Jam gajah buatan Ismail al-Jazari memadukan berbagai unsur budaya dunia ke dalam satu karya | DOK WIKIPEDIA
04 Apr 2021, 07:32 WIB

Al-Jazari Sosok Pencipta Banyak Mesin

Ibnu Ismail al-Jazari telah merancang lebih dari 100 mesin di sepanjang kariernya.

OLEH HASANUL RIZQA

 

Ketika bangsa Eropa masih terpuruk pada abad pertengahan, umat Islam sudah menghadirkan berbagai pencapaian yang gemilang. Era keemasan Islam ditandai dengan munculnya banyak ilmuwan hebat.

Mereka memberi kontribusi signifikan pada disiplin keilmuan yang ditekuninya. Bahkan, tak sedikit sarjana Muslim yang menguasai lebih dari satu bidang (polymath).

Terkait

Di antaranya adalah Badiuzzaman Abu al-‘Iz bin Ismail bin ar-Razaz al-Jazari. Dialah sosok yang diakui sebagai insinyur perintis ilmu tentang mesin robot atau robotika. Gelar badiuzzaman (keajaiban zaman) di depan namanya menunjukkan pengakuan luas masyarakat Turki pada masanya.

Maknanya, lelaki yang lahir pada 1136 M itu merupakan tokoh yang unik, tak tertandingi kehebatannya dalam ilmu yang dikuasainya, yakni rancang bangun instrumen mekanis. Gelar lainnya adalah Rais al-A’mal lantaran dia menjadi pemimpin para insinyur kala itu.

Berasal dari dataran Mesopotamia (Irak), Ibnu Ismail al-Jazari ikut keluarganya berhijrah ke negeri Artuqid, sekitar perbatasan timur negara Turki modern. Raja Artuqid lantas memintanya untuk menjadi ilmuwan istana setempat. Ia pun menerima tawaran tersebut. Sultan dan keturunannya selalu memberikan dukungan penuh, baik berupa finansial maupun perlindungan politik, kepada sang sarjana.

Sejak kecil, al-Jazari sudah membaca banyak buku tentang matematika dan fisika, termasuk risalah-risalah karya para ilmuwan Yunani Kuno. Dari berbagai bahan bacaan itu, ia jatuh hati pada kajian tentang automata. Dalam bahasa Yunani, kata itu berasal dari automatos yang artinya ‘berlaku atas kehendak sendiri’ atau 'bergerak sendiri'.

 
Gelar lainnya adalah Rais al-A’mal lantaran dia menjadi pemimpin para insinyur kala itu.
 
 

Dalam pengertian sederhana, automata adalah sebuah teknologi mesin yang dibuat agar dapat beroperasi sendiri. Biasanya, benda itu berbentuk menyerupai orang atau hewan, yakni dengan tubuh dan tungkai kaki atau lengan. Inilah cikal-bakal robot yang dikenal umat manusia pada abad modern kini.

Saat menjadi kepala insinyur di istana Artuqid, ada banyak mesin otomatis yang dibuat al-Jazari. Jumlahnya mencapai lebih dari 100 mesin. Salah satunya adalah mesin penanda waktu yang berbentuk miniatur danau dan perahu, lengkap dengan replika para pemain musik yang menjadi penumpangnya.

Tiap lewat satu jam, orang-orangan itu akan mengeluarkan bunyi sesuai dengan alat musik yang dipegangnya masing-masing. Hebatnya lagi, irama yang muncul dari sana terdengar merdu.

Robot yang terdiri atas dua penabuh drum, seorang peniup harpa, dan pemain suling logam itu diciptakan untuk menghibur para tamu kerajaan dalam acara jamuan minum. Al-Jazari mengembangkan prinsip hidrolik untuk menggerakkan benda tersebut, yang di kemudian hari diakui sebagai mesin robot pertama. "Itu adalah automata pertama yang bisa diprogram," ungkap saintis komputer dari Universitas Sheffield Prof Noel Sharkey, dikutip dari laman New Scientist.

