Hasil Survei Penyelidikan Material Ilmiah

1. Penyelidikan Material Dan Sifat-Sifat Material[1]

a. Kondisi-kondisi Eksperimental dan sifat-sifat material   

Kimiawan tertarik pada sifat material. Sifat material adalah perilaku (sifat) yang dapat mereproduksi dalam kondisi-kondisi reproduksi kontekstual tertentu (yaitu secara eksperimen). Berbeda dengan epistemologi tradisi empiristik, dalam kimia sifat material tidak diklasifikasikan sesuai dengan perilaku objek-objek, biarkan saja qualia phenomenalistic, tetapi menurut kondisi-kondisi secara eksperimen (eksperimental). Kondisi-kondisi tersebut dapat dibuat secara eksplisit dengan membuat daftar faktor-faktor kontekstual (lihat. Schummer 1994):

(1) Gaya mekanik,

(2) Kondisi-kondisi Termodinamika (suhu, tekanan hidrostatis),

(3) Medan elektromagnetik,

(4) Benda-benda lain atau zat-zat kimia (Bagian 4),

(5) Organisme biologis,

(6) Sistem ekologi.

Menurut daftar faktor kontekstual ahli kimia membedakan antara:

(1) Sifat-sifat mekanik (seperti elastisitas),

(2) Sifat-sifat Termodinamika (seperti kapasitas panas spesifik, titik leleh),

(3) Sifat-sifat elektromagnetik (seperti suseptibilitas magnetik tertentu, konduktivitas listrik tertentu, koefisien absorpsi optik), menyimpulkan (1) – (3) dengan nama sifat-sifat fisik atau fisika-kimia;

(4) Sifat-sifat Kimia (seperti kapasitas untuk oksidasi atau kelarutan dalam cairan tertentu),

(5) Sifat-sifat biologi atau biokimia (seperti LD50, efek antibiotik atau anaestetik),

(6) Sifat-sifat ekologi (seperti potensi penipisan ozon (ODP), faktor efek rumah kaca).
Daftar ini tidak lengkap secara sistematis maupaun disjungtif. Karena setiap konteks dapat ditentukan sehubungan dengan masing-masing faktor ini. Hal ini perlu untuk meminimalkan atau standarisasi faktor-faktor yang tidak menarik untuk setiap kasus (bekerja dengan material bejana inert, meminimalkan medan elektromagnetik, mengontrol kondisi standar termodinamis dll). Jika dua atau lebih faktor-faktor yang menarik digabungkan, itu adalah mungkin untuk menciptakan jenis baru dari sifat-sifat material (foto-kimia, termo-listrik, termo-elektro-kimia dll) (lihat Schummer 1997c).

b. Perilaku (sifat) dan jenis perubahan   

Epistemologi realistis dalam tradisi empiristik didasarkan pada gagasan melihat sesuatu sebagaimana adanya dalam keadaan bebas dari intervensi (penggambaran-paradigma). Sebaliknya, penyelidikan material terdiri dari pembelajaran perubahan objek-objek material (atau sistem) oleh pengendalian intervensi menggunakan daftar faktor kontekstual (intervensi-paradigma[2]). Semua sifat-sifat material merupakan sifat-sifat yang dinamis[3]. Perubahan dapat diklasifikasikan dalam hal (1) obyek yang berubah, (2) jenis atau dimensi perubahan dan (3) reversibilitas dan pengulangan perubahan.

Keuntungan (1): Suatu penelitian dapat digambarkan sebagai perilaku dari objek material di bawah penyelidikan dalam konteks tertentu tidak berubah (seperti predikat yang paling fisik), seperti perilaku interaktif unsur-unsur dari suatu sistem, termasuk objek serta beberapa atau semua komponen kontekstual (seperti predikat kimia), atau bahkan sebagai perilaku komponen kontekstual tertentu dari minat (seperti beberapa predikat biologi dan ekologi: sensitivitas / imunitas dari suatu organisme terhadap zat kimia, persyaratan biologis dari oksigen dll). Sejalan dengan itu, predikat tersebut diberikan untuk satu atau banyak objek. Pilihan ini dipandu oleh: (a) objek (s) minat (lih. contoh terakhir), (b) kebiasaan ontologis,[4] dan (c) keterpisahan dari perilaku komponen (reaktivitas dari campuran kimia jarang dikaitkan dengan komponen tunggal). Sebagai konsekuensinya, semua sifat material adalah hubungan dinamis dengan cara yang lebih atau kurang jelas.

