Sains, Teknologi, dan ManusiaUICI 2022Individual Assignment

Muhammad Haqkiki bin MatsiriA12MJ00913 SMJM

Ibnu Haitham: Sejarah Penemuan Optik dan Pengaruhnya Terhadap Sains Barat Moden

PendahuluanKetika dunia Barat Eropah sedang dilanda musibah yg dikenal sejarah dgn nama Zaman Gelap sekitar abad 8 hingga 15, rakyatnya jahil akibat pengaruh gereja yg sangat kuat, ketika itu pula dunia Islam timur tengah sedang berkembang pesat ilmunya dalam segala bidang termasuk bidang sains dan teknologi. Aktiviti penterjemahan dari kitab-kitab Yunani, Parsi, India dan China telah melahirkan ramai tokoh ilmuwan Islam termasuk Ibnu Haitham. Ibnu Haitham telah memberi sumbangan terutamanya dalam bidang sains optik. Pemikirannya tentang teori penglihatan serta beberapa penemuan lainnya telah mempengaruhi sains Barat.

Ibnu Haitham, Sang Ilmuwan OptikAbu Ali Muhammad AlHasan ibnu Al-Haitham dilahirkan di Bashrah, Irak pada tahun 965 M, dan wafat di Kairo pada tahun 1039 M. Eropah lebih mengenali Ibnu Haitham dengan gelaran Alhazen sempena nama depannya iaitu Al-Hasan. Semasa mudanya, Ibnu Haitham mendapat jemputan dari Khalifah al-Hakim bin Amrillah iaitu ketua Kerajaan Fatimiyyat untuk menyelesaikan masalah banjir dari Sungai Nil, namun beliau gagal menyelesaikannya. Demi mengelakkan diri dari dijatuhkan hukuman berat, Ibnu Haitham telah berpura-pura hilang ingatan lalu hanya dikenakan hukuman penjara. Kononnya, di dalam penjara yang gelap inilah beliau mengamati berbagai fenomena optik dari seberkas sinar dari atas celah. Setelah dibebaskan dari penjara, Ibnu Haitham mengenyam pendidikan di Universiti Al-Azhar. Disinilah beliau menguasai beragam disiplin ilmu seperti ilmu falak, matematik, geometri, perubatan, fizik dan filsafat. Beliau mengkaji selok-belok ilmu optik secara mendalam dari karya Euclides dan Ptolemy dan meluruskan kedua-dua pendapat sehingga mencetuskan beragam teori optik dari tulisannya yang mencecah 200 buah buku. Ibnu Haitham banyak mengambil rujukan dari Al-Kindi yang menghasilkan pemahaman tentang pantulan cahaya, dan Ibnu Sahl yang mempelajari tentang cermin membengkok dan kanta membengkok serta titik api cahaya. Ibnu Sahl yang juga menemukan hukum pembiasan cahaya untuk mengambil kira bentuk-bentuk kanta dan cermin yang titik fokus cahayanya berada disebuah titik pasangan, yang setelah itu diguna pakai oleh Snell dalam bentuk matematik. Kualiti kajian Ibnu Haitham sangat tinggi dan sistematik.

Al-ManazhirKarya Ibnu Haitham yang teragung adalah Al-Manazhir atau Opticae Theasaurus dalam Bahasa latinnya, yang sebahagian besar kandungannya menjelaskan tentang ilmu optik. Al-Manazhir terhasil dari kaedah eksperimen atau uji kaji, sebuah kaedah ilmiah yang setelah itu dikaji dan diguna pakai oleh ilmuwan Barat, dan sehingga kini kaedah uji kaji ini diguna pakai di setiap sekolah bahkan sehingga peringkat universiti. Kitab ini juga menjelaskan tentang gambaran penglihatan mata dan kaedah baru tentang penafsiran pandangan mata. Ibnu Haitham membetulkan teori Bathlemus yang menyatakan bahawa penglihatan akan sempurna dengan cara cahaya yang memantul dari mata ke benda yang terlihat. Beliau meluruskannya dan menjelaskan bahawa penglihatan akan sempurna dengan cara cahaya yang memantul dari benda yang dilihat, dan dari arah mata yang melihat. Pancaran sinar itu menyebar melalui garis lurus sejajar yang terkandung di tengah-tengah dua jenis. Penjelasan mengenai warna matahari terbenam serta beragam fenomena fizik seperti bayangan, gerhana, pelangi, dan perkiraan pada fizik alami cahaya juga terkandung dalam kitab ini.Dengan masyhurnya teori-teori optik yang dikeluarkan oleh Ibnu Haitham menyebabkan beberapa ilmuwan Barat seperti Snellius, Isaac Newton, dan Galileo Galilei mengguna-pakai teori ini. Teori penumpuan cahaya putih dari beragam warna cahaya yang ditemukan Newton juga telah dibahas oleh Haitham berabad awal lagi.

Pemikiran Ibnu Haitham Mengenai OptikIbnu Haitham meluruskan teori Euclides dan Bathlemus dengan menerangkan sifat terperinci tentang mata dan lensa mata dengan perantara kedua mata. Beliau menjelaskan radiasi pecahnya cahaya sinar saat menembus udara yang meliputi bulatan bumi secara umum pecah dari kelurusannya. Beliau juga meneliti kebalikannya dan menjelaskan sudut-sudut susunan hal itu, meneliti proses bintang langit yang tampak di ufuk saat tenggelam sebelum sampai kepadanya secara nyata, dan kebalikan yang benar saat tenggelam. Keadaan itu tetap terlihat di ufuk setelah bintang tertutup di bawahnya.Ibnu Haitham juga meluruskan pendapat Euclides dan Ptolemy yang menyatakan bahawa sebabnya barang-barang kelihatan adalah lantaran mata mengirimkan sinar atau cahaya kepada barang-barang itu. Ibnu Haitham tidak bersetuju lalu membetulkannya dengan menyatakan bukanlah kerana sinar yang dikeluarkan oleh mata, tapi mata yang menerima sinar dari barang-barang yang kelihatan itu melalui lensa mata. Kritikan ini telah menimbulkan satu revolusi yang besar dalam ilmu-sinar di Barat.

Teori Optik Ibnu HaithamIbnu Haitham menghasilkan sumbangan besar dalam kajian pemantulan dan pembiasan. Dalam teori pemantulan cahaya, beliau memperkenalkan hukum kedua pemantulan, iaitu sinar datang, garis normal, dan sinar pantul berada dalam satu bidang. Dalam teori perambatan cahaya, beliau menyifatkan bahawa cahaya menjalar pada lintasan termudah dan tercepat, bukan lintasan terpendek. Teori ini lalu diguna-pakai oleh Fermat yang dikenali sebagai Prinsip Fermat. Beliau juga menggunakan kelajuan pada bidang-persegi untuk menentukan pembiasan cahaya jauh sebelum Newton menemukannya, lalu dikenal sebagai Hukum Snell.Ibnu Al-Haitham juga telah mengembangkan teori penglihatan menggunakan geometri dan anatomi. Teori itu menyatakan bahawa setiap titik pada daerah yang disinari oleh cahaya akan mengeluarkan sinar cahaya ke segala arah, namun hanya satu sinar dari setiap titik yang masuk ke mata secara menegak lurus yang dapat dilihat. Teori lensa pembesar yang digunakan para saintis Itali untuk menghasilkan kanta pembesar pertama di dunia juga diperkenalkan oleh beliau sebelum dikembangkan menjadi kacamata oleh Ibnu Firnas.

Kanta Kabur (Camera Obscura)Camera Obscura adalah salah satu karya al-Haitham yang paling monumental. Penemuan bersama Kamaluddin al-Farisi ini berawal dari penyelidikan tentang gerhana matahari. Untuk mempelajari ini, al-Haitham membuat lubang kecil pada dinding yang memungkinkan citra matahari semi nyata dipantulkan melalui permukaan datar. Al-Farisi memperinci mekanisme ini dengan meneliti lebih lanjut bahawa semakin kecil lubang dalam dinding, semakin tajam pantulan yang dihasilkan dalam bentuk terbalik. Fenomena ini juga disebut sebagai ruang gelap oleh kamus Webster. Dengan teori ini juga filem kamera dihasilkan.Kesahihan teori Camera Obscure ini telah dibuktikan oleh ilmuwan-ilmuwan Barat seperti Nicholas J Wade, Stanley Finger, dan Bradley Steffens, selain beberapa tokoh Barat yang mengguna-pakai dan membuat beberapa inovasi menggunakan asas dari prinsip ini.

Pengaruh Pemikiran Ibnu al-Haitham Terhadap Ilmuwan BaratPenemuan ilmu optik oleh Ibnu Haitham telah memberikan impak yang cukup besar terhadap dunia Barat. David L. Shenkenberg membuktikan pernyataan ini dengan kata-kata beliau seperti ini; Before Newton, there was Alhazen.Pernyataan ini diperkukuhkan lagi dengan ucapan Dr. Abdus Salam, peraih Nobel dalam bidang fizik; Ibn-al-Haitham (Alhazen, 9651039 CE) was one of the greatest physicists of all time. He made experimental contributions of the highest order in optics. He enunciated that a ray of light, in passing through a medium, takes the path which is the easier and quicker. In this he was anticipating Fermats Principle of Least Time by many centuries. He enunciated the law of inertia, later to become Newtons first law of motion. Part V of Roger Bacons Opus Majus is practically an annotation to Ibn al Haithams Optics.Professor Jim al-Khalili juga menulis dalam artikelnya yang bertajuk The First True Scientist mengungkapkan; Isaac Newton is, as most will agree, the greatest physicist of all time. At the very least, he is the undisputed father of modern optics, or so we are told at school where our textbooks abound with his famous experiments with lenses and prisms, his study of the nature of light and its reflection, and the refraction and decomposition of light into the colours of the rainbow. Yet, the truth is rather greyer; and I feel it important to point out that, certainly in the field of optics, Newton himself stood on the shoulders of a giant who lived 700 years earlier. For, without doubt, another great physicist, who is worthy of ranking up alongside Newton, is a scientist born in AD 965 in what is now Iraq who went by the name of al-Hassan Ibn al-Haytham. Most people in the West will never have even heard of him. As a physicist myself, I am quite in awe of this mans contribution to my field, but I was fortunate enough to have recently been given the opportunity to dig a little into his life and work through my recent filming of a three-part BBC Four series on medieval Islamic scientists.

Kesaksian Barat Terhadap Ibnu al-Haitham dan Ilmuwan IslamHorward R Turner dalam bukunya Science in medieval Islam mengungkapkan; Ilmu optik merupakan penemuan ilmiah para sarjana Muslim yang paling orisinil dan penting dalam sejarah Islam.Sigrid Hunke manambah dalam ucapannya;Al-Hasan bin Al-Haitsam adalah salah seorang ilmuwan Arab yang mengajar di dunia Barat yang paling banyak berperan dan berpengaruh. Dia seorang yang brilian dan pengaruh keilmuannya di negara Barat luar biasa. Teori-teorinya di dua bidang disiplin ilmu, kimia dan ilmu optic (Opus Mains), telah mewarnai ilmu-ilmu pengetahuan di Eropa sampai sekarang ini. Berpijak dari dasar-dasar dalam kitab Al-Manazhir karya Ibnu Al-Haitsam, setiap yang berkaitan dengan ilmu optik mulai berkembang, berawal dari Inggris (Ruggero Bacone) sampai di Jerman (Witelo). Adapun Leonardo da Vinci, seorang ilmuwan berkebangsaan Italia yang menemukan alat (foto rontgen) atau alat penggelap, penemu semprotan air, mesin bubut, dan manusia pertama yang dapat terbang menurut klaimnya maka secara tidak langsung dia telah dipengaruhi oleh kaum muslimin dan banyak terinspirasi oleh pemikiran-pemikiran Ibnu Al-Haitsam. Tatkala Kepler dari Jerman sekitar abad ke XVI meneliti hukum-hukum yang digunakan sandaran Galileo untuk melihat bintang yang tidak terlihat melalui teropong besar, maka nama besar Ibnu Al-Haitsam senantiasa membayang-bayangi dibelakangnya. Bahkan sampai masa kita sekarang ini, masalah fisika matematika yang sangat sulit ini namun berhasil dipecahkan oleh Ibnu Al-Haitsam melalui pantulan benda segi empat, menjelaskan tentang betapa cemerlang dan cermatnya Ibnu Al-Haitsam dalam bidang ilmu aljabar. Kita katakan bahwa permasalahan seputar letak titik fokus yang dipantulkan cermin yang terkena cahaya menyebar didaerah jarak pantulnya senantiasa disebut masalah Haitsamiyah, dinisbatkan kepada Ibnu Al-Haitsam sendiri.Al-Sabra dan JP Hogendijk dalam karyanya The Enterprise of Science in Islam: New Perspectives memuji kehebatan kitab al-Manazhir, kitab optic yang telah merevolusikan bidang optic secara meluas.Dr Mahmoud Al-Deek dalam karyanya Ibn Al-Haitham: Master of Optics, Mathematics, Physics, and Medicine menyatakan bahawa al-Haitham telah membuktikan perjalanan sinar terang di garis lurus, dan sejumlah percubaan dengan lensa, cermin, pembiasan dan refleksi atau pantulan.

Karya Monumental Ibnu Al-Haitham1.AlJami fi Usul alHisab yang mengandungi teori-teori ilmu matematika dan matematika penganalisaannya.2.Kitab al-Tahlil wa al-Tarkib mengenai ilmu geometri.3.Kitab Tahlil aimasail al Adadiyah tentang algebra.4.Maqalah fi Istikhraj Simat al-Qiblah yang mengupas tentang arah kiblat bagi segenap rantau.5.Maqalah fima Tadu llaih mengenai penggunaan geometri dalam urusan hukum syarak.6.Risalah fi Sinaat al-Syir mengenai teknik penulisan puisi.

KesimpulanAl-Haitham telah memberikan sumbangan yang teramat besar semasa jangka hayatnya. Beliau bukan sahaja megkritik, melurus dan melahirkan teori baru dari idea-idea ilmuwan Yunani, malah telah menghasilkan satu kaedah baru melalui kaedah eksperimen yang memberikan impak yang sangat besar dalam dunia sains sehingga ke hari ini. Kitab peninggalannya, al-Manazhir menjadi sumber rujukan beragam ilmuwan Eopah yang memberikan pengaruh yang sangat kuat dalam perluasan bidang optik.George Sarton dalam bukunya Introduction to the History of Science menulis, It will suffice here to evoke a few glorious names without contemporary equivalents in the West: Jabir ibn Haiyan, al-Kindi, al-Khwarizmi, al-Fargani, al-Razi, Thabit ibn Qurra, al-Battani, Hunain ibn Ishaq, al-Farabi, Ibrahim ibn Sinan, al-Masudi, al-Tabari, Abul Wafa, Ali ibn Abbas, Abul Qasim, Ibn al-Jazzar, al-Biruni, Ibn Sina, Ibn Yunus, al-Kashi, Ibn al-Haitham, Ali Ibn Isa al-Ghazali, al-zarqab, Omar Khayyam. A magnificent array of names which it would not be difficult to extend. If anyone tells you that the Middle Ages were scientifically sterile, just quote these men to him, all of whom flourished within a short period, 750 to 1100 A.D.Ibnu al-Haitham mempelajari cahaya, menjadi cahaya bagi sains moden di Barat.