Edward Williams Morley: Ilmuwan Perintis dalam Kimia dan Fisika

Edward Williams Morley (29 Januari 1838 – 24 Februari 1923) adalah seorang fisikawan dan kimiawan Amerika yang terkenal karena karya ilmiahnya yang presisi. Meskipun ia memberikan kontribusi penting di bidang kimia, ia paling dikenal di dunia fisika karena kolaborasinya dengan Albert Abraham Michelson.

Morley lahir di Newark, New Jersey, dan tumbuh di West Hartford, Connecticut. Karena sakit-sakitan, ia dididik di rumah oleh ayahnya sampai usia sembilan belas tahun. Ia kemudian melanjutkan studi di Williams College di Williamstown, Massachusetts, almamater ayahnya, di mana ia memperoleh gelar sarjana pada tahun 1860 dan master pada tahun 1863. Meskipun awalnya tertarik pada kimia, ia juga mulai beralih ke optik dan astronomi di sekitar tahun 1860. Ia masuk Andover Theological Seminary pada tahun 1861 dan lulus pada tahun 1864. Setelah itu, ia bertugas di Sanitary Commission selama Perang Saudara Amerika dan mengajar di sekolah swasta.

Pada tahun 1868, Morley menerima tawaran pekerjaan sebagai pendeta di sebuah gereja Kongregasional di Twinsburg, Ohio. Namun, di tahun yang sama, bakat ilmiahnya diakui dan ia ditunjuk sebagai Hurlbut Professor Kimia dan Sejarah Alam di Western Reserve College di Hudson, Ohio (kemudian pindah ke Cleveland dan berganti nama menjadi Case Western Reserve University). Ia menerima posisi ini dengan syarat ia dapat berkhotbah di kapel universitas. Meskipun memiliki iman yang dalam, ia tidak berkhotbah dengan antusias, tetapi tetap menjadi pendukung aktif Gereja Kongregasional sepanjang hidupnya. Penunjukan di Western Reserve College ini menjadi titik balik dalam karirnya. Ia akan menghabiskan seluruh karir ilmiahnya di sana hingga pensiun pada tahun 1906.

Ketika ia tiba di Western Reserve College, laboratoriumnya sangat minim peralatan. Ia mendapat dana untuk meningkatkan laboratorium, dan kelas laboratorium menjadi wajib bagi semua mahasiswa kimia. Ia juga mengajar semua mata pelajaran matematika untuk mahasiswa tahun pertama. Dari tahun 1873 hingga 1888, ia juga menjadi profesor toksikologi di Departemen Medis Western Reserve College di Cleveland.

Morley adalah seorang ilmuwan yang sangat produktif dan teliti. Ia menerbitkan 55 artikel ilmiah. Penelitian awalnya yang penting terkait dengan komposisi atmosfer, khususnya dugaan ahli astronomi Elias Loomis tentang hubungan antara masa dingin dan pertukaran udara. Morley merancang peralatan yang disempurnakan untuk mengukur kandungan oksigen di atmosfer dengan akurasi kurang dari seperseratus persen. Ia menemukan fluktuasi kandungan oksigen selama masa dingin, seperti yang diprediksi oleh John Dalton.

Di bidang kimia, karya paling signifikannya adalah penentuan berat atom oksigen yang sangat presisi. Ketertarikannya pada hipotesis Prout, yang menyatakan bahwa berat atom elemen adalah kelipatan sederhana dari hidrogen, mendorongnya untuk mengukur rasio hidrogen dan oksigen yang bergabung membentuk air. Ia mengembangkan aparat baru untuk tujuan ini. Setelah bertahun-tahun melakukan eksperimen yang cermat, ia menerbitkan hasilnya pada tahun 1895, menentukan rasio berat atom oksigen terhadap hidrogen sebesar 15.879. Hasil ini, meskipun sedikit berbeda dari kelipatan 16 seperti yang diprediksi Prout, merupakan penentuan yang paling tepat pada masanya dan diakui sebagai National Historic Chemical Landmark. Ia menggunakan berbagai metode, termasuk pengukuran densitas gas dan sintesis air, dan mendapatkan hasil yang konsisten di semua metode. Ia juga menguji hukum perbandingan volume hidrogen dan oksigen dalam pembentukan air.

Namun, nama Morley paling dikenal karena kolaborasinya dengan Albert Abraham Michelson. Keduanya bertemu setelah Western Reserve College pindah ke Cleveland, dan Michelson mengajar di Case School yang berdekatan. Mereka berkolaborasi dalam sebuah eksperimen yang awalnya dirancang oleh Michelson untuk menentukan apakah kecepatan cahaya dipengaruhi oleh gerakan Bumi melalui medium hipotetis, yaitu eter luminiferus, yang dianggap mentransmisikan gelombang cahaya. Michelson telah melakukan eksperimen awal, tetapi membutuhkan peningkatan akurasi.

Morley memainkan peran penting dalam kolaborasi ini, terutama dalam membangun aparat yang lebih baik setelah laboratorium Michelson hancur dalam kebakaran. Eksperimen Michelson-Morley yang terkenal, yang dilakukan pada tahun 1887, melibatkan pengiriman gelombang cahaya ke dua arah yang saling tegak lurus dan mengukur pola interferensi. Hasilnya menunjukkan tidak ada perubahan kecepatan cahaya, terlepas dari arah pengukuran atau posisi Bumi dalam orbitnya. Hasil "nol" ini tidak segera diinterpretasikan oleh Morley atau Michelson sebagai bukti tidak adanya eter, tetapi ilmuwan lain kemudian sampai pada kesimpulan tersebut. Hasil eksperimen ini secara signifikan berkontribusi pada pergeseran paradigma dalam fisika dan mendukung postulat Albert Einstein pada tahun 1905 bahwa kecepatan cahaya adalah konstanta dalam semua kerangka acuan inersial, yang merupakan dasar Teori Relativitas Khususnya.

Selain eksperimen eter, Morley juga bekerja dengan Michelson untuk mempelajari kelayakan penggunaan panjang gelombang cahaya natrium sebagai standar panjang. Setelah pensiun dari Michelson, Morley juga berkolaborasi dengan Dayton C. Miller untuk mengulangi pengukuran eter drift pada tahun 1904-1905, yang juga menghasilkan hasil yang sama. Morley juga melakukan penelitian lain, seperti mengukur kecepatan cahaya dalam medan magnet yang kuat dan mempelajari ekspansi termal bahan padat.

Morley adalah seorang eksperimentalis yang sangat terampil, dikenal karena ketelitian dan presisinya. Kemampuannya dalam membangun peralatan laboratorium merupakan aset berharga dalam kolaborasi Michelson-Morley. Meskipun ia tidak memenangkan Hadiah Nobel seperti Michelson, ketenaran Michelson sebagian besar terkait dengan kolaborasi mereka. Morley dianugerahi berbagai penghargaan atas kontribusinya, termasuk Davy Medal dari Royal Society, Elliot Cresson Medal dari Franklin Institute, dan Willard Gibbs Medal dari American Chemical Society. Ia menjabat sebagai presiden American Association for the Advancement of Science pada tahun 1895 dan American Chemical Society pada tahun 1899. Kawah Morley di bulan dan Morley Elementary School di West Hartford, Connecticut, dinamai untuk menghormatinya. Rumahnya di West Hartford juga dinyatakan sebagai National Historic Landmark.

Morley pensiun dari Western Reserve pada tahun 1906 dan pindah kembali ke West Hartford, Connecticut, di mana ia membangun laboratorium kecil di rumahnya untuk penelitian mineraloginya. Ia meninggal di West Hartford pada 24 Februari 1923, beberapa bulan setelah istrinya, Isabella Ashley Birdsall, yang dinikahinya pada tahun 1868. Mereka tidak memiliki anak. Morley meninggalkan warisan yang signifikan melalui penelitiannya yang teliti dan perannya dalam salah satu eksperimen paling penting dalam sejarah fisika, yang meletakkan dasar bagi revolusi ilmiah di awal abad ke-20.