teori atom

  TEORI ATOM (Munculnya Kimia Modern)Pendahuluan Konsep tentang atom sebenarnya sudah ada sejak jaman Yunani Kuno. Konsep itu kemudian timbul tenggelam sampai abad pertengahan. Dengan banyaknya eksperimen tentang gas dan vakum sesudah Galileo (misalnya oleh Torricelli [pernah menjadi murid Galileo] tentang kolom air raksa yang ditahan tekanan udara 1 atmosfer) maka teori atom menjadi mengemuka untuk memberikan penjelasan.As we have seen, the atomistic hypotheses up to the nineteenth century had not given rise to an unambiguous and precise theory either ofmatter or of heat.  [Teori atom belum menjadi paradigma.]
Yet, between the publication of Robert Boyle's Sceptical Chymist in 1661 and Lavoisier's death in 1794 [dengan pisau guillotine !], there had developed  a  fundamental concept that was destined to give a new, vital, and precise meaning to the speculative atomistic hypothesis. This concept wasthe chemical element. [Munculnya kimia modern]
Teori atom kemudian mendapatkan dukungan yang kuat dengan munculnya konsep unsur kimia.
Munculnya teori atom sudah diawali pada jaman kuno, namun diterimanya sebagai paradigma bersamaan dengan munculnya kimia modern. Teori atom diperlukan bagi perkembangan kimia (terutama tentang reaksi kimia, bidang garapan utama ilmu kimia).By the end of the eighteenth century, chemists had come to accept this operational definition of element: It is a substance that cannot be decomposed into other substances by chemical or physical
means means available at the present time.

Whether
these elements would in the future turn out to be really compounds of yet more basic substances was a question that could safely be left to metaphysicians, or to future scientists.Teori atom yang pertama sekali cukup komprehensif adalah oleh Dalton.
Perhatikan judul bukunya : A New System of Chemical Philosophy.a) Each particle of a gas is surrounded by an atmosphere of caloric.

b) The particles are essentially at rest, their shells of caloric touching. Throughout, Dalton accepts the notion that the only means for the action of forces among atoms is direct contact. He is as uncomfortable with the notion of action at a distance as Newton's contemporaries had been.
c) The total diameter of each particle, including the caloric atmosphere or shell, differs from one substance to the nextDalam teori atom Dalton tidak ada ruang kosong antar atom.
Ruangan antar atom terisi caloric, sesuatu yang mengisi ruang dan berkaitan dengan gejala-gejala yang menyangkut panas.Perumusan Atom Dalton dalam bahasa modern
a) Matter consists of indivisible atoms.
b) Atoms are unchangeable.
c ) Compounds are made of molecules.
d) All atoms or molecules of a pure substance are identically alike.
e) In chemical reactions, atoms are only rearranged, not created or destroyed.Fakta :
No matter in which locality a
pure substance-say a metallic oxide, a drop of
some liquid, or a complex gas-is found, no
matter whether it is artificially prepared or taken
from a natural source, the proportions by weight
of the constituent elements in every case are
always the same.

 Hukum Ketetapan Proporsi :
In forming molecules during chemical
reactions, the numbers of combining atoms
of the different elements form simple, definite
ratios.
No matter in which locality a pure substance-say a metallic oxide, a drop of some liquid, or a complex gas-is found, no matter whether it is artificially prepared or taken from a natural source, the proportions by weight of the constituent elements in every case are always the same.
 Hukum Ketetapan Proporsi :
In forming molecules during chemical reactions, the numbers of combining atoms of the different elements form simple, definite ratios.Kontribusi Dalton :
a) As we saw, Dalton's chemical atom is the concept
that gives physical meaning to the law of
conservation of mass, and that integrates it with
the law of definite proportions.

