Sebelum membahas sistim pembangkit listrik tenaga surya

Pertama-tama akan dijelaskan secara singkat komponen penting dalam sistim ini yang berfungsi sebagai perubah energi cahaya matahari menjadi energi listrik. Listrik tenaga matahari dibangkitkan oleh komponen yang disebut solar cell yang besarnya sekitar 10 ~ 15 cm persegi. Komponen ini mengkonversikan energi dari cahaya matahari menjadi energi listrik. Solar cell merupakan komponen vital yang umumnya terbuat dari bahan semikonduktor. multicrystalline silicon adalah bahan yang paling banyak dipakai dalam industri solar cell. Multicrystalline dan monocrystalline silicon menghasilkan efisiensi yang relativ lebih tinggi daripada amorphous silicon.

Sedangkan amorphus silicon dipakai karena biaya yang relativ lebih rendah. Selain dari bahan nonorganik diatas dipakai pula molekul-molekul organik walaupun masih dalam tahap penelitian.Sebagai salah satu ukuran performansi solar cell adalah efisiensi. Yaitu prosentasi perubahan energi cahaya matahari menjadi energi listrik. Efisiensi dari solar cell yang sekarang diproduksi sangat bervariasi. Monocrystalline silicon mempunyai efisiensi 12~15 %. Multicrystalline silicon mempunyai efisiensi 10~13 %. Amorphous silicon mempunyai efisiensi 6~9 %. Tetapi dengan penemuan metode-metode baru sekarang efisiensi dari multicrystalline silicon dapat mencapai 16.0 % sedangkan monocrystalline dapat mencapai lebih dari 17 %. Bahkan dalam satu konferensi pada September 2000, perusahaan Sanyo mengumumkan bahwa mereka akan memproduksi solar cell yang mempunyai efisiensi sebesar 20.7 %. Ini merupakan efisiensi yang terbesar yang pernah dicapai.Tenaga listrik yang dihasilkan oleh satu solar cell sangat kecil maka beberapa solar cell harus digabungkan sehingga terbentuklah satuan komponen yang disebut module. Produk yang dikeluarkan oleh industri-industri solar cell adalah dalam bentuk module ini.Pada applikasinya, karena tenaga listrik yang dihasilkan oleh satu module masih cukup kecil (rata-rata maksimum tenaga listrik yang dihasilkan 130 W) maka dalam pemanfaatannya beberapa module digabungkan dan terbentuklah apa yang disebut array. Sebagai contoh untuk menghasilkan listrik sebesar 3 kW dibutuhkan array seluas kira-kira 20 ~ 30 meter persegi. Secara lebih jelas lagi, dengan memakai module produksi Sharp yang bernomor seri NE-J130A yang mempunyai efisiensi 15.3% diperlukan luas 23.1m2 untuk menghasilkan listrik sebesar 3.00 kW. Besarnya kapasitas PLTS yang ingin dipasang menambah luas area pemasangan.

SOLAR CELL

sejarah solar cell

Tenaga listrik dari cahaya matahari pertama kali ditemukan oleh Alexandre – Edmund Becquerel seorang ahli fisika Perancis pada tahun 1839. Temuannya ini merupakan cikal bakal teknologi solar cell. Percobaannya dilakukan dengan menyinari 2 elektrode dengan berbagai macam cahaya. Elektrode tersebut di balut (coated) dengan bahan yang sensitif terhadapcahaya, yaitu AgCl dan AgBr dan dilakukan pada kotak hitam yang dikelilingi dengan campuran asam. Dalam percobaanya ternyata tenaga listrik meningkat manakala intensitascahaya meningkat. Selanjutnya penelitian dari Bacquerel dilanjutkan oleh peneliti-peneliti lain. Tahun 1873 seorang insinyur Inggris Willoughby Smith menemukan Selenium sebagai suatu elemen photo conductivity. Kemudian tahun 1876, William Grylls dan Richard Evans Day membuktikan bahwa Selenium menghasilkan arus listrik apabila disinari dengan cahaya matahari. Hasil penemuan mereka menyatakan bahwa Selenium dapat mengubah tenaga matahari secara langsung menjadi listrik tanpa ada bagian bergerak atau panas. Sehingga disimpulkan bahwa solar cell sangat tidak efisien dan tidak dapat digunakan untuk menggerakkan peralatan listrik.

Tahun 1894 Charles Fritts membuat Solar Cell pertama yang sesungguhnya yaitu suatu bahan semi conductor (selenium) dibalut dengan lapisan tipis emas. Tingkat efisiensi yang dicapai baru 1% sehingga belum juga dapat dipakai sebagai sumber energi, namun kemudian dipakai sebagai sensor cahaya. Tahun 1905 Albert Einstein mempublikasikan tulisannya mengenai photoelectric effect. Tulisannya ini mengungkapkan bahwa cahaya terdiri dari paket-paket atau “quanta of energi” yang sekarang ini lazim disebut “photon.” Teorinya ini sangat sederhana tetapi revolusioner. Kemudian tahun 1916 pendapat Einstein mengenai photoelectric effect dibuktikan oleh percobaan Robert Andrew Millikan seorang ahli fisika berkebangsaan Amerika dan ia mendapatkan Nobel Prize untuk karya photoelectric effect. Tahun 1923 Albert Einstein akhirnya juga mendapatkan Nobel Prize untuk teorinya yang menerangkan photoelectric effect yang dipublikasikan 18 tahun sebelumnya.

Hingga tahun 1980 an efisiensi dari hasil penelitian terhadap solar cell masih sangat rendah sehingga belum dapat digunakan sebagai sumber daya listrik. Tahun 1982, Hans Tholstrup seorang Australia mengendarai mobil bertenaga surya pertama untuk jarak 4000 km dalam waktu 20 hari dengan kecepatan maksimum 72 km/jam. Tahun 1985 University of South Wales Australia memecahkan rekor efisiensi solar cell mencapai 20% dibawah kondisi satu cahaya matahari. Tahun 2007 University of Delaware berhasil menemukan solar cell technology yang efisiensinya mencapai 42.8% Hal ini merupakan rekor terbaru untuk “thin film photovoltaicsolar cell.” Perkembangan dalam riset solar cell telah mendorong komersialisasi dan produksi solar cell untuk penggunaannya sebagai sumber daya listrik.

