Ilmu Alamiah Dasar

IPA DAN TEKNOLOGI BAGI KEHIDUPAN MANUSIA
 A.    PENDAHULUAN
 Manusia diciptakan Tuhan sebagai mahluk yang terbaik dibandingkan dengan mahluk lainnya. Hal ini disebabkan manusia mempunyai otak untuk berpikir dan selalu mengembangkan diri guna mendapatkan kehidupan lebah aman dan nyaman. Berbeda dengan hewan yang kehidupan statis tidak berubah dari zaman ke zaman, baik dari makanan yang dikomsumsi maupun dari pola kehidupannya. Walaupun demikian perawatan manusia membutuhkan waktu yang sangat lama (kira-kira sepertiga dari umurnya) untuk dapat hidup mandiri. Hal ini disebabkan karena proses pendewasaan manusia proses belajar paling sedikit dua belas tahun. Selain itu biaya sangat mahal, terutama biaya pendidikan. Pendididkan memang penting utuk meraih ilmu pengetahuan dan teknologi. Pengetahuan ilmu alam sering tidak atau belum dapat diaplikasikan ke dalam teknologi pada waktu yang lama. Sering dibutuhkan waktu berpuluh puluh tahun untuk dapat ilmu pengetahuan tersebut diaplikasikan kedalam teknologi, Michael paraday (1791-1867) yang lahir 210 tahun yang lalu menemukan listrik, pada saat itu orang bertanya untuk apa listrik Thomas Alva Edison (1847-1931) yang menemukan paten sebanyak 1100 buah, menciptakan bola lampu dengan menggunakan listrik untuk penerangan. Begitu pula diperlukan waktu kurang lebih lima belas langkah dan biaya puluhan juta dollar sebelum zat yang potensial dapat dipakai dalam klinik. Ilmu pengetahuan memang tidak selalu dapat di aplikasikan dalam teknologi, hanya melahirkan teori-teori, untuk pangembangan ilmu pengetaun saja. Jadi ada penelitian yang menghasilkan azas manfaat tinggi untuk ilmu pengetahuan saja seperti teori Neils borh, Ada yang menghasilkan azas manfaat tinnggi untuk teknologi saja seperti penemuan Thomas Edison. penemuan Louis Pasteur tarmasuk bermanfaat untuk ilmu pengetahuan tinggi dan manfaat teknologi juga tinggi.
B.     IPA SEBAGAI DASAR PENGEMBANGAN TEKNOLOGI B.1. Hubungan Antara IPA dan Teknologi
Pengembangan IPA didahului oleh penelitian dasar (kimia, biologi, fisika, dll) yang mengungkapkan fenomena-fenomena alam menjadi mata ilmu pengetahuan-pengetahuan yang bermanfaat secara global atau umum.
Penelitian dasar mempunyai kaitan yang erat dengan panelitian terapan teknologi. Namun visi penelitian ilmu pengetahuan dan teknologi dasarnya sama yaitu untuk mensejahterakan dan ketentraman manusia, supaya hidup lebih nyaman. Perbedaan pokok antara raset dasar dan riset terapan adalah:Riset dasar:a.rasa ingin tahu(curiosity driven)b.bersifat mendasar(foundamental)c.hasilnya dapat berdampak dalam waktu jangka panjang.Riset terapan:a.mempunyai orientasi tertentu(nision orientet)b.bertujuan khusus memecahkan masalah(problem solving)c.hasilnya dampak khusus,bermanfaat untuk kepentingan jangka pendek.Interaksi riset dasar-riset terapan:a.saling mengimbas,saling mengisi(crospertiliszien)b.riset terapan yang berkualaitas memerlukan dukungan riset dasarc.riset dasar tanpa rangsangan riset terapan kurang subur.         
Ilmu pengetahuan dan teknologi sangat berhubungan erat, bisa dikatakan teknologi adalah terapan dari ilmu pengetahuan untuk memenuhi kebutuhan manusia. Insinyur(engineer) adalah ahli yang menerapkan ilmu pengetahuan dan teknologi untuk memecahkan masalah yang dihadapi oleh masyarakat. Ilmuan mencari landasan hukum alam, insinyur yang menerjemahkan ilmu pengetahuan menjadi yang berguna (desain), tehnisi yang menerapkan desain, membentuk bahan dan alat yang ditentukan dalam desain tehnologi dalam arti sempit adalah suatu peristiwa industri, sedang dalam arti luas adalah tindakan manusia untuk memenuhi kebutuhan dengan mudah, murah dan efisien. Hubungan IPA dan teknologi bisa dikatakan langsung dan bisa juga tidak langsung.
a. hubungan langsung misalnya:1.           Dengan perkembangannya pengetahuan mengenai inti atom menghasilkan sumber energy baru yang kemudian dilanjutkan penggunaannya untuk listrik yang dikenal sebagai pusat listrik tenaga nuklir(PLTN).
2.           Dengan ditemukannya sifat gelombang electron, dan penemuan ini dikembangkan dalam pembuatan electron Mikroskop yang mempunyai daya pembesaran 20.000-30.000 kali sehingga virus dan unsur kimia dapat dilihat.
3.           Berkembangannya biologi dan ilmu kimia dapat memanfaatkan organism dalam industry seperti industry minuman Yoghurt dan Beer, tempe, sumber energy dari limbah(Biogas).
b. hubungan tidak langsung misalnya:teknologi arsitektur pyramid di mesir, teknologi arsitektur candi Borobudur di Indonesia, tembok Raksasa di China, menara Visa di Italia. Karya teknologi ini sangat tingi dan dikagumi sampai sekarang. Namun ilmu pengetahuan pada waktu itu belum begitu maju, kemungkinan salah perhitungan bisa terjadi, seperti pada menara Visa yang miring, barangkali tekstur tanah pada waktu itu tidak diperhitungkan.
 B.2. Keputusan dan Pembuatan Desain
            IPA mempunyai peranan penting dalam perkembangan teknologi, dalam berbagai masalah teknologi terdapat unsur yang tidak dijumpai dalam IPA yaitu masalah pengambilan keputusan atau pembuatan suatu desain itu. Persyaratan pengambil keputusan mengandung unsur-unsur sebagai berikut:a.       model       : penggambaran permasalahan diambil secara kuantitatif. Ada signal yang perlu diperhatikan dalam pembuatan model, yaitu :·               Realisme yaitu model tersebut bila dinyatakan dengan kalimat, harus sesuai dengan konsep yang diwakilinya.
·               General, yaitu dapat digunakan dalam situasi yang berbeda.
·               Kemampuan, yaitu mampu meramalkan perubahan yang akan terjadi.b.      Kriteria     : Kriteria keputusan mempunyai persyaratan yang menggambarkan tujuan dalam mengambil keputusan.
c.       Kendala    : Faktor-faktor yang harus diperhitungkan dalam mengambil keputusan.
d.      Optimasi   : Mencari kesimpulan yang terbaik. B.3. Teknologi Tepat GunaDalam keadaan kritis berkepanjangan, maka kita harus pandai memilah-milah teknologi apa yang sesuai untuk kepentingan masyarakat pedesaan, alangkah bijaksana kalau teknologi tepat guna diterapkan di pedesaan. Teknologi tepat guna adalah cara untuk memecahkan masalah pokok yang mendesak dan menciptakan lapangan kerja dengan keterampilan serta penggunaan bahan dari lingkungan sekitarnya. Ciri-ciri dari teknologi tepat guna adalah efisiensi dan efektifitasnya tinggi. Efisien tinggi berarti harus selalu dikaitkan dengan kemampuan teknologi, efektifitas tinggi berarti harus terjangkau oleh masyarakat pedesaan yang belum terjangkau oleh teknologi maju.
Pertimbangan yang perlu diambil dalam teknologi tepat guna adalah:a.                  Bentuk teknologi yang digunakan dan diputuskan oleh masyarakat pemakaiaanya sendiri.
b.                  Pertimbangan agama (kasus Ajinomoto, sabun dengan lemak babi), kebiasaan, adat, sosial budaya setempat.
c.                   Terjaminnya kelengkapan, perawatan dan penyediaan suku cadang mesin yang digunakan.
d.                  Keselamatan kerja.e.                  Keadaan lingkungan masyarakat. B.4. Perkembangan Sains dan Teknologi
Agar diketahui perkembangan sains dan teknologi, dimulai dengan masa lalu atau masa zaman batu sampai zaman sekarang.Zaman dulu transportasi dilakukan dengan jalan kaki dan atau berlari, kemudian berkembang menggunakan hewan seperti kuda. Perkembangan kendaraan darat sangat cepat, dari kendaraan kuda, kemudian berkembang ke kendaraan mobil, kereta api serta kapal laut. Kereta api awalnya berkecepatan 5 km/jam kini sudah ada yang berkecepatan 300-500 km/jam. Begitu juga kapal laut, dari hanya menggunakan layar(bergantung pada angin) dan dayung sekarang sudah menggunakan mesin uap. Kemudian manusia memikirkan bagaimana membuat transportasi melalui udara, maka diciptakan pesawat terbang. Awal abad 20, diciptakan pesawat bermesin propeller, kemudian meningkat bermesin jet. Kapasitas angkut pun meningkat dari 500 orang, Boeing 747 dan sedang dirancang pesawat-pesawat dengan daya angkut 1000 orang. Sebelum abad ke 20 kecepatan kendaraan besar 100 km/jam tapi setelah abad ke 20 kecepatan kendaraan sebesar 10.000 km/jam. Jadi dalam jangka waktu 100 tahun kecepatan kendaraan naik 100 kali.
Pertumbuhan kecepatan kendaraan secara sederhana dapat dinyatakan dalam bentuk S, dalam jangka yang cukup lama suatu proses pertumbuhan dapat dikatakan konstan dan kemudian pertumbuhan sangat cepat dalam waktu relatif singkat dan kemudian terhenti lagi sampai waktu cukup panjang. Pertumbuhan kecepatan kendaraan tadi digambarkan separti gambar:      
10.000     - kecepatan                    100 ¾               
       5       -   
                        1900                            2000    waktu (tahun)Gambar 2. Hubungan waktu dengan kecepatan kendaraan. B.5. Peran IPA dan Teknologi
1.      Listrik
Penemuan listrik Faraday dimanfaatkan dalam dunia teknologi selain untuk penerangan banyak juga dipakai dalm bidang lain seperti, transportasi (kereta listrik), alat rumah tangga(Ricecooker, setrika, mesin cuci, oven, Dryer, freezer) , alat pendidikan (kamus listrik, over heat, LCD), alat komunikasi (Radio, media cetak, TV), Komputer (E-mail), Informasi(Tagihan telepon, belanja barang), Robot.
