Abdurrahman Al-Khazini Penemu Tekanan Udara dan Pencetus Teori Gravitasi

by CoAdmin1-Rozikin
7.025 Views
Kamis, 6 September 2018

Dialah Al-Khazini,bernama lengkap Abdurrahman Al-Khazini. Menurut Irving M Klotz, dalam tulisannya bertajuk “Multicultural Perspectives in Science Education: One Prescription for Failure”, sangilmuwan hidup di abad ke-12 M. “Dia berasal dari Bizantium Yunani,” tutur Klotz. Al-Khazini menjadi budak Dinasti Seljuk Turki, setelah kerajaan Islam itu menaklukan wilayah kekuasaan kaisar Konstatinopel, Romanus IV Diogenes.

Al-Khazini kemudian dibawa ke Merv, sebuah kota metropolitan terkemuka pada Abad ke-12 M. Merv dulu berada di Persia dan sekarang berganti nama menjadi Turkmenistan. Sebagai seorang budak, nasib Al-Khazini sungguh beruntung. Tuannya bernama Al-Khazin. Beliau diberikan pendidikan yang sangat baik oleh tuannya dan di ajarkan matematika dan filsafat.

Tak Cuma itu, Al-Khazini juga dikirmkan untuk belajar pada seorang ilmuwan dan penyair agung dari Persia bernama Omar Khayyam. Dari sang guru, beliau mempelajari sastra,matematika , astronomi, dan filsafat. Menurut Boris Rosenfeld (1994) dalam bukunya“Abu Al-Fath Abd Al-Rahman Al-Khazini”,saat itu Omar Khayyam juga menetap di kota Merv, berada di bawah perlindungan Sultan Ahmed Sanjar, penguasa Dinasti Seljuk. Sayangnya,kisah dan perjalanan hidup Al-Khazini tak banyak terekam dalam buku – buku sejarah.

Zaimeche PhD (2005) dalam bukunya berjudul Merv menuturkan bahwa Al-Khazini adala seorang ilmuwan yang bersahaja. Meski kepandaiannya sangat dikagumi dan berpengaruh, beliau tak silau dengan kekayaan. Menurut Zaimeche, Al-Khazini sempat menolak dan mengembalikan hadiah sebesar 1.000 keping emas (dinar) dari seorang istri Emir Seljuk. Beliau hanya merasa cukup dengan uang tiga dinar dalam setahun .

Para sejarawan sains menempatkan ilmuwan itu dalam posisi yang sangat terhormat. Betapa tidak, ilmuwan muslim yang berjaya di abad kedua belas itu telah memberi kontribusi yang sangat besar bagi perkembangan sains modern, terutama dalam ilmu fisika dan astronomi. Salah satu kontribusi penting yang diwariskan al-Khazini dalam bidang astronomi adalah Tabel Sinjaric. Tabel itu dituliskannya dalam sebuah risalah astronomi bertajuk az-Zij as-Sanjari. Dalam manuskrip itu, dia menjelaskan jam air yang dibagi menjadi 24 jam dan didesain untuk penelitian astronomi. Jam ini adalah salah satu jam astronomi pertama yang dikenal di dunia Islam kala itu.

Pemikiran Al-Khazini

“Fisikawan terbesar sepanjang sejarah”, begitulah Charles C Jilispe , editor Dictionary of Scientyfic Bibliography menjuluki saintis muslim, AL-Khazini. Ntium alias Yunani itu dalam posisi yang sangat terhormat. Betapa tidak, ilmuwan Muslim yang berjaya di abad ke-12 M – tepatnya 1115-1130 M yang telah memberi kontribusi yang sangat besar bagi perkembangan sains modern, terutama dalam fisika dan astronomi. Al-Khazini merupakan saintis Muslim serba bisa yang menguasai astronomi, fisika, biologi, kimia, matematika serta filsafat.

Para sejarawan sains mengungkapkan, pemikiran-pemikiran al-Khazini sangat dipengaruhi oleh sejumlah ilmuwan besar seperti Aristoteles, Archimedes, Al-Quhi, Ibnu Haitham atau Alhacen, al-Biruni serta Omar Khayyam. Selain itu, pemikiran al-Khazini juga sangat berpengaruh bagi pengembangan sains di dunia Barat dan Islam. Salah satu ilmuwan Barat yang banyak terpengaruh al-Khazini adalah Gregory Choniades – astronom Yunani yang meninggal pada abad ke-13 M.

Sederet buah pikir yang dicetuskannya tetap abadi sepanjang zaman. al-Khazini merupakan ilmuwan yang mencetuskan beragam teori penting dalam sains seperti: metode ilmiah eksperimental dalam mekanik; energi potensial gravitasi; perbedaan daya, masa dan berat; serta jarak gravitasi.

“Teori keseimbangan hidrostatis yang dicetuskannya telah mendorong penciptaan peralatan ilmiah. al-Khazini adalah salah seorang saintis terbesar sepanjang masa,” ungkap Robert E Hall (1973) dalam tulisannya berjudul ”al-Khazini” yang dimuat dalam A Dictionary of Scientific Biography Volume VII.

Selain itu, al-Khazini juga menjelaskan tentang posisi 46 bintang. Risalahnya yang berjudul Al-Khazini’s Zij as-Sanjari itu kemudian diterjemahkan kedalam bahasa Yunani oleh Gregory Choniades pada abad ke-13 M. Risalah astronomi yang ditulis al-Khazini pun menjadi rujukan para ilmuwan dan pelajar di Kekaisaran Bizantium.

Kontribusi penting lainnya yang diwariskan al-Khazini dalam bidang fisika adalah kitab Mizan al-Hikmah atau Balance of Wisdom. Buku yang ditulisnya pada 1121 M itu mengungkapkan bagian penting fisika Islam. Dalam buku itu, al-Khazini menjelaskan sacara detail pemikiran dan teori yang diciptakannya tentang keseimbangan hidrostatika, konstruksi dan kegunaan, serta teori statika atau ilmu keseimbangan dan hidrostatika.

Ini merupakan sebuah karya mendasar tentang keseimbangan hidrostatik yang corak ragamnya diklasifikasikan menurut jumlah angka skala. Sebuah edisi buku ini terbit di Hyderabad pada tahun 1359 H/1940 M. Buku itu terdiri dari delapan buah makalah yang terbagi dalam beberapa bab dan pasal dan juga memuat teorema-teorema yang diperoleh dari karya-karya Euclides, Archimedes dan Menelaus. Buku ini merupakan kelanjutan dari karya Tsabit bin Qurrah yang berjudul Mizan ar-Rumi atau Timbangan Romawi.

Selain menjelaskan pemikirannya tentang teori-terori itu, al-Khazani juga menguraikan perkembangan ilmu itu dari para pendahulu serta ilmuwan yang sezaman dengannya. Dalam bukunya itu, al-Khazini juga menjelaskan beberapa peralatan yang diciptakan ilmuwan pendahulunya seperti araeometer buatan Pappus serta pycnometer flask yang diciptakan al-Biruni.

Buku itu dinilai Nasr sebagai sebuah karya ilmiah Muslim yang paling esensial tentang mekanika dan hidrostatika, dan terutama studi mengenai pusat gravitasi. Dalam buku itu pula, al-Khazini mengupas prinsip keseimbangan hidrostatis dengan tingkat ketelitian obyek sampai ukuran mikrogram (10-6 gr), suatu level ketelitian yang menurut K Ajram dalam The Miracle of Islamic Science hanya tercapai pada abad ke 20 M.

Penemu Tekanan Udara

Neraca Mizan Al-Hikmah

Al-Khazini mewarisi riset-riset al-Biruni dalam mekanika dan hidrostatika, dan mengembangkannya dengan beberapa penemuan yang cukup berarti. Menurut Nasr (1968), al-Khazini menggabungkan studi hidrostatik dengan mekanika, dan memusatkannya terutama pada konsepsi pusat gravitasi seperti diterapkan pada neraca. Ia juga melakukan penetuan berat jenis berbagai benda padat dan cair dengan instrumen dan metode yang digunakan al-Biruni.

Menurut penyelidikan Komisi Nasional Mesir untuk UNESCO (Sumbangan Islam Kepada Ilmu dan Kebudayaan, 1986), al-Khazini juga menentukan kepadatan banyak unsur dan senyawa dengan ketepatan yang tinggi. Berkat prestasi ini, al-Khazini sebagai fisikawan mendapat julukan “among the greatest of anytime” (salah seorang fisikawan terbesar sepanjang sejarah) dari Charles C. Jillispe, editor Dictionary of Scientyfic Bibliography (1970).

Tesis al-Biruni bahwa seluruh benda memiliki berat dikembangkan lebih lanjut oleh al-Khazini. Ia menunjukkan bahwa udara mempunyai berat, dan juga mempunyai gaya dorong ke atas, sama halnya dengan zat cair. Dalam hal ini, al-Khazini telah mendahului Torricelli, Pascal, dan Boyle dalam riset dan penemuan bahwa udara mempunyai tekanan ke segala arah karena memiliki berat; fakta inilah yang kemudian disebut sebagai tekanan udara (tekanan udara normal = 1 atm).

Implikasi dari penemuan itu, menurut al-Khazini, berat suatu benda di udara kurang dari beratnya yang sesungguhnya, dan bahwa berkurangnya berat sesuatu benda tergantung pada kepadatan udara. Sintesisi yang dilakukan al-Khazini terhdap hidrostatika dengan mekanika melahirkan temuan baru mengenai konsep berat. Menurut Natsir Arsyad (Ilmuwan Muslim Sepanjang Sejarah, 1989), konsep yang diajukan al-Khazini telah berhasil mengatasi kesukaran-kesukaran yang terdapat dalam konsep Archimedes. Menurut definisi yang dikemukakan al-Khazini, berat adalah gaya inheren dalam tubuh benda-benda padat yang menyebabkan mereka bergerak, dengan sendirinya, dalam suatu garis lurus terhadap pusat bumi dan terhadap pusat benda itu sendiri. Gaya ini pada gilirannya akan tergantung dari kerapatan benda yang bersangkutan. Al-Khazini juga mempunyai gagasan mengenai pengaruh temperatur terhadap kerapatan. Dan dalam karya utamanya itu, ia menyusun tabel-tabel kerapatan sejumlah besar zat cair dan zat padat, dan termasuk tabel-tabel berat spesifiknya.

Jadi, menurut Arsyad (1989), sebelum Roger Bacon menemukan dan membuktikan suatu hipotesis tentang kerapatan air saat ia berada dekat pusat bumi, al-Khazini telah terlebih dahulu melakukan observasi mengenai kapilaritas (pipa-pipa kapiler) dan menggunakan aerometer untuk kerapatan dan yang berkenaan dengan temperatur zat-zat cair. Al-Khazini juga telah mendahului dalam merumuskan teori tentang tuas (pengungkit) serta penggunaan neraca untuk bangunan-bangunan dan untuk pengukuran waktu.

Pencetus Teori Gravitasi

Lebih hebatnya lagi, al-Khazini dan ilmuwan muslim lainnya juga merupakan orang-orang yang pertama kali mengeneralisasikan teori pusat gravitasi dan mereka adalah yang pertama kali menerapkannya ke dalam benda tiga dimensi. Dalam bukunya itu, al-Khazini juga memaparkan suatu teori tentang gravitasi serta tabel-tabel kerapatan sejumlah besar zat cair dan zat padat. Al-Khazini juga mempunyai gagasan mengenai pengaruh temperatur terhadap kerapatan, dan tabel-tabel berat spesifik umumnya tersusun dengan cermat. Sebelum Roger Bacon menemukan dan membuktikan suatu hipotesis tentang kerapatan air saat ia berada dekat pusat bumi, al-Khazini telah terlebih dahulu mendalami hal tersebut.

Pendekatan non-Archimedes dalam studi hidrostatika yang dilakukan oleh al-Khazini tejadi melalui penekanan pada studi dinamika dan pusat gravitasi. Ia menekuni secara mendalam mengenai gravtasi yang sebelumnya telah diajukan oleh al-Biruni. Namun, ia telah mengembangkan konsep itu sedemikian rupa sehingga ia menemukan bahwa kuat gravitasi berubah sesuai dengan jarak antara benda yang jatuh dengan benda yang menariknya. Dengan penemuan ini berarti al-Khazini telah melihat variabel baru yang terlibat dalam kekuatan gravitasi, yaitu jarak antara dua benda.

Menurut Prof. Nazif sebagaimana yang dikutif oleh Komisi Nasional Mesir untuk UNESCO (1986), penulis Mizan al-Hikmah itu pastilah mengetahui kaitan yang sebenarnya antara kecepatan (velocity) benda yang jatuh ke permukaan bumi, jarak yang ditempuhnya dan waktu yang diperlukannya. Dengan demikian, praktis variabel yang terkait dengan peristiwa gerak jatuh suatu benda telah ditemukan oleh al-Khazini. Belum diketahui apakah ia telah memformulasikan hubungan antara variabel tersebut dalam sebuah persamaan matematika.

Tidak cukup sampai di sini, al-Khazini juga berhasil menciptakan sejumlah peralatan penting untuk digunakan dalam penelitian dan pengembangan astronomi. Ia berhasil menemukan sekitar tujuh peralatan ilmiah yang terbilang sangat penting. Ketujuh peralatan temuannya itu dituliskannya dalam Risala fi’l-alat atau Manuskrip tentang Peralatan. Ketujuh alat yang diciptakannya itu adalah triquetrum, dioptra, peralatan segi tiga, kwadran, sektan, astrolab serta sebuah peralatan asli tentang refleksi. Selain berjasa mengembangkan ilmu fisika dan astonomi, al-Khazini juga turut membesarkan ilmu kimia dan biologi. Secara khusus, dia menulis tentang topik evolusi dalam ilmu kimia dan biologi. Dia membandingkan antara transmutasi unsur dengan transmutasi spesies.

Al-Khazini meninggal dunia pada abad ke-12 M. Meski begitu, pemikiran-pemikirannya telah menjadi warisan yang tak ternilai harganya bagi perkembangan ilmu pengetahuan.