tirto.id - Sejarah mencatat Leonardo da Vinci, seorang renasains dari Italia, sebagai penemu alat-alat mekanika yang cemerlang dan maju di zamannya, tepatnya di era 1500-an hingga kematiannya pada 1519. Namun, sesungguhnya, penemuan Leonardo bisa kita takik lewat karya seorang muslim, dan mengenalkan pada dunia mengenai mekanika modern.
Sosok ini sudah berkarya di bidang yang sama pada 350 tahun sebelum Leonardo lahir. Namanya Badīʿ az-Zaman Abū l-ʿIzz ibn Ismāʿīl ibn ar-Razāz al-Jazarī atau cukup Ismail al-Jazari. Ia lahir pada 1136 di sebuah wilayah di antara Sungai Tigris dan Eufrat, atau dulu dikenal dengan nama Mesopotamia (Irak), dan meninggal pada 1206. Masa hidupnya bertepatan dengan era keemasan Islam dan ia turut menyumbang kejayaan yang kerap dibangga-banggakan umat muslim itu.
Tak ada catatan rinci tentang awal kehidupan al-Jazari. Seperti ayahnya, ia menjalani karier sebagai kepala insinyur di Istana Artuku di daerah Diyarbakir—masuk dalam area kekuasaan Dinasti Artuqid, penguasa timur Anatolia dan Jazira (kini Turki) pada abad ke-12 dan 13.
Donald Routledge Hill, Insinyur asal Inggris, menggambarkan sosok al-Jazari dalam “Dictionary of Scientific Biography” sebagai bagian dalam tradisi perajin sehingga lebih tepat dikategorikan insinyur praktis ketimbang penemu orisinal. Ia “muncul sebagai orang yang tertarik pada pekerjaan tangan yang dibutuhkan untuk membangun perangkat dibanding berkutat secara teoritis atas teknologi seperti apa yang ada di dalamnya,” demikian Hill.
Sejumlah perangkat yang ia ciptakan pada awal kariernya terinspirasi dari penemuan sebelumnya. Misalnya, ia memperoleh inspirasi jam air dari teori Archimedes. Ia menyebutkan karya air mancurnya terpengaruh oleh tiga ilmuwan muslim lain yang tinggal di Bagdad bernama Banu Musa Bersaudara. Jam lilinnya terpengaruh temuan akademisi keturunan Persia, al-Saghani. Sementara alat musik automata-nya terinspirasi dari karya Habitullah ibn al-Husayn.
Meski demikian, al-Jazari mampu menyulap inspirasinya dari sejumlah pendahulu menjadi rancangan beragam alat yang secara prinsip mendasari bidang mekanik modern dan terus dikembangkan oleh para akademisi dan insinyur lain hingga 800 tahun setelah kematiannya.
Sebagaimana kisah sang penemu atau penggubah, perangkat mekanika yang diciptakan al-Jaziri lahir dari proses uji coba dan kesalahan terus-menerus. Konsistensi usahanya tergolong tinggi sebab di akhir hidupnya ia menciptakan kurang lebih 174 gambar perangkat mekanis (ashkal) dan 80 di antaranya terdiri beragam jenis rancangan mesin sekaligus instruksi pembuatannya.
Kesemuanya itu tertuang dalam buku al-Jaziri paling masyhur berjudul Kitab fima`rifat al-hiyal al-handasiyyayang ia rampungkan pada 1206. Pada 1974 buku tersebut diterjemahkan oleh Donald R. Hill berjudul The Book of Knowledge of Ingenious Mechanical Devices. Judul asli buku itu al-Jami `bayn al-`ilm wa 'l-`amal al-nafi` fi sina`at al-hiyal atau “A Compendium on the Theory and Useful Practice of the Mechanical Arts”.
Penjelasan rinci dari 50-an jenis perangkat yang lahir dari tangan al-Jaziri dalam buku tersebut dibagi dalam enam kategori (anwa'): 10 jam air dan lilin, 10 bejana air dan bagian khusus untuk minum, 10 kendi dan baskom untuk prosedur operasi darah dan berwudu sebelum salat, 10 air mancur yang bisa berubah bentuknya secara periodik dan mesin untuk seruling angin abadi, 5 mesin pengangkat sekaligus pemeliharaan air, dan perangkat mekanik lain-lain.
Masing-masing gambar diberi deskripsi dalam bahasa Arab yang sederhana untuk dimengerti, demikian sejalan dengan niat al-Jazari agar si pembaca mampu membangun perangkat rancangannya dengan mudah. Perangkatnya pun merentang dalam jenis dan fungsi yang luas.