2.      Penemuan suatu unsur radioaktif dialami oleh Madam Curie Tahun……
Yang disebut Uranium membuka peluang pengembang ilmu pengetahuan teknologi sangat pesat akibat negative dari penemuan ini terlihat pada tahun 1945 ketika bom atom dijatuhkan di Hirosima pada tnaggal 06 agustus dan di Nagasaki pada tanggal 09 agustus 1945 banyak serdadu dan rakyat sipil jepang yang meninggal. Disamping efek negative dari reaksi Fusi element radioaktif terdapat pula hal-hal yang bersifat positif, berguna bagi kehidupan manusia diantaranya:Sinar y dihasilkan dari reaksi Fusi antara neutron dengan uranium 238 menghasilkan nepotium 239 dan sinar Y.N + U ²³⁸ → Np²³⁹+ sinar y            Nepotium dapat terurai lagi menjadi Plutonium dan Sinar β            Np²³⁹→ Pu²³⁹+ Sinar β + VIsotop Plutonium ini tidak terdapat di alam.Sifat yang sangat berguna dari sinar y adalah :a.       Dapat mematikan
Sinar y mempunyai sifat dapat mematikan dan hal ini digunakan untuk membunuh serangga yang merusak dalam gudang, memberantas hama, membunuh mikroba sehingga bahan makanan menjadi awet, alat-alat kedokteran dapat disterilkan.b.      Menghambat pertumbuhan dan pertunasan
Hasil pertanian untuk ekspor seperti kentang, jahe, kencur dll, bila dibiarkan dalam jangka waktu tertentu akan timbul tunas yang menurunkan kualitas dari rimpang tersebut. Komoditas ini sebelum di ekspor maka perlu disinari lebih dahulu dengan sinar y dengan dosis tertentu yang tidak merusak kualitas. Karena sinar y dapat merusak enzim dari tumbuh-tumbuhan sehingga pertumbuhan atau pembentukan tunas dapat di hambat.c.       Perubahan sifat genetic (Mutagenik)
Dalam pertanian tentunya harus menggunakan bibit yang unggul supaya mendapat hasil pertanian sebaik-baiknya. Untuk mendapatkan bibit yang unggul dan untuk mendapatkan tanaman yang tahan hama atau wereng, bibit tersebut sebelum ditanam disinari dulu dengan sinar y karena sinar y dapat memutasi gen dari gen yang tidak unggul menjadi gen unggul.Contoh : padi yang gen dimutasi mempunyai umur yang pendek dengan buah lebih banyak, tahan kekeringan padi ini disebut padi Gogo(Padi tahan kering). Hasilnya dapat dilakukan pada jagung, kedelai, dll.
d.                  Nuklir dalam industry
 Dalam industry kayu, tentunya diharapkan kayu yang tahan terhadap serangga dan tahan cuaca. Untuk itu dilakukan kayu direndam dengan cairan plastik (monomer), kemudian disinari dengan sinar radio aktif, sehingga kayu terlapisi dengan plastic, kayu tersebut akan tambah keras dan tahan terhadap serangga.-        Dalam industri tekstil, sinar radioaktif digunakan untuk meningkatkan kualitas serat tekstil, terutama serat polyester (serat sintesis) yang bila menjadi tekstil akan terasa panas karena tedak menyerap air. Untuk menaikkan kualitas serat polyester maka perlu disinari dulu sehingga akan menghasilkan serat yang dapat menyerap air dan warna.
-        Dalam industri kulit, juga diharapkan kulit dengan mutu tinggi, yaitu mempunyai kelenturan yang baik dan tidak mudah robek. Untuk maksud tersebut, kulit disinari terlebih dahulu, tetapi harus dengan dosis yang tepat.
-        Industri pengawet makanan juga menggunakan sinar radioaktif untuk membunuh  kuman, sehingga makanan tersebut aman dikonsumsi dan nilai gizi serta rasa tidak berubah. Cara tradisional  dengan cara pemanasan, pengasapan, pemberian garam, asam atau gula.
-        Dalam dunia kesehatan seperti sinar x dipakai untuk membantu diagnose penyakit dan memberikan hasil yang memuaskan tanpa menimbulkan efek samping. Sinar y juga digunakan untuk sterilasi alat-alat kedokteran terutama untuk alat-alat yang tidak tahan panas dan dipakai hanya sekali.
-        Dalam hidrologi, nuklir juga digunakan untuk mendeteksi adanya rembesan air atau kebocoran dalam instalasi air.
3.      Ilmu pengetahuan dan teknologi banyak digunakan untuk alat komunikasi antara lain :
-      Percetakan (median cetak) sebagai alat yang digunakan media komunikasi antar istansi dan  manusia, komunikasi massa (Koran, majallah, bulletin, dan leaflet) bias tersebar ke pelosok pedesaan.-      Radio (media elektronik) suara alat komunikasi  dengan menggunakan gelombang radio yang dipancarkan melalui pemancar.-      Televisi (media elektronik) suatu alat komunikasi berupa suara dan gambar serta tidak ada penghalang jarak.-      Telepon : orang dapat berkomunikasi langsung dengan orang lain tanpa batas jarak.-      Handphone : orang dapat berkomunikasi langsung atau menyampaikan pesan dengan orang lain, walau masih dibatasi jarak.-      Telegram : suatu alat komunikasi jarak jauh dengan waktu singkat.-      Internet : suatu alat komunikasi secara tertulis jarak jauh dengan waktu singkat. 4.      Mesin
Kemajuan tehnologi yang sangat berguna bagi kehidupan manusia adalah Mesin yang diciptakan pertama kali pada tahun 1712 oleh James watt. Sampai sekarang banyak tipe-tipe mesin yang telah digunakan oleh manusia untuk bermacam-macam kegunaan antara lain :a.       Mesin Bakar : Bila bensin dicampur dengan udara, terpercik loncatan listrik sehingga menimbulkan pembakaran, bensin berubah menjadi gas dan gas akan menimbulkan tekanan besar. Tekanan ini akan mendorong piston dan menggerakkan komponen lain.
b.      Mesin Diesel : Mesin ini sama seperti mesin bakar, hanya bahan bakarnya menggunakan solar.
c.       Mesin Uap : Prinsip dari kerja mesin ini adalah dengan pemanasan air menjadi uap, dengan uap yang molekul lainnya makin banyak akan menimbulkan tekanan, tekanan itu diubah menjadi gerak (tenaga).
d.      Mesin Jet : Bahan bakar dicampur udara, dibakar dalam tabung pembakaran, gas dan panas yang timbul digunakan untuk menggerakan mesin badan pesawat.
5.      Peranan IPA dan tehnologi dalam penyediaan kebutuhan pokok
a.       Pangan  : Merupakan kebutuhan utama manusia dan tentunya aneka ragam pangan dibutuhkan oleh manusia agar hidup sehat dan sempurna. Masyarakat di pantai, kaum nelayan banyak memakan protein terutama protein dari hewani (ikan). Pertumbuhan tubuhnya relativ bagus karena cukup protein, namun kilitnya kurang baik, hal ini disebanbkan oleh karena kaum nelayan kurang mengkonsumsi sayuran yang banyak mengandung serat dan vitamin yang dibutuhkan kulit. Sebaliknya masyarakat di pegunungan kurang mengkonsumsi protein tapi banyak mengkonsumsi sayuran, sehingga tampak tubuhnya kurang baik pertumbuhannya, walaupun kulitnya lebih halus dari masyarakat nelayan. Untuk memenuhi kebutuhan pangan, maka pertanian harus berhasil, untuk itu diperlukan bibit unggul. Selain bibit unggul, sisterm pemupukan insektisida/peptisida sehingga diharapkan produk pertanian tersebut meningkat pesat dengan umur yang pendek.
b.      Sandang : Sandang juga merupakan kebutuhan primer manusia, hanya beberapa tempat  di Indonesia yang masih belum memerlukan sandang. Untuk memenuhi kebutuhan sandang, maka perlu ditemukan serat sintetik yang harga dan mutu tidak kalah dengan serat alami (kapas).
c.       Papan : Dahulu manusia hudup di gua-gua, kemudian berusaha hudup diluar gua, tetapi  faktor keamanan dan kenyamanan terus ditingkatkan. Di daerah  tertentu rumah yang aman dan nyaman, kalau daerah tersebut bebas banjir, rawan gempa. Untuk itu maka diperlukan bahan yang kuat, ringan, tahan api atau tahan gempa.
d.      Kesehatan : Selain pangan, sandang, dan papan, sekarang kesehatan dimasukkan menjadi kebutuhan primer. Dalam dunia kesehatan telah ditemukan tehnologi pencangkokan kornea, ginjal, jantung, alat pacu jantung. Sinar leser digunakan untuk operasi dan dapat digunakan untuk menghancurkan batu ginjal.
 B.6. Perkembangan TehnologiMenurut Muhammadi dalam materi penataran pengajaran MKDU mata kuliah IAD – 1990 bahwa tehnologi ada tiga bidang yang sangat cepat yaitu :1.              Tehnologi bahan
2.              Mikroelektrinika
3.              Bioteknologi
Ketiga bidang teknologi tersebut mempunyai pengaruh yang dominan dalam kehidupan :1.      Teknologi Bahan : Bahan yang kuat dan tahan panas, bahan campuran antara serat karbon, plastik, logam dan keramik. Contoh lain adalah seper konduktor pengantar listrik tanpa menyebabkan panas.
Presiden Ronald Reagen dalam pidatonya tahun 1986 mengatakan bahwa ia mengusulkan suatu orien express yang dapat lepas landas dari Washington terbang ke Tokyo dalam waktu dua jam pada akhir tahun 2000. Untuk rencana ini diusulkan dua konsep yaitu :a.         Pengembangan pesawat Hypersonik (> March 5)
b.         Pengembangan pesawat Supersonik (> March 5) lebih cepat dari Concord (March 2)
Rancangan ini akan memerlukan bahan yang kuat dan tahan pada suhu tinggi. Mengingat proyek ini biar besar, Amerika berpaling ke Jeoang yang dikenal sebagai Cash-rich Country. Ternyata Jepang melihat pasaran masa depan, Jepang menerima tantangan tersebut. Pada tahun 1989 tim penilai dari departemen pertahanan Amerika datang ke Jepang, mereka terperanjat atas hasil yang dicapai Jepang, Pantagon segera merencanakan untuk melakukan penelitian dengan mengambil keuntungan yang dicapai Jepang. Bahan yang dikembangakan oleh Jepang adalah komposit, yaitu antara serat karbon, plastic, logam, dan keramik. Beberapa jenis komposit ini diantaranya :
PMC          : Polimer Matrix CompositeMMC        : Metal Matrix CompositeIMC          : Intermetalic Compound (TiAl)CMC         : Ceramic Matrix CompositeAC-C        : Advance C-C, dllBahan-bahan tersebut mempunyain perbandingan kekuatan terhadap berat yang tinggi dan tahan panas. Jepang yang unggul dalam memasarkan produk-produk barunya telah memikirkan aplikasinya untuk industry mobil, energy dan bahan perumahan atau gedung dengan harga pasar mencapai $ 32 milyar.
Contoh lain mengenai ilmu bahan atau teknologi bahan adalah super konduktor. Super konduktor adalah bahan yang dapat mengantarkan listrik tanpa rugi yang disebabkan panas. Kemampuan super konduktor untuk mengalirkan arus listrik besra sekali secara teoritis konduktifitas maksimum dapat dicapai pada suhu minus 273 C.
Secara teknis suhu demikian sangat rendah dan tidak mungkin dioperasikan. Pada tahun 1983 di Labolatorium IBM Jurich Muller dan Berdnouz menemukan bahan keramik (CuO) yang mempunyai sifat soperkonduktif pada suhu – 183 C. Januari 1987 kelompok Wu dan Chu (USA) serta Kitazawa (Jepang) mengmodifikasika hasil penemuan Muller dengan mengsubtitusi logam Yutrium dan La (lanthanum) menghasilkan superkonduktor dengan suhu – 180 C. Penemuan-penemuan ini dianggap luar biasa, karena semula untuk mendinginkan pada – 273 C dipakai helium cair (He) sedangakan pada suhu – 180 C bias dipakai Nitrogen cair (78 % nitrogen dapat dihasilkan di udara), yang harganya lebih murah dan tidak berbahaya.
Dengan arus listrik yang besar, dapat ditimbulkan medan magnet yang kuat untuk mengangkat kereta, sehingga menganbang di udara dan menggerakkannya (Magnetic Levitatium = maglev). Jerman dan Prancis mendisain jereta dengan kecepatan 300 km/jam sedangkan Jepang yakin dapat mencapaiu 1000 km/jam. Protektipe-protektipe telah diuji dengan hasil yang menggembirakan.2.      Mikroelektronika
Fisika zat padat telah menyebabkan perubahan drastis dalam bidang elektronika. Rangkaian tabung diganti rangkaian transistor. Pada tahun 1990 satu Chip yang berukuran 12 x 12 mm dapat dimuat ratusan ribu komponen diskrit. Chip tersebut mempunyai kemampuan untuk menyimpan 1 Megabit (1 megabit = 1 juta digit biner), Ram (Radom Accers Memory) yang equivalen dengan tulisan cetak 50 atau 60 halaman. Kemampuan simpan tersebut terus meningkat  menjadi kira-kira dua kali dalam setiap tahun.
Volume peralatan elektronik mengalami penyusutan yang drastis. Volume computer mengalami penyusutan 11.000 kakli pada tahun 1990 dalam 1 liter simpanan computer dapat menyipan kira-kira 1 juta huruf. Volume kepingan ini akan menyusut menjadi 50 % dalam setiap 2 tahun. Pada tahun 1990 Chip harganya 0,10 sen dollar (USA) setiap digit biner, dan harga tersebut turun 25 % setiap tahun.3.      Bioteknologi : Ruang lingkup Bioteknologi mencakup rekayasa fermentasi, rekayasa enzim, kultur jaringan dan rekayasa genetika.
Fermentasi : Proses produksi suatu bahan dengan reaksi kimia dalam menyamakan kulit dan industri logam.Rekayasa Enzim : Sebagai katalisator untuk mempercepat reaksi kimia dalam penyamakan kulit dan industri logam.Rekayasa Genetika : Teknik-teknik yang memungkinkan materi genetika suatu organism hidup dimodifikasi, sehingga  bias terbentuk sifat baru. C.     DAMPAK TEKNOLOGI PADA PERKEMBANGAN MASYARAKAT C. 1. Gelombang Ketiga (Toffler)
Pada tahun 1980 Alfin Toffler menerbitkan buku berjudul The Third wve. Buku tersebut menganalisa gejala perubahan dan pembaharuan dunia yang disebabkan oleh perkembangan teknologi. Sejarah umat manusia dibagi dalam tiga gelombang peradaban yaitu peradaban Gelombang pertama (8000 SM – 1700), gelombang Kedua (1700 – 1970) dan Gelombang Ketiga (1970 – 2000 kertas).Gelombang pertama adalah gelombang pembaruan, pada waktu manusia menemukan dan menerapkan tehnologi pertanian. Kebiasaan hidup manusia telah berubah dari usaha pengumpulan hasil hutan dan berburu kepada kegiatan produksi pertanian. Manusia lebih cenderung tetep tinggal disuatu tempat, Masyarakat gelombang Pertama menggunakan energy alam, berupa energy yang tersimpan dalam otot-otot binatang, dalam hutan atau langsung dari matahari. Manusia Gelombang Pertama sebagai pengguna batere hidup atau batere alamiah. Pada masa itu banyak sekali kincir angin dan kincir air, kira-kira 14 juta kuda dan 24 juta sapi dipekerjakan oleh masyarakat di Eropa. Dapat dikatakan bahwa masyaraka Gelombang Pertama memakai energy yang dapat diperbaharui. Dalam masyarakat gelombang Pertama karena masih berbudaya agraris sederhana, semua makan, barang dan jasa yang dihasilakan dikonsumsi sendiri oleh produsen beserta keluarga. Toffler menamakannya prosumen.
Masa Gelombang Kedua dimulai pada sekitar 1700, pada tahun 1712 James Watt berhasil membuat mesin uap, Penemuan ini dicatat sebagai titik awal revolusi indistri. Penemuan baru mesin elektro mekanis, sistem ban berjalan dalam proses produksi dan mesin-mesin bergerak cepat telah melahirkan bermacam- macam industri dengan dimensi yang sama sekali baru. Ciri khas yang amat menonjol pada peradaban Gelombang Kedua yang membedakannya dari Gelombang sebelumnya adalah adanya garis pemisah yang jelas antara konsumen dan produsen. Adanya pembedaan yang jelas antara konsumen dan produsen selanjutnya mempertajam pembagian pekerjaan yang membawa masyarakat kearah spesialisasi. Dengan mekanisme tenaga otot-otot manusia dan hewan telah digantikan dengan tenaga mesin , kegiatan produksi masal dengan system yang padat modal telah menjadi cirri perkembangan industry dalam masa peradaban Gelombang Kedua ini. Energi yang berupa “Batere alam” telah digantika dengan energi fosil berdasarkan pertimbangan-pertimbangan efisiensi.
Peradaban Gelombang Ketiga dimulai sekitar tahun 1970, pada waktu masyarakat di Negara maju telah mulai merasakan perubahan dengan adanya perkembangan baru dalam bidang ilmu pengetahuan dan teknologi. Gelombang Ketiga dirangsang oleh adanya kemajuan tehnologi dalam bidang komunikasi dan computer dengan mikroelektronika sebagai tehnologi intinya. Perkembangan industry memasuki babak yang baru, baikn itu dalam imput, proses maupun dalam produk yang dihasilkan. Citra industri berubah. Industri Gelombang Kedua yang kebanyakan menggunakan padat energy, padat bahan baku dan padat modal, telah membawa dunia pada krisis akibat terancamnya cadangan sumber daya alam yang tidak terbaruka lagi itu. Hal itu mulai ditinggalkan oleh adanya industry Gelombang Ketiga yang lebih padat informasi (knowledge intensive), hemat bahan baku dan hemat energy. Gelombang Ketiga menunjukkan banyak cirri-ciri yang sama seprti pada peradaban Gelombang Pertama :i.        Karena kelangkaan bahan baku fosil.
ii.      Energi yang dapat diperbaharui dipakai kembali
iii.    Proses produksi cenderung manjauhi produksi masal yang terkonsentrasi.
iv.    Konsumen menjadi produsen.
Akan terjadi deurbanisasi, karena kemajuan teknologi komunikasi dan transportasi. Dengan demikian terlihat adanya semacam daur ulang gelombang peradaban manusia pada masa sekarang, Negara-negara berkembang masih banyak berada pada antara peradaban gelombang pertama dan kedua.
 C. 2. Kecenderungan Besar Masa MendatangPada tahun 1982 Jhon Naisbitt menerbitka buku yangberjudul “Megatrends”. Buku tersebut menguraikan sepuluh kecenderungan besar yang akan terjadi dimasa mendatang, yang akan meribah pola kehidupan manusia.1.                  Industri society  ® Information society
Berturut-turut telah terjadi restrukturisasi kehidupan manusia dari masyarakat agraris. Dalam masyarakat industri, sumber daya yang paling strategis adalah modal uang, mesin, tenaga kerja, dll. Dalam masyarakat informasi, sumber daya yang paling strategis adalah informasi, kemampuan untuk mengumpulkan, mengelolah dan mempergunakan informasi adalah modal yang paling penting dalam pembanguan ekonomi.
2.                  Forced technology ® High tech / high touch
Dalam masyarakat industri , teknologi dipergunakan untuk mengganti otot-otot dan tenaga alam. Dalam informasi tekhnologi dipergunakan untuk membantu dan mengganti daya pikiran kita. Untuk itu digunakan tekonologi canggih. Teknologi dapat berpengaruh dan membawah perubahan masyarakat. Dalam pemanfaatan tekhnologi tersebut perlu dicari keseimbangan antara kemampuan dan manfaat tekhnologi dengan kepentingan spritual manusia.3.                  National economy ® word economy
 Komunikasi pengelolahan informasi yang canggih menyebabkan jarak menjadi dekat. Sistem ekonomi nasional yang terisolasi dan serba mandiri tidak dapat dipertahankan lagi, ketergantungan antarnegara semakin meningkat. Perkembangan ekonomi dunia mempunyai pengaruh besar, dan kadang-kadang menentukan pada perkembangan ekonomi nasional perlu diperhitungkan peranan ekonomi nasional sebagai bagian integral bagi dunia.4.                  Short term ® long term
Teknologi berkembang sangat cepat, pemanfaatan tekhnologi dapat membawa perubahan pada kehidupan masyarakat. Goncangan dapat terjadi karena perubahan tersebut, ketidakpastian semakin meningkat. Semula perkembangan masyarakat industri dilandaskan pada pertimbanagn keuntungan jangka pendek dengan meningkatnya ketidak pastian, dalam menghadapi dinamika perubahan yang serba cepat tersebut, perlu diadakan restukturasi yang berdasarkan pada pertimbangan strategis jangka panjang.5.                  Gentralization ® Decentralization
Dalam manajemen, sentralisasi bertujuan untuk meningkatkan kendali supaya manajemen dapat dilakukan secara efisien, efektif dan produktif. Dengan pemanfaatan piranti keras berteknologi canggih,  misalnya jaringan telekomunikasi dan komputer, pengelolaan dapat dilakukan dengan jarak jauh dengan tingkat efesiensi dan keefektifan yang sama, atau malahan lebih baik. Pola desentralisasi diterapkan untuk mendapatkan pusat pengambilan keputusan dengan medan yang memerlukannya .  Sehingga keputusan dapat diambil secara cepat dan tepat sesuai dengan kebuthan lingkungan. Dengan partisipasi pusat-pusat bpengambilan keputusan tersebar, diharapkan produktifitas lebih ditingkatkan. Dalam hal ini pola top down, akan berubah menjadi bottom-up.6.                  Instutional help ® Self help
Dalam masyarakat industri, pendidikan, pelayanan kesehatan, dll. Diatur secara terpusat. Dalam masyarakat setempat mempunyai peranan yang lebih besar. Masyarakat manajerial berubah menjadi masyarakat wiraswasta. Dalam lingkungan semacam ini maka pendidikan, pelayana, keswehatan dll. Akan dikelolah oleh masyrakat setempat. Pola mikroekonomi masyrakat industri dengan pelayanan terpusat akan berubah menjadi pola mikroekonomi dengan pelayanan swakelola.7.                  Representative democracy ® participatory democracy
Pada waktu ini rakyat menyalurkan suaranya melalui wakil-wakilnya dalam parlemen. Pemanfaatan tekhnologi canggih menyebabkan jarak komunikasi antara pemerintah dan masyarakat menjadi lebih dekat. Informasi dapat digunakan bersama dan seketika oleh rakyat dan pemerintah. Pendapat masyarakat dan kebijaksanaan pemerintah dapat dikomunikasikan langsung melalui media komunikasi. Rakyat dapat berpartisipasi langsung dalam proses pengambilan keputusan politik melalui semacam referendum yang mempergunakan piranti keras tersebar yang janggih.8.                  Hararchies ® Networking
Organisasi ditata sebagai susunan hirarki berwujud piramid. Keputusan dibuat dan dilaksanakan melalui saluran hinarki vertikal. Makin besar organisasi, pola piramid menjadi kuarang efisien dan efektif. Pusat pengambilan keputusan dapat dibagi dan disebar, namun kesatuan organisasi harus tetap dipertahankan. Pusat-pusat pengambilan keputusan yang baru ini di tata sebagai pola jarinagan yang mempunyai hubungan horizontal. Dengan pola jaringan tersebut manajemen menjadi lebih efisien, efektif dan produktif.9.                  North ® South
Pada masa pertumbuhan industri di amerika serikat penduduk bermukim di daerah industri disebelah utara, misalnya New york, Michigan, dll. Dengan pertumbuhan masyarakat informasi yang bersifat lebih tersebar, pola kependududkan berubah,  dan penduduk tersebar di daerah selatan, misalnya florida, texsas dan lain-lain. Apabila diambil analogi perkembangan tersebut dengan perkembangan di Indonesia, maka pusat industri yang pada waktu ini berkumpul di jakarta, surabaya, medan, ujung pandang, dll dalam masa pertumbuhan masyarakat informasi tersebar kesemua pelosok Indonesia. Hal ini dimungkinkan karena tersedianya sarana dan prasarana telekomunikasi, transportasi, komputer dan lain-lain yang baik dimasa mendatang.10.               Either/or ® multiple option
Dengan masyarakat yang lebih kreatif dan inofatif maka macam ragam temuan dan ciptaan akan meningkat.masyarakat tidak hanya diharapkan pada satu atau dua pilihan saja, tetapi dimungkinkan untuk memilih dan melakukan beberapa alternatif yang berlainan yang bersama-sama. Dengan hasil yang beraneka ragam pula.tindakan dan hasil yang beraneka ragam ini akan menjadi masyarakat informasi.  D.    DAMPAK IPA dan TEKNOLOGI TERHADAP KEHIDUPAN MANUSIA 1. Kebutuhan Pokok Primer
 Sandang:Dalam menciptakan kebutuhan sandang bagi masrakat, dihasilkan serat sintetik yang lebih baik kualitasnya dan dapat diproduksi secara besar-besaran dengan ongkos produksi lebih murah dibandingkan dengan kapas. Namun demikian sisa atau limbah serat sintetik tidak bisa dimusnahkan oleh bakteri, hal ini menyebabkan terjadinya pencemaran linkungan. Selain serat sintetik, zat warna kain (dye stuft juga pencemaran air) (water polution ),ini merupakan dampak negatif dari kemajuan tekhnologi.
Pangan :Dengan didapatkan bibit unggul, diharapkan Indonesia sudah bisa swasembada dalam pangan, dan tidak perlu lagi mengimpor beras atau gula dari Vietnam, Thailand dan India. Pangan yang tidak segera dikonsumsi dapat disimpan dengan cara mengawetkan. Dalam insentifikasi pertanian, selain menggunakan bibit unggul, digunakan pula racun serangga (insektisida), peptisida dan pupuk sintetik. Racun serangga dan peptisida dapat menimbulkan limbah yang berbahaya bagi ekosistem. Selain insek dan hama yang mati,kemungkinan hewan lain seperti jangkrik, tikus, ular, dll akan juga mati. Racun serangga dll mungkin akan mencemari air, mengakibatkan tercemarnya ikan-ikan dalam tambak. Sering zat warna di gunakan sebagai pewarna makanan supaya makanan tersebut lebih menarik dimata konsumen, namun banyak zat warna yang digunakan adalah zat warna untuk tekstil atau cat sehingga dapat merusak kesehatan bahkan bisa menimbulkan kanker.Papan :Kemajuan teknologi membuat kehidupan lebih nyaman. Dibangunnya gedung pencakar langit dapat menghemat lahan. Udara panas dalam gedung dapat ditanggulangi dengan sistem pendinginan. Efek samping dari ini timbul gas rumah kaca, bila sistem “ air condition” nya menggunakan freon mengakibatkan kerusakan ozom di atmosfer. Karena kebutuhan rumah terus menungkat beberapa bahan pertanian dirubah statusnya menjadi lahan perumahan, akibatnya hasil menurun. Kebutuhan akan laju bertambah sering dengan kebutuhan perumahan yang meningkat, akibatnya penebangan hutan jauh lebih besar dibandingkan dengan reboisasi, ini menyebabkan longsor dan banjir. 2. Sumber dayaMinyak bumi dan Gas Alam ( LPG) :Minyak bumi merupakan bahan pokok untuk industri kimia dan transportasi. Miyak tanah di daerah yang belum mendapat penerangan listrik, masih menggunakan minyak tanah sebagai alat penerangan dan minyak tanah dipaakai juga untuk bahan dasar, penduduk yang tidak mampu, menggunakan minyak tanah sebagai bahan bakar untuk memasak. Bagi masyarakat menengah ke atas sudah menggunakan gas alam atau listrik untuk keperluan rumah tangga.
Industri sangat bergantung pada minyak bumi sebagai sumber energi bahan kimia dll. Yang kenberadaannya makin lama makin menipis yang pada suatu saaat akan habis. Perlu diperkirakan adalah alternatifnya. Penggunaan minyak bumi yang berlebihan akan pencemaran air, tanah dan udara.Tanah pertanian :Tanah merupakan bahan yang digunakan untuk macam-macam keperluan diantaranya tanah pertanian yang diupayakan secara insentif guna menghasilkan hasil pertanian yang maksimal. Karena kebutuhan lain selain pertanian, mengakibatkan tanah pertanian berubah fungsi merubah industri menjadi perumahan sehingga tanah marginal digunakan sebagai tanah pertanian yang mengakibatkan terjadinya kerusakan tanah.Radio aktif :                                                                 
Unsur kimia sangat berguna terutama untuk maksud damai karena zat radio aktif dapat digunakan dalam keperluan kesehatan,pertanian,energi (listrik) dll namun limbah dari radio aktif sangat berbahaya dan sukar menanggulanginya. Sangat berbahaya bila zat radio aktif,seperti uranium,dipakai oleh militer untuk keperluan perang. Akibat dari bom atom bisa dirasakan oleh penduduk Hirosima dan Nagasaki di Jepang.Industri:Industri ini sangat berguna bagi kesejahteraan dan kenyamanan hidup, hampir bisa dikatakan bahwa industri dapat memenuhi kebutuhan manusia dari pangan, sandang, papan transportasi dll. Industri merupakan limbah terbesar di alam ini dari limbah cair, tanah dan udara.Transportasi :Masrakat tidak dinamis bila alat transportasi tidak ada dengan adanya alat transportasi akan memudahkan hubungan antara satu tempat dengan tempat yang lain begitu mudah secara murah. Bangsa yang tidak menguasai tekhnologi akan terisolir. Alat transportasi juga merupakan sumber pencemaran udara dari emisi kendaraan, selain itu bisa mengakibatkan polusi udara. Indonesia terjajah pada waktu lalu diakibatkan bangsa lain menguaasai transportasi dan datang ke indonesia.
  E. TEKHNOLOGI YANG PANTAS DIKEMBANGKAN DI INDONESIAParangtopo dalam bukunya berfikir jernih membangun fondasi ilmu dan tekhnologi 1989 mengatakan bahwa kerangka pertumbuhan sains dan tekhnologi dapat diambil melalui struktur IPTEK berbentuk kubus dengan bidang dasar bertitikan: energi material, kimia dan elektronika, dan pada bidang atap kubus bertitikan : tekhnologi temperatur tinggi, tekhnologi temperatur rendah, tekhnologi tekanan tinggi, dan tekhnologi tekanan rendah.
Segala kemanpuan dan tekhnologi berukuran didalam kubus IPTEK tersebut. Dan kecanggihan teknologi suatu negara dapat di ukur dari penguasaan terhadap ukuran-ukuran yang tertinggi dicapai pada ujung-ujung iptek itu > artinya kalau penguasaan kedelapan ujung-ujung titik kubus itu berada pada taraf nilai yang tertinggi, maka semua sains dan tekhnologi akan diraih dengan mudah.
Sebagai gambaran-gambaran negara adikuasa dewasa ini telah menguasai tekhnologi tekanan tinggi dapat dibuat intan imitasi dalam berbagai ukuran, sehingga dalam berbagai ukuran, sehingga kita tidak lagi kesukaran dalam membor minyak di sumur-sumur yang dalamnya berapa kilometer. Jepang saja belum sampai pada tingkat tekhnologi tersebut. Teknologi penyelaman di laut dalam adalah satu contoh teknologi yang dikuasai negara-negara maju.
Kasus lain adalah teknologi tekanan rendah yang dewasa ini batasnya adalah tekanan antariksa 10 atmosfer. Pada tekanan serendah itu, hampir semua material yang kita temui di bumi ini akan menguap kecuali beberapa material khusus yang bersifat alami atau yang dibuat manusia. Badan pesawar ulang – alik tidak akan bertahan pada waktu memasuki atmosfer bumi karena akan menimbulkan panas ribuan derajat celcius. Bahan yang mampu menahan temperatur setinggi itu hanyalah keramik yang sudah dikenal sejak zaman Cina kuno.
Keramik tersebut bukanlah keramik hiasan diatas meja makan keramik hiasan diatas meja makan, tetapi keramik yang telah dijamaah sains dan tekhnologi, keramik yang lahir dari rahim laboratorium. Keramik tersebut telah memasuki bidan permesinan (bus mobil) bidan transmisi listrik (isolator tegangan tinggi), bidan antariksa (pelapisan bagian luar badan pesawat ulang - alik), dan yang terakhir pada tahun 1986/1987 memasuki sains dan tekhnologi keramik super kondukter.
Kalau kita mengukur Sejauh mana kita sudah melangkah dalam merebut tekhnologi rasanya kita belum apa-apa. Dimasa datang upaya merebut tekhnologi akan makin sukar lagi, karena kini telah menggejala techno-nationalism, yaitu sikap makin tertutup negara-negara maju dalam mempublikasikan hasil-hasil penelitian merek, lantaran ingin mempertahankan supermasi ilmiah. Dulu penelitian yang menyangkut industri biasanya terbuka, tetapi sekarang tidak. Kenyataan ini makin membuat negara-negara berkembang makin tertinggal dibelakang dalam sosial tekhnologi.Meskipun begitu arus techno-nationalisme memang sekarang belum terlalu deras. Negara-negara yang masih belum kuat techno-nasionalismenya antara lain Italia, Spanyol, dan jerman. Dilaboratorium negeri-negeri tersebut masih terbuka kesempatan bagi para pakar negara berkembang seperti Indonesia untuk berguru antara 6-12 bulan. Hanya sayangnya, Indonesia belum biasa memanfaatkan kesempatan dengan baik. Penawaran sudah ada, tetapi kualifikasi pakar kita tidak memenuhi standar mereka. Itu bisa dimengerti karena para pakar kita lebih banyak mengabdikan diri di dunia birokrasi ketimbang dunia ilmu.
Maka dari itu kita ingin berpacu dalam iptek, kemampuan menelitilah yang harus terus di asuh para pakar kita perlu diberi insentip khusus agar mereka tidak tertarik menyebrang kedunia birokrasi. Mereka yang menerbitkan karya ilmiahnya di jurnal-jurnal, perlu diberi insentip khusus.                 DAFTAR PUSTAKA 1.    Bambang Hidayat dan Soetrisno,2000.pengetahuan alam dan pengembangan,direktorat jendral pendidikan tinggi,Depdiknas.
2.    Sumi Hudiyano, Soleh Koselah,Sudowo harminto dan Hari Kartono,1997. Ilmu alamiah dasar.Kumpulan ilmiah lokakarya revitalisasi Materi MKU,Universitas Indonesia.
3.     Maskoeri josin, 1988. Ilmu Alamiah Dasar, Bina Ilmu
4.                ,2001 Ilmu alamiah Dasar, Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi,Depdiknas
5.    Heri Purnama,1996. Ilmu alamiah dasar Rineka Cipta.
6.    Suwito,Soleh Kosola,Nurframisaldan hari kartono,1990.Materi Penataran mata Kuliah    IAD,PPST,lembaga penelitian UI.
7.    Ibnu Mas’ud dan Djoko Prayono ,1997.IAD,Pustaka Setia.
8.    Herbert Simanjuntak ,bandung,Murtianto dan Wasi Bagasaworo ,1987.Gagasan prangtopo , berfikir jernih membangun Fondasi Ilmu Dan tekhnologi,Elekmedia KOmputino