Johannes Kepler

 Johannes Kepler lahir pada tahun 1571 di Weil der Stadt, sebuah kota kecil di pinggiran Hutan Hitam Jerman. waktu sekolah dia mendapatkan beasiswa dari bangsawan di sekitarnya sehingga dia mendapatkan pendidikan yang baik. Ia melanjutkan pendidikannya dengan mempelajari teologi di Universitas Tüũbingen, sesuai niatnya untuk menjadi rohaniwan Lutheran. Tetapi, kejeniusannya di bidang matematika mendapat pengakuan. Pada tahun 1594, ketika seorang guru matematika di SMU Lutheran di Graz, Austria, meninggal dunia, Kepler menggantikannya. Sewaktu berada di sana, ia menerbitkan karya besarnya yang pertama, Cosmographic Mystery(Misteri Kosmografis).

Sesudah meninggalkan Tubingen, Kepler menjadi mahaguru selama beberapa tahun di akademi di kota Graz. Sambil mengajar dia tulis buku pertamanya tentang astronomi yang berjudul Cosmographic Mystery(1596). Kendati teori yang diajukan Kepler di buku itu ternyata sepenuhnya meleset, buku itu dengan jernih menunjukkan kemampuan matematika Kepler dan kemurnian pikirannya, sehingga ahli astronomi besar Tycho Brahe mengundangnya jadi asistennya di peneropong bintangnya di dekat Praha, sekarang republik Ceko.

Kepler menerima undangan ini dan bergabung dengan Tycho bulan Januari 1600. Tycho meninggal dunia tahun berikutnya, tetapi Kepler sudah berhasil menyuguhkan kesan baik pada bulan-bulan sebelumnya sehingga Kaisar Romawi Suci –Rudolph II– segera menunjuknya menggantikan Tycho selaku matematikus kerajaan. Kepler menduduki posisi itu selama sisa hidupnya.

Diperlengkapi dengan tabel-tabel pengamatan gerakan planet yang disusun oleh Brahe, Kepler mempelajari gerakan kosmis dan menarik kesimpulan berdasarkan apa yang ia lihat. Selain jenius dalam soal angka, ia juga mempunyai tekad yang kuat dan rasa ingin tahu yang tak habis-habisnya. Kesanggupannya yang luar biasa untuk bekerja dibuktikan oleh ke-7200 perhitungan rumit yang ia rampungkan sewaktu mempelajari tabel-tabel pengamatan tentang Mars.

Dan, Mars-lah yang pertama-tama menarik perhatian Kepler. Setelah dengan saksama mempelajari tabel-tabel itu, tersingkaplah bahawa Mars mengorbit matahari tetapi bukan dalam lingkaran sempurna. Satu-satunya bentuk orbit yang cocok dengan pengamatan itu ialah bentuk elips (lonjong) dengan matahari sebagaisalah satu titik fokusnya. Akan tetapi, Kepler sadar bahwa kunci untuk menyibakkan rahasi langit bukanlah Mars, melainkan planet Bumi. Menurut Profesor Max Caspar, “Temuan Kepler memotivasi diauntuk mencoba pendekatan yang jenius”. Ia menggunakan tbael-tabel itu dengan cara yang tidak lazim. Ketimbang menggunakan tabel-tabel itu untuk menyelidiki Mars, Kepler membayangkan dirinya sedang berdiri di Mars dan melihat ke Bumi. Ia menghitung kecepatan gerakan bumi bervariasi dan berbanding terbalik dengan jaraknya matahari.

Sekarang, Kepler mengerti bahwa matahari bukan sekadar pusat dari tata surya. Matahari juga berfungsi seperti sebuah magnet, berputar pada porosnya dan memengaruhi gerakan planet-planet. Caspar menulis, “Ini adalah konsep yang benar-benar baru yang sejak saat itu memandu dia dalam risetnya dan menuntunnya ke penemuan hukum-hukumnya”. Bagi Kepler, semua planet adalah benda-benda fisik yang dengan harmonis diaturoleh serangkaian hukum yang beragam. Apa yang telah ia pelajari dari Mars dan Bumi pasti berlaku juga atas semua planet. Jadi, ia menyimpulkan bahwa setiap planet mengitari matahari dalam orbit elips pada kecepatan yang bervariasi sesuai dengan jaraknya dari matahari.

Kepler diakui sebagai salah satu ilmuwan terbesar sepanjang masa—tokoh yang turut menyeret astronomi keluar dari Abad Pertengahan ke Zaman Modern
Sebagai pengganti Tycho Brahe, Kepler mewarisi setumpuk besar catatan hasil pengamatan cermat ihwal planit-planit yang telah digarap Tycho bertahun-tahun. Karena Tycho –astronom besar terakhir sebelum diketemukan teleskop– juga pengamat yang hati-hati dan teliti yang pernah dikenal dunia, catatan-catatan itu teramat besar harganya. Kepler percaya bahwa catatan analisa matematika Tycho yang cermat memungkinkannya menentukan kesimpulan bahwa teori gerakan planit adalah benar: teori heliocentris Copernicus; teori geocentris Ptolemy yang lebih lamaan; atau bahkan teori ketiga yang dirumuskan Tycho sendiri. Tetapi, sesudah bertahun-tahun melakukan sejumlah perhitungan yang cermat, Kepler dengan rasa cemas menemukan bahwa pengamatan Tycho tidaklah konsisten dengan teori-teori yang mana pun juga!

Akhirnya Kepler menyadari bahwa masalahnya adalah: dia, seperti juga Copernicus dan Tycho Brahe dan semua astronom klasik telah menduga bahwa orbit keplanitan terdiri dari lingkaran-lingkaran atau gabungan dari lingkaran-lingkaran. Tetapi, kenyataan menunjukkan bahwa orbit keplanitan tidaklah melingkar, melainkan agak oval, ellips.

Pada tahun 1609, Kepler menerbitkan buku New Astronomy (Astronomi Baru), yang diakui sebagai buku astronomi modern yang pertama dan salah satu buku terpenting yang pernah ditulis tentang subjek itu. Mahakarya ini memuat dua hukum Kepler yang pertama tentang gerakan planet. Hukumnya yang ketiga diterbitkan dalam buku Harmonies of the World (Keharmonisan Dunia) pada tahun 1619, sewaktu ia tinggal di Linz, Austria. Tiga hukum ini mendefinisikan dasar-dasar gerakan planet: bentuk orbit planet yang mengitari matahari, kecepatan gerakan planet, dan hubungan antara jarak sebuah planet dari matahari dan waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan satu putaran.

Bagaimana reaksi para astronom rekan-rekan Kepler? Mereka tidak memahami betapa pentingnya hukum Kepler itu. Bahkan ada yang sama sekali tidak percaya. Mungkin mereka tidak dapat sepenuhnya dipersalahkan. Kepler telah menyelubungi karyanya dengan suatu prosa Latin yang sulit dipahami laksana lapisan awan tebal yang menyelubungi Venus yang nyaris tak tertembus. Tetapi, seraya waktu berlalu, hukum-hukum Kepler akhirnya diakui. Kira-kira 70 tahun kemudian, Isaac Newton menggunakan karya Kepler sebagai dasar untuk hukumnya tentang gerakan dan gravitasi. Dewasa ini, Kepler diakui sebagai salah satu ilmuwan terbesar sepanjang masa—tokoh yang turut menyeret astronomi keluar dari Abad Pertengahan ke zaman modern.
Intoleransi keagamaan sangat memuakkan bagi Kepler, yang yakin bahwa keharmonisan di antara planet-planet seharusnya terdapat juga di antara umat manusia
Bahkan sesudah menemukan pemecahan pokok, Kepler masih harus menghabiskan waktu berbulan-bulan membenamkan diri dalam kerja hitung-menghitung yang rumit dan melelahkan untuk meyakinkan bahwa teorinya memuaskan pengamatan Tycho. Buku besarnya Astronomia Nova, diterbitkan tahun 1609, menyuguhkan dia punya bagian pertama dari dua hukum pergerakan planit. Dia menyampaikan dua hukum:
1. Hukum pertama menegaskan tiap planit bergerak mengitari mentari dalam orbit oval atau ellips dengan matahari pada satu fokus.
2. Hukum kedua menegaskan bahwa planit bergerak lebih cepat ketika berada lebih dekat dengan matahari; kecepatan planit berbeda begitu rupa bahwa garis yang menghubungkan planit dan matahari selama perputaran, meliwati bidang yang sama luasnya dalam jangka waktu yang sama.
Sepuluh tahun kemudian Kepler mengeluarkan hukum ketiganya.
3.makin jauh jarak sebuah planit dari matahari, makin perlu waktu lebih lama untuk menyelesaikan perputarannya atau kwadrat kala perputaran planit-planit berbanding lurus dengan pangkat tiga jarak rata-ratanya dengan matahari.

Hukum Kepler, dengan menyuguhkan gambaran pokok yang komplit dan tepat tentang gerak planit-planit mengitari matahari, memecahkan masalah utama bidang astronomi, yang bahkan oleh orang-orang genius seperti Copernicus dan Galileo terliwatkan. Tentu saja, Kepler tidak menjelaskan mengapa planit-planit bergerak pada orbitnya seperti itu; masalah ini terpecahkan di abad berikutnya oleh Isaac Newton. Tetapi, hukum Kepler merupakan pendahulu vital buat sintesa besar Newton. (“Jika saya melihat lebih dulu dari orang lain,” begitu pernah Newton bilang, “ini akibat saya berdiri di atas pundak-pundak para raksasa.” Tak salah lagi, Kepler adalah salah satu dari raksasa-raksasa itu yang dimaksud Newton).

Sumbangan Kepler kepada astronomi hampir bisa disejajarkan dengan Copernicus. Dan sesungguhnya, dalam beberapa hal hasil karya Kepler bahkan lebih mengesankan. Dia lebih orisinal,, dan kesulitan matematika yang dihadapinya bagaikan menggunung. Teknik matematika pada saat itu tidaklah sesempurna perkembangannya seperti halnya kini, dan saat itu tak ada mesin kalkulator yang menolong Kepler dalam tugas penghitungan-penghitungannya.

Ditinjau dari sudut arti penting karya Kepler, adalah mengherankan bilamana pada mulanya hampir tidak digubris orang, bahkan oleh seorang ilmuwan besar seperti Galileo. (Galileo tak ambil perhatian hukum Kepler sungguh mencengangkan karena kedua orang itu saling berkorespondensi satu sama lain, dan juga karena hasil karya Kepler dapat menolong menguji teori Ptolemy). Tetapi bila yang lain-lainnya agak lambat menghargai ketinggian hasil karya Kepler, ini dapat difahami oleh Kepler sendiri.

Dalam nada letupan kegembiraan Kepler menulis “… Buku telah kutulis! Telah kupersembahkan sesuatu anugerah kesenangan yang suci. Dia akan dibaca baik oleh orang sejamanku atau oleh generasi sesudahku. Aku tidak peduli. Bisa jadi buku itu harus menunggu 100 tahun untuk menjumpai seorang pembaca, seperti halnya Tuhan menunggu 6000 tahun seseorang yang bisa memahami kebesaran karyanya.”

Sebagai tambahan hukum gerakan planit-planit, Kepler menyumbangkan berbagai ihwal kecil di bidang astronomi. Dia juga membuat sumbangan penting mengenai teori optik. Di akhir-akhir umurnya –sayang sekali– dia diganggu oleh masalah pribadi. Jerman merosot jadi kacau karena “Perang tiga puluh tahun” dan jarang orang yang bisa lolos dari kesulitan-kesulitan serius.

Salah satu masalah adalah soal nafkah. Kekaisaran Romawi Suci lambat dalam pembayaran gajinya, walau dalam keadaan yang tidak gawat. Dalam keadaan perang yang kacau-balau, gaji Kepler ditunggak terus. Karena Kepler nikah dua kali dan punya dua belas anak, kesulitan duit ini betul-betul berat. Masalah lain menyangkut bundanya yang di tahun 1620 ditahan dengan tuduhan jadi “dukun sihir.” Kepler banyak buang waktu hingga akhirnya sang ibu bisa dibebaskan tanpa mengalami siksaan.
Pada bulan yang sama sewaktu Kepler merumuskan hukumnya yang ketiga, meletuslah Perang Tiga Puluh Tahun. Selama periode itu (1614-48), Eropa diporakporandakan oleh pembunuhan dan penjarahan berlatar agama dan Jerman kehilangan sepertiga penduduknya. Perburuan tukang sihir merebak di mana-mana. Ibunda Kepler dituduh sebagai tukang sihir dan nyaris dieksekusi. Menurut laporan, sebelum perang saja gaji Kepler di istana kadang dibayar kadang tidak, dan pada masa perang ia sama sekali tidak menerima gaji.

Sepanjang kehidupannya, Kepler yang adalah seorang Lutheran mengalami penganiayaan dan prasangka agama. Ia dipaksa keluar dari Graz—yang berarti kehilangan segala sesuatu dan mengalami kesukaran—sebab ia menolak untuk menganut Katolik Roma. Di Benátky, ia sekali lagi dibujuk untuk berganti agama. Tetapi, Kepler menolak penyembahan kepada patung dan santo; menurutnya praktik semacam inilah adalah pekerjaan Iblis. Di Linz, ketidaksepakatan dengan rekan-rekannya dari Lutheran yang mempercayai bahawa Allah ada di mana-mana membuat ia dikucilkan dari Perjamuan Malam mereka. Intoleransi keagamaan sangat memuakkan bagi Kepler, yang yakin bahwa keharmonisan di antara planet-planet seharusnya terdapat juga di antara umat manusia. Ia berpaut pada keyakinannya dan rela menderita. “Menderita bersama banyak saudara demi agama dan demi kemuliaan Kristus dengan bertekun menghadapi bahaya dan aib, harus meninggalkan rumah, ladang, sahabat, dan kampung halaman seseorang—belum pernah terpikirkan oleh saya bahwa ini bisa menjadi pengalaman yang sedemikian memuaskan,” tulis Kepler.—Johannes Kepler, oleh Ernst Zinner.

Pada tahun 1627, ia menerbitkan buku Rudolphine Tables (Tabel-Tabel Rudolphine), yang ia anggap sebagai karya utamanya di bidang astronomi. Tidak seperti buku-buku terdahulu, buku ini diberi acungan jempol di mana-mana, dan segera menjadi buku wajib bagi para astronom dan navigator. Akhirnya, pada bulan November 1630, Kepler meninggal dunia di Regensburg, Jerman. Dalam masa “Perang tiga puluh tahun” yang mengganas itu, kuburnya diobrak-abrik. Salah seorang kolega Kepler tak henti-hentinya mengagumi Kepler yang katanya memiliki “ilmu yang begitu kokoh dasarnya dan pengetahuan yang begitu kaya tentang rahasia yang paling sulit dipahami”. Suatu penghormatan yang pantas diberikan untuk pria yang menyibak rahasia tata surya. hukum gerakan planitnya terbukti lebih menjadi kenangan yang lestari dari sekadar sepotong batu nisan.