“Evolusi, perubahan iklim, gravitasi hanyalah teori.” Apa katamu?

Kita perlu meluruskan miskonsepsi dasar ini.

Evolusi oleh seleksi alam hanyalah teori.

Perubahan iklim dan pemanasan global adalah teori.

Dan orang-orang selalu mengatakan seakan-akan itu adalah hal buruk dan bisa dibuat-buat seenaknya oleh siapa saja.

Bisa dipahami, kita memang lebih suka mencari kebenaran yang luar biasa, kebenaran pamungkas.

Berbagai Istilah dalam Sains

Kata seperti “fakta”, “teori””, “hipotesis”, dan “hukum” punya arti yang cukup berbeda pada ilmuwan dibanding dengan cara kita menggunakan kata itu dalam bahasa sehari-hari.

Fakta

Fakta pada dasarnya hanyalah sesuatu yang terjadi.

Dan kita mengamati hal itu setiap hari, contohnya saat kita mengamati jendela yang tampak terang dari dalam rumah.

Hipotesis

Lalu kita membuat penjelasan tentang pengamatan itu, misalnya mungkin matahari lagi bersinar cerah.
Yang baru saja kita buat itu sebenarnya hipotesis.

Namun hipotesis itu bukanlah sesuatu yang kamu telah buktikan, kamu perlu mengujinya.

Seperti ayo coba lihat keluar rumah.

Dan memang benar matahari lagi bersinar tanpa awan. Hipotesis kita terkonfirmasi.

Kita telah melakukan sains.

Kita lebih sering mengajukan banyak hipotesis untuk menjelaskan sebuah pengamatan, kita perlu mengeliminasi yang salah.

Yang tersisa bukannya sebuah teori atau hukum atau kebenaran pamungkas.

Itu hanya kemungkinan penjelasan tentang sesuatu, yang satu bisa saja mengantarkan kita ke hipotesis baru, yang bisa saja setuju atau bertolak dengan aslinya.

Ketika sebuah hipotesis telah diuji, dan cukup memberi alasan yang benar. Kita dapat menaikkan statusnya menjadi sesuatu yang lebih besar.

Yaitu Sebuah Teori.

Teori

Teori merupakan cara kita mengetahui sesuatu bekerja, berdasarkan bukti yang sudah ada dan semua hipotesis yang sukses.

Teori dapat kita gunakan untuk membuat prediksi masa depan, dan bukan saja tentang cara benda, tapi juga bagaimana benda itu akan seperti apa.

Andaikata seseorang berkata “Aku punya teori mengapa gunung bisa meletus, aku pikir didalam tanah ini ada seseorang raksasa yang sedang bersin, dan lava itu adalah air lendirnya”

Maka itu bukanlah teori.  Itu sebenarnya hipotesis. Itu sesuatu yang bisa diuji.

Melalui pengambilan fakta, pengamatan yang berulang-ulang, mencari penjelasan yang paling sesuai, menguji penjelasan, dan membuat prediksi berdasar padanya.

Inilah keseluruhan sains sesungguhnya.

Sesuatu ide menjadi sebuah teori bukanlah hal buruk, ini artinya ide ini telah lolos melewati serangkaian pengujian, sehingga cukup untuk menerangkan pengamatan yang terjadi.

Hukum

Dalam sains, hukum itu disertai dengan deskripsi rinci, biasanya menggunakan rumus matematika, untuk mengetahui bagaimana sesuatu terjadi, seperti pergerakan molekul-molekul gas terhadap suhu, atau bagaimana massa dan energi selalu terkonservasi.

Tapi hukum tidak menceritakan tentang mengapa itu bisa terjadi.

Hukum tidak menjelaskan mengapa benda-benda tersebut berperilaku seperti itu.

Maka hukum-hukum ilmiah hanya menjelaskan bagaimana benda-benda berperilaku.
Mereka bukan merupakan hasil dari teori-teori, tetapi lebih merupakan deskripsi bagaimana perilaku di dunia fisik.

Mungkin istilah hukumlah yang membuat orang berpikir bahwa hukum-hukum ilmiah memiliki tempat khusus, semacam puncak pemikiran ilmiah.

Nyatanya tidak demikian, hukum-hukum adalah deskripsi apa yang terjadi dan tidak lebih.

Tapi bukan berarti hukum-hukum tidak penting. Hukum-hukum membantu kita mengembangkan teknologi dan mengembangkan teori-teori berdasarkan hukum-hukum tersebut.

Hukum-hukum Gravitasi Newton membantu kita mengetahui bagaimana caranya memprediksi gerak bulan dan planet, mengirim satelit ke angkasa, bahkan jika kita tidak tahu mengapa hukum-hukum Newton dapat bekerja.

