Ilmu
Pengetahuan alam mengarah pada pendekatan logis unuk mempelajari alam semesta,
yang penuh dengan rahasi yang tak habis-habisnya. IPA mempelajari alam dengan
menggunakan metode sains.Tingkat kepastian ilmu alam relative tinggi mengingat
objeknya yang konkrit, karena hal ini ilmu alam lazim juga disebut ilmu pasti.
Sains merupakan langkah-langkah yang ditenpuh para ilmuwan untuk melakukan
penyelidikan dalam rangka mencari penjelasan tentang gejala-gejala alam.
Langkah tersebut adalah merumuskan masalah, merumuskan hipotesis, merancang
eksperimen, mengumpulkan data, menganalisis dan akhirnya menyimpulkan. Dari
sini tampak bahwa karakteristik yang mendasar dari sains adalah kuantifikasi
artinya gejala alam dapat berbentuk kuantitas.
Matematika
tidak dianggap sebagai ilmu alam, tetapi digunakan sebagai penyedia alat /
perangkat kerja yang digunakan dalam ilmu-ilmu alam. Istilah ilmu alam juga
digunakan untuk mengenali “ilmu” sebagai disiplin yang mengikuti metode ilmiah,
berbeda dengan filsafat alam. “Sains hari ini adalah teknologi hari esok”
merupakan semboyan yang berkali-kali dibuktikan oleh sejarah.Bahkan kini sains
dan teknologi manunggal menjadi budaya ilmju pengetahuan dan teknologi yang
saling mengisi (komplementer), ibarat sisi uang yaitu yang satu sisinya
mengandung hakikat sains (the nature of sains), dan sisi lainnya mengandung makna
teknologi (the meanings of ttechnology).
‘Science’ merupakan
bagian dari himpunan informasi yang termasuk dalam pengetahuan ilmiah, dan
berisikan informasi yang memberikan gambaran tentang struktur dari
sistem-sistem serta penjelasan tentang pola-laku sistem-sistem tersebut. Sistem
yang dimaksud dapat berupa sistem alami, maupun sistem yang merupakan rekaan
pemikiran manusia mengenai pola laku hubungan dalam tatanan kehidupan
masyarakat yang diinstitusionalisasikan. Dalam bahasa Inggris dapat dirumuskan
sebagai berikut: ‘Science is a sub-set of the information
set on [human] scientific knowledge that describes the structure of systems and
provides explanation on their behavioural patterns, wether natural orhuman
institutionalized ones’. Bila sistem yang menjadi perhatiannya
merupakan sistem alami, maka disebut ilmu pengetahuan alam atau ‘natural
sciences’, dan bila yang menjadi perhatian adalah sistem-sistem yang merupakan
rekaan pemikiran manusia mengenai pola laku hubungan dalam tatanan kehidupan
masyarakat, maka disebut ilmu pengetahuan sosial atau ‘social-
sciences’.
CABANG-CABANG
ILMU PENGETAHUAN ALAM
- Astronomi
- Biologi
- Ekologi
- Fisika
- Geologi
- Geografi fisik
berbasis ilmu
- Ilmu bumi
- Kimia
Berikut ini adalah penjelasan dari
masing-masing cabang ilmu alam di atas:
1. ASTRONOMI
Ilmu
astronomi adalah ilmu tentang matahari, bulan, bintang, dan planet-planet
lainnya; ilmu falak. Ilmu astronomi secara etimologi berarti ilmu bintang, yang
melibatkan pengamatan dan penjelasan kejadian yang terjadi di luar bumi dan
atmosfernya.
A. objek kajian ilmu astronomi
Ilmu astronomi mempelajari asal-usul,
evoluusi, sifat fisik dan kimiawi benda-benda yang bisa dilihat dari langit
(dan di luar bumi), juga proses yang melibatkan mereka. Astronomi adalah salah
satu di antaransedikit ilmu pengetahuan yang memainkan peran aktif, khususnya
dalam hal penemuan dan pengamatan fenomena sementara. Astronomi jangan
dikelirukan dengan astrologi yaitu ilmu semu yang mengasumsikan bahwa takdir
manusia dapat dikaitkan dengan letak benda-benda astronomis di langit; Meskipun
memiliki asal muasal yang sama, kedua bidang ini sangat berbeda, astronom
menggunakan metofe ilmiah, sedangkan astrolog tidak.
Selama
sebagian abad ke-20, astronomi dianggap terpisah menjadi astrometri, mekanika
langit, dan astrofisika. Cabang-cabang astronomi dapat dibedakan berdasarkan 2
hal yaitu :
1) Berdasarkan
suyek atau masalah yang meliputi :
2) Berdasarkan
cara-cara mendapatkan informasi, yang meliputi :
a. Astrometri :
penelitian posisi benda langit dan perubahan posisi mereka. Mendefinisikan
sistem koordinat yang dipakai dan kinematika dari benda-benda di galaksi kita.
b. Kosmologi :
penelitian alam semesta secara keseluruhan dan evolusinya.
c. Fisika
galaksi : penelitian struktur dan bagian galaksi kita dan galaksi lain.
d. Astronomi
ekstragalaksi : penelitian benda (sebagian besar galaksi) di luar galaksi kita.
e. Ilmu planet
: penelitian planet dan tata surya.
f.
Pembentukan bintang : penelitian kondisi dan proses
yang menyebabkan pembentukan bintang di dalam awan gas, dan proses pembentukan
itu sendiri.
g. Astronomi
optikal menunjuk kepada teknik yang dipakai untuk mengetahui dan menganalisa
cahaya pada daerah sekitar panjang gelombang yang bisa didetekdi oleh mata
(sekitar 400-800nm). Alat yang paling biasa dipakai adalah teleskop, dengan CCD
dan spektograf.
h. Astronomi
inframerah mengenai deteksi radiasi infra menrah (panjang gelombangnya lebih
panjang daripada cahaya merah). Alat yang digunakan hampir sama dengan
astronomi optik dilengkapi peralatan untuk mendeteksi foton infra merah.
Teleskop ruang angkasa digunakan untuk mengatasi gangguan pengamatan yang
berasal dari atmosfer.
i.
Astronomi radio memakai alat yang betul-betul
berbeda untuk mendeteksi radiasi panjang gelombang mm sampai cm. Peneimanhya
mirip dengan yang dipakai dslam pengiriman siaran radio (yang memakai radiasi
dari panjang gelombang).
Juga, terdapat disiplin ilmu lain yang mungkin
dipertimbangkan sebagai bagian dari astronomi:
a. Arkheoastronomi
b. Astrobiologi : kadang
disebut juga eksobiologi, eksopaleontologi, bioastronomi, dan xenobiologiadalah
kajian tentang asal, evolusi,
penyebaran, dan masa depan kehidupan di alam semesta.
c. Astrokimia : studi
tentang unsur kimia yang
ditemukan di luar angkasa, umumnya dalam skala yang lebih besar dari tata surya, terutama
di awan molekul,
berikut studi mengenai pembentukan, interaksi, serta kehancurannya. Bidang ini
merupakan gabungan disiplin ilmu astronomi dan kimia. Dalam skala tata
surya, studi unsur kimia biasanya disebut kosmokimia.
2. BIOLOGI
Ilmu biologi adalah ilmu tentang keadaan
alam dan sifat makhluk hidup (manusia, binatang, tumbuhan), ilmu hayat.
Ilmu
biologi adalah ilmu yang mempelajari segala hal yang berhubungan dengan makhluk
hidup dan kehidupan. Yang dibahas dalam ilmu biologi tidak lain adalah yang
masih berkaitan dengan makhluk hidup, seperti zat yang membentuk makhluk hidup,
zat yang dibutuhkan makhluk hidup, serta berbagai hal mengenai hubungan antara
makhluk hidup dengan lingkungannya.
Ilmu biologi adalah ilmu yang
mempelajari segala hal yang berhubungan dengan makhluk hidup dan kehidupan.
Ilmu ini membahas hal-hal yang masih berkaitan dengan makhluk hidup seperti zat
yang membentuk makhluk hidup, zat yang dibutuhkan makhluk hidup, serta berbagai
hal mengenai hubungan antara makhluk hidup dengan lingkungannya.
A. obyek kajian dan cabang-cabang ilmu biologi
Objek
kajian ilmu biologi sangat luas dan mencakup semua makhluk hidup. Pada masa
kini, biologi mencakup bidang akademik yang sangat luas, bersentuhan dengan
bidang-bidang sains yang lain, dan seringkali dipandang sebagai ilmu yang
mandiri. Ilmu biologi banyak berkembang padda abad ke-19, seiring dengan
penemuan para ilmuwan bahwa organisme memiliki karakteristik pokok. Berbagai
aspek kehidupan yyang dikaji antara lain meliputi :
1) Ciri-ciri
fisik dan fungsinya.
2) Perilaku
dipelajari pada masa sekarang dan masa lau
3) Bagaimana
makhluk hidup tercipta
4) Interaksi
sesama makhluk dengan alam sekitar
5) Mekanisme
pewarisan sifat yang berguna dalam upaya menjaga kelangsungan hidup suatu jenis
makhluk hidup.
Pencabangan biologi selalu mengikuti
tiga dimensi yang saling tegak lurus yaitu :
1) Pembagian
berdasarkan keanekaragaman (berdasarkan kelompok organisme).
Seperti ilmu biologi tumbuhan (botani), biologi hewan (zoologi), biologi
serangga (entomologi).
2) Pembagian
berdasarkan organisasi kehidupan (taraf
kajian dari sistem kehidupan). Seperti biologi sel, anatomi, fisiologi.
3) Pembagian
berdasarkan interaksi (hubungan antarunit kehidupan serta
antara unit kehidupan dengan lingkungannya). Membahas hubungan antarunit
kehidupan maupun antara unit kehidupan dan lingkungannya yang terjadi pada
semua tingkat organisasi.
Objek
kajian biologi sangat luas karena semua makhluk hidup dipelajari, dari yang
sekecil bakteri hingga yang sebesar paus putih. Karena begitu luasnya cakupan
biologi, maka dibuatlah cabang-cabang ilmu biologi. Cabang biologi terus
bertambah sesuai dengan perkembangan ilmu biologi itu sendiri, berikut adalah
beberapa diantaranya :
1) Imunologi :
adalah suatu cabang yang luas dari ilmu biomedis yang
mencakup kajian mengenai semua aspek sistem imun (kekebalan)
pada semua organisme. Imunologi antara lain mempelajari perananfisiologis sistem
imum baik dalam keadaan sehat maupun sakit; malfungsi sistem imun pada gangguan
imunologi (penyakit autoimun, hipersensitivitas, defisiensi imun,
penolakan allograft); karakteristik fisik, kimiawi, dan fisiologis komponen-komponen
sistem imun in vitro, in
situ, dan in
vivo. Imunologi memiliki berbagai penerapan pada berbagai
disiplin ilmu dan karenanya dipecah menjadi beberapa subdisiplin.
2) Mikologi :
ilmu tentang fungi, yang dahulu disatukan dengan botani.
3) Bryologi :
ilmu yang mempelajari tentang lumut.
4) Ichitologi
: ilmu yang mempelajari tentang ikan.
5) Karsinologi
: ilmu yang mempelajari tentang krustacea.
6) Mammologi :
ilmu yang mempelajari tentang mammalia.
7) Ornitologi
: ilmu yang mempelajari tentang burung.
8) Entomologi
: ilmu yang mempelajari tentang insekta atau serangga.
9) Parasitologi
: ilmu yang mempelajari tentang parasit, inangnya,
dan hubungan di antara keduanya. Sebagai salah satu bidang studi biologi, cakupan
parasitologi tak ditentukan oleh organisme atau lingkungan terkait, namun
dengan cara hidupnya, yang berarti bidang ini bersintesis dengan bidang lain,
dan menggunakan teknik seperti biologi sel, bioinformatika, biokimia, biologi
molekuler,imunologi, genetika, evolusi dan ekologi.
Sub cabang ilmu parasitologi :
a)
Parasitologi kedokteran
·
Parasitologi struktural
Merupakan
studi struktur protein dari parasit. Penentuan struktur protein parasit dapat
membantu memahami bagaimana protein-protein itu berfungsi secara berbeda
dari protein yang homolog pada manusia. Di samping itu,
struktur protein dapat menginformasikan proses penemuan obat.
b) Ekologi
parasit
Parasit
dapat menyediakan informasi tentang ekologi populasi inang. Sebagai contoh,
dalam biologi
perikanan, komunitas parasit dapat digunakan untuk membedakan
populasi yang berbeda dari spesies ikan yang bersama-sama menghuni kawasan itu.
Di samping itu, parasit memiliki sejumlah sifat khusus dan strategi riwayat
hidup yang memungkinkannya mengkolonisasi inang. Memahami aspek-aspek ekologi
parasit ini dapat menerangkan strategi penghindaran parasit yang dikandung
inang.
c)
Taksonomi dan filogenetik
Keragaman
yang luas pada hewan parasit menciptakan tantangan bagi para biolog untuk
menggambarkan dan mengelompokkannya. Perkembangan terkini dalam
menggunakan DNA untuk
mengidentifikasi spesies yang terpisah dan mengamati hubungan antarkelompok
pada sejumlah skalataksonomi banyak berguna bagi para parasitolog, karena
banyak parasit yang amat degeneratif
11) Ilmu
perilaku hewan, ilmu perilaku satwa atau juga disebut etologi adalah suatu cabang
ilmu zoologi yang mempelajari perilaku atau tingkah laku hewan, mekanisme serta
faktor-faktor penyebabnya. Botani merupakan salah satu bidang kajian dalam
biologi yang mengkhususkan diri dalam mempelajari seluruh aspek biologi
tumbuh-tumbuhan.
12)
Anatomi adalah cabang dari biologi yang berhubungan
dengan struktur dan organisasi dari makhluk hidup. Terdapat juga anatomi hewan
atau zootomi dan anatomi tumbuhan atau fitotomi. Beberapa cabang ilmu anatomi
adalah anatomi perbandingan, histologi, dan anatomi manusia. Anatomi
perbandingan adalah ilmu mengenai persamaan dan perbedaan anatomi dari makhluk
hidup. Anatomi manusia atau antropotomi ialah sebuah bidang khusus dalam
anatomi yang mempelajari struktur tubuh manusia, sedangkan jaringan dipelajari
di histologi dan sel di sitologi. Anatomi tumbuhan atau fitoanatomi merupakan
analogi dari anatomi manusia atau hewan. Walaupun secara prinsip kajian yang
dilakukan adalah melihat keseluruhan fisik sebagai bagian-bagian yang secara
fungsional berbeda, anatomi tumbuhan menggunakan pendekatan metode yang berbeda
dari anatomi hewan. Organ tumbuhan terekspos dari luar, sehingga umumnya tidak
perlu dilakukan "pembedahan". Anatomi tumbuhan biasanya dibagi
menjadi tiga bagian berdasarkan hierarki dalam kehidupan:
ü
Organologi, mempelajari struktur dan fungsi organ
berdasarkan jaringan-jaringan penyusunnya;
ü
Histologi, mempelajari struktur dan fungsi berbagai
jaringan berdasarkan bentuk dan peran sel penyusunnya; dan
ü
Biologi evolusioner adalah cabang ilmu biologi yang
mempelajari tentang evolusi, atau lebih tepatnya asal-usul spesies yang
memiliki nenek moyang sama, dan penurunan spesies, serta perubahan,
pertambahan, dan diversifikasinya sejalan dengan waktu.
13)
Biologi molekular atau biologi molekul merupakan salah
satu cabang biologi yang merujuk kepada pengkajian mengenai kehidupan pada
skala molekul. Ini termasuk penyelidikan tentang interaksi molekul dalam benda
hidup dan kesannya, terutama tentang interaksi berbagai sistem dalam sel,
termasuk interaksi DNA, RNA, dan sintesis protein, dan bagaimana interaksi
tersebut diatur.
14)
Proteomika merupakan kajian secara molekular terhadap
keseluruhan protein yang dihasilkan dari ekspresi gen di dalam sel. Keseluruhan
protein di dalam sel diistilahkan sebagai proteom.
Proteomika menjadi satu kajian biologi molekular yang paling dinamis saat ini
karena sangat bermanfaat dalam bidang kedokteran.
·
Sitologi, mempelajari struktur dan fungsi sel serta
organel-organel di dalamnya, proses kehidupan dalam sel, serta hubungan antara
satu sel dengan sel yang lainnya. Sitologi dikenal juga sebagai biologi sel.
·
Genomika adalah ilmu yang mempelajari tentang bahan
genetik dari suatu organisme atau virus. Termasuk yang dikaji adalah struktur,
organisasi serta fungsinya. Objek kajiannya adalah DNA secara keseluruhan (DNA
nuklear/inti, cpDNA, dan mtDNA) maupun sebagian ("gen"). RNA sebagai
bahan genetik atau DNA yang dibuat berdasarkan RNA (cDNA) juga menjadi objek
kajian Genomika, Transkriptomika, Metabolomika.
·
Transkriptomika (Ing. transcriptomics) merupakan
bagian dari biologi molekular yang mengkaji tentang produk transkripsi secara
keseluruhan (transkriptom). Produk transkripsi hanyalah RNA,
sehingga transkriptomika bisa juga disebut sebagai ilmu tentang RNA dalam suatu
organisme.
·
Metabolomika merupakan satu disiplin kajian dalam
biologi molekular yang memusatkan perhatian pada keseluruhan produk proses
enzimatik yang terjadi di dalam sel.
15) Bioteknologi
adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi,
virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam
proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa.
16) Taksonomi
dapat diartikan sebagai klasifikasi berhirarki dari sesuatu, atau prinsip yang
mendasari klasifikasi. Hampir semua -- benda bergerak, benda diam, tempat, dan
kejadian -- dapat diklasifikasikan menurut beberapa skema taksonomi.
17) Paleontologi
adalah ilmu yang mempelajari tentang sejarah kehidupan di bumi termasuk hewan
dan tumbuhan zaman lampau yang telah menjadi fosil.
18) Genetika
mempelajari berbagai aspek yang menyangkut pewarisan sifat dan variasi sifat
pada organisme maupun suborganisme (seperti virus dan prion). Ada pula yang
dengan singkat mengatakan, genetika adalah ilmu tentang gen. Cabang-cabang
murni genetika :
ü genetika
molekular merupakan cabang genetika yang mengkaji bahan genetik dan ekspresi
genetik di tingkat subselular (di dalam sel). Subjek kajiannya mencakup
struktur, fungsi, dan dinamika dari bahan-bahan genetika serta hasil
ekspresinya.
ü genetika
sel (sitogenetika)
ü genetika
populasi adalah cabang genetika yang membahas transmisi bahan genetik pada
ranah populasi. Dari objek bahasannya, genetika populasi dapat dikelompokkan
sebagai cabang genetika yang berfokus pada pewarisan genetik.
ü genetika
kuantitatif yaitu cabang genetika yang membahas pewarisan sifat-sifat
terukur (kuantitatif atau metrik), yang tidak bisa dijelaskan secara langsung
melalui hukum pewarisan Mendel. Sifat-sifat yang tergolong sifat kuantitatif
misalnya tinggi atau berat badan, hasil panen, atau produksi susu.
ü genetika
perkembangan
Cabang-cabang terapan genetika :
ü genetika
kedokteran
ü ilmu
pemuliaan
ü rekayasa
genetika atau rekayasa gen (Ing. genetic engineering) dalam
arti paling luas adalah penerapan genetika untuk kepentingan manusia. Dengan
pengertian ini kegiatan pemuliaaan hewan atau tanaman melalui seleksi dalam
populasi dapat dimasukkan. Demikian pula penerapan mutasi buatan tanpa target
dapat pula dimasukkan.
Bioteknologi
merupakan ilmu terapan yang tidak secara langsung merupakan cabang genetika
tetapi sangat terkait dengan perkembangan di bidang genetika.Saat ini bahkan
berkembang aspek ilmu biologi yang mengkaji kemungkinan berevolusinya makhluk
hidup pada masa yang akan datang, juga kemungkinan adanya makhluk hidup di luar
planet-planet selain bumi, yaitu astrobiologi. Sementara
itu, perke,mbangan teknologi memunkinkan pengkajian pada tingkat molekul
penyusun organisme melalui biologi molekular serta biokimia, yang
banyak didukung oleh perkembangan teknik komputasi melalui bidang bioinformatika.
3. FISIKA
Ilmu fisika adalah ilmu tentang zat dan
energi (seperti cahaya, panas dan bumi).
Fisika
adalah sains atau ilmu tentang alam dalam makna yang terluas.
A. obyek kajian dan cabang-cabang ilmu fisika
Fisika
mempelajari gejala alam yang tidak hidup beserta interaksi dalam lingkup ruang
dan waktu. Para ahli fisika mempelajari perilakuu dan sifat materi dalam bidang
yang sangat beragam. Mulai dari partikel submikroskopis yang membentuk segala
materi (fisika partikel) hingga perilaku materi alam semesta sebagai satu
kesatuan kosmos.
Fisika
sering disebut sebagai "ilmu paling mendasar", karena setiap ilmu
alam lainnya (biologi, kimia,geologi,
dan lain-lain) mempelajari jenis sistem materi tertentu yang mematuhi hukum
fisika. Budaya penelitian fisika berbeda dengan ilmu lainnya karena adanya
pemisahan dalam bidang teori (fisika teoritis) dan eksperimen (fisika
eksperimental).
a. fisika
teoritis berusaha mengembangkan teori yang dapat menjelaskan hasil eksperimen
yang telah dicoba dan dapat memperkirakan hasil eksperimen yang akan datang.
Fisika teoritis telah menghasilkan beberapa teori seperti teori mekanikan
kuantum, teori relativitas, teori elektromagnetik.
b. fisika
eksperimentalis berusaha menyusun dan melaksanakan eksperimen untuk menguji
perkiraan teoretis. Seperti fisika optik, fisika nuklir, dan lain-lain.
Meskipun teori dan eksperimen
dikembangkan secara terpisah, namun kepduanya saling bergantung. Fisika juga
berkaitan erat dengan matematika. Teori fisika banyak dinyatakan dalam notasi matematis,
dan matematika yang digunakan biasanya lebih rumit daripada matematika yang
digunakan dalam bidang sains lainnya. Perbedaan antara fisika dan matematika
adalah: fisika berkaitan dengan pemerian dunia material, sedangkan matematika
berkaitan dengan pola-pola abstrak yang tak selalu berhubungan dengan dunia
material. Namun, perbedaan ini tidak selalu tampak jelas. Ada wilayah luas
penelitan yang beririsan antara fisika dan matematika, yakni fisika matematis,
yang mengembangkan struktur matematis bagi teori-teori fisika.
Ada banyak area riset yang mencampur
fisika dengan bidang lainnya. Contohnya, bidang biofisika yang
mengkhususkan ke peranan prinsip fisika dalam sistem biologi, dan bidang kimia kuantum yang
mempelajari bagaimana teori kuantum mekanik memberi peningkatan terhadap sifat
kimia dari atom dan molekul, fisika medis, fisika pendidikan, dan lain-lain.
Bidang-bidang yang menjadi fokus riset
pada fisika :
Penjelasan :
a. Astrofisika
adalah cabang astronomi yang berhubungan dengan fisika jagad raya, termasuk
sifat fisik (luminositas, kepadatan, suhu, dan komposisi kimia) dari objek
astronomi seperti planet, bintang, galaksi dan medium antarbintang, dan juga
interaksinya. Kosmologi adalah teori astrofisika pada skala terbesar.
ü Kosmologi
adalah ilmu yang mempelajari struktur dan sejarah alam semesta berskala
besar. Secara khusus, ilmu ini berhubungan dengan asal mula dan evolusi dari
suatu subjek.
ü Fisika
plasma adalah salah satu bidang dari fisika yang
mempelajari gas terionisasi yang dikenal sebagai plasma.
b. Fisika
atomik, molekul, dan optik adalah bidang ilmu yang mempelajari interaksi zat-zat
dancahaya-zat dalam skala atom tunggal
atau struktur berisi beberapa atom. Ketiga bidang ini dikelompokkan menjadi
satu karena hubungan mereka, metode yang mirip, dan kesamaan skalaenergi yang
bersangkutan. Fisikawan kadangkala menyingkat bidang ini sebagai fisika AMO.
ü Fisika atom dibedakan
dari fisika nuklir,
meskipun masyarakat memandangnya sama. Fisika atom tidak berhubungan dengan
proses intra-nuklir dipelajari dalam fisika nuklir, meskipun sifat dari nukleus
merupakan hal yang penting dalam fisika nuklir (misal, hyperfine
structure).
ü Fisika optikal dibedakan
dari optik karena dia condong untuk memfokuskan tidak pada pengontrolan medan
cahaya klasik dengan objek makroskopik, tetapi dalam sifat dasar dari medan
optik dan interaksi mereka dengan benda dalam alam mikroskopik. Optika adalah
cabang fisika yang
menggambarkan perilaku dan sifat cahaya dan
interaksi cahaya dengan materi. Optika menerangkan
dan diwarnai olehgejala optis.
Bidang optik lain:
ü Pengolahan
citra adalah salah satu cabang dari ilmu informatika. Pengolahan
citra berkutat pada usaha untuk melakukan transformasi suatu citra/gambar menjadi citra
lain dengan menggunakan teknik tertentu.
ü Teori
informasi (Inggris: information
theory) adalah disiplin ilmu dalam bidang matematika
terapanyang berkaitan dengan kuantisasi data sehingga data
atau informasi itu
dapat disimpan dan dikirimkan tanpa kesalahan (error) melalui suatu kanal
komunikasi.
c. Fisika
partikel adalah cabang dari fisika yang
mempelajari partikel dasar pembentuk benda danradiasi, dan interaksi
antara mereka. Dia juga disebut fisika energi tinggi, karena banyak partikel
dasar tidak terjadi dalam keadaan biasa di alam, tetapi dapat diciptakan dan
dideteksi pada saat benturanberenergi
partikel lainnya, seperti yang dilakukan dalam pemercepat partikel.
Ilmu Fisika Nuklir adalah ilmu yang mempelajari Tentang inti atom,serta
perubahan-perubahan pada inti atom.
ü Biofisika
merupakan salah satu cabang ilmu fisika yang mengkaji
aplikasi aneka perangkat dan hukum fisika untuk menjelaskan aneka
fenomena hayati atau biologi. Biofisika
berkembang sangat pesat sejak awal tahun 1980 dengan makin mapannya
aneka teori fisika yang
telah ada.
ü Geofisika
adalah bagian dari ilmu bumi yang
mempelajari bumi menggunakan
kaidah atau prinsip-prinsip fisika.
Bidang kajian ilmu geofisika meliputi meteorologi (udara),
geofisika bumi padat danoseanografi(laut).
Beberapa contoh kajian dari geofisika bumi padat misalnya seismologi yang
mempelajari gempabumi, ilmu tentang gunungapi (Gunung Berapi) atau volcanology, geodinamikayang
mempelajari dinamika pergerakan lempeng-lempeng di bumi, dan eksplorasi seismik yang
digunakan dalam pencarian hidrokarbon.
4. ILMU BUMI
Ilmu bumi adalah pengetahuan untuk
mengamati, menggolongkan dan menganalisis perbedaan berbagai dareah pada
permukaan bumi, geografi. Ilmu bumi (earth science, geoscience) adalah
suatu istilah untuk kumpulan cabang-cabang ilmu yang mempelajari bumi. Cabang
ilmu ini menggunakan gabungan ilmu fisika, geografi, matematika, kimia, biologi
untuk membentuk suatu pengertian kuantitatif dari lapisan-lapisan bumi.
A. OBJEK KAJIAN DAN CABANG-CABANG ILMU BUMI
Dalam
melaksanakan kajiannya, ilmuwan dalam bidang ini menggunakan metode ilmiah
yaitu formulasi hipotesa melalui observasi dan pengumpulan data mengenai
fenomena alam yang dilanjutkan dengan pengujian hipotesa-hipotesa tersebut.
Dalam ilmu bumi, peranan data sangat penting dalam menguji dan membentuk suatu
hipotesa.
d. Ilmu tanah mempelajari
lapisan terluar kulit bumi yang terlibat dalam proses pembentukan tanah (ataupedosfer). Disiplin ilmu
utama antara lain adalah edafologi dan pedologi.
1) Aeronomi :
Aeronomi adalah ilmu dari wilayah atas atmosfer, dimana disosiasi dan ionisasi
sangat penting. Aeronomi adalah cabang fisika atmosfer. Obyek yang dikaji
adalah perubahan dinamika atmosfer. pemahaman pasang surut atmosfer sangat
penting dalam memahami atmosfer secara keseluruhan. Pemodelan dan pengamatan
pasang surut atmosfer yang diperlukan untuk memantau dan memprediksi perubahan
di atmosfer bumi.
2) Oceanografi dan hidrologi mempelajari
bagian air dari
bumi (laut dan air tawar) atau hidrosfer.
Kadang cabang ilmu ini digabungkan dengan geofisika. oseanografi dapat
diartikan sebagai studi dan penjelajahan (eksplorasi) ilmiah mengenai laut dan segala fenomenanya. Ilmu
oceanografi dapat dibagi menjadi beberapa cabang:
5. KIMIA
Ilmu kimia adalah ilmu tentang susunan,
unsur, dan ciri-ciri zat, serta reaksi-reaksi yang menyebabkan timbulnya
zat-zat baru. Ilmu Kimia (dari bahasa Arab كيمياء "seni transformasi" dan bahasa Yunani χημεία khemeia "alkimia")
adalah ilmu yang
mempelajari mengenai komposisi dan sifat zat atau materi dari
skala atom hinggamolekul serta
perubahan atau transformasi serta interaksi mereka untuk membentuk materi yang
ditemukan sehari-hari. Kimia juga mempelajari pemahaman sifat dan
interaksi atom individu dengan tujuan untuk menerapkan pengetahuan tersebut
pada tingkat makroskopik.
Source
: www.asianbrain.com
Kata kimia (chemistry), berasal dari
bahasa mesir kreme yang berarti “bumi”, adalah ilmu
yang mempelajari tentang komposisi, struktur, dan sifat materi, beserta segala
perubahan yang menyertai terjadinya reaksi kimia.
A. objek kajian dan cabang-cabang ilmu kimia
Jangkauan
kimia tidak hanya mempelajari materi non hayati, tetapi juga materi hayati
serta proses kimia yang terjadi dalam makhluk hidup itu sendiri baik yang ada
di dalam bumi dan di luar angkasa. Konsep dasar yang dipelajari dalam ilmu
kimia adalah atom, unsure, ion, senyawa, molekul, zat kimia, ikatan kimia,
reaksi kimia, kimia kuantuum, hukum kimia, dan industri kimia.
Ilmu kimia juga seing disebut sebagai sentral imu pengetahuan sebab ilmu kimia
dipakai, diterapkan dan dibutuhkan untuk mendukung ilmu pengetahuan yang laiin.
Banyak sekali bidang-bidang ilmu lain yang terikat dengan ilmu kimia, seperti
bidang kedokteran, biologi, fisika, lingkungan, forensik, astronomi, farmasi,
komputer, dan sebagainya. Dalam bidang forensik, ilmu kimia digunakan sebagai aplikasi
test DNA, bidang farmasi dipergunakan cara sintesis kimia organik, di bidang
kedokteran bisa menjelaskan proses metabolisme obat oleh enzim. Dan proses
metabolisme makanan dapat dipelajari dalam cabang ilmu kimia yaitu biokimia.
Analisis kompisisi bintang dan benda angkasa lain sangat diperlukan oleh bidang
astronomi. Ilmu kimia memiliki banyak cabang dan sub cabang, diantaranya adalah
sebagai berikut:
a.
Kimia analisa, mempelajari teknik ana;osa materi untuk
menentukan komposisi dan struktur dari materi. Kimia analisa juga mempelajari
analisa standart dan metode penelitian standart yang nantinya akan dipakai oleh
cabang ilmu kimia yang lain
b.
Kimia anorganik mengkaji sifat-sifat dan
reaksi senyawa anorganik. Dari cabang ini muncul sub
cabang yang lain seperti kimia katalis yang mempalajri cara membuat dan
mempelajari katalis. Kimia organometalik yaitu mempelajri sifat dan rekasi
perpaduan senyawa organik-logam.
c.
Kimia organik mengkaji struktur, sifat,
komposisi, mekanisme, dan reaksi senyawa organik.
Untuk membedakan derngan senyawa anorganik, maka senyawa organik didefinisikan
sebagai segala senyawa yang berdasarkan rantai karbon. Mempelajari kimia
organik sangat penting bagi yang ingin mempelajari farmasi, biokimia,
fitokimia, sintesis kimia, dan ilmu yang lain.
e.
Kimia fisik adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari
sifat fisik dan sifat dasar materi dari suatu sistem kimia atau proses kimia.
Fokus kimia fisik umumnya berkisar energi dan sifat thermodiamik suatu sistem.
Sub cabang yang sangat penting dari kimia fisik adalah termodinamika kimia,
kinematika kimia, elektrokimia, spektroskopi, dan thermokimia. Berikut adalah
penjelasan sub cabang dari kimia fisik:
1) Termodinamika
kimia adalah kajian matematika tentang keterkaitan antara kalor dan kerja
dengan reaksi kimia atau dengan perubahan keadaan fisik dalam batas-batas
hukum-hukum termodinamika. Termodinamika kimia dapat difahami sebagai terapan
metode matematika untuk mengkaji permasalahan kimia dan khususnya memiliki
perhatian pada kespontanan proses.
2) Kinetika
kimia atau kinetika reaksi mempelajari laju reaksi dalam suatu reaksi kimia.
3) Elektrokimia
adalah ilmu yang mempelajari aspek elektronik dari reaksi kimia.
4) Spektroskopi
adalah ilmu yang mempelajari materi dan atributnya berdasarkan cahaya, suara
atau partikel yang dipancarkan, diserap atau dipantulkan oleh materi tersebut.
Spektroskopi juga dapat didefinisikan sebagai ilmu yang mempelajari interaksi
antara cahaya dan materi. Dalam catatan sejarah, spektroskopi mengacu kepada
cabang ilmu dimana "cahaya tampak" digunakan dalam teori-teori
struktur materi serta analisa kualitatif dan kuantitatif.
5) Kimia
padatan merupakan kajian tentang sintesis, struktur, dan sifat-sifat fisik material
padat.
6) Kimia
permukaan dapat didefinisikan secara umum sebagai kajian reaksi kimia di
permukaan. Hal ini berkaitan erat dengan fungsionalisasi permukaan yang
bertujuan mengubah susunan kimia permukaan dengan menambahkan unsur tertentu
atau gugus fungsi yang menghasilkan berbagai dampak yang diinginkan atau
peningkatan sifat-sifat permukaan atau antarmuka.
7) Kimia
kuantum adalah sebuah cabang kimia teori, yang menerap
