Kamis, 29 Desember 2016

SERI BUMI DATAR ? BAGIAN 22 : BUKTI EMPIRIS ROTASI BUMI

Pada pembahasan yang lalu sudah dijelaskan bahwa bumi berotasi dalam periode 1 hari sideraeal.  Bukti-bukti bahwa bumi berotasi bisa dilihat dari gejala yang terjadi di alam misalnya terjadinya siang dan malam.  Bukti lain yang lebih penting adalah pembuktian secara empiris, yaitu melalui percobaan ilmiah dan pengukuran terhadap perubahan nilai besaran yang terjadi akibat rotasi bumi.

Pada pembahasan kali ini saya jelaskan pembuktian rotasi bumi secara empiris.  Tentu saja bukti ini bukanlah sekedar teori karena sudah pernah dilakukan oleh orang dan bisa diulangi kembali oleh siapapun.  Satu-satunya jalan untuk membantah bukti ini adalah dengan cara melakukan percobaan atau pengukuran dengan metode lebih baik dan tentu hasilnya harus  dapat membuktikan yang sebaliknya.
Silakan simak pembuktian-pembuktian berikut ini.

Efek sentrifugal.

Efek sentrifugal terjadi akibat gaya sentrifugal yang bekerja pada benda yang berputar di sumbunya.  Ada perbedaan mendasar antara gaya sentripetal dan sentrifugal.  Perbedaan gaya sentripetal dan gaya sentrifugal terletak pada kerangka acuannya.  Gaya sentripetal dilihat dari kerangka acuan yang diam (inersia), misalnya ketika kita sedang melihat pembalap Rosi sedang memiringkan motornya di belokan.  Sementara gaya sentrifugal dilihat dari kerangka acuan yang berputar (non-inersia) misalnya benda di dalam bola yang sedang berputar.

Untuk lebih memahami saya ambil contoh pertunjukan “tong setan” di pasar malam. Di Taman Safari Indonesia Cisarua Bogor pertunjukan ini juga ada.  Ini adalah pertunjukan pengendara sepeda motor yang berputar pada suatu dinding tong melingkar namun tidak jatuh.  Bagi penonton yang duduk diam di dalam tong, sepeda motor ini mendapatkan gaya sentripetal akibat gerak melingkar.  Nah sekarang bayangkan jika dinding, dan penonton dengan tempat duduknya diputar bersama-sama pada sebuah sumbu. Maka bagi penonton yang berputar, sepeda motor yang menempel di dinding terjadi karena gaya sentrifugal.

Bola bumi yang berputar juga akan membuat efek sentrifugal pada pertikel penyusun bumi itu sendiri dan semua benda yang berada di permukaannya.  Bumi yang berputar dengan sumbu garis khayal dari kutub utara ke kutub selatan akan membuat gaya sentrifugal yang berbeda-beda di setiap posisi lintang.  Di katulistiwa gaya sentrifugal ini paling besar sementara semakin menjauhi katulistiwa gaya sentrifugal semakin mengecil.  

Arah gaya atau percepatan sentrifugal adalah tegak lurus dan menjauhi sumbu putar secara radial dengan rumus
a =  V2 / R
a = percepatan sentrifugal
V = kecepatan linear  (keliling lingkaran / waktu tempuh)
R = jari-jari

Di katulistiwa besarnya percepatan sentrifugal bisa dihitung
a =  (2 π R / 24 jam)2 / R

Dengan memasukan nilai jari-jari di katulistiwa sebesar R=6.378 km diperoleh percepatan sentrifugal sebesar a=0,034 m/dt2.   Terlihat hasilnya sangat kecil dan ini tidak akan terasa bagi kita yang sudah mendapat percepatan gravitasi sebesar 9,8 m/dt2 ke arah pusat massa bumi.   Jika ada sahabat yang masih berpikiran benda atau manusia atau apapun di permukaan bumi akan terlempar akibat rotasi bumi, maka disarankan sebaiknya belajar lagi. Sejak kita dilahirkan bumi sudah berotasi.  Kecuali jika dari keadaan diam lalu tiba-tiba berputar nah itu baru akan terjadi tragedi tersebut. Bukan terlempar ke depan tapi terpelanting ke belakang berlawanan arah dengan arah gerak.  Sesuai dengan hukum Newton pertama.

Percepatan gravitasi di permukaan bumi sebenarnya adalah perpaduan antara percepatan gravitasi dengan percepatan sentrifugal.  Nilainya tentu saja berbeda-beda sedikit di setiap tempat di permukaan bumi. Perubahan nilai gravitasi bisa dibuktikan dengan pengukuran menggunakan alat gravimeter.  Banyak orang yang sudah membuktikan bahwa percepatan gravitasi berbeda-beda sedikit  di permukaan bumi.  Bukan hanya karena jari-jari yang sedikit berbeda di setiap tempat tapi juga karena efek sentrifugal akibat rotasi.  Dan tentunya hasil ini  membuktikan bahwa bumi berotasi.

