Kota Metro, A1BOS.COM - Berawal dari eksperimen sederhana di rumah, Ahmed Zewail tumbuh menjadi salah satu ilmuwan paling berpengaruh di dunia. Lahir di Mesir, dia menembus persaingan akademik internasional hingga meraih Nobel Kimia 1999.

Penelitiannya tentang femtokimia membuka cara baru untuk memahami gerakan atom dan molekul selama reaksi kimia berlangsung.

Kisah Ahmed Zewail bukan sekadar cerita tentang seorang ilmuwan yang berhasil meraih penghargaan tertinggi di bidang kimia. Perjalanannya memperlihatkan bagaimana rasa ingin tahu, pendidikan, dan ketekunan dapat membawa seseorang dari sebuah kota kecil di Mesir menuju panggung ilmu pengetahuan dunia.

Ketertarikannya terhadap sains sudah terlihat sejak kecil. Bahkan, dia pernah melakukan eksperimen sederhana menggunakan pembakar minyak milik ibunya dan beberapa tabung kaca.

Percobaan itu hampir membahayakan rumahnya. Namun, pengalaman tersebut menjadi salah satu kenangan yang menggambarkan besarnya rasa ingin tahu Zewail terhadap fenomena alam.

Puluhan tahun kemudian, rasa ingin tahu yang sama mengantarkannya pada penemuan yang mengubah cara ilmuwan mempelajari reaksi kimia.

Pada 1999, Zewail meraih Nobel Kimia. Dia menjadi orang Mesir pertama sekaligus orang Arab pertama yang memperoleh Nobel dalam kategori sains.

Ketertarikan pada sains sejak kecil

Ahmed Hassan Zewail lahir pada 26 Februari 1946 di Damanhur, Mesir. Dia tumbuh di Desouk, sebuah kota di kawasan Delta Nil.

Sejak kecil, Zewail menunjukkan ketertarikan besar terhadap matematika dan ilmu pengetahuan. Dia tidak hanya tertarik mempelajari teori, tetapi juga ingin mengetahui bagaimana berbagai fenomena alam bekerja.

Ketertarikan tersebut terlihat dari kebiasaannya melakukan percobaan sederhana.

Dalam autobiografinya yang diterbitkan Nobel Prize, Zewail menceritakan pengalamannya membuat alat percobaan menggunakan pembakar minyak milik ibunya dan beberapa tabung kaca.

Dia ingin memahami bagaimana kayu dapat berubah menjadi gas dan cairan ketika dibakar. Eksperimen tersebut hampir menimbulkan kebakaran di rumah.

Pengalaman itu menjadi salah satu gambaran awal perjalanan intelektual Zewail. Dia memiliki rasa ingin tahu yang besar terhadap proses alam, terutama perubahan materi.

Ketertarikan tersebut kemudian membawanya memilih bidang kimia sebagai jalan pendidikan dan karier.

Memulai perjalanan akademik di Universitas Alexandria

Zewail melanjutkan pendidikan tinggi di Fakultas Sains Universitas Alexandria, Mesir.

Dia berhasil menyelesaikan pendidikan sarjana kimia pada 1967 dengan predikat Distinction with First Class Honor.

Setelah itu, Zewail melanjutkan pendidikan magister di universitas yang sama. Fokus penelitiannya adalah spektroskopi, metode untuk mempelajari interaksi antara cahaya dan materi.

Pada 1969, dia memperoleh gelar Master of Science (MS).

Setelah menyelesaikan pendidikan tersebut, Zewail bekerja sebagai asisten pengajar di Universitas Alexandria. Selain mengembangkan penelitian, dia juga terlibat dalam kegiatan akademik dan pengajaran.

Namun, ambisinya tidak berhenti di Mesir. Dia ingin memperdalam pengetahuan dan mengembangkan penelitian melalui lingkungan akademik internasional.

Kesempatan itu datang ketika Zewail melanjutkan pendidikan doktoral ke Amerika Serikat.

Merantau ke Amerika Serikat dan membangun karier ilmiah

Setelah meraih gelar magister pada 1969, Zewail pindah ke Amerika Serikat untuk melanjutkan pendidikan doktoral di University of Pennsylvania, Philadelphia.

Di universitas tersebut, dia mendalami penelitian kimia hingga memperoleh gelar PhD pada 1974.

Setelah itu, Zewail menjalani penelitian pascadoktoral di University of California, Berkeley.

Pada 1976, dia bergabung dengan California Institute of Technology (Caltech) sebagai asisten profesor.

Karier akademiknya terus berkembang. Pada 1990, Zewail diangkat menjadi Linus Pauling Professor of Chemical Physics di Caltech.

Jabatan tersebut menunjukkan pengakuan institusi terhadap kontribusinya dalam pengembangan ilmu kimia dan fisika.

Di lingkungan Caltech, Zewail mulai mengembangkan penelitian yang kemudian dikenal sebagai salah satu terobosan penting dalam ilmu kimia modern.

Fokusnya adalah memahami proses reaksi kimia yang berlangsung dalam waktu sangat singkat, bahkan lebih cepat daripada kemampuan pengamatan teknologi konvensional.

Femtokimia, melihat gerakan atom dalam waktu supercepat

Salah satu persoalan mendasar dalam ilmu kimia adalah memahami apa yang sebenarnya terjadi ketika suatu reaksi berlangsung.

Ketika dua molekul bereaksi, ikatan kimia dapat terputus dan membentuk ikatan baru. Atom-atom di dalam molekul juga mengalami perubahan posisi dan susunan.

Seluruh proses tersebut berlangsung sangat cepat. Dalam banyak reaksi, perubahan penting terjadi hanya dalam hitungan femtodetik.

Satu femtodetik setara dengan 10 pangkat minus 15 detik. Artinya, satu detik terdiri atas sejuta miliar femtodetik.

Untuk memberikan gambaran, waktu yang dibutuhkan sebuah reaksi kimia berlangsung bisa jauh lebih singkat daripada kedipan mata manusia.

Zewail mengembangkan pendekatan yang dikenal sebagai femtokimia atau femtochemistry untuk mempelajari dinamika tersebut.

Metodenya memanfaatkan pulsa laser ultra-cepat yang berlangsung dalam skala femtodetik. Dengan teknik spektroskopi, ilmuwan dapat memetakan pergerakan atom dan perubahan molekul selama reaksi berlangsung.

Pendekatan ini memungkinkan para peneliti mempelajari tahapan reaksi yang sebelumnya sulit diamati, termasuk keadaan transisi.

Keadaan transisi merupakan kondisi sementara ketika molekul berada dalam proses perubahan. Pada tahap ini, ikatan lama sedang mengalami perubahan dan ikatan baru mulai terbentuk.

Sebagai contoh, ketika suatu molekul mengalami pemutusan ikatan kimia, atom-atom di dalamnya tidak langsung berpindah ke keadaan akhir. Ada tahapan perubahan susunan dan energi yang berlangsung sangat cepat.

Melalui femtokimia, proses tersebut dapat dipelajari secara lebih terperinci.

Bidang ini tidak lahir dari satu eksperimen tunggal. Femtokimia berkembang melalui serangkaian penelitian dan eksperimen Zewail pada akhir 1980-an hingga awal 1990-an.

Terobosan tersebut mengubah cara ilmuwan memahami reaksi kimia. Jika sebelumnya reaksi lebih banyak dipelajari berdasarkan kondisi awal dan hasil akhirnya, femtokimia memungkinkan peneliti mempelajari proses yang berlangsung di antara kedua keadaan tersebut.

Nobel Kimia 1999, penghargaan atas terobosan ilmiah

Kerja keras Zewail akhirnya memperoleh pengakuan tertinggi dalam bidang kimia.

Pada 12 Oktober 1999, Royal Swedish Academy of Sciences mengumumkan Ahmed Zewail sebagai penerima Nobel Kimia tahun tersebut.

Dia menerima penghargaan itu seorang diri atau sole recipient, bukan berbagi dengan ilmuwan lain.

Nobel diberikan atas penelitiannya mengenai keadaan transisi dalam reaksi kimia menggunakan spektroskopi femtodetik.

Penghargaan tersebut menegaskan pentingnya kontribusi Zewail dalam perkembangan ilmu kimia modern.

Bagi Mesir dan dunia Arab, pencapaian tersebut juga menjadi tonggak sejarah. Zewail tercatat sebagai orang Mesir pertama dan orang Arab pertama yang memperoleh Nobel dalam kategori sains.

Sebelum meraih Nobel, dia juga telah menerima berbagai penghargaan ilmiah internasional. Di antaranya Wolf Prize in Chemistry pada 1993 dan Benjamin Franklin Medal pada 1998.

Namun, penghargaan Nobel 1999 menjadi pengakuan paling besar atas penelitian yang membuka cara baru untuk mempelajari dinamika atom dan molekul.

Tidak berhenti setelah meraih Nobel

Pengaruh Zewail di dunia akademik sebenarnya sudah tumbuh jauh sebelum menerima Nobel.

Sejak bergabung dengan Caltech pada 1976, dia membangun karier penelitian hingga menjadi Linus Pauling Professor of Chemical Physics pada 1990.

Setelah Nobel, dia terus mengembangkan penelitian dan memperluas kontribusinya di bidang ilmu pengetahuan.

Salah satu proyek penting yang dikerjakannya adalah mikroskop elektron empat dimensi atau four-dimensional electron microscopy.

Teknologi tersebut menggabungkan kemampuan mikroskop elektron dalam melihat struktur materi dengan pengamatan perubahan dalam skala waktu yang sangat singkat.

Dengan pendekatan ini, ilmuwan dapat mempelajari perubahan struktur materi sekaligus dinamika yang terjadi di dalamnya.

Teknologi tersebut memperluas kemampuan pengamatan terhadap proses fisik dan perubahan material pada tingkat atom.

Kontribusi Zewail juga mendapat perhatian di luar lingkungan akademik.

Pada 2009, Presiden Amerika Serikat Barack Obama menunjuknya sebagai anggota President's Council of Advisors on Science and Technology (PCAST).

Pada tahun yang sama, Zewail juga ditunjuk sebagai utusan khusus pertama Amerika Serikat untuk bidang sains di Timur Tengah atau U.S. Science Envoy to the Middle East.

Penunjukan tersebut memperlihatkan peran Zewail dalam mendorong kerja sama ilmiah lintas negara.

Dia memandang ilmu pengetahuan sebagai bidang yang dapat menjembatani perbedaan masyarakat dan negara.

Warisan ilmuwan dari Mesir

Ahmed Zewail meninggal dunia pada 2 Agustus 2016 di Pasadena, California, Amerika Serikat. Dia berusia 70 tahun.

Kepergiannya meninggalkan kontribusi penting bagi perkembangan kimia dan fisika modern.

Namanya tidak hanya dikenang sebagai penerima Nobel Kimia 1999. Dia juga dikenal sebagai pelopor femtokimia yang memungkinkan ilmuwan mempelajari gerakan atom dan molekul selama reaksi berlangsung.

Perjalanan hidupnya dimulai dari Mesir. Dia menempuh pendidikan di Universitas Alexandria, melanjutkan studi ke Amerika Serikat, kemudian membangun karier penelitian di salah satu institusi sains terkemuka dunia.

Keberhasilannya bukan hasil dari satu penemuan yang muncul secara tiba-tiba. Ada proses panjang berupa pendidikan, eksperimen, penelitian, dan pengembangan gagasan ilmiah.

Dari percobaan sederhana di rumah hingga teknologi laser ultra-cepat, Zewail menunjukkan bagaimana rasa ingin tahu dapat berkembang menjadi kontribusi besar bagi ilmu pengetahuan.

Kisahnya juga menjadi pengingat bahwa kontribusi ilmiah tidak ditentukan oleh tempat seseorang dilahirkan. Melalui pendidikan dan penelitian, seorang ilmuwan dari Mesir mampu mengubah cara dunia memahami proses paling mendasar dalam kehidupan materi.