Contohnya Evolusi

Sudah paham?
Mari kita coba dengan ini.

Evolusi adalah fakta. Kita tahu ini terjadi, tanpa ragu. Tapi bagaimana evolusi bisa terjadi?

Evolusi oleh seleksi alam adalah teori.

Lebih dari ribuan hipotesis tentang teori ini telah diuji, buang hipotesis yang tidak cocok, dan kita telah mengembangkan kerangka kerja yang bagus untuk memprediksi bagaimana makhluk hidup berubah sepanjang waktu.

Penghargaan tertinggi untuk sebuah teori adalah bahwa ia adalah teori yang bagus, bukan bahwa ia berubah menjadi sebuah hukum.

Seperti halnya teori evolusi biologi, yang menjelaskan bagaimana evolusi makhluk hidup bisa terjadi, selama ia konsisten dan terbukti benar dengan bukti-bukti yang ada, maka teori evolusi benar, tanpa perlu berubah menjadi sebuah hukum.

Jadi ya itu memang teori. Berhenti mengatakannya seperti hal buruk.

Disebut teori artinya telah melewati uji terberat yang dapat kita lakukan, dan evolusi telah diuji mungkin paling banyak diantara teori ilmiah lainnya.

Bagaimana dengan gravitasi? Apakah itu teori? Atau hukum?

Gravitasi, merupakan hukum dan juga teori.

Hukum Gravitasi Universal Newton menerangkan dengan presisi bagaimana dua benda akan saling Tarik menarik bergantung pada kedua massanya dan jarak antaranya, disertai dengan rumus atau persamaan yang dapat kita gunakan.

Itulah hukum.

Namun persamaan Newton ini tidak menjelaskan mengapa hal itu bisa terjadi.

Untuk menemukan jawabannya, kita perlu sebuah teori tentang Gravitasi.

Fakta: Jika kamu melempar batu, maka batu itu akan jatuh.

Hukum: Kamu dapat menghitung seberapa cepat batu itu akan jatuh ke tanah, berdasarkan massa batu dan bumi dan jarak antara keduanya.

Tapi mengapa ini terjadi?

Hipotesis: Ada sebuah gaya yang menarik batu ke bawah, atau mungkin ada sesuatu di struktur alam semesta yang tidak dapat kita lihat yang dapat mengarahkan kedua benda untuk saling mendekat, atau mungkin batu itu tertarik ke Bumi seperti magnet atau apa?

Singkirkan hipotesis yang buruk, dan kita menemukan teori.

Einstein, menemukan teori tentang gravitasi, yang disebut relativitas umum.

Tapi fisikawan menemukan kegagalan di mekanika kuantum, mereka menyadari kalau relativitas umum Einstein tidak bekerja pada apa yang terjadi di skala terkecil seperti atom dan partikel elementer.

Relativitas umum tetap bagus dalam menjelaskan alam semesta di skala yang lebih besar, seperti kehidupan kita sehari-hari, namun sebenarnya teori tentang gravitasi belumlah lengkap.

Apa itu artinya sebaiknya kita membuang teori ini karena ternyata ia tidak bisa menjelaskan  segalanya dengan baik?

Tentu tidak!, jika kamu mengendari sepeda motor dan bannya pecah, apakah kamu akan membeli sepeda motor baru?

Jika kamu mengganti bannya, apakah sepeda motor kamu kemudian berubah menjadi sepeda motor lain?

Semua pengujian dan penjelasan ini saling cocok untuk membuat mesin ilmiah.

Kita selalu terus menambah dan membuang beberapa bagian untuk menjaganya tetap bekerja dengan bagus.

Ini artinya kita perlu bekerja lebih lagi untuk mengembangkan teori Einstein supaya lebih benar.

Sains merupakan pekerjaan tanpa akhir…

Akan selalu ada perubahan, dan ini akan mengusik beberapa orang.

Bagaimana kita dapat mempercayai ini, bagaimana sesuatu dapat begitu kuat jika sesuatu ini dapat berubah di hari yang akan datang?

Tujuan dari sains adalah untuk menemukan kerangka kerja yang mampu mendeskripsikan bagaimana sesuatu bekerja, untuk benar-benar memahami mengapa hal ini bekerja begitu saat ini, jadi kita dapat mengetahui bagaimana hal ini akan terjadi di masa depan.

Dan jika kita semua belajar untuk percaya pada sains, termasuk berbagai ketidakjelasan dan ketidaklengkapan yang ada.

Saya yakin masa depan akan menjadi benar-benar gelimang. Saya suka teori ini.

Referensi:

Bill C Robertson, 2013. Jawaban Untuk Pertanyaan Sains.