Kisah Seni & Budaya Indonesia “Mengalami” Ilmu Fisika

Disampaikan pada Ceramah Umum di Jambore Pendidikan Nusantara,
Borobudur, 26 April 2012.

good science is the state of the art,
good art inspires science!

Jauh sebelum ilmu fisika mengenal “Fisika Teori” dan “Fisika Eksperimental”, semua tatanan ilmu fisika adalah bentuk pengalaman (experience) dalam seni dan budaya. Kreasi filsuf Yunani, Pythagoras (570-475 SM) atas titi laras berbasis panjang dawai, justru menjadi landasan pemahaman kita akan “fisika getaran dan gelombang bunyi”, tanpa ilmu kimia yang mendalam, seniman Renaissance, Leonardo dan Vinci (1452-1519) berkreasi dengan campuran untuk ciptakan efek zat warna. Namun rupanya tak hanya di bumi belahan utara, di nusantara Indonesia, berbagai kreasi mencatat bagaimana orang-orang di kepulauan Indonesia juga “mengalami” ilmu fisika. Variasi pakem alat-alat musik tradisional lahir tanpa teori pakem ilmu fisika getaran dan gelombang dan batik menghiasi kain dibangun tanpa geometri fraktal, candi Borobudur dibangun dibangun tanpa teori pakem konstruksi dan arsitektur modern. Kini kita dikenalkan dengan “Fisika Eksperiental”!

Fisika merupakan sebuah ilmu yang lahir dari berbagai eksperimentasi dan abstraksi yang tertuang dalam angka, simbol, dan model-model yang berupaya mendekati proses fisis di alam, mulai dari alam jagat raya mahaluas astronomis, hingga alam jagat kecil yang mikro level sub-atomik. Memandang wajah ilmu fisika hari ini, membuat kita mengenali apa yang disebut sebagai “fisika eksperimental”, yaitu pemahaman akan berbagai aspek fisis di alam semesta dengan landasan eksperimentasinya yang konkrit. Di sisi lain, dikenal pula “fisika teoretis”, yakni pemahaman aspek fisis semesta alam yang memiliki landasan logis yang ketat dan kuat meskipun belum ditemukancara eksperimental yang mengukuhkan kenyataannya secara empiris [3]. Yang jelas, memandang wajah ilmu fisika hari ini, kita cenderung “lupa”, bahwa banyak sekali aspeknya justru muncul dari kemampuan pengalaman eksperiental dalam sejarah peradaban manusia.

Pada masa Yunani kuno ribuan tahun lalu, Pythagoras menunjukkan bahwa perbandingan sederhana dari panjang dawai yang melibatkan bilangan 1, 2, 3, dan 4. Ia menunjukkan bahwa jika dawai dipendekkan setengah dari panjang dasarnya dengan memetik sambil menekan senar persis di tengahnya, akan timbul bunyi yang identik dengan petikan dari seluruh dawai jika dipetik. Kita sekarang menyebutnya oktaf, dan Pythagoras menyebutnya diapason, karena jika kedua nada itu dibunyikan bersamaan, akan memberikan kesan suara yang seperti memancar di telinga kita. Demikian juga jika senar dipendekkan 2/3 dan 3/4 dari panjang aslinya, juga memberi kesan estetika yang dinamainya masing-masing diapente  dan diatessaron. Musisi barat kini menyebut nada-nada tersebut nada keempat (fa) dan kelima (sol) dalam tangga nadanya.

Gambar 1. Gambaran aktivitas eksperimentasi musikal Pythagoras
dalam sebuah ukiran kayu dari abad pertengahan.

Jika dirunut lebih jauh angka-angka 2, 3, dan 4 merupakan angka-angka yang terkait dengan berbagai mitologi bangsa-bangsa barat. Sebagai contoh, jika angka “1” disebut sebagai monad, asal dari segala sesuatu, maka angka “2” disebut sebagai angka ‘feminin’ pertama,  yang melambangkan awal tahapan penciptaan, asal dari dua hal yang bertentangan, ‘positif-negatif’, ‘panas-dingin’, dan lain-lain. Angka “3” disebut sebagai angka ‘maskulin’ pertama, tahapan kedua dari proses penciptaan, yang menunjukkan paduan dari dua hal bertentangan sebelumnya, simbol kepurnaan dari dua hal yang bertentangan. Demikian seterusnya. Angka-angka inilah yang lalu menjadi dasar akan apa yang kemudian dikenal sebagai ilmu aritmatika, geometri, dan lalu menjadi landasan atas apa yang kemudian dikenal sebagai seni, estetika [2]. Berbagai buku yang menggambarkan sejarah perkembangan ilmu pengetahuan yang melandasi modernisme, seperti Timaeus, Republic, karya filsuf Plato (428-348 SM), menunjukkan bahwa pengalaman-pengalaman praktis kuno yang akrab dengan mitologi justru menjadi dasar apa yang kita sebut sebagai pengetahuan modern hari ini, termasuk ilmu fisika.

Lantas menarik untuk melihat praktik seni tradisional kita yang bertahan hingga kini, yang sejak dulu kala telah menghasilkan berbagai variasi alat musik dan berkembang bahkan sebelum berkenalan dengan akor-akor musikal modern. Ada pula ornamentasi dan dekorasi yang memiliki narasi atau cerita, yang telah sedemikian berkembang sebelum kita mengenal nirmana modern. Bahkan hingga hari ini masih berdiri dengan megah candi raksasa seperti Borobudur, yang dibangun jauh-jauh hari sebelum berkenalan dengan pola arsitektural modern.

Kriya dan karya seni itu masih tumbuh dan berkembang hingga hari ini, meski agak terdesak dengan hiruk-pikuk modernisme di era global. Yang menarik adalah pola pertumbuhannya yang masih turun-temurun. Pengalaman serupa di Eropa ratusan tahun lalu, yang telah menghasilkan sains modern itu masih bertumbuh di bumi nusantara hari ini, dengan pola yang tak banyak berubah. Mempelajari seni nusantara dengan menggunakan kacamata dan metode ilmiah memberikan peluang di mana kita bisa hasilkan tatanan ilmu pengetahuan yang berpotensi memberikan inspirasi bagi ilmu pengetahuan modern saat ini. “Fisika Eksperiental” merupakan sebuah kajian yang menarik bagi masyarakat ilmu pengetahuan di samping kajian sains fisis yang saat ini tengah pula berkembang, seperti halnya “Fisika Teoretis” maupun “Fisika Eksperimental”.

Gambar 2. Dua buah percobaan Fisika Gasing (Gampang Asyik
Menyenangkan) [9] yang menggunakan perangkat kesenian untuk
memahami proses fisis di jenjang sekolah menengah pertama.

Bagaimana “mengalami fisika” merupakan salah satu prinsip dasar dari “Fisika Gasing” (Fisika Gampang Asyik Menyenangkan). Di sini, peserta didik diajak untuk mengalami sendiri bagaimana menggunakan berbagai perangkat sederhana yang ada di sekitarnya untuk memahami berbagai konsep-konsep fisika. Dalam gambar 2 ditunjukkan dua buah percobaan yang dapat dilakukan oleh siswa/i sedemikian demi mendapatkan pemahaman yang sebaik-baiknya konsep (mekanika) getaran dan gelombang bunyi. Dalam eksperimen tersebut, misalnya, peserta didik diajak untuk memahami karakteristik gelombang bunyi (gelombang mekanis) yang merambat melalui molekul-molekul udara, dan bagaimana melakukan rekayasa mekanis untuk menghasilkan bunyi dengan berbagai panjang gelombang (dan tentunya juga frekuensi bunyi) yang memberi karakteristik “nada” dari bunyi. Dengan memahami konsep resonansi (karakteristik ikut bergetar oleh kesamaan frekuensi), maka ini memberikan pemahaman lebih lanjut pada peserta didik tentang rekayasa fisis yang dapat diakuisisi dalam pembuatan alat musik.

Dalam meningkatkan  pemahaman siswa, dalam proses pengajaran fisika yang modern, pengalaman (experience) yang dilakukan oleh Pythagoras yang menjadi dasar ilmu mekanika getaran dan gelombang bunyi dipercobakan untuk dialami sendiri oleh siswa. Dengan kata lain, di sini ditunjukkan bagaimana “fisika eksperiental” masa Pythagoras merupakan cara yang gampang, asyik, dan menyenangkan demi memperkenalkan fisika eksperimental. Bukan tak mungkin, pemahaman lanjut tentang sifat dan karakteristik gelombang bunyi yang dipahami oleh siswa, misalnya, akan dapat memberikan nilai guna pula dalam mengasah kreativitas seninya, tatkala ia berhadapan dengan proses pembelajaran kesenian. Di sisi lain, keberagaman alat musik tradisional di kepulauan Indonesia menjadi tantangan lanjut bagi peserta didik (dan tentunya juga masyarakat musik secara umum) dalam menelaah “pengalaman fisika” dalam ber-musik secara khusus, dan ber-kreasi seni secara umum.

Penelaahan ilmu fisika eksperimental maupun teoretis hari ini telah sedemikian maju, sehingga begitu banyak model-model (matematis dan komputasional) fisika telah dapat memberikan banyak jawaban atas berbagai misteri aspek fisis di alam semesta. Bahkan, beberapa pemodelan fisika telah pula merambah kajian ilmu sosial dan ekonomi, dalam kajian ekonofisika dan sosiofisika [10]. Berbagai pertanyaan tentang fluktuasi harga saham dengan menggunakan model-model fisika termutakhir dapat dijelaskan di mana banyak hal sebelumnya yang belum dikenali oleh ilmu ekonomi konvensional.

Pola dari seni musikalitas dan fisika eksperimental mekanika getaran/gelombang bunyi sebagaimana didiskusikan di atas juga ada pada karya seni budaya visual. Ilmu fisika hari ini menangkap berbagai fenomena alam dengan menggunakan geometri yang sama sekali berbeda dengan geometri jauh sebelum fisikawan menggunakan komputer dalam menganalisis data-datanya. Geometri yang biasanya berbicara dalam bangun dan ruang berdimensi bilangan asli (dimensi 1, 2, 3, dan seterusnya) telah mengenali berbagai pola dan bentuk geometris bangun dan ruang berdimensi pecahan. Inilah yang disebut “fraktal” [4].

Dalam konsep geometri fraktal, kita mengenali bangun dengan dimensi pecahan. Misalnya, sekarang dikenal adanya bangun yang berdimensi 1.5, sebagai bentuk geometris bangun yang berada di antara garis (dimensi 1) dan bangun datar (dimensi 2). Ada pula, misalnya, bangun dengan dimensi 2.7, yaitu sebuah obyek fisis yang bentuknya berada di antara bangun datar (dimensi 2) dengan bangun ruang (dimensi 3). Pola “simetri” pun menjadi unik. Dalam geometri konvensional, simetri yang lazim dikenal senantiasa sebagai bentuk kesamaan pada sisi-sisi yang berbeda dari bangun. Dalam geometri fraktal, kesamaan bukan hanya pada sisi yang berbeda saja, tapi justru pada dirinya sendiri [5]. Satu bagian dari bangun dapat memberikan pola simetris dengan bangun secara keseluruhan, dan demikian pula sebaliknya.

Yang menakjubkan adalah bahwa hal ini ditemukan pada kriya seni budaya tradisional nusantara, dalam hal ini: batik (karya 2 dimensional) dan candi (karya 3 dimensional). Ornamentasi batik tidak mengikuti pola geometri yang konvensional [6]. Pola “pelukisan” batik sangat berbeda dengan pola “pelukisan” lukisan-lukisan bernuansa naturalis pada abad pertengahan [1], misalnya, meski keduanya cenderung memiliki status apresiasi sosial yang sama, terkait kehidupan budaya kerajaan/keraton.

Ketika sebuah pesan dari comissioner kerajaan diartikulasikan sebagai karya seni lukis pada abad pertengahan, maka si pekerja seni berusaha mencipta karya seni dengan mengikuti pola-pola geometri yang patut dalam perspektif naturalis. Ia mengikuti aturan-aturan seperti “perspektif”, “pencahayaan” dan sebagainya, sedemikian sehingga karyanya benar-benar “hidup”. Namun di kepulauan Indonesia pada masa itu, ketika sebuah pesan dari comissioner keraton diartikulasikan sebagai karya lukis, maka “maestro batik” menggunakan prinsip-prinsip fraktal dalam kreasi seninya [8]. Hal inilah yang membedakan antara seni lukis eropa abad pertengahan dengan seni batik nusantara. Seni lukis eropa diperlengkapi dengan sistem metrik, sementara seni batik nusantara tidak menggunakan sistem metrik, melainkan sifat simetri dari bentuk yang ingin ia gambarkan sendiri.

Gambar 3. Penggambaran motif “mega mendung” dan “sawat”
yang mengikuti simetri unik dalam geometri fraktal.

Hal ini pula yang menjelaskan bagaimana Candi Borobudur yang sedemikian megah berdiri semenjak lebih dari seribu tahun yang lalu. Tanpa perangkat alat ukur yang memadai (dalam perspektif geometri konvensional), konstruksi kompleks dari Borobudur sungguh merupakan hal yang misterius. Namun dalam pendekatan “Fisika Batik” dalam konteks bangun ruang tiga dimensi, ditunjukkan dapat ditunjukkan bahwa arsitek candi tersebut cukup mensyaratkan aturan-aturan sederhana yang diikuti oleh pekerjanya, sedemikian sehingga tercipta mahakarya Borobudur tersebut. Di dalam bangunan utuh Borobudur terpancar bentuk “stupa”, yang merupakan bentuk bagian dari elemen penyusun candi tersebut. Di dalam stupa terdapat stupa, dan demikianlah Candi Borobudur adalah sebuah arsitektur kompleks stupa raksasa [7].

Nadir ilmu pengetahuan umat manusia hari ini telah sampai pada saat di mana interdisiplinaritas menjadi sangat penting. Bagaimana fisika melebur dalam kajian ekonomi, biologi menjelaskan berbagai proses sosial, dan sebagainya. Namun dari diskusi kita akan pentingnya telaah “fisika eksperiental” atau “fisika pengalaman”, kita telah melihat bahwa kreativitas seni juga dituntut untuk menjadi subyek interdisiplinaritas dari tata pengetahuan umat manusia hari ini.

Hanya dengan pengalaman kita bisa mendapatkan pemahaman. Dan dengan pemahaman, kita bisa menemukan pengalaman-pengalaman baru dalam hidup.

 Kerja Yang Disebut:

  1. Kandel, E. (2012). The Age of Insight: The Quest to Understand the Unconscious in Art, Mind, and Brain, from Vienna 1900 to the Present. Random House.
  2. Kappraf, J. (1990). Connections: The Geometric Bridge between Art and Science 2nd ed. World Scientific.
  3. Longair, M. S. (2003). Theoretical Concepts in Physics: An Alternative View of Theoretical Reasoning in Physics. Cambridge UP.
  4. Mandelbrot, B. (1982). Fractal Geometry of Nature. W. H. Freeman.
  5. Peitgen, H-O., Jürgens, H., Saupe, D. (1991). Fractals for the Classroom, Part 1: Introduction to Fractals and Chaos. Springer.
  6. Situngkir, H. (2008). “Deconstructing Javanese Batik Motif: When Traditional Heritage Meets Computation”. BFI Working Paper Series WP-XIII-2008.
  7. Situngkir, H. (2010). “Borobudur was Built Algorithmically”. BFI Working Paper Series WP-8-2010.
  8. Situngkir, H. & Dahlan, R. M. (2008). Fisika Batik: Jejak Sains Modern dalam Seni Tradisi Indonesia. Gramedia.
  9. Surya, Y. (2008). IPA Fisika Gasing: Gampang Asyik Menyenangkan Kelas VIII. Grasindo.
  10. Surya, Y., Situngkir, H., Suroso, R., Hariadi, Y. (2004). Aplikasi Fisika Dalam Analisis Keuangan. SD MIPA.
Advertisements
Explore posts in the same categories: Uncategorized

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s


%d bloggers like this: