Air. Dan karbon. Apa yang membuat dua zat ini jadi esensial bagi makhluk hidup? Secara fisik, maksudnya. Dan tentu hidup dalam hal ini adalah hidup as-we-know-it. Tapi bentar ah, ngelantur dulu. Ada yang mendefinisikan hidup sebagai lingkungan energi alami yang menyusun keteraturan dari ketidakteraturan. Tumbuhan menyerap zat hara dan energi dari alam, dan membentuk organisasi. Tapi, misalnya, galaksi juga memanfaatkan gravitasi untuk membentuk keteraturan antar bintang — jadi namanya hidup juga :). Belum keteraturan yang disusun manusia.

OK, so hidup memerlukan organisasi internal (pasang tanda tanya di sini). Untuk itu perlu larutan (tanda tanya satu lagi). Dan air adalah pelarut yang paling mudah dibentuk alam. Etanol dan amonia juga pelarut yang baik, tapi lebih sulit dibentuk alam. Tidak menutup kemungkinan sih bahwa ada kehidupan di salah satu satelit Saturnus, di mana pelarut yang digunakan adalah amonia.
Air dulu. Air dibentuk dari dua hidrogen yang digandeng oksigen secara kovalen. Bentuknya bukan garis lurus, tapi mirip huruf V. U. Apa lah. Dia jadi kesatuan yang punya kutub: positif di sisi dua hidrogen, dan negatif di sisi oksigen. Kutub antar molekul masih saling menarik. Agak kuat, tapi tak terlalu kuat. Ikatannya bikin air bisa saling menarik, merambat sampai puncak pohon yang tinggi, sambil melawan gravitasi. Saling mengikat, tapi bisa mengikat molekul lain, sehingga dia mudah melarutkan. Air juga punya daya hantar panas dan daya simpan panas yang baik. Manusia bisa mempertahankan suhu a.l. karena badannya terdiri dari air. Juga air mengembang waktu beku (nggak banyak yang kayak gini). Waktu musim dingin, es mengambang, membekukan permukaan danau dan laut, menjadi tapis, sehingga memungkinkan hidup tetap berkembang di bawahnya.

Hidup juga perlu kompleksitas. Di level mini, yang memiliki karakteristik untuk memungkinkan ini adalah karbon. Karbon, dengan empat kaki yang bisa mengikat, dan membentuk rantai panjang. Bisa bikin protein yang fungsional, bisa bikin asam nukleat yang informasional. Ikatan karbon ini kuat sehingga bisa panjang dan berguna untuk informasi dan fungsi kehidupan. Tapi, sekali lagi, ia nggak terlalu kuat, sehingga memudahkan berbagai reaksi yang diperlukan untuk metabolisma dan proses2 lain. Keluarga kaki empat selain karbon adalah silikon. Tapi silikon berat dan ikatannya terlalu kuat. Mengikat oksigen, dia menyusun rantai sekuat batu karang (misalnya, mmm, batu karang, atau batu lainnya, termasuk pasir), dan nggak mendukung kehidupan alami. Tapi dia akhirnya dipakai manusia untuk kehidupan yang lain: semikonduktor dan dengan demikian informatika.

Jadi … kenapa misi2 ke planet2 sibuk mencarii air dan karbon? Sementara ini, dalam bayangan kita, itulah kombinasi yang paling memungkinkan untuk mendukung dan menyusun kehidupan. Tapi kita sendiri … makhluk air dan karbon yang bergerak tanpa kehidupan …

Tapi apakah matematikawan itu? Lord Kelvin, Second Wrangler yang terkenal itu :), pernah menanyakan pertanyaan ini di depan kelasnya, di Glasgow (di mana sungai Kelvin mengalir). Kemudian ia menulis persamaan berikut di papan tulis:

Dan ia melanjutkan: matematikawan adalah orang yang baginya persamaan ini sama jelasnya dengan dua kali dua sama dengan empat bagi Anda semua. Contohnya adalah Liouville. Tapi aku belum kenal Liouville. Kan aku bukan matematikawan.

Aku lupa apa aku pernah nulis tentang Kelvin sebelumnya. Dengan lebih dari 1800 tulisan di weblog ini, aku udah nggak gampang melacak lagi. Ia adalah matematikawan sekaligus fisikawan (mengikuti tradisi Newton). Waktu masih bernama William Thomson, ia kuliah di Cambridge (mengikuti tradisi Newton), di mana orang yang pinter matematika dinamai wrangler. Baca buku Stephen Hawking, kalau nggak percaya. Thomson itu jagoan matematika di angkatannya. Jadi semua mengasumsikan bahwa ia pasti akan jadi matematikawan terunggul. Jadi, setelah ujian matematika, ia kirim pembantunya untuk mencari info. Trus dia tanya, “Who’s the second wrangler?” dan dijawab takzim oleh pembantunya: “You, Sir.”

Aku sendiri nggak terlalu menikmati matematika (kalkulus) di kampus. Jurusan elektro di kampusku ajaib. Mereka sadar bahwa matematika itu hal yang terpenting buat orang elektro, khususnya bahwa orang elektro, lebih dari jurusan praktis mana pun, adalah yang paling banyak menggunakan bilangan kompleks. Tapi waktu itu mereka nggak punya dosen matematika sendiri. Impor dari MIPA. Dan yang datang adalah seorang ibu muda, sedang mengandung, dan selalu pusing. Mengajar tanpa semangat. Itu untuk pertama kali minat matematikaku jatuh, setelah dibangun oleh tradisi kebanggaan akan matematika oleh guru2 SD, SMP, dan SMA-ku. Tapi bukan berarti menghilang. Kadang bangkit juga, pada saat2 tertentu :).