bidang ini.

Baginya, matematika tidak selalu bersifat pasti ketika dikaitkan dengan kehidupan nyata. Karena itulah dia memunculkan teori relativitas khusus dan relativitas umum.

Faktanya, data post mortem Einstein menyoroti beberapa sifat tidak biasa yang mungkin bisa menjelaskan bagaimana dia bisa menjadi salah satu genius ilmiah terhebat yang pernah ada di dunia.

Pelajaran Matematika: Teori Relativitas Khusus

Pada tahun 1905, untuk pertama kalinya Albert Einstein menyatakan persamaan yang membuatnya terkenal di seluruh dunia.

Rumus terkenal E = MC².

Dicetuskan oleh Albert Einstein Teori Relativitas Khusus (Sumber: pixabay)

Yang lebih penting, apa maksud dari rumus tersebut dan mengapa rumus tersebut bisa membuatnya dihormati dan dihargai?

Faktanya, persamaan ini menjelaskan bahwa massa (M) yang dikalikan dengan kecepatan cahaya kuadrat (C²) akan menghasilkan sejumlah energi (E) yang disebut energi massa. Ini berarti semakin cepat suatu benda bergerak, semakin banyak energi yang dilepaskannya.

Tetapi pemikiran ini tidak datang kepadanya secara tiba-tiba. Butuh proses pemikiran untuh untuk menghasilkan persamaan relativitas khusus tersebut.

Semuanya dimulai dengan asumsi yang dibuat oleh nenek moyang kita yang terpelajar bahwa benda yang bergerak memiliki percepatan yang sesuai dengan percepatan normalnya tetapi juga sesuai dengan yang diamati oleh pengamat yang tidak bergerak.

Dengan mengambil karya dua fisikawan abad ke 19 (Morley dan Michelson), Albert Einstein membuat penemuan luar biasa bahwa ternyata hukum fisika di mana-mana sama. Dan semua itu, terlepas dari referensi. Lebih mengejutkan lagi, gerakan tersebut bisa memperlambat waktu.

Contoh yang menarik untuk menggambarkan teori ini adalah penjelajah ruang angkasayang bergerak dengan kecepatan cahaya dan akan kembali ke Bumi setelah satu tahun. Sementara si penjelajah ruang angkasa telah berumur satu tahun lebih tua (durasi perjalanan mereka), Bumi akan mengalami penuaan yang jauh lebih besar. Dalam istilah yang lebih sederhana: telah terbukti bahwa dengan bergerak dengan kecepatan cahaya, 1 detik untuk kamu akan sama dengan sekitar 1 menit untuk pengamat yang tidak bergerak.

Kejeniusan Albert Einstein beresonansipada skala yang jauh lebih besar daripada pada hanya sesuatu yang bisa dilakukan oleh manusia. Memang, kecepatan gerakan manusia di Bumi terlalu rendah untuk memungkinkan diamatinya variasi waktu sekecil apa pun. Namun, sebagai titik awal menuju kecepatan cahaya, dia telah menetapkan gagasan relativitas dalam fisika dan mempertanyakan sifat absolut ruang dan waktu.

Jadi, dari dalil asli ini, dia menyimpulkan bahwa kecepatan suatu materi (sekecil apapun) dapat menyebabkan kerusakan besar jika diluncurkan dengan kecepatan tinggi (menggunakan persamaan terkenal E = MC²). Para ilmuwan militer dan nuklir dengan cepat mengerti cara untuk memanfaatkan penemuan seperti ini, dan dari situlah bom atom tercipta. Saat ini, kita telah belajar bagaimana menjinakkan penemuan ini untuk mengembangkan energi nuklir.

Penemu teori relativitas khusus Teori Relativitas Khusus | Sumber pixabay

Begitulah, dengan menciptakan sebuah rumus matematika yang “sederhana”, Albert Einstein mengubah rupadunia. Kita semua pasti ingat tragedi Hiroshima dan Nagasaki.

Akan tetapi, persamaan matematika ini juga memungkinkan kita untuk membuat kemajuan luar biasa dalam memahami cara kerja alam semesta kita.

Belajar Matematika: Teori Relativitas Umum

Pada tahun 1915, setelah teori relativitas terbatas, Albert Einstein mengemukakan teori baru tentang gravitasi: relativitas umum.

Berdasarkan tesis Isaac Newton (hukum gravitasi universal yang menunjukkan jatuhnya benda dan perpindahan bintang-bintang), Albert Einstein membuat postulat baru. Dia mengesampingkan konsep gaya gravitasi dan menjelaskan bahwa setiap gerakan suatu benda ditentukan oleh konfigurasi ruang-waktu.

Menurutnya, Matahari bukannya Bumi di sekitarnya, Albert Einstein menjelaskan bahwa Matahari sebenarnya menciptakan gangguan ruang-waktu. Anomali inilah yang memaksa Bumi berevolusi mengelilingi Matahari.