b) Perhaps the best support of the atomic theory,
by common consent at the time, was an extraordinarily
powerful insight for the later progress
of chemistry. Terutama dalam pengembangan notasi untuk reaksi kimia yang merupakan hal yang sangat penting {indispensable] bagi perkembangan kimia sampai saat ini.
a) As we saw, Dalton's chemical atom is the concept that gives physical meaning to the law of
conservation of mass conservation of mass, and that integrates it with the law of definite proportions.
b) Perhaps the best support of the atomic theory, by common consent at the time, was an extraordinarily powerful insight for the later progress of chemistry. Terutama dalam pengembangan notasi untuk reaksi kimia yang merupakan hal yang sangat penting {indispensable] bagi perkembangan kimia sampai saat ini.
Setelah mengalami pengembangan oleh berbagai ilmuwan lain, misalnya Gay-Lussac, maka Teori Atom mendapatkan bentuknya seperti yang sekarang, terutama dalam model gas, berkat gagasan dari Avogadro.a) As had been often and persistently suggested by Gay-Lussac and others, Dalton's picture of a gas in which the particles are in contact is now replaced by another (it does not matter at this point whether a static or a kinetic model), in which the particles have only a very thin shell of caloric and are quite small compared with the distances between them.
Dalton : Atom-atom saling bersinggungan, harus selalu kontak satu sama lain.Avogadro : Atom-atom ukurannya sangat kecil dibandingkan jaraknya satu sama lain. Antar atom adalah ruang kosong.
b) Contrary to initial considerations of simplicity, or to the firm faith of Dalton, or, in fact, to every reasonable expectation at the time,

the ultimate particles of gaseous elements are conceived to be not necessarily just single solitary atoms, but instead may be thought of as being made up of two or more chemically alike atoms "united by attraction to form a single whole. " Calling the smallest such unit a molecule  - - - - >  munculnya konsep molekulHukum Avogadro :

Equal volumes
of all gases, whether elements or compounds,
or even mixtures, contain equal numbers
of molecules.

Satu mol sembarang gas volumenya sama dan mengandung cacah molekul atau atom yang sama.
Volume = 22,4 liter
Bilangan = NA (Bilangan Avogadro, ordenya 10^23)


Avogadro was not the first scientist to propose
it, but he did succeed in incorporating it into a
coherent and convincing theory.
Equal volumes of all gases, whether elements or compounds, or even mixtures, contain equal numbers of molecules.

Satu mol sembarang gas volumenya sama dan mengandung cacah molekul atau atom yang sama. Volume = 22,4 liter Bilangan = NA (Bilangan Avogadro, ordenya 10^23)

Avogadro was not the first scientist to propose it, but he did succeed in incorporating it into a coherent and convincing theory.b) He replaced the static model, in which atoms are in contact and fill up all the available space, with another model in which the molecules (possibly containing two or more atoms) are quite small compared to the spaces between them.
Avogadro mengubah model statik dari Dalton menjadi bentuk model atom dari gas seperti yang sekarang.
Experiments in many separate branches of physical science since that time have indirectly produced values, and they all agree fairly well on about 2.69 x 10^19 molecules/ cm^3 of any gas at O°C and atmospheric pressure.

As will be noted in Section 22.7, this is now called Loschmidt's number in honor of the scientist whose work led to the first accurate estimate of its value.
Bedakan bilangan Avogadro dengan bilangan Loschmidt, meskipun keduanya merujuk hal yang sama. Bedanya adalah faktor 22.4*10^4. Jelaskan faktor itu !
Inilah definisi satu mol :
A more useful number is the number of
molecules whose mass in grams is the same as
the weight of one of those molecules relative to
the hydrogen atom-for example, the number
of molecules in a 32-gram sample of pure oxygen,
if the molecular weight of oxygen is 32.

This quantity is called the "mole “.
Avogadro's hypothesis states that the number
of molecules in a mole is the same for any
gas, and this number is therefore called Avogadro's
number, even though he did not know
its value.
Bil. Avogadro tidak ditemukan Avogadro, sedangkan bil. Loschmidt memang ditemukan dia.
A more useful number is the number of molecules whose mass in grams is the same as the weight of one of those molecules relative to the hydrogen atom-for example, the number of molecules in a 32-gram sample of pure oxygen, if the molecular weight of oxygen is 32.
This quantity is called the "mole “.
Avogadro's hypothesis states that the number of molecules in a mole is the same for any gas, and this number is therefore called Avogadro's number, even though he did not know
its value.
its value.Bil. Avogadro tidak ditemukan Avogadro, sedangkan bil. Loschmidt memang ditemukan dia.Rangkuman
Kita sudah membahas Teori Atom pertama yg komprehensif yaitu dari Dalton dan perubahannya sampai jadi bentuknya yg seperti sekarang oleh Avogadro dan bagaimana Teori Atom itu bisa menjadi paradigma karena diperlukan bagi tumbuhnya ilmu kimia sehingga memisahkan diri dari natural philosophy.
  

cosmologi

•       I.Pendahuluan
•        Kosmologi artinya ilmu tentang benda langit berasal dari “cosmos” yang berarti langit dan “logos” yang berarti ilmu.
•        Kosmologi sebagai cabang ilmu yang dipercaya menyimpan informasi tentang manusia dan alam semesta sudah menarik minat ilmuwan sejak dulu kala
•        Dari Kosmologi kemudian lahir Astronomi yang merupakan bagian penting dari Kosmologi Modern
•      Kosmologi sebelum Yunani Kuno
 •       Yunani Kuno dan perbintangan
Bintang-bintang berotasi pada
bintang tetap di kutup utaraRotasi terhadap bintang tetap
dibagi menjadi 12 rasi bintang                            
•       Kosmologi Yunani Kuno
 •       “Teori” Kosmologi
  Teori kosmologi yang berkembang menyangkut hal sbb:
•       Ukuran : berhingga atau tak berhingga.
•       Dinamika: mengembang, tetap, atau osilasi
•       Bentuk: alam semesta bola atau yang lain
•       Pusat : di bumi atau di matahari.
•       II. Astronomi Yunani Kuno
•          Pandangan kosmologi Yunani kuno sudah mengenal hal-hal berikut
 •         Ada bintang yang disebut Polaris yang posisinya di dekat kutub utara yang bergerak lambat bila diamati di kutub utara.
     (sekarang diketahui periode Polaris mengitari kutub utara sekiatar 26000 tahun-grak presesi kutup utara) •         Rasi bintang mengitari mataharid an kembali ke posisi semula setelah 3651/4.
 •             Adanya gerakan matahari dari terbit ke tenggelam yang posisinya bergeser dari utara ke selatan sehingga ada keadaan sianglebih lama dari malam dan sebaliknya
    
 •       Plato
•         Walaupun Yunani Kuno sudah tahu kosmologi sperikal dengan mengenalkan pusat jagad raya berbentuk api (Pytagoras), namun kosmologinya lebih mengarah pada filsafat pemikiran
•         Pertanyaan Plato
•              Bintang, sebagai benda yang abadi,suci, dan tak berubah, muncul mengelilingi bumi dalam lintasan yang sempurna, lingkaran. Tetapi, ada beberapa bintang yang nampak melanglang melintasi langit melacak  jejak yang tidak teratur dalam gerak tahunannya. Pastinya dia juga bergerak uniform melalui lingkaran. Bagaimana kita bisa mengenal geraknya dalam observasi dan menyimpan penampakkannya.
 •         Ungkapan Plato mengandung Isyarat akan adanya Kaidah FisikaTeori tentang orbit lingkaran pada gerak bumi dan planit dan pengamatannya.
•            Astronomi Aristoteles
•       Astronomi Ptolemy
•       Hasil
 •         Model tatasurya Ptolemy dapat menjelaskan persoalan Plato yaitu mendeskripsikan matahari dan planit menggunakan orbit lingkaran dengan bumi sebagai pusat yang diam sementara selain bumi bergerak mengorbit bumi. •         Model ini sesuai dengan pandangan filosof besar yaitu Plato dan Aristoteles yang sangat dominan waktu itu karena mereka memiliki kontribusi yang besar dalam berbagai bidang  ilmu sehingga penggunaan  model geosentris dan orbit planit konsentrik lingkaran bertahan berabad-abad bahkan telah jadi mitos dan dogma.
       
   
 •       Model Ptolemy
•         Model ini bertahan lama karena oleh sejalan dengan Filsafat Aristoteles
•         Model ini bisa menjelaskan terjadinya kesamaan laju planit mengelilingi bumi
•         Karena bentuk orbit lingkaran dengan laju sama, maka posisi bumi menjadi eksentrik terhadap lingkaran.
•         Model ini menjelaskan bahwa paralaks tidak terjadi ketika mengamati gerak bintang tetap karena bumi tidak bergerak.
•         Model ini didukung oleh data pengamatan walaupun belum akurat
•         Model ini diadopsi oleh penguasa (Gereja) untuk menentukan kalender
•       Keberhasilan Ptolemy
•         Dapat menghasilkan data yang cukup baik untuk gerak planit
•         Dapat meramalkan gerak planit
•         Dapat memberikan pandangan sesuai dengan pengamatan gerak palnit sehari-hari yaitu dengan pandangan bumi tidak bergerak.
•       Model Ptolemy
    Model Ptolemy yang dikenal sebagai Almagest, dirumuskan oleh Astronomer muslim
•        Jagad  berbentuk bola konsentrik yang berputar
•        Bumi juga berbentuk bola
•        Bumi terletak ditengah tengah jagad seperti di pusatnya
•        Karena alasan jarak yang tetap terhadap bintang, bumi dalam hal bola jagad konsentrik bumi memiliki relasi dengan suatu titik (equant)
•        Bumi tidak bergerak sama sekali
•       Kelemahan Model Ptolemy
•         Bumi, Merkuri, Matahari dan Venus satu sumbu sehingga bergerak dengan laju yang sama.
•         Tidak dapat menjelaskan perubahan kuat terangnya Mars,Mercuri dan Venus.
 •       Persoalan Heliosentris
•          Aristarchus sudah menjelaskan adanya gerak heliosentris tetapi hanya kualitatif sehingga tidak dapat menjelaskan munculnya paralaks seandainya matahari pada pusat tatasurya dan bumi mengorbit matahari.
 •          Bila bumi mengitari matahari maka bintang yang diamati dari bumi akan bergeser posisi akibat gerakan orbitnya. Gejala ini disebut paralaks.
•      III. Teori Heliosentrik Copernicus
•          Copernicus sebagai ahli astronomi dan matematik mengarang, De revolutionibus orbium coelestium (On the Revolutions of the Celestial Spheres) diterbitkan sebelum wafatnya tahun1543. Buku ini dianggap sebagai titik awal astronomi modern.
•          Copernicus melengkapi model heliosentris yang sebelumnya oleh Aristarchus dan De Cusa dengan perhitungan (geometri) yang rinci.
 •          Copernicus berhasil menjelaskan alasan bahwa Mercury and Venus orbitnya dekat dengan matahari dibanding bumi, adanya g Gerakan Mars terkadang menjauh dan mendekat terhadap bumi (retrograde).
 •          Perhitungan Copernicus sebenarnya tidak lebih sederhana dibandingkan Ptolemy tetapi penjelasannya lebih sederhana karena tidak memakai titik equant. •          Copernicus mengenalkan konsep bumi yang berotasi pada porosnya.
•       Perhitungan Jarak
•       Perhitungan Kalender
•             Sudah ditetapkan oleh Julius Caesar (Roma) bahw satu tahun adalah (365+1/4) hari oleh sebab itu setiap 4 th harus ditambah 1 hari untuk menjadi 366 hari, karena Easter telah ditetapkan setelah waktu siang hari dan malam hari sama panjang. Pada kenyataannya ternyata  1 tahun adalah 365.2422 hari. Hari Easter yang ditetapkan tanggal 21 Maret ternyata adalah tanggal 11 Maret.
 •         Walaupun pendapat Copernicus ditentang gereja tetapi perhitungannya telah digunakan oleh Paus Gregory XII di tahun 1582 hingga sekarang.
•       Gerak Planit Copernicus
 gerak planit Mars yang epicycle menyebabkan perubahan kecepatan ketika mendekati dan menjauhi matahari•       Argumentasi Copernicus
•         memberikan penjelasan bahwa penemuannya mirip dengan Ptolemy
•         Menjelaskan bahwa sistem tata surya dan planit-planit satu kesatuan
•         menyiapkan bahasan yang kuantitatif dengan geometri walaupun tanpa notasi matematik
•         menjawab persolaan bumi yang berputar pada porosnya analog dengan planit yang berputar pada model Ptolemy
•         memberikan penjelasan gerak retrograde Mars sama baik dengan Ptolemy
•         Memberikan penjelasan bahwa efek paralaks kecil karena radius orbit jauh lebih kecil dari jarak bintang.
•       Hasil Copernicus
•          Copernicus dapat menjelaskan orbit planit dengan model heliocentric dengan perhitungan rinci walaupun masih menggunakan konsep epicycle Ptolemy, dan meniadakan konsep equant.
 •          Planit bergerak mengelilingi matahari pada jarak tertentu sehingga  periode revolusinya berbeda
 •          Copernicus orang pertama yang menghitung jarak planit walaupun relatip terhadap jarak bumi terhadap matahari.
 •          menjelaskan gerakan planit mengitari matahari menggunakan asumsi fisika, perhitungan matematika dan kosmologi.
 •          Copernicus percaya bahwa teorinya adalah  merupakan hukum alam. •       Copernicus-Tycho Brahe
•       Kesamaan Model
•         Semua masih percaya orbit planit lingkaran
•         Semua menggunakan “epicycle” untuk menjelaskan adanya gerak retrograde dari planit Mars
•       Gerak Retrograde Mars
•      Oposisi terhadapTeori Copernicus
•        Bumi tetap telah menjadi dogma bahkan kepercayaan
•        Merusak paham Aristoteles bahwa bumi berat dan di luar bumi materinya ringan
•        Tidak ada data paralaks yang bisa digunakan
•        Tidak ada data eksperimental yang secara fundamental berbeda atau akurasi yang lebih baik dibanding hasil dengan sebelumnya
•       Sumbangan Copernicus
•        Walaupun tidak ada yang baru di dalam data eksperimen, bahkan pandangan tentang teori tatasuryanya mirip, Copernicus menawarkan suatu teori planit dengan perspektif lain
 •        Gerak orbit planit pada tata surya heliosentris merupakan satu kesatuan •        Bumi tidak tetap tetapi berputar pada porosnya.•       Sifat Teori Saintifik
Maksud dari suatu teori adalah
•         Merangkaikan kenyataan menjadi bentuk sederhana yang sistematik yang dapat menjelaskan gejala secara lebih umum
Contoh: Ptolemy dan Copernicus merangkai gerak planit menjadi geosentris dan heliosentris.
•         Ini terkadang memerlukan beberapa hipotesa.
Contoh :Pada teori Ptolemy perlu equant dan episikel. Pada teori Copernicus perlu matahari sebagai pusat, jarak planit terhadap matahari berbeda.
•         Menyarankan teori dan hipotesa memunculkan relasi lain dan hipotesa yang baru.
Contoh: adanya  bumi berputar pada porosnya dan  jarak antar planit terhadap matahari yang berbeda
 •        Teori bisa memprediksi pengamatan yang baru
•            Copernicus memprediksi jarak planit yang berbeda terhadap matahari
 •        Perkembangan sain dengan melihat cacat suatu teori dan memperbaikinya dengan teori baru atau meruntuhkannya sama sekali.
•        Prinsip Popper: ilmu berkembang dengan asumsi and kemungkinan
•       Teori Perubahan dan Atom
•         Atomisme: yang takterbagi
•         Permenides berpendapat yang dapat difikirkan hanya yang ada-  Perubahan tidak ada. •              Paradoks Zeno: perubahan menuju keadaan berubah harus melalui tengahannya. Dari titik awal harus melalui perempatnya, jadi akhirnya keadaan awal tidak bisa berubah jadi akhir.
 •              Achiles dan kura-kura: Archiles tidak pernah melalui kura-kura
 •              Democritus: keadaan dapat dipecah pecah menjadi banyak keadaan yang tidak dapat diubah yang disebut atom.
•       Contoh:Teori Penglihatan
•             Teori ekstra vison (Plato, Pythagorean):   mata melihat karena mengeluarkan sesuatu untuk menangkap yang dilihat
•             Teori intra vision (Aristoteles) mata melihat karena menerima sesuatu dari yang dilihat.
•             Teori extravision lebih bersifat matematik. Apakah sinar yang keluar dari mata kontinue atau diskrit?
  Teori Al Kindi (mendukung ekstravision):
•         cakram bulat menurut introvision harus terlihat sama, tetapi menurut ekstravison hanya beberapa bagian
•         Mendengar adalah introvision kalau penglihatan seperti itu maka mata akan seperti telinga
•         Bila melihat introvision di tepi dan ditengah sama terang
•         Bila kita melihat halaman hanya sebagian yang kita lihat itu menunjukkan ekstravison
Al Hazen•         Benda memberikan cahaya yang sampai di mata tanpa refraksi
•         Gambar dibentuk di dalam mata
Bila ini diterima sesungguhnya penggambaran bayangan dengan intravision dan ekstravision bisa ditukar arah sinarnya•       Sifat Teori Yang Bagus
•             Menghubungkan kenyataan menjadi suatu yang logis struktur logikanya bisa dipahami.
•             Dari teori dapat diturunkan suatu prediksi dan mendorong teori baru
•             Dapat diturunkan menjadi hal yang dapat diobservasi atau diuji terkait dengan data lama atau baru.
•             Sederhana dan sedikit hipotesanya
•             Asumsinya memungkinkan
•                    Teori yang sukses berkembang dengan cukup fleksibel untuk menjalani modifikasi. Tetapi setelah hidup penuh kemudian dia mati dengan penuh elegan, meninggalkan era kehancuran dan sebuah keturunan (Planck).
 •       Contoh komentar Teorist
Galileo: “mereka pikir saya gila, saya akan tunjukkan bahwa saya benar” Otto Hanz dan Fritz Strassmann (penemu reaksi Fisi):
U ditembaki netron berakhir dengan Ca.    “Sebagai ahli kimia nuklir, yang dalam banyak hal berkaitan dengan fisika, kita belum bisa membuat lompatan yang kontradiski dengan pelajaran Fisika Nuklir. Barangkali, hasil kami akan menyebabkan menyesatkan karena kejadian berantai yang aneh”. Max Planck: Sebuah penemuan saintifik yang penting jarang membuat jalan menuju kemenangan berangsur dan mengubah lawannya. Jarang terjadi Saul menjadi Paul. Yang terjadi adalah lawannya mati dan generasi berikutnya terbiasakan dengan ide dari awal  •             Niels Bohr:  hal yang paling bisa dilakukan suatu teori adalh  menjadi alat untuk menyarankan  dan petunjuk pengembangan baru di luar lingkup awalnya.
 •         Sejarah menunjukkan Teori Copernicus tidak bisa diterima karena belum ada pengukuran yang menunjukkan adanya paralaks. Namun setelah Galileo, Newton, dan adanya pengukuran paralaks oleh Bessel menjadi sulit untuk kembali menggunakan teori geosentrik di dalam menjelaskan orbit planit•       Sejarah Kepler
•         Kepler seorang Jerman yang berguru ke Tycho Brahe yang tidak yakin dengan teori heliosentris  Copernicus.
 •         Kepler diserahi data yang jelek untuk dianalisa yaitu data pengamatan Mars yang memiliki jarak Mars yang berubah-ubah terhadap suatu bintang tetap yang tidak dapat dijelaskan dengan teori yang ada.
 •         Tetapi karena tugas yang sulit itu, Kepler berhasil menjelaskan persoalan Mars dan menemukan bahwa tatasurya adalah sesuai dengan teori Copernicus dan Mars memiliki lintasan elips (lingkaran gepeng) terhadap matahari dengan matahari sebagai salah satu fokusnya.
•       IV.Hukum-hukum Kepler
     Pengamatan dan perhitungan Kepler selama 10 tahun pada data planit Mars yang diamati oleh Tycho Brahe dituangkan dalam Astronomia Nova menunjukkan kesimpulan adanya orbit planit berbentuk elip dengan matahari sebagai pusatnya.
     Kepler menemukan orbit elips setelah menghitung periode Mars dengan model Ptolemy yang dibandingkan dengan data pengamatan Tycho Brahe.                 
                                              Kepler menemukan juga bahwa luasan yang
                                              disapu orbit persatuan waktu tetap.
                                              Kepler juga mengamati bahwa gerak planit
                                              mengelilingi matahari memiliki harmonisasi
                                              yang  akhirnya ditemukan bahwa kwadrat                                                                                                                       periode                             periode planet mengelilingi matahari                                              sebanding dengan jarak pangkat 3.                     perbandingan momentum sudut (Harmonics Mvndi)•       Pencerahan Kepler
•          Berhasil memecahkan persoalan eksentrisitas dan lingkaran konsentrik yang telah diilhamkan oleh Plato dengan konsep orbit elip. Inilah Hukum I Kepler.
Tetapi dimana planit berada? Kepler telah mengambil asumsi sbb:§   Ada gaya dari matahari yang menolak planit
§   Gaya ini terdistribusi seragam sepanjang sekeliling jarak matahari bumi.
§   Laju planit sebanding dengan gaya itu sehingga berbanding terbalik dengan jarak v~1/r
§   Jumlah jarak yang disapu saat mengorbit sebanding dengan luasnya, t~S
§   Orbit planit lingkaran
Inilah hukum II- Hukum Kesamaan LuasBagaimana menghitung jarak planit? Kepler mengambil inspirasi dari teori musik. Hukum III dikenal sebagai hukum harmoni karena menyajikan hubungan yang sederhana antara periode planit dengan jarak setelah 17 tahun bekerja dengan data Tycho Brahe..
•       Hukum Kepller I: Orbit Elips
•       Hukum Keppler II
•       Hukum Keppler III
•         Kwadrat periode sebanding dengan pangkat tiga jarak.
•         T² ~a³ atau a³/T² =konstan
•         Periode (tahun)² = Jarak (a.u)³•       Kepler
    Meletakkan 3 hukum pertama dengan dasar model heliosentris, fisika dan hasil eksperimen•        Matahari merupakan pusat orbit planit yang berbentuk elips dengan matahari sebagai salah satu titik fokusnya.
•        Laju luasan yang disapu oleh planit selama mengorbit tetap
•        Jarak pangkat tiga planit terhadap matahari sebanding dengan kwadrat periodenya
 •       Sumbangan Kepler
•         Meletakkan babak baru Astronomi Modern atau Kosmologi Sain Modern yaitu pentingnya menggunakan data pengamatan untuk konfirmasi perhitungan suatu model matematik astronomi.
 •         Menemukan pandangan baru bahwa orbit lingkaran konsentrik diganti dengan orbit elip  terhadap matahari sebagai salah satu titik fokusnya
 •         Merumuskan hukum alam tentang orbit planit yang dicari Ptolemy, Tycho Brahe dan astronomer lainnya yang dapat diverifikasi dengan baik melalui data eksperimen.
 •         Memberikan  data eksperimen/teori untuk verifikasi penerusnya
•         Mengenalkan konsep gaya dalam gerak planit  •       V. Teori Vision Kepler
•         Kepler setelah mempelajari terivision Al Hazen mengoreksi bahwa penting mendapatkan hubungan satu-satu antara obyek dengan gambar. Ini diperoleh dengan bentuk anatomi mata yang menghasilkan gambar yang terbalik. Gambaran Kepler disajikan dalam bentuk gambar oleh Descartes. Baru tahun 1896 gambar terbalikdi mata dapat diubah dengan lensa oleh G.M. Straton dan ditunjukkan bahwa kanan kiri atas bawah hanya persepsional.
•       VI. Galileo
•         Galileo mahasiswa kedokteran tertarik terhadap fisika karena melihat lampu yang gantung yang berayun. Dari pengamatan itu akhirnya dia buat bandul matematik sebagai alat ukur waktu. Dia membaca buku Euclid dan Archimedes dan dikenal sebagai mahasiswa pandai tapi kemudian dia dropout.
•         Tahun 1590, dia eksperimen tentang jatuh bebas di Pisa tentang benda dengan komposisi yang sama jatuh bebas dengan laju yang sama. Tetapi kelajuannya masih tergantung pada medium yang dilalui ketika benda jatuh.
•         Eksperimen ini menjatuhkan pendapat Aristoteles bahwa benda dengan komposisi sama tapi lebih berat yang akan jatuh lebih dulu.
•         Teori tentang jatuh bebas ditulis di tahun 1638.
•         Galileo mulai bekerja dengan astronomi sejak di Padua tahun 1597 dan menulis surat kepada Kepler bahwa dia mendukung teori Copernicus.
•         Praktis di bidang astronomi, Galileo hanya mendukung Kepler melalui data eksperimen yautu dengan pengamatan planit dan bintang menggunakan teleskop optik, khusunya untuk planit Jupiter, Mercury, Venus, dan Mars
     Pengamatan Galileo dibukukan dalam The Sidereal Messenger yang memuat hal berikut:
•              Penemuan 4 satelit di Jupiter yang mengelilingi Yupiter. Dampaknya pada runtuhnya konsep geosentris.
•              Dapat melihat permukaan bulan yang tidak rata
•              Bintang tetap posisinya sangat jauh karena tidak nampak membesar diamati dengan teleskop. Hal ini berakibat paralaks  memang sangat kecil
•              Milky Way berisi kumpulan bintang.
      Banyak saintis menolak hasil pengamatan ini, kecuali Kepler. Galileo menulis surat kepada Kepler:  
    “You are the first and almost the only person who, after a cursory investigation, has given entire credit to my statements...”.
 •       Argumentasi Fisika
 Geosentris salah
 Geosentris salah•          Adanya satelit di Yupiter mengindikasikan yang orbitnya besar periode revolusinya lama---harmonik. Dalam sistem Ptolemik ada disharmonisasi terkecil Bulan, 273 hari, sampai Saturnus,30 tahun, kemudian 24 jam (bumi)
•          Adanya presesi equinox jelas menunjukkan bahwa  bumi tidak diam
 •          Sulit dipahami bintang tetap pada posisinya tetapi bergerak dengan tetap menjaga jaraknya.
 •          Sulit dipahami bumi tetap yang kecil itu tetap diam sementara benda langit yang lain bergerak.
 •          Eksperimen benda jatuh Galileo tidak hanya mau menunjukkan gerak jatuh tidak ditentukan oleh berat benda, tetapi juga ingin memastikan bahwa bumi diam dan bergerak dengan laju konstan akan sama saja(eksperimen Pierre Gassendi gerak jatuh dari menara kapal yang bergerak dan kapal diam).
•       VII. Sain dan Dogma•         Hasil pengamatan Galileo telah mengajarkan kembali paham heliosentris lebih akurat dibandingkan dengan model geosentris yang telah dianut oleh Gereja yang mengadopsi paham Aristoteles.•         Galileo telah dinilai sesat dan dihukum serta disiksa untuk meninggalkan paham heliosentris. Bahkan pernyataan bahwa Galileo sesat belum dihapus oleh Gereja sampai tahun 1992.•         Gereja telah mengabadikan pandangan Aristoteles sebagai dogma sehingga yang berbeda dengan Gereja adalah salah sehingga Galileo perlu dihukum.
•         Kebebasan berpikir telah terampas oleh Gereja. Italy, tempat Galileo berasal, adalah negara penghasil saintis terkecil dibandingkan negara Eropa lainnya sampai 200 tahun setelah Galileo.     50 tahun setelah kematian Galileo, Newton muncul untuk merangkum penemuan Copernicus, Kepler dan Galileo dalam Principia menunjukkan bahwa idea mereka cemerlang
•       Ringkasan
•             Yang terindera oleh kita tidak selalu mengarahkan pada  kaidah yang benar.
•             Adalah sulit keluar dari suatu kesalahpahaman bila itu didukung oleh penampakan melalui indera kita, sebagaimana sulitnya keluar dari paham geosentris ke paham heliosentris atau dari paham orbit lingkaran menuju orbit elip.
•             Perlu ratusan tahun untuk mengubah kesalahpahaman yang telah menjadi keyakinan atau dogma .
•             Lebih mudah memecah  atom daripada memecah  pandangan manusia (Einstein).