Monday, 7 January 2013

Grand Unification Theory: Memahami Teori Pamungkas Tentang Alam Semesta

"Selalu ingat untuk memandang tinggi ke bintang, bukan melihat ke bawah, coba untuk mencerna apa yang kamu lihat dan tentang apa yang membuat semesta ada. Selalu penasaran. Dan betapapun sulit kehidupan, selalu ada sesuatu yang bisa dilakukan dan sukses"
~Prof. Stephen Hawking, Ph.D., Fisikawan Legendaris~

Prof. Stephen William Hawking

Fields	General relativity Quantum gravity
Institutions	Cambridge University California Institute of Technology Perimeter Institute for Theoretical Physics
Alma mater	Oxford University Cambridge University
Doctoral advisor	Dennis Sciama
Other academic advisors	Robert Berman
Notable student	Don Page
Known for	Hawking radiation Singularity theorems A Brief History of Time

Notable awards	Albert Einstein Award (1978) Wolf Prize (1988) Prince of Asturias Award (1989) Copley Medal (2006) Presidential Medal of Freedom (2009) Special Fundamental Physics Prize (2012)

Keterbatasan Tidak Menjadi Penghalang Untuk Berkarya

Prof. Hawking kembali bangkit dan bermimpi, “Saya akan mengorbankan hidup saya untuk menyelamatkan hidup orang lain”. kata penerus Black Hole Theory (teori lubang hitam) yang ditemukan Einstein.

Saat itu ia kembali melakukan penelitian. Dan sepertinya, kehadiran Hawking di dunia sudah ditunggu-tunggu untuk meneruskan pekerjaan Newton dan Einstein dalam mengupas tabir semesta.

Seluruh riset Hawking dilakukan di dalam kepalanya, karena proses kelumpuhan tangannya yang berjalan berangsur-angsur. Secara perlahan pula dia melatih pikirannya untuk berpikir dengan cara yang berbeda dengan fisikawan pada umumnya.

Selama 50 tahun dari usianya yang kini 70 tahun, Prof. Hawking menghabiskan waktunya di kursi roda. Saat ini Hawking membutuhkan perawatan 24 jam. Diyakini pikirannya yang tajam yang mampu membuatnya bertahan hidup meski raganya sudah sangat tak berdaya.

Grand Unification Theory: Teori Kemanunggalan Agung

Sekelompok mahasiswa di Universitas Wisconsin, Madison, USA pernah menampilkan Drama Singkat. Mereka mengangkat sebuah peti mati besar yang ditutup selembar kain hitam.

Ketika kain disingkap, tampak tulisan besar:

PHYSICS HAS DONE. Ya, Fisika sudah selesai, telah berakhir.

Namun benarkah demikian?

Untuk sampai pada jawaban "Benar-Tidak", telah dilakukan pergulatan selama berabad-abad. Mulai dari Newton sampai Einstein hingga saat ini Stephen W. Hawking. Dari era klasik sampai zaman super modern nan canggih saat ini.

Bahkan mendiang Prof. A. Einstein pernah memimpikan apa yang dinamakan PENYATUAN gaya atau interaksi alamiah di alam semesta menjadi sebuah persamaan gabungan TUNGGAL.

Kala itu mendiang Prof. Einstein berusaha melebur dua gaya alamiah yang telah sangat dikenal, Elektromagnetik dan Gravitasi. Sampai akhir hayat, beliau belum berhasil melakukannya. Rintisan yang telah dimulai oleh para fisikawan dan ilmuwan terdahulu tidaklah berlalu begitu saja. Banyak sudah yang telah dikerjakan para penerus mereka, dengan penuh kesabaran dan ketekunan mempelajari keindahan alam serta keagungan penciptaNya.

Saat ini justru usaha penyatuan gaya-gaya alamiah itu tidak hanya menyangkut gravitasi dan elektromagnetik saja, namun juga merambah ke gaya Nuklir Lemah dan gaya Nuklir Kuat.

Penghargaan Atas Karya Agung Usaha ini telah membuahkan hasil dan diganjar dengan penghargaan Nobel Fisika pada tahun 1979 Kepada Tiga orang Ilmuwan Legendaris yakni: Prof. Sheldon Lee Glashow dari Universitas Harvard, Prof. Abdus Salam dari Universitas Cambridge pendiri International Center for Theoretical Physics (ICTP) dan Prof. Steven Weinberg dari MIT atas karyanya menyatukan Teori Gabungan Interaksi Nuklir Lemah, Nuklir Kuat dan Elektromagnetisme antarpartikel dasar termasuk perkiraan arus netral.

ICTP - The Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics

Grand Unification Theory Motivation

The fact that the electric charges of electrons and protons seem to cancel each other exactly to extreme precision is essential for the existence of the macroscopic world as we know it, but this important property of elementary particles is not explained in the Standard Model of particle physics. While the description of strong and weak interactions within the Standard Model is based on gauge symmetries governed by the simple symmetry groups SU(3) and SU(2) which allow only discrete charges, the remaining component, the weak hypercharge interaction is described by an abelian symmetry U(1) which in principle allows for arbitrary charge assignments.

The observed charge quantization, namely the fact that all known elementary particles carry electric charges which appear to be exact multiples of ¹⁄₃ of the "elementary" charge, has led to the idea that hypercharge interactions and possibly the strong and weak interactions might be embedded in one Grand Unified interaction described by a single, larger simple symmetry group containing the Standard Model. This would automatically predict the quantized nature and values of all elementary particle charges. Since this also results in a prediction for the relative strengths of the fundamental interactions which we observe, in particular the weak mixing angle, Grand Unification ideally reduces the number of independent input parameters, but is also constrained by observations.

Grand Unification is reminiscent of the unification of electric and magnetic forces by Maxwell's theory of electromagnetism in the 19th century, but its physical implications and mathematical structure are qualitatively different.

Pengaruh Fisika Terapan

Applied physics is a general term for physics research which is intended for a particular use. An applied physics curriculum usually contains a few classes in an applied discipline, like geology or electrical engineering. It usually differs from engineering in that an applied physicist may not be designing something in particular, but rather is using physics or conducting physics research with the aim of developing new technologies or solving a problem.

The approach is similar to that of applied mathematics. Applied physicists can also be interested in the use of physics for scientific research. For instance, people working on accelerator physics might seek to build better particle detectors for research in theoretical physics.

Physics is used heavily in engineering. For example, statics, a subfield of mechanics, is used in the building of bridges and other structures. The understanding and use of acoustics results in better concert halls; similarly, the use of optics creates better optical devices. An understanding of physics makes for more realistic flight simulators, video games, and movies, and is often critical in forensic investigations.

With the standard consensus that the laws of physics are universal and do not change with time, physics can be used to study things that would ordinarily be mired in uncertainty. For example, in the study of the origin of the earth, one can reasonably model earth's mass, temperature, and rate of rotation, over time. It also allows for simulations in engineering which drastically speed up the development of a new technology.

But there is also considerable interdisciplinarity in the physicist's methods and so many other important fields are influenced by physics, e.g. the fields of econophysics and sociophysics.

Main branches

Related fields

Interdisciplinary fields incorporating physics

Renungan

Usaha mencari dan memahami tingkah laku Alam Semesta lewat pendalaman ilmu memang sangat menggelitik dan menarik, sesungguhnya usaha ini adalah tidak lain untuk mengungkap keindahan dan kemuliaan jagat raya cosmos dan tentu saja Ke-Maha'an Penciptanya. Dengan demikian pergulatan dan perenungan ini akan senantiasa ada hingga akhir batas usia umat manusia serta tapal batas semesta dengan berbagai macam dimensi yang terkandung di dalamnya.

Semoga kita senantiasa dijadikan manusia yang dekat kepada-Nya.

Mari Belajar Belajar dan Belajar Para Pelajar Indonesia

Semangat!

Wallohualam bissawab.

"Berhenti mengecam dan mengutuki kegelapan, mari segera nyalakan cahaya, sekedar mengecam dan memaki kegelapan tak akan mengubah apapun. Nyalakan cahaya lakukan sesuatu"
~Arip Nurahman~

Sumber:

1. Arip Nurahman Notes

2. Seabad Pemenang Hadiah Nobel Fisika

3. Theory of Everything: Gelegar Teori Pamungkas Tentang Alam Semesta

4. Dari Atomos Hingga Quark

5. String Theory and M-Theory

Sunday, 6 January 2013

Memperkuat Fondasi Ilmu Pengetahuan Kita dengan Riset Berkelanjutan

On a recent official visit to southeast Asia, a prime minister asked me: "What does it take to get a Nobel prize?" I answered immediately: "Invest in basic research and recruit the best minds."

~Prof. Ahmed Hassan Zewail, Ph.D., 1999 Nobel Laureate in Chemistry~

Akhir-akhir ini kita mensinyalir bahwa Iptek Indonesia sudah mencapai titik nadir. Lembaga-lembaga penelitian kita sudah termarjinalisasi, suatu fenomena yang dapat langsung dilihat dari rendahnya kualitas hasil riset. Timbul pertanyaan, apa atau siapa yang menyebabkan hal ini?

Jawabnya mungkin banyak, namun jika kita mau jujur: kita semualah penyebabnya. Komunitas ilmiah dan masyarakat umum telah bahu-membahu menekan kualitas riset.

Dukungan masyarakat dan industri juga tidak kalah besarnya. Masyarakat hanya memerlukan perguruan tinggi sebagai lembaga pencetak gelar. Semakin mudah memperoleh gelar, semakin banyak peminatnya.

Sementara itu, pihak industri semata-mata bertindak sebagai “pedagang” teknologi. Teknologi dibeli dari luar, dipermak, kemudian dipasarkan di dalam negeri bak barang asongan. Sedikit sekali, jika tidak boleh dikatakan tidak ada, motivasi untuk mengembangkan sendiri teknologi melalui riset. Mungkin, hal ini dipicu oleh motivasi menggandakan uang secepat mungkin, sementara hasil riset yang ditawarkan para peneliti umumnya berkualitas rendah.

Riset Berbasis Kompetensi

Melihat problem di atas maka sebaiknya penetapan tema riset unggulan nasional didasarkan pada kompetensi SDM kita, sebab kita dihadapkan pada persaingan global. Riset harus menghasilkan sesuatu yang baru secara universal. Jika di satu bidang kita tidak memiliki SDM yang kompeten untuk melaksanakannya, maka argumentasi untuk tetap bertahan di sana terlalu lemah.

Pemerintah sebaiknya segera memetakan kekuatan SDM yang ada sebelum menetapkan kriteria riset unggulan. Jika tidak, kemungkinan triliunan rupiah yang dialokasikan hanya akan berakhir sebagai laporan riset yang bertumpuk di kantor-kantor birokrat, berdebu, dimakan rayap, dan akhirnya dibuang ke dalam tong sampah. Tentu saja hal ini tidak sepenuhnya benar untuk riset-riset strategis.

Kolaborasi Riset Internasional

Harus diakui bahwa cara paling efektif untuk mendongkrak kualitas riset adalah melalui kolaborasi internasional, karena para peneliti akan dipaksa untuk melakukan riset berkualitas dan belajar dari kolega mereka yang jauh lebih mapan.

Namun, patut disadari juga bahwa menjalin kerjasama internasional bukanlah hal mudah, terutama jika kita ingin bekerjasama dengan kelompok peneliti dari universitas papan atas di negara maju seperti Amerika, Jepang, dan Eropa, yang selain memiliki sumber dana besar juga telah memiliki SDM unggul.

Meski demikian, kita masih dapat berharap dari beberapa institusi riset mapan yang memiliki program-program bantuan (charity) bagi peneliti dari negara berkembang. Pilihan selanjutnya tentu saja dengan second-class university, yang jauh lebih baik daripada tidak sama sekali.

Kesalahan utama kita di sini adalah seringnya menilai keberhasilan kerjasama riset dari jumlah MOU. MOU merupakan payung hukum yang tentu saja diperlukan jika telah memiliki infrastruktur. Namun payung-payung tersebut sering dibuat tanpa mempersiapkan dahulu apa yang akan dipayungi.

Kerjasama yang bersifat individual mungkin lebih tepat saat ini, karena jauh lebih fleksibel dan efisien. Jika secara kualitas dan kuantitas kerjasama semacam itu telah meningkat, dan memerlukan koordinasi formal, barulah MOU diperlukan.

Kriteria Riset yang Baik

Kriteria riset yang baik sangat diperlukan untuk memperbaiki mutu riset nasional. Agak sulit untuk mendapatkan kriteria baku bagi semua disiplin ilmu, namun untuk bidang sains dan teknologi tampaknya riset yang baik akan menghasilkan paling tidak satu dari tiga poin berikut:

(1) Produk atau inovasi baru yang dapat langsung dipakai oleh industri (bukan hanya sebatas prototipe),
(2) Paten, atau
(3) Publikasi di jurnal internasional.

Campur Tangan Pemerintah

Dari argumen di atas terlihat pentingya campur tangan pemerintah dalam memperbaiki mutu riset nasional. Pemerintah sebaiknya segera memetakan “kekuatan” peneliti-peneliti kita dan meninjau ulang definisi riset unggulan nasional. Para peneliti harus difasilitasi untuk menjalin kerjasama riset internasional secara individual, sementara strategi penjaringan proposal riset sudah saatnya direvisi. Selain apresiasi terhadap para peneliti harus ditingkatkan melalui peningkatan alokasi dana riset, masyarakat ilmiah dan umum juga harus dididik untuk lebih mendahulukan esensi riset ketimbang embel-embel formalitas yang saat ini lebih banyak dikejar.

Practical Impacts of Scientific Research

Discoveries in fundamental science can be world-changing, but often take time to have that effect. For example:

Research	Impact
The strange orbit of Mercury and other research leading to special and general relativity	Satellite-based technology such as GPS, satnav and satellite communications
Radioactivity and antimatter	Cancer treatment, PET scans, and medical research (via isotopic labeling)
Immunology	Vaccination, leading to the elimination of most infectious diseases from developed countries and the worldwide eradication of smallpox; hygiene, leading to decreased transmission of infectious diseases; antibodies, leading to techniques for disease diagnosis and targeted anticancer therapies.
Crystallography and quantum mechanics	Semiconductor devices, hence modern computing and telecommunications including the integration with wireless devices: the mobile phone
Diffraction	Optics, hence fiberoptic cable, modern intercontinental communications, and cable TV and internet
Photovoltaic effect	Solar cells, hence solar power, solar powered watches, calculators and other devices.
Radio waves	Radio had become used in innumerable ways beyond its better-known areas of telephony, and broadcast television and radio entertainment. Other uses included - emergency services, radar (navigation and weather prediction), sonar, medicine, astronomy, wireless communications, and networking. Radio waves also led researchers to adjacent frequencies such as microwaves, used worldwide for heating and cooking food.

Cara Mudah Membudayakan Penelitian di Lingkungan Sekolah:
Melaksanakan Penelitian Tindakan Sekolah

"Jika kita mampu mentransformasikan sekitar 80 % masyarakat akademis kita menjadi para peneliti handal, kemungkinan bangsa ini akan menjadi negara terkuat dalam bidang riset sangat besar"

~Arip Nurahman~

Apakah Penelitian Tindakan Sekolah?

Penelitian tindakan adalah suatu proses pelaksanaan penelitian yang diperankan oleh pelaksana kegiatan (guru, kepala sekolah, atau pengawas), mereka meneliti tindakannya sendiri dengan sistematis dan menggunakan teknik penelitian secara berhati-hati. Penelitian tindakan merupakan teknik untuk melibatkan orang-orang bekerja untuk meningkatkan keterampilan, teknik, dan strategi dalam melaksanakan pekerjaan. Penelitian tindakan adalah studi tentang bagaimana kita dapat melakukan perubahan. (Eileen Ferrance: 2000. P 6).

Dengan melaksanakan peneltian tindakan sekolah: guru, kepala sekolah, dan pengawas sekolah menurut Eileen dapat; Mengidentifikasi masalah yang dihadapinya sendiri. Bekerja lebih efektif karena mereka dapat menilai dan mengevaluasi efektivitasnya bekerja serta mempertimbangkan baik tidaknya caranya mereka mendidik dan bekerja.

Berkerja sama dan saling membantu mengarahkan pekerjaan agar mencapai tujuan. Bekerja sama dalam memperbaiki keterampilan sehingga dapat bekerja lebih profesional. Penelitian Tindakan Sekolah perlu dilakukan secara sistematis. Artinya, peneliti dapat mengidentifikasi komponen input, proses, dan output kegiatan. Dengan pemahaman yang baik mengenai komponen yang berpengaruh terhadap keberhasilan, maka kepala sekola, guru dan tenaga pendidik lain dapat berpikir secara kritis mengenai mutu input dan proses agar dapat menghasilkan mutu output yang memenuhi kriteria yang ditetapkan.

Jenis Penelitian Tindakan Sekolah

Penelitian tindakan sekolah dapat dilakukan oleh seorang kepala sekolah atau guru yang difokuskan pada masalah yang dihadapinya. Kepsek dan guru mecari solusi atas permasalahannya, seperti problem manajemen kelas, strategi pembelajaran, manajemen kurikulum, dan bagaimana siswa belajar-guru mengajar.

Hasil observasi interaksi guru dengan siswa dapat dilaporkan dalam rapat dewan pendidik. Penelitian dapat pula dilaksanakan secara kolaboratif. Penelitian dilakukan secara bersama-sama oleh dua, atau tiga orang, atau kepala sekolah dan beberapa orang guru.

Masalah yang diteliti bisa jadi merupakan masalah yang dihadapi oleh beberapa orang, misalnya, tentang bagaimana meningkatkan potensi individu siswa melalui kerja sama kelompok. Penelitian dapat dilaksanakan secara individu maupun kolaboratif dengan fokus utama bukan mengobservasi kelas, melainkan terhadap sistem pengelolaan sekolah.

Misalnya tentang rendahnya partisipasi orang tua siswa, struktur organisasi dan pengambilan keputusan dalam menentukan kebijakan sekolah, atau tentang pelaksanaan pembaruan mutu dalam pemenuhan standar isi, proses, dan penilaian.

Kiat Praktis Meningkatkan Kompetensi

Agar para peserta tidak terjebak pada masalah perumusan proposal, maka pelatihan menerapkan stategi yang tidak dimulai dari proposal, namun dari pelaksanaan kegiatan. Penyusuan rancangan kerangka penelitian perlu diwujudkan dalam bentuk tindakan pragmatis. Teknik perancangan penelitian diintegrasikan dengan pelaksanaan program. Ada pun teknik penelitian dilaksanakan melalui beberapa langkah teknis sebagai berikut.

Langkah Pertama: Perencanaan Program dan Penelitian

1. Program apa yang akan Kita laksanakan?

Contoh Judul Program:

*Pelatihan guru dalam mempraktikan penyusunan rencana pembelajaran inovatif.

*Peningkatan efektivitas belajar melalui pelaksanaan supervisi akademik.

*Pelatihan guru dalam mempraktikan metode STAD dan Time Token.

*Pelatihan guru dalam melaksanakan PTK berkolaborasi.

*Pelatihan guru dalam praktik menyusun instrumen evaluasi yang mengembangkan keterampilan berpikir kritis.

2. Kita memilih salah satu program seperti pada contoh di atas, maka masalah apa yang paling mungkin dapat menjadi kendala pelaksanaan program? Apakah selama ini Anda mengetahui cara nyata dalam pengalaman sehari-hari di sekolah cara mengajar seperti apa yang paling berpengaruh terhadap hasil belajar siswa?

3. Apakah Kita akan melaksanakan penelitian tindakan sekolah (untuk mengetahui jawaban atas permasalahan itu) dengan cara mengumpulkan data yang relevan?

Data Yang Anda perlukan Penelitian tindakan pada hakekatnya untuk memecahkan masalah penelitian sehingga penelitian mencapai tujuan. Data yang Anda perlukan pada dasarnya merupakan catatan bukti fisik yang diperoleh dari kegiatan observasi tindakan sebagai bahan penyusunan laporan dengan susunan sebagai berikut:

Daftar Isi Laporan Penelitian Tindakan Sekolah:

Untuk mengisi laporan, peneliti perlu merancang perencaan tindakan dan merancang pula tentang kebutuhan informasi atau data yang akan dihimpun melalui penelitian tindakan. Format isian data perencaan program dan perencanaan tindakan sebagai bahan latihan dan praktik obsevasi.

Format Rekam Jejak Rencana Kegiatan dan Rencana Tindakan:

Format sebagaimana yang sudah Kita lihat selanjutnya dapat Anda gunakan sebagai alat untuk menghimpun data penelitian tindakan sekolah.

Data yang terhimpun selanjutnya Kita gunakan untuk menyusun laporan tindakan, menuliskan paper ilmiah dan dirujuk untuk menjadi sebuah gerakan yang memperbaiki kualitas sekolah serta kegiatan belajar mengajar.

Bahkan dapat disusun menjadi sebuah buku.

Budaya Membaca, Menulis, Menghitung, Mendesain, Meneliti dan Menghasilkan Produk Berkualitas Baiknya Dikembangkan Sejak Usia Dini.

Semangat Para Pelajar Indonesia Kita Bisa

Insha Allah.

Amin.

Ucapan Terima Kasih:

Bapak Yaya Kardiawarman, M.Sc., Ph.D. [Universitas Pendidikan Indonesia & State University of New York]

Guru dan Dosen Penulis dalam Metode Penelitian

Kepada Seluruh Keluarga dan Sahabat yang mendambakan kemajuan bangsa besar Indonesia.

Sumber:

1. Prof. Dr. rer. nat. Terry Mart, M.Sc.
2. Guru Pembaharu
3. Arip Nurahman Notes

Saturday, 5 January 2013

Perumusan Strategi dan Kebijakan Transfer IPTEKS Super Canggih

"Persyaratan Penguasaan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Canggih

Pertama, kualitas produk hasil proses nilai tambah tersebut harus senantiasa memenuhi persyaratan minimum kualitas yang dituntut masyarakat pembeli di pasar dalam negeri, regional, dan internasional.

Kedua, dari komoditi teknologi canggih dituntut jadwal penyerahan yang ketat. Produk harus tiba di pasar pada waktunya, tidak terlambat, tidak pula terlalu cepat. Untuk itu, mata rantai perdagangan tidak boleh terlalu panjang.

Ketiga, harganya harus kompetitif. Produk yang dihasilkan harus dapat bersaing di pasar domestik, regional dan internasional."

~Prof. Dr. H. Habibie~

Menuju Masyarakat Indonesia yang Berbasis Pengetahuan dan Teknologi Tinggi

1. Modal Pengetahuan Menggunakan pengetahuan untuk mencari terobosan teknologi bagi pembangunan ekonomi yang berdaya saing.

2. Modal Manusia Individu yang mampu berinisiatif dan berkreasi melakukan hal-hal baru dengan semangat kewirausahaan.

3. Modal Sosial Kemampuan membangun kepercayaan, solidaritas sosial, infrastruktur pendidikan, kesehatan dan perekonomian rakyat.

4. Modal Budaya Kemampuan mengembangkan budaya sendiri, serta menyaring dan mengglokalisasikan budaya global.

5. Modal Alam dan Lingkungan Kemampuan menjaga kualitas lingkungan dan sumberdaya alam untuk pembangunan berkelanjutan.

Meskipun peluang ke arah pengalihan dan penguasaan teknologi telah dimungkinkan, tidak berarti bahwa semua teknologi akan dikembangkan di Indonesia. Setiap teknologi yang dialihkan dan dikembangkan harus disesuaikan dengan preferensi budaya, keadaan sosial, dan kondisi-kondisi lingkungan lainnya. Seorang sarjana yang berpendidikan tinggi dalam bidangnya, bila ditempatkan di Alaska teknologinya akan disesuaikan dengan keadaan di Alaska, lain pula halnya bila ditempatkan misalnya di gurun pasir. Demikian pula kalau ahli tersebut ditempatkan di Indonesia, dia harus mengembangkan teknologi dan menerapkannya, sesuai dengan keadaan Indonesia.

Dalam kaitan ini, sikap hati-hati terhadap setiap masukan teknologi dari luar juga perlu dikembangkan. Sebab, ada kemungkinan bahwa sesuatu negara mau memberikan teknologinya kepada kita dengan tujuan eksperimen dari pengembangan teknologinya sebagaimana halnya terjadi di Timur Tengah, yang telah dipakai oleh beberapa negara sebagai laboratorium untuk menguji sistem persenjataan yang mereka kembangkan. Teknologi yang kita pilih haruslah sesuai dengan situasi dan kondisi masyarakat kita, dan diselaraskan dengan tujuan Pembangunan Nasional secara luas.

Kesimpulannya, dalam melaksanakan pembinaan serta pengembangan teknologi kita harus meningkatkan, baik teknologi yang bersifat tradisional maupun (mengalihkan) teknologi yang mutakhir. Yang satu harus kita kuasai kembali, yang lainnya harus kita kuasai sebagai hal yang baru. Dalam berbuat kedua-duanya, tujuan pokoknya adalah meningkatkan nilai tambah yang sumber permodalannya berasal dari bumi Indonesia.

Dalam berupaya demikian, kita harus sadar bahwa justru karena teknologi merupakan sebagian dari keseluruhan bidang kehidupan suatu bangsa, upaya kita dalam mengembangkan serta mengalihkan teknologi itu akan mengalami hambatan-hambatan yang bersifat kultural. Hal ini harus diperhitungkan serta diatasi secara seksama karena jika tidak, maka pengembangan teknologi akan membawa keretakan-keretakan dalam keutuhan kebudayaan tersebut yang mungkin akan dapat menimbulkan keresahan-keresahan dalam masyarakat.

Future SPACE Science and Technology

1. Orbiting space station well developed

2. Planning of manned missions to Mars

3. Start of preliminary Moon-base construction

4. Space planes in practical use

5. Planning of space factories for commercial production

6. Increasingly regular use of space-lines

Kepentingan di Balik Transfer Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Canggih

Kami di Indonesia beranggapan bahwa pada hakikatnya alih teknologi adalah pengalihan pengetahuan dan keterampilan dari manusia kepada manusia. Selanjutnya kami berpendapat bahwa karena teknologi merupakan pengetahuan yang diterapkan, ia tidak mungkin dialihkan dengan hanya sekedar ceramah atau kuliah saja, melainkan bahwa agar berlangsung pengalihannya itu perlu diadakan latihan praktek. Pula agar teknologi dapat dialihkan secara efektif, ia harus dipindahkan, ia harus diterima dan yang lebih penting, teknologi itu perlu dikembangkan berulang-ulang dalam keadaan dunia nyata. Agar teknologi itu dapat dialihkan secara efektif, maka pendidikan formal di negara berkembang harus berlangsung sebagaimana di negara yang sudah maju berdasarkan berbagai program beasiswa atau darmasiswa.

Sekalipun ini sungguh penting namun belumlah mencukupi. Yaitu karena pokoknya pengembangan teknologi adalah pengembangan kemampuan penduduk negara yang berkembang untuk menerapkan metodologi serta prosedur yang berlaku secara universal terhadap masalah-masalah yang kongkret di lingkungan masyarakatnya sendiri dan untuk lebih menyempurnakan metodologi dan prosedur itu agar mampu memecahkan masalah secara sesuai dengan lingkungan alam, sosial dan budaya di mana dijumpai aneka masalah, yang perlu dipecahkan karena alih teknologi secara efektif dari negara-negara yang maju adalah menciptakan peluang kongkrit untuk melaksanakannya. Pernyataan di atas memberikan sugesti tentang kemungkinan negara berkembang (baca: Indonesia) untuk melakukan program alih teknologi, bahkan yang tercanggih sekalipun.

Namun, bahwa proses pengalihan teknologi dari seseorang, sebuah kelompok, sebuah organisasi, kumpulan organisasi dan sebuah masyarakat menuju orang, kelompok, organisasi, kumpulan organisasi, dan masyarakat lain itu tidak dengan sendirinya dapat dilakukan dengan begitu saja. Agar proses itu bisa berhasil, perlu ditunjukkan sikap yang sesuai, perlu diserasikan antara kepentingan pengalih dan penerima teknologi, dan perlu dilakukan persiapan-persiapan yang matang guna mengatasi kendala-kendala, baik di pihak pengalih maupun di pihak penerima. Kedua belah pihak harus bersikap bersahabat.

Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Canggih tidak mungkin dipindahkan hanya dengan menyelenggarakan konperensi-konperensi internasional yang setelah mencaci-maki negara maju pemilik teknologi, mengeluarkan suatu resolusi bahwa teknologi negara maju harus secepatnya dialihkan ke negara berkembang dengan cuma-cuma. Cara-cara demikian tidak saja tidak menghormati, tetapi bahkan menganggap tidak ada pengorbanan waktu, tenaga, modal, sumber daya dan hal-hal tak ternilai dengan uang lainnya yang dilakukan pemilik teknologi untuk mengembangkannya.

Cara-cara demikian juga sama sekali tidak memberikan perangsang pada pemilik teknologi untuk mengalihkannya. Sikap bersahabat merupakan landasan bagi upaya menyerasikan kepentingan kedua belah pihak. Dilihat secara umum, perangsang paling besar bagi pemilik teknologi untuk mau mengalihkan apa yang dimiliki-nya adalah terbukanya peluang bagi perluasan pasar, peningkatan volume penjualan serta meningkatnya dana bagi penelitian dan pengembangan untuk memajukan teknologi lebih lanjut. Dan proses pengalihan ini dimungkinkan jika terdapat kerjasama penelitian dan pengembangan antara pihak pengalih dan pihak penerima teknologi.

"Science is a way of thinking much more than it is a body of knowledge."

~Alm. Prof. Carl Sagan~

Future TRANSPORT Technology

1. Interactive vehicle highway systems

2. Use of fiber gyros in car navigation

3. Various traffic information systems in use: These will help with navigation, traffic control, ETA, dynamic routing, monitoring, taxation and crime prevention/detection

4. Energy provided by hydrogen fuel cells and/or solar power

5. Nuclear propulsion systems for various transport types

6. Ships with super conductive electromagnetic thrust

7. Fully automatic ships able to navigate and dock automatically

8. Passenger planes with speed beyond Mach 4 and >300 capacity

10. Super conductive magnetic levitation railways at 500km/h

Di samping itu, lazimnya pihak pemilik teknologi mempunyai beberapa kepentingan khusus sebagai berikut:

Pertama, guna mengkompensasikan pengorbanan waktu, tenaga, keahlian dan sumber-sumber daya langka lainnya untuk meguasai suatu teknologi, pemilik teknologi berkepentingan untuk diberi balas jasa langsung dan tidak langsung atas pengalihan teknologi tersebut. Balas jasa langsung lazimnya berupa uang jasa lisensi dan royalti. Sebagai bentuk balas jasa tidak langsung, kepadanya dapat diperlihatkan bahwa teknologinya dimanfaatkan secara baik-baik sehingga pihak penerima teknologi tidak saja menjadi lebih kuat dan lebih terampil, tetapi juga menjadi lebih bertenaga beli sehingga dengan peningkatan pembelian barang dan jasa dari pihak pengalih teknologi, dapat ikut menyumbang pada pembiayaan penelitian dan pengem- bangannya.

Kedua, hak milik pemilik teknologi atas teknologi yang dikembangkannya itu perlu dilindungi. Tersedianya kerangka peraturan perundang-undangan yang cukup memberi jaminan perlindungan hak milik intelektual dan hak paten merupakan salah satu hal yang perlu dipersiapkan pihak penerima teknologi.

Ketiga, pengalih teknologi mengharapkan bahwa pengalihan teknologinya tidak akan berakibat kehilangan pekerjaan. Untuk memenuhi harapan ini perlu dilakukan pembagian kerja antara pengalih dan penerima teknologi ber-dasarkan pertimbangan faktor-faktor makro dan mikro ekonomis ke dua belah pihak. Menurut saya pribadi, empat puluh sampai enam puluh persen dari proses nilai tambah dilakukan di pihak penerima teknologi, sedangkan sisanya dilakukan di pihak pengalih teknologi. Dengan demikian keduanya akan saling mengisi dan saling menyumbang pada biaya penelitian dan pengembangan kemitraannya.

Di samping pembagian kerja dalam proses nilai tambah perlu juga dilakukan pembagian pasar. Kepada pengalih teknologi harus dijamin bahwa penerima teknologi tidak akan menyainginya di dalam pasarnya sendiri, sedangkan penerima teknologi perlu diberi hak tunggal pemasaran di dalam pasar domestiknya dan/atau wilayah yang berde-katan dengan pasar domestiknya.

Akhirnya, pemilik teknologi hanya akan mengalihkan teknologinya jika ia yakin bahwa antara pihaknya dan pihak penerima akan terjalin hubungan kerjasama jangka panjang yang saling menguntungkan.

Hanya dalam keadaan demikian ia tergerak untuk berbagi pengetahuan dan sumber daya ekonominya.

Future Advanced MATERIALS Science

1. Atomic customization of materials

2. Polymers with conductivity > copper at room temperature

3. Material, refractive index variable by 0.1 in electric or magnetic field

4. Intelligent materials with sensors, storage and effectors

5. Aerogels that are heat resistant to 3500 degrees Fahrenheit

6. Metals that memorize their original shape to return to if damaged

7. Use of polymer gels for muscles, bio-reactors, information processing

8. Membranes with active transport and receptors

Di lain pihak, pihak penerima teknologi juga mempunyai kepentingan-kepentingan tertentu yang mencakup:

Pertama, ia perlu diberi jaminan bahwa teknologi yang diperolehnya dengan berbagai persyaratan pembagian kerja dan pembagian pasar itu memang merupakan teknologi mutakhir (state of the art technology).

Kedua, penerima teknologi perlu dijamin bahwa dengan membayar uang jasa tertentu, ia akan selalu memperoleh informasi terakhir mengenai perkembangan-perkembangan terbaru dalam teknologi mutakhir tersebut.

Ketiga, sumberdaya ekonomi dan manusia pihak penerima teknologi perlu diikutsertakan dalam pengembangan lebih lanjut teknologi tadi.

Dan keempat, seperti halnya di pihak pengalih teknologi, juga pihak penerima teknologi harus yakin bahwa antara pihaknya dan pihak pengalih akan dapat dijalin hubungan kerjasama jangka panjang yang saling menguntungkan. Akhirnya, agar proses pengalihan teknologi berhasil, perlu dilakukan persiapan yang matang.

Umumnya dapat dikatakan bahwa persiapan berupa resolusi, deklarasi, memorandum saling pengertian dan keputusan saja tidak cukup. Jauh lebih bermanfaat jika persiapan yang dilakukan ditujukan pada upaya mengatasi beberapa kendala tertentu, baik di pihak penerima maupun di pihak pengalih teknologi.

Future ROBOTICS

1. Robots will be commonplace,

e.g. robotic teachers, In home, manufacturing, agriculture, building & construction, undersea, space, mining, hospitals and streets for repair, construction, maintenance, security, entertainment, companionship, care.

2. Domestic robots will be small, specialized and attractive, e.g. cuddly

3. Robotized space vehicles and facilities

4. Totally automated factories commonplace

5. Autonomous robots with environmental awareness sensors

6. Intelligent robots for unmanned plants

7. Anthropomorphic robots used for factory jobs

8. Robots for almost any job in home or hospital

9. Housework robots for cleaning, washing etc

10. Artificial brains with ten thousand or more cells

11. Robots for guiding blind people

12. Self diagnostic self repairing robots

Silahkan Kunjungi: Sumber Belajar dari MIT School of Engineering

Harmonisasi Antara Imtaq dan Ipteks Super Canggih

Al-Qur’an bukan hanya menekankan pada belajar membaca, dan menulis tetapi juga mendorong manusia untuk menghilangkan berbagai pandangan yang memitiskan alam. Bahkan memerintahkan menusia untuk menyelidiki rahasia-rahasia alam juga sebagai landasan dan petunjuk hidup manusia. Dalam hal ini peran islam melalui Al-Qur’an terhadap perkembangan sains sangatlah besar.

Islam melalui Al-Qur’an telah memotivasi seluruh umat islam untuk berfikir dan merenungkan alam semesta ini untuk mengenal kebesaran Tuhan,sebagaimana tersebut dalam Surat Al-Baqarah ayat 164 yang artinya:

“Sesungguhnya dalam penciptaan langit dan bumi,silih bergantinya siang dan malam, bahtera yang berlayar di laut membawa apa yang berguna bagi manusia dan apa yang Allah turunkan dari langit berupa air, lalu dengan air itu Dia hidupkan bumi sesudah mati (keringnya) dan Dia sebarkan di bumi itu segala jenis hewan,dan pengisaran angin dan awan yang dikendalikan antara langit dan bumi, sesungguhnya terdapat tanda-tanda (ke-Esaan dan Kebesaran Allah) bagi kaum yang memikirkan”.

Secanggih dan setinggi apa pun kemajuan peradaban yang dicapai umat manusia sudah selayaknya kita tetap beriman dan bertaqwa kepada Sang Pencipta Alam berserta Isinya, amin.

Semoga!

"Belajar, Mendidik dan Memajukan Umat Manusia adalah Tugas Tiap Orang Terdidik, Ketika seseorang mendapatkan sesuatu ilmu, maka sesungguhnya ia langsung mengemban tugas menyebarkan ilmu itu pada yang lain, ketika seseorang terdidik, maka ia punya tugas mendidik yang lain, belajar dan mendidik karenanya tugas setiap orang terdidik"

~Arip Nurahman~

Semangat, Belajar, Bekerja, Berkarya, Berjaya.

Majulah Tanah Airku!

Sumber:

1. Arip Nurahman Notes
2. Institute for Advanced Study at Indonesia
3. http://engineering.mit.edu
4. Universitas Rakyat

Friday, 4 January 2013

Menembus Pandang ke Kehidupan di Tahun 2030

"I never think of the future, it comes soon enough."

~Alm. Prof. Albert Einstein~

Sosok tahun 2030, apalagi tahun 2050, belum tersingkap jelas, tetapi sejumlah negara tampak bergegas melakukan antisipasi.

Ada apa dengan tahun 2030 atau tahun 2050?

Dengan mengandalkan ketajaman imajinasi dan visi, perkembangan dan tingkat kemajuan tahun 2030 atau tahun 2050 mulai diproyeksikan secara meyakinkan.

Gambaran tentang perkembangan dan kemajuan tahun 2030 atau tahun 2050 sebenarnya belum jelas. Makna angka 2030 atau 2050 secara matematis mungkin tidak terlalu penting lagi.

Sebuah Visi Kehidupan Masa Depan 2020-2030

Microsoft Office Labs Vision

Future IT LITERACY

1. Everyone in advanced nations computer literate

2. IT literacy essential for any employment

3. Widespread Virtual Reality use for recreation and training

Jauh lebih penting sebenarnya bagaimana bangsa-bangsa di dunia mulai mempersiapkan diri dalam menghadapi perkembangan satu generasi ke depan, yang diproyeksikan sampai tahun 2030.

Imajinasi dan visi tentang perkembangan tahun itu telah memengaruhi dan membentuk pikiran, perilaku, dan pergulatan berbagai bangsa di dunia terhadap masa depan yang menjanjikan perubahan besar. Dari balik rongga gelap ketidakjelasan tahun 2030, seakan muncul kekuatan magnetik luar biasa yang menggerakkan pikiran, perhatian, perasaan, dan tindakan banyak bangsa. Banyak negara dan bangsa seolah dibuat gelisah, seolah tidak sabar menunggu datangnya era baru dalam satu generasi mendatang.

Bagaimanakah sesungguhnya realitas dunia tahun 2030, yang menggetarkan dan mengerakkan banyak bangsa?

Lebih khusus lagi, bagaimanakah nasib bangsa Indonesia pada tahun itu?

Tanda-tanda perkembangan tahun 2030 atau tahun 2050 bagi banyak negara sudah mulai dirasakan sekarang ini. Tidaklah mengherankan, sejumlah negara tergerak memacu percepatan kemajuannya, berlari tunggang langgang, meraih kemajuan di dunia yang digambarkan semakin datar, the world is flat.

Tanpa membiarkan mata terpejam sedikit pun, konsentrasi diarahkan ke depan untuk menatap tujuan hidup yang lebih baik, yang menjamin kesejahteraan hidup, kemerdekaan individu, perlindungan hak asasi dan demokrasi.

Tidak sedikit bangsa gamang menghadapi tantangan dalam menggapai masa depan yang lebih baik, tetapi lebih rumit. Modal persiapan Sejumlah negara dinilai telah memiliki modal dan pijakan kuat untuk menggapai kemajuan tahun 2030 atau tahun 2050. China, misalnya, disebut-sebut akan menjadi kekuatan ekonomi nomor satu di dunia pada tahun 2050.

Kepemimpinan yang kuat dan berwibawa, ditambah etos kerja yang tinggi, telah mendorong China melesat maju. Angka-angka pertumbuhan ekonomi sangat menggiurkan dari tahun ke tahun, lebih-lebih dalam tiga dasawarsa terakhir. Sodokan kemajuan ekonomi China diperkirakan akan menggeser posisi AS ke posisi kedua, sementara India menikung mengambil posisi ketiga.

Uni Eropa akan berada di urutan keempat dan Jepang pada posisi kelima. Berbagai ramalan menyebutkan China akan kedodoran, tetapi lebih banyak orang berkeyakinan tentang kembalinya kejayaan ekonomi China yang pernah diraih di abad ke-19.

Keberadaan dunia tahun 2030-2050 digambarkan akan ditandai oleh perkembangan teknologi luar biasa. Perekonomian akan dipengaruhi oleh teknologi informasi, teknologi material, genetika, dan teknologi energi.

Perkembangan luar biasa ini dipicu oleh nanoteknologi, teknologi yang berbasis nano. Satuan nano sangatlah kecil. Satu nanometer sama dengan seperlima puluh ribu (1/50.000) tebal rambut. Sekalipun ukurannya sangatlah kecil, kemampuan nanoteknologi sangat dahsyat seperti dapat mengutak-atik molekul untuk memperoleh produk baru yang mengubah dunia.

Peran besar yang diambil alih oleh teknologi berbasis nano cenderung meningkat tajam. Nanoteknologi diperkirakan akan menguasai dunia mulai tahun 2013. Penggunaan teknologi berbasis nano akan memecahkan berbagai persoalan kemanusiaan seperti dalam bidang kesehatan dan pangan.

FUTURE DEVICES

1. Self recovering multiprocessor systems

2. Blue semiconductor lasers

3. 3D VLSI with at least 10 layers of devices

4. Optical inter-chip connection

5. Electronics with < 10 nano meters line spacing

6. Optical ICs: optical devices & wave guides on SC substrate

7. Integrated logic devices with switching speed < 1ps (Peta Bytes per sekon [1 PB = 10¹⁵ B = 1 million gigabytes = 1 thousand terabytes] )

8. Digital optical binary logic using phase information

9. Three terminal super conductive devices

Bahkan diramalkan, persoalan pangan tidak akan menjadi masalah lagi. Orang boleh makan apa saja, tidak khawatir sakit. Penyakit turunan disembuhkan. Orang buta melihat, dan orang tuli mendengar.

Hanya bangsa dan negara yang memiliki kemampuan menguasai teknologi tinggi dan canggih akan mengambil manfaat.

Bangsa-bangsa yang tidak mampu mengantisipasi akan terus terpuruk, tetap berada di pinggiran dari panggung dunia yang menghadirkan kemajuan. Pada lapisan yang lebih dalam sangat diperlukan sumber daya manusia yang andal, yang mampu menguasai perkembangan dan kemajuan teknologi untuk peningkatan kesejahteraan manusia.

Arah perkembangan kemajuan setiap bangsa akan sangat tergantung pada kemampuan menyiapkan sumber daya manusia yang unggul dan andal. Maka bisa terjadi, negara yang sudah maju akan bertambah maju, atau sebaliknya.

Negara yang tidak maju bisa menjadi maju, atau malah semakin terpuruk. Sejarah memperlihatkan, banyak negara yang kejayaannya meredup bahkan hancur seperti dalam kasus Imperium Roma, Inca dan Aztek, atau Ottoman Turki.

Juga dapat dijadikan ilustrasi, Kamboja tahun 1200 termasuk negara kaya di dunia. Tahun 1500, Peru dan Meksiko mencengangkan. Tahun 1960-an, Lebanon dianggap Swiss-nya Timur Tengah dan Uganda Swiss-nya Afrika. Sekarang, ke-mana mereka?

Tahun 1800, Amerika Serikat lebih miskin daripada Kuba dan Argentina, tetapi AS kini menjadi begitu kaya.

Kenapa?

Tahun 1960-an Jepang adalah negara miskin, dan barang-barang bikinannya sangat dihina. Namun, kini semua mengakui Jepang sebagai negara hebat.

Mengapa?

Jawabannya, negara-negara itu sangat memerhatikan dan mengoptimalkan kemampuan sumber daya manusia. Negara yang kurang memerhatikan pengembangan sumber daya manusia melalui proses pendidikan yang baik akan mudah kedodoran.

Ketajaman pikiran dan analisis sebagai salah satu hasil pendidikan akan mendorong penguatan visi yang berjangkauan jauh ke depan sampai ke tahun 2030, bahkan ke tahun 2050.

Dalam menghadapi tantangan masa depan itu, orang tidak cukup lagi hanya masuk ke dalam, melihat kemampuan diri, tetapi juga menengok ke luar dengan memerhatikan kekuatan bangsa-bangsa lain. Kompetisi tidak terhindarkan. Pergerakan ke depan akan berlangsung dalam semangat kompetisi tinggi. Pasti ada yang terempas dan tak sampai.

Bangsa yang kehilangan gairah akan kehabisan tenaga dan akan tertinggal jauh di belakang. Bangsa-bangsa yang hidup dari oportunitas kekinian dan berpikiran pendek dengan mengandalkan the art of the possible belaka akan cepat kehilangan napas menghadapi perjalanan jauh ke depan.

FUTURE DEVICES

10. Quantum effect interferometer for flux measurement

11. High performance non linear optical 3rd order devices

12. Super lattice 2D or 3D controlled semiconductor devices

13. x-ray free electron lasers with few dozen angstroms wavelength

14. Self organizing adaptive integrated circuits

15. Continuous sheet production of LSI semiconductor substrate

Maka, yang diperlukan imajinasi dan visi yang kuat ke masa depan, yang harus diikat dalam komitmen kerja sebagai agenda yang konkret dan jelas.

Tidak kalah pentingnya peran pemimpin dan kepemimpinan, yang memberikan arahan dan kawalan terhadap proses perubahan agar masa depan lebih baik ketimbang masa kini. Namun, jelas pula, pilihan-pilihan besar dan strategis tidaklah muncul dari ketajaman pikiran para politisi, melainkan dari penguasaan ilmu pengetahuan dan teknologi. Dengan menguasai pengetahuan dan teknologi, bangsa Indonesia dapat melangkah maju bersama bangsa-bangsa lain.

Apa pun tantangannya, Indonesia tidak bisa melangkah mundur lagi atau kembali ke masa lampau karena harus menemukan solusi baru dalam mengatasi berbagai persoalan masa depan. Tentu saja Indonesia belum kehabisan seluruh potensinya untuk melakukan perbaikan dan perubahan. Sejarah telah memberikan sejumlah tugas khusus kepada bangsa dan negara Indonesia untuk melakukan transformasi yang berjangkauan jauh ke depan.

Tidaklah ketinggalan pengembangan kualitas diri dan keluarga Indonesia mesti terus ditingkatkan.

5 Falsafah Dasar Peningkatan Kualitas Diri

1. Kualitas Berpikir

2. Kualitas Bekerja

3. Kualitas Berkarya

4. Kualitas Imtaq

5. Kualitas Kehidupan

Semangat anak-anak muda Indonesia, belajar dengan rajin dan raih cita-cita kita bersama. Mari kita buat maha karya untuk-Nya, untuk orang-orang yang kita sayangi dan bangsa Besar Indonesia.

Semangat Maju Bangsa Indonesia

Kita Semua Bisa!

Sumber:

1. Dr. Rikard Bagun
2. Imperium Indonesia: Zaman Kebangkitan Besar
3. Microsoft Corporation
4. Arip Nurahman Notes

Wallohualam bissawab.

Thursday, 3 January 2013

Soal-Soal Tingkat Dewa dalam World Physics Olympiad

Please find out the Final problem for WoPhO 2012:

- Theoretical_1_Monopole.pdf
- Theoretical_2_Petroleum.pdf
- Theoretical_3_Tornado.pdf
- Theoretical_3_Tornado-answersheet.pdf

Akhir Desember kemarin, Presiden Wopho Dr. Herry Kwee (alumni Tim Olimpiade Fisika Indonesia 1995) di Tangerang Banten, telah resmi membuka Turnamen World Physics Olympiad.

Turnamen ini adalah turnamen yang sangat bergengsi di dunia olimpiade fisika. http://www.wopho.org Gimana tidak bergengsi pesertanya adalah 30 peraih medali emas IPhO (International Physics Olympiad) dan APhO (Asian Physics Olympiad) termasuk the absolute winner IPhO dan APhO ditambah para penantang yang jumlahnya sekitar 40 yang diseleksi dari seluruh dunia lewat internet.

Para penantang ini kebanyakan adalah orang yang penasaran ingin mengalahkan sang peraih emas IPhO/APhO.

Soalnya?

Luar biasa sulit!

Saya yakin tidak banyak professor/doktor fisika yang mampu menyelesaikan soal-soal ini. Soal-soal WoPhO diambil dari pemenang Lomba Membuat Soal WoPhO. Orang-orang pintar fisika sejagad yang merancang soal ini.

Mereka yang soalnya terpilih sebagai soal Wopho mendapat hadiah US $ 20.000 untuk soal teori dan US $ 25.000 untuk soal eksperimen.

Jawabannya?

untuk satu soal bisa 4 -10 halaman.

Jadi bisa dibayangkan untuk 3 soal teori dan 2 soal eksperimen berapa tebal jawaban itu yang harus dibuat dalam waktu 12 jam itu.

Jurinya adalah mereka yang dianggap orang (leader) terbaik dalam APhO/IPhO seperti Prof. Gyula Honyek (Hongaria), Prof. Andrei Kotlicki (Canada), Prof. Cyril Isenberg (Inggris), Prof. Wang Ruo Peng (China), Prof. Shang Fang Tsai (Taiwan), Dr. Hendra Kwee (Indonesia) ditambah beberapa dosen-dosen hebat fisika STKIP Surya/Surya Univ (Dr. Zainul Abidin, Dr. Alexander Silalahi, Dr. Jong Anly dan Dr. Herry Kwee) Pemenangnya (orang yang mampu menyelesaikan soal maha sulit ini) akan dianugerahkan gelar The Real best winner of Physics Olympiad dan berhak mendapat hadiah US $ 20.000.

Pembuat soal wopho Dr. Oki Gunawan berhasil meraih medali emas sebagai pembuat soal wopho teori : Tornado.

Ia berhak mendapat hadiah US $ 20.000

Medali emas soal teori lainnya diraih masing-masing oleh Prof. Pavel Levchenko dan Prof. Viktor Ivanov Untuk soal eksperimen : Pencil in a Magnetic Trap.

Dr. Oki Gunawan dan Yudistira Virgus meraih medali emas. Mereka berhak mendapat hadiah US $ 25.000

Dr. Oki Gunawan adalah mantan TOFI 1993 (peraih perunggu pertama Indonesia), lulus S3 dari Princeton University dengan yudisium Cum Laude.

Yudistira Virgus adalah peraih medali emas TOFI 2004 di Korea dan emas APhO 2003.

Sekarang sedang mengambil Ph.D. di William and Mary, Virginia USA.

Selamat untuk Dr. Oki dan Kak Yudistira, M.Sc.!

Anda sangat kreatif dan inovatif!

Membuat bangga Indonesia!

Anda membuat Indonesia dipuji-puji oleh juri-juri Internasional!

Luar biasa!!!

Mau tahu seperti apa soalnya?

Inilah contoh soal-soal fisika "Tingkat Dewa" dan "Maha Sulit" itu:

Introduction

Tornado is one of the deadliest atmospheric phenomena known to man. It is a violent vortex (rotating column) of air connecting the base of cumulonimbus1 cloud and the ground. A distinct feature of the tornado is its funnel-like core or condensation funnel (Region II) which is made of small water droplets that condense as they are sucked into the core as shown in Fig. 1(b).

This region is defined by the core radius rC(z) which generally increases with altitude forming the signature funnel-shape of the tornado. Region I is the region outside tornado core. Region I and II have different velocity distribution profile as we will explore later.

Let us explore the interesting physics of tornado.Using a simple model as shown in Fig.1(b) and few basic principles, you will try to estimate the rotating speed of tornado,calculate the pressure and temperature inside the tornado and most interestingly derive the equation for the shape of a tornado rC(z).

1Cumulonimbus cloud is a towering vertical cloud that is very tall, dense,and involved in thunderstorms and other rainy weather.

1. The Calm Weather

2. The Shape of Tornado

3. The Core of Tornado

4. Shall You Open or Close the Windows?

Unduh Soalnya secara lengkap: Theoretical_3_TORNADO.pdf

Sumber:

1. http://www.wopho.org/
2. Prof. Yohnes Surya, Ph.D.

Wednesday, 2 January 2013

Prof. Tomonaga: Peraih Nobel Fisika yang Pantang Menyerah

Sin-Itiro Tomonaga (朝永振一郎)

Born	March 31, 1906 Tokyo, Japan
Died	July 8, 1979 (aged 73) Tokyo, Japan
Fields	Theoretical physics
Institutions	Institute for Advanced Study Tokyo University of Education/ University of Tsukuba
Alma mater	Kyoto Imperial University
Known for	Quantum electrodynamics
Notable awards	Nobel Prize in Physics (1965) Asahi Prize (1946)

Sin-Itiro Tomonaga, peraih Nobel fisika tahun 1965 tampaknya memang sudah ditakdirkan untuk menjadi seorang tokoh ilmuwan terpandang. Ia memperoleh bakat ilmiahnya dari sang ayah Sanjuro Tomonaga yang merupakan profesor filsafat terkenal di Kyoto Imperial University. Pria kelahiran Tokyo, Jepang pada 31 Maret 1906 sebagai anak tertua ini memperoleh pendidikan berkualitas sejak masa kanak-kanak.

Ia pun lulus dari the Third Higher School, Kyoto, sebuah sekolah terkenal yang telah melahirkan banyak tokoh ilmuwan maupun pemimpin bangsa di Jepang. Meskipun demikian tentu saja ketokohannya itu tidak ia peroleh secara cuma-cuma dari langit. Tomonaga oleh para koleganya dikenal sebagai pribadi yang selain berbakat di bidangnya, juga penuh dedikasi dan pekerja keras yang pantang menyerah.

Tomonaga menyelesaikan Rigakushi (sebutan untuk gelar sarjana Jepang) dalam bidang fisika di Kyoto Imperial University pada 1929. Setelah itu ia terlibat dalam proyek riset selama 3 tahun di universitas yang sama dan kemudian ditunjuk sebagai asisten riset oleh Dr. Yoshio Nishina, seorang fisikawan terkenal di institut riset fisika dan kimia, Tokyo. Di sana ia memulai penelitiannya mengembangkan teori fisika kuantum elektrodinamika di bawah bimbingan Dr. Nishina.

Hasil riset yang kemudian dipublikasikannya dengan judul photoelectric pair creation tercatat sebagai sebuah karya penting dan terkenal pada masa itu. Pada 1937, Tomonaga meninggalkan Jepang menuju Leipzig, Jerman untuk mempelajari fisika nuklir dan teori medan kuantum. Ia bekerja sama dengan tim teoritis Dr. W. Heisenberg (fisikawan terkenal, penemu teori Kuantum) dalam riset itu. Hasilnya kelak ia tuangkan dalam tesisnya untuk mendapatkan gelar Rigakuhakushi (setara dengan Doktor) dari Universitas Tokyo, Desember 1939.

Setahun berselang Tomonaga memusatkan perhatian pada teori meson dan mengembangkan teori tentang struktur awan meson di sekitar nukleon. Ia bergabung dengan Universitas Bunrika (yang kemudian beralih menjadi universitas pendidikan Tokyo) sebagai profesor fisika pada 1941. Tahun 1942 ia pertama kali mengajukan formulasi kovarian relativistik dari pengembangan teori medan kuantum.

Ketika negerinya terlibat perang, Tomonaga tidak menghentikan risetnya sekalipun dalam keadaan terisolasi. Ia pantang menyerah pada situasi apapun juga. Saat itu di tengah berbagai keterbatasan ia tetap mampu mempublikasikan kertas kerja penting di bidang kuantum elektrodinamika.

Ia berhasil memecahkan persoalan gerak elektron dalam magnetron dan juga mengembangkan teori terpadu tentang sistem yang terdiri dari resonator pandu gelombang (wave guides resonators) dan resonator rongga (cavity resonators). Setelah perang usai, pada 1949, ia diundang bergabung dengan The Institute for Advanced Study, Princeton, gudangnya para fisikawan dunia.

Di sana ia menjadi orang pertama yang menjelaskan osilasi kolektif dari suatu sistem kompleks mekanika kuantum. Hasil risetnya ini menjadi pembuka bagi berkembangnya bidang baru dalam fisika kuantum: modern many-body problem. Tahun 1955, ia pun mempublikasikan teori dasar mekanika kuantum untuk gerak kolektif.

Berkat risetnya yang berkesinambungan sehingga mampu menghasilkan kontribusi penting di bidang kuantum elektrodinamika yang disadari sangat mempengaruhi perkembangan fisika partikel elementer, Tomonaga dianugerahi Nobel Fisika 1965 bersama dengan Julian Schwinger dan Richard Feynman. Selain Nobel, Tomonaga banyak memperoleh penghargaan bergengsi lainnya seperti: The Japan Academy Prize (1948); dan The Lomonosov Medal, U.S.S.R. (1964).

Perhargaan-penghargaan ini diperolehnya berkat berbagai karyanya dalam bidang kuantum elektrodinamika, teori meson, fisika nuklir, sinar kosmis dan banyak topik lainnya yang dipublikasikan dalam berbagai jurnal ilmiah.. Bukunya “Mekanika kuantum” yang dipublikasikan tahun 1949 sangat terkenal dan diterjemahkan dalam bahasa inggris tahun 1963.

Walaupun sangat sibuk, Tomonaga tidak lupa memperhatikan perkembangan pendidikan dan riset untuk orang-orang Jepang. Tahun 1956 sampai 1962 ia mengembangkan Universitas Pendidikan Tokyo, ia juga mendirikan Institute for Nuclear Study, di Universitas Tokyo, tahun 1955 dan memimpin The Science Council, Jepang serta menjadi direktur The Institute for Optical Research, Universitas Pendidikan Tokyo.

Dia juga memegang posisi-posisi penting di berbagai departemen untuk komisi di bidang sains dan riset dan sebagai pembuat kebijakan. Tahun 1979 Tomonaga meninggalkan seorang istri, dua anak laki-laki dan satu anak perempuan. Anak perempuannya menikah dengan seorang profesor fisika dari Rochester University, Amerika Serikat.

Research works:

Prof. Dr. Tomonaga contributed to a broad range of theoretical physics, but his main works can be classified into the following four:

1) The super-many-time theory and renormalization theory Quantum field theory, which explains the behavior of elementary particles, had a flaw that the relation of this theory with the theory of relativity was not entireily clear. Dr. Tomonaga overcame this difficulty by introducing the super-many-time theory based on the idea that each point of space has its own specific time.

Furthermore, the field theory of the electron and electro-magnetic fields, quantum electrodynamics, had an inherent contradiction that all calculated physical quantities became infinite. However, the super-many-time theory showed that each infinite term could be regarded as a correction to the mass and charge of electrons. By renormalizing these infinities into the mass and charge of the electron, all physical quantities become finite, and thus the theory can explain experiments well. This is the renormalization theory of Dr. Tomonaga.

2) The theory of collective motions: Macroscopic matter contains approximately 10^22 atoms (??) per 1 cm^3, and these atoms exhibit not only random but also organized motion as a whole. These are called collective motions of many-body systems (e.g., acoustic waves in matter). Dr. Tomonaga established a general method for dealing with many-body systems which can separate collective motions from random motions of atoms. This method is currently applied in many areas of theoretical physics.

3) The mesonic theory: According to the meson theory of Dr. H. Yukawa, nucleons (protons and neutrons) in the atomic nuclei interact with a strong force called the nuclear force via mesons. Dr. Tomonaga clarified the physical meaning of the meson theory by analyzing the mathematical structures of the theory, such as problems concerning the "field reaction" which mesons give to nucleons, and the method of intermediate coupling for less strong mutual interactions.

4) Magnetron and stereo-circuits: The theoretical work on the oscillation mechanism of the magnetron is very famous as an applied physics work done during the war. In particular, the theory of microwave stereo-circuits, which was constructed by analogy with an atomic nucleus reaction theory, put vitality into this then-stagnant field of electronics.

Nobel Lecture:

Nobel Lecture, May 6, 1966

Development of Quantum Electrodynamics

Personal recollections

(1) In 1932, when I started my research career as an assistant to Nishina, Dirac published a paper in the Proceedings of the Royal Society, London¹. In this paper, he discussed the formulation of relativistic quantum mechanics, especially that of electrons interacting with the electromagnetic field. At that time a comprehensive theory of this interaction had been formally completed by Heisenberg and Pauli ², but Dirac was not satisfied with this theory and tried to construct a new theory from a different point of view.

Heisenberg and Pauli regarded the (electromagnetic) field itself as a dynamical system amenable to the Hamiltonian treatment; its interaction with particles could be described by an interaction energy, so that the usual method of Hamiltonian quantum mechanics could be applied. On the other hand, Dirac thought that the field and the particles should play essentially different roles. That is to say, according to him, "the role of the field is to provide a means for making observations of a system of particles" and therefore "we cannot suppose the field to be a dynamical system on the same footing as the particles and thus be something to be observed in the same way as the particles".More Nobel Lecture