Pemetaan, Menentukan Kiblat di Era Kejayaan Islam

Para ilmuwan Muslim di era keemasan peradaban Islam telah mengembangkan metode pemetaan. Dengan menguasai pemetaan, para astronom mampu menentukan posisi lintang dan bujur tempat-tempat di permukaan bumi. Hasilnya bisa digunakan untuk beragam kepentingan. Salah satunya untuk menghitung hasil pengamatan posisi benda-benda yang ada di langit.

Menurut Ahmad Y al-Hassan dan Donald R Hill dalam karyanya bertajuk Islamic Technology: An Illustrated History mengungkapkan, para astronom Muslim memiliki beberapa cara untuk menemukan koordinat suatu benda di langit. Salah satunya dengan menentukan garis meridian, yakni garis yang melintang dari arah selatan suatu tempat kemudian ditarik hingga ke kutub utara langit dan titik zenith.

''Untuk menentukan arah meridian, cara paling sederhana yang digunakan para astronom saat itu adalah dengan mengukur lintang bintang circumpolar, yakni bintang yang cukup dekat dengan kutub langit sehingga selalu muncul horison,'' ungkap al-Hassan dan Hill. Pada saat yang sama, diukur pula sudut horisontalnya terhadap sebuah titik pada garis horison.

Menurut al-Hassan, pengukuran itu dilakukan dua kali, ketika bintang berada di timur pengamatan dan ketika berada di sebelah barat. Menurut al-Hassan dan Hill, garis meridian diperoleh dengan membagi dua sudut horisontal. Selanjutnya penentuan bujur dapat dilakukan dengn mudah, yakni dengan mengamati tinggi matahari dan bintang ketika melewati meridian.

Selain itu, para astronom Muslim juga sudah mampu menentukan garis lintang. Sayangnya, kata al-Hassan, metode yang digunakan untuk menentukan lintang itu tak seakurat metode penentuan garis bujur. Guna menentukan lintang yang sangat akurat, papat dia, dibutuhkan alat ukur waktu yang andal bernama Kronometer. "Kronometer yang demikian baru ada setelah pertengahan abad ke-18 M, sehingga para astronom Muslim harus menggunakan metode pengukuran lain yang tentu saja tidak bergantung pada keakuratan pengukuran waktu," ungkap al-Hassan dan Hill.

Untuk menentukan lintang, para astronom Muslim di era kekhalifahan mengembangkan dua teknik. Pertama, mereka melakukan pengamatan gerhana bulan dari dua tempat berbeda dengan objek pengamatan atau peristiwa yang sama. "Misalnya ketika bulan bergerak menuju bayangan Bumi dan kemudian membandingkan hasilnya," tutur al-Hassan dan Hill. Menurut al-Hassan, perbedaan waktu kejadian dari suatu peristiwa serupa di kedua tempat itu merupakan besar perbedaan lintangnya. Sedangkan pada metode kedua, para astronom mengukur jarak ke arah timur-barat suatu tempat dari tempat lain yang diketahui (atau diasumsikan) lintangnya.

Setelah lintang dan bujur dua tempat diketahui, maka dapat ditentukan arah satu tempat ke tempat lain. Dan besaran yang dihasilkan adalah azimuthnya, yakn besar sudut jurusan yang diukur dari arah utara ke rah timur (searah jarum jam) hingga garis arah kedua titik. "Salah satu aplikasi perhitungan ini, yaitu penentuan arah Makkah dari tempat tertentu (kiblat)," kata al-Hassan dan Hill.

Penentuan arah Makkah atau kiblat ini merupakan sesuatu yang penting bagi ilmuwan Muslim era kekhalifahan. Para ilmuwan Muslim akhirnya bisa memecahkan penentuan arah kiblat pada abad ke-3 H/9 M sampai ke-8 H/14 M. Ini membuktikan kecanggihan trigonometri yang digunakan para astronom Muslim serta kecanggihan teknik perhitungan yang telah mereka capai.

"Karena azimuth suatu tempat bersifat relatif terhadap tempat lain dapat ditentukan, secara teoritis akan mungkin untuk membuat jalan atau kanal lurus antara dua kota," jelas al-Hassan dan Hill. Namun, imbuh al-Hassan dan Hill, dalam praktiknya, hal itu tidak dapat direalisasikan. Pasalnya, rute-rute ditentukan keadaan daerah dan masalah pemilikan lahan. Sementara kanal-kanal itu harus sedekat mungkin dengan daerah pertanian yang akan dialirinya. "Oleh karena itu, rute-rute ditentukan dengan mengingat pertimbangan-pertimbangan praktis ini," kata al-Hassan dan Hill.

Sebelum penggalian kanal, selain menentukan rute, perlu juga diperhitungkan pendataran tanah sepanjang rute tersebut dari awal hingga akhir. Proses pendataran tanah itu membutuhkan garis pandang horisontal yang pada instrumen modern diperoleh dari benang silang dalam teropong dan sifat datar."Para surveyor Muslim menggunakan beberapa instrumen yang didasarkan pada prinsip yang sama, meski tak satupun yang mempunyai teleskop, mereka memakai penglihatan langsung," ungkap al-Hassan dan Hill.

