Senin, 20 Juni 2011

Menaechmus (380 – 320 SM)

Riwayat
Disebutkan bahwa Menaechmus adalah murid Eudoxus yang lahir di Alopeconnesus, Asia kecil (sekarang Turki). Tempat kelahiran itu letaknya tidak jauh dari Cnidus, tempat Eudoxus bermukim dan berkarya. Ada yang menyimpulkan bahwa Menaechmus adalah pembimbing (tutor) dari Alexander Agung karena profesi sehari-harinya adalah sebagai kepala sekolah di Cnidus.
Menaechmus dikenal karena penemuannya tentang potongan-potongan kerucut dan dia pula yang pertama kali menunjukkan bahwa bentuk elips, parabola dan hiperbola diperoleh dengan memotong kerucut - sebagai sebuah ruang - tidak sejajar dengan dasar kerucut. Istilah parabola dan hiperbola tidak dikenal saat ini dan baru dinamai oleh Apollonius, meskipun ada bukti yang menyebutkan bahwa istilah parabola dan hiperbola usianya lebih tua dari Apollonius.


Potongan kerucut
Potongan-potongan kerucut penemuan Menaechmus ditemukan secara tidak sengaja ketika dia berusaha menyelesaikan problem dalam perbandingan (nisbah) antara dua garis lurus. Hasilnya adalah menyelesaikan problem duplikasi kubus dengan menggunakan potongan-potongan kerucut. Misal: diketahui garis lurus dengan ujung a dan b; kita ingin mencari perbandingan titik-titik x dan y yang terletak diantaranya:

a : x = x : y = y : b diperoleh a/x = y/b → xy = ab

Perhatikan nilai x dan y ditemukan dari titik-titik potong parabola: x² = ay dan hiperbola tegak lurus xy = ab. Di sini tidak tampak upaya Menaechmus menyelesaikan problem, namun di sini ditampilkan pula istilah modern tentang bagaimana parabola dan hiperbola mampu menjadi solusi bagi problem matematika.


Perhatikanlah:
a/x = x/y → x² = ay; dan x/y = y/b → y² = bx

Dapat diketahui nilai x dan y adalah titik-titik potong dua parabola x² = ay dan y² = bx.

Sumbangsih
Penemuan tidak sengaja potongan-potongan kerucut dari Menaechmus kelak mendasari [Blaise] Pascal untuk menjabarkan lebih lanjut dengan bentuk-bentuk elips, parabola dan hiperbola. Penjabaran dan pengambaran bentuk geometri lewat persamaan adalah suatu hal baru. Titik-titik potong pada parabola dan hiperbola kelak “disederhanakan” oleh Descartes. Read More..

Eudoxus (408 – 355 SM)

Riwayat
Eudoxus adalah anak Arsghnes lahir di Cnidus, Asia kecil (sekarang Turki). Dia pergi ke Tarentum, Italia untuk belajar pada Archytas *. Archytas adalah salah seorang pengikut Pythagoras (pythagorean). Problem menggandakan kubus (problem klasik) yang “menyihir” Archytas juga menarik hati Eudoxus, selain mempelajari teori angka dan teori musik.
Bosan menetap di satu tempat, Eudoxus pergi ke Sisilia, dan belajar obat-obatan pada Philiston, sebelum menuju Athena bersama-sama dengan fisikawan masa itu, Theomedon. Selama 2 bulan di Athena, Eudoxus secara teratur mengikuti kuliah Plato dan filsuf-filsuf lain pada akademi Plato.
Tidak lama meninggalkan Athena, dia menghabiskan beberapa tahun di Mesir untuk belajar astronomi pada pendeta-pendeta Heliopolis. Tidak betah, dia pulang ke tanah kelahirannya, Cyzidus di bagian barat laut Asia kecil, selatan laut Maruma. Di sini dia mendirikan sekolah yang sangat terkenal dan mempunyai banyak pengikut. Tahun 368, Eudoxus berkunjung kembali ke Athena bersama beberapa pengikutnya.



