Louis-Victor-Pierre-Raymond, duc de Broglie, banyak dikenal sebagai Louis de Broglie (15 Agustus 1892–19 Maret 1987), ialah fisikawan Perancis dan pemenang Hadiah Nobel.
Berasal dari keluarga Prancis yang dikenal memiliki diplomasi dan kemiliteran yang baik. Pada mulanya ia adalah siswa sejarah, namun akhirnya ia mengikuti jejak kakaknya Maurice de Broglie untuk membina karir dalam fisika.
Pada 1924, tesis doktoralnya mengemukakan usulan bahwa benda yang bergerak memiliki sifat gelombang yang melengkapi sifat partikelnya. 2 tahun kemudian Erwin Schrodinger menggunakan konsep gelombang de Broglie untuk mengembangkan teori umum yang dipakai olehnya bersama dengan ilmuwan lain untuk menjelaskan berbagai gejala atomik. Keberadaan gelombang de Broglie dibuktikan dalam eksperimen difraksi berkas elektron pada 1927 dan pada 1929 ia menerima Hadiah Nobel Fisika.
pada 1871, fisikawan dan peraih Hadiah Nobel bidang Kimia 1908 Ernest Rutherford lahir di Nelson, Selandia Baru. Keluarga Rutherford adalah imigran dari Skotlandia yang pindah ke Selandia Baru sebelum ia lahir. Ia adalah anak kedua dari 12 bersaudara, keluarga petani.
Rutherford menerima pendidikan dasarnya si sekolah pemerintah dan pada usia 16 tahun ia masuk Nelson Collegiate School. Pada 1889 ia memenangkan beasiswa masuk University of New Zealand di Wellington. Ia meraih dua gelar master sekaligus, ilmu matematika dan fisika pada 1893. Ia kembali mendapatkan beasiswa untuk belajar di Cambridge University di Inggris. Di sini, ia melakukan riset di laboratorium dibawah bimbingan J.J. Thomson, yang menjadi awal karier fisika atomnya.
Rutherford dikenal atas sumbangannya dalam fisika atom. ia yang mempopulerkan istilah sinar alfa, beta dan gamma, proton dan neutron. Ia menjadi tempat berguru para pendekar fisika seperti Neils Bohr, James Chadwick, dan Robert Oppenheimer.
Pada 1901 hingga 1902 ia bekerja dengan Frederick Soddy untuk membuktikan bahwa atom-atom dari sebuah unsur radioaktif akan secara spontan berubah, dengan pengeluaran sepotong atom pada kecepatan tinggi. Banyak saintis pada masa itu mencemooh gagasan itu sebagai alkimia. Mereka tetap percaya bahwa atom tidak dapat dibagi atau diubah.
Pada 1909 Rutherford mulai percobaan yang mengubah wajah fisika. Ia menemukan inti atom dan membangun model atom yang mirip dengan sistem tatasurya. Seperti planet, elektron-elektron mengorbit sebuah pusat, inti seperti matahari. Penerimaan model ini berkembang setelah dimodifikasi dengan teori kuantum dari Neils Bohr.
Untuk menghargai penelitiannya mengenai radiasi dan inti atom, Rutherford mendapatkan Hadiah Nobel bidang Kimia pada 1908. Ia diber gelar bangsawan pada 1914, Baron Rutherford of Nelson yang pertama. Ia menikah dengan Mary Newton dan dikarunia putri tunggal, Eileen. Rutherford wafat di Cambridge pada 19 Oktober 1937. Abunya dikuburkan di Westminster Abbey, di sebelah barat makam Sir Isaac Newton dan di samping Lord Kelvin.
Pada tahun 1905, Albert Einstein melakukan perubahan besar terhadap hukum-hukum fisika saat dia mengemukakan teori relativitasnya. Kini, Teori Einstein kemungkinan juga akan mengalami perubahan yang penting.
(Science Direct – Februari, 2007) Dimitri Nanopoulos, yang menjabat sebagai Profesor Tamu dalam bidang Fisika di Texas A&M University dan kepala Houston Advanced Research Center’s Group untuk Fisika Astropartikel, mengemukakan, bersama dengan sejumlah fisikawan lainnya, bahwa kecepatan cahaya yang merupakan sebuah bilangan konstan sebesar 3 x 108 m/s kemungkinan tidak benar lagi.
Pada tahun 1905, Einstein mengatakan bahwa cahaya merupakan satu-satunya objek yang memiliki kecepatan yang konstan dalam semua kerangka acuan. Ide ini merupakan batu fondasi teori relativitasnya, termasuk hukum-hukum fisika lainnya setelah saat itu.
“Jika terbukti bahwa kecepatan cahaya ternyata tidak konstan lagi, meskipun perubahan kecepatan cahaya itu sangat kecil, maka hukum-hukum fisika –termasuk relativitas itu sendiri– akan mengalami perubahan yang mendasar,” kata Nanopoulos. Nanopoulos yang juga merupakan Kepala Divisi Fisika Teoritis di Akademi Athena, adalah salah seorang di antara para fisikawan yang sedang berupaya membangun teori kuantum gravitasi, sebuah teori yang telah menjadi impian para fisikawan sejak tahun 1920-an.
Ketika sedang melakukan perhitungan-perhitungan matematis, Nanopoulos dan fisikawan Nikolaos Mavromatos dari King’s College di London serta John Ellis dari European Center for Particle Physics (CERN) di Geneva, menemukan sebuah persamaan baru untuk kecepatan cahaya, yang bergantung pada frekuensi.
“Melalui perhitungan-perhitungan kami, kami menemukan bahwa kecepatan cahaya adalah bergantung pada frekuensi,” Kata Nanopoulos. “Tetapi perubahan ini, dari nilai yang diketahui sekarang sebesar 3 x 108 m/s, hanya dapat teramati untuk cahaya yang berasal dari benda-benda astronomis yang letaknya sangat jauh dari bumi, sehingga kebergantungan terhadap frekuensi tidak teramati selama ini.”
Fisikawan saat ini sedang berupaya membangun teori kuantum gravitasi untuk menyatukan dua penemuan besar fisika dalam abad ke-20: Teori Relativitas dan Fisika Kuantum. Teori relativitas menjelaskan bagaimana ruang dan waktu saling berkaitan satu sama lain seta bagaimana gravitasi itu bekerja. Sedangkan Fisika kuantum memberikan pemerian terhadap kerja dunia mikroskopis, dimana hukum-hukum probabilitas menggantikan pandangan deterministik yang digunakan dalam menjelaskan dunia keseharian kita.
Hingga sekarang ini, fisikawan sedang mempertimbangkan sejumlah skenario untuk teori kuantum gravitasi. Namun demikian, skenario-skenario ini belum sekalipun dikonfirmasi secara eksperimen.
Hipotesis yang dikemukakan oleh Nanopoulos dan para kolaboratornya bahwa kecepatan cahaya bergantung pada frekuensinya, telah diperiksa secara eksperimental dengan teliti, dan hasil yang tealah didapatkannya beberapa waktu yang lalu memberikan sedikit harapan.
“Salah satu cara untuk menguji secara eksperimen hipotesis kami adalah dengan mempertimbangkan galaksi-galaksi atau objek-objek langit lainnya yang berada sangat jauh dari kita.” Kata Nanopoulos. “Kami lalu mengumpulkan foton-foton yang dipancarkan secara simultan dari sumber-sumber ini, kemudian kami mengamati perbedaan waktu kedatangan foton-foton ini pada sebuah detektor di bumi antara foton-foton yang memiliki frekuensi yang berbeda-beda. Foton dengan frekuensi yang lebih tinggi seharusnya datang lebih belakangan.”
Persamaan kecepatan cahaya yang bergantung pada frekuensinya ternyata juga bergantung pada konstanta gravitasional, yaitu kuantitas yang telah diketahui sejak Newton mengemukakan teori gravitasinya. Dengan menggunakan data perbedaan waktu kedatangan foton-foton dari enam sumber astronomis yang digunakan, Nanopoulos dan kolaboratornya memperkirakan batas atas untuk nilai konstanta gravitasi dari data-data tersebut, kemudian membandingkan hasilnya dengan nilai yang diharapkan.
“Kami sangat terkejut menemukan bahwa jika kita menggunakan semua data-data astronomis ini, kita akan memperoleh nilai yang sangat rasional untuk konstanta Gravitasi.” Ungkap Nanopoulos. “Itu merupakan kekagetan kami yang pertama: fakta bahwa sekumpulan data yang tampaknya tidak memiliki pengaruh apapun terhadap konstanta gravitasi, ternyata memberikan nilai yang sangat dekat dengan nilai yang kami harapkan.”
Eksperimen kedua yang memberikan harapan atas kebenaran hipotesis kebergantungan kecepatan cahaya terhadap frekuensi diberikan oleh eksperimen HEGRA (High Energy Gamma Ray Astronomy), yang sedang mendeteksi foton dari luar angkasa, dan berlokasi di La Palma, Canary Island.
Persamaan kecepatan cahaya yang bergantung pada frekuensi telah digunakan untuk memecahkan masalah yang dihadapi oleh tiga fisikawan: Tadashi Kifune, dari Universitas Tokyo di Jepang, Ray Protheroe, dari Universitas Adelaide di Australia, dan Heinrich Meyer, dari Universitas Wuppertal di Jerman. Masalah ini terjadi saat fisikawan HEGRA tersebut mendeteksi foton yang sangat energitik yang dipancarkan dari galaksi Markarian 501.
“Foton-foton yang sangat energitik ini diharapkan berinteraksi dengan foton-foton lainnya yang berenergi sangat rendah yang berasal dari radiasi latar belakang inframerah, yang merupakan radiasi yang telah ada sejak awal jagad raya ini.” Kata Nanopoulos. “Jika sebuah foton yang sangat energitik berinteraksi dengan sebuah foton yang berenergi sangat rendah ini, mereka akan memiliki jumlah energi yang cukup untuk menghasilkan sebuah pasangan elektron-antielektron.” Tetapi para fisikawan di HEGRA tidak menemukan pasangan elektron-antielektron ini, malahan mereka menemukan foton-foton yang sangat energitik. “Dengan menggunakan persamaan kecepatan cahaya yang bergantung pada frekuensi, Kifune, Protheroe, dan Meyer menemukan bahwa energi kombinasi dari masing-masing tipe foton tidak cukup untuk menghasilkan sebuah pasangan elektron-antielektron.” Tambah Nanopoulos. “Itulah sebabnya tidak terdapat pasangan elektron-antielektron yang teramati.”
Jika melalui pengamatan foton-foton yang lebih energitik, HEGRA tidak pernah mendeteksi pasangan elektron-antielektron yang diharapkan, maka ini seharusnya akan memberikan dukungan yang lebih jauh terhadap hipotesis baru yang dikemukakan oleh Nanopoulos beserta kolaboratornya ini.
“Kecepatan cahaya yang bergantung frekuensi mengubah secara drastis pandangan kita terhadap teori relativitas”, Kata Nanopoulos. “Ini juga berarti bahwa untuk pertama kalinya kita memiliki sebuah jendela kemungkinan untuk mempelajari kuantum gravitasi, dan selanjutnya berarti terbukanya studi ilmiah tentang asal-usul semesta ini. Sangat menakjubkan bahwa kami dapat memperbesar secara eksperimental efek yang sedemikian kecil ini.”
Nanopoulos selanjutnya mengatakan bahwa jika kecepatan cahaya yang bergantung frekuensi dikonfirmasi lebih jauh oleh eksperimen-eksperimen lainnya, maka teori relativitas masih tetap akan valid di bawah kondisi-kondisi tertentu.
“Tidak ada yang salah dari teori relativitas Einstein. Jika energi sebuah benda jauh lebih kecil dari 1019 massa foton atau jika jarak antara dua buah benda lebih kecil daripada jutaan tahun cahaya, persamaan Einstein masih valid.” Katanya.
Sir Isaac Newton, (4 Januari 1643 - 31 Maret 1727) merupakan seorang fisikawan, matematikawan, ahli astronomi dan juga ahli kimia yang berasal dari Inggris. Beliau merupakan pengikut aliran heliosentris dan ilmuwan yang sangat berpengaruh sepanjang sejarah, bahkan dikatakan sebagai bapak ilmu fisika modern. Dengan berbagai hasil karya ilmiah yang dicapainya, Newton menulis sebuah buku the Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, dimana pada buku tersebut dideskripsikan mengenai teori gravitasi secara umum, berdasarkan hukum gerak yang ditemukannya, dimana benda akan tertarik ke bawah karena gaya gravitasi. Bekerja sama dengan Gottfried Leibniz, Newton mengembangkan teori calculus. Newton merupakan orang pertama yang menjelaskan tentang teori gerak dan berperan penting dalam merumuskan gerakan melingkar dari hukum Kepler, dimana Newton memperluas hukum tersebut dengan beranggapan bahwa suatu orbit gerakan melingkar tidak harus selalu berbentuk lingkaran sempurna (seperti elipse, hiperbola dan parabola). Newton menemukan spektrum warna ketika melakukan percobaan dengan melewati sinar putih pada sebuah prisma, dia juga percaya bahwa sinar merupakan kumpulan dari partikel-partikel. Newton juga mengembangkan hukum tentang pendinginan yang di dapatkan dari teori binomial, dan menemukan sebuah prinsip momentum dan angular momentum. Biografi
Masa-masa Awal Newton dilahirkan di Woolsthorpe-by-Colsterworth, hamlet di county Lincolnshire lahir secara prematur, dimana saat itu bayi prematur tidak diharapkan kehadirannya di dunia. Ayahnya, Isaac, meninggal tiga bulan sebelum kelahiran Newton, dan dua tahun kemudian ibunya, Hannah Ayscough Newton, menikah dengan lelaki lain dan meninggalkan Newton dengan neneknya. Newton merupakan kanak-kanak pintar. Berdasarkan pernyataan E.T. Bell (1937, Simon and Schuster) dan H. Eves: Newton memulai sekolah saat tinggal bersama neneknya di desa dan kemudian dikirimkan ke sekolah bahasa di daerah Grantham dimana dia akhirnya menjadi anak terpandai di sekolahnya. Saat bersekolah di Grantham dia tinggal di-kost milik apoteker lokal yang bernama William Clarke. Sebelum meneruskan kuliah di Universitas Cambridge pada usia 19, Newton sempat menjalin kasih dengan adik angkat William Clarke, Anne Storer. Saat Newton memfokuskan dirinya pada pelajaran, kisah cintanya dengan menjadi semakin tidak menentu dan akhirnya Storer menikahi orang lain. Banyak yang menegatakan bahwa dia, Newton, selalu mengenang kisah cintanya walaupun selanjutnya tidak pernah disebutkan Newton memiliki seorang kekasih dan bahkan pernah menikah. Sejak usia 12 hingga 17 tahun, Newton mengenyam pendidikan di sekolah The Kings School yang terletak di Grantham (tanda tangannya masih terdapat di perpustakaan sekolah). Keluarganya mengeluarkan Newton dari sekolah dengan alasan agar dia menjadi petani saja, bagaimanapun Newton terlihat tidak menyukai pekerjaan barunya. Tapi pada akhirnya setelah meyakinkan keluarga dan ibunya dengan bantuan paman dan gurunya, Newton dapat menamatkan sekolah pada usia 18 tahun dengan nilai yang memuaskan. Daftar karya Newton • Method of Fluxions (1671) • De Motu Corporum (1684) • Philosophiae Naturalis Principia Mathematica (1687) • Opticks (1704) • Reports as Master of the Mint (1701-1725) • Arithmetica Universalis (1707) • An Historical Account of Two Notable Corruptions of Scripture(1754)
Albert Einstein (14 Maret 1879–18 April 1955) adalah seorang ilmuwan fisika teoretis yang dipandang luas sebagai ilmuwan terbesar dalam abad ke-20. Dia mengemukakan teori relativitas dan juga banyak menyumbang bagi pengembangan mekanika kuantum, mekanika statistik, dan kosmologi. Dia dianugerahi Penghargaan Nobel dalam Fisika pada tahun 1921 untuk penjelasannya tentang efek fotoelektrik dan "pengabdiannya bagi Fisika Teoretis".
Setelah teori relativitas umum dirumuskan, Einstein menjadi terkenal ke seluruh dunia, pencapaian yang tidak biasa bagi seorang ilmuwan. Di masa tuanya, keterkenalannya melampaui ketenaran semua ilmuwan dalam sejarah, dan dalam budaya populer, kata Einstein dianggap bersinonim dengan kecerdasan atau bahkan jenius. Wajahnya merupakan salah satuyang paling dikenal di seluruh dunia.
Pada tahun 1999, Einstein dinamakan "Orang Abad Ini" oleh majalah Time. Kepopulerannya juga membuat nama "Einstein" digunakan secara luas dalam iklan dan barang dagangan lain, dan akhirnya "Albert Einstein" didaftarkan sebagai merk dagang. Untuk menghargainya, sebuah satuan dalam fotokimia dinamai einstein, sebuah unsur kimia dinamai einsteinium, dan sebuah asteroid dinamai 2001 Einstein.
1. Masa muda dan universitas
Einstein dilahirkan di Ulm di Württemberg, Jerman; sekitar 100 km sebelah timur Stuttgart. Bapaknya bernama Hermann Einstein, seorang penjual ranjang buluyang kemudian menjalani pekerjaan elektrokimia, dan ibunya bernama Pauline. Mereka menikah di Stuttgart-Bad Cannstatt. Keluarga mereka keturunan Yahudi; Albert disekolahkan di sekolah Katholik dan atas keinginan ibunya dia diberi pelajaran biola. Pada umur lima, ayahnya menunjukkan kompas kantung, dan Einstein menyadari bahwa sesuatu di ruangyang "kosong" ini beraksi terhadap jarum di kompas tersebut; dia kemudian menjelaskan pengalamannya ini sebagai salah satu saat yang paling menggugah dalam hidupnya. Meskipun dia membuat model dan alat mekanik sebagai hobi, dia dianggap sebagai pelajar yang lambat, kemungkinan disebabkan oleh dyslexia, sifat pemalu, atau karena struktur yang jarang dan tidak biasa pada otaknya (diteliti setelah kematiannya).
Dia kemudian diberikan penghargaan untuk teori relativitasnya karena kelambatannya ini, dan berkata dengan berpikir dalam tentang ruang dan waktu dari anak-anak lainnya, dia mampu mengembangkan kepandaianyang lebih berkembang. Pendapat lainnya, berkembang belakangan ini, tentang perkembangan mentalnya adalah dia menderita Sindrom Asperger, sebuah kondisiyang berhubungan dengan autisme. Einstein mulai belajar matematika pada umur dua belas tahun. Ada gosip bahwa dia gagal dalam matematika dalam jenjang pendidikannya, tetapi ini tidak benar; penggantian dalam penilaian membuat bingung pada tahun berikutnya. Dua pamannya membantu mengembangkan ketertarikannya terhadap dunia intelek padamasa akhir kanak-kanaknya dan awal remaja dengan memberikan usulan dan buku tentang sains dan matematika. Pada tahun 1894, dikarenakan kegagalan bisnis elektrokimia ayahnya, Einstein pindah dari Munich ke Pavia, Italia (dekat Milan). Albert tetap tinggal untuk menyelesaikan sekolah, menyelesaikan satu semester sebelum bergabung kembali dengan keluarganya di Pavia. Kegagalannya dalam seni liberal dalam tes masuk Eidgenössische Technische Hochschule (Institut Teknologi Swiss Federal, di Zurich) pada tahun berikutnya adalah sebuah langkah mundur;j dia oleh keluarganya dikirim ke Aarau, Swiss, untuk menyelesaikan sekolah menengahnya, di mana dia menerima diploma pada tahun 1896, Einstein beberapa kali mendaftar di Eidgenössische Technische Hochschule. Pada tahun berikutnya dia melepas kewarganegaraan Württemberg, dan menjadi tak bekewarganegaraan.
Pada 1898, Einstein menemui dan jatuh cinta kepada Mileva Maric, seorang Serbia yang merupakan teman kelasnya (juga teman Nikola Tesla). Pada tahun 1900, dia diberikan gelar untuk mengajar oleh Eidgenössische Technische Hochschule dan diterima sebagai warga negar Swiss pada 1901. Selamamasa ini Einstein mendiskusikan ketertarikannya terhadap sains kepada teman-teman dekatnya, termasuk Mileva. Dia dan Mileva memiliki seorang putri bernama Lieserl, lahir dalam bulan Januari tahun 1902. Lieserl, pada waktu itu, dianggap tidak legal karena orang tuanya tidak menikah.
2. Kerja dan Gelar Doktor
Pada saat kelulusannya Einstein tidak dapat menemukan pekerjaan mengajar, keterburuannya sebagai orang muda yang mudah membuat marah professornya. Ayah seorang teman kelas menolongnya mendapatkan pekerjaan sebagai asisten teknik pemeriksa di Kantor Paten Swiss dalah tahun 1902. Di sana, Einstein menilai aplikasi paten penemu untuk alatyang memerlukan pengatahuan fisika. Dia juga belajar menyadari pentingnya aplikasi dibanding dengan penjelasan yang buruk, dan belajar dari direktur bagaimana "menjelaskan dirinya secara benar". Dia kadang-kadang membetulkan desain mereka dan juga mengevaluasi kepraktisan hasil kerja mereka. Einstein menikahi Mileva pada 6 Januari 1903. Pernikahan Einstein dengan Mileva, seorang matematikawan, adalah pendamping pribadi dan kepandaian; Pada 14 Mei 1904, anak pertama dari pasangan ini, HansAlbert Einstein , lahir. Pada 1904, posisi Einstein di Kantor Paten Swiss menjadi tetap. Dia mendapatkan gelar doktor setelah menyerahkan thesis "Eine neue Bestimmung der Moleküldimensionen" ("On a new determination of molecular dimensions") dalam tahun 1905 dari Universitas Zürich.
Di tahun yang sama dia menulis empat artikel yang memberikan dasar fisika modern, tanpa banyak sastra sains yang dapat ia tunjuk atau banyak kolega dalam sains yang dapat ia diskusikan tentang teorinya. Banyak fisikawan setuju bahwa ketiga thesis itu (tentang gerak Brownian), efek fotoelektrik, dan relativitas spesial) pantas mendapat Penghargaan Nobel. Tetapi hanya thesis tentang efek fotoelektrikyang mendapatkan penghargaan tersebut. Ini adalah sebuah ironi, bukan hanya karena Einstein lebih tahu banyak tentang relativitas, tetapijuga karena efek fotoelektrik adalah sebuah fenomena kuantum, dan Einstein menjadi terbebas dari jalan dalam teori kuantum. Yang membuat thesisnya luar biasa adalah, dalam setiap kasus, Einstein dengan yakin mengambil ide dari teori fisika ke konsekuensi logis dan berhasil menjelaskan hasil eksperimenyang membingungkan para ilmuwan selama beberapa dekade. Dia menyerahkan thesis-thesisnya ke "Annalen der Physik". Mereka biasanya ditujukan kepada "Annus Mirabilis Papers" (dari Latin: Tahun luar biasa). Persatuan Fisika Murni dan Aplikasi (IUPAP) merencanakan untuk merayakan 100 tahun publikasi pekerjaan Einstein di tahun 1905 sebagai Tahun Fisika 2005.
3. Gerakan Brownian
Di artikel pertamanya di tahun 1905 bernama "On the Motion—Required by the Molecular Kinetic Theory of Heat—of Small Particles Suspended in a Stationary Liquid", mencakup penelitian tentang gerakan Brownian. Menggunakan teori kinetik cairanyang pada saat itu kontroversial, dia menetapkan bahwa fenomena, yang masih kurang penjelasan yang memuaskan setelah beberapa dekade setlah ia pertama kali diamati, memberikan bukti empirik (atas dasar pengamatan dan eksperimen) kenyataan pada atom. Danjuga meminjamkan keyakinan pada mekanika statistika, yang pada saat itu juga kontroversial. Sebelum thesis ini, atom dikenal sebagai konsep yang berguan, tetapi fisikawan dan kimiawan berdebat dengan sengit apakah atom benar suatu benda yang nyata. Diskusi statistik Einstein tentang kelakuan atom memberikan pelaku eksperimen sebuah cara untuk menghitung atom hanya dengan melihat melalui mikroskop biasa. Wilhelm Ostwald, seorang pemimpin sekolah anti-atom, kemudian memberitahu Arnold Sommerfeld bahwa ia telah berkonversi kepada penjelasan komplit Einstein tentang gerakan Brownian.
