MEKANIKA KLASIK, MEKANIKA RELATIVISTIK DAN MEKANIKA KUANTUM

Dalam kajian permulaan ini telah kita letakkan landasan bagi mekanika klasik. Juga telah kita kemukakan hukum-hukum gerak dan beberapa contoh hukum gaya. Dalam pasal selanjutnya, kita akan membahas jenis gaya yang lain.

Fisika bukanlah suatu doktrin statik, melainkan ilmu yang berkembang. Perkembangan sejarahnya memuat banyak periode panjang yang berisikan perhatian utuh terhadap sesuatu permasalahan tertentu, yang, seringkali dengan tiba-tiba ada pengembangan susunan teorinya. Di sini kita akan menunjukkan dahulu dimana posisi mekanika klasik dalam kerangka fisika modern.

Tidak disangka-sangka, memuncak dan "mendobrak", menjadi teori baru yang cukup meyakinkan.* Hal ini terjadi misalnya sekitar tahun 1690 (mekanika New­tonian ), sekitar tahun 1870 (teori elektromaghetisme Maxwell), tahun 1905 Teori relativitas Einstein), dan sekitar tahun 1925 (mekanika kuantum). Beberapa fisikawan percaya bahwa usaha orang dalam persoalan partikel-elementer, akan membawa kita kepada suatu "dobrakan"

Dengan berkembangnya fisika, banyak hal telah berubah, persoalan yang akan dipecahkan telah berubah, alat-alat penyelidikan juga sudah berubah. Wa­laupun demikian metoda penyelidikan ataupun proses pemecahan persoalan dasarnya masih sama. Teori fisika terdahulu ternyata hanya berlaku terbatas dan hanya merupakan hal khusus dari teori yang lebih mendalam; teori ini kemudian akan memiliki keterbatasan, demikianlah seterusnya. Dari bidang atau persoalan fisika tertentu, kita selalu menghendaki agar te­tap sesuai dengan ujian eksperimen, kita mencari besaran-besaran yang irivarian, yang dituntun oleh suatu keyakinan bahwa alam haruslah sederhana dan simetri, kita mencarinya dengan menggunakan analogi dan model. Banyak muncul konsep-konsep terpadu yang berlaku dalam semua wilayah fisika, seperti misal­ hokum-hukum kekekalan. Semua ini perlu dimengerti untuk keperluan itu sendiri, bergantung kepada penguasaan suatu topik khusus tertentu. Seandainya, di samping menguasai mekanika klasik, siswa mengerti juga proses ini, maka ia akan dengan mudah memahami dan menguasai teori relativitas maupun teori kuantum, karena keduanya memiliki metode pengkajian yang sama walaupun daerah penerapannya, tidak berarti mekanika klasik, berlainan dengan pengalaman hidup sehari-hari.

Seperti halnya semua teori dalam fisika, mekanika klasik juga didasarkan pada pengamatan yang terjadi di alam. Ada baiknya kita tunjukkan di sini betapa sempitnya pengalaman normal kita akan gejala alam. Hal ini benar terutama dalam tahun-tahun pembentukan yaitu semasa kita mengembangkan pengertian intuitif (yang seringkali salah!) mengenai peristiwa alam mana yang "masuk akal" dan mana yang tidak.

Sebagai contoh, laju tertinggi yang dapat digunakan untuk mengirimkan benda dari satu titik ke titik lain adalah laju cahaya (c = 186 000 mil/s = 3,00 x 10⁸ m/s) dan nampaknya ini merupakan batas atas laju benda bermateri. Meskipun demikian benda-benda besar, seperti misalnya pesawat jet atau satelit.