Banyak perangkat mekaniknya dikembangkan lagi dalam bentuk lebih megah. Jam airnya yang monumental diciptakan kembali dan dipamerkan dalam Festival Dunia Islam pada 1976. Jam Gajahnya berdiri setinggi delapan meter di area “India kecil” di mal Ibnu Batuta di Dubai. Sejumlah mesin rancangannya dibuat model animasi 3D oleh sejumlah akademisi Foundation for Science, Technology, and Civilization (FSTC), Manchester, Inggris. Kesemua modelnya benar-benar bisa bekerja dengan normal.
Banyak perangkat mekanik canggih yang ada hari ini dikembangkan dari ide-ide unik al-Jazari yang tertuang dalam perangkat sederhananya. Contohnya, roda katrol besar dengan keseimbangan statis, kalibrasi lubang, penggunaan model kertas dalam desain, laminasi kayu untuk mencegah lengkungan, pengecoran kuningan dan tembaga dalam kotak cetak tertutup, penggunaan ujung ember untuk bisa mengeluarkan isinya secara otomatis, dan penggunaan roda gigi yang terdiri dari beberapa ruas.
Alat Pengangkut Air
Salah satu temuannya yang paling terkenal dan memiliki nilai guna yang tinggi bagi masyarakat di Timur Tengah kala itu adalah alat pengangkut air. Ia menciptakan lima rancangan, termasuk roda air dengan rak di poros. Di mesin yang ia namai Saqiya, penggunaan poros engkol adalah yang pertama kalinya diciptakan. Fungsinya untuk memaksimalkan kerja mesin dalam mengangkut air di bawah sumur.
Terinspirasi dari alat sedot ala Bizantium yang dipakai untuk menjaga api menyala, al-Jazari mengembangkan pipa sedot pertama, pompa isap, dan pompa aksi ganda. Dengan menggunakan katup dan mekanisme penghubung engkol, ia menciptakan pompa isap dengan piston kembar yang bisa bergerak maju-mundur terus-menerus.
Pompa ini digerakkan oleh roda air melalui sistem roda gigi, menggerakkan batang berlubang secara berputar, dihubungkan dengan dua batang piston lain. Piston bekerja dalam silinder yang berlawanan secara horizontal dan masing-masing dilengkapi pipa isap dan pipa pengiriman yang dioperasikan melalui sebuah katup. Pipa ini membentuk saluran tunggal ke dalam sistem irigasi.
Mesin pengangkut air ini berpengaruh langsung bagi pengembangan teknik pengangkut air modern secara signifikan. Pompa piston isap al-Jazari bisa mengangkat air dari sumur dengan kedalaman hingga 13,6 meter dengan bantuan tambahan dari pipa pengantar. Mesin ini lebih maju daripada pompa isap yang muncul di Eropa pada abad ke-15—sebab tanpa disertai pipa pengantar.
Al-Jazari juga membangun pompa rantai dalam mesin Saqiya yang dijalankan lewat tenaga air, alih-alih tenaga manual manusia. Meski teknik ini juga dilakukan oleh orang Cina, tetapi kerja mesin al-Jazari lebih modern dan mampu bekerja lebih efektif. Mesin Saqiya sebagaimana ia rancang dalam bukunya telah menyuplai air di Damaskus (terutama ke masjid-masjid dan rumah sakit) sejak abad ke-13 hingga era modern, dan dipakai oleh masyarakat Islam di sepanjang abad pertengahan.
Dalam Studies in Medieval Islamic Technology: From Philo to al-Jazari, from Alexandria to Diyar Bakr, Donald Routledge Hill menulis, “hingga era modern, tak ada dokumen lain dari khazanah kebudayaan manapun yang kaya petunjuk untuk perkara perancangan, pembuatan, dan perakitan mesin” sebanding karya al-Jazari.
Karya al-Jaziri, menurut George Sarton dalam Introduction to the History of Science, dinilai “paling rumit dan dapat dianggap sebagai puncak dari standar pencapaian muslim kala itu.”
Sepanjang Ramadan, redaksi menayangkan naskah-naskah yang mengetengahkan penemuan yang dilakukan para sarjana, peneliti, dan pemikir Islam di berbagai bidang ilmu pengetahuan dan teknologi. Kami percaya bahwa kebudayaan Islam—melalui para sarjana dan pemikir muslim—pernah, sedang, dan akan memberikan sumbangan pada peradaban manusia melalui ilmu pengetahuan dan teknologi. Naskah-naskah tersebut akan tayang dalam rubrik "Al-ilmu nuurun" atau "ilmu adalah cahaya".
Penulis: Akhmad Muawal Hasan
Editor: Fahri Salam
