Filsafat Ilmu: Landasan Keilmuan dan Perkembangan Logika Zaman Yunani Kuno

Perbedaan Landasan Keilmuan Matematika, Kimia dan Agama:

Landasan Keilmuan	Matematika	Kimia	Agama
Ontologi	Matematika adalah cabang ilmu pengetahuan eksak dan terorganisir secara sistimatik	Kimia adalah salah satu cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang susunan, struktur, sifat, perubahan serta energi yang menyertai perubahan suatu materi.	Ilmu agama adalah ilmu yang mempelajari sistem yang mengatur tata keimanan (kepercayaan) dan peribadatan kepada Tuhan Yang Mahakuasa
Epistemologi	Ilmu pengetahuan yang diperoleh dengan bernalar	Ilmu kimia diperoleh dari proses nalar ilmiah atau metode ilmiah.	Ilmu agama berasal dari keyakinan (tidak membutuhkan pembuktian)
Aksiologi	Matematika dikatakan sebagai “Ratunya ilmu pengetahuan” dan digunakan untuk mengembangkan ilmu pengetahuan lain	Berbagai ilmu kimia digunakan untuk mencapai tujuan tertentu bagi manusia	Memberi kedamaian dan ketentraman jiwa bagi penganutnya

Perkembangan Logika Sejak Zaman Yunani Kuno

Sejarah logika adalah studi tentang perkembangan ilmu inferensi yang valid (logika). Logika formal dikembangkan pada zaman kuno di Cina , India , dan Yunani . Logika Yunani, khususnya logika Aristoteles , menemukan aplikasi luas dan penerimaan dalam sains dan matematika.Logika  Aristoteles dikembangkan lebih lanjut oleh Islam dan Kristen filsuf di Abad Pertengahan ,mencapai titik tinggi di pertengahan abad ke-empat belas. Periode antara abad keempat belas dan awal abad kesembilan belas sebagian besar salah satu penurunan dan mengabaikan, dan dianggap sebagai mandul oleh setidaknya satu sejarawan logika.

Perkembangan logika di awal kemunculannya dikemukakan oleh socrates. Kemudian disusul oleh beberapa filsuf yang sealiran seperti plato dan Aristoteles. Pada masa yang sama juga berkembang beberapa ilmu logika, namun tidak sealiran dengan ketiga filsuf di atas. Seperti logika epistemologi, logika tradisional serta logika multivalued. Filsuf logika epistemologi seperti Boethius. Filsuf logika tradisional seperti Zeno dan Stoies.

Pencapaian besar dari Yunani kuno adalah untuk menggantikan metode empiris oleh ilmu pengetahuan demonstratif. Studi sistematis ini tampaknya telah mulai dengan sekolah Pythagoras pada akhir abad keenam SM. Fragmen bukti awal yang diawetkan dalam karya-karya Plato dan Aristoteles, dan gagasan dari sistem deduktif mungkin dikenal di sekolah Pythagoras dan Platonis Akademi. Terpisah dari geometri, ide pola argumen standar ditemukan dalam iklan absurdum reductio digunakan oleh Zeno dari Elea, sebuah pra-Socrates filsuf abad kelima SM.

Perkembangan logika modern jatuh ke sekitar lima periode: Periode embrio dari Leibniz sampai 1847, ketika gagasan tentang kalkulus logis dibahas dan dikembangkan, terutama oleh Leibniz, tetapi tidak ada sekolah dibentuk, dan upaya periodik terisolasi ditinggalkan atau pergi tanpa diketahui. Kemudian, periode aljabar dari Boole 's untuk Analisis Schröder 's Vorlesungen. Pada periode ini ada praktisi lebih, dan kesinambungan pembangunan.

Logika telah kembali pada pertengahan abad kesembilan belas, pada awal periode revolusioner ketika subjek berkembang menjadi suatu disiplin ketat dan formalistik yang teladan adalah metode yang tepat digunakan dalam pembuktian matematika . Perkembangan logika yang disebut modern "simbolis" atau "matematika" selama periode ini adalah yang paling signifikan dalam sejarah dua ribu tahun dari logika, dan ini bisa dibilang salah satu peristiwa paling penting dan luar biasa dalam sejarah intelektual manusia.

Kemajuan dalam logika matematika dalam beberapa dekade pertama abad kedua puluh, terutama yang timbul dari karya Gödel dan Tarski, memiliki dampak yang signifikan terhadap filsafat analitik dan logika filosofis, terutama dari tahun 1950-an dan seterusnya, dalam mata pelajaran seperti logika modal, logika sementara, deontic logika, dan logika relevansi. Dari 1910 hingga 1930-an, yang melihat perkembangan metalogic, dalam finitist sistem Hilbert, dan sistem non-finitist dari Löwenheim dan Skolem, kombinasi logika dan metalogic dalam pekerjaan Gödel dan Tarski. Gödel 's Teorema ketidaklengkapan tahun 1931 adalah salah satu prestasi terbesar dalam sejarah logika. Kemudian pada tahun 1930 Gödel mengembangkan gagasan set-teori constructibility .

Nama-nama Gödel dan Tarski mendominasi tahun 1930-an, periode penting dalam pengembangan metamathematics - studi matematika menggunakan metode matematis untuk menghasilkan metatheories, atau teori matematika tentang teori-teori matematika lainnya. Investigasi awal ke metamathematics telah didorong oleh Program Hilbert . yang berusaha untuk menyelesaikan krisis yang sedang berlangsung di dasar matematika dengan mendasarkan semua matematika untuk satu set terbatas dari aksioma, konsistensi membuktikan dengan "finitistic" berarti dan memberikan suatu prosedur yang akan memutuskan kebenaran atau kesalahan pernyataan matematika. Bekerja pada metamathematics memuncak dalam karya Gödel, yang pada tahun 1929 menunjukkan bahwa diberikan kalimat orde pertama adalah deducible jika dan hanya jika secara logis berlaku - yakni benar dalam setiap struktur bahasa nya. Hal ini dikenal sebagai Teorema Gödel 's kelengkapan. Setahun kemudian, ia membuktikan dua teorema penting, yang menunjukkan program yang Hibert untuk menjadi terjangkau dalam bentuk aslinya.

Menurut Anita Feferman, Tarski "mengubah wajah logika pada abad kedua puluh". Alonzo Church dan Alan Turing mengusulkan model formal dari komputabilitas, memberikan solusi negatif independen untuk Hilbert Entscheidungsproblem pada tahun 1936 dan 1937, masing-masing. Entscheidungsproblem meminta untuk prosedur yang, diberikan pernyataan matematika formal, algorithmically akan menentukan apakah pernyataan tersebut benar. Gereja dan Turing terbukti tidak ada prosedur seperti itu; kertas Turing memperkenalkan menghentikan masalah sebagai contoh kunci dari masalah matematika tanpa solusi algoritmik. Sistem Gereja untuk perhitungan berkembang menjadi modern λ- kalkulus, sedangkan mesin Turing menjadi model standar untuk perangkat komputasi untuk keperluan umum. Itu segera menunjukkan bahwa banyak model yang diusulkan lain dari perhitungan setara dalam kekuasaan dengan yang diusulkan oleh Gereja dan Turing. Hasil ini menyebabkan Gereja-Turing tesis bahwa setiap deterministik algoritma yang dapat dilakukan oleh manusia dapat dilakukan oleh mesin Turing. Gereja membuktikan hasil undecidability tambahan, menunjukkan bahwa baik aritmatika Peano dan logika orde pertama yang diputuskan.          

Kemudian bekerja dengan Emil Pos dan Stephen Cole Kleene pada 1940-an memperluas ruang lingkup teori komputabilitas dan memperkenalkan konsep derajat unsolvability. Hasil beberapa dekade pertama abad kedua puluh juga memiliki dampak pada filsafat analitik dan logika filosofis, terutama dari tahun 1950-an dan seterusnya, dalam mata pelajaran seperti logika modal, sementara logika, logika deontic, dan logika relevansi