Keuntungan (2): Jika kita mengabaikan sifat-sifat biologis dan ekologis yang lebih rumit untuk saat ini, perilaku dapat digambarkan dalam hal (a) bentuk geometri relatif, (b) menyatakan elektromagnetik, (c) keadaan termodinamis, (d) identitas kimia (lih. Bagian 6). Sepintas ini tampaknya ketat sesuai dengan faktor-faktor kontekstual (1) – (4), sehingga klasifikasi sifat-sifat material dapat dicapai serta sesuai dengan perilaku. Tetapi tidak ada perubahan identitas kimia dalam konteks kimia tanpa perubahan simultan dalam (a), (b) dan (c), kadang-kadang bahkan sangat jelas seperti dalam kasus dengan chemoluminescense, yang merupakan sifat kimia. Dan tidak ada perubahan (b) dan (d) tanpa perubahan simultan dalam (c). Di sisi lain, perubahan identitas kimia dalam kondisi panas atau optik tertentu (termal dan foto-disosiasi) bukan kimia tetapi sifat-sifat termal atau optik. Dan jika objek material hancur dalam seribu keping bila terkena suhu tinggi atau jika dipisahkan dengan penyulingan, tidak ada seorangpun yang akan menggunakannya menjadi sifat mekanik. Bertentangan dengan sifat-sifat material intuisi phenomenalistic yang diklasifikasikan menurut faktor-faktor kontekstual.

Meskipun kimia didasarkan pada perbedaan besar antara material (lihat Bagian 4-5), tidak ada alasan untuk melakukan tanpa predikat kuantitatif. Pendapat yang dianut banyak orang, yang menurutnya kimia adalah ilmu tentang kualitatif adalah salah. Sebaliknya, semua jenis perilaku mampu dipahami dalam hal kualitatif juga dapat dipahami secara kuantitatif. Ini menjadi kasus yang jelas dengan sifat-sifat fisika-kimia (lih. Schummer 1997c). Deskripsi kuantitatif perubahan kimia dilakukan dengan memberikan perubahan massa relatif dari senyawa kimia selama penyelidikan. Tetapi penyelidikan kimia sebenarnya lebih rumit, karena mereka meliputi banyak tes eksperimen sebelum dan setelah perilaku untuk menentukan perubahan identitas kimia menurut klasifikasi kimia (lih. Bagian 5). Perubahan substansial berbeda dengan perubahan kualitatif dan tidak bisa dimengerti secara kuantitatif.

Dari sudut pandang filosofis, keganjilan yang paling mencolok tentang perilaku material mungkin abstraksi dari bentuk, ukuran dan massa seperti disebutkan pada bagian terakhir. Tiga prosedur utama (standarisasi, pembentukan jumlah intensif, dan jumlah relatif) dapat dengan mudah dijelaskan dengan predikat kuantitatif. Jika perilaku dijelaskan dalam hal (terminologi) bentuk geometris, sebagai contoh untuk sifat–sifat mekanis seperti elastisitas, semua objek tes material harus memiliki bentuk geometris standar. Perilaku ini dijelaskan dalam hal jumlah standar dengan memberikan deviasi kuantitatif dari bentuk standar saat terkena kekuatan mekanik tertentu. Sebagai alternatif, seseorang dapat memahami bentuk individual dari objek uji dengan parameter bentuk tertentu dan membagi deviasi kuantitatif tentang bentuk melalui parameter bentuk. Pada langkah pertama, jika perilaku dijelaskan dalam hal jumlah ekstensif (tergantung langsung pada massa atau ukuran), maka salah satu dapat membagi melalui kuantitas ekstensif lain berikutnya. Prosedur kedua menghasilkan jumlah yang independen dari bentuk, ukuran dan massa dan disebut jumlah intensif atau khusus. Prosedur ketiga adalah khas bagi penyelidikan dengan lebih dari satu objek material. Jika perilaku dijelaskan dalam hal massa atau volume, maka abstraksi dicapai dengan membagi massa atau volume satu sama lain dalam jumlah yang proporsional atau relatif unggul. Tidak ada kuantitas relevansi untuk klasifikasi bahan yang tidak standar, spesfisik atau relatif. Tetapi kadang-kadang prosedur abstraksi tidak perlu, karena kuantitas yang diukur sudah intensif (misalnya fase suhu transisi dan tekanan).

Keuntungan (3): Perilaku dapat balik (reversibile) atau tidak dapat balik (irreversible) dan penyelidikan dapat diulang atau tidak diulang dengan objek yang sama. Dari sudut pandang termodinamis setiap perubahan yang nyata (yaitu langkah besar yang terbatas dalam waktu singkat secara terbatas) dari parameter termodinamis pada sistem tertutup termodinanis tidak dapat diubah sesuai dengan Hukum Kedua. Tetapi jika kita berkonsentrasi pada objek material sebagai sistem terbuka, kita dapat membuat perbedaan antara dua jenis perubahan: (a) Perubahan ini secara otomatis reversibel dalam arti bahwa keadaan awal dipulihkan ketika objek terkena kondisi awal. Dalam hal ini penyelidikan berulang dan hasilnya adalah ad libitum yang dapat direproduksi (seperti sebagian besar elektromagnetik dan penyelidikan termodinamika). (B) keadaan awal tidak dikembalikan bila terkena kondisi awal.

Jenis terakhir dari perubahan, yang khas untuk penyelidikan kimia, menciptakan masalah ontologis, logis dan metodologis. Bila hasilnya tidak dapat direproduksi dalam konteks yang sama, setidaknya satu sifat dari objek materi telah jelas berubah. Akibatnya, seseorang harus membedakan antara objek material sebelum dan sesudah tes. Ini telah menantang ontologi substantialistik dengan masalah radikal datang mendekat dan berlalu (coming-to-be and passing-away) sejak Yunani kuno,[5] yang tampaknya menjadi argumen terkuat untuk merekonstruksi perubahan pada tingkat teoretis dalam istilah substantialistik (atomistik). Pada tingkat logis predikat materi harus dinyatakan sebagai hubungan dinamis yang kompleks dengan dua kelas dipisahkan  secara ketat dari variabel. Terlebih lagi, karena objek yang menarik hilang selama pengujian, perubahan menimbulkan masalah metodologis bahwa penyelidikan kimia dari objek material tunggal tidak dapat direproduksi ataupun diperkaya dengan tes lebih lanjut.[6] Di bab 4 kita akan melihat bagaimana masalah metodologis secara operasional diselesaikan dengan teknik sampling.


[1]     Istilah material dan materi (material yang berasal dari bahasa Latin sebagai terjemahan dari hyle Yunani) telah secara radikal mengubah (filosofis) yang berarti mereka sejak Descartes (bdk. McMullin 1978) dan tampaknya kehilangan kontak apapun untuk kimia mendukung mekanika, kosmologi dan bahkan geometri (bdk. Schummer 1995b/1996c). Saya akan menafsirkan kembali bahan istilah dalam bagian berikutnya dengan memberikan daftar sifat-sifat di mana sifat mekanik (seperti elastisitas) yang terintegrasi tanpa dominan. Saya lebih suka menghindari Materi panjang. Satu harus diingat bahwa ekspresi seperti “struktur dari materi” adalah dugaan yang menjadi contradictio in adjecto dari sudut pandang epistemologis scetched atas.

[2]     Cf. Hacking 1983.

[3]     Perhatikan bahwa perubahan materi di bawah medan elektromagnetik telah dikenal jauh sebelum filsuf membahas masalah yang disebut kuantum ukur mekanik dan bahkan sebelum penemuan efek foto-listrik, paling lambat sejak penemuan fotografi.

[4] Perhatikan bahwa cahaya, panas, listrik dan magnet dihitung sebagai (dapat diperhitungkan) Kimia ¬ zat ical hingga akhir abad ke-19 di awal sistem dari Lavoisier untuk Berzelius dan Gmelin (bdk. Schummer 1997c).

[5]     Cf. misalnya Aristoteles 1922.

[6] Popper (1959: 440; baru lampiran X) tampaknya menggunakan masalah ini, ketika ia mencoba untuk berpendapat untuk lingkaran definisi operasional sebagai berikut: Untuk menguji kelarutan air gula, maka perlu: 1. untuk membuat tes kelarutan, 2. untuk menguapkan air setelah tes, 3. untuk mengidentifikasi residu gula dengan membuat uji kelarutan antara lain, dan sebagainya. Jika Popper tahu properti kimia dengan perubahan ireversibel, penilaiannya akan lebih lebih devasting, saya pikir, walaupun argumennya tidak akan mendapatkan apapun masuk akal dari sudut pandang 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: