Recomendados
Recomendados
Más contenido relacionado
Destacado
Similar a Bab 8
Similar a Bab 8 (20)
Más de Agustinus Wiyarno
Más de Agustinus Wiyarno (20)
Bab 8
- 2. Perangkat Ilmu Istilah Ilmiah Istilah Ilmiah • Ilmu memerlukan sejumlah pengertian yang dituangkan ke dalam istilah ilmiah Meliputi bidang • Besaran atau dimensi • Aturan • Penjelasan aturan Besaran atau Dimensi Mencakup • Konstanta dan variabel • Faktor • Definisi • Fakta • Konsep • Konstruk • Data • Sekor • Dan sejenisnya
- 3. Perangkat Ilmu Istilah Ilmiah Aturan Ilmu Mencakup • Masalah • Hipotesis • Proposisi • Aksioma dan Asumsi • Postulat • Dalil dan Hukum • Prinsip • Dan sejenisnya Penjelasan Aturan Mencakup • Teori • Model dan Paradigma • Dan sejenisnya
- 4. Perangkat Ilmu Besaran atau Dimensi 1. Konstanta dan Variabel • Konstanta memiliki nilai yang tetap; • Variabel memiliki nilai yang dapat berubah • Berubah tak acak (matematik) • Berubah acak (probabilitas, statistik) Variabel Berkenaan dengan apa dari siapa atribut obyek makhluk benda peristiwa
- 5. Perangkat Ilmu Besaran atau Dimensi Contoh Variabel Atribut Obyek Kepemimpinan manajer (orang) Hasil belajar mahasiswa (orang) Kebuasan buaya (hewan) Kekuatan gajah (hewan) Kesuburan pohon mangga (tumbuhan) Nilai saham (benda) Titik didih air (benda) Keterjualan rumah (benda) Kecepatan olah data (peristiwa) Temperatur kebakaran (peristiwa) Kelancaran penjualan (peristiwa)
- 6. Perangkat Ilmu Besaran atau Dimensi Simbol Variabel • Variabel sering dinyatakan dalam bentuk simbol • Simbol variabel dapat berbentuk: • Gambar . . . • Abjad Latin A B X Y a b c . . . • Abjad Yunani Φ Δ Γ Ω α β μ . . . • Sering ditambahkan dengan lambang indeks atau pangkat
- 7. Perangkat Ilmu Besaran atau Dimensi Abjad Yunani Nama Kapital kecil Nama Kapital kecil alpha Α α nu Ν ν beta Β β xi Ξ ξ gamma Γ γ omicron Ο ο delta Δ δ pi Π π epsilon Ε ε rho Ρ ρ zeta Ζ ζ sigma Σ σ ς eta Η η tau Τ τ theta Θ θ upsilon Υ υ iota Ι ι phi Φ φ kappa Κ κ khi Χ χ lambda Λ λ psi Ψ ψ mu Μ μ omega Ω ω
- 8. Perangkat Ilmu Besaran atau Dimensi 2. Faktor • Sering dimaksudkan sebagai variabel penyebab Sebab ----- akibat (faktor) • Ada kalanya diartikan sebagai kumpulan variabel sejenis Faktor 1 Faktor 2 A = Membaca D = Tambah B = Menulis E = Kurang C = Mengisi rumpang F = Kali Faktor 1 = verbal Faktor 2 = numerik A B C D E F
- 9. Perangkat Ilmu Besaran atau Dimensi 3. Definisi • Definisi adalah batasan secara singkat tentang pengertian dan lingkup suatu besaran • Definisi Substansi Batasan tentang pengertian substansinya • Definisi Operasional Batasan pengertian berkenaan dengan cara pengukurannya • Biasanya rumusan definisi berupa satu kalimat saja sedangkan pengertian luas atau pengertian lengkapnya dijelaskan di dalam konsep atau konstruk
- 10. PLATO’S MAN At one meeting of the Academy in ancient Athens, the Platonists are said to have defined man as “a featherless animal with two feet.” When Diogenes heard the definition, he plucked all the feathers off a cock, took the poor bird to the Academy where the Platonists were in solemn conclave, threw it down among them and said, “Plato’s man.” Whereupon the members put their heads together again and after appropriate consideration of the matter added to the definition the phrase “without claws.” (quoted from Ralph Brosoli, The Definition of Definition, as quoted by Morris Freilich)
- 11. Perangkat Ilmu Besaran atau Dimensi 4. Fakta • Merupakan kenyataan konkrit yang teralami • Biasanya dinyatakan di dalam bentuk sekor atau data Contoh: • Umur di dalam tahun • Tingkat pendidikan • Tempat lahir • Jumlah mahasiswa • Luas kampus • Gaji karyawan • Sering dicatat melalui inventori (misalnya melalui kuesioner).
- 12. Penrangkat Ilmu Besaran atau Dimensi 5. Konsep • Berkenaan dengan pengertian secara lengkap tentang sesuatu Misalnya: Arti dari • Mahasiswa • Karyawan • Manajer • Komputer • Jurusan teknik elektro • Bayi • Remaja • Sesuatu yang sama bisa saja memiliki uraian konsep yang berbeda karena perbedaan bidang ilmu, aliran, atau pakar • Dicari dari literatur; memerlukan diskusi
- 13. Perangkat Ilmu Besaran atau Dimensi 6. Konstruk • Berkenaan dengan besaran abstrak yang dikonstruksi oleh para pakar; uraian tentang pengertiannya secara lengkap Misalnya: • Sikap • Minat • Inteligensi • Kepemimpinan • Agresivitas • Status sosial ekonomi Dapat berbeda pengertiannya karena perbedaan • Bidang ilmu • Aliran/paham • Pakar Dicari melalui literatur; memerlukan analisis dan sintesis
- 14. Perangkat Ilmu Besaran atau Dimensi Analisis dan sintesis pada konstruk Variabel (konstruk) Literatur literatur literatur . . . . . . . Analisis (urai) . . . . . . . . Diskusi (bahas) . . . . . . . . Sintesis (gabung) . . . . . . . konstruk (sesuai dengan konteks kita)
- 15. Perangkat Ilmu Besaran atau Dimensi 7. Data dan Sekor Data • Catatan hasil pengamatan atau pengukuran yang obyektif, berbentuk – Deskripsi – Numerik • Memerlukan alat ukur yang valid dan dapat dipercaya hasil ukurnya Sekor • Angka atau bilangan pada atribut dari subyek yang diperoleh melalui aturan tertentu (pengukuran) – Numerik • Memerlukan alat ukur yang valid dan dapat dipercaya hasil ukurnya
- 16. Perangkat Ilmu Aturan Ilmu 1. Masalah • Masalah adalah rumusan pertanyaan ilmiah yang memerlukan jawaban (biasanya belum terjawab atau jawaban yang ada masih diragukan) • Sebaiknya dirumuskan dalam bentuk kalimat tanya serta diakhiri dengan tanda tanya (?) • Berisikan variabel yang biasanya berkaitan dengan • variabel yang mengandung atribut serta responden pemilik atribut • pertanyaan tentang perbandingan variabel, atau • pertanyaan tentang ketergantungan variabel 2. Hipotesis • Hipotesis adalah rumusan pernyataan ilmiah sebagai jawaban terhadap masalah serta masih memerlukan pengujian empiris • Rumusan hipotesis harus sepadan dengan rumusan masalah (supaya dicocokkan) • Biasanya dinyatakan dalam bentuk kalimat pernyataan
- 17. Perangkat Ilmu Aturan Ilmu Hipotesis Induktif • Dari data diduga (dicurigai) ada keterkaitan di antara variabel sehingga ingin dipastikan melalui pengujian hipotesis (statistika) • Data harus sangat banyak dan representatif • Setelah hipotesis teruji, barulah data digunakan untuk digeneralisasi, sebab-akibat, ditemukan teorinya Hipotesis Deduktif • Dari premis mayor (teori, hukum, asumsi) dan premis minor (kasus yang dipertanyakan di dalam masalah) dengan armentasi (logika) ilmiah dihasilkan keterkaitan variabel • Hipotesis ini diuji secara empiris (sering melalui sampel dan diinferensi ke populasi)
- 18. Perangkat Ilmu Aturan Ilmu 3. Proposisi • Proposisi adalah istilah umum untuk pernyataan ilmiah yang memiliki kemungkinan benar (true) dan palsu (false) • Hipotesis adalah suatu bentuk proposisi; demikian juga dengan hukum, teori, dan pernyataan ilmiah lainnya 4. Aksioma dan Asumsi • Aksioma adalah suatu pernyataan yang diterima tanpa pembuktian serta dapat digunakan sebagai dasar (premis) untuk deduksi • Asumsi sama dengan aksioma • Digunakan pada logika, matematika, atau ilmu
- 19. AXIOM Axiom, in logic, an indemonstrable first principle, rule, or maxim, that has found general acceptance or is thought worthy of common acceptance whether by virtue of a claim to intrinsic merit or on the basis of an appeal to self- evidence. An example would be: “Nothing can be both be and not be at the same time and in the same respect.” In Euclid’s Elements the first principles were listed as postulates and common notions. The former are principles of geometry and seem to have been thought of as required assumptions because their statement opened with “let there be demanded” (ēthesthō). The common notions are evidently the same as axioms of Aristotle, who deemed axioms the first principles from which all demonstrative sciences must start; indeed Proclus, the last important Greek philosopher (“On the First Book of Euclid”), stated explicitly that the notion and axiom are synonymous. The principle distinguishing postulates from axioms, however, does not seem certain. Proclus debated various accounts of it; among them that postulates are peculiar to geometry whereas axioms are common either to all sciences that are concerned with quantity or to all sciences whatever. In modern times, mathematicians have often used the words postulate and axiom as synonyms. Some recommend that the term axiom be reserved for the axioms of logic and postulate for those assumptions or first principles beyond the principles of logic by which a
- 20. Particular mathematical discipline is defined. AXIOMATIC METHOD Axiomatic method, in logic, a procedure by which an entire system (e.g., a science) is generated in accordance with specified rules by logical deduction from certain basic propositions (axioms or postulates), which in turn are constructed from a few terms taken as primitive. These terms and axioms may either be arbitrarily defined and constructed or else be conceived according to a model in which some intuitive warrant for their truth is felt to exist. The oldest examples of axiomatized systems are Aristotle’s syllogistic and Euclid’s geometry. Early in the present century Bertrand Russell and Alfred North Whitehead attempted to formalize all of mathematics in an axiomatic manner. Scholars have even subjected the empirical sciences to this method, as J.H. Woodger has done in The Axiomatic Method in Biology (1937) and Clark Hull (for psychology) in Principles of Behaviour (1943).
