Men of mathematics adalah buku
yang berisi tentang kehidupan sekitar 40 matematikawan pada abad ke-17, ke-18
dan ke-19. Buku ini ditujukan kepada pembaca yang ingin mengetahui kehidupan
para matematikawan yang telah menciptakan matematika modern.
Dalam buku ini berisi kehidupan
dan kepribadian para pencipta matematika modern. Terdapat kriteria dalam
pemilihan nama dalam buku, yaitu karyanya, serta kehidupan dan karakternya,
seperti Pascal, Abel, Galois, Gauss dan Cayley.
Berikut ini akan dipaparkan
kehidupan beberapa matematikawan yang menarik seperti Gauss, keluarga
Bernoulli, Newton, dan sebagainya.
Issac Newton
Newton merupakan orang yang
menganggap dirinya hanya seorang anak kecil yang menemukan pasir dan karang
yang lebih cantik dari biasanya, padahal ada hal besar di luar sana yang belum
ia temukan. Namun, menurut generasi penerusnya, Newton adalah orang yang jenius
yang berbeda dengan kebanyakan orang. Issac Newton lahir pada hari natal 1642
dari keluarg apetani.
Pendidikan awal Newton berawal
dari sekolah desa di dekat tempat tinggalnya. Menurut saran pamannya, ia
kemudian masuk ke sekolah tata bahasa Grantham. Pamannya mengetahui kehebatan
Newton. Ia kemudian memasukkan Newton untuk belajar di Cambridge.
Newton menemukan beberapa teorema
dalam ilmu matematika. Salah satunya adalah Teorema Fundamental Kalkulus,
Newton mengatakan bahwa terdapat hubungan atau kebalikan antara kalkulus
integral dan kalkulus diferensial.
Keluarga Bernoulli
Sejarah keluarga Bernoulli
merupakan yng paling menonjol, karena dalam 3 generasinya telah melahirkan 8
matematikawan. Tidak kurang dari 120 keturunan Bernoulli adalah ilmuwan ternama
di bidang hukum, sains, seni, literatur, profesi akademis, administrasi dan
seni. Yang paling menarik adalah matematikawan pada generasi ke-2 dan ke-3,
karena mereka tidak memilih matematika sebagai bidang profesinya, melainkan
mengalami persimpangan dan lantas kembali ke matematika.
Perkembangan matematika tidak
akan menjadi seperti sekarang tanpa peran keluarga Bernoulli. Perkembangan
kalkulus dan aplikasinya pada abad ke-17 dan ke-18 makin cepat dan terus
menyebar karena peran keluarga Bernoulli dan Euler yang hidup sejaman.
Mula-mula Bernoulli Senior adalah
keluarga Protestan yang mengungsi dari Antwerp tahun 1583 karena pembantaian
orang Katholik. Sebelum pindah ke Swiss dan menetap di Basel, mereka tinggal di
Frankfort. Bernoulli menikah dengan wanita dari keluarga terpandang di Basel
dan menjadi pedagang rempah-rempah.
Nicolaus Senior adalah seorang
pedagang. Ketiga anaknya menikah dengan putri pedagang, sehingga membuat
Nicolaus menjadi seorang pedagang besar. Profesi berdagang keluarga Bernoulli
kemudian disusul oleh profesi di bidang obat-obatan. Bakat matematika dari
keluarga pedagang ini muncul secara tiba-tiba.
Jacob I merupakan generasi
pertama dari keluarga Bernoulli. Dia merupakan anak pertama dari Nicoolaus
Senior. Menguasai kalkulus versi Leiniz yang dipelajarinya sendiri. Dia
menjabat sebagai profesor matematika di Basel sejak 1687 sampai wafat. Dia
mengembangkan kalkulus yang tidak disentuh oleh Newton dan Leibniz dan
menerapkannya untuk menyelesaikan masalah baru yang sangat penting bagi
perkembangan kalkulus. Kontribusinya juga pada bidang geometri analitik, teori
probabilitas, dan variasi kalkulus.
Awalnya dia mempelajari filsafat
(1671), theologi (1776), kemudian menekuni astronomi dan tidak mau meneruskan
bisnis rempah-rempah ayahnya. Setelah lulus theologi, dia pergi ke Perancis
selama 2 tahun untuk menjadi murid Rene Descartes. Setelah cocok dengan
matematika, dia mulai surat-menyurat dengan Boyle dan Hooke dari Inggris. Dia
juga tertarik pada astronomi. Karya pertamanya di bidang astronomi adalah
membetulkan teori komet.
Penemuan bahwa brachistocrone
adalah sikloid telah diungkapkan sebelumnya. Sikloid adalah sebuah kurva dengan
garis yang curam ditemukan oleh Jacob I dan saudaranya Johannes I pada tahun
1697. Namun, sikloid juga merupakan tautochrone (pengulangan terus-menerus).
Ini merupakan contoh masalah singkat variasi kalkulus. Meskipun terlihat
sepele, semua bidang matematika fisis sering berhubungan dengan prinsip variasi
sederhana, seperti temuan Fermat di bidang Optik dan Hamilton di bidang
dinamik.
Teori probabilitas diterbitkan
sebagai buku berjudul Ars Conjectandi
pada tahun 1713 yang berisi teori-teori probalitas yang berguna hingga sekarang
pada bidang asuransi, statistika, dan pembelajaran matematika tentang
keturunan.
Penelitian Jacob I yang lain
menunjukkan seberapa jauh ia mengembangkan kalkulus diferensial dan kalkulus
integral, melanjutkan karya Leibniz, Jacob I mendalami catenaris, yaitu kurva seragam yang membentang di antara 2 titik
atau termuat dalam rangkaian. Pengembangan matematika yang dilakukan oleh Jacob
I diaplikasikan untuk jembatan gantung dan transmisi kawat tegangan tinggi.
Hubungan Jacob I dan Johannes I
tidak berjalan baik. Johannes memperlakukan kakaknya, Jacob I dengan baik
kemudian tidak jujur ketika mereka mempelajari isoperimetrical. Johannes tidak
hanya berusaha mencuri ide kakanya, ia juga membuang anak laki-lakinya yang baru
saja mendapatkan penghargaan dari Akademi Sains Perancis.
Motto dari Jacob I adalah “Invito patre sidera verso”, (melawan
kemauan ayah saya mempelajari bintang-bintang). Ayahnya menghalangi bakat Jacob
I dalam matematika dan astronomi. Jika ia tidak melawan ayahnya, maka ia akan
menjadi seorang ahli ilmu agama.
Johannes I merupakan adik dari
Jacob I. Ia memulai karir di bidang kedokteran sebagai seorang dokter. Leibniz
dan Euler adalah Tuhan baginya. Namun, secara jelas dia justru membenci Newton
dan cenderung meremehkannya. Mulanya, ayahnya menyuruhnya untuk mengurus bisnis
keluarga, namun ia juga melawan keinginan ayahnya tersebut dan justru
mempelajari ilmu kedokteran dan ilmu sosial. Saat berumur 18 tahun ia mengambil
gelar MA (S2) di bidang kedokteran, namun ia kemudian beralih pada matematika.
Ia menjadi profesor matematika di Groningen pada tahun 1965, dan di Basel pada
tahun 1705.
Johannes I mempunyai bakat lebih
beragam daripada kakanya, Jacob I. Selain menyebarkan kalkulus ke seluruh
Eropa, ia juga mempelajari fisika, kimia, astronomi, dan pada bidan terapan, ia
memiliki kontribusi di bidang optik, menulis teori tentang gelombang laut dan
teori matematika tentang pelayaran, selain mencoba melakukan penelitian tentang
mekanika. Dia aktif berkarya sampai umur 80 tahun.
Nicolaus I merupakan adik Jacob I
dan kakak Johannes I. Ia juga mempunyai bakat di bidang matematika. Pada umur
16 tahun, ia mendapat gelar di bidang filsafat di Universitas Basel, dan pada
umur 20 tahun ia melanjutkan di bidang hukum. Ia menjadi profesor hukum pertama
di Bern yang mendirikan fakultas matematika di St. Peterburg. Ketika ia wafat,
ia memperoleh kehormatan tinggi dari Ratu Cathrine.
Peran keturunan mulai tampak pada
generasi ke-2. Daniel merupakan anak ke-2 Johannes I. Ia dipaksa ayahnya untuk
meneruskan bisnis keluarga. Ia sebenarnya memiliki minat di bidang matematika,
namun dengan alasan tidak punya uang, Daniel dikirim untuk mempelajari
obat-obatan di Universitas Basel. Pada usia 11 tahun, Daniel mulai belajar
matematika pada kakaknya, Nicolaus III. Daniel dan Euler adalah teman akrab
sekaligus saingan. Daniel mendapatkan penghargaan dari Akademi Perancis
sebanyak 10 kali, karya puncaknya adalah hidrodinamik yang dikembangkan olehnya
yang kemudian disebut sebagai energy conservation.