Menurut al-Hassan dan Hill, salah satu instrumen yang yang digunakan adalah segitiga logam dengan pengait logam dipatrikan di kedua ujung salah satu sisinya. Unting-unting dengan pemberat seperti bandul di ujungnya dipasang pada tengah-tengah sisi tadi. Dua rambu tegak yang dibagi-bagi dalam graduasi 12 sentimeter dan kemudian dibagi lagi menjadi bagian yang lebih kecil ditegakkan oleh asisten pemegang rambu dalam jarak tujuh meter.

''Seutas kawat direntangkan antara kedua bambu dan segitiga logam tadi digantungkan dengan kedua pengaitnya di tengah-tengah kawat ini. Salah satu ujung kawat digerakkan ke atas dan ke bawah rambu sampai tali unting-unting tepat menunjukkan sudut bahaw segi tiga,'' papar al-Hassan.

Metode yang sama juga digunakan pada kayu sepanjang setengah meter dengan lubang mendatar. Pada proses ini juga digunakan bandul logam yang diikatkan pada tengah kayu. Bandul ini berfungsi sebagi garis unting-unting. Kemudian kayu tersebut diletakkan di atas kawat, selanjutnya pendataran dilakukan seperti cara yang telah disebutkan tadi.

Metode ketiga yang digunakan para ilmuwan Muslim untuk menetukan sifat datar adalah dengan menggunakan bambu lurus panjang yang salah satu sisinya dilubangi. Bambu tersebut dipegang kedua rambu tegak di masing-masing ujungnya. Dan seorangasisten menuangkan air ke dalam bambu melalui lubang tadi. "Bambu dianggap horizontal jika air yang keluar dari kedua ujungnya sama banyak," kata al-Hassan an Hill.

Para ilmuwan juga mencatat beda ketinggian, dan pemegang rambu pindah ke titik selanjutnya dalam lintasan rute. Kemudian prosedur yang sama dilakukan kembali. Al-Hassan menambahkan, "Jika rute sudah selesai dipetakan, total (jumlah aljabar) 'naik' dan 'turun' dari semua titik pangkalan menunjukkan perbedaan tinggi titik awal dan titik akhir.

Menurut al-Hassan dan Hill, cara yang sama juga digunakan untuk memperoleh kemiringan yang tepat pada penggalian kanal. Sedangkan untuk memperoleh tinggi dan sudut objek-objek yang jauh, para surveyor Muslim menggunakan astrolab. Di bagian belakang instrumen, pada setengah lingkaran bawahm terdapat sebuah siku-sku atau kadang-kadang sepasang siku-siku dengan ukuran sama.

Jika astrolab digantung secara bebas, alidad atau garis pembidik diatur sedemikian rupa sehingga objek jauh yang perlu diketahui tingginya dapat terlihat melalui pembidik. Demikianlah metode pemetaan yang diterapkan para ilmuwan Muslim di era kejayaan Islam.

Penentuan Arah Kiblat

Ada beragam metode untuk menentukan arah kiblat. Guna mencari arah kiblat, diperlukan perhitungan yang cermat dan sedetil mungkin, sehingga diperlukan data yang valid untuk dijadikan bahan hitungan. Beberapa data yang diperlukan itu antara lain; arah utara selatan dan timur barat.

Untuk menentukan titik utara selatan terdapat beberapa cara, yaitu dengan menggunakan theodolit, tongkat istiwa (sundial), teropong, kompas. Di antara cara-cara tersebut, yang paling mudah, murah, dan memperoleh hasil yang teliti adalah dengan mempergunakan tongkat istiwa.

Caranya, tancapkan sebuat tongkat lurus pada sebuah pelataran datar yang berwarna putih cerah. Panjang tongkat sekitar 30 cm dan berdiameter satu cm. Ukurlah dengan lot dan waterpass sehingga pelataran betul-betul datar dan tongkat betul-betul tegak lurus terhadap pelataran. Lalu, lukislah sebuah lingkaran berjari-jari sekitar 20 cm yang berpusat pada pangkal tongkat tadi.

Kemudian, amati dengan teliti bayang-bayang tongkat beberapa jam sebelum tengah hari sampai sesudahnya. Semula, tongkat akan mempunyai bayang-bayang panjang menunjuk ke arah Barat. Semakin siang, bayang-bayang semakin pendek, lalu berubah arah sejak tengah hari. Kemudian semakin lama bayang-bayang akan semakin panjang lagi menunjuk ke arahTimur. Dalam perjalanan seperti itu, ujung bayang-bayang tongkat akan menyentuh lingkaran sebanyak dua kali pada dua tempat, yaitu sebelum tengah hari dan sesudahnya.

Selanjutnya kedua sentuhan itu kita beri tanda dan hubungkan antara keduanya dengan garis lurus. Garis ini merupakan arah Barat-Timur secara tepat. Lalu lukislah garis tegak lurus pada garis Barat-Timur tersebut, maka akan memperoleh garis Utara-Selatan yang persis menunjuk titik Utara sejati.

source: bakosurtanal