Hakikat Pemikiran Ilmiah

--Kerangka Teori—

Ciri umum dari sebuah teori
Secara umum hasil dari ilmu pengetahuan dapat dilihat atas, ragam materi teknologi yang dilahirkannya. Di sini teknologi dipahami sebagai sebuah penerapan dari ilmu pengetahuan sehingga secara tidak langsung produk yang dihasilkannya merupakan buah dari ilmu pengetahuan itu sendiri.
Tujuan dari ilmu pengetahuan adalah untuk menghasilkan apa yang disebut “pemahaman umum akan pengalaman empiris.” Sehingga pada dasarnya hasil dari pengetahuan adalah teori.
Frase atas “pemahaman umum” berhubungan dengan penjelasaan mengenai hakikat teori. Seperti diketahui bersama bahwa pada tingkatan ini teori berkaitan dengan hal-hal yang abstrak dan umum. Teori abstrak biasanya menunjukkan hal yang ringkas dan menghilangkan rincian, serta memilah bagian-bagian topiknya yang kemudian diikhtisarkannya. Sedangkan teori generalisasi atau yang menyangkut hal yang umum bergantung atas bidang yang dijelaskannya baik mengani ilmu Fisika, Biologi atau ilmu pengetahuan lain yang menjadi bahan kajiannya. Generalisasi mengabaikan pengkhususan dan memfokuskan kajiannya atas hal yang umum.
Pembeda: Apa gagasan kajian ilmiah?
Rumusan, Hukum dan Teori
Kadang kala makna dari istilah-istilah seperti teori, hipotesis, hukum dan rumusan/formula sering digunakan dan dapat saling dipertukarkan penggunaannya, dan hal ini dapat diterima berdasar tujuan dasarnya. Disini dicoba untuk memberikan pembedaan dengan menggunakan dua pendekatan umum.
Cara pertama untuk membedakan istilah-istilah ini adalah melalui tingkatan konfirmasinya. Ketika seorang ilmuwan menemukan suatu jawaban atas persoalan yang dihadapinya, maka jawaban sementara atas pertanyaannya merujuk pada sebuah hipotesis. Setelah melalui sejumlah pengujian yang logis serta pengukuhan yang berhasil, maka hipotesis ‘lulus’ menjadi sebuah teori. Akhirnya, setelah bertahun-tahun tetap dalam kekukuhannya maka teori tersebut menjadi sebuah hukum. Sistem ini tampaknya cocok dengan contoh atas kekukuhan hukum gravitasi, hukum pembiasannya Snell serta pada teori relatifitas. Sayangnya, sistem ini sedikit mengalami kelemahan pada kekukuhan teori kinetik atas panas yang menyebabkan kita agak ragu atas manfaat pendekatan ini.
Cara kedua, dan merupakan pendekatan yang paling luas diterima adalah membedakan istilah-istilah tersebut berdasarkan tingkatan generalitas atau tingkatan umummnya. Membedakan beragam jenis gagasan ilmiah bergantung kepada sejauh mana mereka lepas dari tingkatan pengamatan khusus. Tingkatan terendah dari generalisasi adalah merupakan persamaan sederhana atau turunan rumusan dari suatu percobaan dengan melalui pengamatan berulang-ulang. Contohnya atas rumusan yang dibuat oleh Balmer, Lyman, Brackett, dan Pfund dalam menghitung panjang gelombang spektrum atom. Orang-orang ini ‘bermain’ dengan pengamatan hingga mereka menemukan persamaan atas pengamatannya hingga dapat diturunkan secara sistematis.
Tingkatan selanjutnya yang lebih tinggi bisa berisi hukum. Pembedaan hukum dari rumusan belum jelas dan hal ini diilustrasikan oleh hukum Kepler yang sedikit berbeda dari rumusan di atas, yang diabstraksi dari data astronomis yang sangat besar yang dikumpulkan oleh penasehat Kepler yakni Tycho Brahe.
Sebuah pertanyaan penting yang berhubungan konsep teoritis adalah apakah mereka mengacu pada hal yang wujud dan benar-benar ada, atau apakah hanya pada konsep-konsep yang berfaedah yang dipahami sebagai serangkaian dari pengalaman semata. Persoalan ini merupakan hal yang para ilmuwan sendiri kadang sering abaikan. Bagi mereka tak ada bedanya atas manfaat dari teori atom baik elektron “benar-benar ada” atau hanya sebuah bentukan mental/penggamaran logika yang sesuai. Pada akhirnya terdapat pemahaman-pemahaman yang paling umum dan mendasar yang disebut teori sesungguhnya. Atas genariltasnya mereka “menjelaskan” suatu cakupan bahasan atas beragam fenomena yang tampak. Teori gravitasi Newton tidak hanya menjelaskan pengaruh bumi atas benda sekelilingany tetapi juga seluruh isi alam semesta antara satu dan lainnya dan juga terhadapa bumi itu sendiri. Sehingga teori dipahami mempunyai sekumpulan hukum yang saling berkaitan satu dengan lainnya dalam sebuah bingkai logika. Hal ini memberi kesan bahwa teori tidak hanya terlibat pada istilah teoritis tetapi juga pada bentukan struktur prinsip yang khusus. Prinsip ini terdiri dari dua jenis yakni internal dan prinsip-prinsip penghubung.
Prinsip teori internal terdiri dari bentuk hukum teori yang sederhana, dan diluar nalar, yang berhubungan dengan istilah-istilah teoritis. Sementara prinsip penghubung adalah pernyataan yang mengikat atas istilah-istilah teoritis dan prosesnya digambarkan dalam hukum teori pada tingkat pengamatan. Dengan kata lain, prinsipnya memberikan penghubung dari celah antara teori dengan pengamatan.
Tafsiran: Apa makna gagasan ilmiah?
Pertanyaan yang muncul dalam bahasan ini adalah apakah teori merujuk kepada hal yang nyata atau atau hal yang berwujud, atau apakah teori hanya sekadar sarana untuk memahami dan bahkan memanipulasi pengalaman? Sebagai contoh, apakah teori tentang atom menggambarkan kelakuan benda mikroskopis sesungguhnya dari suatu zat dan merujuk kepada kebenaran adanya elektron, proton, dan sebagainya? Atau apakah teori tentang atom sekadar suatu cara untuk membuat suatu hal yang masuk akal sehingga kita dapat menghitung atau memperkirakan apa yang akan terjadi atas hal-hal tertentu bahkan sebelum kita melakukannya? Terdapat beragam jawaban atas pertanyaan ini baik terhadap teori ataupun istilah teoritis. Yang hanya menjadi bahan pertimbangan di sini adalah dua hal alternatif yang mengandung pemahaman luas yaitu realisme dan instrumentalisme. Pendek kata, pertanyaan atas makna teori ilmiah ini bertujuan menjawab makna istilah teoritis.
Sudut pandang penganut realis atas teori adalah menganggap istilah teoritis mengacu kepada hal yang wujud secara fisik. Secara umum wujud nyata ini terbagi kedalam dua hal. Penganut realisme memandang secara tak langsung bahwa teori dalam ilmu pengetahuan dapat bisa benar atau salah.
Sementara sudut pandang pemikir instrumetalis atas teori adalah menganggap bahwa istilah teoritis tidak mengacu kepada hal yang benar-benar berwujud. Istilah-istilah yang dihasilkan hanyalah sekadar untuk memberikan gambaran dan kemudahan atau sebagai perangkat dalam menata pengalaman-pengalaman yang dihasilkan. Bagi mereka teori adalah alat atau sarana dalam berpikir yang digunakan sebagai bahan eksperimen atau pengujian hal ilmiah secara langsung dan untuk menunjukkan hubungan diantara wilayah pengalaman yang mungkin muncul tak berkaitan.
Penggunaan gagasan ilmiah: “Penjelasan”
Pada penjelasan sebelumnya dijelaskan bahwa teori temporer atau yang bersifat sementara diciptakan untuk dapat menjawab atau menghitung suatu “persoalan”. Juga terdapat anggapan bahwa tujuan dari ilmu pengetahuan adalah untuk menghasilkan “generalisasi konseptual mengenai beragam hakikat pengalaman tertentu.”
Makna dari tiap kata-kata yang ditulis miring dalam pernyataan di sini dapat menjadi ikhtisar dalam konsep ”penjelasan”. Tujuan utama penggunaan teori ilmiah adalah untuk menjelaskan permasalahan, atau memberikan arah lain, dalam menjelaskan beragam jenis hakikat pengalaman.

Jenis-jenis Penjelasan
1. Ilustrasi atau penggambaran
Sebagi contoh, ilustrasi di sini digunakan dalam bentuk pertanyaan seperti
• “Mengapa manusi memiliki jantung?’ Jawabannya mungkin seseorang akan menjelaskan pertanyaan ini dengan berkata bahwa tubuh memerlukan pemompa darah yang dapat mengalirkan darah keseluruh bagian tubuh dan jantunglah yang bertugas melakukan fungsi ini.
• Bagimana anda dapat menjelaskan struktur atom? Seseorang mungkin akan berkata bahwa “ atom seperti miniatur sistem tata surya dengan sebuah inti sebagai mataharinya dan elektron yang ada di orbit ibarat planet yang mengelilinginya.” Gambaran atas orbit ini mungkin cara yang terbaik dalam menggambarkan bagiaman rupa atom beserta bagian-bagiannya secara tegas.
Dari kedua ilustrasi ini muncul satu hal yang tampak umum, yakni bahwa dari tiap penjelasan menggunakan dua elemen penting (yang tampak nyata). Pertama, dari tiap penjelasan melibatkan sesuatu yang akan dijelaskan. Untuk menghindari frase penghubung yang terasa janggal, digunakanlah istilah ‘explanandum’ untuk mengacu kepada hal yang akan dijelaskan. Kedua setiap penjelasan melibatkan sesuatu yang sedang menjelaskan yang dalam hal ini disebut ‘explanan’. Karena sebuah jawaban tanpa adanya pertanyaan adalah hal yang sia-sia.
2. Penjelasan telelogis
Kata telelogis berasal dari bahasa Yunan ‘teleos’ yang bermakna tujuan. Sedangkan logis atau logika dalam hal ini sesuai dengan pemahaman akal. Dalam jenis penjelasan model ini biasa digunakan kata ‘mengapa’. Contohnya di sini adalah biji pohon ek tumbuh dengan tujuan agar bisa kembali menjadi pohon ek (sejenis pohon yang biasa tumbuh di Amerika dan Eropa yang berdaun lebat dan berbatang besar). Menjadi pohon ek inilah yang menjadi tujuan dari biji pohon ek dan hal ini menjadi penjelasan perilakunya. Di sini explanandumnya adalah pertanyaan, “ Mengapa biji ek tumbuh?” explanannya di sini adalah frase yang ditulis miring/italik yakni dengan tujuan agar bisa kembali menjadi pohon ek. Karena seluruh benda mempunyai tujuan masing-masing, demikian juga halnya mengapa hujan turun, dalam hal ini explanannya adalah agar titik hujan berada pada pusat bumi.
Hal yang tampak jelas atas penjelasan telelogis adalah sesuatu yang kadang bisa diterima akal tapi pada saat lain penjelasan macam ini kadang juga tampak menggelikan.
Hingga sekitar abad ke 17 dimana era Newton lahir, jenis penjelasan atas fenomena ini banyak mengandung keragu-raguan. Seperti, apakah memang benar biji ek dan titik hujan mempunyai “tujuan?” Apakah memang benar seluruh benda seperti itu? Sehingga menjawab pertanyaan kata ‘mengapa” dengan cara seperti ini semakin meragukan.
Pendekatan baru muncul yakni pertanyaan yang perlu dijelaskan adalah pertanyaan yang menggunakan kata “bagaimana” alih-alih “mengapa”. Perubahan ini terjadi atas semakin meningkatnya kemajuan manusia dalam bidang matematika. Dan kalkulus lahir sebagai alat dalam menjawab beragam fenomena yang rumit ini
3. Penjelasan analogis
Penjelasan ini berdasar kepada perbandingan atas sesuatu yang umum. Explanan digunakan untuk menjelaskan explanandum sebagai sebagai sebuah model penggambaran atas sesuatu yang diperbandingkannnya. Ciri umum yang baik dari jenis penjelasan ini memunculkan tiga syarat penting.
- Explanandum adalah sesuatu yang kompleks dan belum umum
- Explanan relatif umum dan
- Hubungan antara keduanya adalah sebuah analogi
Sebagai contoh gelombang radio yang relatif kompleks atau rumit untuk dipahami dan belum begitu umum, mungkin digambarkan “seperti riak air di atas permukaan kolam.di sini explanan yang ditulis miring adalah sesuatu yang umum dan berkaitan dengan explanandum (gelombang radio) dengan menerapkan analogi menggunakan kata ‘seperti.’ Kunci dalam memahami penjelasan analogi ini adalah bahwa penjelasan ini harus digambarkan dari hal tak umum menjadi hal yang umum melalui pendekatan-pendekatan logika.
4. Penjelasan ilmiah
Agar suatu penjelasan bisa masuk kedalam penjelasan ilmiah haruslah memenuhi syarat tertentu dalam menjawab pertanyaan bagaimana.
Pertama, penjelasan ini haruslah relevant/bersangkut-paut atas persoalan yang membutuhkan penjelasan. Dengan kata lain explanan harus relevan terhadap explanandum. Kata ‘relevan’ sebenarnya masih sulit untuk didefinisikan. Namun secara umum istilah ini berarti harus adanya kaitan yang muncul antara jawaban dan pertanyaan.
Syarat yang kedua adalah testable/dapat diuji. Hal ini tidak mengherankan sebab seperti diketahui bahwa kriteria kebenaran ilmiah adalah hakikat dari pengalaman. Ketika sebuah teori digolongkan kedalam penjelasan ilmiah dalam menjelaskan suatu kejadian, kriteria ini menjadi sebuah hubungan antara teori dan kejadian yang didukung oleh nilai pengalaman.
Dalam bahasan ini kita memandang penjelasan secara umum. Hal ini karena inti pertanyaan kita adalah “ bagaiman teori ilmiah digunakan?” Jawabannya adalah teori digunakan untuk menjelaskan pengalaman. Penjelasan terdiri dari hal yang akan dijelaskan/explanandum dan hal yang sedang menjelaskan/explanan. Tapi meskipun demikian tentu saja terdapat beragam jenis penjelasan lainnya yang dapat digunakan, bahkan untuk menjelasakan explanandum yang sama sekalipun.