Ilmu kejuruteraan di Alam Melayu dan Islam

Masuk pembentangan ke-3 pada acara ke-22 HIKMAH di ISTAC (Institut Antarabangsa Pemikiran dan Tamadun Islam) 22 Februari 2020. Bersambung daripada artikel Keris sebagai pakaian peradaban.

Pembentangan ke-3 merangkap yang terakhir bagi sesi pagi diberi tajuk “Ilmu Kejuruteraan di Alam Melayu dan Islam”. Pembentangnya saudara Shaiful Hakim adalah pensyarah kejuruteraan di Universiti Pertahanan Nasional Malaysia (UPNM). Beliau juga adalah calon double PhD dalam bidang Aerospace Engineering di UPNM dan Institut National Science Applique (INSA) di Bourges, Perancis.

Selain itu beliau adalah seorang pesilat yang aktif sehingga telah membuka lalu masih mengendalikan 7 buah gelanggang di Perancis. Oleh itu beliau ada sudut pandang tersendiri dalam menanggapi perkara. Pembentangan dibuka dengan menunjukkan jenis-jenis ilmu kejuruteraan diikuti definisinya.

Sudut pandang tersendiri mula menjadi nyata melalui senarai perkara yang mahu dikongsikannya.

Asal usul ilmu manusia itu sendiri berserta sejarah dunia menurut Al-Quran menjadi mukadimah sudut pandang keagamaan yang jarang diterima apa lagi mahu dinyatakan oleh ahli jurutera moden.

Nama Nabi Adam AS sebagai manusia pertama diturunkan dari syurga ke muka bumi pun disebut. Selain hal baginda diajarkan ilmu nama-nama oleh Allah SWT, ilmu terawal diketahui diperolehi manusia kisah anak-anak baginda Qabil dan Habil digunakan untuk menunjukkan sudah wujud ilmu pertanian dan ilmu penternakan haiwan seawal zaman mereka. Tentang hal Nabi Adam AS dan ilmu ini ada disentuh dalam kedua-dua buku ke-11 saya "Nabi Adam dan Orang Melayu 60,000 Tahun Lalu" dan 'kembar'nya (diterbitkan bersama Mac 2018) iaitu buku ke-12, "Benua Tua Melayu Sumber Peradaban Manusia". Kedua-dua buku ada menceritakan kelebihan Alam Melayu termasuk mengenengahkan pendapat bahawa Adam AS sebenarnya diturunkan di bumi sebelah sini. Ia membentuk pembentangan pertama pada acara ke-22 HIKMAH. Rujuk balik artikel Benua Tua Melayu Sumber Peradaban Dunia.

Disebut pula tentang Nabi Idris AS yang muncul beberapa keturunan kemudian sebagai saintis dan jurutera pertama. Memang terdapat riwayat-riwayat menyatakan baginda mendapat beberapa ilmu istimewa yang boleh dikatakan lebih menepati ciri-ciri ilmu sains yang kita faham hari ini. Sehingga ada yang mendakwa Nabi Idris AS lah yang membina bangunan piramid di muka bumi (ini contoh saya, bukan daripada Shaiful). Menarik untuk direnung baginda bahkan dikenali dalam tamadun-tamadun Barat purba walau atas nama lain. Sehingga dikatakan seorang dewa Yunani kuno bernama Hermes yang selalu digambarkan memiliki sayap di kiri kanan kaki merujuk pada baginda sebenarnya (contoh saya juga). 

Watak Hermes yang memang disebut banyak pihak sebagai merujuk pada Nabi Idris (Barat menyebut baginda sebagai Enoch) menyebabkan wujud ilmu kuno yang dikenali sebagai Hermeticism. Ia menjadi antara sebab kenapa ilmu-ilmu Yunani lama turut dikaji dan diterima para ilmuwan silam Islam seperti Al-Kindi dan Al-Farabi kerana dilihat terkandung hikmah daripada ajaran nabi-nabi terdahulu. Lihat tulisan saya yang berkenaan dalam artikel Klasifikasi ilmu pengetahuan dalam Islam - Socrates... nabi atau hukamah? di blogspot CATATAN SI MERAH SILU.

Masuk pula kisah Nabi Nuh AS yang sangat terkenal di merata dunia kerana dikatakan telah membina bahtera besar purba bagi mengharungi banjir sedunia yang berlaku pada zaman baginda. Kata Shaiful ada bukti-bukti saintifik menunjukkan bahtera memang pernah wujud dan ia dibina menurut ilmu kejuruteraan yang tinggi.

