Hukum Kedua Termodinamika; kemusnahan semesta

Hukum Kedua Termodinamika menyatakan bahwa pada kondisi normal semua sistem yang dibiarkan tanpa gangguan cenderung menjadi tak teratur, terurai, rusak sejalan dengan waktu. Akhir seperti ini mutlak akan di alami semua makhluk hidup dan proses ini tidak dapat dibalikan. Hukum ini juga dikenal sebagai “Hukum Entropi”. Entropi adalah selang ketidakteraturan dalam suatu sistem. Entropi sistem meningkat ketika suatu keadaan yang teratur, tersusun dan terencana menjadi lebih tidak teratur, tersebar dan tidak terencana. Semakin tidak teratur semakin tinggi pula entropinya. Hukum entropi menyatakan bahwa seluruh alam semesta bergerak menuju keadaan yang semakin tidak teratur, tidak terencana dan tidak terorganisir.
Berdasarkan Hukum Kedua Termodinamika ini, sains menetapkan dengan jelas bahwa alam semesta ini tidak mungkin bersifat abadi. Ada perpindahan energi panas yang terus menerus dari benda-benda yang panas menuju benda-benda yang dingin, serta tidak mungkin terjadi hal yang sebaliknya dengan kekuatan apapun, di mana energi panas berbalik arah dari benda-benda yang dingin menuju benda-benda yang panas.
Hal tersebut berarti bahwa alam semesta berjalan menuju suatu tingkatan yang memiliki panas sama pada seluruh benda dan meratalah seluruh sumber kekuatan yang ada. Pada saat itu, tidak ada proses kimiawi atau fisika serta tidak ada pula jejak-jejak kehidupan itu sendiri di alam semesta ini.
Ketika kehidupan telah berlalu atau masih berlangsung, proses kimiawi dan fisika itu masih berlangsung di jalurnya. Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa alam semesta ini tidak mungkin bersifat abadi. Karena kalau ia abadi, maka hilanglah seluruh kekuatannya sejak dahulu kala dan berhentilah seluruh proses kreatif yang berlangsung di dalamnya.
Apa yang disampaikan sains tidak terbatas pada suatu ketetapan bahwa alam semesta ini memiliki permulaan. Namun ia telah menetapkan sesuatu yang melampauinya bahwa ia tercipta secara sekaligus sejak kurang lebih 18 milyar tahun yang lalu. Kenyataannya bahwa alam semesta masih menjalankan proses perkembangannya secara terus menerus dan dimulai dari pusat pertumbuhan. Oleh sebab itu seseorang yang mempercayai hasil-hasil sains harus percaya pula terhadap konsep penciptaan. Konsep itu tunduk kepada hukum alam [sunnatullah], karena hukum-hukum tersebut merupakan akibat dari konsep penciptaan.
Konsekuensi logisnya manusia harus menerima konsep tentang pencipta yang telah menentukan hukum alam semesta, karena hukum itu sendiri adalah ciptaanNya, sehingga tidak mungkin ada benda ciptaan tanpa ada penciptanya, yaitu Tuhan. Allah Swt telah menciptakan materi di alam semesta beserta berbagai hukum yang menguasainya, bahkan Dia-lah yang menjalankan seluruh hukum tersebut demi keberlanjutan proses penciptaan melalui jalur evolutif-teleologis.
Dewasa ini kebanyakan ahli kosmologi dan ahli astronomi kembali ke teori bahwa sebenarnya memang ada penciptaan, sekitar delapan belas milyar tahun yang lalu, ketika jagad raya fisik meledak menjadi eksistensi dalam sebuah letusan mengagumkan yang secara populer dikenal sebagai “dentuman besar” [big bang] yang dijelaskan Hubble. Ada banyak rangkaian bukti untuk mendukung teori yang menarik ini. Apakah orang-orang menerima seluruh detail-detailnya atau tidak, hipotesis yang mendasar [bahwa ada jenis penciptaan tertentu] dari sudut pandang ilmiah tampaknya memang mendesak. Alasan itu bersumber langsung dari bangunan besar bukti ilmiah yang diliputi oleh hukum fisika yang dikenal paling universal [hukum kedua termodinamika]. Dalam pengertian luasnya, hukum ini menyatakan bahwa setiap hari jagad raya menjadi semakin kacau. Ada sejenis turunan yang gradual tetapi juga pasti menuju chaos.