- 21. Perangkat Ilmu Aturan Ilmu Beberapa Contoh Aksioma • Benda yang sama-sama sama dengan benda yang sama adalah sama satu terhadap lainnya X = A dan Y = A maka X = Y • Jika sama ditambahkan kepada sama, maka jumlahnya adalah sama X = Y + A A -------------------- X + A = Y + A
- 22. Perangkat Ilmu Aturan Ilmu • Hanya ada satu garis lurus yang menghubungkan dua titik yang diketahui A ---------------------------- B • Jika suatu titik O bergerak dari A ke B sepanjang suatu garis lurus AB, maka O harus melewati suatu titik yang membagi AB ke dalam dua bagian yang sama besarnya --A-----------------0-----------------B--
- 23. Perangkat Ilmu Aturan Ilmu Beberapa Contoh Asumsi Asumsi dari Aristoteles • Benda berat jatuh lebih cepat dari benda ringan • Benda yang bergerak akan berhenti dengan sendirinya • Alam semesta terbuat dari tanah, air, udara, api, dan unsur kelima (quintessential) Asumsi Ptolemaeus • Semua benda langit beredar mengelilingi bumi dalam bentuk lingkarran Asumsi Determinisme • Di dalam alam ada sebab-akibat • Di dalam alam ada keteraturan Asumsi Empirisisme • Ada pengalaman, klasifikasi, kuantifikasi, hubungan, serta pendekatan ke ke kebenaran
- 24. Perangkat Ilmu Aturan Ilmu 5. Postulat • Postulat adalah pernyataan yang diterima tanpa pembuktian dan dapat digunakan sebagai premis pada deduksi • Ada yang menyamakan postulat dengan aksioma sehingga mereka dapat dipertukarkan • Ada yang berpendapat bahwa ada harapan bahwa pada suatu saat postulat dapat dibuktikan Contoh Postulat Postulat Geometri Dengan mistar dan jangka, • dapat dilukis garis lurus dari suatu titik ke titik lain • dapat dihasilkan garis lurus terhingga dengan sebarang panjang • dapat dilukis lingkaran dengan sebarang titik sebagai pusat dan jari-jari sebarang panjang
- 25. Pernagkat Ilmu Aturan Ilmu Postulat Ekivalensi Massa • Hukum lembam Newton menggunakan massa lembam, m G = ma • Hulum gravitasi Newton menggunakan massa gravitasi, m dan M • Postulat: massa lembam m = massa gravitasi m (dapat diterangkan oleh Einstein) 2r mM G γ=
- 26. Perangkat Ilmu Aturan Ilmu Postulat Robert Koch (berupa etiologi spesifik) • mikroba tertentu menyebabkan penyakit tertentu (setelah Pasteur menemukan mikroba) • dengan kata lain: setiap penyakit disebabkan oleh satu sebab mikroba tertentu
- 27. Perangkat Ilmu Aturan Ilmu 6. Dalil dan Hukum Ilmiah • Dalil (theorem) biasanya digunakan pada matematika, hukum pada ilmu alam (a) Dalil Hubungan tetap di antara besaran Contoh:
- 28. Perangkat Ilmu Aturan Ilmu (b) Hukum Ilmiah Aturan tentang hubungan tetap di antara besaran yang teramati di antara benda atau peristiwa Ungkapan umum untuk memaparkan • Fakta umum untuk keteraturan di dalam alam • Hubungan di antara peristiwa • Hubungan di antara variabel yang teruji atau dapat diuji kebenarannya Hubungan invarian (matematik atau statistik) di antara konsep ilmiah (ada kalanya dapat dituangkan ke dalam bentuk rumus)
- 29. Perangkat Ilmu Aturan Ilmu Bentuk hubungan pada hukum ilmiah Ada beberapa macam bentuk Ciri atau sifat • mis. Zat terdiri atas molekul • Ruang-waktu terdiri atas 4 dimensi hubungan korelasi atau ketergantungan hubungan sebab akibat urutan tak berubah • mis. Urutan siang dan malam
- 30. Perangkat Ilmu Aturan Ilmu Contoh Hukum Ilmiah • Hukum Boyle Pada gas dengan temperatur tetap pv = konstan • Hukum Snellius Pada pantulan cahaya sudut pantul = sudut masuk • Hukum Avogadro Di dalam satu gram-mol zat terdapat 6. 1023 molekul • Hukum Konversi Massa-Tenaga E = m c2
- 31. Perangkat Ilmu Aturan Ilmu Jenis Hukum dilihat dari Sumber Hukum teoretik • mengacu kepada sesuatu atau ciri yang tidak dapat diobservasi secara langsung • mis. Hukum Avogadro tentang jumlah molekul • di dalam satu gram-mol Hukum empirik • generalisasi yang mengacu kepada obyek atau ciri yahg dapat diobservasi secara langsung • mis. Hukum Boyle tentang tekanan dan volume gas • ada kalanya berbentuk pendekatan (approximation)
- 32. Perangkat Ilmu Aturan Ilmu Jenis Hukum dilihat dari Ketepatan Hukum universal • menunjukkan keteraturan yang berlaku tanpa perkecualian • mis. Hukum Newton • gerak komet, gerhana, dapat diprediksi dengan kecermatan tinggi Hukum statistik • menunjukkan keteraturan menurut suatu persentase tertentu (berdasarkan probabilitas) • mis. Prediksi cuaca, keluruhan inti atom uranium • dapat melakukan prediksi dengan kecermatan agak rendah
- 33. Perangkat Ilmu Aturan Ilmu Penemuan Hukum (dan Teori) • segera diakui (penemu partikel W langsung memperoleh hadiah Nobel) • ditolak dulu, baru kemudian diakui (temuan ion oleh Svante Arrhenius) • baru diakui setelah penemunya meninggal (hukum Mendel) • penemunya lebih dari seorang di tempat lain (telepon) • diterima tetapi kemudian ditolak (bumi datar) Di beberapa cabang ilmu, penemuan yang hebat memperoleh hadiah
- 34. Perangkat Ilmu Aturan Ilmu 7. Prinsip atau Asas Hukum yang mendasar pada cabang ilmu Contoh: Asas Indeterminisme Heisenberg (1928) Pada partikel subatomik terdapat indeterminisme; secara teoretis • kalau massa terukur tepat, maka kecepatan tak bisa terukur tepat • kalau kecepatan terukur tepat, maka masa tidak bisa terukur tetap ada celah ketidakpastian • kecil sekali yakni dalam orde konstanta Planck seukuran 6,626. 10-34
- 35. Perangkat Ilmu Penjelasan Aturan 1. Pengertian Teori Ilmiah Ada sejumlah pengertian tentang teori ilmiah, mecakup • strutur sistematik yang luas, dihasilkan oleh imaginasi manusia, mencakup serumpun hukum empirik (pengalaman) tentang keteraturan yang ada pada obyek dan peristiwa, baik yang terlihat maupun yang tidak. Teori ilmiah disusun untuk menjelaskan hukum secara ilmiah • sajian sistematik tentang hubungan seperangkat variabel • penjelansan tentang gejala • maksud dasar ilmu melalui perolehan teori yang memberi penjelasan ayng sah tentang gejala alamiah • dan lain-lain
- 36. Perangkat Ilmu Penjelasan Aturan Teori Menurut Kerlinger • teori adalah seperangkat konstruk [konsep], definisi, dan proposisi yang saling berhubungan yang menampilkan pandangan sistematik dari gejala dengan jalan menspesifikasikan hubungan di antara variabel dengan tujuan untuk menjelaskan dan memprediksti gejala itu Teori Menurut Mouly • 1. Suatu sistem teori harus memungkinkan deduksi yang dapat diuji secara empirik • 2. Teori harus cocok dengan observasi dan dengan teori yang sudah tervalidasi • 3. Teori harus dinyatakan dengan cara sederhana (parsimoni)
- 37. SCIENTIFIC THEORY Scientific theory, systematic ideational structure of broad scope, conceived by the imagination of man, that encompasses a family of empirical (experiential) laws regarding regularities existing in objects and events, both observed or posited. A scientific theory is a structure suggested by these laws and is devised to explain them in a scientifically rational manner. In attempting to explain the things and events that he is presented with, the scientist employs (1) careful observation or experiments, (2) reports of regularities that he has found, and (3) systematic explanatory schemes (theories). The statements of regularities, if accurate, may be taken as empirical laws expressing continuing relationships among the things or characteristics observed. Thus, when empirical laws satisfy the scientist’s curiosity by uncovering an orderliness in the behaviour of things or events, he may advance a systematic scheme, or scientific theory, to provide an accepted explanation of why these laws obtain. Empirical laws and scientific theories differ in several ways. In a Law, reasonably clear observational rules are available for determining the meaning of each of its terms; thus, a law can be tested by carefully observing the things and properties referred to by these terms. Indeed, they are
- 38. Initially formulated by generalizing or schematizing from observed relationships. In the case of scientific theories, however, some of the terms commonly refer to things that are not observed. This feature reveals the fact that theories are imaginative constructions of the human mind--the results of philosophical and aesthetic judgments as well as observation--for they are only suggested by observational information rather than inductively generalized from it. Moreover, theories cannot ordinarily tested and accepted on the same grounds as laws. Thus, whereas as empirical law expresses a unifying relationship among a small selection of observables, scientific theories have much greater scope, explaining a variety of such laws and predicting others as yet undiscovered. A theory may be characterized as a postulational system (a set of premises) form which empirical laws are deducible as theorems. Thus, it gave an abstract logical form, with axioms, formation rules, and rules for drawing deductions from the axioms, as well as definitions for empirically interpreting its symbols. In practice, however, theories are seldom structured so carefully.
