Ilmu Kimia, Biologi dan Fisika serta perkembangannya di tinjau dari sudut pandang Islam dan Ilmu Pengetahuan Modern

Ilmu Kimia, Biologi dan Fisika serta perkembangannya di tinjau dari sudut pandang Islam dan Ilmu Pengetahuan Modern

A Ilmu Kimia

Kimia  berasal dari bahasa Arab كيمياء (al-khimiya) dan  dalam bahasa Yunani adalah  khemeia "alkimia"artinya mencetak bersama, menuangkan bersama, melebur.

Kimia adalah ilmu yang mempelajari mengenai komposisi dan sifat zat atau materi dari skala atom hingga molekul 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. Menurut kimia modern, sifat fisik materi umumnya ditentukan oleh struktur pada tingkat atom yang pada gilirannya ditentukan oleh gaya antar atom.

Kimia adalah ilmu yang  mempelajari benda hidup dan tak hidup dari aspek sususan materi dan perubahan yang bersifat tetap. Kimia secara garis besar dibagi kimia

organik (protein, lemak) dan kimia anorganik (NaCl), hasil dari ilmu ini

dapat diciptakan seperti plastik, bahan peledak

Kimia sering disebut sebagai "ilmu pusat" karena menghubungkan berbagai ilmu lain, seperti fisika, ilmu bahan, nanoteknologi, biologi, farmasi, kedokteran, bioinformatika, dan geologi, Koneksi ini timbul melalui berbagai subdisiplin yang memanfaatkan konsep-konsep dari berbagai disiplin ilmu. Sebagai contoh, kimia fisik melibatkan penerapan prinsip-prinsip fisika terhadap materi pada tingkat atom dan molekul..

Semua materi normal terdiri dari atom atau komponen-komponen subatom yang membentuk atom; proton, elektron, dan neutron. Atom dapat dikombinasikan untuk menghasilkan bentuk materi yang lebih kompleks seperti ion, molekul, atau kristal. Struktur dunia yang kita jalani sehari-hari dan sifat materi yang berinteraksi dengan kita ditentukan oleh sifat zat-zat kimia dan interaksi antar mereka. Baja lebih keras dari besi karena atom-atomnya terikat dalam struktur kristal yang lebih kaku. Kayu terbakar atau mengalami oksidasi cepat karena ia dapat bereaksi secara spontan dengan oksigen pada suatu reaksi kimia jika berada di atas suatu suhu tertentu.

Zat cenderung diklasifikasikan berdasarkan energi, fase, atau komposisi kimianya. Materi dapat digolongkan dalam 4 fase, urutan dari yang memiliki energi paling rendah adalah padat, cair, gas, dan plasma. Dari keempat jenis fase ini, fase plasma hanya dapat ditemui di luar angkasa yang berupa bintang, karena kebutuhan energinya yang teramat besar. Zat padat memiliki struktur tetap pada suhu kamar yang dapat melawan gravitasi atau gaya lemah lain yang mencoba merubahnya. Zat cair memiliki ikatan yang terbatas, tanpa struktur, dan akan mengalir bersama gravitasi. Gas tidak memiliki ikatan dan bertindak sebagai partikel bebas. Sementara itu, plasma hanya terdiri dari ion-ion yang bergerak bebas; pasokan energi yang berlebih mencegah ion-ion ini bersatu menjadi partikel unsur. Satu cara untuk membedakan ketiga fase pertama adalah densgan volume dan bentuknya: kasarnya, zat padat memeliki volume dan bentuk yang tetap, zat cair memiliki volume tetap tapi tanpa bentuk yang tetap, sedangkan gas tidak memiliki baik volume ataupun bentuk yang tetap.

Alkimiawan menemukan banyak proses kimia yang menuntun pada pengembangan kimia modern. Seiring berjalannya sejarah, alkimiawan-alkimiawan terkemuka (terutama Abu Musa Jabir bin Hayyan dan Paracelsus) mengembangkan alkimia menjauh dari filsafat dan mistisisme dan mengembangkan pendekatan yang lebih sistematik dan ilmiah. Alkimiawan pertama yang dianggap menerapkan metode ilmiah terhadap alkimia dan membedakan kimia dan alkimia adalah Robert Boyle (1627–1691). Walaupun demikian, kimia seperti yang kita ketahui sekarang diciptakan oleh Antoine Lavoisier dengan hukum kekekalan massanya pada tahun 1783. Penemuan unsur kimia memiliki sejarah yang panjang yang mencapai puncaknya dengan diciptakannya tabel periodik unsur kimia oleh Dmitri Mendeleyev pada tahun 1869.

B. Biologi

Biologi adalah ilmu yang mempelajari makhluk hidup dan gejala-gejalanya.

􀂾 Botani, ilmu yang mempelajari tentang tumbuh-tumbuhan

􀂾 Zoologi ilmu yang mempelajrai tentang hewan

􀂾 Morfologi ilmu yang mempelajari tentang struktur luar makhluk hidup

􀂾 Anatomi suatu studi tentang struktur dalam atau bentuk dalam

mahkhluk hidup

􀂾 Fisiologi studi tentang fungsi atau faal/organ bagian tubuh makhluk

hidup

􀂾 Sitologi ilmu yang mempelajari tentang sel secara mendalam

􀂾 Histologi studi tentang jaringan tubuh atau organ makhluk hidup yang

merupakan serentetan sel sejenis

􀂾 Palaentologi studi tentang makhluk hidup masa lalu

C. Fisika

Fisika dalam Bahasa Yunani adalah physikos artinya alamiah dan  physis artinya Alam fisika adalah  ilmu tentang alam dalam makna yang terluas. Fisika mempelajari gejala alam yang tidak hidup atau materi dalam lingkup ruang dan waktu. Para fisikawan atau ahli fisika mempelajari perilaku 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.

Beberapa sifat yang dipelajari dalam fisika merupakan sifat yang ada dalam semua sistem materi yang ada, seperti hukum kekekalan energi. Sifat semacam ini sering disebut sebagai hukum fisika. 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. Misalnya, kimia adalah ilmu tentang molekul dan zat kimia yang dibentuknya. Sifat suatu zat kimia ditentukan oleh sifat molekul yang membentuknya, yang dapat dijelaskan oleh ilmu fisika seperti mekanika kuantum, termodinamika, dan elektromagnetika.

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.

Fisika adalah ilmu yang  mempelajari benda tak hidup dari aspek wujud dengan perubahan yang bersifat sementara. Seperti : bunyi cahaya, gelombang magnet,

teknik kelistrikan, teknik nuklir

Sejak zaman purbakala, orang telah mencoba untuk mengerti sifat dari benda: mengapa objek yang tidak ditopang jatuh ke tanah, mengapa material yang berbeda memiliki properti yang berbeda, dan seterusnya. Lainnya adalah sifat dari jagad raya, seperti bentuk Bumi dan sifat dari objek celestial seperti Matahari dan Bulan.

Beberapa teori diusulkan dan banyak yang salah. Teori tersebut banyak tergantung dari istilah filosofi, dan tidak pernah dipastikan oleh eksperimen sistematik seperti yang populer sekarang ini. Ada pengecualian dan anakronisme: contohnya, pemikir Yunani Archimedes menurunkan banyak deskripsi kuantitatif yang benar dari mekanik dan hidrostatik.

Pada awal abad 17, Galileo membuka penggunaan eksperimen untuk memastikan kebenaran teori fisika, yang merupakan kunci dari metode sains. Galileo memformulasikan dan berhasil mengetes beberapa hasil dari dinamika mekanik, terutama Hukum Inert. Pada 1687, Isaac Newton menerbitkan Filosofi Natural Prinsip Matematika, memberikan penjelasan yang jelas dan teori fisika yang sukses: Hukum gerak Newton, yang merupakan sumber dari mekanika klasik; dan Hukum Gravitasi Newton, yang menjelaskan gaya dasar gravitasi. Kedua teori ini cocok dalam eksperimen. Prinsipia juga memasukan beberapa teori dalam dinamika fluid. Mekanika klasik dikembangkan besar-besaran oleh Joseph-Louis de Lagrange, William Rowan Hamilton, dan lainnya, yang menciptakan formula, prinsip, dan hasil baru. Hukum Gravitas memulai bidang astrofisika, yang menggambarkan fenomena astronomi menggunakan teori fisika.

Dari sejak abad 18 dan seterusnya, termodinamika dikembangkan oleh Robert Boyle, Thomas Young, dan banyak lainnya. Pada 1733, Daniel Bernoulli menggunakan argumen statistika dalam mekanika klasik untuk menurunkan hasil termodinamika, memulai bidang mekanika statistik. Pada 1798, Benjamin Thompson mempertunjukkan konversi kerja mekanika ke dalam panas, dan pada 1847 James Joule menyatakan hukum konservasi energi, dalam bentuk panasa juga dalam energi mekanika.

Sifat listrik dan magnetisme dipelajari oleh Michael Faraday, George Ohm, dan lainnya. Pada 1855, James Clerk Maxwell menyatukan kedua fenomena menjadi satu teori elektromagnetisme, dijelaskan oleh persamaan Maxwell. Perkiraan dari teori ini adalah cahaya adalah gelombang elektromagnetik

Ilmu Kimia, Biologi dan Fisika serta perkembangannya di tinjau dari sudut pandang Islam

1. Ilmu kimia dalam islam

Ilmu Kimia juga mendapatkan perhatian dan dorongan dari Al-Qur’an untuk dikembangkan. Manusia dan seluruh lingkungan hidupnya terbentuk dari elemen-elemen dan subtansi-subtansi yang tergabung menjadi sebuah ikatan kimia menurut hukum Allah. Manusia sendiri tercipta dari tanah liat kemungkinan melalui sebuah proses kimia interaktif antara berbagai unsur dalam tanah yang bekerja menurut hukum-hukum Allah melalui proses perubahan dan kombinsi tertentu. Penciptaan langit dan bumi dalam enam “periode” dan penciptaan alam semesta dari air juga terjadi menurut hukum kombinasi dan perubahan yang diciptakan Allah Swt. Ayat-ayat Al-Qur’an yang menuturkan bagaimana Tuhan menciptakan langit, bumi, manusia, dan sebagainya, memberikan petunjuk yang kuat kepada para ilmuwan tentang membuat subtansi baru dengan menggabungkan berbagai unsur dan tentang kemungkinan mempelajari rekasi kimia dari penggabungan unsur-unsur itu dengan berbagai proporsinya. Ayat berikut mengemukakan kekuatan “pewarnaan” yang dilakukan Tuhan dan memberikan inspirasi kepada para ilmuwan untuk melakukan proses kimiawi dengan mencampurkan berbagai unsur kimia dengan proporsi tertentu untuk membuat hal yang mirip dengan itu.

Penciptaan alam semesta dan semua benda yang ada di dalamnya diuraikan dalam ayat berikut:

Kemudian Dia menuju langit dan langit itu masih merupakan asap, lalu Dia berkata kepadanya dan kepada bumi:”Datanglah kamu keduanya menurut perintah-Ku dengan suka hati atau terpaksa.” Keduanya menjawab:”Kami datang dengan suka hati.” Maka Dia menjadikannya tujuh langit dalam dua masa dan Dia mewahyukan pada tiap-tiap langit urusan-Nya. Dan kami hiasi langit yang dekat dengan bintang-bintang yang cemerlang dan Kami menjadikannya dengan sebaik-baiknya. Demikianlah ketentuan Yang Maha Perkasa lagi Maha Penyayang (Q.S Fushshilat [41]: 11-12)

Ayat-ayat diatas dan ayat-ayat lain yang serupa dalam Al-Qur’an mengajak manusia memikirkan dan merenungkan proses penciptaan yang dilakukan Allah dengan berbagai konteksnya dan mendorong manusia mengadakan eksperimen tentang interaksi antarberbagai subtansi yang berbeda, serta mengadakan studi tentang perubahan-perubahan kimiawi yang memunculkan subtansi baru dan seterusnya.

Dan dalam Aspek kimia madu merupakan petunjuk abadi bagi para ilmuwan untuk mengungkap keajaiban Tuhan yang mengubah struktur, sifat, dan kegunaan berbagai unsur kimiawi dalam kombinasi yang berbeda-beda. Dalam hal ini, Allah berfirman:

Dan Tuhanmu mewahyukan kepada lebah:”Buatlah sarang-sarang di bukit-bukit, di pohon-pohon kayu, dan di tempat yang dibuat manusia.” Kemudian makanlah dari tiap-tiap (macam) buah-buahan dan tempuhlah jalan Tuhanmu yang telah dimudahkan (bagimu). Dari perut lebah itu keluar minuman (madu) yang bermacam-macam warnanya, di dalamnya terdapat obat yang menyembuhkan bagi manusia. Sesungguhnya yang pada demikian itu benar-benar terdapat tanda (kebesaran Tuhan) bagi orang-orang yang memikirkan. (Q.S Al-Nahl [16]: 68-69)

Bagi ahli kimia, ini merupakan indikasi yang jelas bahwa campuran unsur-unsur tertentu bisa menghasilkan unsur yang baru sama sekali tidak berhubungan dengan unsur-unsur asalnya dalam hal sifat, zat, atau dampaknya.

Sebagaimana telah dikemukan pada urain sebelumnya, Al-Qur’an bukanlah kitab ilmu pengetahuan atau kitab kimia dalam pengertian harfiahnya. Akan tetapi, Al-Qur’an adalah kitab petunjuk bagi umat manusia. Dalam berbagai konteks, Al-Qur’an memberikan petunjuk mengenai berbagai permasalahan yang dihadapi manusia dan sekaligus menjadi gudang ilmu pengetahuan serta menjadi pintu pembuka untuk melakukan penelitian tentang berbagai aspek kehidupan manusia. Dengan demikian, dalam Al-Qur’an di sana-sini kita temukan ayat-ayat yang mendorong pembacanya untuk melakukan penelitian lebih lanjut dalam berbagai bidang ilmu pengetahuan, termasuk ilmu kimia.

Biologi dalam islam

Ilmu biologi juga mendapatkan dan dorongan dari Al-Qur’an untuk dikembangkan. Oleh  Manusia  contoh nya seperti Kelahiran Manusia

Terdapat banyak pokok persoalan yang disebutkan dalam Al-Qur’an yang mengundang manusia untuk beriman. Kadang-kadang langit, kadang-kadang hewan, dan kadang-kadang tanaman ditunjukkan sebagai bukti bagi manusia oleh Allah. Dalam banyak ayat, orang-orang diseru untuk mengalihkan perhatian mereka ke arah proses terciptanya mereka sendiri. Mereka sering diingatkan bagaimana manusia sampai ke bumi, tahap-tahap mana yang telah kita lalui, dan apa bahan dasarnya:
“Kami telah menciptakan kamu; maka mengapa kamu tidak membenarkan? Adakah kamu perhatikan (benih manusia) yang kamu pancarkan? Kamukah yang menciptakannya? Ataukah Kami yang menciptakannya?” (Al Qur’an, 56:57-59)
Penciptaan manusia dan aspek-aspeknya yang luar biasa itu ditegaskan dalam banyak ayat. Beberapa informasi di dalam ayat-ayat ini sedemikian rinci sehingga mustahil bagi orang yang hidup di abad ke-7 untuk mengetahuinya. Beberapa di antaranya sebagai berikut:

          

Artinya dan allah  menciptakan kamu dari tanah kemudian dari air mani, kemudian Dia menjdaikan kamu berpasangan (laki-laki dan perempuan. Dan tidak ada seorang perempuan pun mengandung dan tidak (pula) melahirkan dengan sepengetahuan-Nya. Dan sekali-kali tidak dipanjangkan umur seorang yang berumur panjang dan tidak pula dikuarangi umurnya, melainkan (sudah ditetapkan) dalam Kitab (Lauh Mahfuzh). Sesunggguhnya yang demikian itu bagi Allah adalah mudah (Q.S Al-Fathir [35]:11)

1. Manusia tidak diciptakan dari mani yang lengkap, tetapi dari sebagian kecilnya
(spermazoa).
2. Sel kelamin laki-lakilah yang menentukan jenis kelamin bayi.
3. Janin manusia melekat pada rahim sang ibu bagaikan lintah.
4. Manusia berkembang di tiga kawasan yang gelap di dalam rahim.
Orang-orang yang hidup pada zaman kala Al Qur’an diturunkan, pasti mengetahui bahwa bahan dasar kelahiran berhubungan dengan mani laki-laki yang terpancar selama persetubuhan seksual. Fakta bahwa bayi lahir sesudah jangka waktu sembilan bulan tentu saja merupakan peristiwa yang gamblang dan tidak memerlukan penyelidikan lebih lanjut. Akan tetapi, sedikit informasi yang dikutip di atas itu berada jauh di luar pengertian orang-orang yang hidup pada masa itu. Ini baru disahihkan oleh ilmu pengetahuan abad ke-20.

Fisika dalam islam

Di dalam al-qur’an juga terdapat  isyarat – isyarat tentang ilmu fisika sebagaimana firman allah dalam al-qur’an

Relativitas waktu adalah fakta yang terbukti secara ilmiah. Hal ini telah diungkapkan melalui teori relativitas waktu Einstein di tahun-tahun awal abad ke-20. Sebelumnya, manusia belumlah mengetahui bahwa waktu adalah sebuah konsep yang relatif, dan waktu dapat berubah tergantung keadaannya. Ilmuwan besar, Albert Einstein, secara terbuka membuktikan fakta ini dengan teori relativitas. Ia menjelaskan bahwa waktu ditentukan oleh massa dan kecepatan. Dalam sejarah manusia, tak seorang pun mampu mengungkapkan fakta ini dengan jelas sebelumnya.