Para ahli fisika telah menemukan rumusan matematis yang disebut entropi untuk mengkuantifikasi kekacauan, dan banyak eksperimen yang cermat membuktikan bahwa entropi total dalam sebuah sistem tidak pernah berkurang. Jika sistem itu diisolasikan dari keadaan sekitarnya, perubahan-perubahan apapun yang terjadi di dalamnya dengan tanpa belas kasihan akan menggeser entropi sampai ia tidak dapat bergerak lebih tinggi. Setelah itu tidak akan ada lagi perubahan lebih jauh: sistem akan mencapai kondisi keseimbangan termodinamika. Sebuah kotak yang berisikan campuran bahan kimia memberikan sebuah contoh yang baik. Bahan-bahan kimia itu akan bereaksi, panas tertentu mungkin dihasilkan, zat-zat yang berupa unsur pokok akan menggantikan bangun molekulnya dan seterusnya. Seluruh perubahan-perubahan ini menambah entropi di dalam kotak itu. Pada akhirnya, muatan-muatan menjadi tenang pada temperatur yang seragam dan bentuk kimia finalnya dan tidak ada sesuatu yang terjadi lebih lanjut. Untuk mengembalikan muatan-muatan tersebut ke kondisi awalnya bukan mustahil, tetapi itu berarti membuka kotak dan mengembangkan energi dan bahan-bahan untuk membalik perubahan-perubahan yang telah terjadi. Manipulasi ini akan menghasilkan lebih banyak entropi dari yang secukupnya untuk mengimbangi reduksi entropi di dalam kotak.
Jika jagad raya memiliki stok tatanan yang terbatas, dan sedang berubah dengan tanpa dapat dikembalikan menuju kekacauan, dua pengaruh yang sangat dalam berlanjut secara langsung. Pertama bahwa jagad raya pada akhirnya akan mati, bergelimang sebagaimana adanya, dalam entropi yang dimilikinya sendiri. Inilah yang dikenal dikalangan ahli fisika sebagai “kematian panas” jagad raya [the “heat death” of the universe]. Kedua adalah bahwa jagad raya tidak dapat eksis untuk selama-lamanya, kecuali jika ia telah mencapai kondisi akhir keseimbangannya pada waktu tak terhingga di masa lampau. Kesimpulannya: jagad raya [beserta kandungan di dalamnya, energi, materi, dan sebagainya] tidak senantiasa eksis [tidak kekal].
*********
Pendekatan rasionalistik dalam menganalisis berbagai fenomena alam tidak selamanya memadai. Pelajaran dan hikmah terkandung dalam ayat kauniah bertebaran dari ujung Timur sampai Barat. Sebagai salah satu ayat kauniah, hukum termodinamika memegang peranan penting sebagai poros akhir pembenaran deterministik tentang akhir alam semesta. Hukum kedua, meskipun pada awalnya diterapkan pada sistem tertutup dapat meramalkan limit hilangnya panas bintang-bintang. Tanpa sistem konservasi panas yang memadai lama kelamaan tatanan semesta akan mengalami kedinginan kian menyusut. Seakan ini sudah terjadi, manusia dengan segala kelebihan rasionalitasnya tidak berdaya. Bukankah hal demikian secara tidak langsung diakibatkan oleh manusia sendiri? Bukankah tangan-tangan manusia sendiri yang mengekploitasi alam sesuai dengan kehendaknya? Hal ini menunjukkan kelemahan segala potensi yang dimiliki manusia. Oleh sebab itulah selain pendekatan rasionalistik, pendekatan teologis keimanan mesti memainkan peranan. Dalam segala aspek sudah semestinya pelajaran dan hikmah ayat kauniah dapat mempertebal keimanan. Ayat kauniah hukum termodinamika dapat menjadi modal tambahan bagi terbentuknya keimanan yang utuh yang semula memandang sepelenya ayat tersebut. Allah Swt menegaskan:
“Dan rahasia langit dan bumi adalah kepunyaan Allah semata; dan kejadian Kiamat itu datangnya seperti kedipan mata” (QS. An-Nahl: 77).
Hukum kedua termodinamika memang secara tidak langsung meramalkan terjadinya ‘kiamat’. Tetapi harus diingat adalah hukum ini meramalkan beberapa tahun ke depan kejadiannya dari hasil pengamatan terhadap fenomena panas dalam suatu sistem tertutup. Apabila dibalik, dalam arti apabila sistem dapat melakukan konservasi panas maka ‘kiamat’ tidak akan terjadi. Apabila kerja yang dilakukan sistem tidak menghilangkan atau kehilangan panas, maka kembali pada konsideran diktum hukum pertama termodinamika, semuanya akan kekal. Inilah salah satu metode dialektis yang dikembangkan materialisme positivistik. Secara tidak langsung mereka mengingkari adanya suatu kekuatan dibalik fenomena empirik yang bersifat transendental-adi kodrati.
Dalam beberapa kalamNya, Allah Swt mengisyaratkan berbagai ragam fenomena ilmiah semesta sebagai hasil kreasi yang telah sedemikian rupa mengatur menuju kesempurnaan. Karena Dia memang Maha Sempurna. Dengan sifat KehendakNya begitu mudah alam semesta dicipta dan diatur. Begitu pula mudahnya bagi Dia mengadakan yang tiada dan meniadakan yang ada. Allah Swt berfirman:
“Dan apabila samudera menjadi meluap” (QS. Al Infithar: 3)
“Apabila bumi digoncangkan dengan goncangannya”
”Maka apabila sangkakala ditiup sekali tiup, dan bumi serta gunung-gunung diangkat dan dibenturkan sekali bentur, maka datanglah kejadian yang dahsyat, dan terbelahlah langit karena ketika itu ia lemah”(QS. Al Haqqah:13-16).
Maha benar Allah dengan segala firmanNya. Argumentasi saintisme serta nalar logika secara umum menekankan terjadinya proses dalam menganalisis suatu fenomena sebelum menarik kesimpulan. Berbeda dengan hal itu, Allah Swt itu proses sekaligus pencipta proses sendiri.
Hukum kedua termodinamika memprediksikan struktur tatanan alam semesta menuju kepada sistem kekacauan (chaos). Energi yang dilepaskan sistem akan berakibat entropi bertambah, maka akhirnya keseimbangan sistem berubah menjadi ketidakteraturan. Implikasi ini dihasilkan manakala manusia memandang suatu sistem secara mekanis. Dalam hal ini, sistem (baik sistem organisasi hidup maupun tidak hidup) dipandang tak ubahnya seperti sebuah mesin yang berada di ‘luar sana’. Sistem berada dalam dunianya sendiri, di luar dunia manusia. Inilah salah satu sintesa hasil ‘perselingkuhan’ empirisisme, positivisme, dan materialisme yang banyak menimbulkan krisis multi dimensi seperti terjadi akhir-akhir ini.
Capra (Husain Heryanto, 2003:7) menyebutkan bahwa krisis yang terjadi bermula dari krisis persepsi. Manusia memandang sistem alam dengan sudut pandang sebagai lawan yang harus ditaklukkan demi memenuhi motif kebutuhan hidup. Sadar ataupun tidak, kerusakan sistem yang satu akan mengganggu keseimbangan sistem secara keseluruhan. Persepsi yang bersifat analitis-reduksionis, mekanistik, dan linier akan memilah-milah, mengisolasi, dan mendistorsi keanekaragaman dan dinamika realitas sistem. Akibatnya, realitas sistem yang kaya, plural, dan saling terkait satu sama lainnya tidak mampu dipersepsi dan digambarkan secara holistik.

Keteraturan dan Ketidakteraturan
Hukum Kedua Termodinamika berlaku untuk sistem tertutup tidak menjangkau “sistem terbuka”. Seperti makhluk hidup di bumi sebagai sebuah keteraturan yang begitu kompleks. Pemunculan spontan bentuk-bentuk keteraturan kompleks itu seolah merupakan suatu pelanggaran terhadap hukum kedua termodinamika. Sistem terbuka merupakan suatu sistem termodinamis dimana materi dan energi dapat keluar masuk. Evolusionis menyatakan bahwa bumi adalah sistem terbuka. Bumi terus menerima energi dari matahari, sehingga hukum entropi tidak berlaku pada bumi secara keseluruhan; dan makhluk hidup yang kompleks dan teratur dapat terbentuk dari struktur mati yang sederhana dan tidak teratur. Namun ada penyimpangan nyata dalam pernyataan ini. Fakta bahwa sistem memperoleh aliran energi tidaklah cukup untuk menjadikan sistem ini teratur. Diperlukan mekanisme khusus untuk membuat energi berfungsi (Harun Yahya, 2000:11)
Aliran energi matahari ke bumi tidak dapat menciptakan keteraturan dengan sendirinya. Setinggi apapun suhunya, asam-asam amino tidak akan membentuk ikatan dengan urutan teratur. Energi saja tidak cukup untuk pembentukan struktur lebih kompleks dan teratur, seperti asam amino membentuk protein atau protein membentuk struktur terorganisir yang lebih kompleks pada organel-organel sel. Sumber nyata dan penting dari keteraturan pada semua tingkat adalah rancangan sadar, dengan kata lain, penciptaan.
Adanya pelanggaran hukum kedua termodinamika menandakan terjadinya pertentangan antara hukum kedua termodinamik dengan evolusi. Dimana evolusi kehidupan adalah proses menuju situasi makin teratur dan makin kompleks, sedangkan hukum kedua termodinamika bahwa alam semesta ini akan melahirkan kekacauan. Hal ini melatar belakangi lahirnya termodinamika nonlinier untuk menggambarkan fenomena pengaturan diri dalam sistem terbuka yang jauh dari kesetimbangan yang dikenal dengan “dissipative stuctures’.
Deskripsi sistem-sistem yang mampu mengatur-diri sendiri secara detail dikemukakan oleh Ilya Prigogine, seorang fisikawan-kimiawan kelahiran Rusia. Ia memperoleh Hadiah Nobel pada tahun 1977 atas karyanya tentang “Dissipative Structures” di bidang termodinamika pada sistem nonequilibrium. Menurutnya keteraturan justru muncul dari ketidakteraturan; bahwa kehidupan justru lahir dari entropi (Husain Heryanto, 2003:114). Ia mengingatkan bahwa termodinamika klasik hanya berlaku untuk sistem tertutup karena tidak ada pertukaran energi dengan lingkungan. Sementara itu, sistem-sistem hidup (living systems) selalu terbuka dengan lingkungannya. Hal ini berimplikasi pada kesimpulan bahwa organisme tidak dapat diperlakukan seperti mesin; organisme merupakan sistem terbuka yang secara terus menerus bekerja jauh dari kesetimbangan.
Yang perlu untuk dicermati adalah pernyataan bahwa “keteraturan” yang dihasilkan merupakan bukti bahwa “materi dapat mengorganisir diri sendiri. Konsep “pengorganisasian mandiri oleh materi” menjadi sangat populer dikalangan evolusion dan materialis. Mereka bersikap bahwa seolah-olah telah menemukan asal-usul materialitis bagi kompleksitas kehidupan dan solusi materialistis bagi asal-usul kehidupan. Argumen tersebut mengacaukan dua konsep berbeda, yaitu “pengorganisasian mandiri’ (self-organization) dan “pengaturan diri” (self-ordering).
Hal ini dapat dijelaskan seperti contoh berikut: sebuah pantai dengan campuran berbagai jenis batuan. Ada batu-batu besar, kecil dan sangat kecil. Jika sebuah ombak besar menerpa pantai, mungkin muncul “keteraturan” di antara batu-batu tersebut. Air akan menggeser batu-batu dengan berat sama pada posisi yang sama. Ketika ombak surut, batu-batu tesebut mungkin tersusun dari yang tekecil hingga yang terbesar ke arah laut. Ini merupakan proses “pengaturan mandiri”: pantai adalah sistem terbuka dan aliran energi (ombak) dapat menyebabkan suatu “keteraturan”. Namun ingat bahwa proses yang sama tidak dapat (“mengorganisir diri”) membentuk istana pasir di pantai. Jika kita melihat istana pasir, kita yakin bahwa seseorang telah membuatnya. Perbedaan keduanya bahwa istana pasir mengandung kompleksitas yang unik, sedangkan batu-batu yang “teratur” hanya memiliki keteraturan saja.
Atau contoh lain jika angin berhembus ke dalam sebuah kamar penuh debu. Sebelum angin mengalir, debu-debu mungkin tersebar di sekitar kamar. Ketika angin berhembus, debu-debu bisa jadi terkumpul di sudut ruangan. Ini adalah “pengaturan mandiri”. Namun debu tidak pernah “mengorganisir diri” dan menciptakan gambar manusia pada lantai kamar tersebut.
Bagi materialisme (terutama para evolusionis), berargumen bahwa materi memiliki kecenderungan untuk mengorganisir diri, lalu memberikan contoh-contoh pengaturan mandiri dan selanjutnya mengacaukan kedua konsep tersebut. Prigogine sendiri memberikan contoh-contoh pengaturan mandiri molekul karena aliran energi. Ilmuwan Amerika, Thaxton, Bradley dan Olsen, menerangkan fakta ini dalam buku mereka, The Mistery of life’s Origin, sebagai berikut:
… Pada masing-masing kasus, gerakan acak molekul dalam cairan secara spontan digantikan oleh perilaku yang sangat teratur. Prigogine, eigen dan lainnya mengangap bahwa pengorganisasian mandiri serupa merupakan sifat intrinsik dalam kimia organik, dan menjadi penyebab terbentuknya makromolekul kompleks yang penting bagi sistem kehidupan. Akan tetapi, analogi seperti itu tidak relevan dengan pertanyaan asal-usul kehidupan. Alasan utamanya adalah kegagalan mereka dalam membedakan antara keteraturan dan kompleksitas…. keteraturan tidak dapat menyimpan informasi yang sangat besar yang diperlukan sistem kehidupan. Bukan struktur teratur yang diperlukan, namun struktur yang sangat tidak teratur tetapi spesifik. Ini adalah kesalahan serius dalam analogi yang diajukan. Tidak ada hubungan nyata antara pengturan spontan yang terjadi karena aliran energi ke dalam sistem, dengan kerja yang diperlukan untuk membentuk makromolekul sarat-informasi seperti DNA dan protein (Harun Yahya:113).
Bahkan Prigogine sendiri harus menerima bahwa argumennya tidak berlaku bagi asal-usul kehidupan. Dia mengatakan bahwa Masalah keteraturan biologis transisi dari aktivitas molekuler ke keteraturan supermolekuler dalam sel. Hal ini belum terpecahkan sama sekali.
Sampai disini terlihat bahwa konsep Prigogine adalah tentang keteraturan mandiri (self-ordering) bukan pengorganisasian mandiri (self-organization), sebagaimana yang diyakini oleh kalangan materialis bahwa materi dapat mengorganisir diri sendiri.
Dalam teori Prigogine, hukum kedua termodinamika masih tetap valid, tapi hubungan antara keteraturan dan ketidakteraturan dilihat dalam pandangan yang baru. Definisi-definisi klasik tentang entropi dan keteraturan pertama kali diperkenalkan di abad ke-19 oleh Rudolf Clausius untuk mengukur pelepasan energi menjadi panas dan friksi. Clausius mendefinisikan entropi yang muncul dalam proses termal sebagai energi yang dihamburkan dan dipisah-pisahkan oleh temperatur pada saat proses itu berlangsung. Menurut hukum kedua termodinamika, entropi itu terus meningkat seiring dengan berlanjutnya proses termal; energi yang dilepaskan tidak pernah dapat dikembalikan.
Menurut Boltzmann (Capra, 2001:272), hukum kedua termodinamika berarti bahwa sistem tertutup apapun cenderung menuju keadaan probabilitas maksimum yang merupakan suatu keadaan ketidakteraturan maksimum. Secara matematis keadaan ini dapat didefinisikan sebagai keadaan entropi maksimal dalam keseimbangan termal. Sekali keseimbangan telah tercapai, sistem itu tidak mungkin bergerak melampauinya. Ada kalanya gerakan acak molekul akan menghasilkan keadaan-keadaan yang berbeda, tetapi ini akan mendekati keseimbangan dan akan berlangsung hanya untuk periode waktu yang singkat.
Menurut Prigogine (Capra, 2001:273), struktur-struktur dissipatif adalah pulau-pulau keteraturan di lautan ketidakteraturan, yang mempertahankan bahkan meningkatkan keteraturannya dengan mengakibatkan ketidakteraturan yang lebih besar dalam lingkungannya. Persepsi baru mengenai keteraturan dan ketidakteraturan ini menyajikan pembalikan dari pandangan-pandangan ilmiah tradisional. Menurut pandangan klasik, keteraturan dihubungkan dengan keseimbangan. Misalnya terdapat dalam kristal dan struktur-struktur statis lainnya. Sedangkan ketidakteraturan dihubungkan dengan situasi-situasi nonequilibrium seperti turbulensi.
Dalam doktrin persepsi baru dipelajari bahwa sistem nonequilibrium adalah sumber keteraturan. Aliran-aliran air dan udara yang bergolak, meskipun tampak kacau, sebenarnya betul-betul sangat teratur, memperagakan pola-pola kompleks pusaran dan terus-menerus terbagi-bagi dalam skala yang semakin kecil. Dalam sistem-sistem hidup, keteraturan yang muncul dari ketidakseimbangan tampak jauh lebih nyata, yang tampak dalam keberagaman, keindahan segenap kehidupan di sekeliling manusia. Melalui dunia hidup, kekacauan ditranformasikan menjadi keteraturan.
Sistem yang diteliti oleh Prigogine bukanlah sistem hidup, melainkan sistem-sistem kimia tertentu. Sistem-sistem kimia yang ditelitinya berperilaku seperti sistem hidup. Sistem-sistem kimia itu memiliki kemampuan pengaturan diri sebagaimana pada sistem hidup. Ia menyebut sistem-sistem ini dengan “struktur-struktur disipatif” untuk mengungkapkan kenyataan bahwa sistem-sistem tersebut mempertahankan dan mengembangkan struktur dengan cara memecah struktur-struktur lain di dalam proses metabolisme, dan dengan demikian menciptakan entropi (kekacauan). Struktur kimia disipatif memperlihatkan dinamika tata-diri dalam bentuknya yang paling sederhana, yang memperlihatkan sebagian besar fenomena khas kehidupan, seperti pembaruan-diri, penyesuaian-diri, evolusi, dan bahkan bentuk-bentuk primitif proses “mental”.
Selama ini pengelompokkan segenap makhluk dan benda selalu berada pada dua kategori yang dikotomis, yaitu makhluk hidup dan benda mati. Penyelidikan Prigogine ini bersama temuan-temuan sains mutakhir lainnya (seperti teori kuantum, teori “bootstrap”, teori chaos, kompleksitas) memberikan gambaran serta kesadaran bahwa alam raya lebih kaya dan plural daripada kategori dikotomis yang dikkonstruksi sebagai benda hidup dan benda mati.

=semesta kimia=

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 )

Twitter picture

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

Facebook photo

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

Google+ photo

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

Connecting to %s

%d bloggers like this: