6. Al-Jazari & Taqi Al-Din: Muslim Jenius Penemu Pertama Peralatan Permesinan Di Dunia

Kontribusi Jenius Muslim dalam bidang keteknikan.
(Menggoncang Ilmu Permesinan Dunia)

****** Saksikan Video Demonstrasi Unjuk Kerja Jam Gajah & Scribe Clock Al-Jazari di Bawah *****

Kemajuan yang luar biasa dalam bidang permesinan abad ini telah mendorong para ilmuwan untuk mencari “rekam jejak” sejarah teknologi permesinan, bagaimana awalnya desain orisinal permesinan dan siapa yang pertamakali menemukan dan menerapkannya.

Dari peniggalan-peninggalan arkeologi di Syria, Turki dan Spanyol para ilmuwan permesinan menyadari bahwa konsep dan pembuatan mesin telah diterapkan di tempat-tempat tersebut jauh sebelum eropah menemukan dan mengembangkannya.

Dalam rangka penganugerahan tahunan gelar kehormatan (B.Eng.Hons) maka yayasan ilmu pengetahuan dasar, Teknologi dan kemasyarakatan (Foundation for Science, Technology and Civilization – FSTC) Institut Sains Universitas Manchester (University of Manchester Institute of science – UMIST) German telah mensponsori riset “rekam jejak” asal muasal teknologi mesin. Adalah Prof.Salim Al Husein yang mendapat kehormatan untuk melakukan riset ini.

Prof.Salim Al Husein melakukan riset tidak hanya pada peninggalan-peninggalan arkeologi tetapi juga “memburu” manuskrip-manuskrip dan dokumen-dokumen kuno di semua perpustakaan atau museum yang menyimpan manuskrip tersebut. Beberapa manuskrip berbahasa arab mengenai mekanika teknik telah ditemukan dan ternyata beberapa diantaranya telah diterjemahkan ke bahasa eropah (bukan inggris), diantaranya;

a. Book of Artifices oleh Banu Musa (anak ketiga dari Musa Ibn Shakir). Manuskrip ini ditulis di bagdad sekitar tahun 830, berisi diskripsi sekitar 100 pasang peralatan teknik. Buku ini belum diterjemahkan ke bahasa inggris.

b. The Book of Knowledge of Ingenious Mechanical Devices oleh Ibn-Al-Razzaz Al-Jazari, ditulis di Diyar Bakr (Turky) pada tahun 1206. Buku ini sudah diterjemahkan ke bahasa inggris oleh Donald R.Hill berjudul “Ibn Al-Razzaz Al-Jazari, 1974, The Book of Knowledge of Ingenious Mechanical Devices, translated and annotated by Donald R Hill, Dordrecht, and D. Reidel”. Buku ini memuat diskripsi dan ilustrasi tentang jam, pancuran, mesin pengangkat air, dan sejumlah peralatan teknik lainnya.

c. Sublime Methods of Spiritual Machines oleh Taqi Al-Din, ditulis di Damascus tahun 1551. Manuskrip ini belum diterjemahkan ke bahasa inggris, memuat diskripsi dan ilustrasi jam, peralatan pengangkan benda berat, pompa-pompa dan sejumlah mesin lainnya.

Masih banyak sekali konribusi dunia islam dalam bidang keteknikan yang belum terungkap karena penelitian untuk mengungkap peran muslim di bidang ini dan bidang lainnya sangat terbatas. Tersebut beberapa pakar keteknikan yang telah melakukan penelusuran dan penelitian pada dokumen-dokumen dan peraltan peninggalan islam masa lalu (yang bekasnya sampai sekarang masih ada), antara lain adalah Eilhard Widemann, Fritz Hauser, Ahmed Y Al-Hassan and Donald Hill. Salah satu hasil penelitian dan menjadi focus pada artikel ini adalah buku karya Al-Jazari berjudul Jazari's "fi ma 'rifat al-hiyal al-handasiyyah" suatu buku yang membahas tentang membuat dan merakit peralatan mekanik. Sehubungan dengan peninggalan-peninggalan teknologi islam, Dr Donald Hill mengatakan perlu dilakukan study arkeologi dan pengujian keteknikan pada mesin-mesin karya ahli teknik muslim masa lalu, missal penggalan “Noria” di Hamah – Syria yang masih ada hingga sekarang.