Sederhananya seperti kita membayangkan selembar kain yang terbentang (melambangkan galaksi atau alam semesta kita) dan kita meletakkan batu di tengah-tengahnya (Matahari kita). Karena gaya dari batu ini, lembaran kain tersebut akan mencekungdan berubah bentuk.

Sekarang, coba gelindingkan sebuah kelereng dari tepi kain tersebut ke tengah, dari arah mana saja, dan pelajari lintasannya. Yang menarik adalah bahwa pada awalnya, kelereng akan bergerak dalam garis lurus secara terus menerus. Kemudian, saat memasuki kemiringan yang diciptakan oleh batu tadi, kelereng tersebut akan berubah arah dan mulai berbalik, sehingga membuat lintasan melengkung. Kamu sekarang pasti mengerti bahwa kelereng tersebut melambangkan bintang-bintang (seperti planet Bumi kita yang indah).

Dengan hipotesis seperti ini, Albert Einstein menjelaskan kepada kita bahwa setiap benda bergerak dalam garis lurus dalam ruang-waktu. Terlepas dari kemana tujuannya, ketika suatu benda mendapati suatu anomali dalam konfigurasi ruang-waktu, maka benda itu akan mulai memodifikasi lintasannya dengan membuat lengkungan di sekitar objek yang menjadi sumber anomali tersebut. Tentu saja, proses ini akan memakan waktu yang lebih lama daripada kelereng yang memutari batu di tengah kain tadi. Kita berbicara tentang elemen-elemen yang sulit untuk dipahami oleh pikiran manusia.

Sulit bukan berarti tidak mungkin karena Albert Einstein datang dengan persamaan dan rumus matematika yang dapat secara akurat menghitung kelengkungan ruang-waktu yang tercipta.

Jelas sekali disini di sini kita berbicara tentang sistem yang sangat rumit, yang masih membutuhkan penelitian bertahun-tahun. Untuk saat ini, kita telah menemukan apa yang terjadi dengan bintang yang terisolasi. Coba bayangkan proses perputaran klereng tadi pada skala galaksi, atau alam semesta, dengan ketidakterbatasan jumlah bintang yang masing-masing menghasilkan kekuatan mereka sendiri. Pasti itu sudah membuatmu pusing.

Kembali ke metematika, kita dapat menyimpulkan bahwa dengan teori ini, Albert Einstein telah mempertanyakan postulat kelima dari geometri Euclid (lihat kosa kata matematika yang penting) yang menjelaskan bahwa dengan menempatkan sebuah titik di luar garis lurus, hanya ada satu garis lintang yang sejajar dengan garis ini.

Melalui kecintaannya pada fisika dan keinginannya untuk memiliki pemahaman yang lebih baik tentang cara kerja alam semesta kita, dia datang untuk mengubah pandangan kontemporer kita tentang matematika.

Membantu dengan Matematika: Gelombang Gravitasi

Diprediksi oleh Albert Einstein pada tahun 1916, gelombang gravitasi baru saja terdeteksi menggunakan peralatan dari Amerika.

Albert Einstein: peramal sains

Singkatnya, uji coba ini menawarkan cara baru bagi para astronom untuk menjelajahi sudut-sudut alam semesta.

“Ini adalah salah satu uji coba paling spektakuler terhadap teori Einstein,” kata seorang ahli astrofisika Zoltan Haiman (Columbia University), yang tidak berpartisipasi dalam upaya penelitian.

Baginya: “Ini kelihatannya seperti jendela baru menuju alam semesta”. Ini akan mengarah ke banyak aplikasi ilmiah.

Distorsi ruang dan waktu

Menurut teori Einstein, setiap objek yang memppunyai massa mendistorsi kelengkungan ruang dan waktu.

Untuk mengilustrasikannya, kita bisa membayangkan bola bowling yang memantul pada trampolin. Bola boling tersebut menggerakkan ruang dan waktu.

Di ruang angkasa, proses ini menghasilkan gelombang yang memancar dalam kecepatan cahaya.

Penelitian yang Membosankan

Upaya penelitian tersebut lama dan membosankan. Ada lebih dari 1000 peneliti di lima belas negara.

Dalam hal biaya, lebih dari satu miliar dolar dihabiskan selama tiga puluh tahun terakhir.

Para peneliti telah mendeteksi getaran gravitasi di sekitar lubang hitam spiral sekitar 1,3 miliar tahun cahaya dari Bumi.

Untuk melakukan ini, mereka menggunakan alat pengukur yang sangat rumit yang diberi nama LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory).

Alat ini mampu mendeteksi getaran yang sangat kecil, dengan kata lain, gelombang gravitasi.

Setelah sinyal gelombang gravitasi terdeteksi, para ilmuwan mengubahnya menjadi gelombang suara dan mampu mendengarkan suara dua lubang hitam yang berpaduan.