Sejumlah fitur membedakan logika modern dari logika Aristoteles atau tradisional tua, yang paling penting adalah sebagai berikut: logika modern adalah fundamental kalkulus aturan operasi yang ditentukan hanya oleh bentuk dan bukan oleh arti simbol itu mempekerjakan, seperti dalam matematika. Banyak ahli logika terkesan oleh "keberhasilan" matematika, yang belum ada sengketa berkepanjangan tentang ada hasil baik matematika. CS Peirce mencatat bahwa meskipun kesalahan dalam evaluasi integral tertentu dengan Laplace menyebabkan kesalahan tentang orbit bulan yang berlangsung selama hampir 50 tahun, kesalahan, sekali melihat, dikoreksi tanpa sengketa yang serius. Peirce kontras ini dengan perdebatan dan ketidakpastian sekitarnya logika tradisional, dan terutama penalaran dalam metafisika . Dia berpendapat bahwa benar-benar "tepat" logika akan tergantung pada matematika, yaitu, "diagram" atau "ikon" pikir. "Mereka yang mengikuti metode tersebut akan ... lolos semua kesalahan, kecuali seperti akan segera dikoreksi setelah sekali dicurigai". Logika modern juga "konstruktif" daripada "abstractive"; yaitu, bukan abstrak dan memformalkan teorema yang berasal dari bahasa biasa (atau dari intuisi psikologi tentang validitas), itu teorema konstruksi dengan metode formal, maka mencari penafsiran dalam bahasa biasa. Hal ini sepenuhnya simbolik, yang berarti bahwa bahkan konstanta logis (ahli logika abad pertengahan yang disebut "syncategoremata") dan istilah categoric dinyatakan dalam simbol. Akhirnya, logika modern ketat menghindari psikologis, pertanyaan epistemologis dan metafisik.

Teori komputabilitas memiliki akarnya dalam pekerjaan Turing, Gereja, Kleene, dan Post pada 1930-an dan 40-an. Ini berkembang menjadi studi komputabilitas abstrak, yang kemudian dikenal sebagai teori rekursi. Para metode prioritas, ditemukan secara independen oleh Albert Muchnik dan Richard Friedberg pada 1950-an, menyebabkan kemajuan besar dalam pemahaman tentang derajat unsolvability dan terkait struktur. Penelitian tingkat tinggi teori komputabilitas menunjukkan koneksi ke teori himpunan. Bidang analisis konstruktif dan analisis dihitung dikembangkan untuk mempelajari isi efektif teorema matematika klasik, ini pada gilirannya mengilhami program matematika sebaliknya. Sebuah cabang yang terpisah dari teori komputabilitas, teori kompleksitas komputasi, juga dicirikan dalam hal logis sebagai hasil dari penyelidikan ke dalam kompleksitas deskriptif .

Biokimia : Mekanisme Aksi Enzim

Ada dua hipotesis umum untuk menjelaskan mekanisme aksi enzim, yaitu hipotesis lock and key dan induced fit.

A.     Hipotesis Lock and Key

Asumsi dasar yang digunakan dalam hipotesis ini adalah:

• Struktur enzimnya bersifat kaku. 
• Saat terjadi reaksi, tidak terjadi perubahan konformasi enzim.  
• Reaksi dapat berlangsung bila terdapat kesesuaian antara bentuk ruang substrat dengan pusat aktif enzim

Dengan demikian, menurut hipotesis ini, agar suatu reaksi enzimatik dapat berlangsung maka substrat harus mempunyai bentuk ruang yang sesuai dengan pusat aktif enzim, yang digambarkan seperti kunci dengan gemboknya. Bila bentuk ruangnya sesuai maka akan terjadi ikatan membentuk kompleks transisi (ES). senyawa transisi ini tidak stabil dan akan terurai dengan sendirinya menghasilkan produk. Mekanisme ini dapat divisualisasikan dengan gambar sebagai berikut.

B.     Hipotesis Induced Fit

•      Dikemukakan oleh Koshland.

•      Asumsi dasar yang digunakan dalam hipotesis ini:

1.      Struktur pusat aktif enzim tidak komplemen terhadap substrat.

2.      Struktur substrat tidak fleksibel atau kaku.

3.      Struktur enzim fleksibel.

Berdasarkan hipotesis ini mula- mula terjadi kontak atau interaksi antara substrat dengan permukaan enzim sedemikian rupa, sehingga mengakibatkan terjadinya perubahan konformasi pada pusat enzim. Oleh karena sudah terjadi perubahan konformasi pada pusat aktif enzim ini maka substrat dapat terikat pada enzim membentuk kompleks substrat-enzim. Pada langkah berikutnya kompleks enzim-substrat ini terurai menghasilkan produk dan enzim dilepaskan kembali seperti enzim semula. Mekanisme ini dapat divisualisasikan dengan gambar sebagai berikut.

Untuk lebih memudahkan dalam mengingat mekanisme aksi enzim, dapat dengan cara menyanyikan lagu mekanisme aksi enzim beikut ini:

Enzimku Sehat  

Lagu: Aku anak sehat

Aku anak sehat tubuhku kuat

karena enzimku rajin dan cermat

Ketika bereaksi punya dua reaksi

Reaksi lock and key, reaksi induksi

model lock and key bila substrat cocok

kalau tak cocok tak bisa beraksi

model induksi fit, bila enzim fleksibel

terinduksi dengan sesuaikan bentuknya

PEMBUATAN Na2CO3 SECARA SOLVAY

Soda abu adalah suatu zat padat ringan yang agak larut di dalam air dan biasanya mengandung  99,3%  Na₂CO₃. Zat ini dijual atas dasar kandungan natrium oksidanya yang biasanya adalah 58%. Produksi soda abu dari endapan trona alam sekarang sudah melebihi jumlah yang dari ammonia soda. Proses sintetik sudah terdesak karena biaya tinggi dan masalah pencemaran dan sudah mulai berkurang digunakan di Amerika Serikat.

Sifat – sifat nitrogen:

·         Dapat larut dalam air dan bersifat basa

·         Hablur soda melepuh di udara

·         BM : 106

·         Titik lebur : 851 ºC

·         Titik Didih : Terurai

DIAGRAM ALIR PEMBUATAN Na₂CO₃ SECARA SOLVAY

URAIAN :

Pada proses pembuatan Na₂CO₃ seacara solvay akan terjadi reaksi :

1.     
CaCO₃           ---->        Ca + CO₂

2.      C + O₂           ---->        CO₂ + Q

3.      CaO + H₂O   ---->        Ca(OH )₂ + Q

4.      NH₃ + H₂O   ---->         NH₄OH + Q

5.      2NH₄OH + CO₂         ---->     (NH₄)₂CO₃ + H₂O + Q

6.      (NH₄)₂CO₃ + NaCl    ---->      NH₄Cl + NaHCO₃

7.      2NaHCO₃     ---->         Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O

8.      2NH₄Cl + Ca(OH)₂     ---->     2NH₃ + CaCl₂ + 2H₂O

Jadi persamaan dari proses keseluruhan dapat ditulis : CaCO₃ + 2NaCl  ---->    Na₂CO₃ + CaCl₂

Uraian Proses:

1.      NaCl jenuh dialirkan ke absorber bersama dengan CO₂ dan NH₃ maka akan terjadi reaksi 4,5,6. Reaksi ini berlangsung pada suhu 40°- 50° C.

2.      Hasil larutan dan sisa gas dari reaksi dikeluarkan lewat bawah absorber untuk dialirkan ke menara carbonatasi dari puncak. Akrena reaksi  eksoterm,maka perlu pendingin untuk menjaga suhu reaksi.pada menara ini akan terjadi reaksi no.7 pada suhu 25°-60° C dan tekanan 2-3 atm disamping itu juga terbentuk reaksi no.5,6 (reaksi penyempurnaan).

3.      Hasil reaksi berupa lumpur NaHCO₃ dialirkan ke dalam rotary filter untuk memisahkan padatan NaHCO₃ dari larutannya.

4.      NaHCO₃ dikeringkan dalam kalsinator,disini terjadi reaksi no. 8 karena reaksi bersifat endoterm maka perlu energi yang diberikan dari bahan bakar.

5.      Soda abu yang terbentuk didinginkan dalam pendingin dengan disemprotkan H₂O .

6.      Tapisan dari rotary filter dialirkan ke menara pemulihan untuk membebaskan NH₃ dan Ca(OH)₂

7.      Slury ini bagian terbesar mengandung NH₄CL 193 gr/lt.

8.      Larutan buangan CaCl₂ dari hasil analisa mengandung : CaCl₂ = 90-95 gr/lt, NH₃ = 6-12 ppm.

9.      Sumber Ca(OH)₂ dan CO₂ berasal dari pembakaran batu kapur dan C reaksi no.1,2,3

10.  Kemurnian Na₂CO₃ = 99,8%.

Sejarah Penemuan Termometer

Sebelum termometer ditemukan, ahli astronomi dan ahli ilmu alam melakukan berbagai usaha untuk dapat menciptakan alat yang dapat mengukur suhu. Mereka mengetahui bahwa temperatur dapat membuat zat memuai. Untuk itu, mereka menggunakan ukuran muai zat sebagai patokan dalam mengukur temperatur. Namun penemuan alat pengukur temperatur tidak dapat dengan mudah diciptakan. Para ahli perlu menemukan zat yang tepat, teknik yang tepat dan skala yang tepat pula untuk dapat mengukur secara cermat.

Kemudian pada tahun 1593, Galileo Galilei berusaha membuat pengukuran termometer dengan menggunakan pemuaian udara. Alat yang diciptakan oleh Galileo ini kemudian disebut termoskop. Walaupun masih tergolong sangat sederhana, namun secara kasar alat ini sudah dapat mengukur temperatur.

Termoskop Galileo

Termoskop galileo terdiri atas bola gelas sebesar telur ayam yang dihubungkan dengan pipa panjang tertutup berisi air. Di dalam cairan digantungkan sejumlah beban. Umumnya beban tersebut dilekatkan pada bola kaca tersegel yang berisi cairan berwarna untuk efek estetika. Saat suhu berubah, kerapatan cairan di dalam silinder turut berubah yang menyebabkan bola kaca bergerak timbul atau tenggelam untuk mencapai posisi di mana kerapatannya sama dengan cairan sekelilingnya atau terhenti oleh bola kaca lainnya. Bila perbedaan kerapatan bola kaca sangat kecil dan terurutkan sedemikian rupa sehingga yang kurang rapat berada di atas dan yang terapat berada di bawah, hal tersebut dapat membentuk suatu skala suhu. 

Di Florence bangsawan Tuscany, Ferdinand II, menciptakan termometer yang lebih baik. Udara di dalam bola gelas digantikan dengan anggur atau alkhohol. Kedua titik tetapnya adalah temperatur pada musim dingin yang terdingin serta temperatur pada musim panas yang terpanas. Sejak penemuan Amontons dan Ferdinand, kemudian banyak bermunculan usulan mengenai titik patokan. Ada yang mengusulkan penggunaan satu titik patokan saja, tetapi ada pula yang mengusulkan dua titik patokan.

Gabriel Daniel Fahrenheit

Setelah membaca sejarah ilmu yang mengisahkan penemuan Amotons tentang titik didih air yang tetap maka Gabriel Daniel Fahrenheit terdorong untuk membuat termometer guna melihat gejala alam di bidang temperatur. Fahrenheit mengulang disain termometer serta menggunakan air raksa sebagai zat pengukurnya. Pada tahun 1714, Fahrenheit berhasil menciptakan termometer raksa. Inilah termometer yang benar-benar cermat dan teliti. Skala pada termometer ini dikenal sebagai derajat Fahrenheit.

 Dikemudian hari, diketahui penggunaan raksa dalam alat ukur temperatur memiliki beberapa kelebihan dibandingkan penggunaan air. Diantaranya:

1.      Jangkauan suhu raksa cukup lebar. Raksa membeku pada suhu -40°C dan mendidih pada suhu 360°C.

2.      Unsur logam transisi ini berwarna keperakan, sehingga dapat mudah dilihat karena mengkilat.

3.      Raksa tidak membasahi diding pipa kapiler pada termometer sehingga pengukurannya menjadi teliti.

4.      Pemuaian Raksa cukup teratur dari temperatur ke temperatur. 

Pada tahun 1730, Rene Antoine Ferchault de Reamur  menyusun suatu skala temperatur baru dan dikenal dengan skala Reamur. Dalam percobaannya ia menggunakan campuran anggur dan air dalam bandingan 4 dan 1.

Pada tahun 1742 ahli astronomi Swedia di Universitas Upsala, Anders Celcius membagi jarak di antar titik beku dan titik didih air ke dalam 100 bagian. Skala inipun dikenal dengan skala celcius atau skala centigrade. Pada skala celcius, 0C adalah titik dimana air membeku dan 100C adalah titik dimana air mendidih. Skala inilah yang paling sering digunakan di dunia.

Pada tahun 1848, Fisikawan Skotlandia, Lord Kelvin, menyataka pentingnya fenomena hubungan suhu-volume atau Hukum Charles dan Gay-Lussac. Sebagai contoh, bila kita mempelajari hubungan suhu – volume pada berbagai tekanan. Pada suatu nilai tekanan yang ditentukan , plot dari volume terhadap suhu menghasilkan garis lurus. Dengan memperpanjang garis ke volume nol, diperoleh perpotongan pada sumbu suhu dengan nilai -273,15C. Pada tekanan lainnya, diperoleh garis lurus yang berbeda dari plot antara volume suhu , namun diperoleh pula perpotonga suhu pada volume nol yang sama, yaitu pada -273,15C. (Raymond Chang, 2005: 130) 

Inilah sejarah singkat sejarah penemuan termometer. Anda dapat mendownload makalahnya secara lengkap melalui link berikut Sejarah Penemuan Termometer dan versi PPT melalui link PPT Sejarah Penemuan Termometer.