Apa itu Fisika?

Fisika merupakan salah satu cabang dari ilmu pengetahuan alam eksakta (Natural Sciences). Adalah Aristoteles (384-322 sebelum Masehi) yang diduga pertama kali memperkenalkan istilah ini melalui karyanya Physika (Ilmu Alam). Berbeda dengan awal masa sejarah dan masa pertengahan, kajian fisika pada masa kini bertumpu pada metoda ilmiah (scientific method) dan tidak lagi sekedar berdasar pada filsafat murni, yakni misalnya dengan pertanyaan dari mana, untuk apa, mengapa begini dan bukan begitu dan seterusnya. Hingga pada abad ke 18 ilmu fisika meliputi ilmu alam yang wilayah cakupannya lebih luas daripada apa yang ada sekarang; yakni meliputi bidang astronomi, astrologi, biologi, kesehatan, meteorologi dan bidang lainnya. Sedangkan kini bidang kajian fisika semakin menyempit, seperti misalnya bidang mekanika, balistik dan optika geometri yang telah mulai dipelajari secara intensif dalam bidang matematika.

Fisika meneliti dan mengkaji fenomena alam tidak hidup. Bidang ini membatasi dirinya pada proses yang dapat diamati dan dapat dihasilkan ulang, serta menganalisisnya melalui sekumpulan istilah. Istilah-istilah ini seperti misalnya panjang, waktu, massa, muatan listrik dan medan magnet didefinisikan secara jelas dan tegas serta dituliskan secara kuantitatif melalui angka dan satuan. Ilmu fisika melakukan formulasi hukum dengan bantuan istilah tersebut serta mencari bentuk matematisnya. Secara mekanisme, prosesnya bermula dengan uji eksperimen, untuk membuktikan apakah hukum tersebut dapat dibuktikan. Hukum yang diperoleh dan telah dibuktikan tersebut, kemudian memungkinkan orang untuk melakukan prediksi atau perkiraan kuantitatif suatu proses fisika.

Pada beberapa bidang dalam ilmu fisika dapat diamati adanya batas yang tidak jelas dengan bidang ilmu lain. Karakter transisi lalu muncul dan tampak pada nama yang diberikan pada bidang tersebut. Contohnya adalah biofisika, kimia fisika, fisika molekuler, astrofisika dan fisika ekstraterestial. Hingga kini terdapat beberapa penemuan mengagumkan telah diperoleh dalam bidang transisi ini. Menurut sejarah perkembangan dan penemuannya ada dua bagian dalam ilmu fisika yaitu fisika klasik dan fisika modern.

Dalam fisika klasik, fenonema alam dilukiskan secara konkrit melalui logika "naif" dan "rasio akal sehat". Bidang ini mencakup mekanika Newton, teori elektronmagnetik Maxwell, optika geometri, optika gelombang dan sebagian termodinamika. Dalam fisika klasik, kecepatan pertikel yang diteliti dianggap sangat kecil dibanting kecepatan cahaya, dan selain itu besaran aksi dan energinya sangat besar dibanding bilangan kuantum Planck. Awal sejarah fisika modern secara umum ditandai pada tahun 1900 saat Max Planck mempublikasikan teori kuantumnya. Teori kuntum ini tidak dilukiskan secara konkrit. Interpretasi naif dari ruang dan waktu tidak lagi berlaku. Wilayah kajian fisika modern meliputi mekanika kuantum, teori relatifitas, fisika atom, fisika inti dan fisika partikel elementer serta optika elektron.

Batas pemisah kedua bagian fisika ini tidak cukup tajam, misalnya karena dalam wilayah fisika klasik terdapat masalah yang hanya dapat diselesaikan dengan metode fisika modern. Di lain pihak beberapa gejala dalam fisika modern dapat dimengerti secara klasik. Sehingga berlaku bahwa fisika klasik adalah kasus khusus dari fisika modern. Contohnya adalah prinsip relatifitas Einstein yang modern melingkupi mekanika klasik. Prinsip relatifitas klasik adalah kasus khusus untuk kecepatan yang nilainya sangat kecil dibandingkan kecepatan cahaya.

Peningkatan kuantitas pengetahuan fisika selama 20 tahun terakhir telah mengakibatkan pertambahan jumlah bidang dalam fisika. Meski hukum Newton terdapat pada seluruh bidang fisika dan membuat formulasi dalam beberapa bidang, hal itu tidak mungkin lagi dilakukan kini. Spesialisasi dalam bidang berlangsung pesat, sehingga seorang fisikawan atom hampir tidak punya lagi titik kesamaan dengan seorang ahli termodinamika misalnya. Juga didalam bidang tertentu, berlansung spesialisasi bidang dengan pesat dan seiring dengan hal itu jumlah publikasi meningkat pesat. Contohnya adalah jurnal INIS indeks atom yang mempublikasi rangkuman singkat dan indeks dari karya orijinal pada bidang fisika atom inti dan radiasi. Dibanding pada tahun 1976 jumlah publikasi majalah ini adalah 26.000 setahun, maka pada tahun 1994 jumlahnya diatas 90.000.

Saat ini dipublikasikan oleh lebih dari 10.000 jurnal dan majalah hasil penelitian dari beberapa ribu laboratorim dan institut. Pertumbuhan publikasi rata-rata sekitar 4-6% setahun. Tanpa komputer adalah tidak mungkin untuk dapat menemukan publikasi ilmiah dari masalah fisika tertentu di tengah "banjir publikasi". Ada dua fisikawan yang berperan penting dalam pengembagan pilar utama fisika yaitu Galileo Galilei (1564-1642) sebagai pendiri fisika eksperimental modern dan Isaac Newton (1643-1727) yang mengembangkan pemodelan dalam fisika dengan bantuan matematika.