Evolusi

Evolusi (dalam kajian biologi) berarti perubahan pada sifat-sifat terwariskan suatu populasi organisme dari satu generasi ke generasi berikutnya. Perubahan-perubahan ini disebabkan oleh kombinasi tiga proses utama: variasi, reproduksi, dan seleksi. Sifat-sifat yang menjadi dasar evolusi ini dibawa oleh gen yang diwariskan kepada keturunan suatu makhluk hidup dan menjadi bervariasi dalam suatu populasi. Ketika organisme bereproduksi, keturunannya akan mempunyai sifat-sifat yang baru. Sifat baru dapat diperoleh dari perubahan gen akibat mutasi ataupun transfer gen antar populasi dan antar spesies. Pada spesies yang bereproduksi secara seksual, kombinasi gen yang baru juga dihasilkan oleh rekomendasi genetika, yang dapat meningkatkan variasi antara organisme. Evolusi terjadi ketika perbedaan-perbedaan terwariskan ini menjadi lebih umum atau langka dalam suatu populasi.

Evolusi didorong oleh dua mekanisme utama, yaitu selesksi alam dan hanyutan genetik. Seleksi alam merupakan sebuah proses yang menyebabkan sifat terwaris yang berguna untuk keberlangsungan hidup dan reproduksi organisme menjadi lebih umum dalam suatu populasi dan sebaliknya, sifat yang merugikan menjadi lebih berkurang. Hal ini terjadi karena individu dengan sifat-sifat yang menguntungkan lebih berpeluang besar bereproduksi, sehingga lebih banyak individu pada generasi selanjutnya yang mewarisi sifat-sifat yang menguntungkan ini. Setelah beberapa generasi, adaptasi terjadi melalui kombinasi perubahan kecil sifat yang terjadi secara terus menerus dan acak ini dengan seleksi alam. Sementara itu, hanyutan genetic merupakan sebuah proses bebas yang menghasilkan perubahan acak pada frekuensi sifat suatu populasi. Hanyutan genetik dihasilkan oleh probabilitas apakah suatu sifat akan diwariskan ketika suatu individu bertahan hidup dan bereproduksi.

Walaupun perubahan yang dihasilkan oleh hanyutan dan seleksi alam kecil, perubahan ini akan berakumulasi dan menyebabkan perubahan yang substansial pada organisme. Proses ini mencapai puncaknya dengan menghasilkan spesies yang baru. Dan sebenarnya, kemiripan antara organisme yang satu dengan organisme yang lain mensugestikan bahwa semua spesies yang kita kenal berasal dari nenek moyang yang sama melalui proses divergen yang terjadi secara perlahan ini.

Dokumentasi fakta-fakta terjadinya evolusi dilakukan oleh cabang biologi yang dinamakan biologi evolusioner. Cabang ini juga mengembangkan dan menguji teori-teori yang menjelaskan penyebab evolusi. Kajian catatan fosil dan keanekaragaman hayati organisme-organisme hidup telah meyakinkan para ilmuwan pada pertengahan abad ke-19 bahwa spesies berubah dari waktu ke waktu. Namun, mekanisme yang mendorong perubahan ini tetap tidaklah jelas sampai pada publikasi tahun 1859 oleh Charles Darwin, On the Origin of Spesies yang menjelaskan dengan detail teori evolusi melalui seleksi alam. Karya Darwin dengan segera diikuti oleh penerimaan teori evolusi dalam komunitas ilmiah. Pada tahun 1930, teori seleksi alam Darwin digabungkan dengan teori pewarisan Mendel, membentuk sintesis evolusi modern, yang menghubungkan satuan evolusi (gen) dengan mekanisme evolusi (seleksi alam). Kekuatan penjelasan dan prediksi teori ini mendorong riset yang secara terus menerus menimbulkan pertanyaan baru, di mana hal ini telah menjadi prinsip pusat biologi modern yang memberikan penjelasan secara lebih menyeluruh tentang keanekaragaman hayati di bumi.

Meskipun teori evolusi selalu diasosiasikan dengan Charles Darwin, namun sebenarnya biologi evolusioner telah berakar sejak zaman Aristoteles. Namun demikian, Darwin adalah ilmuwan pertama yang mencetuskan teori evolusi yang telah banyak terbukti mapan menghadapi pengujian ilmiah. Sampai saat ini, teori Darwin mengenai evolusi yang terjadi karena seleksi alam dianggap oleh mayoritas komunitas sains sebagai teori terbaik dalam menjelaskan peristiwa evolusi.

Geografi Kehidupan

Secara harfian, geografi berasal dari bahasa Yunani, geo yang berate bumi dan graphein yang berate tulisan atau lukisan. Jadi secara harfiah geografi adalah ilmu yang melukiskan keadaan bumi. Kata melukiskan mempunyai makna yang lebih dalam, mencakup unsure – unsure menggambarkan dan menerangkan fenomena (alam dan manusia) sehingga dapat diperoleh suatu kesimpulan terhadap hubungan (interelasi,interaksi, dan interdepensi) antarfenomena tersebut. Batasan tentang geografi banyak dikemukakan oleh para ahli, diantaranya sebagai berikut :

1) Hartsorne (1960) menyatakan bahwa geografi adalah ilmu yang berusaha menguraikan dan menginterprestasikan karakter variable dari suatu tempat dengan tempat lain di bumi sebagai tempat kehidupan manusia.

2)  Fielding (1974) menyatakan bahwa geografi merupakan ilmu pengetahuan yang menggambarkan, menerangkan sifat 0- sifat bumi, menganalisis gejala – gejala alam dan penduduknya serta mempelajari corak khas dari unsure – unsure bumi dalam ruang serta waktu.

3) Yeates, dalam hagget (1979) menyatakan bahwa geografi adalah ilmu pengetahuan tentang perkembangan rasional dan pengujian terhadap teori – teori yang menjelaskan dan mempekirakan distribusi spasial dan likasi berbagai karakteristik dari permukaan bumi

4) Prof. Bintarto memberikan batasan bahwa geografi merupakan ilmu pengetahuan yang menceritakan,menerangkan sifat – sifat bumi, menganalisis gejala – gejala alam penduduk, serta mempelajari corak khas mengenai kehidupan dan berusaha mencari fungsi dari unsure – unsure bumi dalam ruang waktu.

5) Sementara Prof. Soetanto mendifinisikan geografi sebagai geosfer yang merupakan subtansi geografi dipelajari bidang ilmu lain. Oleh itu geosfer lebih mencirikan ilmu yang dipelajari geografi. Kajian geografi lebih dicirikan oleh sudut pandang atau cara penjelasan dalam mengkaji geosfer tersebut. 

6) Tokoh yang lain dalam pengembangan ilmu geografi adalah Bernhardus Varenius (1622 – 1650). Dalam bukunya yang berjudul Geographia Generalis, Verenius mengemukakan pendapat bahwa pada dasarnya bidang geografi dapat dibedakan menjadi dua bagian yaitu :

a) Geografi Umum

1) Bagian terrestrial, yaitu pengetahuan tentang bumi sebagai keseluruhan bentuk ukurannya

2) Bagian falakiah, yaitu bagian yangmenelaah relasi bumi dengan planet serta bintang – bintang di jagat raya

3) Bidang kompralatif yaitu deskripsi mengenai bumi secara lengkap. Meliputi letak relative dari berbagai tempat di permukakan bumi serta prinsip – prinsip pelayaran samudra

b) Geografi Khusus

1) Aspek langit yaitu aspek yang secara khusus mempelajari iklim

2) aspek permukaan bumi, (litosfer) yang mempelajari mengenai relative bentuk muka bumi, flora serta fauna di berbagai wilayah dipermukaan bumi.