Studi-studi dalam 50 tahun terakhir membuktikan bahwa muslim telah memberikan kontribusi secara mendasar hingga pengembangannya dalam ilmu keteknikan dan prestasi penerapannya di eropah (Spanyol), Itali dan dalam perang salib.

Banyak sekali prestasi penemuan keteknikan dan teknologi pada decade awal dunia islam tidak diketahui dengan baik lagi saat ini. Ludlow and Bahrani dalam buku teknik tulisan mereka berjudul ” C G Ludlow and A S Bahrani, 1978, Mechanical Engineering during the Early Islamic Period, I. Mech. E, The Chartered Mechanical Engineer, pp 79-83”, mengemukanag dua alasan sehingga hal ini terjadi :

1. Pada periode awal islam tersebut, ahli teknik dan ahli teknologi langsung memparaktekan dan menerapkan ilmu tersebut namun tidak membuat tulisan detail dan terdokumentasi.

2. Dalam beberapa kasus, ahli teknik dan ahli teknologi memang telah membuat catatan tertulis tentang perhitungan dan pengamatan mereka namun manuskrip-manuskrip tersebut telah rusak atau hilang.

Hasil riset Prof.Salim Al Husein telah mengoncangkan jagad dunia ilmu teknik dan teknologi permesinan. Ternyata teknik dan teknologi permesinan telah diterapkan pada era keemasan islam (abad 8 - abad 16). Al-Jazari pada abad 12 dan Taqi Al-Din pada abad 15 adalah 2 orang muslim jenius penemu dan perancang peralatan awal mula permesinan di dunia jauh sebelum revolusi industri di Inggris tahun 1900-an. Konsep dan gambar-gambar cara merakit mesin terdapat pada manuskrip bertahun 1200-an dan masih tersimpan di museum Topkapi turki. Untuk menguji unjuk kerja peralatan mesin pada manuskrip tersebut, para pakar telah melakukan analisa matematika dan pengukuran-pengukuran detail berdasarkan gambar-gambar tersebut dan melakukan simulasi pada computer grafis, hasilnya adalah bahwa mesin-mesin abad 12 tersebut memiliki karakteristik yang persis sama dengan karakteristik mekanika modern yang digunakan saat ini seperti “automata”, “flow regulators” , “closed-loop system”, “gravitational force”, “return mechanism”, dan “control mechanism”. (Note: pengertian istilah teknik ini dapat anda baca pada bagian akhir artikel ini). Para pakar sepakat bahwa gambar-gambar teknik pada manuskrip-manuskrip tersebut adalah karya seorang yang sangat cerdas lagi sangat jenius.

Dialah Al-Jazari (1136 M - 1206 M) - ilmuwan muslim terkemuka - yang didaulat dunia sebagai 'Bapak Teknik Moderen'. Insinyur yang juga didapuk sebagai 'Bapak Perintis Robot' itu juga dikenal dunia sebagai peletak sejarah teknologi modern. Delapan abad lalu jasadnya telah terkubur. Namun, nama besar dan karya besarnya tak lekang digerus zaman. Dunia teknik moderen tetap mengenang dan memperingati kelahiran sederet mahakarya yang diciptakannya pada abad ke-12 M.

Risat Prof.Salim Al Husein ini telah dipresentasikan pada konferensi tahunan ke 22 “sejarah sains arab” yang dielenggarakan di Aleppo Syria pada tanggal 23 – 25 Oktober 2001.

Pada artikel ini akan ditampilkan karya 2 orang muslim jenius Al-Jazari (abad.12) dan Taqi Al-Din (abad.15). Al-Jazari adalah pioner dalam pembuatan jam dan mesin-mesin pensuplai air, sedangkan Taqi Al-Din adalah pioner dalam pembuatan mesin pengangangkat dan pensuplai air 6 silinder memanfaatkan energi arus gelombang sungai/laut. Karya original mereka telah digunakan dalam sistim pengairan pertanian (irigasi) dan teknik sirkulasi air di Syria Turki dan Eropah. Teknik pembuatan kolam dan air mancur di istana Cordoba Spanyol yang terkenal itu adalah salah satu dari penerapan karya mereka.