Pada umur 25 tahun, Daniel
menjadi profesor matematika di St. Peterburg (didirikan Nicolaus I). Dia pulang
ke Basel 8 tahun kemudian dan menjadi profesor di bidang anatomi, botani, dan
fisika. Karyanya di bidang matematika mencakup kalkulus, persamaan diferensial,
teori probabilitas, teori tentang getaran dawai, meneliti teori kinetik gas dan
menyelesaikan problem-problem dalam matematika terapan. Daniel Bernoulli juga
maerupakan penemu disiplin ilmu fisika.
Johannes II merupakan adik bungsu
dari Nicolaus III dan Daniel. Mengawali karirnya di bidang hukum dan diangkat
menjadi profesor kehormatan di Basel, sebelum menggantikan kursi ayahnya di
bidang matematika. Karya utamanya di bidang fisika dan memenangkan 3
penghargaan di Paris (salah satunya sebagai matematikawan terbaik).
Johannes III merupakan generasi
ke-3 yang merupakan anak dari Johannes II. Seperti ayahnya, dia mulai dengan
belajar hukum. Pada umur 13 tahun, ia mengambil gelar doktor di bidang
filsafat. Baru saat berumur 19 tahun, ia menemukan minatnya dan menjadi
astronomer kerajaan di Berlin. Minatnya meliputi astronomi, geografi, dan
matematika.
Jacob II merupakan adik dari
Johannes III. Ia mengawali dengan menekuni hukum sebelum beralih menekuni
fisika pada usia 21 tahun. Akhirnya berganti ke matematika dan menjadi anggota
Akademi St. Peterburg jurusan matematika dan fisika.
Saat umur 30 tahun, dia meninggal
karena demam. Belum diketahui hasil karya-karyanya, yang jelas ia menikah
dengan salah seorang cucu Euler.
Daftar keturunan keluarga
Bernoulli tidak pernah ada habisnya, tetapi relatif kurang menonjol
dibandingkan dengan generasi pertama dan ke-2.
Sejarah juga mencatat kiprah
keluarga Darwin dan Galton. Kisah Francis Galton (sepupu Charles Darwin)
sepertinya sangat menarik karena pembelajaran matematika tentang keturunan
ditemukan oleh dia sendiri.
Carl Friedrich Gauss
Carl Friedrich Gauss lahir pada
tahun 1777 di Brunswick, Jerman. Kakek Gauss adalah seorang petani miskin di
Brunswick dan bertahan hidup dengan menjadi tukang kebun. Ayah Gauss lahir pada
tahun 1744 dan sehari-hari bekerja sebagi tukang kebun, menggali selokan, dan
kadang menjadi tukang batu.
Ibu Gauss, Dorothea Benz adalah
anak dari tukang perancah baru. Adik laki-laki Dorothea, Friedrich yang
merupakan orang pertama yang menemukan bakat Gauss yang muncul sejak umur 3
tahun. Dia kemudian mengajarkan logika pada Gauss, melakukan observasi terhadap
obyek tertentu, dan falsafah hidup.
Gauss kecil mendapat perilaku
yang kasar dari Gerhard, ayahnya. Mereka tidak ingin Gauss mewarisi profesi
keluarga sebagai tukang kebun. Ketika Gauss berumur 19 tahun, Dorothea bertanya
kepada Wolfgang Bolyai tentang anaknya, dan Bolyai menjawab, “Gauss adalah
matematikawan terbesar di Eropa”.
Bakat Gauss terlihat sejak ia
berumur 3 tahun. Saat ayahnya menerima upah mingguan, Gauss ada di belakangnya.
Gerhard menerima upahnya tanpa menghitung, namun Gauss berkata perhitungannya
salah. Setelah dihitung ulang, ternyata angka yang disebutkan Gauss benar.
Saat umur 7 tahun, Gauss dikirim
ke sekolah lokal. Tidak ada prestasi yang menonjol sampai usianya 10 tahun,
saat memasuki pelajaran aritmatika.
Karena Buttner tidak sanggup lagi
mengajar Gauss, dia mengalihkan tanggung jawa ke asisten muda, Johann Martin
Bartels. Bartels dan Gauss belajar bersama, saling membantu dan menulis
pembuktian-pembuktian dalam bidang aljabar dan analisis dasar.
Gauss dengan cepat menguasai
teorema Binomial. Ia bertanya pada dirinya sendiri, apakah suatu deret tak
hingga konvergen, dan apakah diperbolehkan menghitung fungsi matematika yang
digunkan untuk merepresentasikan deret. Hal ini mengantarnya pada pembuktian
teorema binomial dan kemudian membawanya pada matematika analisis.
Pada umur 12 tahun, Gauss
merasakan keanehan dalam konsep geometri Euclid. Dan pada 16 tahun, ia mulai
menggagas geometri selain Euclid. setahun kemudian di amencari lubang
pembuktian teori bilangan yang memuaskan pendahulunya, namun hanya dianggap
sebagai karya setengah jalan, sebelum memasuki bidangnya aritmatika.
Kejeniusan Gauss terdengar oleh
bangsawan Brunswick, ferdinand. Pada usia 15 tahun, Gauss dimasukkan di College
Caroline di Brunswick, dengan jurusan bahasa kuno dan bahasa modern serta
matematika.
Gauss belajar di College Caroline
selama 3 tahun. Dan selama itu ia telah menguasai karya-karya Euler, Lagrange
dan Newton. Ia juga mempelajari aritmatika tingkat tinggi. Ia menemukan the gem of arithmatic (teorema aureum).
Gauss juga menemukan tentang
modulo dan kuadrat berulang yang sulit dibuktikan dan bahkan membingungkan
Euler dan Legrende.
Saat berusia 18 tahun, Gauss
masuk Universitas Gottingen, dan belum dapat memutuskan jurusan. Dia kemudian
memilih bidang matematika ketika menemukan cara membuat poligon 17 sisi dengan
kompas dan penggaris. Penemuan ini dianggap sebagai salah satu penemuan
terbesar Gauss.
Gauss menemukan tentang periode
ganda fungsi elips. Namun, karya pertamanya, Disquisitiones Arithmetica ditolak oleh Akademi Sains Perancis.
Salah satu teman baiknya di
universitas adalah Wolfgang Bolyai, bangsawan Hongaria yang kelak anak
laki-lakinya menemukan geometri non-Euclidean. Bolyai sendiri mengagumi
kejeniusan Gauss.
Pada usia 21 tahun, Gauss kembali
ke Brunswick. Gauss tidak suka dengan ayahnya yang kasar dan berkelakuan buruk,
sehingga ia tinggal sendiri di rumah lain. Tidak lama setelah itu, ia menulis
surat pada Bolyai dan mengatakan ia sudah tidak punya uang lagi. Mendengar ini,
Ferdinand mengirim uang dan menjamin Gauss jangan pernah berpikir tentang uang
lagi. Selama beberapa bulan, ia belajar di perpustakaan Helmstedt milik
univesitas Helmstedt yang dikelola oleh matematikawan sekaligus pustakawan,
Johaan Friedrich Pfaff. Pfaff dikagumi oleh Gauss, dandisebut sebagai
matematikawan paling terkenal di Jerman karena kesederhaan dan sikap
terbukanya.
Setelah tertunda selama 3 tahun, Disquisitiones Arithmetica akhirnya
dicetak dan diterbitkan pada tahun 1801.
Gauss juga menulis buku berjudul Demonstratio nova theorematis omnem
functionem algebraicam rationalem integram unius variabilis in factores reales
primi vel secundi gradus revolvi posse yang berisi pembuktian teorema dasar
aljabar, yaitu membuktikkan bahwa polinomial pangkat n mempunyai hasil akar
pangkat n juga.
Gauss kemudian membagi bilangan
dimulai dari bilai bilangan kompleks, kemudian diturunkan bilangan-bilangan
lain, seperti bilangan riil dan sebagainya.
Keberadaan bilangan kompleks
tidak mempengaruhi aljabar, tapi juga berdampak pada analisi dan geometri.
Teori fungsi dari bilangan kompleks kemudian dikembangkan, sehingga dikenal
bilangan-bilangan setengah riil dan setengah imajiner.
Minat pada matematika Gauss
sempat terhenti pada usia 24 tahun dan berubah menjadi astronomi. Hal ini
dikarenakan tidak ada universitas yang menghargai bakat matematikanya yang
terus didorong kesulitan finansial.
Gauss kemudian mengambil jalan
cepat meraih prestasi akademik, ketenaran dan uang melalui astronomi. Saat itu,
diketahui beberapa planet kecil dan Gauss berupaya menghitung orbit dengan
matematika. Pada tahun 1801, Akademi Sains St. Peterburg menunjuk Gauss menjadi
direktur observatorium.
Gauss selalu mengalami kesulitan
menjadi seorang pengajar. Cara pandangnya yang kelewat jauh membuat
siswa-siswanya frustasi. Sebaliknya, Gauss menganggap siswa-siswanya tidak
pernah siap menghadapi kuliah. Buku karya Gauss juga sulit dipahami, dimana
salah seorang yang mampu memecahkannya adalah teman sekaligus muridnya,
Dirichlet.
Gauss menikah dengan gadis
bernama Johanna Osthoff, putri seorang penyamak kulit kaya raya pada tahun 1805
dan mempunyai 3 anak, yaitu Joseph, Minna, dan Louis.
Tahun 1807, setahun setelah
meninggalnya Ferdinand, Gauss memboyong keluarganya ke Gottingen, tempat dia
diangkat menjadi direktur observatorium. Kematian Ferdinand ternyata adalah
awal keterpurukan Gauss. Kurang dari 3 tahun sejak itu, ayah kandungnya; pamannya,
Friedrich; istrinya dan anak bungsunya semuanya meninggal. Istrinya meninggal
pada tahun 1809, namun kurang dari satu tahun kemudian, Gauss menikah dengan
Friedrica Wilhelmine, anak rekan sesama profesor di Gottingen. Selama 6 tahun,
istrinya memberinya 3 anak, yaitu Eugene, Wilhelm dan Therese, sebelum ia
divonis terkena TBC. Gauss kemudian mengundang ibunya untuk tinggal di rumahnya
sambil mengurus istrinya yang selalu di tempat tidur, dan mengasuh ketiga anak
balitanya. Istrinya kemudian meninggal pada tahun 1831.
Penelitian geodesi
diselesaikannya dalam kurun waktu 10 tahun. Hasil matematika lewta penelitian
itu adalah geometri diferensial, teori-teori permukaan bidang, statistika dan
teori probabilitas. Sumbangasih Gauss dalam teori probabilitas adalah kurva
Gaussian yang sering disebut dengan hukum Gauss tentang distribusi nirmal atau
yang sekarang dikenal dengan kurva yang berbentuk lonceng.
Gauss adalah seorang
perfeksionis. Makalah-makalah karyanya adalah contohnya. Teorema-teorema akan
dibuktikan dengan akurasi tinggi dan elegan, dengan segala rincian dan
prosedure yang lengkap, sehingga karyanya sulit dipahami dibandingkan dengan
karya Euler yang gamblang, imajinatif dan lebih mengutamakan kejelasan. Gauss
tidak akan mengeluarkan karyanya sebelum segalanya sempurna. Orang menyebutnya
egois dan tidak mau membantu atau memberi dukungan kepada para matematikawan
muda. Aljabar, geometri, analisis, aritmetika atau teori bilangan adalah
bidang-bidang yang dikembangkan Gauss. Secara teori, Gauss juga mendalami
astronomi, magnetisme, topologi, kristalografi, optik dan elektrik. Laplace
menyebut Gauss sebagai matematikawan terbesar di dunia. Sedangkan kalangan raja
memberi gelar “Pangeran Matematika”.
Murid kesayangannya, Einstein
yang selalu dipuji lebih hebat dari Archimedes dan Newton meninggal pada usia
muda. Tiga tahun kemudian putri dari istri pertamanya meninggal dalam pelarian
karena diusir dari Gottingen karena suaminya terlibat aktivitas politik. Gauss
mendukung Eugene dan menjadi jutawan. Gauss
mendukung Eugene menekuni bidang hukum, tetapi malah menjadi penjudi kalah yang
selalu mengirim tagihan kepada bapaknya. Akhirnya, Eugene pergi ke amerika,
disusul oleh adiknya, Wilhelm. Gauss akhirnya tinggal bersama anak terakhirnya,
Theresa dengan hidup sederhana.
Masa tuanya dihabiskan dengan
berada di perpustakaan universitas, mengumpulkan koran-kotan dari seluruh Eropa
untuk ditumpuk dan dibaca satu-persatu. Terakhir, sering mengeluhkan kesehatan
yang memburuk, insomnia, dan dyspepsia. Pada usia 77 tahun, Gauss mengalami
pembengkakan jantung. Nafasnya pendek sehingga tidak mampu lagi jalan ke
perpustakaan, bahkan ke luar rumah. Gauss meninggal pada 23 Februari 1855
karena serangan jantung. Gauss dikebumikan di pemakaman St. Albans di
Gottingen, berdekatan dengan makam ibunya.