Biografi William Thomson Penemu Kompas

Nama Lengkap : William Thomson

Alias : Lord Kelvin | Baron Kelvin of Largs

Profesi : Ilmuwan

Tempat Lahir : Belfast, Irlandia

Tanggal Lahir : Sabtu, 26 Juni 1824

Zodiac : Cancer

Hobby : Berlayar

Warga Negara : Inggris

William Thomson lahir di daerah Belfast, Irlandia, pada tanggal 26 Juni 1824. Dia ialah anak ke-4 dari tujuh bersaudara, anak James Thomson, guru dan penulis kitab pelajaran matematika. Ketika William berusia 6 tahun, ibunya meninggal. Tidak lama kemudian, ayahnya menjadi Profesor Matematika di Universitas Glasgow.

James Thomson mengongkosi sendiri edukasi anak-anaknya dan mengajarkan temuan-temuan teranyar dalam matematika yang belum masuk dalam kurikulum untuk mereka. William dan saudaranya yang lebih tua, James, paling berbakat.

Keduanya masuk Universitas Glasgow pada umur 10 dan 11 tahun. (Seperti William, James besok menjadi berpengalaman fisika dan insinyur terkemuka, meskipun tidak sehebat adiknya.)

Di Universitas Glasgow, William mempelajari karya kontroversial berpengalaman matematika Perancis, Jean-Baptiste Fourier. Meskipun banyak sekali ilmuwan Inggris menampik karya Fourier, namun William menyetujuinya. Bahkan, dia percaya bahwa karya Fourier bisa dilanjutkan, dan matematika yang sama bisa diterapkan pada aliran listrik dan gerakan fluida.

Dia pun menerbitkan karya tulis ilmiah — dua karya tulis, yang mengandung alasan-alasan kenapa ia mengamini pandangan Fourier yang terbit ketika ia berusia 16 (karya kesatu) dan 17 tahun (karya kedua).

Tahun 1841, saat berusia 17 tahun, William belajar di Universitas Cambridge. Ia lulus pada tahun 1845 dan mendapat gelar BA (Sarjana Muda) dengan nilai memuaskan. Pada tahun yang sama, dia mempelajari karya George Green (yang merealisasikan matematika pada listrik dan magnetisme) dan karya berpengalaman fisika dan kimia, Michael Faraday (manfaat magnet dalam membuat listrik dan bagaimana arus listrik menerbitkan medan magnetis).
Tahun 1846, ketika berusia 22 tahun, Thomson menjadi profesor dalam ilmu fisika (dulu dinamakan filsafat alam) di Universitas Glasgow.

Dia memegang jabatan ini sekitar 53 tahun, meskipun tidak sedikit tawaran untuk melatih di lokasi lain. Ketika Thomson menjadi profesor ilmu fisika, fisika merangkum rentangan topik yang luas dan nyaris tidak terdapat ikatan yang menghubungkan topik-topik tersebut. Namun, dalam karya-karya Fourier, Faraday, dan Green, dia mulai menyaksikan adanya kesatuan. Dia sendiri dapat menilai secara matematis hubungan antara gerakan fluida dan aliran listrik. Gagasan ini diperolehnya dari karya Fourier, saat ia masih berusia 16 tahun.

Tahun 1847, guna kesatu kalinya Thomson mendengar karya James Joule tentang hubungan panas dan gerak mekanis. Asas penyimpanan tenaga dalam karya Joule besok dikenal sebagai Hukum Termodinamika Pertama. Meskipun Joule dinyatakan sebagai penemu utama termodinamika, Thomsonlah yang “memantapkan termodinamika menjadi disiplin ilmu yang sah dan merumuskan hukumnya yang kesatu dan kedua dengan terminologi yang tepat.”

Hukum Termodinamika Pertama mengaku bahwa tenaga tidak dapat dibuat maupun dimusnahkan, namun bentuknya bisa diubah. Artinya, jumlah tenaga/zat di alam semesta ialah tetap. “Hukum ini secara meyakinkan mengajarkan bahwa alam semesta tidak membuat diri sendiri! Struktur alam semesta sekarang ialah hasil konservasi, bukan inovasi sebagaimana ditetapkan oleh teori evolusi.” Sementara kaum perubahan tidak dapat menyatakan asal-usul tenaga/zat yang jumlahnya tetap ini, Alquran dapat menjelaskan, yaitu melulu Allah yang dapat membuat sesuatu dari yang tidak ada.

Semua evolusi yang terjadi, oleh insan atau kekuatan alam, ialah penyusunan pulang dari yang telah ada.Meskipun tidak sedikit ilmuwan Inggris meragukan karya Joule, Thomson mengakui bahwa urusan ini sesuai dengan pola perpaduan yang mulai hadir dalam fisika. Tahun 1851, Thomson mengeluarkan tulisan berjudul “On the Dynamical Theory of Heat”, yang menyokong teori Joule tentang panas dan gerak. Tulisan ini merupakan tahapan penting dalam proses perpaduan unsur fisika yang terpisah-pisah. Karya ini pun memuat Hukum Termodinamika Kedua versi Thomson.

(Tanpa diketahui Thomson, tahun sebelumnya, berpengalaman fisika Jerman, R.J.E. Clausius sudah mengemukakan hukum yang sama dengan Hukum Termodinamika Kedua versi Thomson.)
Hukum Kedua Termodinamika pun disebut Hukum Peluruhan Tenaga. Asas universal yang mendasari hukum ini mengindikasikan bahwa seluruh sistem, andai tidak diprogram sebelumnya atau tidak ditata dengan tepat, ingin berubah dari suasana teratur menjadi tidak teratur.

Ini mengindikasikan bahwa secara keseluruhan, alam semesta berproses terus-menerus menuju situasi di mana penataan semakin berkurang. Namun, perubahan mengandalkan usulan yang sebaliknya. Ahli biologi evolusionis Inggris yang terkenal, Sir Julian Huxley mengatakan, “Evolusi dalam definisi luas, dapat ditafsirkan sebagai proses terarah yang pada hakikatnya tidak bisa dibalik lagi, yang terjadi sepanjang waktu, dan memunculkan perkembangan aneka dan penataan yang semakin rumit.” Gagasan ini jelas berlawanan dengan Hukum Termodinamika Kedua.

Ringkasnya, hukum termodinamika mengindikasikan bahwa “jumlah tenaga di alam semesta tidak berubah, namun tenaga yang terdapat senantiasa berkurang.” Hukum ini berlawanan dengan pemikiran evolusioner, namun sepenuhnya konsisten dengan cerita penciptaan Allah pada sebuah waktu di masa lampau, yang dibuntuti oleh degenerasi secara berangsur-angsur mengarah ke ketidakteraturan.

Hubungan panas dan gerak mekanik yang kesatu kali dikemukakan oleh Joule, mendorong Thomson untuk penemuan yang sangat menjadikannya terkenal, yaitu skala suhu mutlak. Pakar Perancis, Jacques Charles, mengaku isi gas bakal menjadi 0, bila suhu diturunkan hingga -273° (tepatnya -273,15°) pada skala Celsius (sama dengan -459,67° Fahrenheit). Thomson sadar bahwa bukan isi gasnya, tetapi tenaga gerak partikel gaslah yang bakal menjadi nol. Artinya, pada -273° Celsius, partikel gas bakal berhenti bergerak.

Thomson kemudian merancang skala suhu baru dengan -273°. Satuan pada skala ini ialah kelvin (dengan emblem K ditulis tanpa tanda derajat [°]), sebagai penghargaan untuk Thomson yang lantas diberi gelar Lord Kelvin. Thomson selanjutnya menganjurkan pemakaian termometer gas guna memungkinkan pengukuran seksama terhadap suhu yang lebih rendah.

Pemakaian skala suhu mutlak (yang tidak dapat bernilai negatif) besok sangat membantu berpengalaman fisika matematis Skotlandia, James Clerk Maxwell, dalam karyanya tentang teori kinetik gas.

Sumbangan terbesar Thomson untuk ilmu ialah bahwa “orang yang menonjol salah satu ilmuwan Inggris yang jumlahnya tidak banyak membantu menempatkan dasar fisika modern.” Hal ini dilakukannya dengan mengindikasikan kaitan antara listrik, magnetisme, panas, gerakan mekanik, dan gerakan gas, serta mengindikasikan kerangka matematika umum yang mendasari hasil-hasil percobaan dalam sekian banyak bidang fisika ini.

Ini ialah perluasan teori yang urgen atas karya semua ilmuwan besar laksana Fourier, Faraday, dan Joule. Proses ekspansi kerangka teori ini lantas dilanjutkan oleh Maxwell dalam teori cahaya elektromagnetik. Maxwell mengakui utangnya pada Thomson sebagai mentornya.

Bersama berpengalaman matematika dan fisika Skotlandia, Percy Guthrie Tait ,Thomson menulis kitab pelajaran fisika supaya dapat meneruskan kerangka teoretisnya untuk para berpengalaman fisika kelak. Dia pun menerbitkan lebih dari 600 karya ilmiah.

Tahun 1844, Samuel Morse berhasil memperagakan mesin telegrafinya. Tapi apakah temuan ini dapat digunakan untuk komunikasi antarbenua dengan menggunakan kabel bawah laut? Ternyata usaha Morse guna memperagakan telegrafinya lewat kabel bawah laut gagal.

Mathew Maury, seorang oseanograf Amerika Serikat dan William Thomson ialah orang yang mendukung usulan Morse. Thomson menjadi konsultan kepala pada Atlantic Telegraph Company dan turut serta pada tahap mula pemasangan kabel itu. Thomson membuat alat penerima telegram yang dinamakan galvanometer cermin guna digunakan bareng kabel di bawah laut.

Tapi ia tidak sependapat dengan kepala kelistrikan perusahaan, E.O.W. Whitehouse, tentang rancangan kabelnya. Perusahaan awalnya memakai usulan Whitehouse, tapi lantas menyadari bahwa rancangan Thomson lebih baik. Akhirnya, rancangan Thomson digunakan untuk kabel dan pemakaian galvanometer cermin. “Dengan melakukan demikian, perusahaan menghemat masa-masa dan biaya.”

Penemuan kabel transatlantik adalahterobosan besar dalam dunia komunikasi. Sebagai penghargaan atas donasi Thomson guna keberhasilan proyek itu, Ratu Victoria menghadiahkan gelar bangsawan kepadanya tahun 1866.

Namanya menjadi Sir William Thomson. Kemudian dia menjadi partner dalam perusahaan-perusahaan kiat mesin yang tercebur dalam perencanaan dan penciptaan kabel-kabel di bawah laut lainnya. Setelah keberhasilan pemasangan kabel transatlantik, galvanometer cermin — pencatat eksodus pipa (siphon) — yang sudah dimodifikasi Thomson digunakan di nyaris semua kabel bawah laut di semua dunia.

Selama hidupnya, Thomson mendapat hak paten guna sekitar tujuh puluh temuannya, termasuk sejumlah alat listrik guna kabel bawah laut. Thomson pun adalahanggota kunci dari komite Inggris untuk pemakaian perangkat satuan listrik, dan ini lantas diterima secara internasional.

Thomson juga sukses dalam merekacipta kompas kapal jenis baru yang nyaris tidak terpengaruh oleh besi kapal. Setelah tersebut dia membuat alat peramal pasang surut laut yang bisa memperkirakan tingginya permukaan laut di sebuah pelabuhan. Dia pun menciptakan perangkat pengukur kedalaman laut.

Thomson paling menentang usulan geologi uniformitarian Charles Lyell dan teori perubahan Charles Darwin. (Uniformitarianisme berasumsi bahwa bentukan-bentukan geologis adalahhasil kekuatan biasa yang terjadi sekitar waktu yang tak terhingga lamanya.) Tahun 1865, Thomson mengeluarkan tulisannya berjudul “The Doctrine of Uniformity in Geology Briefly Refuted”.

Penolakan Thomson terhadap uniformitarianisme dan perubahan ditegakkan di atas dasar-dasar ilmu. Thomson mengatakan, “Kehidupan di bumi tentu tidak terjadi oleh perbuatan kimiawi atau listrik atau pengelompokan kristal molekul-molekul. Kita mesti merenung, menyelami misteri dan keganjilan Penciptaan segala makhluk.” Dia berdebat dengan Thomas Huxley, Presiden Geological Society of London tentang bukti ilmiah uniformitarianisme dan evolusi. (Huxley dikenal sebagai “anjing buldog Darwin” sebab kegigihannya mempertahankan usulan Darwin.)

Perdebatan berkepanjangan antara Thomson dan Huxley, bermula ketika Thomson menghitung umur maksimal bumi menurut hukum termodinamika. Tahun 1862, Thomson mengalkulasi, andai bumi terbentuk melewati proses pendinginan masa yang meleleh, sebagaimana anggapan umum, maka menurut keterangan dari hukum termodinamika, bumi tidak barangkali berusia lebih dari 100 juta tahun. (Ini ialah batas atas berdasar hukum fisika, bukan menurut keyakinan Thomson.)

Kalkulasi ini jelas bertentangan dengan masa-masa yang dibutuhkan untuk proses perubahan yang lamban, seperti usulan Darwin. Thomson hendak menunjukkan bahwa teori geologi dan biologi seharusnya tidak berlawanan dengan teori fisika yang telah diakui.
Ketika radioaktivitas ditemukan menjelang akhir hidup Thomson, semua lawannya mengaku bahwa temuan ini menggagalkan kalkulasinya tentang usia maksimal bumi.

Meskipun benar bahwa panas radioaktivitas memang mengolah kalkulasi tersebut, Thomson lantas membuat kalkulasi lagi dengan memperhitungkan panas radioaktivitas. Sampai menjelang ajalnya, Thomson masih tercebur dalam kontroversi tentang perhitungan umur maksimum bumi menurut efek radioaktivitas. (Dalam artikel singkat berjudul “Evidence for a Young World”, berpengalaman fisika, Dr. Russel Humphreys, membicarakan 15 ranah bukti ilmiah yang membangkang kerangka masa-masa evolusi.)

Selama hidupnya, Thomson menerima 21 gelar doktor kehormatan. Tahun 1851, dia diterima sebagai “Fellow of the Royal Society” — asosiasi Inggris sangat bergengsi untuk semua ilmuwan. Dia menjabat Presiden Royal Society dari tahun 1890-1895. Tahun 1892, Thomson diberi gelar Baron Kelvin dari Largs oleh Ratu Victoria. Sejak itu, dia lebih dikenal sebagai Lord Kelvin ketimbang Sir William Thomson. Lord Kelvin meninggal di Largs, Ayrshire, Skotlandia, tanggal 17 Desember 1907. Dia mendapat kebesaran besar guna dimakamkan di Westminster Abbey di London.