- 39. Perangkat Ilmu Penjelasan Aturan Perbedaan Hukum dan Teori • Pada hukum, aturan penamatan cukup jelas, sehingga hukum dapat langsung diuji • Pada teori, sebagian besarnya mungkin saja tidak teramati; teori dapat menjelaskan hukum Misal: Hukum Boyle dengan teori dinamika gas • Hukum Boyle pv = konstan pada temperatur tetap • Teori Dinamika gas terdiri atas molekul yang bergerak dan membentur dinding (- -> tekanan) volume diperkecil, benturan molekul ke dinding makin hebat (--> tekanan naik)
- 40. Perangkat Ilmu Penjelasan Aturan Beberapa Hukum dan Teori hukum Archimedes hukum Boyle hukum Newton hukum Snellius hukum Mendel hukum Bernoulli hukum Pascal hukum Ohm teori gravitasi teori relativitas teori kinetika (dinamika) gas teori kuantum teori elektromagnetik teori ion teori Maslow
- 41. Perangkat Ilmu Penjelasan Aturan Teori sebagai Realitas atau Instrumen • Teori dapat dianggap sebagai suatu realitas; apa yang diteorikan memang betul-betul ada • misalnya, teori molekul, apakah molekul betul ada? • Teori dapat juga dianggap sebagai instrumen untuk menjelaskan (instrumental) • misalnya, teori molekul, tidak menjadi soal apakah molekul betul ada atau tidak, yang penting sebagai alat, teori berguna untuk menjelaskan dan dibunakan sebagai premis Parsimoni • Teori dikontrol oleh parsimoni yakni harus yang paling sederhana (pisau cukur Ochkam)
- 42. Perangkat Ilmu Penjelasan Aturan 2. Model atau Paradigma • Secara luas, paradigma adalah semua bentuk yang biasa kita gunakan sehingga menjadi model dari kehidupan kita • Secara sempit, model atau paradigma adalah bentuk contoh guna mempermudah pemahaman tentang sesuatu (konsep, hukum, atau teori) Wujud Paradigma • model fisik (maket bangunan, manekin) • model matematika (rumus) • simulasi (planetarium)
- 43. Perangkat Ilmu Pandangan terhadap Teori Pandangan terhadap Teori • Ada kalanya teori tidak lagi cocok dengan keadaan tertentu • Ada kalanya teori baru muncul sebagai saingan terhadap teori lama • Bagaimana sikap kita terhadap teori yang dapat mengalami hal-hal seperti ini Perkembangan Beberapa Teori • Teori bumi datar, sudah ditinggalkan orang, diganti dengan bola dunia • Teori geosentris, sudah ditinggalkan orang, diganti dengan heliosentris • Teori eter, sudah diuji, ternyata tidak ada • Teori phlogiston, sudah ditinggalkan orang
- 44. PHLOGISTON In early chemical theory, hypothetical principle of fire, of which every combustible substance was in part composed. In this view, the phenomenon of burning, now called oxidation, was caused by the liberation of phlogiston, with the dephlogisticated substance left as an ash or residue. Johann Joachim Becher in 1669 set forth his view that substances contained three kinds of earth, which he called vitrifiable, the mercurial, and the combustible. He supposed that, when a substance burned, combustible earth (Latin terra pinguis, meaning “fat earth”) was liberated. Thus, wood was a combination of phlogiston and wood ashes. To this hypothetical substance Georg Ernst Stahl, at about the beginning of the 18th century, applied the name phlogiston (from Greek, meaning “burned”). Stahl believed that the corrosion of metals in air (e.g., the rusting of iron) was also a form of combustion. The function of air was merely to carry away the liberated phlogiston. The major objection to the theory, that the ash of substances weighed less than the original when the calx was heavier than the metal, was of little significance to Stahl, who thought of phlogiston as an immaterial “principle” rather than as an actual substance. As chemist-
- 45. ry advanced, phlogiston was considered a true substance, and much effort was expended in accounting for the weight changes observed. When hydrogen, very light in weight and extremely flammable, was discovered, some thought it was pure phlogiston. The phlogiston theory was discredited by Antoine Lavoisier between 1770 and 1790. He studied the gain of loss of weight when tin, lead, phosphorus, and sulfur underwent reactions of oxidation or reduction (deoxidation); and he showed that the newly discovered element oxygen was always involved. Although a number of chemist—notably Joseph Priestley, one of the discoverers of oxygen—tried to retain some form of phlogiston theory, by 1800 practically every chemist recognized the correctness of Lavoisier’s oxygen theory.
- 46. Perangkat Ilmu Pandangan terhadap Teori Perkembangan Beberapa Teori Teori Cahaya Huygens • Cahaya adalah gelombang, bagus menerangkan pantulan, refraksi, dan sejenisnya; untuk tiba dari matahari ke bumi, dianggap ruang tidak hampa tetapi berisi eter (nilai teori ini tinggi) Teori Cahaya Newton: • Cahaya adalah pancaran partikel, tidak bisa menerangkan pantulan, refraksi, dan sejenisnya (nilai turun); kemudian dapat menerangkan fotoelektrik yang tidak bisa diterangkan oleh teori gelombang (nilai teori naik lagi) Teori Cahaya Kuantum: • Cahaya adalah partikel yang bergelombang (gelombang elektromagnetik--EM); cahaya berubah- ubah dari medan EM ke foton dan sebaliknya
- 47. Perangkat Ilmu Pandangan terhadap Teori Teori Hampa • Aristoteles dan cendekiawan Yunani Kuno beranggapan bahwa tidak ada hampa • Torricelli dengan tabung air raksa, menunjukkan adanya hampa • Dengan teori E = m c2 , apakah ruang hampa tidak berisi E sehingga tidak hampa Teori Newton • Tidak cocok untuk planet Uranus • Ditemukan planet Neptunus yang mengganggu gerak Uranus sehingga tampak tidak cocok dengan teori Newton Teori Paritas • Dianut oleh fisikawan • Kemudian ditinggalkan karena tidak cocok
- 48. Perangkat Ilmu Pandangan terhadap Teori Ilmuwan dan Teori • Ilmuwan dapat menganut suatu teori dan dapat juga meninggalkannya • Ada kalanya teori yang sudah ditinggalkan bangkit lagi dan dianut lagi oleh ilmuwan • Di sini, dilihat pandangan dari Popper, Lakatos, dan Kuhn terhadap teori Kebenaran Teori • Kita tidak dapat mengatakan teori itu benar atau tidak benar; yang dapat dikatakan bahwa teori itu masih cocok untuk menerangkan gelaja yang teramati • Teori dapat ditinggalkan orang karena orang menganut teori lain; tetapi dalam keadaan tertentu, orang dapat kembali ke teori yang telah ditinggalkan
- 49. Perangkat Ilmu Falsifikasi Popper Karl Raimund Popper (1902- • Penyusunan teori berlangsung melalui “imaginasi kreatif” manusia, dan bukan melalui induksi • Teori adalah spekulatif, falsifiabel (bisa palsu), sehingga perlu diuji secara ketat • Pengujian dapat terjadi berulang kali, tanpa batas Falsifikasi • Untuk menjadi bagian dari ilmu, hipotesis, hukum, teori harus memiliki kemampuan untuk palsu • Kepalsuan akan tampak manakala ada amatan logis yang tidak cocok dengan hipotesis, hukum, teori • Hipotesis, hukum, teori yang tidak memiliki kemampuan untuk palsu, bukan bagian dari ilmu
- 50. Perangkat Ilmu Falsifikasi Popper Contoh tidak bisa falsifikasi Psikoanalisis Freud • Ketika ada orang menenggelamkan anak ke air, hal ini dapat diterangkan dengan alasan depresi • Ketika ada orang menempuh bahaya menolong anak itu dari ari, hal ini diterangkan dengan alasan sublimasi • Jadi psikoanalisis ini bisa menerangkan hal yang berlawanan, sehingga tidak pernah bisa salah • Ini bukan bagian dari ilmu Contoh falsifikasi Relativitas Einstein • Dengan teorinya, Einstein menghitung lenturan cahaya karena melewati daerah dekat massa matahari • Diuji pada gerhana matahari tahun 1919, ternyata cocok • Kalau hitungan Einstein tidak cocok dengan kenyataan maka teori Einstein keliru
- 51. Perangkat Ilmu Falsifikasi Popper Derajat Falsifiabel • Makin umum atau makin luas cakupan suatu teori, makin mudah teori itu mengalami kasus ketidakcocokan, sehingga derajat falsifiabel menjadi tinggi Contoh: • (A) Planet Mars mengedari matahari menurut elips • (B) Semua planet mengedari matahari menurut elips • Derajat falisfiabel (b) lebih tinggi dari dari derajat falsifiabel (A) • Derajat falsifiabel menjadi ukuran keluasan atau keumuman suatu teori • Suatu teori makin baik jika derajat falsifiabelnya makin tinggi
- 52. Perangkat Ilmu Falsifikasi Popper Modifikasi Ad Hoc • Kalau teori tidak cocok dengan suatu kenyataan, maka teori itu dimodifikasi ad hoc • Modifikasi ad hoc adalah modifikasi kecil dan sering tidak diuji lagi Modifikasi • Dapat juga teori yang tidak cocok dengan kenyataan dimodifikasi • Modifikasi berukuran lebih besar dan diuji lagi • Melalui modifikasi, teori yang bertahan, bisa terus bertahan; kalau tidak bertahan, teori itu bisa ditinggalkan orang • Contoh: Hukum Newton pada planet Uranus
- 53. Perangkat Ilmu Falsifikasi Popper Contoh Modifikasi Ad Hoc Nasi • Nasi menyehatkan orang • Kalau di suatu tempat orang sakit karena makan nasi, maka dibuat modifikasi ad hoc • Kecuali di tempat itu, nasi menyehatkan orang Permukaan bulan • Menurut Aristoteles, bulan bulat sempurna • Setelah diteropong, permukaan bulan bergunung, maka dibuat modifikasi ad hoc • Permukaan bulan ditutup oleh zat yang tak tampak di teropong; bulan tetap bulat sempurna Phlogiston • Dulu pembakaran dan karatan dianggap terjadi karena di dalam zat ada phlogiston (bakar) • Phlogiston keluar terjadi kebakaran atau karatan, sehingga zat menjadi ringan • Ada kasus karatan, zat bertambah berat; perlu dimodifikasi ad hoc • Ada phlogiston positif dan negatif
- 54. Perangkat Ilmu Falsifikasi Popper Bertahan dan Lenyap Hipotesis, hukum, atau teori dapat bertahan (terus dianut orang) atau lenyap (ditinggalkan orang) Bertahan • Karena selalu cocok dengan pengalaman; tidak ada kasus yang tidak cocok • Karena setelah dimodifikasi, tidak ada lagi kasus yang tidak cocok Lenyap • Karena sering tidak cocok dengan pengalaman • Karena setelah dimodifikasi, masih saja tidak cocok dengan kenyataan • Karena bersama ketidakcocokan, muncul teori baru yang menjadi lawannya
- 55. PHILOSOPHY OF SCIENCE: SIR KARL POPPER Popper has devoted much of his career to answering the questions: What is science? How is science performed? Although these questions may at first seem easy to you, consider such areas as astrology and Marxism. Could these approaches be considered scientific? Why not? Falsificationism is the name given to Popper’s description of how science is performed. Falsificationism suggests that science should be concerned with disproving or falsifying theories through logic based on observation. How is this accomplished? First, a scientist must create a consistent falsifiable hypothesis. A falsifiable hypothesis is one that can be shown to be false. For example, the hypothesis “It will rain in Tuscaloosa, Arizona, on Tuesday, December 23, 1997” is a testable hypothesis. Likewise the hypothesis “All objects regardless of weight will fall to earth at approximately the same speed” is a testable hypothesis. However, a hypothesis such as “ESP (extrasensory perception) exists” is an untestable hypothesis. Even the hypothesis “Gravity exists” is untestable. It may be true that both ESP and gravity exist, yet until the hypothesis is stated in a form that can be falsified, the hypothesis is not testable. Second, once a scientist has a falsifiable hypothesis, the task is to develop a test of the hypothesis. Third, the hypothesis is tested. Fourth, if the hypothesis is shown to be false, a new bold hypothesis is developed.
- 56. Perangkat Ilmu Program Penelitian Lakatos Imre Lakatos • Ilmu adalah program penelitian terstruktur, dan bukan trial and error • Penganut suatu teori melindungi teorinya dengan sabuk pengaman • Kalau ada ketidakcocokan, penganutnya akan membela dengan berbagai alasan • Anomali, kesalahan observasi, gangguan pada observasi, kesalahan ukur, . . . Heuristik • Lakatos mengemukakan heuristik positif dan negatif • Heuristik positif adalah hal yang dianjurkan untuk dilakukan • Heuristik negatif adalah hal yang dianjurkan untuk tidak dilakukan (termasuk tidak langsung menolak teori anutan yang tidak cocok dengan kenyataan)
- 57. Lakatos and the Methodology of Scientific Research Programs (from Arun Bala, NUS) Lakatos defines a research program as having a hard core and a protective belt, and he specifies heuristic rules that tells us how to deal with the hardcore and the protective belt. Let us examine this more closely (a) The hard core is the set of methodological and ontological commitments that define the program. (b) The protective belt are the auxiliary theories that can be adjusted and modified to bear the brunt of tests of the program. He then defines the strategy for developing the program by appeal to two heuristic rules (c) The negative heuristic are rules that forbid any modification of alteration of the hard core so long as we are working within the program. (d) The positive heuristic are rules that allow us to modify the auxiliary and observational theories used in conjunction with the hard core to explain phenomena so long as these modifications are progressive. Modifications are progressive only if they lead to an increase in the scope of success of the research program by explaining all the phenomena explained by the research program in the past and leading to some successful novel predictions.
- 58. We can illustrate this by considering the Copernican theory. The hard core of the Copernican theory is that the earth is spinning on its axis and the that the planets revolve around the sun. The hard core of Copernican theory is different from the hard core of the earth- centered Ptolemic theory it replaced. For Ptolemic central assumptions were that the earth was stationery and the sun, moon and planets rotated around the earth. The protected belt of the Copernican theory are other auxiliary, less crucial assumptions that are required in order to make the theory work. Copernican assumed that the planets moved in epicycles—this was needed by him to make specific predictions. However, Kepler modified this protective belt assumption in the Copernican theory by suggesting the planets moved in elliptical orbits around the sun … The negative heuristic of the Copernican research program tells us that we cannot violate the central (hard core) of the Copernican theory without rejecting the program. Someone who rejects the idea that the planets revolve around the sun would not be working within the Copernican research program. The positive heuristics of Lakatos is more interesting. It requires that anyone who modifies the protective belt of a research program must do so in order to widen the
- 59. the scope of explanation of the program as well as predict some novel phenomenon. Thus Kepler rejected Copernicus’ claim that planets moved in epicycles and proposed that they moved in ellipses. Did this increase the scope of the research program? Yes because it could be used to make more precise predictions and, therefore, increased the scope of applicability of Copernicus theory. More accurate predictions meant that Kepler’s theory fitted the data observed better than Copernicus’s original theory. Did Kepler make any novel predictions? Yes, Kepler used his theory to show that each planet’s period of revolution aound the sun obeyed two periodic laws (what is now called Kepler’s second and third laws in contrast to his first law which states that the planets move in elliptical paths around the sun).
- 60. Perangkat Ilmu Program Penelitian Lakatos Contoh Pelindung Pada Astronomi Ptelomaeus • Gerak planet maju mundur, • Pelindung: ada gerak episiklus • Demi parsimoni, beralih ke teori Kopernikus Pada Teori Newton • Leverrier menemukan bahwa gerak planet Uranus tidak cocok dengan teori • Pelindung: ada benda pengganggu • Galle menemukan planet Neptunus sebagai pengganggu Pada Gelombang Cahaya • Bagaimana gelombang cahaya melewati ruang hampa • Pelindung: ada zat eter di dalam ruang “hampa” • Ternyata eter tidak ada; Maxwell menunjukkan bahwa gelombangnya adalah elektromagnet
- 61. Perangkat Ilmu Program Penelitian Lakatos Sistem Geosentris dan Ptolemaeus menyebabkan gerak planet maju mundur. Pelindung melalui pembuatan episiklus
- 62. Perangkat Ilmu Program Penelitian Lakatos Fakta Baru • Program penelitian (teori) memiliki karakeristik sama yakni dapat memprediksi fakta baru Contoh: • Prediksi Halley tentang kembalinya komet 72 tahun kemudian • Prediksi Einstein tentang terlihatnya bintang di balik matahari ketika gerhana matahari • Prediksi Mendeleyev (melalui tabel periodik) tentang sifat unsur yang belum ditemukan Progresif dan Degeneratif • Program penelitian (teori) progresif menghasilkan fakta baru (yang belum diketahui); ada kalanya memerlukan waktu lama – Program penelitian (teori) degeneratif hanya menampung fakta yang sudah diketahui; bisa ditinggalkan orang
- 63. PHILOSOPHY OF SCIENCE: IMRE LAKATOS Imre Lakatos suggests that the important advances in science are made through the adherence to research programs. By saying this, Lakatos means that science is more than following trial-and-error hypotheses. A research program is the examination of a number of major and minor hypotheses concerning a topic. Some examples Lakatos gives of research programs are Newton’s theory of gravity, Einstein’s relativity theory, and the theories of Freud. An important point, specifies Lakatos, is whether the research program is progressive or degenerating. How do you tell the difference? The main characteristic of a progressive research program is that it predicts novel facts. Thus a progressive program leads to the discovery of new facts, whereas a degenerating program only interprets known facts in light of that theory. By this he means that a degenerating research program only explains the results of already existing experiments, whereas a progressive research program leads one into new directions and predicts new facts. In this way, Lakatos proposes that science changes not by sudden revolutions, as Kuhn suggested, but through the replacement of degenerating research programs with progressive ones.
- 64. Perangkat Ilmu Paradigma Kuhn Thomas S. Kuhn • Melihat teori sebagai struktur terorganisasi • Struktur teori berbentuk paradigma • Teori bisa mengalami krisis sehingga dapat saja diganti oleh teori lawannya Paradigma Kuhn menurut Larry Laudan Pertama dan terutama • Paradigma memberikan kerangka konseptual untuk mengklasifikasikan dan menjelaskan obyek alamiah Kedua • Paradigma menspesifikasikan metoda, teknik, dan alat yang layak di dalam inkuiri untuk mempelajari obyek pada wilayah aplikasi yang relevan Ketiga • Penganut paradigma berbeda akan mendukung perangkat tujuan dan ideal yang berbeda
- 65. Perangkat Ilmu Paradigma Kuhn Teori Normal dan Teori Revolusioner Teori normal • Teori yang digunakan menurut paradigma serta dianut oleh seluruh komunitas Krisis • Jika muncul banyak anomali, maka teori normal mengalami krisis Teori revolusioner • Paradigma tandingan yang dapat mengatasi anomali Penggantian teori • Dalam keadaan tertentui, teori revolusioner dapat saja menggantikan teori normal; kemudian teori revolusioner ini menjadi teori normal (sampai krisis lagi) dan berlangsung secara siklus
- 66. Perangkat Ilmu Paradigma Kuhn Pergeseran Paradigma • Ilmuwan dapat saja berpindah dari paradigma (teori) ke paradigma (teori) lain Contoh: Teori panas • Teori phlogiston (dianut oleh Priestly) • Bergeser ke teori oksigen (Lavoisier dan Dalton) • Bergeser lagi ke teori tenaga (Joule)
- 67. PHILOSOPHY OF SCIENCE: THOMAS KUHN When Newton said, “I stand on the shoulders of giants,” he was referring to those individuals who came before him and on whose work he was able to build his scientific system. Many of us have similar ideas when it comes to the progression of science. We think that each new discovery is simply added to old discoveries with the result being a gradual accumulation of knowledge. In 1962, Thomas Kuhn suggested that this view is wrong. Kuhn proposed that science actually goes through a series of revolutions. Following each revolution, a new system or method for performing science is instituted. The new system or world view is referred to as a paradigm or set of assumptions, which guide scientific activity until a new revolution and paradigm shift take place. The stable period between revolutions is referred to as normal science. Normal science is the process of problem solving, which most of us think of when someone uses the term science. Normal science for Kuhn is always science performed in relation to a particular paradigm. As an example of the role of paradigms, assume you were a mapmaker before the time of Columbus. You would draw your map as if the world were flat, since that was the accepted belief. You, as a mapmaker, would never think to question this belief; it was a given in your task of drawing maps. Then in the Middle Ages, there was there was the mapmaker’s version of a scientific revolution. The
- 68. paradigm shifted to that of a world that was round. As a mapmaker, you would now draw the world as if it were round and you would continue with this system until a new revolution came along. This, of course, was the replacing of the earth as the center of the solar system with the sun as the center. In the same way that mapmakers work in relation to present-day assumptions and beliefs about the world, Kuhn suggests that scientists also work in relation to a set of beliefs or paradigms until these are replaced by a revolution.