Seterusnya disebut tentang kisah Nabi Daud AS yang diketahui pandai menggunakan besi untuk dijadikan senjata dan pakaian perang. Tentunya ini memerlukan suatu macam ilmu kejuruteraan walaupun mungkin caranya tidak sama atau tidak difahami menurut ukuran ilmu moden. Disebut pula tentang anakanda baginda Nabi Sulaiman yang antara mukjizatnya dapat menggunakan angin untuk membawa ke mana-mana. Shaiful melihat ini sebagai bukti baginda memiliki ilmu kejuruteraan aeronautik atau iaitu ilmu kejuruteraan pesawat terbang.

Maka masuklah pada bidang kepakaran khusus beliau iaitu kejuruteraan aeronautik. Ia adalah untuk mendapatkan keadaan terbaik bagi pesawat terbang sambil menjimatkan minyak juga kos pembuatan dan penyelenggaraan. Pengkhususan beliau adalah pada bentuk sayap. Bagaimana mahu mendapat bentuk terbaik yang dapat mengurangkan sebanyak mungkin (jika tidak dapat menghilang langsung) rintangan daripada geseren udara sambil meningkatkan daya angkat (lift yang menyebabkan kapal terbang boleh terangkat ke udara lalu terbang). 

Bagaimana hendak memaksimumkan pergerakan bagi menerbitkan fleksibiliti pesawat (paling penting bagi pesawat tempur atau jet pejuang)? Ada keadaan-keadaan tertentu boleh menimbulkan angin celaru (turbulence - terjemahan yang saya jumpa di Internet adalah 'pergolakan' lalu biar digunakan terjemahan sendiri bagi menggambarkan keadaan). Bagaimana mahu mengurangkan, kalau boleh hilangkan terus? Kerana angin celaru yang berlebihan bukan sahaja boleh merencatkan penerbangan menggegarkan pesawat malah boleh menyebabkan enjin tidak berfungsi lalu pesawat jatuh terhempas ke muka bumi.

Oh. Saya sudah pergi jauh ke hadapan rupanya. Slaid tadi lebih pada mukadimah menunjukkan bidang pengkhususan beliau, belum sampai pada penerangan panjang lebar. Cuma dalam mencari dan mencipya bentuk terbaik bagi pesawat turut diambil kira adalah bahan atau material bagi membuat pesawat. Ada bahan yang kukuh tapi menambah berat, ada pula yang ringan tetapi tidak kukuh. Ada yang ringan dan kukuh tetapi menimbulkan masalah lain seperti mudah disambar petir lalu menyebabkan kerosakan peralatan elektronik di dalam kapal terbang. Maka dimasukkan kisah Zulkarnain dalam Al-Quran sebagai seorang yang tahu ilmu kejuruteraan struktur material ataupun bahan berdasarkan ayat-ayat dan surah berkenaan.

Setelah beberapa lama baru masuk pada zaman selepas kedatangan junjungan besar kita Nabi Muhammad SAW. Disebutlah nama Ibnu Firnas yang hidup di wilayah Islam Andalusia (kini menjadi negara Sepanyol di Eropah) abad ke-9 Masihi. Beliau adalah orang pertama (dalam sejarah hampir moden, bukan keseluruhan sejarah manusia yang harus mengambil kira Nabi Sulaiman AS) diketahui berjaya terbang dengan suatu macam pesawat walaupun tidak jauh seperti apa yang boleh dilakukan sekarang.

Diberikan beberapa contoh ilmuwan Islam sekitar zaman itu yang boleh dikatakan mengamalkan ilmu kejuruteraan walaupun berlainan bidang...

Paling menarik saya kira adalah Al Jazari yang mencipta beberapa peralatan bersifat automatik dan robotik.

Menurut Shaiful, ilmuwan tersebut ada mencipta suatu bentuk peralatan bersifat robotik yang akan bergerak seraya memainkan bunyi-bunyian tiap kali masuk waktu solat wajib (5 waktu). Kalau berdasarkan apa yang ada pada zaman sekarang alat sebegini harus memerlukan timer atau alat jangka waktu yang telah dimasukkan data masuk waktu solat. Seperti kita tahu waktu solat boleh berubah mengikut hari, bulan dan musim di suatu tempat lalu waktu yang tepat harus diperbaharui selalu lalu dimasukkan datanya ke dalam alat. Dalam kes Al Jazari air (kejuruteraan hidraulik) digunakan untuk menggerakkan peralatan. Tetapi bagaimana ia boleh tahu atau mengesan waktu-waktu solat yang tepat? Harus ada semacam sensor atau pengesan dapat membaca perubahan waktu secara alami mungkin melalui perubahan suhu atau spektrum cahaya matahari (ini telahan saya sahaja)? Kata Shaiful sampai sekarang jurutera moden pun tidak dapat melakukan apa yang pernah dijayakan Al Jazari.

Setelah beberapa lama baru masuk pada ilmu kejuruteraan di Alam Melayu. Penemuan tinggalan industri besi purba di Kedah terutama di Sungai Batu dirujuk bersama catatan-catatan yang menyebut tentang besi berkualiti tinggi dikenali sebagai besi Qala'i hasil buatan dari Kedah. Malah dikatakan salah satu pedang Nabi Muhammad AS adalah daripada Qala'i ini. Tentang industri besi boleh rujuk pembentangan juga lawatan lapangan berkenaan dalam artikel kompilasi Acara kedua belas HIKMAH di Pondok A.M. Bawa Muhaiyaddeen dan tapak arkeologi Sungai Batu, Lembah Bujang, Kedah 17-18 Jan 2015.

Ditunjukkan pula kehebatan kejuruteraan Melayu dalam pembinaan rumah kayu tradisional termasuk istana zaman kegemilangan Melayu Melaka. Dapat ditunjukkan menggunakan teknologi moden bagaimana reka bentuk tersebut boleh membuang haba secara semula jadi menjadikan suasana dalaman rumah ataupun istana begitu selesa dan nyaman.

Orang Melayu dahulukala juga diketahui memiliki teknologi perkapalan yang hebat.

Seterusnya ada alat gobek untuk menerbitkan api menggunakan prinsip tekan udara.

Dikatakan daripada prinsip gobek menerbitkan api itulah seorang ilmuwan Barat berjaya mencipta enjin diesel kereta yang pertama di dunia...

Sekarang barulah masuk pada sajian utama setelah bermacam mauduq dan mukadimah pelbagai cabang ilmu dikongsikan tadi. Ia adalah tentang bagaimana mahu mendapatkan bentuk sayap terbaik bagi pesawat yang saya telah terlepas menyatakan lebih awal tadi.

Ditunjukkan bagaimana apa yang saya panggil sebagai angin celaru (turbulence) boleh timbul. Dalam keadaan biasa ini tidak menjadi masalah. Tetapi ada masanya pesawat perlu melakukan pergerakan lebih ekstrim lalu timbullah angin celaru seperti bergerak hampir menegak yang kalau tidak ditangani dengan betul boleh menyebabkan ia jatuh terhempas. Untuk ini ditunjukkan satu video simulasi pergerakan udara...

Ini semua melibatkan rintangan yang terbit kerana adanya udara di sekeliling kita. Prinsip-prinsip berkenaan pun diterangkan.

Kajian dalam mencari bentuk sayap terbaik membawa pada sejenis ikan paus yang badannya kelihatan seperti menggerutu, banyak ketuat merata, tidak licin permukaan kulitnya. Menariknya didapati bahawa bentuk ketuat-ketuat itu memiliki fungsi besar dalam melancarkan pergerakan ikan paus. Adapun semasa bergerak dalam air mahupun di luar (seperti meloncat keluar laut) prinsip rintangan dan seret tetap terpakai pada suatu objek. Maka itu jika di udara ada angin celaru, dalam air juga ada kejadian serupa.

Bezanya udara adalah jauh lebih 'ringan' berbanding air. Namun prinsip-prinsip berkenaan tetap terpakai baik di udara mahupun dalam air (sebab itu ilmu matematik dan fizik fluid mechanics terpakai baik pada cecair mahupun gas seperti udara). Cuma tidaklah terjadi objek 'terhempas' dalam laut seperti halnya di udara. Sebaliknya pergerakan dalam air boleh menjadi semakin lambat dan tersekat-sekat disebabkan turbulence pada cecair. Hmm... mungkin boleh digunakan perkataan pusaran celaru kerana turbulence dalam air memang bersifat seperti air berpusar tetapi celaru (chaos, chaotic)

Pusaran celaru boleh timbul apabila pergerakan ikan paus menjadi semakin menegak berbanding mendatar (misalnya ketika hendak naik cepat ke permukaan laut). Tetapi menurut Shaiful, kajian saintifik juga simulasi menunjukkan pusaran celaru itu 'pecah' lalu aliran air menjadi licin kembali apabila melalui bentuk-bentuk ketuat tersebut.

Hal ini kelihatan berlawanan dengan logik akal apabila dilihat selapis sahaja. Fikir kita objek yang licin tidak menggerutu harus lebih lancar perjalanan dan pergerakannya baik dalam air mahupun udara. Walhal bukti saintifik dan simulasi menunjukkan sebaliknya. Bentuk tidak rata menggerutu pula yang melajukan lagi pergerakan kerana dapat memecahkan angin mahupun pusaran celaru daripada berkumpul sehingga merencatkan gerak.

Shaiful pun mengemukakan cadangan. Mungkin ini adalah kelebihan yang ada pada bentuk keris yang berlok atau berbentuk beralun-alun itu. Kita fikir senjata licin yang lurus harus lebih laju pergerakannya, maka itu lebih baik dan pantas pengendaliannya. Tapi nampaknya keris lebih fleksibel lalu diberikanlah contoh daripada kisah Hang Tuah yang mana pahlawan besar Melayu bertarf laksamana itu boleh menikam sepantas kilat dengan keris. Dalam pertempuran perbezaan masa sedikit, 0.1 saat, 0.01 saat boleh menentukan kalah menang, hidup dan mati lawan. Apakah ini antara kelebihan keris berdasarkan kejuruteraan pembuatannya yang tersendiri?

Selain itu permukaan keris itu sendiri tidak licin. Lihatlah pada apa yang dipanggil sebagai pamor iaitu permukaan bercorak-corak yang kadangkala kelihatan seperti garis-garis bersimpang siur juga bulat bujur tidak tentu arah itu. Apakah kegunaannya selain tercipta secara semulajadi akibat jenis campuran besi dan cara menempanya? Dalam hal ini teringat bagaimana pengamal seni bela diri lain seperti Kung Fu atau Wushu bangsa Cina melihat senjata. Senjata-senjata tajam mereka rata-rata kelihatan 'bersih' berkilat, licin tidak berlok-lok 'bengkak bengkok' seperti keris. Dilihat selapis faham sahaja kelihatan senjata sebegitu harus lebih lancar pergerakan dan lebih baik pengendaliannya. Kalau begitu permainan senjata mereka harus lebih berkesan dan mencapai matlamat berbanding permainan senjata seperti keris Melayu.

Menurut Shaiful tidak. Beliau sudah pun membuat simulasi pergerakan udara pada keris menggunakan komputer lalu mendapati bentuk lok dan pamor memainkan peranan penting dalam melancar dan melajukan gerak permainan keris. Namun beliau belum berpeluang untuk menguji secara fizikal hal ini dengan sebaiknya. Cara saintifiknya di mana segala macam data empirikal dapat diperolehi adalah  dengan meletakkan keris dalam wind tunnel (terowong angin) yang biasanya cuma dimiliki syarikat-syarikat besar pembuat pesawat. Ia digunakan untuk melihat bagaimanakah pergerakan udara sebenar di sekitar suatu bentuk pesawat, reka bentuk sayap dan sebagainya.

Namun bukan senang hendak mendapatkan kebenaran bagi menggunakan kemudahan wind tunnel walau terdapat di universiti Shaiful di Perancis. Takut-takut dimarahi pensyarah kerana mahu menguji kelebihan keris, bukan reka bentuk pesawat. Namun secara prinsipnya kelebihan ini boleh dibuktikan secara saintifik. Ia menunjukkan ketinggian ilmu kejuruteraan besi Alam Melayu melibatkan reka bentuk juga bahan/material dalam pembuatan secara tradisional keris.

Kesimpulan daripada pembentangan? Ringkasnya sudah ada ilmu purba daripada para nabi untuk menyuluh jalan kemudian ada Al-Quran sebagai petunjuk. Orang Melayu sudah lama memiliki teknologi tinggi kejuruteraan dan ini ada banyak buktinya. Oh, artikel ini mula ditulis jam 12.30 tengah hari tadi dengan niat mahu meletakkan perkataan "Salam tengah hari Jumaat" pada pembukaan setelah siap nanti. Tetapi apabila didapati ia tidak dapat disiapkan sebelum keluar ke masjid untuk solat Jumaat berjemaah saya ketepikan ini.