Enam Penemuan Sains Tak Terduga dan Terpenting Selama Abad Ke-20

Nationalgeographic.co.id—Bahkan setelah akumulasi pengetahuan yang melimpah selama dua milenium, sains masih mempertahankan kapasitas untuk ‘mencengangkan’. Beberapa kejutan seperti itu terjadi secara tiba-tiba, dan pergeseran pemahaman yang revolusioner membutuhkan waktu untuk meresap perlahan ke dalam kesadaran ilmiah umum.

Untuk itu, inilah enam peringkat “penemuan paling tak terduga dan paling berpengaruh pada abad ke-20” khusus untuk Anda, yang dilansir dari Science News. Namun demikan, tidak semua temuan itu tuntas dikaji, sebagian masih diteliti dan dikembangkan, juga menyisakan misteri alam semesta kepada kita.

1. Pelanggaran paritas

Pada abad ke-20, fisikawan menetapkan pentingnya simetri matematika dalam hukum alam. Sementara segala macam perubahan terjadi di dunia fisika, namun perbedaan itu digambarkan dengan cara yang sama. Jadi tampak jelas bahwa melihat alam semesta di cermin—perbedaan kanan dan kiri—seharusnya tidak berpengaruh pada keakuratan persamaan tersebut.

”Tidak diragukan lagi bahwa semua hukum alam tidak berubah sehubungan dengan pertukaran kanan dengan kiri,” ujar Hermann Weyl, seorang ahli matematika terkemuka yang meninggal pada 1955.

Akan tetapi, pada 1956 fisikawan Tsung-Dao Lee dan Chen Ning Yang menerbitkan makalah teoretis yang menyarankan sebaliknya. Mereka menunjukkan bahwa alam memang membedakan kiri dan kanan (dalam istilah teknis, melanggar paritas). Pembusukan beta radioaktif atom kobalt dan peluruhan partikel tidak stabil yang disebut muon, keduanya menunjukkan perbedaan kiri-kanan dalam arah yang ditempuh oleh partikel beta yang dipancarkan—sebuah kejutan besar.

“Itu sangat sok!” kenang Leon Lederman, salah satu peneliti, dalam sebuah wawancara empat dekade kemudian dilansir dari Science News.

Baca Juga: Jawaban Sains untuk 'Bisakah Seseorang Berjalan Di Atas Air?'

2. Gas mulia penghasil senyawa

Pada 1890-an, ahli kimia menambahkan keluarga baru unsur ke tabel periodik Dmitrii Mendeleev—gas inert. Helium (terdeteksi di matahari beberapa dekade sebelumnya tetapi tidak di Bumi sampai 1895), neon, argon, xenon, kripton, dan radon sebelumnya telah terlewatkan karena mereka tidak—sejauh yang diketahui orang—membuat senyawa dengan unsur lain. Atom-atom tahan reaksi itu dikenal sebagai gas inert atau gas mulia, karena dalam kondisi biasa mereka ada dalam bentuk gas. Semua buku sekolah mengajarkan bahwa susunan elektron di sekitar atom gas inert menghalangi setiap peluang untuk kombinasi kimia.

Namun pada 1962, sebuah surat kabar memberitakan tentang ”senyawa 'mustahil' yang dibuat dengan gas inert”. Artikel itu melaporkan senyawa xenon, xenon tetrafluoride, dibuat di Argonne National Laboratory di Illinois, sementara mereka juga mengakui bahwa sebelumnya pada 1962 ahli kimia Neil Bartlett telah menyiapkan senyawa xenon lain, xenon-platinum hexafluoride.

Baca Juga: Selidik Sains: Mengapa Anjing dan Kucing Gemar Dielus di Kepalanya?

3. Lempeng tektonik

Pada 1960-an, banyak ilmuwan bumi tercengang mengetahui bahwa buku teks yang menggambarkan planet sejarah ternyata salah. Alfred Wegener, bagaimanapun, tidak begitu terkejut. Wegener, yang meninggal pada tahun 1930, adalah seorang astronom yang beralih menjadi ahli meteorologi yang berkecimpung dalam paleontologi dan geofisika. Pada tahun 1915 ia menulis sebuah buku yang mengusulkan bahwa benua-benua di Bumi pernah berkumpul dalam satu daratan, yang disebut Pangaea; mereka kemudian, selama jutaan tahun, terpisah ke posisi mereka di peta dunia saat ini.

Peta bukanlah potret permanen dari fitur-fitur Bumi, menurut Wegener, melainkan potret yang diambil dari film yang sudah berjalan lama. Tetapi hanya sedikit orang yang mempercayai Wegener, dan ahli geofisika berpendapat bahwa gerakan berskala besar seperti itu dari massa yang begitu besar dan kaku secara fisik tidak dapat dijelaskan. Ide Wegener tentang pergeseran benua tidak mati. Ahli geologi tahu semua tentang itu. Akan tetapi itu tetap tak terpecahkan sampai tahun 1960-an, ketika pola magnet terdeteksi di dasar laut menunjukkan bahwa lautan telah meluas, mendorong benua menjauh dari satu sama lain.

Pekerjaan lebih lanjut selama beberapa tahun ke depan menunjukkan bahwa pergeseran benua adalah gejala mekanisme rumit di dalam Bumi yang kemudian dikenal sebagai lempeng tektonik. Lempeng tektonik menjelaskan tidak hanya lokasi benua, tetapi juga bagaimana pegunungan terbentuk dan mengapa gempa bumi mengelompok di zona aktivitas seismik?

Baca Juga: Sains Kucing: Bagaimana 'Garfield' Mendapat Pola Unik Ditubuhnya

4.DNA adalah Penghasil Gen

Salah satu penemuan paling dramatis abad ke-20 datang pada 1953. Ketika itu James Watson dan Francis Crick, dibantu oleh gambar sinar-X yang dihasilkan oleh Rosalind Franklin, menemukan struktur heliks ganda dari DNA molekul genetik. Akan tetapi, mungkin kejutan yang lebih besar datang beberapa tahun sebelumnya, ketika Oswald Avery dan rekan-rekannya di Rockefeller University di New York City menunjukkan bahwa DNA adalah substansi yang menghasilkan gen. Meskipun realitas gen telah ditetapkan pada tahun-tahun awal abad ke-20, tidak ada yang memiliki bukti yang baik tentang struktur fisik mereka.

“Orang-orang tidak tahu dengan jelas tentang apa itu gen, seperti halnya sekarang, mereka tidak tahu apapun tentang kesadaran manusia,” kata Crick dalam sebuah wawancara pada 1998. “Semakin profesional orang di lapangan, mereka cenderung akan berpikir bahwa itu adalah masalah yang terlalu dini untuk ditangani.”

Pada tahun 1940-an, pandangan yang dominan adalah bahwa gen harus dibangun dari sejenis protein. DNA hanyalah asam organik yang tidak jelas. Tetapi pada tahun 1944, Avery dan rekan menunjukkan bahwa gen terdiri dari untaian DNA, bukan protein.

5.Energi Gelap

Pada tahun 1990-an, teori Big Bang tentang alam semesta yang mengembang telah dipatenkan tanpa keraguan, tetapi berbagai pertanyaan tetap ada. Bagaimanapun, mereka adalah nasib alam semesta. Sebagian besar ahli percaya bahwa tarikan gravitasi massa di seluruh alam semesta memperlambat ekspansinya. Akan tetapi, mereka memperdebatkan apakah ada cukup massa untuk membalikkan ekspansi sama sekali, mengecilkan kosmos menjadi "big crunch". Beberapa orang mengira alam semesta akan mengembang selamanya, jika pada tingkatan yang terus berkurang.

Plot dalam cerita itu memutar agak mengejutkan pada 1998, ketika dua tim astronom melaporkan pengukuran cahaya dari supernova jauh. Laporan-laporan itu, yang kemudian didukung oleh data tambahan, mengungkapkan bahwa ekspansi universal tidak melambat, tetapi semakin cepat. Beberapa kekuatan tolak, dijuluki "energi gelap" tanpa adanya pengetahuan yang kuat tentang sifat aslinya, tampaknya meliputi kosmos.

Para peneliti terkejut menemukan bahwa kosmos berkembang 10 hingga 15 persen lebih lambat di masa lalu daripada yang dapat dijelaskan tanpa gaya tolak hari ini.

Baca Juga: Para Editor Jurnal Sains Desak Pemimpin Dunia untuk Minimumkan Dampak Perubahan Iklim

6.Materi Gelap

Pada 1930-an, fisikawan-astronom Fritz Zwicky memperhatikan bahwa kecepatan galaksi yang bergerak dalam kelompok yang disebut kluster Coma tampaknya bertentangan dengan harapan berdasarkan efek gravitasi dari massa yang terlihat. Zwicky menyimpulkan bahwa beberapa materi tak terlihat—ia menyebutnya Dunkle Materie, atau “materi gelap”—pasti bersembunyi di dalam gugus untuk menyelaraskan pengamatan dengan hukum gravitasi.

Kemudian astronom Horace Babcock dan ilmuwan lain melihat perbedaan serupa di luar jangkauan beberapa galaksi: Bintang-bintang berputar di sekitar tepi luar galaksi jauh lebih cepat daripada yang diizinkan oleh massa tampak galaksi. Pada 1970-an dan sesudahnya, astronom Vera Rubin dan kolaboratornya mengkonfirmasi kecepatan bintang-bintang luar di banyak galaksi.

Baca Juga: Ibnu Haytham, Ilmuwan Muslim Yang Menginspirasi Dunia Keilmuan Barat

"Perilaku seperti itu adalah hadiah mengingat bahwa cakram yang terlihat dari galaksi-galaksi ini terletak di dalam lingkaran materi yang jauh lebih besar dan lebih masif dari materi yang tak terlihat."

Temuan sebagian besar materi alam semesta tidak dapat dilihat itu cukup mengejutkan. Kejutan yang lebih besar datang ketika beberapa baris bukti menegaskan bahwa materi gelap tidak mungkin dari jenis materi yang sama yang dikenal di Bumi, terutama proton dan neutron.

Identitas sebenarnya dari materi gelap tetap menjadi misteri hingga hari ini; fisikawan telah mengusulkan beberapa kemungkinan dengan baik, tetapi prospeknya tetap bahwa sifat sejati materi gelap juga akan mengejutkan.

Baca Juga: Pelajaran Sains Semut: Seberapa Kuat dan Tajam Gigi-gigi Semut

PROMOTED CONTENT