CARA KERJA PLTS

KONSEP KERJA SISTEM PLTS

Pembangkit listrik tenaga surya itu konsepnya sederhana. Yaitu mengubah cahaya matahari menjadi energi listrik. Cahaya matahari merupakan salah satu bentuk energi dari sumber daya alam. Sumber daya alam matahari ini sudah banyak digunakan untuk memasok daya listrik di satelit komunikasi melalui sel surya. 

Sel surya ini dapat menghasilkan energi listrik dalam jumlah yang tidak terbatas langsung diambil dari matahari, tanpa ada bagian yang berputar dan tidak memerlukan bahan bakar. Sehingga sistem sel surya sering dikatakan bersih dan ramah lingkungan. Badingkan dengan sebuah generator listrik, ada bagian yang berputar dan memerlukan bahan bakar untuk dapat menghasilkan listrik. Suaranya bising. Selain itu gas buang yang dihasilkan dapat menimbulkan efek gas rumah kaca (green house gas) yang pengaruhnya dapat merusak ekosistem planet bumi kita. Sistem sel surya yang digunakan di permukaan bumi terdiri dari panel sel surya, rangkaian kontroler pengisian (charge controller),

dan aki (batere) 12 volt yang maintenance free. Panel sel surya merupakan modul yang terdiri beberapa sel surya yang digabung dalam hubungkan seri dan paralel tergantung ukuran dan kapasitas yang diperlukan. Yang sering digunakan adalah modul sel surya 20 watt atau 30 watt. Modul sel surya itu menghasilkan energi listrik yang proporsional dengan luas permukaan panel yang terkena sinar matahari. Rangkaian kontroler pengisian aki dalam sistemsel surya itu merupakan rangkaian elektronik yang mengatur proses pengisian akinya. Kontroler ini dapat mengatur tegangan aki dalam selang tegangan 12 volt plus minus 10 persen. Bila tegangan turun sampai 10,8 volt, maka kontroler akan mengisi aki dengan panelsurya sebagai sumber dayanya. Tentu saja proses pengisian itu akan terjadi bila berlangsung pada saat ada cahaya matahari. Jika penurunan tegangan itu terjadi pada malam hari, maka kontroler akan memutus pemasokan energi listrik. Setelah proses pengisian itu berlangsung selama beberapa jam, tegangan aki itu akan naik. Bila tegangan aki itu mencapai 13,2 volt, maka kontroler akan

menghentikan proses pengisian aki itu. Rangkaian kontroler pengisian itu sebenarnya mudah untuk dirakit sendiri. Tapi, biasanya rangkaian kontroler ini sudah tersedia dalam keadaan jadi di pasaran. Memang harga kontroler itu cukup mahal kalau dibeli sebagai unit tersendiri. Kebanyakan sistem sel surya itu hanya dijual dalam bentuk paket lengkap yang siap pakai.

Jadi, sistem sel surya dalam bentuk paket lengkap itu jelas lebih murah dibandingkan dengan bila merakit sendiri. Biasanya panel surya itu letakkan dengan posisi statis menghadap matahari. Padahal bumi itu bergerak mengelilingi matahari. Orbit yang ditempuh bumi berbentuk elip dengan matahari berada di salah satu titik fokusnya. Karena matahari bergerak membentuk sudut selalu berubah, maka dengan posisi panel surya itu yang statis itu tidak akan diperoleh energi listrik yang optimal. Agar dapat terserap secara maksimum, maka sinar matahari itu harus diusahakan selalu jatuh tegak lurus pada permukaan panel surya. Jadi, untuk mendapatkan energi listrik yang optimal, sistem sel surya itu masih harus dilengkapi pula dengan rangkaian kontroler optional untuk mengatur arah permukaan panel surya agar selalu menghadap matahari sedemikian rupa sehingga sinar mahatari jatuh hampir tegak lurus pada panel suryanya. Kontroler seperti ini dapat dibangun, misalnya, dengan menggunakan mikrokontroler 8031. Kontroler ini tidak sederhana, karena terdiri dari bagian perangkat keras dan bagian perangkat lunak. Biasanya, paket sistem sel surya yang lengkap belum termasuk kontroler untuk menggerakkan panel surya secara otomatis supaya sinar matahari jatuh tegak lurus.

Komponen utama sistem surya fotovoltaik adalah modul yang merupakan unit rakitan beberapa sel surya fotovoltaik. Untuk membuat modul fotovoltaik secara pabrikasi bisa menggunakan teknologi kristal dan thin film. Modul fotovoltaik kristal dapat dibuat dengan teknologi yang relatif sederhana, sedangkan untuk membuat sel fotovoltaik diperlukan teknologi tinggi.

Modul fotovoltaik tersusun dari beberapa sel fotovoltaik yang dihubungkan secara seri dan paralel. Biaya yang dikeluarkan untuk membuat modul sel surya yaitu sebesar 60% dari biaya total. Jadi, jika modul sel surya itu bisa diproduksi di dalam negeri berarti akan bisa menghemat biaya pembangunan PLTS. Untuk itulah, modul pembuatan sel surya di Indonesia tahap pertama adalah membuat bingkai (frame), kemudian membuat laminasi dengan sel-sel yang masih diimpor. Jika permintaan pasar banyak maka pembuatan sel dilakukan di dalam negeri. Hal ini karena teknologi pembuatan sel surya dengan bahan silikon single dan poly cristal secara teoritis sudah dikuasai. Dalam bidang fotovoltaik yang digunakan pada PLTS, Indonesia ternyata telah melewati tahapan penelitian dan pengembangan dan sekarang menuju tahapan pelaksanaan dan instalasi

Teknologi ini cukup canggih dan keuntungannya adalah harganya murah, bersih, mudah dipasang dan dioperasikan dan mudah dirawat. Sedangkan kendala utama yang dihadapi dalam pengembangan energi surya fotovoltaik adalah investasi awal yang besar dan harga per kWh listrik yang dibangkitkan relatif tinggi, karena memerlukan subsistem yang terdiri atas baterai, unit pengatur dan inverter sesuai dengan kebutuhannya.

