Kimia; Teori, Hukum dan Problem Solver




Kimia merupakan ilmu yang mempelajari tentang suatu material dan perubahan-perubahannya. Baik itu perubahan kimia maupun fisika. Kimia terjadi di sekitar kita sepanjang waktu, and it’s important there is no doubt about that; tidak ada keraguan tentangnya.
                Salah satu hal yang paling fenomenal dalam kimia adalah kejadian di lingkungan sekitar. Bart Eklund, seorang pakar atmosfer kimia, Radian Corporation di Austin, Texas, telah berkecimpung dalam bidangnya dengan beberapa pengalaman hebatnya. Seperti menghabiskan musim salju selama sebulan untuk menyampling udara di Grand Tetons; mengambil sampel bebatuan di tanah Death Valley Monumen, California, bekerja di lapangan di bawah suhu 100°F dengan menggunakan 2 sarung tangan, bantuan alat pernafasan dan kostum berlapis karet. Karirnya menginformasikan bahwa bagaimana kimiawan membantu menyelesaikan permasalahan lingkungan.
                Fenomena lainnya yakni dalam kasus gas kloroflorokarbon (CFCs). Gas ini merupakan gas ajaib yang diaplikasikan dalam pendingin kulkas atau air conditioning (AC). Sampai pada suatu saat, CFCs berubah menjadi suatu hal yang membahayakan bumi. Dalam konsentrasi yang tinggi, energi matahari akan melepaskan atom klorin pada CFCs dan atom klorin tersebut akan mendekomposisikan lapisan ozon di bumi. Akibatnya ozon yang seharusnya menjaga atmosfer bumi tetap seimbang, tidak lagi bekerja pada tempatnya. Musim tak lagi teratur dan timbul permasalahan alam lainnya. Berdasarkan hal ini, perusahaan kimia atau industri kimia dimulai untuk memikirkan solusi atas problem lingkungan tersebut.
                Kimia membantu kita memahami fenomena alam.  Kayu terbakar di udara, pembentukan air, telur dan baking soda dalam suatu adonan kue, baja yang bisa dibentuk mobil dan seluruh kejadian alam lainnya. Kita akan mengerti alam dan mengambil manfaat di dalamnya.
                Kimia sebagai problem solver, tentunya tidak terlepas dari pendekatan ilmiah. Pemecah masalah akan selalu mencari cara terbaik dan memerlukan beberapa proses yang tepat. Bagaimana caranya?:
1.                   Pertama, kenali sebuah permasalahan dengan sejelas-jelasnya. Mencari informasi terkait atau sesuatu yang terjadi dengannya. Dalam bidang sains, kita sebut dengan melakukan observasi. Kita bisa membuat observasi dengan mengambil data kualitatif,semisal langit berwarna biru, air adalah cairan atau data kuantitatif semisal air mendidih pada suhu 100°C.
2.                   Kedua, fokuskan pada solusi yang memungkinkan atau penjelasan terhadap observasi yang telah dibuat. Kita sebut saja sebagai hipotesis.
3.                   Ketiga, putuskan manakah solusi atau penjelasan terbaik yang masuk akal. Untuk mengetahui hal ini kita harus melakukan proses searching dengan melakukan eksperimen.

Untuk mendapatkan suatu jawaban, kita harus melakukan percobaan dengan berulang-ulang. Ketika kita sudah menemukan suatu hipotesa yang cocok dengan beberapa observasi kita, maka jadilah ia sebuah teori. Teori berbeda lagi dengan observasi. Jika observasi adalah suatu pengamatan suatu kejadian, maka teori adalah suatu interpretasi penjelasan mengapa suatu kejadian itu bisa terjadi. Teori bisa berubah sewaktu-waktu berdasarkan informasi yang memungkinkan. Intinya, kita tidak berhenti bertanya hanya karena kita telah menemukan teori atas kejadian tertentu.  Kita bisa melanjutkan eksperimen untuk memperbaiki teori dan menghasilkan sebuah jawaban kita sesuai prediksi kita sebelumnya.
Jadi kalau saya gambarkan kronologinya seperti ini, dari observasi -> hopitesis -> eksperimen. Dari ketiga proses ini bisa menghasilkan suatu teori dan hukum. Teori bisa menghasilkan suatu prediksi baru yang harus dibuktikan dengan eksperimen baru dan menghasilkan suatu teori termodifikasi dari teori sebelumnya.
Hukum bisa diciptakan atas dasar beberapa hasil observasi yang sama pada suatu sistem yang berbeda. Misalnya, perubahan kimia suatu zat menunjukkan massa total material tersebut sama sebelum dan sesudah perubahan. Zat tersebut berlaku umum. Hal ini disebut dengan hukum konservasi massa.
Kita harus bisa membedakan antara hukum (law) dan teori. Hukum adalah kumpulan dari beberapa observasi suatu kejadian, sedangkan teori adalah penjelasan kejadian tersebut. Hukum menjelaskan apa yang terjadi, teori adalah menjelaskan kenapa hal itu terjadi.
                Ilmuwan juga manusia. Mereka punya praanggapan, salah dalam menginterpretasi data, mereka juga bisa kehilangan objektivitas dan bermain dalam dunia politik. Sains terdorong oleh beberapa hal; suatu alasan, anggaran, atas dasar peperangan dan kepercayaan suatu agama. Galileo, misalnya, dipaksa mengakui kesalahan observasi astronominya di hadapan golongan agamis yang kuat. Lavoisier, bapak kimia modern, dipancung karena affiliasi politiknya. Dan kemajuan yang hebat tentang pupuk kimia nitrogen dihasilkan dari keinginan untuk memproduksi bahan peledak dalam melawan peperangan. Kemajuan sains lebih sering dihambat oleh kelemahan  manusia dan institusinya sendiri dari pada keterbatasan alat pendukungnya. Jadi, metode ilmiah hanya akan efektif sebagaimana manusia menggunakannya dan tidak secara otomatis menghasilkan suatu progress.
                Jika ilmuwan (kimia) dianggap sebagai pemikir, bukan hanya memikirkan masalah teori tanpa praktisi yang benar. Berpikir artinya mempraktekkan, melakukan uji pengulangan dan eksperimen dengan proses yang ilmiah serta hasil yang diperoleh diuji secara ilmiah dan diterima oleh khalayak luas. Tugas seorang ilmuwan adalah melakukan improvisasi, pengembangan atau pembuktian dan inovasi atas suatu teori dan fenomena alam berdasarkan ilmu yang digelutinya.

Komentar