Hubungan dengan Plato
Eudoxus adalah teman sekaligus murid Plato. Eudoxus memperluas jangkauan menghitung luas bentuk-bentuk geometri dengan menggunakan pertambahan angka-angka yang sangat kecil (infitesimal). Dia terlalu miskin untuk belajar di akademi Athena, sehingga di tinggal di Piraeus, dan setiap hari dia berangkat ke akademi Plato.** Meskipun Plato bukan seorang matematikawan, Plato mencoba menekuni matematika atas dorongan murid berbakatnya ini, Eudoxus.
Eudoxus menjelajah Mesir dan Yunani untuk belajar Geometri. Eudoxus menemukan “metode makin lama makin kecil”, untuk menghitung luas bentuk-bentuk geometri. Sebagai contoh, dia menghitung luas lingkaran dengan menjumlah luas segi empat-segi empat kecil, yang lebih mudah dihitung luasnya. Cara yang mirip juga digunakan Archimedes untuk menghitung besar ? (pi), namun dengan menggunakan seni enam bukan segi empat. Methode ini sekarang dipakai dalam integral kalkulus.


Teori Planet
Eudoxus juga menciptakan teori tentang planet, yang sangat terkenal dan diterbitkan dalam buku On Velocities yang sekarang tidak diketahui rimbanya. Barangkali pengaruh Pythagoras masih kental lewat gurunya, Archytas. Tidaklah mengherankan dia mengembangkan sistem yang didasarkan pada silinder mengikuti Pyhtagoras bahwa silender adalah bentuk paling sempurna. Banyak pemerhati percaya bahwa Plato mendapat inspirasi dari Eudoxus tentang gerakan planet.

* Archytas (428 – 347 SM) dari Tarentum adalah murid Philolaus yang menjadi pendukung filosofi Pythagoras bahwa matematika adalah jalan untuk memahami segala sesuatu.
** Ada dugaan Eudoxus dan Plato tidak cocok. Barangkali karena kemampuan analitis Eudoxus sebagai matematikawan lebih tinggi dari Plato. Tentang pemikiran keduanya tidak jelas, siapa memberi pengaruh kepada lainnya.



Sumbangsih
Eudoxus mengembangkan teori proporsi. Kelak, teori proporsi dari Eudoxus masuk pada bab V, buku Elements dari Euclid. Pada masa ini Eudoxus sudah membuat difinisi tentang prakiraan panjang suatu bilangan irrasional dengan methode perkalian silang (cross multiplying), dimana cara ini masih dipakai sampai sekarang. Read More..

Archytas (428 – 347 SM)

Setelah Pythagoras meninggal, tidak ada lagi peninggalan tersisa dalam bentuk karya-karya tertulis, namun ide-ide besar dibawa oleh para murid-muridnya. Mereka yang lolos dari pembantaian membawa doktrin-doktrin ajaran tersebut ke bagian wilayah lain Yunani. Salah seorang pengungsi ini adalah Philolaus dari Tarentum. Fanatisme para pengikut Pythagoras (Pythagorean) ditularkan oleh Philolaus lewat bentuk tetractyis (segi lima), sama seperti ajaran Pythagoras tentang kosmologi.

Gambar: segi lima

Pandangan ini disebut dengan Philolean, kemudian dimodifikasi oleh pengikutnya:Ecphantus dan Hicetas yang mencetuskan geosentris (pandangan bahwa bumi sebagai pusat alam semesta). Dan yang paling ekstrim dari modifikasi Philolean dilakukan oleh Archytas, murid Philolaus.
Archytas melanjutkan tradisi Pythagorean dengan menempatkan aritmatika di atas geometri, tetapi dia tidak lagi terlalu antusias terhadap angka. Angka tidak lagi dianggap religius dan mistikal dibandingkan dengan gurunya. Dia menulis aplikasi aritmatika, geometri dan musik. Pernyataan paling penting dari Archytas adalah nisbah dua bilangan n : (n+1), disebutkan bahwa hasilnya bukanlah integer tetapi titik geometri. Archytas lebih banyak berkutat di bidang musik dibandingkan dengan para pendahulunya.

Kurikulum Archytas
Archytas menempatkan posisi matematika sebagai kurikulum pendidikan dengan membagi menjadi 4 kelompok, yaitu:
- Aritmatika
- Geometri
- Musik
- Astronomi
Digabungkan dengan 3 obyek yang terus dipelajari dari Aristoteles hingga Zeno, yaitu:
- Tata bahasa
- Retorik (keahlian berpidato)
- Dialektik (terkait dengan dialek)

Tiga-dimensi versi Archytas
Hal lain tentang Archytas adalah memberikan solusi tiga-dimensi yang dalam bahasa modern disebut dengan geometri analitik, notasi akar yang digunakan untuk menuntaskan “keterbatasan” rumus Pythagoras. Solusi tiga-dimensi Archytas digunakan untuk menyelesaikan problem Delian yang barangkali mudah untuk diuraikan tetapi lebih sering disebut mendahului jamannya. Misal: a adalah sisi sebuah kubus, dan titik (a, 0, 0) adalah titik pusat bidang yang saling bersilangan secara tegak lurus dengan lingkaran berjari-jari a terletak didalamnya yang tegak lurus dengan koordinat. Persamaan dengan tiga sisi x² = y² + z² dan 2 ax = x² + y² dan (x² + y² + z²)² = 4a²(x² + y²). Ketiga bidang saling bersinggungan/berpotongan pada sumbu x pada titik a ³√12; merupakan, panjang potongan garis pada kubus. Prestasi Archytas lebih impresif saat kita melihat bahwa solusi yang diberikan tanpa menggunakan bantuan sistem koordinat.

Sumbangsih
Solusi tiga-dimensi dari Archytas mampu memberi gambaran awal tentang terjadinya sistem ordinat dan absis (Kartesian), meskipun di sini sudah membahas tiga-dimensi yang dapat dikatakan sebagai non-Euclidian. Pada masa Euclidian dianggap salah, namun dengan tampilnya non-Euclidian makin lengkaplah [peralatan] matematika agar mempunyai kemampuan menyelesaikan problem-problem yang dihadapi sehari-hari. Kelak sistem ini dikembangkan lebih jauh oleh Lobachevsky, Bolyai, Riemann dan menjadi dasar teori relativitas dari Einstein, karena ternyata Euclidian sudah tidak mampu lagi digunakan untuk menggambarkan fenomena yang terjadi. Memasukkan musik dalam kurikulum dapat disebut salah satu jasanya, sekaligus menjadi bukti bahwa musik tidak jauh berbeda dengan matematika. Read More..

Zeno (490 – 435 SM)

“Tujuan kehidupan adalah hidup selaras dengan alam”
(“The goal of life is living in agreement with nature.”)
Zeno


Riwayat
Zeno dikenal banyak orang karena namanya tercantum pada halaman pertama buku Parmenides karangan Plato. Diperkirakan bahwa saat itu Zeno berumur 40 tahun, sedang Socrates masih remaja, kisaran usia 20 tahun. Dengan mengetahui bahwa Socrates lahir pada 469 SM, maka diperkirakan Zeno lahir pada tahun 490 SM. Disinyalir bahwa Zeno mempunyai hubungan “khusus” dengan Parmenides. Catatan Plato menyebutkan adanya gosip bahwa mereka saling jatuh cinta saat Zeno masih muda, dan tulisan Zeno tentang paradoks digunakan untuk melindungi filsafat Parmenides dari para pengkritiknya. Semua catatan itu tidak pernah ada dan cerita itu dituturkan oleh tangan kedua. Tulisan Aristoteles yang terdapat pada Simplicius - terbit ribuan tahun setelah Zeno - digunakan sebagai acuan.
Zeno dari Elea, lahir pada awal mulainya perang Persia – konflik antara Timur dan Barat. Yunani dapat menaklukkan Persia, tapi semua filsuf Yunani tidak pernah berhasil menaklukkan Zeno. Zeno mengemukakan 6 paradoks, teka-teki yang tidak dapat dipecahkan oleh logika filsuf terkemuka Yunani saat itu. Paradoks yang dilontarkan Zeno membingungkan semua filsuf Yunani, namun tidak seorang pun dapat menemukan kesalahan pada logika Zeno. Paradoks ini menjadi sangat termasyur karena terus “mengganggu” pemikiran para matematikawan; dan baru dapat dipecahkan hampir 2000 tahun kemudian. Dari enam paradoksnya, yang paling terkenal, adalah paradoks lomba lari Achilles dan kura-kura.

Latar belakang
Parmenides menolak faham pluralisme dan realitas dalam berbagai macam perubahan: baginya segala sesuatu tidak dapat dibagi, realitas tidak berubah, dan hal-hal yang tampak dan berbeda hanyalah ilusi belaka, sehingga dapat dibantah dengan argumen/alasan. Tidak perlu disangsikan lagi, faham ini mendapat banyak kritikan tajam.
Tanggapan terhadap kritik Zeno memicu sesuatu yang lebih nyata, namun mampu memberi dampak mendalam bagi filsafat Yunani bahkan sampai saat ini. Zeno berusaha menunjukkan bahwa suatu kemustahilan diikuti oleh logika dari pandangan Parmenides. Segala sesuatu dapat menjadi sangat kecil atau menjadi sangat besar. Paradoks ini sebagai bukti kontradiksi atau kemustahilan akibat asumsi-asumsi yang (tampak) masuk akal. Apabila dilihat lebih dalam maka paradoks mengarah kepada target spesifik yaitu menyangkut lebih atau kurang: pandangan orang atau aliran pemikiran tertentu. Zeno – lewat paradoks - berusaha menyatakan bahwa alam semesta ini tidak berubah dan tidak bergerak.
Mencoba menyingkap siapa yang menjadi target serangan Zeno relatif lebih mudah daripada mencoba memecahkan paradoksnya. Tahun kelahiran Zeno, menunjuk bahwa dunia remajanya dipenuhi dengan pandangan Pythagoras (580 – 475 SM) dan para pengikutnya (pythagorean). Tampaknya doktrin Pythagorean mau diserang Zeno, meskipun dugaan ini masih terlampau dini untuk disebut karena topik ini masih menjadi ajang perdebatan sampai sekarang.
Paradoks Zeno mengungkapkan problem-problem yang tidak dapat diselesaikan oleh semua teknik matematika yang tersedia pada saat itu. Penyelesaian paradoks Zeno baru dimulai pada abad 18 (atau lebih awal dari itu). Paradoks itu mampu merangsang otak-otak kreatif matematikawan dan memberi warna pada sejarah perkembangan matematika.

Matematikawan “hitam”
Zeno (490 – 435 SM) dari Alea dan Eudoxus (408 – 355 SM) dari Cnidus menghadirkan pertentangan dua kubu pemikiran matematika: penghancuran kritikal dan pengembangan kritikal. Pertentangan kedua pemikiran ini layak disebut dengan ajang pertempuran logika antara matematikawan “hitam” dan matematikawan “putih.”
Duel “aliran” tidak hanya terjadi pada jaman kuno, matematikawan modern juga mengekor atau menjadi pengikut salah satu idola mereka.
Penghancuran kritikal seperti pemikiran Zeno diteruskan oleh Kronecker (1823 – 1891) dan Brouwer (1881 - 1966), sedangkan pemikiran Eudoxus diteruskan oleh Weierstrass (1815 – 1897), Dedekind (1831 – 1916) dan Cantor (1845 – 1918).

Paradoks Zeno
Ada 4 paradoks Zeno yang terkenal, meskipun yang paling terkenal adalah paradoks kedua, perlombaan lari Archilles dan kura-kura.

1. Dikhotomi
Paradoks ini dikenal sebagai “dikhotomi” karena selalu terjadi pengulangan pembagian menjadi dua. Gerak adalah tidak dimungkinkan, sebab apapun yang terjadi gerak harus mencapai (titik) tengah terlebih dahulu sebelum mencapai (titik) akhir; tapi sebelum mencapai titik tengah terlebih dahulu mencapai seperempat dan seterusnya, suatu ketakterhinggaan. Jadi, gerak tidak akan pernah ada bahkan pada saat untuk memulainya.


2. Perlombaan lari Achilles dan kura-kura
Achilles - kesatria pada perang Troya, mitologi Yunani, berlomba lari dengan kura-kura, tetapi Achilles tidak dapat mengalahkan kura-kura yang berjalan lebih dahulu. Untuk memudahkan penjelasan, maka diberikan ilustrasi dengan menggunakan angka pada paradoks ini.
Bayangkan: Achilles berlari dengan kecepatan 1 meter per detik, sedangkan kura-kura selalu berjalan dengan kecepatan setengahnya, ½ meter per detik, namun kura-kura mengawali perlombaan dari ½ jarak yang akan ditempuh (misal: jarak tempuh perlombaan 2 km, maka titik awal/start kura-kura berada pada posisi 1 km, sedang Archilles pada titik 0 km). Kura-kura berjalan begitu Achilles mencapai tempatnya. Begitu Achilles mencapai posisi 1 km, kura-kura berada pada posisi 1,5 km; Achilles mencapai posisi 1,5 km, kura-kura mencapai posisi 1,75; Achilles mencapai posisi 1,75 km, kura-kura mencapai posisi 1,875 km. Pertanyaannya adalah kapan Achilles dapat menyusul kura-kura?.

3. Anak panah
Anak panah bergerak (karena dilepaskan dari busur) pada waktu tertentu, diam maupun tidak diam. Apabila waktu tidak dapat dibagi, panah tidak akan bergerak. Apabila waktu kemudian dibagi. Tetapi waktu juga tersusun dari setiap (satuan) saat. Jadi panah tidak dapat bergerak pada suatu saat tertentu, tidak dapat bergerak pula pada waktu. Oleh karena itu anak panah selalu diam.

4. Stadion
Paradoks tentang gerakan urutan orang duduk di dalam stadion. Urutan [AAAA] yang diam diperbandingkan dengan urutan bergerak pada tempat duduk stadion dari dua arah yang berlawanan, [BBBB]: urutan orang yang bergerak ke kiri dan [CCCC]: urutan orang duduk yang bergerak ke kanan.

Paradoks tentang stadion ini dapat digambarkan sbb.:
AAAA: urutan berhenti
BBBB: urutan bergerak ke kiri
CCCC: urutan bergerak ke kanan
Semuanya bergerak dengan kecepatan tetap/sama.

Posisi I Posisi II

A A A A A A A A
B B B B B B B B
C C C C C C C C

Posisi I:
Urutan duduk AAAA, BBBB dan CCC terletak rapi, baris dan kolom sama. Gerakan dimulai, dengan kecepatan sama, urutan BBBB dan urutan CCCC bergerak. Urutan B paling kiri melewati 2 orang: C paling kiri dan A paling kiri. Jarak B paling kiri dengan C paling kiri adalah 2 kali jarak B paling kiri dengan A paling kiri, dengan waktu yang sama.
Zeno mempertanyakan mengapa dengan waktu yang sama dan kecepatan sama ada perbedaan jarak yang ditempuh?



Pemecahan modern
Semua orang tahu bahwa dalam dunia nyata, Achilles pasti dapat menyusul kura-kura, namun dari argumen Zeno, Achilles tidak akan pernah dapat menyusul kura-kura. Para filsuf jaman itu pun tidak mampu membuktikan paradoks tersebut, walaupun mereka tahu bahwa kesimpulan akhirnya adalah salah. “Senjata” filsuf hanya logika, dan deduksi tidaklah berguna dalam kasus ini. Semua langkah tampaknya masuk akal, dan jika semua prosedur sudah dijalani, bagaimana kesimpulan yang didapat ternyata salah?
Mereka terperangah dengan problem tersebut, tetapi tidak memahami akar permasalahan: ketakterhingga (infinite). Hal ini sama dapat terjadi apabila anda membagi sebuah mata uang menjadi 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32, 1/64 dan seterusnya sampai tidak terhingga tetapi hasilnya akhirnya jelas, yaitu: tetap 1 mata uang. Matematikawan modern menyebut fenomena ini dengan istilah limit; angka 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32, 1/64, 1/128 dan seterusnya mendekati angka 0 sebagai titik akhir (limit).
Angka berurutan dengan pola tertentu sampai tidak mempunyai batas akhir; mereka makin kecil dan bertambah kecil sampai tidak dapat dibedakan lagi. Orang Yunani tidak mampu menangani ketakterhinggaan. Mereka berpikir keras tentang konsep kosong (void) tetapi menolak (angka) 0 sebagai angka. Hal ini pula yang membuat mereka pernah dapat menemukan kalkulus.

Dua paradoks tambahan
Tidak puas dengan empat paradoks yang dilontarkan. Zeno menambahkan dua paradoks lain yang tidak kalah rumitnya.


5. Paradoks tentang tempat
Paradoks ini cukup singkat, sehingga Zeno sulit menjelaskannya. Secara garis besar dapat disederhanakan sbb.: keberadaan segala sesuatu benda (misal: batu) adalah suatu tempat tertentu (misal: meja), sedangkan tempat tertentu itupun (meja) memerlukan suatu tempat (misal: rumah) dan seterusnya sampai ketakterhinggaan.


6. Paradoks tentang bulir gandum
Apabila anda menjatuhkan sebuah karung berisi gandum yang belum dikupas kulitnya akan terdengar suara keras; tetapi suara itu adalah akibat gesekan bulir-bulir gandum dalam karung; akibatnya setiap bagian dari bulir-bulir gandum menimbulkan suara saat jatuh ke tanah. Kemudian pertimbangkanlah menjatuhkan setiap bagian dari bulir gandum itu; kita semua tahu bahwa tidak ada suara yang terdengar.




Zeno boleh mati, tetapi paradok tetap hidup
Karena kecerdikan sendiri, Zeno akhirnya menghadapi problem serius. Sekitar tahun 435 SM, dia bersekongkol untuk mengulingkan tirani Elea saat itu, Nearhus. Zeno membantu menyelundupkan senjata dan mendukung pemberontakan. Sialnya, Nearchus mengetahui skenario itu, dan Zeno akhirnya ditangkap. Berharap dapat mengungkap konspirasi itu, Zeno disiksa. Tidak tahan oleh siksaan, Zeno menyuruh para penyiksanya untuk menghentikan siksaan dan dia berjanji akan menyebutkan nama rekan-rekannya.
Ketika Nearchus mendekat, Zeno meminta agar tiran itu lebih mendekat lagi karena dia akan menyebutkan nama-nama komplotan rahasia itu langsung di telinga Nearchus. Setelah telinga ada dalam jangkauan, tiba-tiba Zeno menggigit telinga Nearchus. Nearchus menjerit-jerit kesakitan, namun Zeno menolak untuk melepaskan gigitannya. Para penyiksanya hanya dapat melepaskan gigitan Zeno dengan jalan menusuk mati Zeno. Ini adalah akhir hayat, pencipta paradoks atau guru ketakterhinggaan.



Sumbangsih
Jasa Zeno paling besar adalah pengaruhnya bagi filsafat. Sasaran ‘tembak’ Zeno adalah pluraliti dan gerak – sesuatu ditanamkan pada opini-opini geometrikal yang lazim dikenal – selain akal sehat, menyerang doktrin-doktrin Pythagorean, ternyata mampu memberi inspirasi para teori relativitas (paradoks keempat) dan fisika quantum. Kenyataannya ruang dan waktu bukanlah struktur matematika utuh (continuum). Alasan bahwa ada cara untuk melestarikan realitas gerak mengingkari bahwa ruang dan waktu terbentuk dari titik-titik dan saat-saat.
Paradoks ini sangat terkenal, terutama paradoks Archilles dan kura-kura, kelak dipecahkan oleh Cantor. Hampir seluruh buku matematika mencantumkan nama Zeno pada indeksnya. Paradoks tidak hanya merupakan pertanyaan terhadap matematika abstrak tetapi juga pada realitas fisik. Memperkecil skala seperti halnya paradoks bulir gandum, sampai tidak dapat dibagi memicu orang “membedah” suatu benda sampai tingkat atom.
Read More..