Hubungan Fisika dan Matematika

    
Banyak orang kurang menyenangi pelajaran fisika karena ada matematikanya. Matematikanya aja udah rumit apalagi ditambah fisikanya yang begitu banyak rumus-rumusnya ... Wow deh pokoknya...

Tetapi setidaknya sebelum kita antipati (atau meskipun sudah mulai antipati), tetap perlu mengetahui kebenaran mengenai hubungan yang akrab antara ilmu fisika dan ilmu matematika.

Apakah Fisika adalah matematik terapan? Ataukah Matematika sebenarnya berasal dari fisika? Mengapa banyak fisikawan juga ahli matematika yang handal? Apa sebenarnya hubungan antara Fisika dengan Matematika? 

Yah, boleh dikatakan seperti ini :

Menurut saya, Fisika adalah ilmu yang mempelajari keteraturan alam semesta dan sebisa mungkin memanfaatkan keteraturan ini untuk dua hal, yaitu menemukan keteraturan lainnya di alam semesta yang belum ditemukan dan memanfaatkan keteraturan yang telah ditemukan untuk menjadi bermanfaat bagi kehidupan manusia. Saya sendiri beranggapan Fisika adalah tarian kehidupan ilmiah yang digelar Sang Pencipta semesta dengan segala kuasa dan kesempurnaanNya.

Tanpa ada penemuan tentang keteraturan lensa, maka tidak mungkin di temukan planet-planet, tanpa ditemukannya planet-planet, tidak mungkin ditemukan Hukum-hukum Kepler, tanpa ditemukan Hukum Kepler, maka tidak mungkin ditemukan hal-hal penting lainnya di tata surya, dan hal-hal ini masih terus berlanjut, keteraturan yang telah ditemukan akan menjadi dasar untuk menemukan keteraturan-keteraturan lainnya.

Juga tanpa ditemukannya keteraturan lensa, maka tidak mungkin ditemukan mikroskop, tanpa mikroskop, maka dunia renik akan tertutup sama sekali, artinya karena mikroskoplah dapat ditemukan berbagai penyakit dan pencegahannya, cara kerja sel manusia, zat-zat yang penting dalam kehidupan, dll. Jadi, penemuan keteraturan alam semesta akan menghasilkan manfaat yang besar bagi manusia ketika manusia memanfaatkan keteraturan tersebut.  

Contoh-contoh yang disebutkan masih sangat banyak. Tanpa mengenal persamaan Maxwell tentang gelombang elektromagnetik, maka bagaimana bisa ada televisi, radio, HP, bluetooth, dll. Darimanakah ditemukannya persamaan Maxwell? Tentu dari keteraturan alam sebelumnya yang ditemukan, misalnya Hukum Coulomb, Hukum Gauss, Hukum Ampere, Hukum Faraday, Hukum Biot Savart, dll ...

Inilah cara saya memahami ilmu fisika. Jadi, fisika itu penemuan akan keteraturan alam. Bagaimanakah cara mengungkapkan keteraturan alam itu? Sangat sulit mengemukakan keteraturan alam jika memakai hanya kata-kata saja. Keteraturan harus dapat diwujudkan, dibuktikan dengan kaidah ilmiah, dicatat, dirumuskan agar mudah dipahami dan dikembangkan nantinya.

Misalnya keteraturan alam mengenai percepatan. Penjabaran kata-katanya adalah : Percepatan adalah perubahan kecepatan terhadap perubahan waktu. Bagaimana menjabarkan kalimat tersebut? bagaimana menerapkan konsep percepatan pada benda yang bergerak? Tentu kita akan menemui kesulitan yang besar disini. Tetapi jika kita memanfaatkan persamaan matematis, maka semuanya terlihat menjadi lebih mudah, percepatan dilambangkan dengan a, maka a = dv/dt. Menerapkan konsep percepatan pada berbagai kasus menjadi mudah dengan adanya persamaan tersebut.

Boleh dikatakan bahwa keteraturan alam yang diutarakan memakai matematika akan menjadi lebih bermanfaat ketika akan memakai keteraturan alam itu pada berbagai kasus/peristiwa. Jadi bisa juga dikatakan fisika adalah menjabarkan keteraturan alam dalam persamaan-persamaan matematik sehingga kedua tujuan utama ilmu fisika (menemukan keteraturan yang lainnya dan memanfaatkan keteraturan tersebut pada kehidupan) dapat dicapai dengan lebih mudah.

Yang paling penting disini bukanlah persamaan matematiknya, tetapi pemahaman kita akan konsep fisikanya, karena matematiknya adalah pengutaraan konsepnya. Seseorang yang memahami matematika akan kesulitan dalam memahami fisika, tetapi orang yang memahami fisika harus memahami matematika sehingga akan dapat menjabarkan pemahamannya dalam bentuk matematis yang memudahkan. Boleh saya beranggapan orang yang pandai Fisika pasti pandai juga dalam matematikanya, tetaoi belum tentu bisa dibalik kasusnya. Apa gunanya kita bisa matematika tetapi tidak memahami keteraturan alamnya (fisikanya) ?

Matematika memang bisa berjalan sendiri tanpa ilmu fisika, tetapi tanpa ilmu fisika, matematik akan kehilangan tujuan selain dari kesenangan untuk mengolah angka-angka, logika dan pikiran. Matematika akan menjadi bermakna ketika matematika dapat menjadi alat bantu untuk mengutarakan konsep-konsep dan keteraturan alam ini. Untuk diimplementasikan dalam perwujudan kesejahteraan kehidupan, melalui alat-alat yang membantu kenyamanan manusia.

Fisika tidak mungkin berjalan tanpa matematika, karena konsep tentang alam ini tidak akan bisa diutarakan dan dimanfaatkan dengan baik tanpa matematika. Melihat hal ini mungkin akan mengingatkan kita akan pameo yang beredar di kalangan siswa: Jago matematik belum tentu jago fisika, tapi kalo jago fisika pasti jago juga matematiknya.

Sekedar pendapat dari seorang guru fisika yang menyenangi ilmu fisika tetapi dituntut juga untuk memahami matematika, he he he ...