Asal-Usul dan Sejarah Matematika (1)

Pembahasan ini memiliki dua tujuan: pertama, untuk menjelaskan apa itu matematika, dan kedua, untuk memeriksa beberapa contoh protomathematics, yaitu jenis pemikiran matematika di mana orang secara alami terlibat dalam kehidupan praktis sehari-hari. Agenda ini mengasumsikan bahwa terdapat cara berpikir yang biasa disebut matematik bersifat sifat intrinsik manusia dalam budaya yang berbeda. Asumsi sederhananya bahwa menghitung dan bentuk umum seperti kotak dan lingkaran memiliki arti yang sama untuk semua orang. Matematika sebagai model cara berpikir dibagi menjadi empat kategori:
Bilangan. Konsep bilangan selalu menjadi hal pertama yang terlintas dalam pikiran ketika matematika disebutkan. Menghitung jari secara sederhana oleh anak-anak pra-sekolah merupakan bukti canggih terbaru dari teorema terakhir Fermat, bilangan merupakan komponen fundamental dalam dunia matematika.
Ruang. Dapat dijelaskan bahwa ruang bukan merupakan “sesuatu” cara yang mudah untuk mengatur benda-benda fisik dalam pikiran. Kesadaran hubungan spasial tampaknya sudah menjadi konsep bawaan pada manusia dan hewan berupa pemahaman naluriah mengenai ruang dan waktu untuk bergerak. Ketika orang mulai mengaktualkan pengetahuan intuitif, salah satu upaya pertama yang dilakukannya adalah mereduksi geometri ke dalam aritmatika. Pertama kali dipilih satuan-satuan seperti panjang, luas, volume, berat, dan waktu; dan pengukuran dari kuantitas yang kontinu dari satuan tersebut direduksi untuk menghitung dan membangun unit-unit imajinatif. Dalam semua konteks praktis, pengukuran akan menjadi menghitung dengan cara ini. Tapi dalam pikiran murni ada perbedaan antara infinitely divisible dan atom (dari kata Yunani yang berarti indivisible). Selama 2500 tahun sejak Pythagoras membenturkan antara mode berpikir diskrit yang dinyatakan dalam aritmatika dan konsep intuitif kontinuitas yang dinyatakan dalam geometri menyebabkan munculnya teka-teki, dan solusi terhadapnya telah mempengaruhi perkembangan geometri dan analisis.
Simbol. Pada awalnya matematika berbentuk prosa biasa, kadang diserta dengan sketsa. Kegunaannya dalam ilmu dan masyarakat semakin meningkat ketika diperkenalkan simbol, meniru operasi mental dalam memecahkan masalah. Simbol untuk bilangan berbentuk ideogram yang muncul dalam bahasa tulisan dengan bentuk alfabet fonetik. Berbeda dengan kata-kata biasa, misalnya, simbol 8 memiliki ide yang sama dengan orang di Jepang yang membacanya sebagai hachi, orang Italia membacanya sebagai otto, dan vosem oleh orang Russia. Pengenalan simbol seperti + (tambah) dan = (sama dengan) untuk operasi dan hubungan matematika secara umum telah menyebabkan matematika sebagai ilmu pasti dan ilmu lainnya disebut non-matematika. Simbol terutama digunakan dalam mempelajari aljabar, tetapi digunakan pula dalam disiplin yang lain. Dan aljabar dianggap sebagai studi kebalikan dari aritmatika yang pada awalnya dipelajari tanpa simbol.
Pembuatan simbol telah menjadi kebiasaan manusia selama ribuan tahun. Contohnya lukisan dinding pada gua-gua di Perancis dan Spanyol, meskipun mungkin cenderung dianggap sebagai gambar. Sulit untuk menarik garis pemisah antara sebuah lukisan seperti Mona Lisa sebagai refresentasi animasi manusia dan ideogram yang digunakan dalam bahasa berbentuk tulisan berasal dari Cina. Alfabet fonetik yang menetapkan representasi simbol visual dari suara, hal ini merupakan awal dari pembuatan simbol. Selanjutnya simbol disajikan dalam banyak cara karena berlangsungnya interaksi manusia satu sama lainnya, dan yang paling murni simbol menjadi program komputer. Sering orang berpikir bahwa mereka tidak cukup pandai membaca intruksi matematis yang tertulis secara abstrak seperti musik, peta jalan, petunjuk perakitan perabotan, dan pola pakaian. Semua representasi simbolis mengeksploitasi kemampuan dasar manusia untuk membuat korespondensi dan memahami analogi.
Inferensi. Penalaran matematika pada awalnya bersifat numerik atau geometris yang melibatkan menghitung sesuatu atau “melihat” hubungan tertentu dalam angka geometris. Jenis-jenis penting lainnya seperti penalaran logis, retorika, dan sejenisnya dipelajari dalam studi lainnya yang lebih spesifik. Secara khusus, para filsuf bertanggung jawab atas gagasan-gagasan seperti cause, implication, necessity, chance, dan probability. Tetapi dengan Pythagorean, penalaran verbal dapat digunakan untuk geometri dan aritmatika melengkapi argumen visual dan numerik. Akhirnya, matematika mulai mempengaruhi logika dan argumen probabilitas dengan menghasilkan mata pelajaran matematika khusus: logika matematika, teori himpunan, probabilitas, dan statistik. Banyak perkembangan terjadi pada abad kesembilan belas karena matematika memunculkan minat yang kuat dan latar belakang dalam filsafat. Filsuf terus-menerus berspekulasi tentang makna dari semua subjek, tetapi bagian-bagian dari subjek tersebut dimiliki oleh matematika secara kokoh.

sumber

candi borobudur

Sejarah Candi Borobudur terletak di Desa Borobudur, Kabupaten Magelang, Jawa Tengah. Candi ini merupakan candi Buddha terbesar kedua setelah Candi Ankor Wat di Kamboja dan termasuk dalam salah satu dari tujuh keajaiban dunia. Ada beberapa versi mengenai asal usul nama candi ini. Versi pertama mengatakan bahwa nama Borobudur berasal dari bahasa Sanskerta yaitu “bara” yang berarti “kompleks candi atau biara” dan “beduhur” yang berarti “tinggi/di atas”.

Versi kedua mengatakan bahwa nama Sejarah Candi Borobudur kemungkinan berasal dari kata “sambharabudhara” yang berarti “gunung yang lerengnya berteras-teras”. Versi ketiga yang ditafsirkan oleh Prof. Dr. Poerbotjoroko menerangkan bahwa kata Borobudur berasal dari kata “bhoro” yang berarti “biara” atau “asrama” dan “budur” yang berarti “di atas”.

Pendapat Poerbotjoroko ini dikuatkan oleh Prof. Dr. W.F. Stutterheim yang berpendapat bahwa Bodorbudur berarti “biara di atas sebuah bukit”. Sedangkan, versi lainnya lagi yang dikemukakan oleh Prof. J.G. de Casparis berdasarkan prasati Karang Tengah, menyebutkan bahwa Borobudur berasal dari kata “bhumisambharabudhara” yang berarti “tempat pemujaan bagi arwah nenek moyang”.

Masih berdasarkan prasasti Karang Tengah dan ditambah dengan prasasti Kahuluan, J.G. de Casparis dalam disertasinya tahun 1950 mengatakan bahwa Sejarah Candi Borobudur diperkirakan didirikan oleh Raja Samaratungga dari wangsa Sayilendra sekitar tahun Sangkala rasa sagara kstidhara atau tahun Caka 746 (824 Masehi) dan baru dapat diselesaikan oleh puterinya yang bernama Dyah Ayu Pramodhawardhani pada sekitar tahun 847 Masehi. Pembuatan candi ini menurut prasasti Klurak (784 M) dibantu oleh seorang guru dari Ghandadwipa (Bengalore) bernama Kumaragacya dan seorang pangeran dari Kashmir yang bernama Visvawarma.

Versi Lainnya

Asal Usul Sejarah Borobudur – Candi borobudur merupakan salah satu obyek wisata yang terkenal di Indonesia yang terletak di Borobudur, Magelang, Jawa Tengah. Candi Borobudur didirikan sekitar tahun 800-an Masehi oleh para penganut agama Buddha Wahayana. Dalam sejarah candi borobudur, terdapat berbagai teori yang menjelaskan asal usul nama candi borobudur. Salah satunya menyatakan bahwa nama borobudur kemungkinan berasal dari kata Sambharabhudhara yang artinya “gunung” (bhudara) di mana di lereng-lerengnya terletak teras-teras.


Selain itu terdapat beberapa etimologi rakyat lainnya. Misalkan kata borobudur berasal dari ucapan “para Buddha” yang karena pergeseran bunyi menjadi borobudur. Penjelasan lain ialah bahwa nama ini berasal dari dua kata “bara” dan “beduhur”. Kata bara konon berasal dari kata vihara, sementara ada pula penjelasan lain di mana bara berasal dari bahasa Sansekerta yang artinya kompleks candi atau biara dan beduhur artinya ialah “tinggi”, atau mengingatkan dalam bahasa Bali yang berarti “di atas”. Jadi maksudnya ialah sebuah biara atau asrama yang berada di tanah tinggi.


Sejarawan J.G. de Casparis dalam disertasinya untuk mendapatkan gelar doktor pada 1950 berpendapat bahwa Borobudur adalah tempat pemujaan. Berdasarkan prasasti Karangtengah dan Kahulunan, Casparis memperkirakan pendiri Borobudur adalah raja Mataram dari wangsa Syailendra bernama Samaratungga, yang melakukan pembangunan sekitar tahun 824 M.


Bangunan raksasa itu baru dapat diselesaikan pada masa putrinya, Ratu Pramudawardhani. Pembangunan Borobudur diperkirakan memakan waktu setengah abad. Dalam prasasti Karangtengah pula disebutkan mengenai penganugerahan tanah sima (tanah bebas pajak) oleh Çr? Kahulunan (Pramudawardhani) untuk memelihara Kam?l?n yang disebut Bh?misambh?ra. Istilah Kam?l?n sendiri berasal dari kata mula yang berarti tempat asal muasal, bangunan suci untuk memuliakan leluhur, kemungkinan leluhur dari wangsa Sailendra. Casparis memperkirakan bahwa Bh?mi Sambh?ra Bhudh?ra dalam bahasa sansekerta yang berarti “Bukit himpunan kebajikan sepuluh tingkatan boddhisattwa”, adalah nama asli Borobudur.



Letak candi ini diatas perbukitan yang terletak di Desa Borobudur, Mungkid, Magelang atau 42 km sebelah laut kota Yogyakarta. Dikelilingi Bukit Manoreh yang membujur dari arah timur ke barat. Sementara di sebelah timur terdapat Gunung Merapi dan Merbau, serta disebelah barat ada Gunumg Sindoro dan Gunung Sumbing.


Dibutuhkan tak kurang dari 2 juta balok batu andesit atau setara dengan 50.000m persegi untuk membangun Candi Borobudur ini. Berat keseluruhan candi mencapai 3,5 juta ton. Seperti umumnya bangunan candi, Bororbudur memiliki 3 bagian bangunan, yaitu kaki, badan dan atas. Bangunan kaki disebut Kamadhatu, yang menceritakan tentang kesadaran yang dipenuhi dengan hawa nafsu dan sifat-sifat kebinatangan. Kemudian Ruphadatu, yang bermakna sebuah tingkatan kesadaran manusia yang masih terikat hawa nafsu, materi dan bentuk. Sedangkan Aruphadatu yang tak lagi terikat hawa nafsu, materi dan bentuk digambarkan dalam bentuk stupa induk yang kosong. Hal ini hanya dapat dicapai dengan keinginan dan kekosongan

sumber http://gobanblog.blogspot.com/2011/1...borobudur.html

Sejarah Telekomunikasi

Telekomunikasi menurut sejarahnya berasal dari dua suku kata yaitu (tele = jarak jauh) dan (communicara =berita atau informasi). Sejarah dari dari telekomunikasi diawali dengan menggunakan asap dan drums sebagai sinyalnya dan ini terjadi di Africa, Amerika dan bagian dari Asia.Pada tahun 1790 pertama kali system semaphore dibangung.
Semaphore atau disebut juga telegraf optis adalah suatu alat yang digunakan untuk menyampaikan informasi dengan menggunakan sinyal visual melalui menara. Pada awalnya dibangun semaphore ini adalah dengan sebuah menara dengan kicir berporos, penutup, matriks tau dengan menggunakan bendera yang dikendalikan okeh manusia. Informasi disandikan dengan posisi elem mekanis yang dibaca sewaktu kincir atau bendera berapa pada posisi tetap.
Semaphore muncul lebih dulu disbanding telegraf elektris.Semafor lebih cepat daripada penunggang kuda untuk menyampaikan pesan jarak jauh, tapi jauh lebih mahal dan lebih terbuka dibandingkan saluran telegraf elektris yang kelak akan menggantikan mereka. Jarak yang dapat ditangani oleh telegraf optis dibatasi oleh geografis dan cuaca, sehingga dalam penggunaan praktis, kebanyakan telegraf optis menggunakan barisan stasiun relay untuk mengatasi jarak yang lebih jauh.
Akan tetapi tidak sampai pada tahun 1930 an system telekomunikasi secara elektronik mulai kelihatan. Berikut inilah sejarah telekomunikasi pada tahun 1930 an sampai pada tahun 1990 an :
1830’s Gauss and Weber mengembangkan telegraph system dengan skala yang kecil di Gottingen (tele=jarak jauh, graph=tulisan)
1840 Samuel Morse patentspractical telegraph
1844 Morsemulai membangun jaringan telegraph hingga 40-mile antaraWashington,DC, danBaltimore
1876 Alexander Graham Bell and Thomas A. Watson mendemonstrasikan dan mempatentkan telephone demonstrate (tele=jarak jauh, phone=bicara)
1878Bellforms the Bell Telephone Company and establishes pertama kali membuat office switching diNew Haven, CT
1878 Thomas Watson mengajukan patent untuk pertama kali mengenai telephone ringer
1881 John Carty, aBellengineer,menemukan two-wire local loop
1887 Heinrich Hertz orang pertama kali membuat gelombang radio
1887 Charles Vernon Boys menjelaskan mengenai konsep dari pemandu cahaya yang melalui fiber glass atau serat optic
1890 Jaringan telepon yang terdiri atas switching offices dan kabel menuju ke pelanggan (balanced, insulated, twiated pair) dengan menggunakan koneksi untuk jarak jauh antara switching office dan pelanggan
1896 Guglielmo Marconi mengembangkan untuk pertama kali telegraph system dengan menggunakan wireless atau nirkabael
1926 Untuk pertama kalinya public crossbar switch exchange dibuka di Sweden
1927 Untuk pertama kalinya layanan radio telephone secara komersial dioperasikan diantara Inggris danUnitedState
1939 Pulse code modulation (PCM) ditemukan, yamg kemudian menjadi dasar untuk pengiriman (transmisi) suara atau voice secara digital
1940’s Untuk pertama kalinua pengguanan crossbar exchanges yang menjadi popular di US
1946 Untuk pertama kalinya mobil dengan menggunakan telephone bergerak (mobile) yang dibangun diSt. Louis, dengan menggunakan teknologi Push to Talk.
1946 The L1-carrier system installed to support 1800 telephone circuits using frequency division multiplexing over 3 pairs of coax cables
1948 Claude Shannon mempublikasikan dua teori mengenai teori informasi yaitu diantaranya yang berisi mengenai dasar untuk kompresi data (Source Encoding), dan error detection dan correction (channel coding)
1950 TD-2,adalah yang pertaman kalu menggunakan system telekomunikasi dengan terrestrial microwave, dan pada saat di install dapat melayani atau mensupport 2400 line telephone circuits
1950’s Pada akhir decade ini beberapa layanan mobile system dengan push to talk didirikan di kota-kota besar untuk CB (Citizens band ) radio, taxi, kepolisian, dan sebagainya
1950’s Pada akhir decade ini untuk pertama kalinya paging access control equipment (PACE) yaitu paging system mulai didirikan.
1986 Dengan menggunakan fiber optic maka attenuation atau pelemahan mencapai 0.154 dB/Km hingga 0,13 dB/Km1980’s Pada pertengahan decade ini, 565 Mbps dengan system fiber optic digunakan untuk PSN (Public Switched Network)
1989 CCITT mempublikasian SONET standards G.707, G.708, G.709
1980’s Pada akhir decade ini Local Area Network (LAN)Late in the decade, Local Area Networks (LANs) mulai muncul dan sangan efektif dalam melakukan transfer data antara group dalam local komputer
1980’s Pada akhir decade ini AT&T menggati semua analog multiplexing dengan digtal multiplexing. MCI mulai dikenalkan pada awal tahun 1990 an
1990 Motorola files FCC mengajukan ijin aplikasi untuk meluncurkan 77 (Revised down hingga 66) untuk komunikasi satelit LEO (Low Earth Orbit) yang sekarang dikenal dengan Iridium Sistem (77 merupan unsur Iridium)
1992 Bell Labs mendemonstrasikan 5-Gbps transmisi melalui jaringan optical sepanjang 15.000 Km dan 10 Gbps sepanjang 11.000Km
1992 Satu juta host telah dihubungkan ke internet dan jumlahnya akan menjadi sekitar dua klai dalam setiap tahun
1993 Internet Protocol version 4 (IPv4) ditetapkan untuk biasa digunakan dalam tarnsmisi data melalui jaringan internet yang dihubungkan dengan Transport Control Protocol (TCP)
1993 Asymmetric Digital Subscriber Lines (ADSL) standardized digunakan dalam teknik discrete multi tone untuk mendapatkan layanan yang lebih tinggi yang disedikan dalam rencana pada old telephone service (POTS)
1994-5 FCC licenses the Personal Communication Services (PCS) denganspectrum (1.7 to 2.3 GHz)dengan harga $7.7B
1996 1000BASE-T standardization mulai untuk 1 Gbps ethernet, dan diharapkan dapat digunakan pada tahun 1999
1997 75% pada sekolah dasar and 90%Sekolah menengah diUStelah menggunakan akses internet. 25% dan 30% kelas dalam sekolah dasar telah menggunakan akses internet
1998 Sprint Corp Mengumumkan bahwa akan dengan menggunakan packet switching network dalam pengiriman suara, data, dan video akan memperoleh banyak keuntungan
1998 Ericsson, IBM, Intel, Nokia, and Toshiba mengumumkan mereka akan bergabung untuk mengembangkan Bluethoot yang akan digunakan untuk pertukaran data melalui jaringan wireless antara computer atau cell phone
1990’s Pada akhir decade ini, modem 56 Kbps untuk komunikasi dengan kecepatan tinggi melalui jaringan telepon standart sudah dapat digunakan
1990’s Pada akhir decade ini, Virtual Private Networks (VPNs) dengan basis atau dasar L2TP dan IPsec sudah bisa didapatkan
1990’s Pada akhir decade, mulai mengimplentasikan koneksivitas dengan vBNS (very-high-performance Backbone Network Service) untuk next generation Internet dengan menggunakan IP melalui ATM pada infrastruktur SONET 622.08 Mbps
1990’s Pada akhir decade ini juga dikembangkan Desktop Video Teleconferencing (VTC)
1990’s Pada akhir decade ini cable modem mulai luar biasa dibangun untuk koneksi ke kabel televisi yang masih terus berkembang hingga saat ini.

sumber

Sejarah Ditemukannya Televisi

Televisi sudah bukan lagi merupakan barang mewah bagi sebagian besar penduduk di dunia. Hampir seluruh rumah memiliki benda yang satu ini. Beragam stasiun TV dengan aneka program siarannya yang disajikan dengan kualitas gambar dan tata suara yang apik, menjadikan televisi sebagai sumber segala informasi, berita, dan juga hiburan yang dibutuhkan kita semua.

Awal dari ditemukannya televisi tentu tidak bisa dipisahkan dari penemuan dasar, yaitu hukum Gelombang Elektromagnetik yang ditemukan oleh Joseph Henry dan Michael Faraday (1831) yang merupakan awal dari era komunikasi elektronik. Pada tahun 1873 seorang operator telegram menemukan bahwa cahaya mempengaruhi resistansi elektris selenium. Ia menyadari itu bisa digunakan untuk mengubah cahaya kedalam arus listrik dengan menggunakan fotosel silenium (selenium photocell)

Kemudian seorang mahasiswa yang bernama Paul Nipkow di Berlin, Jerman pada tahun 1884 menemukan piringan metal kecil berputar dengan lubang-lubang didalamnya dan disebut sebagai cikal bakal lahirnya televisi.

TV MEKANIK

Sekitar tahun 1920 John Logie Baird dan Charles Francis Jenkins menggunakan piringan karya Paul Nipkow untuk menciptakan suatu sistem dalam penangkapan gambar, transmisi, serta penerimaannya. Pada tahun 1923 Vladimir Kozma Zworykin, mendaftarkan paten atas namanya untuk penemuannya, kinescope, televisi tabung pertama di dunia. Keterbukaan Zworykin pada kritik, membuatnya menemukan penemuan baru lagi yaitu sebuah kamera tabung yang diberi nama iconoscope. Dialah yang kemudian disebut sebagai Sang Penemu Televisi. (1889-1982).

ELEKTRONIK

Televisi elektronik agak tersendat perkembangannya pada tahun-tahun itu, hal ini disebabkan karena televisi mekanik lebih murah dan tahan banting. Sampai akhirnya Vladimir Kosmo Zworykin dan Philo T. Farnsworth berhasil menemukan TV elektronik. Baik Farnsworth, maupun Zworykin, bekerja terpisah, dan keduanya berhasil dalam membuat kemajuan bagi TV secara komersial dengan biaya yang sangat terjangkau.

Di tahun 1935, keduanya mulai memancarkan siaran dengan menggunakan sistem yang sepenuhnya elektronik. Namun sayangnya pada masa itu semua orang hanya dapat menyaksikannya dalam format warna hitam putih. Pada masa itu ukuran layar TV hanya sekitar tiga sampai delapan inchi saja sehingga persaingan mekanik dan elektronik tidak begitu nyata.

Berpuluh tahun kemudian hingga awal abad 21 ini, orang sudah biasa berbicara lewat telepon selular digital dan mengirim e-mail lewat jaringan komputer dunia, tetapi teknologi televisi pada intinya tetap sama.

Tentu saja ada beberapa perkembangan seperti tata suara stereo dan warna yang lebih baik, tetapi tidak ada suatu lompatan besar yang mampu untuk menggoyang persepsi kita tentang televisi.

sumber

Sejarah Listrik Tenaga Angin

Tenaga angin menunjuk kepada pengumpulan energi yang berguna dari angin. Pada 2005, kapasitas generator tenaga-angin adalah 58.982 MW, hasil tersebut kurang dari 1% penggunaan listrik dunia. Meskipun masih berupa sumber energi listrik minor di kebanyakan negara, penghasilan tenaga angin lebih dari empat kali lipat antara 1999 dan 2005.

Kebanyakan tenaga angin modern dihasilkan dalam bentuk listrik dengan mengubah rotasi dari pisau turbin menjadi arus listrik dengan menggunakan generator listrik. Pada kincir angin energi angin digunakan untuk memutar peralatan mekanik untuk melakukan kerja fisik, seperti menggiling “grain” atau memompa air.

Tenaga angin digunakan dalam ladang angin skala besar untuk penghasilan listrik nasional dan juga dalam turbin individu kecil untuk menyediakan listrik di lokasi yang terisolir.

Tenaga angin banyak jumlahnya, tidak habis-habis, tersebar luas, bersih, dan merendahkan efek rumah kaca.

Ada ribuan turbin angin yang beroperasi, dengan kapasitas total 58.982 MW yang 69% berada di Eropa (2005). Dia merupakan cara alternatif penghasilan listrik yang paling tumbuh cepat dan menyediakan tambahan yang berharga bagi stasiun tenaga berskala besar yang berbeban besar. Penghasilan kapasitas listrik diproduksi-angin berlipat empat antara 1999 dan 2005. 90% dari instalasi tenaga angin berada di AS dan Eropa. Pada 2010, Asosiasi Tenaga Angin Dunia mengharapkan 120.000 MW akan terpasang di dunia.

Jerman, Spanyol, Amerika Serikat, India dan Denmark telah membuat invesatasi terbesar dalam penghasilan listrik dari angin. Denmark terkenal dalam pemroduksian dan penggunaan turbin angin, dengan sebuah komitmen yang dibuat pada 1970-an untuk menghasilkan setengah dari tenaga negara tersebut dengan angin. Denmark menghasil lebih dari 20% listriknya dengan turbin angin, persentase terbesar dan ke-lima terbesar dari penghasilan tenaga angin. Denmark dan Jerman merupakan eksportir terbesar dari turbin besar.

Penggunaan tenaga angin hanya 1% dari total produksi listrik dunia (2005). Jerman merupakan produsen terbesar tenaga angin dengan 32% dari total kapasitas dunia pada 2005; targetnya pada 2010, energi terbarui akan memenuhi 12,5% kebutuhan listrik Jerman. Jerman memiliki 16.000 turbin angin, kebanyakan terletak di utara negara tersebut – termasuk tiga terbesar dunia, dibuat oleh perusahaan Enercon (4,5 MW), Multibrid (5 MW) dan Repower (5 MW). Provinsi Schleswig-Holstein Jerman menghasilkan 25% listriknya dari turbin angin.

sumber

Sejarah dan Penemuan Listrik

Listrik telah ada sejak awal Jagad Raya itu sendiri. Sebelum kehidupan pada planet bumi muncul, lebih dari empat trilyun tahun lalu, sambaran-sambaran petir menerangi langit. Petir adalah salah satu dari bentuk perwujudan dramatik di alam yang kita kenal sebagai listrik itu.

Bangsa Yunani Kuno adalah pionir dalam keilmuan di Eropa. Thales dari Miletus (625-547 SM) salah satu pemikir Yunani berupaya menyelidiki fenomena yang kemudian kita kenal sebagai listrik dan magnet. Batu amber yang digosok ternyata dapat mengangkat bulu ayam.

Gagasan tentang Listrik

Pada awalnya keperluan percobaan, orang menghasilkan listrik sendiri, dengan menggosokkan benda tertentu. Sekitar tahun 1600-an dalam bukunya ”de magnete”, William Gilbert (1544-1603) menunjukkan adanya gaya magnet dan listrik yang misterius. Dialah yang pertama menggunakan nama “electric”, dan barangkali yang membuat alat listrik pertama yang disebut “versorium”.

Pada tahun 1767, Joseph Priestley (1733-1804) sebelum menjadi terkenal sebagai penemu oksigen, menulis sejarah listrik dalam bukunya “The History and Present State of Electricity”.

Charles de Coulomb (1736-1806) mempelajari tingkah laku muatan listrik, dan mengusulkan apa yang disebut “Hukum Pangkat Dua” yaitu gaya tarik atau tolak dua benda bermuatan listrik berubah menurut perbandingan pangkat dua jaraknya, nama Coulomb kemudian dipakai untuk nama satuan muatan listrik.

Aliran Muatan Listrik

Pada tahun 1780, saat melakukan pembedahan kodok, Luigi Galvani (1737-1798) mengamati bahwa bila pisaunya menyentuh urat syaraf pada kaki kodok itu, maka kaki itu menegang, Galvani menduga bahwa ada listrik di dalam otot kaki itu.

Sesudah itu, Alessandro Volta (1745-1827) mendengar dugaan Galvani tersebut dan menolaknya karena ia telah mengembangkan alat untuk menghasilkan muatan listrik yaitu elektroporus. Pada tahun 1800 Volta mengumumkan bahwa ia menemukan sumber listrik baru yang kemudian dikenal sebagai “Voltaic Pile”.

Galvani berpendapat bahwa listrik berasal dari badan binatang bila tersentuh oleh dua batang logam, dan menyebutnya dengan “Listrik Binatang”. Di lain pihak Volta berpendapat bahwa listrik itu berasal dari persentuhan dua batang logam saja, dan karenanya ia menyebutnya dengan “Listrik Logam”. Galvani dan Volta tidak sependapat dan demikian pula para pendukungnya selama beberapa tahun. Sekarang kita tahu bahwa keduanya tidak seluruhnya benar.

Henry Cavendish (1731-1810) memperkenalkan gagasan tentang “voltase” untuk menjelaskan bagaimana “dorongan listrik” ditimbulkan.

Leopold Nobili (1784-1835) membuat salah satu alat ukur listrik awal yang kemudian dikenal sebagai “Galvanometer”.

Dengan bereksperimen menggunakan baterai, ilmuwan menemukan bahwa ada benda yang dapat dialiri arus listrik yang kemudian disebut “konduktor” dan ada yang tidak, yang kemudian disebut “isolator”.

Dalam serangkaian percobaannya, Georg Ohm menunjukkan bahwa tidak ada konduktor maupun isolator murni, tetapi setiap jenis benda mempunyai sejumlah hambatan terhadap arus listrik. Kawat yang panjang memberikan hambatan yang lebih besar daripada kawat yang lebih pendek, serta kawat tipis memberikan hambatan yang lebih besar dari kawat yang tebal. Ini kemudian menjadi dasar dari salah satu hukum rangkaian listrik yang pokok, yaitu Hukum Ohm. ***

sumber

Mesin Listrik Anti Garam dan Gelombang Laut

Menempatkan turbin angin di laut bukanlah pekerjaan mudah. Turbin dapat rusak dan  kropos karena pengaruh garam, radiasi UV, dan gelombang laut. Para sarjana teknik harus mampu memasang turbin di laut yang sesewaktu bergejolak saat gelombang seperti air mandidih di dalam kuali. Hasil uji coba berperforma tinggi dengan kendali hidrolik, katup, selang air, dan nosel (pipa semprot). Bagaimana aksi para ilmuwan selanjutnya?

Untuk mensimulasikan tekanan mekanik, sampel bahan dijepit antara dua rahang baja yang menekuknya ke belakang dan ke depan. 

Tim Fraunhofer memiliki kamar uji coba yang memungkinkan mereka untuk pertama kalinya menguji secara simultan bagaimana cuaca dan tekanan mekanik di laut lepas yang bisa  merusak bahan-bahan seperti mesin yang dipasang di lepas pantai.
Ketika angin berkekuatan badai bertiup dari barat laut, Laut Utara  berubah menjadi sebuah kuali yang bergejolak. Gelombang biru-hitam berbusa, dengan pucuk berwarna putih, bergulung-gulung ke arah daratan, sementara angin melecuti sekumpulan kabut. Gelombang besar bisa mencapai ketinggian 10 meter dan menghempas ke bawah menerjang apa pun yang menghalanginya.
Di  laut-laut lainnya—termasuk di lautan yang mengitari Indonesia–anjungan minyak lepas pantai dan mercusuar telah berdiri kokoh menghadapi kekuatan angin dan gelombang selama beberapa dasawarsa. Dan pada  masa yang akan datang, ribuan pembangkit listrik tenaga angin akan berdiri kokoh seperti anjungan minyak dan mercusuar itu.
Kita akui bahwa instalasi-instalasi tenaga angin lepas pantai sudah beroperasi di Eropa, namun tidak ada yang tahu seberapa bagus turbin angin akan bertahan selama proyeksi 20 tahun ke depan. Yang jelas dan penting, belum ada pembangkit listrik tenaga angin di mana pun di dunia yang harus menghadapi kekuatan gelombang laut.
Masalah nomor satu disebabkan garam. Garam menyerang logam dan mampu  menembus bahkan retakan yang paling kecil sekalipun pada lapisan pelindung logam sehingga menyebabkan kerusakan struktur secara pelan-pelan. Masalah kedua ditimbulkan oleh radiasi UV yang menyerang permukaan logam dengan sangat keras. Radiasi UV menyebabkan plastik dan cat menggelupas dan radiasi itu  sangat kuat di laut karena cahaya yang dipantulkan oleh air.

Masalah ketiga adalah gelombang raksasa selama badai berlangsung. Ketika gelombang sedingin es menghantam menara turbin angin yang telah dipanaskan oleh sinar matahari, kejutan akibat perubahan suhu menyebabkan kelelahan material menjadi jauh lebih cepat dibandingkan pada logam di daratan.
Mensimulasikan sesuatu yang dapat menimpa turbin angin di laut
Sampai sekarang, hampir tidak mungkin melakukan asesmen seberapa merusaknya semua kekuatan tersebut secara bersama-sama. Oleh sebab itu,  Institut Fraunhofer untuk Wind Energy and Energy System Technol­ogy IWES di Bremerhaven, Jerman, mengembangkan kamar cuaca sendiri, di mana bagian-bagian dari struktur lepas pantai dapat diuji secara komprehensif.
Manajer proyek itu, Leena Kruse mengatakan, “Kami bisa mengombinasikan kondisi lingkungan di laut dengan tekanan mekanis.” Sampel dibengkokkan dalam pengujian pembengkokan empat titik dalam lingkungan khas lepas pantai-kabut garam, gelombang, radiasi UV, dan kelembaban tinggi. Di dalam kamar  yang telah diisi dengan kabut garam tersebut, komponen dibengkokkan ke belakang dan ke depan dengan cara semacam lenturan mekanik.
“Kombinasi semacam itu belum pernah dilakukan.” Kamar uji coba itu memiliki ketinggian lebih dari dua meter dan menyediakan ruang untuk menjepit 12 sampel komponen ke dalam mesin–berupa lempengan logam atau bahan komposit serat dari bodi turbin angin atau bagian dari baling-baling. Sistem ini mereplikasi segala sesuatu yang dapat menimpa turbin angin di laut.
Sistem ini menyemprot kabut garam, mengekspos sampel tersebut terhadap sinar UV yang agresif dan bahkan melakukan tes menghantam potongan lempengan logam dan plastik dengan semprotan air dingin untuk mensimulasikan dampak gelombang. Dan tentu saja, suhu di dalam kamar dapat diatur dari suhu beku di bawah nol hingga panas mendidih, dari minus 30 sampai 100⁰ Celcius.
Sampel bahan dijepit di antara dua rahang baja di sebelah kiri dan kanan. Ketika mesin dihidupkan, kedua rahang digerakkan untuk menekuk lempengan logam. Bergantung pada jenis dan ketebalan bagian, berbagai kecepatan pembengkokan dapat diaplikasikan, dan tes dapat dilakukan selama berjam-jam atau bahkan berminggu-minggu.
Keuntungan  tes gabungan ini merupakan yang pertama kali dan para ilmuwan bisa menentukan kekuatan atau kondisi lingkungan apa yang menyebabkan jenis kerusakan tertentu. Misalnya, apakah keretakan baru disebabkan oleh deformasi atau terutama karena sinar matahari atau air garam?
“Kami bisa mengkombinasikan berbagai faktor dalam seluruh rangkaian cara untuk mempersempit berbagai penyebab dengan sangat tepat,” kata Kruse.
Butuh waktu dua tahun untuk berangkat dari ide awal hingga sistem pemula. Tugas ini ambisius karena mesin multifungsi tersebut harus dirancang sepenuhnya dari nol
“Itu tantangan nyata, bukan hanya bagi kami sebagai insinyur pengembangan, tetapi juga bagi pembuat mesin,” kenang Kruse.

Bagian-bagian dari struktur lepas pantai bisa diuji secara komprehensif di di ruang cuaca. (Fot0/©: Fraunhofer IWES)

Pemilihan bahan juga penting. Kondisi tidak ramah di dalam kamar uji coba dirancang untuk menyerang potongan sampel lempengan logam, namun peralatan itu sendiri tidak boleh terpengaruh. Oleh karena itu, Kruse dan rekan-rekannya memutuskan untuk menggunakan baja lepas pantai yang sangat tahan korosi dan berbobot berat, meskipun ini sulit untuk mesin. Hasilnya adalah fasilitas uji coba yang sangat tangguh dan berperforma tinggi, dengan kendali hidrolik, katup, selang air dan nosel (pipa semprot).
Para insinyur dapat menyeleksi sebelumnya kondisi uji coba langsung dari kabinet kontrol, dan tes dipantau oleh sensor yang dipasangkan ke bagian-bagian. Pengukur regangan, misalnya, menunjukkan adanya keretakan bahan dan apabila terjadi kehilangan ketegangan. Pengukuran ditransmisikan ke kabinet kontrol melalui kabel dan dianalisis. Ini memungkinkan penentuan secara tepat pada kondisi mana komponen gagal, dan kapan persisnya-tetapi juga ketika sebuah sensor berhenti berfungsi.
Pada masa depan, turbin angin lepas pantai akan semakin dilengkapi dengan berbagai macam sensor yang memungkinkan pemantauan kondisi pembangkit listrik tenaga angin di laut lepas dari daratan. Sensor yang kuat sangat penting untuk keperluan ini. Itulah sebabnya di IWES sedang dilakukan upaya untuk mencari tahu, misalnya, bagaimana sensor dapat terpasang secara kokoh pada struktur dan seberapa rentan sensor-sensor tersebut terhadap korosi.
Hasilnya dilengkapi dengan tes udara terbuka
Pengukuran di dalam kamar cuaca disertai dengan uji coba di udara terbuka. Pada uji coba dengan model di Laut Utara, rekan-rekan Kruse memantau bagaimana pelat baja dan bagian lain dari komponen lepas pantai bertahan dari waktu ke waktu di dalam air.
Pertumbuhan kehidupan laut pada bagian-bagian tersebut sangatlah menarik, termasuk efek dari teritip, yang mana cangkang selubungnya yang mengapur dengan cepat dapat menembus ke dalam ikatan perekat yang mengikat sensor. Tes semacam itu menjadi pelengkap ideal bagi para peneliti.
Di ruang cuaca tidak hanya mengkombinasikan seluruh rangkaian standar DIN dan ISO, tetapi juga melangkah lebih jauh, seperti yang dijelaskan oleh Kruse.
“Belum ada standar atau peraturan untuk sistem yang mensimulasikan tes cuaca dan beban mekanik secara bersamaan.”
Oleh karena itu, sangat mungkin IWES menetapkan standar baru. Manajer proyek berharap agar produsen berbagai komponen lepas pantai akan menggunakan ruang cuaca untuk pengujian.
“Dan tentu saja, kami akan melanjutkan penelitian ini, memperbaiki bahan dan menyempurnakannya untuk digunakan di laut agar mampu menghadapi gelombang yang sangat keras.” Bagaimana di Indonesia ?