Penggagas Elektromagnetisme

MICHAEL FARADAY (1791 - 1867)

Kemiskinan tak menjadikan seseorang tak berpeluang membuat sejarah. Pendidikan formal kurang memadai dan tidak berasal dari keluarga papan atas pun masih memungkinkan seseorang untuk menjadi ilmuwan besar. Tentu saja, itu harus diimbangi dengan kerja keras dan cerdas. Michael Faraday, contohnya. Kebanyakan ilmuwan besar berasal dari keluarga kelas menengah, dan sangat jarang berasal dari kondisi ekstrem, yaitu dari keluarga sangat miskin atau keluarga sangat kaya. Keistimewaan Faraday tak hanya terletak pada hasil-hasil karyanya yang gemilang, tetapi juga pada fakta bahwa ia lahir pada tanggal 22 September 1791 dan besar di lingkungan kumuh Kota London.

James Faraday, sang ayah, terganggu kesehatannya sehingga tak optimal dalam memberi nafkah. Saking buruknya kemiskinan yang dijalani keluarga, Faraday kecil pernah bertahan hidup selama seminggu hanya dengan seonggok roti. Pendidikan yang tersaji untuknya pun cukup berwujud baca-tulis dan aritmatika. Namun, keseriusannya menjalani hidup berhasil membawanya ke tahapan yang sangat tinggi, memulai hidup dari jalanan Kota London, hingga akhirnya berhasil menjadi salah satu ilmuwan terkemuka dunia hingga saat ini. Kerja keras serta tindak-tanduknya yang baik terbukti menghantarkan sejumlah keberuntungan. Sikap positif itulah yang menjadikan bos pertamanya, George Riebau, memberi kebebasan pada pria yang kelak menjadi pimpinan Royal Society ini untuk membaca buku-bukunya. Ini menjadi titik mula Faraday mengenal sains. Faraday berpendapat bahwa pengetahuan tidaklah berguna jika tidak dikembangkan. Oleh karena itulah, ia mulai menghadiri kuliah sore, termasuk yang diberikan oleh Humphry Davy, ilmuwan papan atas kelas dunia, di Royal Institution, London. Kepercayaan diri menuntunnya bertindak lebih jauh melamar sebagai asisten Davy. Beruntung, Faraday diterima. Pertama ia ditugasi sebagai penulis surat dan manuskrip pribadi, dan tak lama kemudian menjadi asisten labratorium di Royal Institution. Kemana Davy pergi, Faraday mengikuti hingga ke Benua Eropa sekalipun. Di sana, ia bertemu para ilmuwan yang membuat dirinya kagum, dan juga para ilmuwan yang kelak kagum akan dirinya. Di kemudian hari nanti, ilmuwan penggagas elektromagnetisme ini menggantikan semua posisi Davy; baik di laboratorium atau ruang kuliah.

Animasi Hukum Induksi Faraday. 
(Gambar dari: http://fisika-sma.us/)

Penelitian pertama Faraday adalah bidang kimia. Saat berusia 25 tahun, ia menghasilkan karya ilmiah pertamanya, yakni 'Analysis of Native Caustic Lime of Tuscany'. Kontribusinya di bidang riset berhasil menyumbang banyak uang untuk kas institusi. Saat Hindia Belanda mengalami Perang Diponegoro, Michael Faraday tengah beralih tema penelitian; kini ia mendalami dunia listrik dan elektromagnetisme. Minatnya didorong oleh hasil penelitian Hans Christian Oersted dari Denmark, yakni bahwa sebuah kawat beraliran listrik dikelilingi medan magnet, dan memaksa jarum kompas menunjukkan arah tegak lurus.

Terhadap temuan Oersted, ia punya interpretasi sendiri. Menurutnya, kawat beraliran listrik itu sanggup mempertahankan magnet sehingga tetap dalam lintasan melingkar di sekeliling sumbu kawat. Faraday lalu merancang eksperimen guna menunjukkan 'rotasi elektromagnet' tersebut. Untuk itu, ia menggunakan dua gelas berisi merkuri. Pada satu gelas diletakkan magnet dengan pengaruh kuat; ditempatkan pula kawat beraliran listrik stasioner yang diikat hingga ke dasar gelas. Gelas satunya adalah kebalikannya; magnet diikat, sementara kawat stasioner dicelupkan dari atas. Saat listrik dialirkan, terlihat pergerakan di kedua gelas tersebut. Di gelas pertama, magnet berputar mengelilingi kawat dan, di gelas kedua, kawat bergerak mengelilingi magnet.

Riset Faraday menunjukkan bahwa ia telah menemukan motor listrik. Oktober 1821 karya ilmiah tentang hal ini dipublikasikan. Nama Faraday mencuat, masuk dalam kancah ilmuwan Eropa baris depan. Hal ini menciutkan hubungannya dengan Davy, hingga mentornya menolak memberi suara ketika Faraday mendaftar sebagai anggota Royal Society tiga tahun kemudian.
Pria penganut sekte Sandemanian ini meneruskan penelitian listrik-magnet. Tahun 1831 ia mendapati adanya relasi listrik-magnet di sebuah kumparan kawat, dan menamakannya 'induksi elektromagnet'. Peristiwa induksi terjadi pada dua buah kumparan kawat yang terikat cincin besi, dimana satu kumparan dialiri listrik - serta bertindak sebagai elektromagnet - sedang kumparan lain dihubungkan dengan kawat tembaga. Oersted memperlihatkan pengaruh magnet atas listrik Namun, Faraday memperlihatkan sebaliknya bahwa Ustrik bisa muncul berkat magnet. Di masa kini, alat yang kita namakan dinamo atau generator listrik bekerja berdasar prinsip temuan pria yang dulunya penjaga toko buku tersebut.

Setelah menuntaskan riset induksi elektromagnet, Faraday merambah ke bidang dekomposisi elektrokimia di mana air (H2O) 'terurai' berkat intervensi arus listrik menjadi gas hidrogen (H2) dan gas oksigen (O2) menurut reaksi: 2H2O'2H2 + O2. Menurutnya, dekomposisi kimia ini sebanding dengan arus listrik yang dilibatkan. Ia juga menyatakan bahwa massa komponen yang dibebaskan oleh arus listrik tertentu besarnya sebanding dengan berat ekivalennya. Faraday menyimpulkan bahwa berat ekivalen besarnya sama dengan jumlah listrik yang dialirkan. Pada tahun 1834, itu merupakan perkiraan yang mengagumkan. Apa yang dikatakan Faraday itu baru terbukti setelah ilmuwan kimia-fisik akhir abad XVIII melakukan riset dekomposisi kimia. Kontribusi Faraday tak berhenti sampai di sini. Ia juga orang pertama yang memperkenalkan pada kita berbagai terminologi seperti elektrolit, elektroda, katoda, anoda, anion, kation, maupun ion.

Faraday melanjutkan penelitiannya. Kali ini adalah bidang elektrostatik yang digelutinya sejak 1837. Menggunakan analogi peristiwa elektrokimia, dia berpendapat bahwa interaksi dua benda bermuatan listrik juga dipengaruhi oleh medium di antara sumber muatan. Ia lalu merancang apa yang kini disebut kapasitor, suatu alat yang terdiri dari dua keping perunggu konsentris yang terpisahkan medium dari bahan berbeda-beda. Faraday mendapati bahwa kapasitor yang berisi bahan pada memiliki muatan listrik lebih besar. Dengan cara yang kurang lebih sama, Faraday juga menemukan hubungan antara gaya magnet dengan cahaya. Temuannya itu menjadi langkah pertama menuju penemuan salah satu teori terkenal di abad XIX, yakni elektromagnetik cahaya, yang ditemukan oleh James Clerk Maxwell.

Di kala tua, Faraday tak beda dengan anak muda yang dipekerjakan Davy beberapa dekade sebelumnya. Meski telah menjadi pimpinan Royal Society dan memperoleh lusinan medali dan penghargaan dari berbagai komunitas ilmiah dan perguruan tinggi, Faraday tetap sederhana, jujur, dan puas dengan gaya hidup merakyat. Kalau tak dibantu asistennya, ia lebih suka bekerja sendiri. Sejumlah teori Faraday ditentang karena tergolong sangat revolusioner, terlebih karena ia jarang memakai formula matematis yang dapat menarik perhatian rekan-rekan teoretikusnya. Atas konsep gaya temuannya, Albert Einstein, salah seorang teoretikus medan terkemuka abad XX, mengatakan, "teori itu adalah pemikiran orisinil yang mengagumkan, sebuah pemikiran yang tak berhenti karena masalah formula matematis." Ilmuwan sekaliber James Clerk Maxwell sendiri mengaku bahwa ia sangat berutang pada Faraday atas teori elektromagnetisme cahaya temuannya. Michael Faraday tutup usia pada tanggal 25 Agustus 1867 pada usia 75 tahun di Humpton Court, Middlesex-Inggris.*** [FARID SOLANA | PIKIRAN RAKYAT 27092012]

Note: This blog can be accessed via your smart phone.