Daniel Bernoulli, Penemu Terbesar Unsur Cairan dan Gas

Rumus matematika fisika. Foto: Shaun Anyi via flickr

Daniel Bernoulli dilahirkan di Belanda pada 1700, tetapi memutuskan menetap di Swiss sejak usianya 5 tahun. Berasal dari keluarga matematikawan terkenal Eropa, membuat Bernoulli dan saudara-saudaranya dididik untuk mengikuti jejak keluarganya menjadi seorang matematikawan, walaupun bidang yang mereka geluti tidaklah sama.

Kakak laki-laki Bernoulli memiliki latar belakang pendidikan Hukum, tetapi menjadi ahli matematika di St. Petersburg, Rusia. Sementara adik laki-lakinya menjadi profesor bahasa, tetapi mengambil alih bidang matematika di Universitas Basel, Swiss, setelah ayahnya meninggal.

Daniel Bernoulli dikenal sebagai anak yang cerdas, bahkan di antara kedua saudaranya. Ia telah menjadi seorang dokter sebelum menginjak usia 21 tahun. Namun, karena pada dasarnya Bernloulli adalah seorang ilmuwan yang lebih senang melakukan riset ilmiah, ia tidak pernah melakukan praktik sebagai seorang dokter.

Salah satu tema penelitian doktoralnya menerapkan teori matematika di dalam fungsi paru-paru. Penelitian yang menerapkan matematika di dalam ilmu kesehatan, seperti yang dilakukan Bernoulli, pada masa itu sangat jarang dilakukan, sehingga karyanya itu mempengaruhi banyak penelitian selanjutnya.

Pada 1726, Bernoulli diundang untuk mengajar matematika oleh akademi Rusia. Posisi di akademi itu sangat menguntungkan Bernoulli karena ia dapat dengan mudah dan bebas melanjutkan riset ilmiahnya.

Pertengahan abad ke-18, Bernoulli menjadi tokoh Eropa yang sangat terkenal karena menjadi yang pertama menerapkan ilmu fisika Newton dalam objek-objek kecil. Seperti yang diketahui, hukum-hukum Newton telah banyak diterapkan untuk objek-objek yang besar, seperti bulan dan planet-planet, tetapi tidak untuk yang kecil.

Bernoulli menerapkan hukum-hukum Newton tersebut pada partikel-partikel yang kecil, terutama unsur gas dan cairan. Pada 1728, ia menggunakan teori matematika untuk memecahkan masalah hukum tentang gas. Ia membuat bukti sekunder dari hukum Boyle, di mana tekanan gas berbanding terbalik dengan volumenya.

Foto : thefamouspeople.com

Setelah melakukan banyak percobaan, Bernoulli mendapat kesimpulan bahwa gas mengandung partikel-partikel yang ukurannya lebih kecil dibandingkan dengan jarak yang memisahkannya.

Setelah menetap selama 7 tahun di Rusia, Bernoulli memutuskan kembali ke Universitas Basel. Di sana ia dipercaya sebagai profesor botani, lalu anatomi, dan terakhir fisika. Tahun 1738, Bernoulli menerbitkan “Hydrodynamica”, yang membahas secara baik gerakan cairan.

Ia menjadi ilmuwan pertama yang memahami konsep “konsevasi energi”. Menurut Bernoulli, gerakan cairan memberikan energi kinetik, sementara tekanan cairan memberikan energi potensial. Cairan yang ditingkatkan kecepatannya harus dihilangkan tekanannya agar energinya bergerak konstan.

“Hydrodynamica” memuat hasil riset terpenting Bernoulli, yang menghasilkan Prinsip Bernoulli: Sementara kecepatan cairan yang bergerak itu bertambah, tekanan di dalam cairan tersebut berkurang. Prinsip Bernoulli itu berlaku bagi unsur-unsur gas maupun cairan.

Riset-riset yang dilakukan oleh Bernoulli telah menghasilkan banyak penerapan ilmiah, yang hingga saat ini masih banyak digunakan. Seperti pembedaan antara aliran laminar (garis arus) dengan aliran turbulen (berputar).

Ia jugalah yang menunjukkan bahwa cairan yang mengalir dalam beberapa lapisan memiliki gerakan lebih mulus, dan membutuhkan energi yang lebih kecil dibandingkan aliran turbulen. Hal itulah yang kemudian diterapkan dalam pergerakan pesawat.

Bernoulli dan keluarganya menjadi ilmuwan yang memberikan dampak sangat besar bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan matematika. Sekurang-kurangnya ada lima hukum, prinsip, dan persamaan yang disebut dengan nama “Benoulli”. Sumber : Tiner, John Hudson. 2005. 100 Ilmuwan yang Berpengaruh di Dalam Sejarah Dunia. Tanggerang : Karisma