 
Al-Jazari mengembangkan prinsip hidrolik untuk menggerakkan benda tersebut, yang di kemudian hari diakui sebagai mesin robot pertama.
 
 

Automata atau katakanlah, robot “sederhana” yang dirakit al-Jazari merupakan sebuah pencapaian penting yang belum pernah ditemukan peradaban lain sebelumnya. Ini menandakan kemajuan yang dicapai dunia Islam dalam bidang robotika.

Alhasil, karya sang insinyur Muslim lebih unggul daripada rancangan zaman Yunani. Barangkali, satu kekurangannya adalah, robot-robot al-Jazari tidak sampai diperuntukkan bagi kepentingan industri. Bandingkanlah itu dengan keadaan sekarang ketika dunia industri begitu bergantung pada teknologi mesin, termasuk robot, yang bisa memperbanyak dan memperlekas produksi barang.

Penemuan penting lainnya dari buah pemikiran dan eksperimen sang alim ialah mesin pencuci tangan otomatis. Tidak seperti alat cuci tangan biasa, benda ini bekerja dengan mekanisme pengurasan atau pembilasan (flushing). Mekanisme yang dikembangkan al-Jazari itu kini digunakan dalam sistem kerja toilet modern.

Adapun karyanya berupa replika patung kecil seorang wanita yang berdiri dengan sebuah baskom berisi air. Ketika seseorang menahan tuas, air akan mengering dan robot perempuan itu akan kembali mengisi baskom dengan air.

Robot lainnya yang dikembangkan al-Jazari adalah air mancur berbentuk burung merak. Fungsinya sebagai pengganti pembantu atau pelayan. Robot ini memudahkan orang-orang saat membersihkan tangan. Sebab, benda tersebut akan menawarkan sabut dan handuk secara otomatis. Replika burung indah itu bergerak dengan dorongan tenaga air atau hidrostatis.

photo
Dalam karyanya, Ibnu Ismail al-Jazari menunjukkan bagaimana mekanisme kerja alat-alat mekanis ciptaannya. - (DOK WIKIPEDIA)

Al-Jazari juga menciptakan robot gajah penunjuk waktu. Benda ini di kemudian hari disebut sebagai jam gajah (the elephant clock). Rancangannya menandakan suatu pencapaian inovatif pada masanya. Melalui karyanya ini, sang ilmuwan Muslim memadukan berbagai sumbangsih peradaban dunia ke dalam satu konstruksi.

Untuk dapat bergerak mekanis, jam gajah ini menggunakan prinsip gerak air yang ditemukan matematikawan Yunani Kuno, Archimedes. Bentuk gajah yang dipilihnya terinspirasi dari kebudayaan India, tempat hewan berkaki empat itu sering dikembangbiakkan untuk keperluan manusia.

Pada bagian pucuk benda ini, terdapat patung berupa burung foniks (phoenix) yang merupakan hewan legendaris dari Mesir Kuno. Sementara itu, representasi budaya Arab tampak pada angka-angka penunjuk jam di sana. Adapun karpet dan patung kecil naga yang menjadi dekorasi jam karya al-Jazari itu seakan-akan mewakili dua kebudayaan besar dunia: Persia dan Cina.

The elephant clock bekerja dengan mekanisme yang canggih pada masanya. Ya, jam ini tidak hanya cantik pada tampilan luarnya, tetapi mesinnya juga mengundang decak kagum. Bagian perut replika gajah pada jam tersebut berisi tangki air dengan volume tertentu. Mangkuk air memiliki perforasi yang berfungsi dengan prinsip Archimedes. Tepian mangkuk itu berisolasi sehingga mengambang pada tangki air yang ada.

Mangkuk itu terisi air yang mengucur dari lubang kecil secara lambat laun. Ketika tenggelam dan miring, mangkuk tersebut akan menarik tiga tali yang otomatis mengatrol 30 bola. Bola-bola itu lantas akan jatuh satu per satu dari menara atas gajah—tepat setengah jam sekali.

Inilah yang menandakan fungsi penunjuk waktu dari alat ciptaan al-Jazari tersebut. Tidak berhenti di sana, jatuhnya bola akan menyebabkan putaran burung phoenix yang mengeluarkan suara kicauan. Seketika, bola-bola juga menggerakkan patung raja ke kanan dan kiri.

Gerakan itu akan menentukan, apakah bola akan jatuh melalui mulut dari salah satu elang yang berada di sampingnya. Mulut patung naga akan menangkap salah satu bola. Bobot bola itu menyebabkan si naga membungkuk dan seakan-akan meletakkan bola tersebut pada sebuah vas di belakang Mahout, sosok penunggang patung gajah. Mengakhiri mekanisme itu, si Mahout akan menggerakkan lengannya, sementara bunyi simbal akan terdengar.

Jam gajah karya al-Jazari disetel ulang tiap dua kali sehari, yakni saat matahari terbit dan terbenam. Dengan begitu, sebanyak 30 bola yang sudah jatuh dalam vas akan kembali ke tempatnya semula. Demikian pula dengan level air pada tangki dalam perut patung gajah akan disesuaikan.

photo
Roda gerigi merupakan salah satu temuan inovatif al-Jazari yang masih dipakai hingga kini - (DOK WIKIPEDIA)

Beberapa karya lain dari al-Jazari ialah mesin engkol, roda gerigi, dan pompa air. Yang pertama itu diciptakannya pada 1206. Rancangannya ini dianggap sebagai pencapaian yang luar biasa. Engkol mesin merupakan peralatan mekanis yang penting setelah roda untuk menghasilkan gerakan berputar terus-menerus.

Adapun roda gerigi, yang kini banyak dijumpai di berbagai mesin modern, merupakan buah gagasan dari sang ilmuwan Muslim. Alat ini menjadi salah satu jenis elemen transmisi paling penting pada suatu pemindahan gerak, terutama rotasi.

Penemuannya mendahului jam astronomi Giovanni de Dondi, insinyur Italia, yang berkarya pada 1364. Begitu pula dengan karya Francesco de Giorgio pada 1501 mengenai desain permesinan Eropa—hasil rancangan al-Jazari muncul jauh lebih dahulu. 

Ilmuwan berdarah Turki itu juga merancang mesin pompa untuk menyedot air yang berada di bagian bawah menuju bidang di atasnya. Dengan alat itu, keberadaan air pada kedalaman berapa pun bisa diambil dengan relatif mudah dan cepat, tanpa memakan banyak waktu dan tenaga.

Rancangan al-Jazari itu lantas disempurnakan oleh sarjana Muslim lainnya, Taqi al-Din al-Rasyid. Buah karya penulis kitab Al-Turuq al-Saniya fil-ala-t al-Ruhaniyya (1551) itu bisa menaikkan air dari kedalaman hingga 72 meter. Karena bentuknya yang melingkar, pompa tersebut kerap disebut pompa air spiral. Ini bekerja dengan dorongan tenaga dari sebuah kincir melalui dua roda gigi yang dikaitkan satu sama lain.

photo
Perangkat pompa rantai saqiya bertenaga air hasil karya al-Jazari. - (DOK Wikipedia)

Berkarya Monumental, Inspirasi Lintas Zaman

Badiuzzaman Abu al-‘Iz bin Ismail bin ar-Razaz al-Jazari wafat pada 1206 M. Menjelang tutup usia, ilmuwan yang lahir di daerah antara Sungai Eufrat dan Tigris ini telah memberikan sumbangsih besar bagi kemajuan ilmu pengetahuan, khususnya teknik mesin dan robotika.

Atas permintaan seorang raja Dinasti Artuqid, dia pun sempat menyelesaikan buku monumentalnya, Kitab fii Ma'rifat al-Hiyal al-Handasiya (Kitab pengetahuan tentang rancang bangun mesin).

Seorang insan mungkin berusia terbatas, tetapi karyanya akan terus hidup dan menginspirasi. Itulah yang terjadi pada sang badiuzzaman (keajaiban zaman). Bertahun-tahun sesudah wafatnya, Kitab fii Ma'rifat ditelaah oleh satu generasi ke generasi lainnya. Banyak ilmuwan, baik yang sezaman maupun datang sesudahnya, mengambil pelajaran dari buku tersebut.

Di dalam buku yang terbit pada 1206 itu, sang alim menjelaskan tentang cara kerja dan langkah-langkah pembuatan sebanyak 50 pesawat mekanis. Secara keseluruhan, ada lebih dari 170 mesin mekanis yang telah diciptakan dan/atau dirancangnya. Kebanyakannya merupakan persembahan untuk raja dan kalangan istana yang menjadi patronnya.

Di antara para saintis yang menimba ilham dari al-Jazari ialah Taqi al-Din al-Rasyid Abu Bakar Muhammad bin Zayn al-Din Maruf al-Dimashqi al-Hanafi. Ilmuwan kelahiran Damaskus, Suriah, ini termasuk jajaran polymath yang bekerja untuk Kekhalifahan Turki Utsmaniyah.

Setelah membaca Kitab fii Ma’rifat, ia pun menyempurnakan rancangan pompa air yang sebelumnya dibuat al-Jazari. Pompa air yang karya Taqi al-Din berbentuk spiral dan memiliki enam silinder. Daya hisapnya mampu mengangkat air dari kedalaman lebih 70 meter.

photo
Bekerja di observatorium karya Taqi ad-Din. Taqi al-Din banyak terinspirasi oleh hasil temuan robotika hasil karya Ibnu Ismail al-Jazari. - (DOK Wikipedia)

Selain itu, pendiri observatorium Istanbul itu juga merancang jam alarm mekanis pertama. Inspirasinya pun diperoleh dari kajian yang mendalam atas karya al-Jazari. Jam tersebut menggambarkan waktu secara perinci, dari hitungan menit hingga detik. Taqi al Din, selain tertarik dengan masalah mekanik, juga menekuni bidang astronomi.

Dalam zaman modern kini, sosok al-Jazari pun dikenang melalui puluhan mesin rancangannya, sebagaimana yang diungkapkan dalam Kitab fii Ma'rifat. Sejarawan sains Donald Routledge Hill telah menerjemahkan masterpiece al-Jazari itu ke dalam bahasa Inggris. Tercatat, tak kurang dari 50 pesawat atau alat mekanis dijelaskan di sana. Seluruhnya merupakan buah gagasan sarjana Muslim tersebut.

Hill menjelaskan, di satu sisi al-Jazari tampak seperti ilmuwan “elite” karena lingkaran pergaulannya yang erat dengan kalangan istana Artuqid. Anggapan itu tak seluruhnya benar. Sebab, banyak hasil karyanya yang dipakai dan diterapkan di berbagai fasilitas umum seluruh negeri.

Banyak masjid dan rumah sakit di Diyar Bakr dan Damaskus dilengkapi dengan sistem pengairan dan pompa air karya al-Jazari. Alhasil, sesungguhnya sumbangsih sang multitalenta dari abad ke-12 itu dirasakan orang banyak, bukan hanya masyarakat kelas atas.

Hill mengakui, wajar bila al-Jazari dijuluki sebagai Bapak Robotika atau pelopor ilmu teknik modern. Sebab, desain mesin-mesin mekanis karyanya memang merintis kajian atas bidang tersebut.

Bagi masyarakat Barat, namanya digelari sebagai “Leonardo da Vinci dari Timur". Namun, bukankah lebih tepat bila da Vinci-lah yang merupakan “Al-Jazari dari Barat”?


×