Perkiraan Einstein tentang dua lubang hitam LIGO mengamati gelombang gravitasi dari tabrakan dua lubang hitam seabad setelah prediksi Einstein (Sumber Foto: The SXS (Simulating eXtreme Spacetimes) Project)

“Penemuan ini akan memungkinkan kita untuk belajar lebih banyak tentang perpaduan lubang hitam, bintang neutron, dan fenomena astronomi eksotis lainnya yang menimbulkan begitu banyak pertanyaan tentang evolusi alam semesta kita,” kata France Córdova (Direktur NSF).

Albert Einstein, Sang Guru Matematika

Dari 1909, Einstein menerima berbagai posisi pengajar di Eropa.
Nazi Jerman menghapus kewarganegaraannya pada tahun 1933 karena dia seorang Yahudi.
Jadi, dia pindah ke Amerika Serikat dan mulai mengajar di sebuah kelas bimbingan matematika di Princeton University.

Pengakuan dari Lincoln University Einstein di Lincoln University (Sumber: pixabay)

Pada tahun 1988, the American Society of Civil Engineersmembuat Penghargaan Albert Einstein dalam bidang Sains untuk mengakui dan menghargai pencapaian luar biasanya di bidang pengendalian erosi, sedimentasi dan/atau navigasi

Pada tahun 1947, dia mengungkapkan keinginannya untuk mengajar matematika dengan kata-katanya sebagai berikut:

“Membangkitkan kegembiraan dalam berusaha dan menjadi tahu adalah peran penting seorang guru.”

Memiliki tutor matematika yang tepat dapat memainkan peran yang besar dalam bagaimana kamu memahami dan menikmati matematika.

Matematika Membantu Kita Memahami Alam Semesta di Sekitar Kita dengan Lebih Baik

Dari sekian banyak artikel matematika yang diterbitkan oleh ilmuan jenius yang satu ini selama masa hidupnya, kita dapat mengingat dengan jelas artikel tentang geometri diferensial dan satu artikel lagi dalam bidang persamaan, yang ditulis dengan bantuan teman matematikawannya, Marcel Grossmann. Pengetahuan inilah yang memungkinkan Einstein untuk menjelaskan teori relativitas terbatas dan teori relativitas umum.

Lebih dari sekadar matematikawan atau fisikawan, tujuan Albert Einstein adalah untuk mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang alam semesta yang mengelilingi kita. Untuk itu, dia menggunakan matematika dan fisika (disiplin yang berasal dari matematika, mari kita ingat-ingat) untuk menjelaskan teori-teori tertentu yang membentuk dasar-dasar matematika sampai hari ini.

Einstein bersama teman-teman Einstein dengan rekan-rekannya (Sumber: pixabay)

Berikut adalah argumen lain yang mendukung dijelaskannya dunia melalui matematika.

Dengan demikian, meskipun mudah untuk menghubungkan matematika Albert Einstein, kita hanya bisa berterima kasih kepadanya atas warisan luar biasa bahwa pria hebat ini telah menumbuhkan benih-benih ilmuwan generasi mendatang.

Keterkaitan antara:

  • Seni dan Matematika
  • Ilmu Komputer dan Matematika
  • Matematika dan Alam

Akan tetapi, Einstein secara mental mengalami frustasi karena dia tidak pernah berhasil menjelaskan elektromagnetisme. Dia menghabiskan 25 tahun terakhir hidupnya mencoba dengan ikhlas untuk mengembangkan teori dari berbagai bidang yang disatukan. Yang nantinya akan menjelaskan semua kekuatan alam.

Dia khawatir jika dia tidak bisa menemukan jawabannya, maka tidak akan ada orang lain yang bisa. Pelajari banyak kesalahpahaman matematis lainnya di dunia.

Sebagai penutup, inilah kata-kata mutiara terbaik Albert Einstein:

“Imajinasi lebih penting daripada pengetahuan.”

“It is the human, free and creative person who shapes the beautiful and the sublime, while the masses remain entangled in an infernal round of imbecility and stupidity.”

“Manusia yang bebas dan kreatiflah yang membentuk batas-batas konsep keindahan dan etestika, sementara konsep massa dibiarkan terjerat dalam putaran kebodohan dan kebebalan yang abadi.”

“Letakkan tanganmu di atas kompor panas selama satu menit, dan itu akan terasa seperti satu jam. Duduklah dengan wanita cantik selama satu jam, dan itu akan terasa sepertinya satu menit. Itulah relativitas.”

Seorang tokoh luar biasa abad terakhir yang berpartisipasi dalam evolusi matematika tanpa bantuan dari orang lain!

Temukan seorang tutor untuk revisi matematika GCSE dengan Superprof!

Bagikan

Para pembaca kami menyukai artikel ini
Apa artikel ini berguna untuk mu?

Tidak ada informasi yang bergunaOke, namun masih harus ditingkatkanArtikel ini cukup bermanfaatTerima kasih! Artikel ini sangat bermanfaatPuas sekali dengan artikel ini (Berikan penilaian anda)
Loading...

Berikan komentar di artikel ini

avatar