Tapi ada perkecualian; Al Qur’an telah berisi informasi tentang waktu yang bersifat relatif! Sejumlah ayat yang mengulas hal ini berbunyi:

“Dan mereka meminta kepadamu agar azab itu disegerakan, padahal Allah sekali-kali tidak akan menyalahi janji-Nya. Sesungguhnya sehari di sisi Tuhanmu adalah seperti seribu menurut perhitunganmu.” (Qs Al Hajj: 47)
“Dia mengatur urusan dari langit ke bumi, kemudian (urusan) itu naik kepada-Nya dalam satu hari yang kadarnya adalah seribu tahun menurut perhitunganmu.” (Qs As Sajdah : 5)

Dalam sejumlah ayat disebutkan bahwa manusia merasakan waktu secara berbeda, dan bahwa terkadang manusia dapat merasakan waktu sangat singkat sebagai sesuatu yang lama:

“Allah bertanya: ‘Berapa tahunkah lamanya kamu tinggal di bumi?’ Mereka menjawab: ‘Kami tinggal (di bumi) sehari atau setengah hari, maka tanyakanlah kepada orang-orang yang menghitung.’ Allah berfirman: ‘Kamu tidak tinggal (di bumi) melainkan sebentar saja, kalau kamu sesungguhnya mengetahui’.” (Qs Al Mu’minuun:112-114)

Fakta bahwa relativitas waktu disebutkan dengan sangat jelas dalam Al Qur’an, yang mulai diturunkan pada tahun 610 M, adalah bukti lain bahwa Al Qur’an adalah Kitab Suci Firman Tuhan.

Dan dalam ayat lain yang artinya

 “…Dan Kami turunkan besi yang padanya terdapat kekuatan yang hebat dan berbagai manfaat bagi manusia…” (Qs Al Hadid : 25)

Ilmuwan dari NASA seperti Profesor Amstrong menjelaskan bahwa memang besi (Fe) diturunkan dari langit. Sains memberikan informasi kepada kita, bahwa besi termasuk logam berat yang tidak dapat dihasilkan oleh bumi sendiri.

Pada awal pembentukan planet bumi pernah dihujani asteroid yang kaya dengan unsur besi. Setiap benturan tersebut juga menimbulkan ledakan energi yang meningkat kan suhu planet bumi sampai 1.800 derajat celcius. Energi sistem tata surya kita tidak cukup untuk memproduksi elemen besi. Perkiraan paling baik, energi yang dibutuhkan adalah empat kali energi sistem matahari kita, dengan demikian besi hanya dapat dihasilkan oleh suat bintang yang jauh lebih besar daripada matahari, denga suhu ratusan juta derejat celcius.

Kemudian meledak dahsyat sebagai nova atau supernova, dan hasilnya menyebar di angkasa sebagai meteorit yang mengandung besi, melayang di angkasa sampai tertarik oleh grafitasi bumi, diawal terbentuknya bumi miliaran tahun yang lalu. Lautan yang mencapai kedalaman 10 mil lebur dan meluas hingga menyelimuti planet Bumi. Radioaktif didalam planet ini semaikn memanaskan suhu dalam interior bumi sehingga menjadi sebuah periok besi yang meleleh.

Lelehan meteor besi itu kemudian mulai menyusut ke tengah karena ditarik gaya grafitasi bumi. Lelehan besi tersebut mengalir sejauh ribuan kilometer dari permukan mengikuti perjalananya menuju inti bumi. Perjalanan tersebut membutuhkan waktu kurang lebih satu miliar tahun. Rentang waktu tersebut tergolong pendek dalam skala geologi.

Menurut buku Ir Agus Haryo Sudarmoojo (2008), itulah penyebab mengapa planet bumi mempunyai inti besi yang dikelilingi oleh lelehan-lelehan batu gunung berapi hingga saat ini. Artinya besi yang kita kenal menjadi bagian hidup hidup manusia ternyata bukan dari planet Bumi. Luar biasa, besi adalah salah satu unsur yang dinyatakan secara jelas dalam Al Qur’an. Dalam Surat Al-Hadiid, yang berarti “besi”

Beberapa nama tokoh-tokoh dalam islam  di bidang  kimia biologi dan fisika

1. al-kindi nama lengkapnya abu yusuf ya’cub ibn ishak al-kindi, dia  memberi definisi tentang fisika adalah telaah atau kajian atas berbagai objek yang sifat nya dapat di tangkap oleh indra atau yang bersifat materi atau bergerak
2. ar-razi nama lengkapnya abu bakar muhammad ibn zakaria  ar-razi (abad ke-9) oleh serjana barat lebih di kenal sebagai rhazes atau rasis seoarang doktor dan ahli kimia dalam bidang kimia
3. al-farabi dalam bidang sains