Beberapa mesin hasil rekonstruksi gambar dan dokumen karya Al-Jazari dan Taqi Al-Din telah berhasil dibuat dan beroperasi dengan baik dan telah dipamerkan dalam festival islam tahun 1976 di London. Belakangan Universitas Frankfurt Jerman telah membuat model mesin Al-Jazari dan Taqi Al-Din dalam ukuran-ukuran kecil. Pertunjukan unjuk kerja mesin Al-Jazari dalam video direkonstruksi melalui engineering and computer graphics.

Sebelum membahas karya mereka terlebih dahulu akan diperkenalkan sosok kedua muslim jenius tersebut.

Al-Jazari.

Al-Jazari diperkirakan lahir pada 1136 M. Dalam pembukaan risalah penemuan yang ditulisnya, Al-Jazari menyebut secara lengkap identitas dirinya sebagai 'al-Shaykh Ra'is al-A`mal Badi`al-Zaman Abu al-`Izz ibn Isma`il ibn al-Razzaz al-Jazari.'

Gelar Ra'is Al-A`mal yang melekat pada namanya menunjukkan bahwa Al-Jazari adalah seorang pemimpin para insinyur kala itu. Sedangkan titel Badi`al-Zaman dan Al-Shaykh yang disandangnya menunjukkan bahwa dia adalah seorang ilmuwan yang unik, tak tertandingi kehebatannya, menguasai ilmu yang tinggi, serta bermartabat.

Sedangkan, kata `Al-Jazari' yang melekat pada nama lengkapnya itu menunjukkan amsalnya. Keluarga Al-Jazari berasal dari Jazirah Ibnu Umar di Diyar Bakr, Turki. Namun, hipotesis lainnya menyebutkan bahwa Al-Jazari terlahir di Al-Jazira, sebuah kawasan yang terletak di sebelah utara Mesopotamia -- yakni kawasan di utara Irak dan timur laut Syiria. Tepatnya antara Tigris dan Eufrat.

Di sanalah Al-Jazari mencurahkan hidupnya sebagai seorang insinyur dengan menciptakan berbagai mesin. Para penjelajah dan pelancong yang tandang ke wilayah itu pada abad ke-12 M mengagumi kemakmuran yang diraih Dinasti Artukid. Pada saat itu pula, kedamaian dan stabilitas politik dan keamanan begitu terkendali.

Seperti halnya sang ayah, Al-Jazari mengabdikan dirinya pada raja-raja dari Dinasti Urtuq atau Artuqid di Diyar Bakir dari 1174 sampai 1200 sebagai ahli teknik. Semasa hidupnya, Al-Jazari mengalami tiga kali suksesi kepemimpinan di Dinasti Artukid, yakni; Nur al-Din Muhammad ibn Arslan (570 H - 581 H/ 1174 M - 1185 M); Qutb al-Din Sukman ibn Muhammad (681 H - 697 H/ 1185 M - 1200 M); dan Nasir al-Din Mahmud ibn Muhammad (597 H - 619 H/ 1200 M - 1222 M).

Atas permintaan Nasir al-Din Mahmud, Al-Jazari menuliskan seluruh penemuannya dalam sebuah risalah yang fenomenal. Dalam pengantar risalahnya, Al-Jazari mengungkapkan bahwa dirinya mulai mengabdi pada Dinasti Artuqid pada tahun 570 H/1174 M. Ia risalah penemuannya, setelah 25 tahun bersama menjadi ahli teknik di bawah kepemimpinan tiga raja Dinasti Artuqid.

Berdasarkan informasi itu, kita dapat menyimpulkan, kemungkinan Al-Jazari menulis risalahnya pada tahun 595 H/1198 M, atau dua tahun sebelum Nasir Al-Din didaulat menjadi raja. Menurut naskah Oxford, Al-Jazari merampumgkam risalahnya yang mengguncang dunia teknik modern pada 16 Januari 1206 M.

Karya besar Al-jazari itu disempurnakan oleh Muhammad ibn Yusuf ibn `Uthman al-Haskafiat pada akhir Sya'ban 602 H/ 10 April 1206. Dari catatan Haskapi, pada saat itu Al-Jazari sudah tiada. Dari catatan itulah, Al-Jazari diperkirakan wafat pada tahun 602 H/1206 M - beberapa bulan setelah dia menyelesaikan karyanya.

Berkat karya-karyanya yang begitu gemilang, Al-Jazari telah turut mengangkat sejarah peradaban Islam pada kejayaannya di abad ke-12 M. Saat itu, dunia Islam mampu mencapai peradaban paling tinggi

Sebagai seorang insinyur Muslim terkemuka, Al-Jazari telah mempelopori lahirnya sederet adikarya dalam bidang teknik dan teknologi. Berikut ini adalah sumbangsih Al-Jazari terhadap dunia teknologi modern:

Prinsip Kerja Mesin

Dalam menjelaskan prinsip kerja mesin karya si jenius muslim ini, sengaja tidak saya terjemahkan dalam bahasa Indonesia agar ”state of art” dari prinsip mekanika tidak kehilangan magnanya, seorang ahli mesin lebih relevan untuk mengartikannya. Meski demikian orang awam perihal mesin masih bisa menangkap logika kerja gambar-gambar teknik Al-Jazari.Untuk penjelasan dalam bahasa inggris silahkan mengunjungi www.muslimheritage.com.

1. Desain dan Metode Konstruksi

''Kita menyaksikan untuk pertama kalinya dalam sistem kerja Al-Jazari terdapat beberapa konsep penting dalam desain dan konstruksi,'' ungkap Donal R Hill, Sejarawan Teknologi asal Inggris. Menurut dia, Al-Jazari telah mempelopori pembelahan kayu untuk meminimalisasi pembengkokan. Dia juga merintis keseimbangan roda statis serta banyak lagi.

2. Kontrol Mekanik

Menurut Donald R Hill, Al-Jazari telah merintis apa yang disebut dengan kontrol mekanik. Hal itu dibuktikan dengan sebuah pintu besi yang besar - sebuah kombinasi kunci dan sebuah kunci dengan baut.

3. Mekanisme dan Metode

Jika dibandingkan dengan teknologi pada era millenium baru tentu karya-karya Al-Jazari terbilang biasa saja. Namun, aspek yang paling penting dari mesin-mesin penemuan Al-Jazari adalah mekanisme, komponen, idea, metode, serta desain fitur yang digunakan. Teknologi canggih saat ini boleh jadi banyak meniru pada aspek-aspek terpenting yang ditampilkan Al-Jazari pada mesin temuannya.

4. Roda gigi (Gambar.1)

Segmental gear (roda gigi) merupakan penemuan penting lainnya dari Al-Jazari. Dia merupakan insinyur perintis yang menemukan roda gigi. Penemuannya itu jauh mendahului jam astronomi Giovanni de Dondi pada tahun 1364, dan karya Francesco di Giorgio (1501 M) dalam khasanah desain permesinan Eropa.

5. Mesin Engkol Al-Jazari berhasil menciptakan mesin engkol yang terhubung dengan sistem rod. Mesin yang ditemukan pada 1206 M itu digunakan pada pompa air. Mesin engkol ini mampu menghasilkan gerakan berterusan. Penemuan mesin engol ini begitu penting bagi orang-orang Eropa, karena mereka baru menemukannya pada abad ke-15 M. Mesin engkol ini merupakan pengembangan dari engkol tangan yang sebelumnya berkembang di Cina pada era Dinasti Han

6. Mekanisme Pelepasan dalam Roda Berputar (Gb.1, Gbr.2, Gb.3)

Al-Jazari menemukan sebuah metode untuk mengendalikan perputaran kecepatan pada sebuah roda dengan menggunakan mekanisme pelepasan.(Contoh; Gb.1, Gb.2, Gb.3).

7. Mesin Pemompa Air (Gambar.1 s/d Gambar.4).

Al-Jazari menemuka lima mesin untuk memompa air, seperti watermill dan water wheel. Dalam pembuatan mesin pompa air ini, Al-Jazari memperkenalkan ide-ide yang paling penting serta komponen-komponen.

8. Saqiya (Gambar.1, Gambar.2 & Gambar.4).

Al-Jazari pertama kali menggunakan mesin engkol untuk mesin saqiya. Kala itu, Al-Jazari memikul tanggung jawab untuk merancang lima mesin. Dua mesin pertamanya merupakan modifikasi terhadap Shaduf, mesin ketiganya adalah pengembangan dari Saqiya di mana tenaga air menggantikan tenaga binatang. Satu mesin yang sejenis dengan Saqiya diletakkan di Sungai Yazid di Damaskus dan diperkirakan mampu memasok kebutuhan air di rumah sakit yang berada di dekat sungai tersebut.

9. Sistem Pemasok Air (Gambar.1 s/d Gambar.4).

Al-Jazari merupakan insinyur pertama yang mengembangkan sistem penyuplai air yang digerakan dengan roda gigi dan tenaga air. Teknologi ini dikembangkan di Damaskus untuk menyuplai air ke masjid dan Bimaristan atau rumah sakit.

10. Otomatis (Gambar.5, Gambar.6).

Al-Jazari menemukan alat yang bergerak otomatis yang menggunakan tenaga air. Dia juga menciptakan pintu otomatis sebagai bagian pengembangan jam airnya. Dia juga mendesain dan merancang sejumlah automata lainnya, seperti mesin otomatis, peralatan rumah tangga, dan automata musik yang digerakkan air.

11. Jam (Gambar.7 s/d Gambar.11)

Al-Jazari juga merancang dan membuat beragam jam. Ada jam air, jam astronomi, serta jam lilin. Jam air yang diciptakannya sempat direkonstruksi secara sukses di Science Museum di London pada 1976. Al-Jazari juga sukses membuat jam astronomi dengan energi air yang dapat memperlihatkan pergerakan model Matahari, Bulan dan bintang. Jam astronomi paling tinggi yang diciptakannya mencapai 11 kaki (3,35 meter). Jam gajah Al-Jazari ternyata memiliki karakteristik yang persis sama dengan karakteristik mekanika modern yang digunakan saat ini seperti “automata”, “flow regulators” , “closed-loop system”, “gravitational force”, “return mechanism”, dan “control mechanism”.

Video : Saksikan Rekonstruksi Unjuk Kerja Jam Gajah Al-Jazari Dengan Komputer Grafis.

alJazari's Scribe Clock

Taqi Al-Din

Taqi Al-Din lahir di Damascus tahun 1525 dan meninggal tahun 1585 di Turki. Nama lengkapnya adalah Taqi Al-Din Mohammad bin Ma'aroof bin Ahmad bin Mohammad bin Mohammad bin Ahmad bin Yousef bin Mohammad Al-Shami. Ia adalah anak dari seorang hakim. Ia dijuluki sebagai saintis/ahli teknik terbesar di bumi. Ia diketahui telah menulis 19 buku teknik, satu buku diantaranya berjudul "al-toruq al-saniyah fi al-alat al-rohanyah" khusus membahas diskripsi peralatan mesin dan akan diulas dalam artikel ini.

Mesin 6 silider taqi Al-Din (Gambar.12)

Taqi Al-Din dalam manuskripnya (Gambar-12a) menjelaskan bagaimana kerja pompa. Sumber tenaga ”masukan” (input) adalah sungai dan resultante ”keluaran” (output) adalah air keluar (muncrat). Enersi air sungai bertindak sebadai gayung atau sekop dan memindahkan tenaga ke roda ” camshaft ”sehingga roda berputar. Ini adalah penemuan mesin 6 silinder pertama di dunia.

Hai mulim, bangun dan sempurnakan zikir hati dan zikir mulut anda dengan zikir akal dan zikir indra untuk lebih mengenal tanda-tanda kebesaran Allah SWT dan karunia-Nya kepada manusia..