Biografi Fisikawan Kontroversial Stephen Hawking

Mungkin anda sering mendengar Stephen Hawking dalam dunia fisika, Siapakah Hawking itu? Hawking adalah ilmuan ahli astrofisika  lahir di Britania Raya 8 januari 1942. Hawking dikenal karena sumbangannya di bidang fisika kuantum, terutama karena teori-teorinya mengenai teori kosmologi, gravitasi kuantum, lubang hitam, dan radiasi Hawking. Meskipun mengalami tetraplegia (kelumpuhan) karena sklerosis lateral amiotrofik, karier ilmiahnya terus melejit  lebih dari empat puluh tahun.

Stephen Hawking lahir dari pasangan Dr. Frank Hawking, seorang biolog, dan Isobel Hawking. Ia memiliki dua saudara kandung, yaitu Philippa dan Mary, dan saudara adopsi, Edward.

Pada tahun 1950, Hawking dan keluarganya pindah ke St Albans, Hertfordshire. Di sana ia bersekolah di St Albans High School for Girls dari tahun 1950 hingga 1953.

Hawking masuk ke University College, Oxford, tempat ayahnya dulu bersekolah. Hawking lalu mempelajari ilmu pengetahuan alam. Ia mendapat beasiswa, dan mendalami fisika.

Setelah menerima gelar B.A. di Oxford pada 1962, ia tetap tinggal untuk mempelajari astronomi. Ia memilih pergi ketika mengetahui bahwa mempelajari bintik matahari tidak sesuai untuknya dan Hawking lebih tertarik pada teori daripada observasi. Hawking lalu masuk ke Trinity Hall, Cambridge. Ia mempelajari astronomi teoretis dan kosmologi.

Pada waktu di Cambridge, gejala sklerosis lateral amiotrofik (ALS) yang akan membuatnya kehilangan hampir seluruh kendali neuromuskularnya mulai muncul. Pada tahun 1974, ia tidak mampu makan atau bangun tidur sendiri.

Hawking menikah dengan Jane Wilde, seorang murid bahasa, pada tahun 1965. Jane Hawking mengurusnya hingga perceraian mereka pada tahun 1991. Mereka bercerai karena tekanan ketenaran dan meningkatnya kecacatan Hawking.

Mereka telah dikaruniai tiga anak: Robert (lahir 1967), Lucy (lahir 1969), dan Timothy (lahir 1979). Hawking lalu menikahi perawatnya, Elaine Mason (sebelumnya menikah dengan David Mason, perancang komputer bicara Hawking), pada tahun 1995. Pada Oktober 2006, Hawking meminta bercerai dari istri keduanya.

Dalam hal pandangan religious Hawking mengambil posisi agnostik dalam masalah agama. Ia telah menggunakan kata "Tuhan" (secara metaforis) untuk menggambarkan poin dalam buku-buku dan pidatonya. Mantan istrinya, Jane, menyatakan saat proses perceraian bahwa Hawking adalah seorang ateis. Hawking menyatakan bahwa ia "tidak religius secara akal sehat" dan ia percaya bahwa "alam semesta diatur oleh hukum ilmu pengetahuan.

Hukum tersebut mungkin dibuat oleh Tuhan, tetapi Tuhan tidak melakukan intervensi untuk melanggar hukum." Hawking membandingkan agama dan ilmu pengetahuan pada tahun 2010, menyatakan: "Terdapat perbedaan mendasar antara agama, yang berdasarkan pada otoritas,  ilmu pengetahuan, yang berdasarkan pada observasi dan alasan. Ilmu pengetahuan akan menang karena memang terbukti."

Berikut dibawah ini penghargaan yang diterima Hawking

• 1975 Eddington Medal
• 1976 Hughes Medal of the Royal Society
• 1979 Albert Einstein Medal
• 1981 Franklin Medal
• 1982 Order of the British Empire
• 1985 Gold Medal of the Royal Astronomical Society
• 1986 Anggota Pontifical Academy of Sciences
• 1988 Wolf Prize dalam bidang fisika
• 1989 Prince of Asturias Awards in Concord
• 1989 Companion of Honour
• 1999 Julius Edgar Lilienfeld Prize of the American Physical Society
• 2003 Michelson Morley Award of Case Western Reserve University
• 2006 Copley Medal of the Royal Society
• 2008 Fonseca Price of the University of Santiago de Compostela
• 2009 Presidential Medal of Freedom

Fasa dan Struktur kristal

Sebelum mendefinisikan struktur material ada baikknya kita memperjelas perbedaan antara struktur kristal dan struktur mikro. Istilah 'struktur kristal' digunakan untuk menggambarkan posisi atom dalam sel satuan, dan ditentukan oleh jenis dan kisi koordinat dari atom seperti ditunjukkan pada Gambar 1. Dengan kata lain, struktur kristal menggambarkan penampilan materi pada atom dalam skala atomic. 'Mikro' Istilah ini digunakan untuk menggambarkan penampilan materi pada skala panjang nano sampai cm. 

Gambar 1. Contoh lattice struktur kristal material

Fasa (phase) : Fasa adalah bagian dari sebuah material dengan sebuah struktur kristal yang berbeda dan/atau komposisi kimia yang berbeda (Gambar 2). Material dikatakan sebagai material murni apabila hanya mengandung satu komponen kimia saja. Komponen kimia ini dapat terdiri dari dua atau lebih unsur kimia (multikomponen). Material yang terdiri dari multi komponen dapat disebut satu fasa jika komponen yang berbeda telah bercampur dalam skala atom. 

  Gambar 2: Fasa yang terbentuk pada material (http://www.emeraldinsight.com)

Daerah Elastis dan Plastis

Sebuah benda disebut linear apabila benda tersebut masih mematuhi hukum Hooke (kondisi linear). Maksud mematuhi hukum Hooke ialah nilai tegangan sebuah benda akan proporsional dengan nilai reganganya. apabila nilai tersebut sudah tidak proporsional lagi karena mendapat tegangan yang tinggi maka benda tersebut boleh dikatakan  tidak linear atau sudah memasuki daerah plastik. untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Diagram daerah elastis dan plastis sebuah material

Pada kondisi linear sebuah benda apabila diberikan gaya akan terjadi deformasi setelah gaya dilepaskan maka benda akan kembali kebentuk semula. sedangkan pada kondisi plastik deformasi yang terjadi tidak akan kembali kepada bentuk semula.

Tegangan Regangan dan Modulus Young

Istilah kata stress dan strain merupakan kata-kata yang sering kita lihat dan baca. Kedua kata ini berkaitan erat dengan modulus Young atau modulus elastisitas. Young sendiri diambil dari nama ilmuan British Thomas Young (1773 - 1829). Modulus elastisitas merupakan rasio antara stress dan strain. Pada nilai tegangan yang rendah kebanyakan metal mempunyai nilai regangan yang proporsional. Pada keadaan ini sering disebut dengan kondisi linear atau elastic. Hubungan antara tegangan dan regangan pada kondisi ini diterangkan dengan hokum Hooke.

 E = Tegangan / Regangan = σ/Є

	Rumus	Simbol	Satuan
Stress (tegangan)	tension/cross sectional area = F / A	(sigma) σ	N m-2 = Pa
Strain (regangan)	extension per original length =∆L/L	(epsilon) Є	no units (because it’s a ratio of two lengths)
Young Modulus	stress/strain	E	N m-2 = Pa

Regangan dapat dinyatakan dengan %, atau desimal. Cth:  5% regangan = 0.05.

Dimana σ = tegangan, Є  adalah regangan dan E adalah modulus Young dengan satuan GPa atau psi.  hubungan antara stress (tegangan) dan strain (regangan) dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Diagram stress dan strain

Deformasi material pada kondisi ini dinamakan deformasi elastis. Pada keadaan ini material yang menerima gaya akan berubah bentuk apabila gaya dilepaskan maka material akan kembali kebentuk semula. Kemiringan garis pada gambar diatas mempresentasikan sifat Stiffness (kekakuan) dari material tersebut. Semakin besar nilai E maka semakin besar pula nilai kekakuan material tersebut.selain itu Diagram Stress and strain dapat juga menunjukkan sifat dari sebuah material apakah material itu getas (brittle), ulet (ductile) ataukah sebuah material yang bersifat plastik.

 Diagram Stress & Strain yang menunjukkan sifat dari sebuah material