Bahan sel surya sendiri terdiri kaca pelindung dan material adhesive transparan yang melindungi bahan sel surya dari keadaan lingkungan, material anti-refleksi untuk menyerap lebih banyak cahaya dan mengurangi jumlah cahaya yang dipantulkan, semi­konduktor P-type dan N-type (terbuat dari campuran Silikon) untuk menghasilkan medan listrik, saluran awal dan saluran akhir (tebuat dari logam tipis) untuk mengirim elektron ke perabot listrik. Cara kerja sel surya sendiri sebenarnya identik dengan piranti semikonduktor dioda. Ketika cahaya bersentuhan dengan sel surya dan diserap oleh bahan semi-konduktor, terjadi pelepasan elektron. Apabila elektron tersebut bisa menempuh perjalanan menuju bahan semi-konduktor pada lapisan yang berbeda, terjadi perubahan sigma gaya-gaya pada bahan. Gaya tolakan antar bahan semi-konduktor, menyebabkan aliran medan listrik. Dan menyebabkan elektron dapat disalurkan ke saluran awal dan akhir untuk digunakan pada perabot listrik.

James Dyson, penemu vacuum cleaners tanpa kantong, kini telah mempunyai penemuan baru: kipas angin tanpa baling-baling. Kipas angin ini mendorong 119 galon udara perdetik. Tidak seperti kipas angin biasa yang mengandalkan baling-baling yang berputar untuk “menangkap” udara dan menghembuskannya ke depan, teknologi kipas angin tanpa baling-baling ini menggunakan prinsip aliran udara model seperti sayap pesawat terbang.

Udara ditarik masuk ke dalam dasar silinder mesin oleh sebuah motor kecil, kemudian alat pendorong motor itu mendorong udara ke dalam lubang yang berongga dan kemudian lewat sebuah celah, menyapu seluruh bagian lubang. Udara kemudian dipercepat alirannya melalui sebuah lingkaran besar, yang disebut loop amplifier. Video ini mengilustrasikan teknologi aliran udara tersebut :

Mengunakan teknologi ‘Air Multiplier’, udara didorong maju ke depan melalui hembusan udara dari belakang dan dari sisi samping. Walaupun tanpa baling-baling, aliran udara yang lembut dapat dihasilkan.

cara kerja kipas angin tanpa baling baling

Ada beberapa keuntungan-keuntungan di dalam menggunakan teknologi ‘Air Multiplier’:

- Karena tidak ada bagian yang berputar kencang (yang dapat berbahaya jika disentuh), maka tidak perlu ada kawat pelindung.

- Tidak perlu sering-sering dibersihkan karena tidak ada baling-balingnya

- Pengatur kekencangan bisa menggunakan dimmer (seperti saklar putar pengatur terang/redupnya lampu)

Di dalam sebuah wawancara dengan Dyson, ia mengatakan: “Saya selalu kecewa dengan kipas angin biasa. Baling-baling yang berputar memotong aliran udara, menyebabkan suara mengganggu. Selain itu susah dibersihkan dan anak-anak selalu ingin memasukkan jari-jari mereka melalui lubang-lubang kawat. Jadi kami mengembangkan sebuah jenis kipas angin baru yang tidak menggunakan baling-baling.”

Pada tahun 1902, Marie dan Pierre Curie mengisolasi logam radioaktif disebut radium.

Pada tahun 1905, Albert Einstein merumuskan dalam teori Teori Relativitas Khusus. Menurut teori ini, massa dapat dianggap sebagai bentuk lain dari energi. Menurut Einstein, jika entah bagaimana kita bisa mengubah massa menjadi energi, akan mungkin untuk “membebaskan” sejumlah besar energi. Selama dekade berikutnya, langkah besar diambil oleh Ernest Rutherford dan Niels Bohr menjelaskan struktur atom yang lebih tepat. Mereka mengatakan, dari inti bermuatan positif, dan elektron bermuatan negatif yang berputar di sekitar inti. Itu adalah inti, para ilmuwan menyimpulkan, bahwa harus dipecah atau “meledak” jika energi atom akan dirilis.

Pada tahun 1934, Enrico Fermi Italia menghancurkan atom berat dengan menyemprotkannya pada neutron. Namun dia tidak menyadari bahwa ia telah memperoleh fisi nuklir.

Pada Desember 1938, meskipun, Otto Hahn dan Fritz Strassman di Berlin melakukan eksperimen serupa dengan uranium dan menjadi prestasi dunia. Mereka telah menghasilkan fisi nuklir, mereka telah memisahkan atom yaitu 33 tahun setelah Einstein mengatakan hal itu bisa dilakukan bahwa massa berubah menjadi energi.

Pada tanggal 2 Agustus 1939, Albert Einstein menulis surat kepada Presiden Amerika, Franklin D. Roosevelt. Selama empat bulan terakhir, ia telah membuat kemungkinan melalui karya Joliot di Perancis serta Fermi dan Szilard di Amerika yang memungkinkan mengatur reaksi nuklir dalam sebuah massa besar uranium. .. Dan ini fenomena baru juga yang akan mengarah pada pembangunan bom … Sebuah bom tunggal dari jenis ini, dilakukan dengan perahu atau meledak di sebuah port, mungkin sangat baik menghancurkan seluruh pelabuhan bersama-sama dengan beberapa daerah sekitarnya. Dia mendesak Roosevelt untuk memulai program nuklir tanpa keterlambatan.Dalam 1 tahun kemudian Einstein menyesalkan peran dia bermain dalam pengembangan senjata destruktif seperti itu: “Aku melakukan satu kesalahan besar dalam hidup saya,” katanya kepada Linus Pauling, ilmuwan terkemuka lain, “ketika saya menandatangani surat kepada Presiden Roosevelt merekomendasikan bahwa bom atom dibuat”.

Pada tanggal 16 Juli 1945, bom atom pertama atau A-bom, diuji di Alamogordo, New Mexico

Pada tanggal 6 Agustus 1945, Enola Gay, pesawat Amerika, menjatuhkan bom atom pertama yang pernah digunakan dalam peperangan di Hiroshima, Jepang, akhirnya menewaskan lebih dari 140.000 orang. Pada tanggal 9 Agustus 1945, Amerika Serikat menjatuhkan bom atom kedua, kali ini di kota Jepang Nagasaki. Walaupun meleset satu mil dari sasaran, tapi membunuh 75.000 orang.

Pada tahun 1946, Komisi Energi Atom (AEC), lembaga sipil dari pemerintah Amerika Serikat, mendirikan UU Energi Atom untuk mengelola dan mengatur produksi dan penggunaan tenaga atom. Di antara program-program utama dari komisi baru ini adalah:

•Produksi bahan fisik bom

•Pencegahan kecelakaan

•Penelitian biologi, kesehatan, metalurgi dan produksi tenaga listrik dari atom, studi dalam produksi pesawat nuklir

•Deklasifikasi data pada energi atom.

Bulan tidak memiliki atmosfer untuk menangkal serangan meteor. Pemantauan sejak tahun 2005 oleh NASA, Badan Antariksa Nasional AS, menunjukkan sudah ada 300 serangan meteor yang menghantam bulan. Akibatnya, permukaan bulan dipenuhi kawah-kawah hasil ledakan meteor.

Penelitian yang dilakukan oleh tim peneliti dari Purdue University di Amerika Serikat, menemukan hampir 25 persen kawah-kawah yang ada di permukaan bulan menyimpan potongan-potongan besar batuan mineral "alien," yaitu batuan yang berasal dari asteroid-asteroid luar angkasa.

Melosh dan rekan-rekannya menggunakan model komputer untuk menyimulasikan terbentuknya kawah dari serangan asteroid, seperti yang dilansir Space 28 Mei 2013.

Hasilnya, seperempat dari serangan batuan ruang angkasa itu memiliki kecepatan 26.800 mil per jam, atau setara 43.130 km per jam. Dengan kecepatan seperti itu dapat dipastikan asteroid akan terpecah menjadi bagian-bagian kecil. 

"Kami menemukan batuan mineral berjenis spinel dan olivine di kawah Copernicus yang memiliki diameter 93 kilometer," kata Jay Melosh, pemimpin penelitian dari Purdue University.

Dugaan Baru

Melosh menjelaskan, mineral spinel dan olivine umumnya memang merupakan kandungan dari asteroid. Lalu, penelitian ini menyimpulkan bahwa mineral-mineral yang ada di bulan benar-benar datang dari asteroid.

"Penelitian sebelumnya mengatakan bahwa mineral yang ada di kawah Copernicus berasal dari lapisan dalam bulan. Namun, kami sangat yakin batuan mineral itu berasal dari asteroid," ungkap Melosh.

Temuan terbaru ini juga memunculkan dugaan-dugaan baru yang menarik. Erik Asphausg, peneliti dari Arizona State University mengatakan, mungkin saja batuan mineral itu berasal dari Bumi.

"Milyaran tahun lalu, Bumi pernah diserang oleh asteroid besar yang memuntahkan isi Bumi sampai ke luar angkasa. Bukan tak mungkin, bagian-bagian Bumi yang mengandung mineral itu terhempas dan mendarat di bulan," kata Asphausg

Stephen Hawking lahir pada 8 Januari 1942 dari pasangan Dr. Frank Hawking, seorang biolog, dan Isobel Hawking. Ia memiliki dua saudara kandung, yaitu Philippa dan Mary, dan saudara adopsi, Edward.Orang tua Hawking tinggal di North London dan pindah ke Oxford ketika ibu Hawking sedang mengandung dirinya untuk mencari tempat yang lebih aman. (London saat itu berada dibawah serangan Luftwaffe Jerman). Setelah Hawking lahir, keluarga mereka kembali ke London. Ayahnya lalu mengepalai divisi parasitologi di National Institute for Medical Research. Pada tahun 1950, Hawking dan keluarganya pindah ke St Albans, Hertfordshire.

Di sana ia bersekolah di St Albans High School for Girls dari tahun 1950 hingga 1953 (pada masa itu, laki-laki dapat masuk ke sekolah perempuan hingga usia sepuluh tahun). Dari usia sebelas tahun, Hawking bersekolah di St Albans. Stephen Hawking adalah seorang ahli fisika teoretis. Ia adalah seorang profesor Lucasian dalam bidang matematika di Universitas Cambridge dan anggota dari Gonville and Caius College, Cambridge. Ia dikenal akan sumbangannya di bidang fisika kuantum, terutama karena teori-teorinya mengenai teori kosmologi, gravitasi kuantum, lubang hitam, dan radiasi Hawking. Salah satu tulisannya adalah A Brief History of Time, yang tercantum dalam daftar bestseller di Sunday Times London selama 237 minggu berturut-turut. Di tahun 2010 Hawking bersama Leonard Mladinow menyusun buku The Grand Design.

Meskipun mengalami tetraplegia (kelumpuhan) karena sklerosis lateral amiotrofik, karier ilmiahnya terus berlanjut selama lebih dari empat puluh tahun. Buku-buku dan penampilan publiknya menjadikan ia sebagai seorang selebritis akademik dan teoretikus fisika yang termasyhur di dunia. Hawking selalu tertarik pada ilmu pengetahuan. Ia terinspirasi dari guru matematikanya yang bernama Dikran Tahta untuk mempelajari matematika di universitas. Ayahnya ingin agar Hawking masuk ke University College, Oxford, tempat ayahnya dulu bersekolah. Hawking lalu mempelajari ilmu pengetahuan alam. Ia mendapat beasiswa, dan lalu berspesialisasi dalam fisika.

Setelah menerima gelar B.A. di Oxford pada 1962, ia tetap tinggal untuk mempelajari astronomi. Ia memilih pergi ketika mengetahui bahwa mempelajari bintik matahari tidak sesuai untuknya dan Hawking lebih tertarik pada teori daripada observasi. Hawking lalu masuk ke Trinity Hall, Cambridge. Ia mempelajari astronomi teoretis dan kosmologi. Segera setelah tiba di Cambridge, gejala sklerosis lateral amiotrofik (ALS) yang akan membuatnya kehilangan hampir seluruh kendali neuromuskularnya mulai muncul. Pada tahun 1974, ia tidak mampu makan atau bangun tidur sendiri. Suaranya menjadi tidak jelas sehingga hanya dapat dimengerti oleh orang yang mengenalnya dengan baik. Pada tahun 1985, ia terkena penyakit pneumonia dan harus dilakukan trakeostomi sehingga ia tidak dapat berbicara sama sekali. Seorang ilmuwan Cambridge membuat alat yang memperbolehkan Hawking menulis apa yang ingin ia katakan pada sebuah komputer, lalu akan dilafalkan melalui sebuah voice synthesizer'

Hawking meyakini bahwa kehidupan ekstraterestrial memang ada, dan ia menggunakan basis


matematis untuk asumsinya. "Menurut otak matematisku, angka menunjukan bahwa keberadaan alien sangatlah rasional. Tantangan terbesar adalah memperkirakan seperti apakah alien itu." Ia meyakini bahwa alien tidak hanya ada di planet-planet, tetapi mungkin juga di tempat lain, seperti bintang atau mengapung di angkasa luas. Hawking juga memperingati bahwa beberapa spesies alien mungkin memiliki peradaban yang maju dan dapat mengancam Bumi. Hubungan dengan spesies seperti itu dapat membahayakan seluruh umat manusia. Ia mengatakan, "Jika alien mengunjungi kita, hasilnya akan sama seperti ketika Columbus mendarat di Amerika, yang tidak berakhir baik bagi penduduk asli Amerika". Hawking juga menyarankan, daripada mencoba menghubungi alien, sebaiknya kita menghindari hubungan dengan

Hawking menikah dengan Jane Wilde, seorang murid bahasa, pada tahun 1965. Jane Hawking mengurusnya hingga perceraian mereka pada tahun 1991. Mereka bercerai karena tekanan ketenaran dan meningkatnya kecacatan Hawking. Mereka telah dikaruniai tiga anak: Robert (lahir 1967), Lucy (lahir 1969), dan Timothy (lahir 1979). Hawking lalu menikahi perawatnya, Elaine Mason (sebelumnya menikah dengan David Mason, perancang komputer bicara Hawking), pada tahun 1995. Pada Oktober 2006, Hawking meminta bercerai dari istri keduanya.

Ketika ditanyakan mengenai IQnya pada tahun 2004, Hawking menjawab, "Saya tidak tahu. Orang yang membanggakan IQnya adalah seorang pecundang."



Hawking mengambil posisi agnostik dalam masalah agama. Ia telah menggunakan kata "Tuhan" (secara metaforis) untuk menggambarkan poin dalam buku-buku dan pidatonya. Mantan istrinya, Jane, menyatakan saat proses perceraian bahwa Hawking adalah seorang ateis. Hawking menyatakan bahwa ia "tidak religius secara akal sehat" dan ia percaya bahwa "alam semesta diatur oleh hukum ilmu pengetahuan. Hukum tersebut mungkin dibuat oleh Tuhan, tetapi Tuhan tidak melakukan intervensi untuk melanggar hukum." Hawking membandingkan agama dan ilmu pengetahuan pada tahun 2010, menyatakan: "Terdapat perbedaan mendasar antara agama, yang berdasarkan pada otoritas, [dan] ilmu pengetahuan, yang berdasarkan pada observasi dan alasan. Ilmu pengetahuan akan menang karena memang terbukti."

Pada September 2010, The Telegraph melaporkan, "Stephen Hawking telah menyatakan bahwa Tuhan bukan pencipta alam semesta". Hawking menulis dalam bukunya, The Grand Design, bahwa "Karena adanya hukum seperti gravitasi, tata surya dapat dan akan membentuk dirinya sendiri. Penciptaan spontan adalah alasannya mengapa sekarang ada 'sesuatu' dan bukannya kehampaan, mengapa alam semesta ada dan kita ada. Tidak perlu memohon kepada Tuhan untuk memulai segalanya dan menggerakan alam semesta."

Biografi Albert Einstein

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 satu yang 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.

Biografi

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 bulu yang 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 ruang yang "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).

Di waktu kecilnya Albert Einstein nampak terbelakang karena kemampuan bicaranya amat terlambat. Wataknya pendiam dan suka bermain seorang diri. Bulan November 1981 lahir adik perempuannya yang diberi nama Maja. Sampai usia tujuh tahun Albert Einstein suka marah dan melempar barang, termasuk kepada adiknya.

Minat dan kecintaannya pada bidang ilmu fisika muncul pada usia lima tahun. Ketika sedang terbaring lemah karena sakit, ayahnya menghadiahinya sebuah kompas. Albert kecil terpesona oleh keajaiban kompas tersebut, sehingga ia membulatkan tekadnya untuk membuka tabir misteri yang menyelimuti keagungan dan kebesaran alam.

Meskipun pendiam dan tidak suka bermain dengan teman-temannya, Albert Einstein tetap mampu berprestasi di sekolahnya. Raportnya bagus dan ia menjadi juara kelas. Selain bersekolah dan menggeluti sains, kegiatan Albert hanyalah bermain musik dan berduet dengan ibunya memainkan karya-karya Mozart dan Bethoveen.

Albert menghabiskan masa kuliahnya di ETH (Eidgenoessische Technische Hochscule). Pada usia 21 tahun Albert dinyatakan lulus. Setelah lulus, Albert berusaha melamar pekerjaan sebagai asisten dosen, tetapi ditolak. Akhirnya Albert mendapat pekerjaan sementara sebagai guru di SMA. Kemudian dia mendapat pekerjaan di kantor paten di kota Bern. Selama masa itu Albert tetap mengembangkan ilmu fisikanya..

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 kepandaian yang lebih berkembang. Pendapat lainnya, berkembang belakangan ini, tentang perkembangan mentalnya adalah dia menderita Sindrom Asperger, sebuah kondisi yang 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 pada masa 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. Selama masa 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 alat yang 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, Hans Albert 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.

Tahun 1905 adalah tahun penuh prestasi bagi Albert, karena pada tahun ini ia menghasilkan karya-karya yang cemerlang. Berikut adalah karya-karya tersebut:

Maret: paper tentang aplikasi ekipartisi pada peristiwa radiasi, tulisan ini merupakan pengantar hipotesa kuantum cahaya dengan berdasarkan pada statistik Boltzmann. Penjelasan efek fotolistrik pada paper inilah yang memberinya hadiah Nobel pada tahun 1922.

April : desertasi doktoralnya tentang penentuan baru ukuran-ukuran molekul. Einstein memperoleh gelar PhD-nya dari Universitas Zurich.

Mei : papernya tentang gerak Brown.

Juni : Papernya yang tersohor, yaitu tentang teori relativitas khusus, dimuat Annalen der Physik dengan judul Zur Elektrodynamik bewegter Kerper (Elektrodinamika benda bergerak).

September : kelanjutan papernya bulan Juni yang sampai pada kesimpulan rumus termahsyurnya : E = mc2, yaitu bahwa massa sebuah benda (m) adalah ukuran kandungan energinya (E). c adalah laju cahaya di ruang hampa (c >> 300 ribu kilometer per detik). Massa memiliki kesetaraan dengan energi, sebuah fakta yang membuka peluang berkembangnya proyek tenaga nuklir di kemudian hari. Satu gram massa dengan demikian setara dengan energi yang dapat memasok kebutuhan listrik 3000 rumah (berdaya 900 watt) selama setahun penuh, suatu jumlah energi yang luar biasa besarnya

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 fotoelektrik yang mendapatkan penghargaan tersebut. Ini adalah sebuah ironi, bukan hanya karena Einstein lebih tahu banyak tentang relativitas, tetapi juga 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 eksperimen yang 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 cairan yang 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. Dan juga 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.

Tahun 1909, Albert Einstein diangkat sebagai profesor di Universitas Zurich. Tahun 1915, ia menyelesaikan kedua teori relativitasnya. Penghargaan tertinggi atas kerja kerasnya sejak kecil terbayar dengan diraihnya Hadiah Nobel pada tahun 1921 di bidang ilmu fisika. Selain itu Albert juga mengembangkan teori kuantum dan teori medan menyatu.

Pada tahun 1933, Albert beserta keluarganya pindah ke Amerika Serikat karena khawatir kegiatan ilmiahnya - baik sebagai pengajar ataupun sebagai peneliti - terganggu. Tahun 1941, ia mengucapkan sumpah sebagai warga negara Amerika Serikat. Karena ketenaran dan ketulusannya dalam membantu orang lain yang kesulitan, Albert ditawari menjadi presiden Israel yang kedua. Namun jabatan ini ditolaknya karena ia merasa tidak mempunyai kompetensi di bidang itu. Akhirnya pada tanggal 18 April 1955, Albert Einstein meninggal dunia dengan meninggalkan karya besar yang telah mengubah sejarah dunia.

Meskipun demikian, Albert sempat menangis pilu dalam hati karena karya besarnya - teori relativitas umum dan khusus - digunakan sebagai inspirasi untuk membuat bom atom. Bom inilah yang dijatuhkan di atas kota Hiroshima dan Nagasaki saat Perang Dunia II berlangsung

Albert Einstein (1879-1955) bukan entomologis. Ia juga bukan peternak lebah. Namun, kutipannya yang dianggap kontroversial adalah tentang lebah.

Kutipan sang genius, penemu teori relativitas; konsepsi baru tentang waktu, itu adalah ”Kalau lebah menghilang dari permukaan bumi, manusia hanya punya sisa waktu hidup empat tahun. Tak ada lagi lebah, tak ada lagi penyerbukan, tak ada lagi tumbuhan, tak ada lagi hewan, tak ada lagi manusia.”

Kutipan apokaliptik di koran-koran besar dunia sejak tahun 1994 itu memicu perdebatan tentang otentisitasnya. Orang melupakan pesannya: tanpa jutaan organisme yang bekerja dalam konser kehidupan, biosfer tidak berfungsi. Tak ada oksigen untuk bernapas, air bersih untuk diminum, tanah subur untuk menanam, hasil yang bisa dipanen, dan makanan untuk dimakan.

Lebah menghilang

Tahun 2006, publik di Eropa dan Amerika Serikat dihebohkan laporan The Daily Telegraph tentang colony collapse disorder (CCD). Bank agribisnis, Rabobank, menyatakan, koloni lebah yang gagal bertahan pada musim dingin tahun 2011 di AS naik 30-35 persen dari 10 persen. Hal yang sama terjadi di Amerika Latin.

Di Jerman, Asosiasi Peternak Lebah menyatakan, populasi lebah menurun sampai 25 persen. Di beberapa wilayah, lebah bahkan menghilang tanpa bekas. Mereka menduga ada sejenis racun yang menghancurkan koloni-koloni lebah, selain meluasnya penggunaan benih transgenik yang melemahkan sistem tubuh lebah dan membunuhnya.

Profesor Keith S Delaplane dari Departemen Entomologi University of Georgia, Athens, AS, dalam artikelnya, ”On Einstein, Bees and Survival of Human Race” (2010), menulis bahwa hancurnya koloni lebah tak hanya menjadi keprihatinan peternak lebah. Hal terpenting bukan madu, melainkan penyerbukan, dan terkait pasokan pangan.

Meskipun demikian, pernyataan Einstein tetap dianggap berlebihan. Bukankah tanaman pangan seperti jagung, gandum, dan padi diserbuki oleh angin? Benarkah kehidupan manusia bergantung pada lebah?

Produk karbohidrat seperti jagung, gandum, dan padi adalah bahan pangan penting, tetapi manusia butuh keragaman makanan.

Entomologis SE McGregor dalam Insect Pollination of Cultivated Crops Plants (1976) menyatakan, ”Sepertiga dari makanan kita, langsung atau tak langsung, bergantung pada produk dari tanaman yang diserbuki serangga. Lebah madu berperan atas tiap kunyahan ketiga dari makanan yang kita kunyah.”

Semakin penting

Sejak tahun 1976 sudah diperkirakan, ekonomi dunia akan dipicu perdagangan daging sapi, produk susu, minyak biji-bijian, dan buah-buahan. Hasil pertanian dan peternakan semakin menjadi santapan penting manusia meski tak bisa digeneralisasi.

Oktober tahun lalu, National Academy of Sciences mengindikasikan, sektor pertanian AS terlalu bergantung pada lebah madu sebagai penyerbuk. Reuters melaporkan, produksi pertanian AS yang bergantung pada lebah mencapai 15 miliar dollar AS per tahun, hampir sepertiga produk pertanian pangan di AS.

Menurut Organisasi Pangan dan Pertanian (FAO), sepanjang 1961-2006 produksi makanan global dari tanaman yang diserbuki hewan—80 persennya oleh lebah madu—berkisar 5 persen di negara maju dan 8 persen di negara berkembang.

Delaplane menulis, 75 persen tanaman di dunia mengambil manfaat sampai tingkat tertentu pada penyerbukan oleh hewan dan hanya 10 persen dari 75 persen tergantung sepenuhnya dari penyerbukan oleh hewan.

Akan tetapi, kebutuhan pada bahan makanan dari tanaman yang diserbuki hewan terus tumbuh, dari 3,6 persen tahun 1961 menjadi 6,1 persen tahun 2006. Semakin banyak orang suka es krim, tar blueberry, cokelat almond, kopi, dan berbagai jenis buah.

Maka Indeks PBB tentang Harga Pangan menjadi semakin penting untuk mengetahui seberapa risiko berkurangnya lebah madu memengaruhi ketahanan pangan.

Kendati demikian, karena tanaman yang bergantung pada penyerbukan hewan cenderung rendah tingkat produksinya dibandingkan yang tak bergantung pada penyerbukan, bahkan jauh lebih rendah dibandingkan hasil tunai pengerukan perut bumi dan penggundulan hutan, habitat mereka makin terusik.

Jaring kehidupan

Perubahan iklim yang dampaknya makin jelas menjadi ancaman paling serius terhadap kehidupan. Sebagian besar dipicu keserakahan manusia yang membongkar perut bumi, menguras lautan, mencipta dan menggunakan bahan kimia dan benih rekayasa genetika dalam pertanian, serta membangun infrastruktur yang merangsek ke hutan. Hasil ikutannya adalah serbuan spesies asing, polusi, kekeringan, dan bencana, yang menghancurkan habitat satwa dan serangga liar.

Di Molo, Timor Tengah Selatan, Nusa Tenggara Timur, sampai akhir tahun 1990-an, sarang lebah bergelantungan di ranting-ranting pohon madu. Lebah bahkan membuat koloninya di batu.

Namun, pembongkaran batu marmer di gunung-gunung batu yang makin eksploitatif sejak tahun 2000-an menghancurkan bukit- bukit hijau. Keindahan daerah pegunungan tersubur di wilayah Timor dengan keragaman hayati di hutannya habis dilumat.

”Lebah hilang, sekitar 75 persen pohon madu habis,” ungkap Nifron Ba’un (33). ”Semua hancur, termasuk ritual adat dan kegiatan yang terkait alam. Kebersamaan hilang, tak ada lagi yang dipanen bersama.”

Kompleksitas yang menakjubkan dan keelokan alam adalah hasil dari rentang panjang evolusi, dirayakan berbagai komunitas di pojok-pojok bumi dengan berbagai ritual yang digolongkan sebagai sisa-sisa pagan.

”Kami sudah melakukan ritual memanggil lebah, tetapi belum berhasil. Masyarakat makin tak yakin pada ritual adat karena dikafirkan agama,” ujar Nifron.

Dalam penghancuran alam, pernyataan Einstein sungguh telak, ”Hanya dua hal yang abadi, semesta dan kebodohan manusia. Namun, aku tak yakin dengan yang pertama.”

anders Celcius

Anders Celcius. Seorang ilmuwan yang terkenal dengan pengukuran “derajat celciusnya”. Lahir di Upssala tahun 1701. Ayahnya seorang Profesor yaitu Nils Celcius, 

kakeknya, Magnus Celcius adalah Profesor dalam bidang astronomi. Anders memulai perjalanan keilmuwannya tahun 1732, pada tahun 1736, dia mengikuti ekspedisi bersama para astronom ke Tornea terletak di wilayah utara Swedia.

Tujuan perjalanan tersebut untuk mengukur besar derajat garis meridian (bujur), mendekati daerah kutub dan membandingkan hasilnya dengan perjalanan serupa ke Peru (saat ini Ekuador) yang letaknya dekat dengan garis ekuator. Perjalanan tersebut memperkuat teori Newton bahwa bentuk bumi adalah elips dan kutubnya rata. Awalnya, 

Anders Celcius tertarik pada masalah umum, yaitu ‘ berat’ dan pengukuran’, termasuk pengukuran suhu. Ketika ia masih bersekolah, ia menemukan banyak macam thermometer dengan ukuran yang berbeda. Celcius pun berpikir dan menyadari bahwa saat ini dibutuhkan sebuah pengukuran yang dapat dipakai secara internasional. Akhirnya ia berhasil membuat pengukur suhu yang dapat digunakan di daerah panas maupun dingin. Saat ini, sebagian orang menggunakan termometer celcius untuk melakukan pengukuran suhu tubuh.

Kelvin menemukan suhu mutlak

Kelvin dinamakan berdasarkan seoarang fisikawan dari insinyur Inggris, William Thomson. Skala Kelvin adalah skala suhu di mana nol absolut didefinisikan sebagai 0 K. Satuan untuk skala Kelvin adalah kelvin (lambang K), dan merupakan salah satu dari tujuh unit dasar SI. Satuan kelvin didefinisikan oleh dua fakta: nol kelvin adalah nol absolut (ketika gerakan molekuler berhenti), dan satu kelvin adalah pecahan 1/273,16 dari suhu termodinamik triple point air (0,01 °C). Skala suhu Celsius kini didefinisikan berdasarkan Kelvin. Satuan suhu dalam skala Kelvin merupakan satuan suhu Internasional, sehingga ditetapkan sebagai suhu mutlak. Suhu Kelvin untuk titik tetap bawahnya (tb) bernilai 273 K diukur saat es sedang mencair dan titk tetap atasnya (ta) bernilai 373 K diukur pada saat air mendidih.

prinsip Hans Geiger

Radioaktivitas tidak bisa dideteksi secara langsung oleh indera kita, maka pendeteksian harus dilakukan dengan bantuan beberapa peralatan yang disebut detektor. prinsip kerja detektor radiasi didasarkan pada peristiwa ionisasi atau pun eksitasi atom-atom ketika dikenai partikel-partikel berenergi tinggi. Seperti telah kita ketahui, partikel alfa dan beta adalah partikel yang bermuatan listrik dan memiliki energi, sehingga bisa menghasilkan efek ionisasi atau eksitasi. Sinar gamma, walaupun tidak bermuatan listrik, tetap dapat menimbulkan ionisasi, karena sinar gamma bisa melepaskan elektron atom-atom.

Salah satu detektor radiasi yang paling umum digunakan Geiger Counter (tabung geiger), yang dikembangkan oleh Hans Geiger.

Suatu tegangan listrik 800-1000 V diberikan pada elektrode kawat dan elektrode luar (tabung). Tabung berisi suatu gas (misalnya argon) pada tekanan rendah. Ketika suatu partikel pengion memasuki tabung, partikel tersebut akan mengionisasikan beberapa atom gas tersebut. Elektron yang dibebaskan tertarik dan dipercepat ke arah kutub positif (anode). Di perjalanannya, elektron ini mengionisasikan atom gas lain, sehingga terjadi proses pelipatgandaan elektron yang dibebaskan. Elektron-elektron ini menghasilkan pulsa listrik yang bisa dideteksi secara elektronika. Bahkan pulsa ini juga bisa dikonversikan menjadi suara, sehingga terdengar bunyi jarum jam.

Metode pendeteksian yang lain adalah dengan detektor sintilasi. Dalam detektor ini, atom-atom fosfor dieksitasikan oleh partikel-partikel yang menumbuknya. Ketika atom-atom tersebut kembali ke keadaan dasarnya, dihasilkan suatu radiasi gelombang cahaya tampak. Cahaya ini dikonversikan menjadi apa yang disebut fotoelektron. Selanjutnya, fotoelektron ini diperkuat oleh tabung photomultiplier yang terdiri dari deretan elektrode-elektrode dengan potensial listrik yang bertahap semakin besar (meningkat). Jadi, prinsip dasarnya adalah memperbesar pulsa listrik yang dihasilkan, sehingga akhirnya bisa dideteksi dengan lebih baik.

Metode pendeteksian lain yang digunakan adalah dengan melihat secara visual jejak-jejak partikel, misalnya dalam detektor kamar kabut, detektor kamar gelembung, dan detektor percikan. Didalam detektor kamar kabut digunakan uap yang sangat dingin. Uap ini kemudian mengembun menjadi tetesan-tetesan radiasi. Akibatnya, sepanjang lintasan partikel radiasi akan terlihat jejak-jejak nyata.

Dalam kamar gelembung, digunakan suatu cairan yang dipanaskan sehingga bisa mendidih. Ion-ion yang dihasilkan sepanjang lintasan partikel radiasi menjadi tempat bagi terbentuknya gelembung-gelembung. Ketika suatu medan magnet diberikan pada kamar gelembung ini, partikel-partikel bermuatan dibelokkan dengan kemiringan pembelokkan yang berbeda-beda.

Sinar gamma tidak meninggalkan jejak di dalam kamar gelembung. Namun, keberadaannya dapat dideteksi secara tidak langsung dengan detektor percikan. prinsip dasarnya adalah sebagai berikut. Suatu partikel bermuatan bergerak melewati sepasang elektrode yang memiliki beda potensial yang tinggi yang berada di dalam suatu gas. Partikel bermuatan ini menyebabkan terionisasinya molekul-molekul gas, sehingga akan terlihat percikan-percikan diantara kedua elektrode ketika elektron yang dilepaskan bergerak ke elektrode positif. Rangkaian percikan menunjukkan lintasan partikel radiasi.

Bahan-bahan semikonduktor juga bisa digunakan untuk mendeteksi radiasi radioaktif. Detektor semacam ini disebut detektor zat padat atau detektor semikonduktor. Ketika suatu radiasi mengenai bahan semikonduktor, akan dihasilkan pasangan elektron-lubang (disebut ionisasi zat padat). dengan memberikan suatu beda potensial pada bahan zat padat ini, akan dihasilkan sinyal listrik yang kemudian bisa diperbesar untuk diukut. Detektor zat padat memiliki kemampuan deteksi yang tinggi dengan sangat cepat.

Aerodinamika adalah studi sistematik tentang gaya-gaya yang dikerjakan oleh udara atau gas-gas lain. Anda telah diperkenalkan dengan beberapa konsep dasar tentang aliran fluida viskos; esai ini akan mengembangkan gagasan-gagasan itu untuk menggambarkan beberapa aspek teknis penting tentang bersepeda. Salah satu yang menarik tentang bersepeda adalah interaksi aerodinamika, rasa ada “angin” bila kita bersepeda. Aspek lain yang memuaskan adalah mudahnya sebuah sepeda dibuat bergerak dan meluncur tanpa upaya untuk jarak-jarak yang jauh karena tingkatan gesekan mekanika yang rendah. Dua faktor ini saling berlawanan, dengan gesekan aerodinamika membatasi kelajuan yang diperoleh. Bila kita mulai bersepeda, kita memberikan gaya-gaya pada pedal yang menghasilkan gaya dalam arah maju yang menyebabkan percepatan. Gerakan ini dapat digambarkan dengan menggunakan kinematika dan . Jika gaya neto dapat ditentukan. Namun, hal ini menjadi persoalan yang rumit. Sejauh ini kita terutama memperhatikan gaya-gaya konstan atau yang berubah secara uniform, tetapi gaya-gaya yang diberikan dalam hal ini adalah lebih rumit.

Bila kita mulai bersepeda di dataran yang rata kita mengerjakan gaya yang relatif besar pada pedal mungkin bahkan berdiri di atasnya untuk memulai Sepeda maju dipercepat, yang digambarkan oleh hukum Newton kedua F = ma. Sepeda terus dipercepat jika kita kerjakan gaya pada pedal, tetapi akhirnya suatu tingkatan kenyamanan bersepeda secara psikologis tercapai; untuk kebanyakan 0rang ini mendekati satu putaran pedal per sekon. Jika titik ini tercapai, gaya pada pedal berkurang secara bertahap, sampai suatu kelajuan konstan tercapai Kelajuan akhir ini biasanya 4 sampai 7 m/s (9 sampai 16 mil/jam) untuk sepeda santai dengan sepuluh atau tiga tingkat kelaluan. Kelajuan konstan berarti bahwa pereepatan nol sehingga gaya neto adalah nol. Jadi, gaya pendorong diimbangi oleh gaya penghambat. Kedua gaya penghambat utama adalah gesekan mekanika dan gesekan aerodinamika pada sepeda dan pengendara: Gesekan mekanika mencakup gesekan dalam ban talan poros sepeda, rantai dan ban yang menggelinding. Ini biasanya berlaku untuk sekitar sepertiga atau kurang dari gaya penghambat. Gaya dominan muncul dari gesekan aerodinamika. Sebelum bab ini kita mempelajari tentang aliran fluida yang dibatasi dalam tabung atau pipa. 

Untuk sepeda, fluida viskos (udara) adalah tak berbatas. Udara ini mengenai seeara langsung pada pengendara dan sepeda, dan analisis terhadap gesekan aerodinamika membutuhkan pendekatan yang berbeda Gesekan aerodinamika terjadi karena dua alasan Satu adalah tekanan yang dihasilkan dari molekul molekul udara yang menumbuk suatu permukaan dan memantul, mengalami perubahan momentum dan mengerjakan gaya normal pada permukaan. Gaya jenis lain muncul dari gerakan meluncur molekul- molekul udara sepanjang permukaan. Ini dinarnakan gesekan udara; gesekan ini timbul karena molekul- molekul udara bertumbukan dengan permukaan yang kasar, dan juga karena mempunyai tarikan kimiawi yang lemah untuk permukaannya. Ini menyebabkan gaya gesekan dikerjakan sepanjang permukaan ketika udara berlalu dengan cepat