3) Aspek manusia, yaitu aspek yang mempelajari aspek penduduk,perdagangan, dan pemerintahan di berbagai wilayah

      Faham determinis dipengaruhi pemikiran Darwin dengan teori evolusi biologi dalam perkembangan makhluk hidup. Sebagai contoh, Ratzel (jerman0 mengagap Negara sebagai organisasi hidup (makhluk hidup) yang dalam perkembangan memerlukan makanan, minuman dan ruang bagi kehidupan. Untuk memenuhi kehidupan suatu negara pada umumnya menguasai wilayah – wilayah lain, terutama wilayah yang lemah. Huntington berpendapat bahwa iklim wilayah sangat menentukan tingkat kemajuan social budaya penduduknya.

      Menurut kelompok posibilisme yang menetukan kemajuan suatu wilayah adalah tingkat kemapuan penduduk, sedangkan alam hanya memberikan kemungkinan – kemungkinan untuk diolah dn dimanfaatkan bagi kehidupan manusia.

Pengetahuan manusia menegnai Bumi, sesungguhnya telah lama mengalami perkembangan yang begitu pesat. Hal ini disebakan, planet bumi merupakan ruang tempat hidup manusia yang senatiasa berintraksi dalam memanfaatkan potebsi bumi dari lingkungan sekitarnya. Contohnya sewaktu kita menghirup udara (O2) dalam proses pernapasan. Disadari atau tidak kita telah melakukan interaksi dengan lingkungan begitu pula sebaliknya. Oksigen yang dikeluarkan oleh tumbuhan setiap hari kita hirup karbondioksida yang kita keluarkan akan diserap oleh tumbuhan sebagai sumber tenaga dalam pengolahan makanan bagi tumbuhan.

Selain itu, dalam kehidupan keseharian sangatlah mudah ditemukan berbagai ketampakan gejala di muka bumi, contohnya permukaan bumi ini tidak rata dan bervariasi tetapi ada bagian yang tinggi seperti datarin tinggi,bukit,gunung atau pegunungan serta bagian – bagian yang rendah seperti lembang, palung, atau ngarai sehingga dapat berbagai kawasan muka bumi yang berbeda karakteristiknya. Serta fenomena alam seperti suhu udara wilayah pantai panas sedangkan suhu dipegunungan dingin dan berbagai fenomena lain karena pada hakekatnya menuntun kita kea rah konsep – konsep geografi. 

Perkembangan Seksual dan Aseksual

Reproduksi terbagi menjadi 2, yaitu reproduksi secara seksual dan reproduksi secara aseksual. Reproduksi secara seksual yaitu dilakukan melalui perkawinan yang melibatkan 2 individu, seperti yang terjadi pada manusia dan hewan. Sedangkan reproduksi secara aseksual tidak melibatkan individu lain, karena tidak melalui perkawinan. Misalnya yang terjadi pada bakteri atau amoeba. Ia membelah selnya sendiri untuk mempertahankan jenisnya. Kemudian terjadi pada kebanyakan tumbuhan. Mereka bereproduksi secara tidak kawin.
Masing – masing dari cara reproduksi tersebut memiliki kelebihan dan kekurangan. Kelebihan dari reproduksi secara seksual, yaitu adanya komunikasi dalam proses reproduksinya itu sendiri, adanya bantuan dari pasangan dalam membentuk keturunannya hingga mendidik anaknya berdua. Itu yang terjadi pada manusia. Tidak seperti halnya pada tumbuhan yang tidak bisa melakukan hal serupa. Adapun kelemahan dari reproduksi secara seksual, yaitu keterkaitan yang erat antara 2 individu yang hendak bereproduksi ini dengan calon keturunannya ( faktor genetik ). Biasanya kekurangan yang terdapat pada orangtua, dapat terjadi dan diturunkan kepada anaknya. Misalnya si ibu kondisinya sehat jasmani dan rohani, namun si ayah mempunyai satu penyakit atau misalnya cacat fisik. Ada kemungkinan kekurangan yang terdapat pada ayahnya ini menurun kepada anaknya. Menurut saya itulah kelemahannya. Kemudian pada reproduksi secara aseksual dapat kita simpulkan sebagai kebalikan dari reproduksi seksual.
GEOGRAFI KEHIDUPAN
1.Faktor Lingkungan
Suatu faktor yang menentukan adanya perbedaan- perbedaan jenis-jenis makluk hidup yang tinggal di suatu tempatdi permukaan buni ini adalah lingkungan hidup dari tempat itu. Lingkungan hidup ini termasuk lingkungan abiotik, misalnya tanah, air, dan iklim di tempat itu.
2.Faktor Sejarah
Faktor sejarah yang di maksud disini adalah sejarah geologi. Dulu ( 200 juta tahun yang lalu hanya ada satu benua :kemudian benua itu retak dan bergeser pergeseran itu berlangsung secara lambat dan akhirnya terjadilah 5 benua. Jadi pergeseran dimulai pada zaman mesozoikum sampai awal cenozoikum hingga bentuknya yang sekarang. Sejarah geologi itu ikut menentukan geografi kehidupan di bumi baik ditinjau dari persamaan ,perbedaan makluk hidup.
3.Faktor Hambatan Penyebaran
Kita megetahui bahwa semua makluk hidup itu berkembang biak. Misalnya bagi makluk daratan, air merupakan hambatan sedangkan sebaliknya bagi makluk air, daratan merupakan hambatan. Daratan yang sempit juga dapat merupakan hambatan.
4.Geografi Tumbuhan
Tumbuhan memegang peranan penting dalam menentukan geografi makluk hidup ,karna ia merupakan titik awal dari kehidupan. Tumbuhan sangat peka terhadap lingkungan fisik, oleh karna itu dapat dengan mudah mengamati adanya perbedaan jenis tumbuhan pada daerah dengan iklim yang sama.
5.Goegrafi Hewan
Atas dasar faktor yang mempengaruhi variabilitas dan penyebaran terhadap makluk hidup yang sudah dijelaskan , maka dunia ini dapat dibagi menjadi 6 daerah.
a.Palaeartic ( eropa dan asia utara )
b.Ethiopian ( efrika dan semenanjung arab )
c.Oriental ( asia selatan dan Indonesia )
d.Australian ( Australian dan sekitarnya )
e.Neartic ( amerika utara dan Greenland )
f.Neotropical ( amerika selatan dan tengah )
B.Sejarah Perkembangan Manusia
Manusia adalah makluk hidup yang mempunyai derajat peling tinggi. Pada tahun 1856, di jerman secara kebetulan ditemukan fosil tengkorak manusia. Pada tahun 1871 Darwin menerbitkan buku yang berjudul the descent of man tentang adsal mulanya manusia.didalam klasifikasi, manusia sebagai homa sapiens termasuk ordo primata.
Persamaan cirri-ciri adalah sebagi berikut :
a.Mata frontal menghadap ke muka
b.Ibu jari pada tangkai depan dapat digerakkan kesegala jurusan
c.Letak kelenjar susu didada
d.Bentuk rahim simpleks.
Kaki manusia yang lebih panjang daripada lengannya merupakan suatu hal yang membedakannya dengan primate lainya. Kepala manusia terletak pada tulang belakang yang demikian rupa sehingga memungkinkan manusia untuk dapat melihat lurus kedepan jika berdiri tegak.
Penelitian lebih lanjut menunjukkan bahwa gorilla dan simpanse mempunyai hubungan kekerabatan yang erat dengan manusia.hanya terdapat sedikit perbedaan dalam hal susunan haemoglobin antara kedua jenis primata tersebut dengan manusia.
Hewan pertama dari ordo primate diduga telah ada kira- kira 75 juta tahun yang lalu. Makin tinggi tingkat perkembangan hewan primata, makin tangkas hewan itu menggunakan tangannya dan volume otak makin besar. Evolusi primate dapat diikuti dari tinggkatan yang paling primitive sampai manusia yang familia tupaiidae, lemuridae, pongidae, sampai homonidae.
C.Beberapa Penemuan Manusia Purba Atu Pra-Manusia
Pada tahun 1924, Raymond dart seorang ahli anatomi di afrika selatan telah menemukan fosil yang kemudian diberinama australopitbecus africanus. Bentuk fosil ini hamper menyerupai kepala simpanse muda, tetapi giginya menyerupai gigi manusia sekarang dan mingkin dapat berjalan tegak.
Seorang dokter belanda Eugene dubois pada tahun 1887 di daerah trinil ditepi Begawan solo menemukan fosil berupa rahang, beberapa gigi dan sebagian dari tulang tengkorak dan juga tulang paha.fosil ini diberi nama pithecanthropus erectus atau homa erectus.
Pada tahun 1929davidson black dan w.c. pei menemukan di [eking fosil manusia purba yang dinamakan sinantropus pekinensis. Volume otaknya antara 900 – 1.200 cc, telah menggunakan senjata dan alat yang terbuat dari tulang dan batu.

Di jerman ditemukan pula fosil tulang dari zaman paleistosin setingkat dengan pitecantropus dan sinantropus disebut hama heidelbergensis.kemudian ditimur tengah juga ditemukan fosil-fosil manusia dari zaman 100.000 – 300.000 tahun yang lalu.

Kehidupan di Bumi

Awal mulanya dunia ini hanya sebatas planet yang kosong dan lama kelamaan dunia ini penuh dengan makhluk – makhluk yang menempati bumi ini dan mulailah terjadi kehidupan di dunia ini. Sejarah kehidupan dibumi dapat diungkap melalui fosil. Fosil telah menjadi bukti yang paling kuat untuk menjelaskan tentang kejadian makroevolusi. Makroevolusi merupakan perubahan dalam skala besar diatas tingkatan spesies yang berlangsung dalam jangka waktu yang sangat lama. Kebanyakan fosil ditemukan tertanam dalam batuan sediment. Melalui prose alami yang panjang, sediment-sedimen dapat tersusun secara berlapis-lapis membentuk strata (tingkatan). Setiap lapisan strata, disebut catatan fosil berguna bagi ilmuwan untuk menjelaskan sejarah kehidupan dibumi. Studi kasus yang mempelajari catatan fosil disebut paleontology. Dibawah ini adalah beberapa teori asal mula kehidupan dibumi.

Bumi kita dahulu terbentuk dalam keadaan hangat dan pijar yang secara perlahan – lahan bumi mengadakan kondensasi atau lebih dingin sehingga pada suatu saat terbentuklah kerak atau kulit bumi. Bagian yang berbentuk cair membentuk samudera atau hidrosfer, sedangkan bagian yang berbentuk gas disebut atmosfer dan yang berbentuk padat disebut litosfer.

Lapisan bumi yang dihuni oleh berbagai makhluk hidup melangsungkan kehidupannya disebut biosfer. Dalam kehidupan makhluk hidup tersebut, terbentuk suatu sistem hubungan antara makhluk hidup dengan materi dan energi yang mengelilinginya.

Ciri – ciri sebuah benda hidup atau makhluk hidup ialah :

1.  Melakukan pertukaran zat atau metabolisme, yakni adanya zat yang masuk dan keluar.

2.  Tumbuh atau bertambah besar karena pertambahan dari dalam dan bergerak.

3.  Melakukan reproduksi atau berkembangbiak.

4.  Memiliki irabilitas atau kepekaan terhadap rangsangan dan memberikan reaksi terhadap rangsangan itu.

5.  Memiliki kemampuan mengadakan adaptasi terhadap lingkungan.

Secara perlahan-lahan bumi mengadakan kondensasi atau menjadi lebih dingin sehingga pada suatu saat terbentuklah kerak atau kulit bumi. Yang berbentuk cair membentuk samudra atau hidrosfer, yang berbentuk gas disebut atmosfer dan yang berbentuk padat disebut litosfer. Pada saat ini kulit bumi tersebut dihuni oleh berbagai jenis makhluk hidup yang beraneka ragam. Lapisan bumi yang dihuni oleh berbagai makhluk hidup itu kita sebut biosfer. 

Banyak terdapat teori maupun paham-paham yang dikemukakan oleh para ilmuan mengenai teori awal mula kehidupan di dunia. Namun semuanya belum dapat memberikan jawaban yang pasti. Sebenarnya sudah sejak zaman Yunani Kuno manusia berusaha memberikan jawaban terhadap awal mula kehidupan di muka bumi ini. Namun, jawaban itu umumnya hanya berupa dongeng atau mitos belaka. Berikut ini dikemukakan beberapa teori-teori awal mula makhluk hidup di dunia, sebagai bahan kajian kita untuk mengenal lebih jauh sejarah awal mula kehidupan di dunia.

Usia Bumi kurang lebih adalah 3000 juta tahun , namun hadirnya kehidupan diatas bumi barulah sekitar 2000 tahun, dan berwal dari mahluk yang sangat sederhana.
Hal itu diketahui berdasarkan penelitian dan analisis dengan menggunakan metode perbandingan zat radioaktif dengan zat hasil seluruhnya. Dengan metode itu pula diperkirakan bahwa bumi telah membentuk batuan sejak 5 ribu juta tahun yang lalu. Dari berbagai penelitian terdapat batuan yang berumur 3,5 juta tahun yang telah menunjukan tanda – tanda kehidupan atau fosil.

Teori Asal-usul Kehidupan di Bumi

Teori Kosmozoa

Teori ini menerangkan adanya kehidupan di bumi kita dengan mengandaikan bahwa kehidupan dibawa kemari dari tempat lain di alam semesta, boleh jadi tergabung dalam meteorit yang jatuh.

Teori Pfluger

Teori ini menyatakan bahwa bumi berasal dari suatu materi yang sangat panas, kemudian dari bahan itu mengandung karbon dan nitrogen terbentuk senyawa Cyanogen (CN). Senyawa tersebut dapat terjadi pada suhu yang sangat tinggi dan selanjutnya terbentuk zat protein pembentuk protoplasma yang akan menjadi makhluk hidup.

Teori Moore

Teori ini menyatakan bahwa makhluk hidup dapat muncul dari kondisi ysng cocok dari bahan anorganik pada saat bumi mengalami pendinginan melalui suatu proses yang kompleks dalam larutan yang labil. Bila fase keadaan kompleks itu tercapai akan muncullah hidup.

Teori Allen

Teori ini menyatakan bahwa pada saat keadaan fisis bumi ini seperti’ keadaan sekarang, beberapa reaksi terjadi yaitu energi yang datang dari sinar matahari diserap oleh zat besi yang lembab dan menimbulkan pengaturan atom dari materi-materi. Interaksi antara nitrogen, karbon, hidrogen, oksigen, dan sulfur dalam genangan air di muka bumi akan membentuk zat-zat yang difus yang akhirnya membentuk protoplasma benda hidup.

Teori Transendental

Teori ini merupakan jawaban secara religi bahwa benda hidup itu diciptakan oleh Super Nature atau Tuhan Yang Maha Kuasa di luar jangkauan sains.

Perubahan secara bertahap dari semua makhluk hidup itu, terjadi perlahan dan terus – menerus dan disebut dengan evolusi. Evolusi yang terjadi di bumi ini tidak berlangsung secara cepat tapi bertahun – tahun dan sampai sekarang kehidupan dibumi berlangsung Dibawah ini adalah beberapa Zaman asal mula kehidupan dibumi bumi :

1. Era arkea /archean (4600-2500 juta tahun)

Pada era arkean bumi terbentuk melalui proses evolusi biokimiawi yang selanjutnya proses tersebut menghasilkan sel pertama dan menghasilkann organisme pertama.

2. Era proteozoikum/proterozoic (2500-544 juta tahun)

Pada era ini bumi terbentuk melalui sel prokarya, lalu sel prokarya menghasilkan bakteri penghasil oksigen yg berguna bagi seluruh kehidupan manusia.Selain itu bumi juga terbentuk melelui sel eukaryota pertama yg mengahasilkan protista yg terbagi menjadi ;profita,protozoa,hewan overtabrata muncul.

3. Era Palezoikum/paleozoic (544-250 juta tahun)

Pada zaman ini muncul hewan hewan bertulang belakang seperti arthropoda, vertebrata. contoh : ikan, reptil dan fungi

4. Era Mesozoikum/mesozoic (250-60 juta tahun)

Pada zaman ini muncul hewan – hewan dinosaurus kecil lalu besar dan lama kelaman pada zaman ini semua hewan dinosaurus punah

5. Era senozoikum/cenozoic (65 juta tahun)

Pada zaman ini mulai muncul mamalia kecil dan tak lama muncul mamalia besar . dan pada eara ini muncul hewan primata seperti monyet ,karena monyet merupakan nenek moyang manusia yg disebut manusia purba lalu muncul manusia pertama dan muncul manusia modern.

Ruang Lingkup IPA

 1.    Alam Semesta

Pengertian alam semesta mencakup tentang mikrokosmos dan makrokosmos, mikrokosmos adalah benda-benda yang mempunyai ukuran yang sangat kecil, misalnya atom, electron, sel amuba. Sedang makrokosmos adalah benda-benda yang sangat besar, misalnya bintang, galaksi, planet.

Ada banyak teori tentang asal usul tata surya telah dikemukakan para ahli, diantaranya adalah sebagai berikut ini :

a.    Teori Nebula

Teori nebula pertama kali dikemukakan oleh Immanuel Kant(1724-1804) pada tahun 1775. Kemudian teori ini disempurnakan oleh Pierre Marquis de Laplace pada tahun 1796. Oleh karena itu, teori ini lebih dikenal dengan teori nebula Kant-Laplace. Pada tahap awal tata surya masih berupa kabut raksasa. Kabut ini terbentuk dari debu,es,dan gas yang disebut Nebula. Unsur gas sebagian besar berupa hidrogen. Karena gaya gravitasi yang dimilikinya, kabut itu menyusut dan berputar dengan arah tertentu. Akibatnya, suhu kabut memanas dan akhirnya menjadi bintang raksasa yang disebut matahari. Matahari raksasa terus menyusut dan perputarannya semakin cepat. Selanjutnya cincin-cincin gas dan es terlontar ke sekeliling matahari. Akibat gaya gravitasi, gas-gas tersebut memadat seiring dengan penurunan suhunya dan membentuk planet dalam. Dengan cara yang sama, planet luar juga terbentuk.

b.   Teori Planetisimal

Teori planetisimal pertama kali dikemukakan oleh Thomas C. Chamberlain dan Forest R. Moulton pada tahun 1900. Menurut teori ini, proses pembentukan tata surya dimulai ketika sebuah bintang melintasi ruang angkasa dengan sangat cepat dan dekat sekali dengan matahari. Daya tarik yang besar dari bintang menyebabkan massa gas terlempar dari matahari dan mulai mengorbit. Ketika massa gas menjadi dingin, bentuknya berubah menjadi cairan kemudian memadat dan menjadi planet termasuk bumi.

c.    Teori Pasang Surut Bintang

Teori pasang surut bintang pertama kali dikemukakan oleh Sir James Jean dan Herold Jaffries pada tahun 1918. Mereka berpendapat bahwa planet itu langsung terbentuk dari massa gas asli yang di tarik dari matahari oleh bintang yang lewat. Peristiwa itu terjadi ketika matahari nyaris bersinggungan dengan sebuah bintang.

d.   Teori Bintang Kembar (Awan Debu)

Teori bintang kembar awalnya dikemukakan oleh Fred Hoyle dan Hannes Alven (1915-2001) pada tahun 1956. Mereka mengemukakan bahwa pada mulanya matahari berputar cepat dengan piringan gas di sekelilingnya. Debu dan gas yang berputar berkumpul jadi satu. Partikel debu yang keras saling berbenturan, melekat, dan kemudian menjadi planet. Berbagai gas yang terdapat di tengah awan berkembang menjadi matahari.

e.    Teori Kondensasi (Kuiper)

Teori kondensasi mulanya dikemukakan oleh astronom Belanda yang bernama Gerard P. Kuiper (1905-1973) pada tahun 1950. Teori kondensasi menjelaskan bahwa tata surya terbentuk dari bola kabut raksasa yang berputar membentuk cakram raksasa.

  Teori Big Bang (Ledakan Besar)

Big Bang merupakan salah satu teori tentang awal pembentukan jagat raya. Teori ini menyatakan bahwa dahulu kala galaksi-galaksi pernah saling berdekatan dan berasal dari massa tunggal, kemudian dalam keadaan massa tunggal jagat raya menyimpan suhu dan energi sangat besar. Besarnya energi dan tingginya suhu tersebut menimbulkan ledakan besar yang menghancurkan massa tunggal sehingga terpisah menjadi serpihan-serpihan sebagai awal jagat raya.

f.     Teori Keadaan Tetap

Teori ini dipelopori oleh Fred Hoyle, Herman Bondi dan Thomas Gold. Teori ini menyatakan bahwa alam semesta ini dimanapun dan bilamanapun selalu sama. Teori ini ditunjang oleh kenyataan bahwa galaksi baru mempunyai jumlah yang sebanding dengan galaksi lama. Dengan demikian, teori ini secara ringkas mengatakan bahwa tiap-tiap galaksi terbentuk , tumbuh, menjadi tua, dan akhirnya mati. Jadi, teori ini beranggapan bahwa alam semesta tidak terhingga besarnya dan tidak terhingga tuanya.

g.    Teori Fowler

Galaksi berawal dari suatu kabut gas pijar dengan massa yang sangat besar. Kabut ini kemudian mengadakan kontraksi dan kondensasi sambil terus berputar pada sumbunya. Ada massa yang tertinggal, yakni pada bagian luar dari kabut pijar tadi. Massa itu juga mengadakan kontraksi dan kondensasi maka terbentuklah gumpalan gas pijar yaitu bintang-bintang. Bagi yang bermassa besar masih berupa kabut bintang. Dengan cara yang sama, bagian luar bintang yang tertinggal juga mengadakan kondensasi sehingga terbentuklah planet. Demikian juga bagian planet membentuk satelit bulan.

2.    Anggota Sistem Tata Surya

a.      Matahari / Bintang

Matahari adalah bintang induk Tata Surya dan merupakan komponen utama sistem Tata Surya ini. Bintang ini berukuran 332.830 massa bumi. Massa yang besar ini menyebabkan kepadatan inti yang cukup besar untuk bisa mendukung kesinambungan fusi nuklir dan menyemburkan sejumlah energi yang dahsyat. Kebanyakan energi ini dipancarkan ke luar angkasa dalam bentuk radiasi eletromagnetik, termasuk spektrum optik.

Matahari dikategorikan ke dalam bintang kerdil kuning (tipe GV) yang berukuran tengahan, tetapi nama ini bisa menyebabkan kesalahpahaman, karena dibandingkan dengan bintang-bintang yang ada di dalam galaksi Bima Sakti, Matahari termasuk cukup besar dan cemerlang

b.      Planet

Kata planet berasal dari bahasa Yunani yaitu planetai, yang berarti pengembara. Hal ini disebabkan kedudukan planet terhadap bintang tidaklah tetap. Planet adalah benda angkasa yang tidak mempunyai cahaya sendiri, berbentuk bulatan, dan beredar mengelilingi bintang (Matahari). Sebagian besar planet mempunyai pengiring atau pengikut yang disebut Satelit yang beredar mengelilingi planet.

Planet-planet dalam Tata Surya berbeda-beda dalam ukuran dan komposisi, terdiri:

Kelompok Planet Dalam: planet-planet yang dekat dengan matahari, ukuran relatif kecil, solid, rocky, massa jenis besar (Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars)

Kelompok Planet Luar: planet-planet yang jauh dari matahari, gas planets, terbentuk sebagian besar oleh H dan He (Jupiter, Saturnus, Uranus, dan Neptunus. Planet terluar, Pluto, berukuran kecil dan terdiri dari es)

Ada beberapa hal yang menjadi syarat bahwa benda langit merupakan sebuah planet diantaranya :

a.    Orbit plaet tersebut mengelilingi matahari.

b.    Memiliki massa yang cukup atau lebih besar dari 1020 kg agar dapat menghasilkan gravitasi sendiri, dengan bentuknya mendekati bulat.

c.    Orbitnya tidak memotong orbit planet lain. Planet - planet tersebut adalah Merkurius, Venus, Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus.

c.       Komet

Komet adalah badan Tata Surya kecil, biasanya hanya berukuran beberapa kilometer, dan terbuat dari es volatil. Badan-badan ini memiliki eksentrisitas orbit tinggi, secara umum perihelion-nya terletak di planet-planet bagian dalam dan letak aphelion-nya lebih jauh dari Pluto. Saat sebuah komet memasuki Tata Surya bagian dalam, dekatnya jarak dari Matahari menyebabkan permukaan esnya bersumblimasi dan berionisasi, yang menghasilkan koma, ekor gas dan debu panjang, yang sering dapat dilihat dengan mata telanjang.

Komet berperioda pendek memiliki kelangsungan orbit kurang dari dua ratus tahun. Sedangkan komet berperioda panjang memiliki orbit yang berlangsung ribuan tahun. Komet berperioda pendek dipercaya berasal dari Sabuk Kuiper, sedangkan komet berperioda panjang, seperti Hale-bopp, berasal dari Awan Oort. Banyak kelompok komet, seperti Kreutz Sungrazers, terbentuk dari pecahan sebuah induk tunggal. Sebagian komet berorbit hiperbolik mungking berasal dari luar Tata Surya, tetapi menentukan jalur orbitnya secara pasti sangatlah sulit. Komet tua yang bahan volatilesnya telah habis karena panas Matahari sering dikategorikan sebagai asteroid.

d.      Asteroid

Asteroid adalah benda angkasa yang berupa pecahan kecil-kecil dan bergerak mengelilingi matahari. Pecahan kecil-kecil itu berupa batu dengan bentuk yang tidak beraturan. Asteroid disebut juga planet kecil atau planetoid. Ahli astronomi memperkirakan ada jutaan asteroid di angkasa. Dari data yang ada, diperkirakan asteroid dengan diameter lebih dari 1 km berjumlah total antara 1,1 hingga 1,9 juta.

Asteroid menciptakan bidang orbit yang sangat luas. Orbitnya berada di antara orbit Mars dan Jupiter. Ahli astronomi menyebutnya sebagai sabuk asteroid. Namun pada kenyataannya, sebagian asteroid ada yang mengorbit di luar sabuk. Salah satu asteroid, Hidalgo, pernah berada pada posisi yang lebih dekat dengan Matahari dibandingkan Merkurius. Asteroid Hermes kadang mendekati orbit Bumi dengan jarak 320.000 km –jarak yang lebih dekat daripada jarak Bumi ke Bulan.

e.       Meteor

Meteor adalah benda langit yang masuk ke dalam wilayah atmosfer bumi yang mengakibatkan terjadinya gesekan permukaan meteor dengan udara dalam kecepatan tinggi. Akibat adanya gesekan yang yang cepat tersebut menimbulkan pijaran api dan cahaya yang dari kejauhan kita melihatnya seperti bintang jatuh.
Meteor adalah penampakan jalur jatuhnya meteoroid ke atmosfer bumi, lazim disebut sebagai bintang jatuh. Penampakan tersebut disebabkan oleh panas yang dihasilkan oleh tekanan ram pada saat meteoroid memasuki atmosfer. Meteor yang sangat terang, lebih terang daripada penampakan Planet Venus, dapat disebut sebagai bolide. Jika suatu meteoroid tidak habis terbakar dalam perjalanannya di atmosfer dan mencapai permukaan bumi, benda yang dihasilkan disebut meteorit. Meteor yang menabrak bumi atau objek lain dapat membentuk impact crater.

Selain meteor, kita juga perlu tahu Pengertian Meteorit, Meteorit adalah benda-benda di luar angkasa dengan kecepatan yang cepat. Jumlah meteorit di angkasa raya tidak terhitung karena sangat banyak dengan berbagai bentuk, jenis, bahan kandungan, warna, sifat dan sebagainya. Dan yang tidak kalah menarik terkait meteor adalah fenomena Hujan Meteor.

Hujan meteor adalah fenomena astronomi yang terjadi ketika sejumlah meteor terlihat bersinar pada langit malam. Meteor ini terjadi karena adanya serpihan benda luar angkasa yang dinamakan meteoroid, yang memasuki atmosfer Bumi dengan kecepatan tinggi. Ukuran meteor umumnya hanya sebesar sebutir pasir, dan hampir semuanya hancur sebelum mencapai permukaan Bumi. Serpihan yang mencapai permukaan Bumi disebut meteorit. Hujan meteor umumnya terjadi ketika Bumi melintasi dekat orbit sebuah komet dan melalui serpihannya.

f.       Materi Antar Planet

Medium antar planet terdiri dari debu dan gas. debu antar planet merupakan distribusi yang jarang dari mikrometeorit yang mengitari atata surya. Namun terdapat pula distribusi gas disekitar sistem tata surya. Fakta adanya gas antar planet datang dari penyelidikan luar angkasa dengan peralatan canggihnya mencatat gerakan atom dan partikel yang bergerak dengan cepat. Gas antar planet terdiri dari ion dan elektron yang dipancarkan matahari ke luar angkasa. Liran ini dikenal dengan sebutan angin solar.

3.    Bumi

Jari – jari bumi jika diukur dari garis khatulistiwa menuju pusat bumi, kira – kira sepanjang 6.378 km dan jika diukur dari pusat bumi menuju kutub utara dan kutub selatan kira – kira sepanjang 6.360 Km. Karena bumi tidak berbentuk bulat tegak, melainkan memiliki kedua kutub yang agak miring sehingga membentuk bola oval yang garis khatulistiwanya sedikit menonjol, pengukuran dilakukan dari garis katulistiwa dan pusat bumi. Permukaan bumi kira – kira sebesar 1 juta Km², dan beratnya lebih besar lagi, yaitu mencapai puluhan ribu kali lipat dari 597 ton.“Bumi adalah planet berlangit biru”. Ini adalah perkataan yang diucapkan oleh Gagarin, astronot pertama yang menaiki pesawat luar angkasa Vostok 1, setelah berhasil mengelilingi bumi sebanyak 1 kali putaran pada tanggal 12 april 1961. Bumi terlihat berwarna biru karena saat menerima pancaran dari sinar matahari, sinar akan mendapat pengaruh dari molekul atmosfer sehingga terpencar. Salah satunya yaitu sinar yang berwarna biru, mendapat pengaruh yang paling hebat dan kuat sehingga bumi terlihat berwarna biru.

Bumi terbentuk kira – kira 4,5 miliar tahun lalu. Dan permukaan bumi ,yaitu yang berupa kulit bumi,baru melewati 600 juta tahun lamanya. Masa terbentuknya kulit Bumi hingga saat ini kita sebut sebagai “Masa geologi” yang terbagi dalam beberapa masa:

1.    Massa Protozokium

Dimulai dari Bumi baru terbentuk sampai dengan 550 juta tahun lalu

2.    Masa Paleozoikum

Dimulai dari 550 juta tahun lalu sampai dengan 250 juta tahun lalu

3.    Masa mesozoikum

Dimulai dari 250 juta tahun lalu sampai dengan 65 juta tahun lalu

4.    Masa kenozoikum

Dimulai dari 65 juta tahun lalu sampai dengan sekarang

Bumi berputar mengelilingi matahari karena antara bumi dan Matahari memiliki gaya tarik–menarik. Gaya inilah yang membuat planet – planet lain juga berputar mengelilingi matahari, dan membuat satelit berputar mengelilingi planet. Kita menyebut gaya ini sebagai gaya gravitasi. Orang yang pertama kali menemukan gaya gravitasi adalah ilmuwan bernama Newton. Jika di sekitar matahari hanya ada bumi, maka gerak revolusi dan rotasi bumi akan berbentuk bulat. Namun karena bumi juga mendapatkan gaya gravitasi dari planet lain, pergerakan bumi menjadi bentuk oval.

4.    Lapisan Bumi dan Manfaatnya

Bumi telah terbentuk sekitar 4,6 milyar tahun yang lalu. Bumi merupakan planet dengan urutan ketiga dari sembilan planet yang dekat dengan matahari. Jarak bumi dengan matahari sekitar 150 juta km, berbentuk bulat dengan radius ± 6.370 km. Bumi merupakan satu-satunya planet yang dapat dihuni oleh berbagai jenis mahluk hidup. Permukaan bumi terdiri dari daratan dan lautan. Secara struktur, lapisan bumi dibagi menjadi tiga bagian, yaitu sebagai berikut :

1.         Kerak bumi (crush) merupakan kulit bumi bagian luar (permukaan bumi). Tebal lapisan kerak bumi mencapai 70 km dan merupakan lapisan batuan yang terdiri dari batu-batuan basa dan masam. Lapisan ini menjadi tempat tinggal bagi seluruh mahluk hidup. Suhu di bagian bawah kerak bumi mencapai 1.100^oC. Lapisan kerak bumi dan bagian di bawahnya hingga kedalaman 100 km dinamakan litosfer.

2.         Selimut atau selubung (mantle) merupakan lapisan yang terletak di bawah lapisan kerak bumi. Tabal selimut bumi mencapai 2.900 km dan merupakan lapisan batuan padat. Suhu di bagian bawah selimut bumi mencapai 3.000^oC.

3.         Inti bumi (core), yang terdiri dari material cair, dengan penyusun utama logam besi (90%), nikel (8%), dan lain-lain yang terdapat pada kedalaman 2900 – 5200 km. Lapisan ini dibedakan menjadi lapisan inti luar dan lapisan inti dalam. Lapisan inti luar tebalnya sekitar 2.000 km dan terdiri atas besi cair yang suhunya mencapai 2.200^oC. inti dalam merupakan pusat bumi berbentuk bola dengan diameter sekitar 2.700 km. Inti dalam ini terdiri dari nikel dan besi yang suhunya mencapai 4.500^oC.

            A.    Atmosfer

Atmosfer adalah lapisan udara yang menyelimuti bumi secara menyeluruh dengan ketebalan lebih dari 650 km. Gerakan udara dalam atmosfer terjadi terutama karena adanya pengaruh pemanasan sinar matahari serta perputaran bumi. Perputaran bumi ini akan mengakibatkan bergeraknya masa udara, sehingga terjadilah perbedaan tekanan udara di berbagai tempat di dalam atmosfer yang dapat menimbulkan arus angin.

Keberadaan atmosfer yang menyelimuti seluruh permukaan bumi memiliki arti yang sangat penting bagi kelangsungan hidup berbagai organisme di muka bumi. Fungsi atmosfer antara lain :

1. Mengurangi radiasi matahari yang sampai ke permukaan bumi pada siang hari dan hilangnya panas yang berlebihan pada malam hari. 
2. Mendistribusikan air ke berbagai wilayah permukaan bumi
3. Menyediakan okisgen dan karbon dioksida. 
4.  Sebagai penahan meteor yang akan jatuh ke bumi.

a.    Troposfer

Lapisan ini merupakan lapisan yang paling bawah, berada antara permukaan bumi sampai pada ketinggian 8 km pada posisi kutub dan 18 – 19 km pada daerah ekuator. Pada lapisan ini suhu udara akan menurun dengan bertambahnya ketinggian. Setiap kenaikan 100 meter temperaturnya turun turun 0,5^oC. Lapisan ini dianggap sebagai bagian atmosfer yang paling penting, karena berhubungan langsung dengan permukaan bumi yang merupakan habitat dari berbagai jenis mahluk hidup termasuk manusia, serta karena sebagain besar dinamika iklim berlangsung pada lapisan troposfer.

Troposfer terbagi lagi ke dalam empat lapisan, yaitu :

1.    Lapisan Udara Dasar

Tebal lapisan udara ini adalah 1 – 2 meter di atas permukaan bumi. Keadaan di dalam lapisan udara ini tergantung dari keadaan fisik muka bumi, dari jenis tanaman, ketinggian dari permukaan laut dan lainnya. Keadaan udara dalam lapisan inilah yang disebut sebagai iklim mikro, yang memperngaruhi kehidupan tanaman dan juga jasad hidup di dalam tanah.

2.    Lapisan Udara Bawah

Lapisan udara ini dinamakan juga lapisan-batasan planiter (planetaire grenslag, planetary boundary layer). Tebal lapisan ini 1 – 2 km. Di sini berlangsung berbagai perubahan suhu udara dan juga menentukan iklim.

3.    Lapisan Udara Adveksi (Gerakan Mendatar)

Lapisan ini disebut juga lapisan udara konveksi atau lapisan awan, yang tebalnya 2 – 8 km. Di dalam lapisan udara ini gerakan mendatar lebih besar daripada gerakan tegak. Hawa panas dan dingin yang beradu di sini mengakibatkan kondisi suhu yang berubah-ubah.

4.    Lapisan Udara Tropopouse

Merupakan lapisan transisi antara lapisan troposfer dan stratosfer terletak antara 8 – 12 km di atas permukaan laut (dpl). Pada lapisan ini terdapat derajat panas yang paling rendah, yakni antara – 46 o C sampai – 80o C pada musim panas dan antara – 57 o C sampai – 83 o C pada musim dingin. Suhu yang sangat rendah pada tropopouse inilah yang menyebabkan uap air tidak dapat menembus ke lapisan atmosfer yang lebih tinggi, karena uap air segera mengalami kondensasi sebelum mancapai tropopouse dan kemudian jatuh kembali ke bumi dalam bentuk cair (hujan) dan padat (salju, hujan es).

b.   Stratosfer

Merupakan bagian atmosfer yang berada di atas lapisan troposfer sampai pada ketinggian 50 – 60 km, atau lebih tepatnya lapisan ini terletak di antara lapisan troposfer dan ionosfer.

Ciri penting dari lapisan stratosfer adalah keberadaan lapisan ozon yang berguna untuk menyerap radiasi ultraviolet, sehingga sebagian besar tidak akan mencapai permukaan bumi.

c.       Mesosfer

Mesosfer terletak di atas stratosfer pada ketinggian 50 – 70 km. Suhu di lapisan ini akan menurun seiring dengan meningkatnya ketinggian. Suhunya mula-mula naik, tetapi kemudian turun dan mencapai -72 oC di ketinggian 75 km. Suhu terendah terukur pada ketinggian antara 80 – 100 km yang merupakan batas dengan lapisan atmosfer berikutnya, yakni lapisan mesosfer. Daerah transisi antara lapisan mesosfer dan termosfer disebut mesopouse dengan suhu terendah – 110o C .

d.      Termosfer

Berada di atas mesopouse dengan ketinggian sekitar 75 km sampai pada ketinggian sekitar 650 km. Pada lapisan ini, gas-gas akan terionisasi, oleh karenanya lapisan ini sering juda disebut lapisan ionosfer. Molekul oksigen akan terpecah menjadi oksegen atomik di sini. Proses pemecahan molekul oksigen dan gas-gas atmosfer lainnya akan menghasilkan panas, yang akan menyebabkan meningkatnya suhu pada lapisan ini. Suhu pada lapisan ini akan meningkat dengan meningkaknya ketinggian.

e.       Ekosfer atau atmosfer luar

Merupakan lapisan atmosfer yang paling tinggi. Pada lapisan ini, kandungan gas-gas atmosfer sangat rendah. Batas antara ekosfer (yang pada dasarnya juga adalah batas atmosfer) dengan angkasa luar tidak jelas. Daerah yang masih termasuk ekosfer adalah daerah yang masih dapat dipengaruhi daya gravitasi bumi. Garis imajiner yang membatasi ekosfer dengan angkasa luar disebut magnetopause.

Ozon adalah zat oksidan yang kuat, beracun, dan zat pembunuh jasad renik yang kuat juga. Ozon biasanya digunakan untuk mensterilkan air isi ulang, serta dapat juga digunakan untuk menghilangkan warna dan bau yang tidak enak pada air.

Ozon terbentuk secara alamiah di stratosfer. Pembentukan dan perusakan ozon di stratosfer merupakan mekanisme perlindungan bumi dari sinar UV dari matahari. Di troposfer ozon terbentuk melalui reaksi fotokimia pada berbagai zat pencemar udara.

5.      Teori Terbentuknya Bumi

1)   Teori Apungan benua (Wegener)

Semua daratan berasal dari satu benua besar yang disebut pangea. Asumsinya didasari oleh:

a.   Terdapat  kesamaan yang mencolok antara garis kontur pantai timur Benua Amerika Utara dan Selatan dengan garis kontur pantai barat Eropa dan Afrika.

b.    Bentangan-bentangan samudra dan benua-benua mengapung sendiri-sendiri.

c.    Batas Samudra Hindia semakin mendesak ke utara. Anak benua India semakin menyempit dan makin mendekati ke Benua Eurasia, sehingga menimbulkan lipatan Pegunungan Himalaya.

d.  Green land semakin mendekat ke Amerika Utara

2)   Teori Kontraksi

Bumi telah mengalami pendinginan dalam jangka waktu yang sangat lama. massa yang sangat panas bertemu dengan udara dingin membuatnya mengerut. Zat yang berbeda-beda menyebabkan pengerutan yang tidak sama antara 1 tempat dan tempat lain (James Dana dan Elie Baumant)

3)   Teori Laurasia-Gondwana

Muka bumi selalu mengalami perubahan atau perkembangan. Perubahan ini terus berlangsung hingga kini, ditunjukan dengan adanya pergeseran daratan (benua). Jika dirunut pada sejarah masa lalu, sebenarnya benua2 di muka bumi pernah berkumpul menyatu, menjadi sbuah benua besar (supercontinent) brnama Laurasia di utara, dan Gondwana di selatan. Kedua benua ini secara perlahan-lahan bergerak ke arah ekuator. Rotasi bumi membuat sebagian benua terakumulasi di daerah ekuator dan bumi barat. PAda perkembangannya, benua ini pecah dan memisah saling menjauh. Dan membentuk kondisi seperti sekarang ini (5 benua).(Eduard Suess)

4)   Teori lempeng tektonik

Teori ini adalah yang paling masuk akal dan diterima diseluruh dunia oleh ahli geologi. Kerak bumi dan lapisan litosfer mengapung diatas astenosfer, sehinga dianggap satu daerah yang saling berhubungan karena adanya aliran konveksi yang keluar di bagian tengah dasar samudra.

Metode Ilmiah

Pengertian Metode Ilmiah
Metode ilmiah  atau proses ilmiah merupakan proses keilmuan untuk memperoleh pengetahuan secara sistematis berdasarkan bukti fisis. Ilmuwan melakukan pengamatan serta membentuk hipotesis dalam usahanya untuk menjelaskan fenomena alam prediksi yang dibuat berdasarkan hipotesis tersebut kemudian diuji dengan melakukan eksperimen. Jika suatu hipotesis lolos uji berkali-kali, maka hipotesis tersebut dapat menjadi suatu teori ilmiah.
Penelitian ilmiah berfokus pada metode yang kokoh untuk mengidentifikasi permasalahan, mengumpulkan data, menganalisis data dan menarik kesimpulan yang valid. Penelitian ilmiah bersifat lebih obyektif karena tidak berdasarkan pada perasaan, pengalaman dan intuisi peneliti semata yang bersifat subyektif. Penelitian iliah melibatkan theory construction dan theory verification.konstruksi teori yang akan digunakan untuk mengembangkan suatu hipotesis yang relevan dengan struktur teorinya. Selanjutnya dengan menggunakan fakta, maka hipotesis tersebut diuji secara empiris.
Karakterisasi
Metode ilmiah bergantung pada karakterisasi yang cermat atas subjek investigasi. Dalam proses karakterisasi, ilmuwan mengidentifikasi sifat-sifat utama yang relevan yang dimiliki oleh subjek yang diteliti. Selain itu, proses ini juga dapat melibatkan proses penentuan (definisi) dan pengamatan-pengamatan yang dimaksud seringkali memerlukan pengukuran dan perhitungan yang cermat. Proses pengukuran dapat dilakukan terhadap objek yang tidak dapat diakses atau dimanipulasi seperti bintang atau populasi manusia. Hasil pengukuran secara ilmiah biasanya ditabulasikan dalam table. Digambarkan dalam bentuk grafik atau dipetakan dan diproses dengan penghitungan statistika seperti korelasi dan regresi.
Umumnya terdapat empat karakteristik penelitian ilmiah :
1.    Sistematik
Berarti suatu penelitian harus disusun dan dilaksanakan secara berurutan sesuai pola dan kaidah yang benar, dari yang mudah dan sederhana sampai yang kompleks.
2.    Logis
Suatu penelitian dikatakan benar bila dapat diterima akal dan berdasarkan fakta empirik. Pencarian kebenaran harus berlangsung menurut prosedur atau kaidah bekerjanya akal yaitu logika. Prosedur penalaran yang dipakai bias dengan prosedur induktif yaitu cara berpikir untuk menarik kesimpulan umum dari berbagai kasus individual (khusus), atau prosedur deduktif yaitu cara berpikir untuk menarik kesimpulan yang bersifat khusus dari pernyataan yang bersifat umum.
3.    Empirik
Artinya suatu penelitian yang didasarkan pada pengalaman sehari-hari, yang ditemukan atau melalui hasil coba-coba yang kemudian diangkat sebagai hasil penelitian. Landasan empirik ada tiga yaitu :
a)    Hal-hal empirik selalu memiliki persamaan dan perbedaan (ada penggolongan atau perbandingan satu sama lain).
b)    Hal-hal empirik selalu berubah-ubah sesuai dengan waktu.
c)    Hal-hal empirik tidak bisa secara kebetulan,melainkan ada penyebabnya.
4.    Replikatif
Artinya suatu penelitian yang pernah dilakukan harus di uji kembali oleh peneliti lain dan harus memberikan hasil yang sama bila dilakukan dengan metode, kriteria, dan kondisi yang sama. Agar bersifat replikatif, penyusunan definisi operasional variable menjadi langkah penting bagi seorang peneliti.
Langkah-Langkah metode ilmiah
Langkah-langkah yang terdapat pada metode ilmiah antara lain:

1. Memilih dan mendefinisikan masalah
2. Survey terhadap data yang tersedia
3. Memformulasikan hipotesa
4. Membangun kerangka analisa serta alat-alat dalam menguji hipotesa
5. Mengumpulkan data primer
6. Mengolah, menganalisa serta membuat interpretasi
7. Membuat generalisasi dan kesimpulan
8. Membuat laporan

Pelaksanaan metode ini meliputi enam tahap, yaitu :

1. Merumuskan masalah.
2. Mengumpulkan keterangan, yaitu segala informasi yang mengarah dan dekat pada pemecahan masalah. Sering juga disebut mengkaji teori atau kajian pustaka.
3. Menyusun hipotesis yang merupakan kesimpulan sementara yang berdasarkan data atau keterangan yang diperoleh selama observasi atau telaah pustaka.
4. Menguji hipotesis dengan melakukan percobaan atau penelitian.
5. Mengolah data (hasil) percobaan dengan menggunakan metode statistic untuk menghasilkan kesimpulan. Hasil penelitian dengan metode ini adalah data yang objektif, tidk dipengaruhi subyektifitas ilmuwan peneliti dan universal.
6. Menguji kesimpulan untuk meyakinkan kebenaran hipotesis melalui hasil percobaan dan perlu juga dilakukan uji ulang. Apabila hasil uji mendukung hipotesis, maka hipotesis itu bias menjadi kaidah (hukum) dan bahkan menjadi teori.

Matematika dan Ilmu Alamiah Dasar

1. Pendahuluan
                Ilmu Alamiah Dasar (IAD) merupakan salah satu komponen dari sejumlah Mata Kuliah Dasar Umum (MKDU) dan menjadi mata kuliah wajib di fakultas non-eksakta. Tujuan MKDU bertujuan mendidikkk para mahasiswa agar menjadi warga negara sarjana yang mempunyai kualifikasi, sebagai berikut: berjiwa Pancasila, sehingga segala keputusan dan tindakannya mencerminkan pengalaman nilai-nilai pancasila, memiliki integritas kepribadian, memiliki wawasan komprehensif dan pendekatan integral dalam sikap terhadap permasalahan kehidupan.
1.1 Pengertian dan ruang lingkup Ilmu Alamiah Dasar
                   Ilmu alamiah dasar (IAD) merupakan salah satu komponen dari sejumlah Mata Kuliah Dasar Umum (MKDU). IAD mempermasalahkan struktur dan berlangsungnya dunia alam, dimana manusia pun dianggap sebagai bagian dari alam itu sendiri. IAD bukanlah suatu ilmu tersendiri, melainkan merupakan kumpulan pengetahuan tentang konsep-konsep dasar dalam bidang ilmu pengetauan alam dan pengetahuan.  
Sumber: Sumber: Harmoni, Ati. 1992. Pengantar Ilmu Alamiah Dasar. Depok: Universitas Gunadarma.
1.2 Perkembangan Alam Pikiran Manusia
               Umumnya diakatakan bahwa manusia berbeda dengan binatang karena akal budinya yang dimilikinya. Akal bersumber pada otak dan budi bersumberpada jiwa.
a)      Manusia dapat berpikir, sehingga merupakan makhluk yang cerdas atau bijaksana (Homo sapiens)
b)      Manusia dapat membuat alat-alat dan memepergunakannya, sehingga disebut manuasia kerja ( Homo fabber)
c)      Manusia dapat berbicara (Homo languens)sehingga apa yang menjadi pemikiran dalam otaknya dapat disampaikan  melalui bahasa kepada manusia lain
d)     Manusia dapat hidup bermasyarakat (Homo socius)
e)      Manusia dapat mengadakan usaha atas dasar perhitungan ekonomi (Homo aeconomicus)
f)       Manusia menyadari adanya kekuatan gaiib yang memiliki kemampuan yang lebih hebat dari manusia, sehingga menjadi manusia berkepercayaan atau beragama (Homo religieus).
Dengan akal budi yang dimilikinya,, pada manusia timbul rasa ingin tahu yang selalu berkembang. Rasa inign tahu itu tidak pernah dapat dipuaskan. Dalam benaknya manusia selalu bertanya karena keingintahuannya : apa sesungguhnya (know what), bagaimana sesuatu terjadi (knowo how), dan mengapa demikian (know why) tentang benda dan peristiwa yang mendorong manusia duntuk memahami dan menjelaskan gejala-gejala alam , baik alam besar (makrokosomos)maupun alam kecil (mikrokosmos), serta berusaha memecahkana masalah yang dihadapi, sehingga akhirnya mausia dapat menyimpulkan pengetauan.
Rasa ingin tahu yang terus menerus berkembang dan seolah-olah tanpa batas itu menimbulkan pemberdaharaan pengetahuan pada manusia. Dengan meningkatnya kemampuan mengingat dan berpikir, manusia dapat mendayaguanakan pengetahuan terdahulu dan kemudian menggabungkan dengan pengetahuan yang baru sehingga menghasilkan pengetahuan yang lebih baru lagi.
Sumber: Harmoni, Ati. 1992. Pengantar Ilmu Alamiah Dasar. Depok: Universitas Gunadarma.
1.3 Mitos, Penalaran dan cara memperoleh pengetahuan
     Untuk menjawab keingintahuan tentang alam, manusia menciptakan mitos. Mitos merupakan cerita yang dibuat-buat atau dongeng yang pada umumnya menyangkut tokoh kuno, seperti dewa atau manusia perkasa, yang ada kaitannya dengan apa yang terdapat di alam.
Dalam mitos sebenarnya manusia berusaha dengan sungguh-sungguhnyadan dengan imajinasinya menerangkan gejala alam yang ada, namun belum tepat karena kurangnya pengetahuan, sehingga orang mengaitkannya dengan seorang tokoh atau dewa.
Kegiatan untuk memperoleh dan menemukan pengetahuan yang benar disebut berpikir,sedangkan proses berpikir dalam menarik kesimpulan yang benar disebut penalaran.
Dalam beberapa cara untuk memperoleh kesimpulan atau pengetahuan yang tidak berdasarkan penalaran:
a)      Prasangka, pengambilan kesimpulan berdasarkan perasaan.
b)      Intuisi, kegiatan berpikir yang tidak analistis, tidak berdasarkan pola berpikir tertentu. Pandangan batiniah yang serta merta tembus mengenai suatu peristiwa atau kebenaran, tanpa penurutan pikiran.
c)      Coba-ralat atau trial and error, suatu cara untuk memperoleh pengetahuan coba-coba atau untung-untung.

1.3.1 Pengertian mitos, legenda dan cerita rakyat
Secara garis besar dapat dibedakan 3 macam mitos, yaitu mitos sebenarnya, cerita rakyat, dan legenda. Dalam mitos sebenarnya manusia berusaha dengan sungguh-sungguhnyadan dengan imajinasinya menerangkan gejala alam yang ada, namun belum tepat karena kurangnya pengetahuan, sehingga orang mengaitkannya dengan seorang tokoh atau dewa.
Mitos yang merupakan cerita rakyat adalah usaha manusia mengisahkan peristiwa penting yang menyangkut kehidupan masyarakat, biasanya juga disampaikan dari mulut ke mulut sehingga sulit diperiksa kebenarannya.
Dalam mitos sebagai legenda, dikemukakan tentang seorang tokoh yang dikaitkan dengan terjadinya suatu daerah.

1.3.2 Contoh mitos, legenda, dan cerita rakyat
Contoh dari mitos: Nyi Roro Kidul.
Contoh dari legenda:, Tangkuban Perahu dan Candi Borobudur
Cerita rakyat: Danau Toba dan Si Pitung
1.3.3 bagaimana cara manusia memperoleh pengetahuan
Rasa ingin tahu yang terus menerus berkembang dan seolah-olah tanpa batas itu menimbulkan pemberdaharaan pengetahuan pada manusia. Dengan meningkatnya kemampuan mengingat dan berpikir, manusia dapat mendayaguanakan pengetahuan terdahulu dan kemudian menggabungkan dengan pengetahuan yang baru sehingga menghasilkan pengetahuan yang lebih baru lagi.
Sumber: Harmoni, Ati. 1992. Pengantar Ilmu Alamiah Dasar. Depok: Universitas Gunadarma.
Pada awalnya mereka memperoleh pengetahuan dari orang tua, lingkungan maupun media massa, setelah itu mereka mengerti, memahami pengetahuan, lalu kemuadian mereka menginterpretasi kan pengetahuan mereka yang sudah mereka olah menjadi sesuatu pengetahuan yang baru.
1.3.4 bagaimana manusia begitu mudah menerima mitos karena akibat keterbatasan penalaran dan keingintahuannya untuk sementara dapat terjawab

            Pada zaman dahulu manusia dapat menerima mitos dengan mudah karena akibat keterbatasan penalaran. Dalam mitos sebenarnya manusi berusaha dengan sungguh-sungguh dan dengan imajinasinya menerangkan gejala alam yang ada, sehingga orang mengaitkan dengan seorang tokoh atau dewa.