Gaya sentrifugal juga akan membuat efek pada bentuk bumi.  Di katulistiwa gaya sentrifugal paling besar sehingga membuat bumi menggembung di katulistiwa dan pepat di kutub.  Dengan pengukuran diperoleh jari-jari bumi di katulistiwa sebesar 6.378 km dan di kutub sebesar 6.358 km.

Efek Eotvos

Tema ini masih berhubungan dengan gaya sentrifugal akibat rotasi bumi.  Ada sebuah fenomena, gaya sentrifugal pada kapal yang bergerak ke arah timur akan bertambah,  sementara kapal yang bergerak ke arah barat akan berkurang.  Ini terjadi karena saat kapal bergerak ke timur kecepatan relatifnya bertambah akibat rotasi bumi.  Misalnya jika kecepatan kapal 60 km/jam maka kecepatan relatifnya menjadi kecepatan rotasi bumi + 60 km/jam.  Sementara jika bergerak ke barat kecepatan relatifnya adalah kecepatan rotasi – 60 km/jam.

            Efek ini pertama kali ditemukan oleh Eotvos, sehingga terkenal dengan nama Efek Eotvos. Pada awal tahun 1900-an, tim Jerman dari Institute of Geodesi di Potsdam melakukan pengukuran gravitasi pada kapal yang berlayar di lautan Atlantik, Hindia dan Pasifik.  Di kapal ikut serta seorang fisikawan Baron Roland von Eotvos (1848-1919). Dia melihat bahwa pembacaan gravitasi pada gravimeter menunjukkan nilai yang  lebih rendah ketika kapal berlayar ke arah timur, dan sebaliknya lebih tinggi ketika kapal berlayar ke arah barat. Dia mengidentifikasi peristiwa ini akibat dari rotasi bumi. 

 Pada tahun 1908 pengukuran dalam rangka eksperimen yang  sesungguhnya dilakukan Eotvos di Laut Hitam.  Dua kapal diberangkatkan, satu bergerak ke arah timur dan satu ke barat.  Hasil eksperimen Eotvos ini secara matematis membuktikan bahwa bumi berotasi dengan periode 1 hari sidereal. Sejak saat itu pengukuran gravitasi dalam rangka kegiatan geodesi harus memperhitungkan efek Eotvos ini.  Ini menjadi fakta ilmiah bahwa bumi berotasi.

Mari kita mencoba menghitung secara matematis kapal yang berlayar di katulistiwa.  Misalkan benda yang memiliki massa 10 kg berada di dalam kapal yang sedang berlayar ke timur dan ke barat dengan kelajuan 36 km/jam atau 10 m/dt, berapakah berat benda tersebut? Anggap  percepatan gravitasi di katulistiwa adalah 9,8 m/dt2.

Di katulistiwa dengan jari-jari 6.378 km, kecepatan gerak rotasi adalah 465 m/dt.   Percepatan sentrifugal akibat gerak rotasi ini adalah 0,034 m/dt2.  Kapal yang bergerak ke timur kecepatan relatifnya bertambah menjadi 475 m/dt dan percepatan sentrifugal menjadi 0,0354 m/dt2.  Sedangkan kapal yang bergerak ke barat kecepatan realtifnya berkurang menjadi 455 m/dt dan percepatan sentrifugalnya 0,0325 m/dt2.

Saat kapal sedang diam,
Percepatan total a= 9,8 – 0,034 = 9,766 m/dt2 .
Berat benda = m. a = 10 x 9,766 = 97,66 Newton

Saat kapal berlayar ke timur
Percepatan total a= 9,8 – 0,0354 = 9,7646 m/dt2 .
Berat benda = m. a = 10 x 9,7646 = 97,646 Newton

Saat kapal berlayar ke barat
Percepatan total a= 9,8 – 0,0325 = 9,7675 m/dt2 .
Berat benda = m. a = 10 x 9,7675 = 97,675 Newton

Perhatikan perbedaan berat dan massa. Berat benda adalah gaya tarik menarik antara bumi dengan benda atau gaya gravitasi yang dialami benda.  Sedangkan massa berhubungan dengan partikel atau zat penyusun benda.


Efek Coriolis.

Efek Coriolis di temukan oleh ilmuwan Francis, Gaspard Gustave Coriolis tahun 1792.  Coriolis menerangkan bahwa,

Benda yang bergerak lurus dalam kerangka acuan yang berputar akan terlihat berbelok bagi pengamat yang sedang diam di dalam kerangka acuan tersebut.   

Mari kita pelajari bagaimana efek tersebut bisa terjadi.



Perhatikan gambar di atas.  Ada dua buah objek A dan B berada di atas sebuah piringan (disk) dalam kondisi diam.  Kedua objek tersebut awalnya dalam posisi berhimpit di A.  Sesaat kemudian objek B bergerak lurus.  Hasilnya bagi kerangka acuan A, lintasan yang dibentuk oleh B adalah lurus, karena tidak ada gerak lain selain gerak lurus B.


Sekarang mari kita putar disk tersebut berlawanan arah jarum jam dengan kecepatan sudut dan kecepatan linear tetap. Objek A dan objek B (yang awalnya berhimpit di A), ikut berputar  bersama-sama dengan kecepatan sudut maupun kecepatan linear sama. Apa yang akan terjadi ketika objek B bergerak lurus menjauhi sumbu putaran?


Perhatikan gambar di atas.  Jika dilihat dari kerangka acuan A, lintasan objek B akan terdefleksi (berbelok) ke arah kanan atau berlawanan arah dengan arah putaran.

Mohon diperhatikan lintasan yang berbelok ini jika dilihat dari kerangka acuan A atau disk.  Jika dilihat dari kerangka acuan lain misalnya dari luar sistem maka lintasan objek B adalah perpaduan gerak melingkar dengan gerak lurus, sementara lintasan objek A adalah lingkaran.

Sebaliknya jika benda bergerak menuju ke sumbu putaran maka benda akan berbelok searah  dengan arah putaran. Seperti ini ilustrasinya.


Perhatikan gambar di atas.  Disk berputar searah jarum jam.  Objek B bergerak mendekati sumbu putaran, maka objek B akan terdefleksi searah dengan arah putaran.

Inilah yang dimaksud dengan efek Coriolis.  Gaya semu yang membuat arah objek B berbelok ini disebut dengan gaya Coriolis.
Percepatan Coriolis dirumuskan dengan


Sedangkan gaya  Coriolis


Keterangan
ac = Percepatan Coriolis
Fc = Gaya Coriolis
v = Kecepatan benda bergerak
Ω = Kecepatan sudut putar
m = massa benda

Perhatikan tanda kali (x) adalah cross bukan perkalian biasa tapi perkalian vektor.

Kaidah untuk menentukan arah gaya dan percepatan Coriolis pada sebuah benda yang bergerak lurus dalam kerangka acuan berputar adalah sebagai berikut,
  • Jika arah gerak benda sejajar sumbu putar, percepatan Coriolis adalah nol.
  • Jika arah gerak benda menuju sumbu putar, percepatan Coriolis akan searah dengan arah putaran.
  • Jika arah gerak benda menjauhi sumbu putar, percepatan Coriolis akan berlawanan arah dengan arah putaran.
  • Jika arah gerak benda searah dengan putaran, percepatan Coriolis akan menjauhi sumbu putar.
  • Jika arah gerak benda berlawan arah putaran, percepatan Coriolis akan menuju ke sumbu putar.

Bagaimana jika benda melakukan gerak bolak-balik atau berosilasi dalam jangka waktu yang lama?


Perhatikan gambar di atas.  Jika osilasi objek B ini berlangsung terus–menerus dalam waktu yang lama maka arah osilasi objek B bagi kerangka acuan A akan berubah atau berputar dan akan kembali pada arah semula dalam periode waktu tertentu.  

Bumi kita yang berotasi tentu juga memiliki efek Coriolis.  Semua benda di permukaan bumi sampai atmosfirnya akan mewarisi kecepatan rotasi bumi dan dalam kerangka acuan bumi.  Jadi ketika ada benda yang bergerak lurus naik atau turun atau gerak yang menyebabkan perubahan kedudukan terhadap sumbu rotasi bumi tentu akan terjadi efek Coriolis.

Penggambaran yang sudah dijelaskan di atas adalah dalam dua dimensi.  Sementara bumi berputar pada suatu sumbu yang memiliki jari-jari putar yang berbeda-beda di setiap posisi lintang.  Jari-jari terbesar adalah di katulistiwa sementara jari-jari akan mengecil ketika menjauhi katulistiwa.  Dengan demikian efek Coriolis akan berbeda-beda di setiap tempat di bumi ini berdasarkan posisi lintang.  Efek Coriolis akan semakin besar ketika menjauh dari katulistiwa.


Efek Coriolis di bumi hanya akan terasa untuk benda-benda bergerak lurus dalam waktu yang cukup lama. Efek Coriolis akan mengakibatkan angin siklon yang berada di belahan bumi utara berputar searah jarum jam sementara yang berada di belahan bumi selatan berputar berlawan arah jarum jam.  Angin siklon jarang terjadi di wilayah yang dekat dengan katulistiwa, karena di katulistiwa efek Coriolis lebih kecil.

Efek Coriolis pada benda yang mengalami jatuh bebas seperti buah durian jatuh dari pohonnya, sangat kecil.  Buah durian yang jatuh akan berbelok arah ke timur atau jatuhnya lebih di sebelah timur terhadap saat belum jatuh.  Ini sesuai dengan kaidah kedua bahwa gerak yang mendekati sumbu putar akan menghasilkan  percepatan Coriolis yang searah dengan arah putaran.  Karena arah rotasi bumi dari barat ke timur maka benda jatuh akan berbelok (terdefleksi) ke arah timur. 

 Jangan berpikir benda jatuh bebas beloknya ke barat ya seperti pikiran orang yang menganggap helikopter yang mengambang akan bergeser jauh ke barat.  Ini adalah  pikiran orang yang amat sangat belum faham.  Sayangnya banyak orang yang sebenarnya sudah belajar fisika bab kelembaman di sekolah masih tetap berpikiran seperti itu.    Padahal ketika kita menjatuhkan benda di dalam pesawat yang melaju dengan kecepatan 1000 km/jam jatuhnya tetap sama posisinya seperti saat belum dijatuhkan.  Mengapa contoh sederhana ini masih sulit difahami ya? Dan yang lebih repot alih-alih bertanya agar mendapat pemahaman, ketidakfahaman ini malah dijadikan argumen untuk membantah rotasi bumi.  Tragis !!!

Pembuktian adanya defleksi ke arah timur akibat rotasi bumi ini pernah dilakukan oleh Johann Friedrich Benzenberg di Hamburg tahun 1802.  Dia menjatuhkan bola dari ketinggian 158,5 m dan bola jatuh bergeser ke timur sejauh 27,4 mm. Menurut perhitungan matematika bola harusnya bergeser ke timur sejauh 28,1 mm. Perbedaan kecil ini masih wajar karena ada faktor lingkungan misalnya gangguan angin. Percobaan sejenis pun pernah dilakukan oleh Ferdinand Reich di Freiberg tahun 1831.  Hasilnya juga membuktikan adanya defleksi ke arah timur.

Adanya efek Coriolis akibat rotasi bumi ini juga dibuktikan secara ilmiah dengan hitungan matematis yang tepat oleh pendulum Foucault.  Ini adalah bukti yang sangat akurat yang menunjukkan bahwa bumi memang benar-benar berotasi dan tentu bentuknya juga harus bulat.

Pendulum Foucault

Pendulum Foucault diperkenalkan pertama kali oleh Leon Foucault.  Pada bulan Februari 1851 Foucault mempublikasikan pendulumnya untuk membuktikan rotasi bumi.  Foucault membuat bandul logam dengan massa 28 kg dan menggantungkannya dengan kawat halus sepanjang 67 meter di puncak dome Panteon Paris.  Pada lantai yang dilalui oleh lintasan pendulum dibuat latar arah mata angin.

Ini penampakan pendulum Foucault di Panteon Paris


Pendulum Foucault dipertunjukkan di kalangan umum di kota paris yang memiliki posisi lintang 48o 52’ LU.  Pendulum berosilasi dengan arah  yang berubah 11 o  setiap 1 jam.  Untuk kembali lagi ke arah semula dibutuhkan waktu 32 jam 42 menit.  

Seperti sudah dijelaskan sebelumnya bahwa arah pendulum berubah akibat adanya gaya Coriolis.  Arah dan waktu yang dibutuhkan pendulum untuk kembali ke arah semula bergantung pada posisi lintang di mana pendulum itu berada.  Di belahan bumi utara pendulum akan berputar searah jarum jam dan di belahan bumi selatan berlawanan arah jarum jam. Tepat di katulistiwa pendulum tidak akan mengalami perubahan arah. 

 Semakin menjauh dari katulistiwa perubahan arah pendulum membutuhkan waktu yang lebih cepat daripada di dekat katulistiwa.  Di kutub utara dan selatan waktu yang dibutuhkan pendulum untuk satu kali putaran adalah sama dengan waktu rotasi bumi yaitu 1 hari sidereal.  Sedangkan di katulistiwa membutuhkan waktu yang tak berhingga alias pendulum tidak berputar.  Seperti ini grafiknya.



Rumus perubahan arah pendulum adalah

ω = 360 sin φ / hari

ω = perubahan sudut dalam satu hari
φ = Lintang

Misalkan jika pendulum itu dioperasikan di Jakarta dengan lintang 6,2o maka bisa kita hitung berapa perubahan sudut dalam satu hari.
ω = 360 sin 6,2 = 38,9 derajat

Berarti pendulum di Jakarta akan berputar 38,9 derajat dalam sehari atau sekitar 1,6 derajat setiap satu jam.  

Selain di Paris pendulum Foucault juga sudah dibuat di berbagai intitusi misalnya di Ranchi Science Center seperti ini penampakannya.


Di California Academy of Science, seperti ini fotonya.


Dan di Chicago Museum of Science and Industry.  Ini screenshot videonya.  Silakan bisa dilihat di youtube.  Ini pertunjukan yang sangat menarik.  Sebuah bandul berosilasi yang semakin lama berbelok arah. Bandul diarahkan agar mengenai dan merobohkan target.  Pada detik 27 target masih agak jauh.  Dan 6 menit kemudian bandul hampir menyentuh target dan akhirnya berhasil merobohkannya.

Seperti ini screenshotnya,


Pada detik ke-27 jarak bandul dan target masih jauh



6 menit kemudian jarak bandul hampir menyentuh target dan akhirnya merobohkannya. Silakan lihat videonya di sini.

Satelit GeoStationary

Satelit GeoStationary adalah satelit yang berada di ketinggian sekitar 36.000 km dari permukaan bumi dengan posisi di atas katulistiwa.  Posisi satelit ini terkunci atau tidak pernah bergeser kedudukannya terhadap lokasi di bumi.  Silakan lihat artikel sebelumnya “satelit membuktikan bumi berotasi”.  Dengan perhitungan secara matematis, orbit satelit GeoStationary berhasil membuktikan bahwa bumi berotasi dengan periode 1 hari sidereal.

Badan atau perusahaan yang memiliki satelit GeoStationary di Indonesia antara lain PT Telkom memiliki satelit TELKOM 2, PT Indosat punya PALAPA D dan BRI memiliki BRISat.  Sedangkan satelit GeoStationary yang bukan milik perusahaan di Indonesia antara lain Himawari-8, Meteosat VISSR, Meteosat SEVIRI, GOES East dan GOES west.  5 satelit tersebut adalah satelit pemantau cuaca global dan menghasilkan foto bumi bulat penuh.  Silakan lihat foto bumi dari satelit di sebuah web yang ditulis oleh Prof. T. Djamaludin dari LAPAN yang berjudul “FLATEARTH : Dongeng Tanpa Landasan Ilmiah”.


Penutup

Bukti-bukti empiris yang sudah dijelaskan di atas tidak hanya membuktikan bumi berotasi dengan periode 1 hari sidereal tapi sekaligus juga membuktikan bahwa bentuk bumi adalah bulat.  Secara fisis dan perhitungan matematis sudah sangat jelas bahwa fakta ilmiah ini adalah bukti bahwa Tuhan menciptakan bumi dalam bentuk yang bulat dengan jari-jari sekitar 6400-an km dan berotasi dengan periode 1 hari sidereal.

Sains adalah anugerah dari Tuhan agar manusia dapat memikirkan ciptaanNya dan menemukan rahasia di balik ciptaanNya tersebut.  Sains tidak mungkin bertentangan dengan kitab Tuhan, karena keduanya berasal dari Tuhan. Orang yang suka mengejek ilmuwan serta orang yang mempelajari sains dengan olok-olok “Menuhankan sains” adalah orang yang tidak bersyukur atas karunia  Tuhan.  Bahkan ada di antara mereka yang berusaha membangun opini pertarungan antara sains dan agama.  Apakah orang-orang seperti ini bisa disebut beragama secara kaffah?  Mereka tidak sadar bahwa teknologi apapun yang mereka gunakan setiap hari bahkan sarana untuk menjalankan ibadah, dilahirkan dari sains.

Buat saudaraku sesama Muslim belajarlah dari ilmuwan-ilmuwan Muslim jaman keemasan Islam.  Di tangan merekalah Islam mencapai puncak peradabannya.  Mereka secara bulat menyatakan bahwa bentuk bumi adalah bulat.  Bahkan tidak sedikit di antara  mereka yang berpandangan bumi berotasi sehingga terjadi siang dan malam misalnya Al-biruni.  Dan tidak sedikit juga yang mulai condong ke heliosentris daripada geosentris misalnya Nashiruddin Al Tusi (lahir 1201 M) dan Ali Qushji ( lahir 1403 M) dan beberapa ilmuwan muslim lainnya.  Silakan baca artikel sebelumnya. 

Ilmuwan-ilmuwan  muslim kebanyakan juga seorang ulama yang kualitas penguasaan Alqur’an dan tafsirnya tidak diragukan.  Pelajarilah mengapa mereka tidak mempertentangkan Alqur’an dengan pengetahuan seputar bentuk bumi dan alam semesta pada khususnya dan sains pada umumnya.  

Jika sahabat muslim masih ragu benarkah peradaban Islam sudah menyatakan bumi berbentuk bulat, silakan cari informasi dari berbagai sumber.  Atau bacalah biografi dan karya ilmuwan-ilmuwan muslim tersebut.  Semoga sahabat mendapatkan pemahaman yang lebih baik dan tidak keliru memahami peradaban Islam jaman keemasan.  Sehingga dijauhkan dari anggapan bahwa bumi bulat adalah produk Galileo apalagi elit Global.   Om Jauh Om !!!

Semoga bermanfaat.

Referensi
https://en.wikipedia.org/wiki/Earth's_rotation
https://en.wikipedia.org/wiki/E%C3%B6tv%C3%B6s_effect https://en.wikipedia.org/wiki/E%C3%B6tv%C3%B6s_experiment
https://en.wikipedia.org/wiki/Foucault_pendulum https://en.wikipedia.org/wiki/Gravimeter
https://tdjamaluddin.wordpress.com/2016/12/21/flat-earth-dongeng-tanpa-landasan-ilmiah/ https://www.youtube.com/watch?v=iqpV1236_Q0

Sabtu, 24 Desember 2016

SERI BUMI DATAR? BAGIAN 21: SEJARAH SINGKAT MANUSIA MEMAHAMI ALAM SEMESTA



Banyak orang yang salah faham dengan sejarah pemahaman manusia terhadap bentuk alam semesta.  Banyak yang mengira bahwa pemahaman bumi berbentuk bulat lahir dari gagasan Galileo. Galileo yang punya sejarah "dramatis" memang menarik perhatian dan dianggap sebagai sebuah tonggak sejarah.  Namun salahnya banyak yang mengira pergulatan Galileo adalah pertempuran antara bumi bulat melawan bumi datar.  Sebenarnya yang terjadi adalah pertempuran antara Geosentris melawan Heliosentris yang mana di dalam keduanya bentuk bumi adalah bulat.

Pemahaman manusia terhadap bumi yang berbentuk bulat dimulai sejak zaman Yunani Kuno abad 5 SM. Pengikut Pythagoras berpandangan bahwa bumi berbentuk bulat, berotasi dan bukan sebagai pusat alam semesta.  Pemahaman ini mirip dengan Heliosentris. Sedangkan Aristoteles abad 4 SM berpandangan bahwa bumi berbentuk bulat, diam dan dijadikan sebagai pusat alam semesta. Teori Aristoteles melahirkan geosentris Ptolemeus abad 2 Masehi.  Teori geosentris Ptolemeus lebih populer dari pada teori pengikut Pythagoras.

Saat itu budaya Yunani menggambarkan alam semesta sebagai dua bulatan yaitu bulatan kecil di tengah-tengah dan bulatan besar (langit) di mana benda-benda langit menggantung di bulatan besar tersebut.  Sejak pengikut Pythagoras berpandangan bahwa bumi berbentuk bulat, sudah tidak ada lagi perdebatan di kalangan pelajar Yunani tentang bentuk bumi.  Bentuk bumi datar hanya ada di dalam mitologi. Perdebatan yang mungkin masih ada saat itu adalah, pertanyaan siang dan malam terjadi karena bola bumi berotasi atau bola langit yang berputar

Dalam peradaban Islam abad pertengahan di jaman keemasan, semua astronom Islam pun sepakat dengan bentuk bumi yang bulat.  Pandangan ini mengikuti Geosentris Ptolemeus sebagai kelanjutan dari Geosentris jaman Aristoteles.  Bahkan di antara para astronom Islam banyak yang berpandangan bahwa  siang dan malam terjadi akibat bumi berotasi. Dan yang lebih hebat lagi ada beberapa astronom Islam yang mulai meragukan geosentris dan mulai "curiga" bahwa bumi dan planet-planetlah yang mengelilingi matahari.  Namun mereka belum punya cukup bukti untuk mengajukan teori heliosentris.  Saat itu belum ada teleskop yang memadai untuk dapat mengamati pergerakan benda-benda langit dengan lebih akurat.


Dalam artikel "Geosentrisme" di Wikipedia juga dijelaskan bahwa "Dikarenakan dominansi ilmiah sistem Ptolemaik dalam astronomi Islam, para astronom Muslim menerima bulat model geosentrik"

Di dalam buku karya Sabra, A. I. (1998). Yang berjudul "Configuring the universe: Aporetic, problem solving, and kinematic modeling as themes of Arabic astronomy".  Chapter 6 "Perspectives on Science"   disebutkan bahwa "Semua astronom Islam dari Thabit ibn Qurra pada abad ke-9 sampai Ibn al-Shatir pada abad ke-14, dan semua filsuf alamiah dari al-Kindi sampai Averroes dan seterusnya, diketahui telah menerima ... gambaran dunia menurut budaya Yunani yang terdiri dari dua bulatan, di mana salah satunya, bulatan selestial  secara bulat membungkus yang lain."

Memasuki jaman kemajuan di Eropa pemahaman heliosentris mulai tumbuh. Model heliosentris diajukan oleh Copernicus.  Dengan penemuan teleskop pada tahun 1609, Galileo mulai melakukan pengamatan terhadap pergerakan benda langit.  Galileo menemukan fakta bahwa ternyata ada benda langit yang tidak mengelilingi bumi yaitu beberapa satelit yang mengelilingi planet Jupiter.  Berangkat dari sinilah Galileo mendukung heliosentris Copernicus. 

Di dalam heliosentris matahari dijadikan sebagai pusat,  bumi dan planet-planet mengitarinya. Konsep ini lebih diperjelas dalam hukum kepler.  Dari sinilah muncul pertempuran Galileo dengan heliosentrisnya melawan geosentris yang saat itu sudah mapan bahkan dijadikan sebagai dogma.  

Hanya satu hal yang belum bisa dijelaskan Galileo karena keterbatasan teleskopnya yaitu paralaks bintang.  Harusnya jika bumi berpindah posisi maka akan terdapat paralaks bintang. Karena jarak bintang yang sangat jauh, sudut paralaks ini sangat kecil sehingga tidak bisa diukur dengan teleskop Galileo.  Orang pertama yang berhasil mengukur sudut paralaks bintang adalah FW Bessel tahun 1838.  Bessel berhasil mengukur sudut bintang 61 Cygni sebesar 0,28 detik busur atau sekitar 3,57 parsec.  Selanjutnya seiring dengan kemajuan teknologi semakin banyak orang yang bisa mengukur paralaks bintang, misalnya bintang Alpha centauri yang merupakan bintang terdekat dengan bumi memiliki sudut paralaks 0,77 detik.

Seiring dengan kemajuan sains dan teknologi bukti heliosentris semakin kuat. Pada akhirnya manusia saat ini secara umum sudah menerima konsep heliosentris.  Namun tentu konsepnya agak berbeda dengan awal kelahirannya.  Saat ini matahari hanya dijadikan sebagai pusat tata surya, sementara matahari dan anggota tata surya lainnya bergerak mengelilingi pusat galaksi bima sakti.

Dengan demikian dalam konsep heliosentris, bumi memiliki dua pergerakan utama  yaitu gerak rotasi pada sumbunya dan gerak revolusi mengelilingi matahari (sebenarnya ada gerak  lain yang tidak dijelaskan di sini).  Kedua pergerakan ini bisa dibuktikan melalui pengamatan langsung yaitu gejala yang terjadi di alam dan melalui pembuktian secara empiris yaitu dengan percobaan ilmiah maupun melalui pengukuran.

Pembuktian adanya rotasi bumi  bisa dilakukan dengan mengamati secara langsung gejalanya antara lain, terjadinya siang dan malam, gerak semu harian matahari, bintang dan bulan, terjadinya perbedaan waktu di bumi, dan perubahan arah angin pasat.  Sedangkan revolusi bumi mengelilingi matahari menghasilkan gejala yang bisa diamati langsung antara lain, terjadinya perubahan musim, berubahnya posisi matahari kadang di sebelah utara kadang di selatan, perubahan lamanya siang dan malam di belahan bumi utara dan selatan, berubahnya rasi bintang di langit, bergesernya waktu kulminasi matahari setiap hari di tempat yang memiliki posisi bujur yang sama.

            Sedangkan pembuktian secara empiris mudah-mudahan pada pembahasan berikutnya bisa saya sampaikan.

Untuk lebih meyakinkan sahabat, bahwa apa yang saya sampaikan bukan hanya sekedar opini, saya menerjermahkan sedikit artikel dari Wikipedia berbahasa inggris.   Judul artikelnya “Earth'srotation”.  Saya hanya menerjemahkan sub judul “History” saja dengan terjemahan bebas menurut pemahaman saya.  Silakan lihat sendiri artikel lengkapnya di Wikipedia.  Menurut saya artikel ini cukup berbobot karena secara lengkap menyertakan referensinya.  Saya sertakan juga referensinya dengan tanda [nomer].  Artikel yang saya terjemahkan menceritakan secara singkat sejarah manusia dalam memahami rotasi bumi.  Sebagai bahan tambahan silakan lihat juga artikel “Geosentrisme” di Wikipedia, artikel tersebut berbahasa Indonesia.  

Silakan baca artikel terjemahan bebas berikut,

Pada zaman Yunani kuno, beberapa sekolah penganut faham Pythagoras lebih percaya pada rotasi bumi daripada pergerakan harian langit. Yang pertama mengemukakannya adalah Philolaus (470-385 SM), sistem yang dijelaskannya cukup rumit, meliputi rotasi harian bumi terhadap suatu titik api.[1]

Sebuah gambaran yang lebih sederhana  diajukan dan didukung oleh Hicetas, Heraclides dan Ecphantus di abad 4 SM yang menganggap  bahwa bumi berotasi tetapi tidak berevolusi terhadap matahari. Abad 3 SM, Aristarchus dari Samos menyarankan matahari dijadikan sebagai pusat alam semesta.

Namun, Aristoteles pada abad 4 SM mengkritik ide-ide dari Philolaus karena lebih berbasis pada teori daripada pengamatan. Ia mengajukan gagasan berdasarkan pada pengamatan bahwa bintanglah yang  berputar terhadap bumi.[2]  Ini diterima oleh sebagian besar dari mereka yang datang setelahnya, khususnya Claudius Ptolemy abad ke-2 M, yang mengira bumi akan hancur oleh angin kencang jika berputar.[3]

Pada 499 Masehi, astronom India Aryabhata menulis bahwa bumi berbentuk bulat dan berputar pada porosnya setiap hari, dan bahwa gerakan nyata dari bintang adalah gerakan relatif yang disebabkan oleh rotasi Bumi. Dia mengajukan analogi seperti ini: "Sama seperti seseorang di sebuah perahu yang bergerak pada satu arah tertentu akan melihat benda-benda yang diam seolah  bergerak ke arah yang berlawanan, dengan cara yang sama seseorang akan melihat bintang tampaknya akan bergerak ke arah barat. "[4] [5]

Pada abad ke-10 Masehi, beberapa astronom Muslim berpandangan bahwa Bumi berputar pada sumbunya.[6] Antara lain al-Biruni, Abu Sa'id al-Sijzi (Sekitar tahun 1020 M) menemukan sebuah astrolabe (sebuah instrument astronomi) yang disebut al-zuraqi  didasarkan pada gagasan yang diyakini oleh beberapa orang sezamannya bahwa gerakan yang kita lihat adalah  akibat gerakan rotasi bumi dan bukan gerakan langit [7] [8].

Kelaziman pandangan ini dilestarikan lebih lanjut sampai abad ke-13 yang menyatakan bumi berada dalam gerak rotasi yang konstan, dan apa yang tampaknya menjadi gerakan langit sebenarnya terjadi karena gerakan bumi dan bukan gerakan bintang.[7] Risalah ditulis untuk membahas kemungkinan-nya, baik sebagai bantahan-bantahan atau mengekspresikan keraguan tentang argumen Ptolemy sebagai penentangnya.[9]  Di Maragha dan Samarkand observatorium, rotasi bumi telah dibahas oleh Tusi dan (1403 M.) Qushji ( 1201 M); argumen dan bukti yang mereka gunakan mirip dengan yang digunakan oleh Copernicus untuk mendukung gerakan bumi. [10]

Di Eropa abad pertengahan, Thomas Aquinas menerima pandangan Aristoteles [11] dan begitu juga dengan John Buridan [12] dan Nicole Oresme [13] pada abad 14 M. Nicolaus Copernicus pada tahun 1543 mengadopsi sistem alam semesta heliosentris dan  bumi tentu  secara mutlak melakukan rotasi. Copernicus mengatakan bahwa jika gerakan bumi adalah begitu hebatnya, maka pergerakan bintang-bintang harus amat sangat jauh. Ia mengakui kontribusi Pythagorean dan menunjuk contoh gerakan relatif. Untuk Copernicus ini merupakan langkah pertama dalam membangun pola sederhana dari sistem planet mengelilingi matahari sebagai pusat. [14]

Tycho Brahe, menghasilkan pengamatan sangat akurat yang mana digunakan oleh Kepler untuk mengajukan tiga hukum gerak planet, yang digunakan dalam karya Copernicus sebagai dasar dari sistem yang mengasumsikan bumi stasioner. Pada 1600M, William Gilbert sangat mendukung rotasi bumi di risalahnya  "De Magnete"[15] dan dengan demikian mempengaruhi banyak orang sezamannya.[16]  Orang-orang seperti Gilbert yang tidak secara terbuka mendukung atau menolak revolusi bumi terhadap matahari sering disebut "semi-Copernicans".[17] Satu abad setelah Copernicus, Riccioli membantah model bumi berotasi karena kurangnya defleksi arah timur yang dialami oleh benda jatuh bebas[18] defleksi tersebut kemudian disebut efek Coriolis. Namun, kontribusi dari Kepler, Galileo dan Newton menambah dukungan bagi teori rotasi bumi.


Referensi
1.      Burch, George Bosworth (1954). "The Counter-Earth". Osiris. 11: 267–294. doi:10.1086/368583. JSTOR 301675. 
2.      Aristotle. Of the Heavens. Book II, Ch 13. 1. 
3.      Ptolemy. Almagest Book I, Chapter 8. 
6.      Alessandro Bausani (1973). "Cosmology and Religion in Islam". Scientia/Rivista di Scienza. 108 (67): 762. 
7.      Young, M. J. L., ed. (2006-11-02). Religion, Learning and Science in the 'Abbasid Period. Cambridge University Press. p. 413. ISBN 9780521028875. 
8.      Nasr, Seyyed Hossein (1993-01-01). An Introduction to Islamic Cosmological Doctrines. SUNY Press. p. 135. ISBN 9781438414195. 
9.      Ragep, Sally P. (2007). "Ibn Sīnā: Abū ʿAlī alḤusayn ibn ʿAbdallāh ibn Sīnā". In Thomas Hockey; et al. The Biographical Encyclopedia of Astronomers. New York: Springer. pp. 570–2. ISBN 978-0-387-31022-0. (PDF version) 
10.  Ragep, F. Jamil (2001a), "Tusi and Copernicus: The Earth's Motion in Context", Science in Context, Cambridge University Press, 14 (1–2): 145–163, doi:10.1017/s0269889701000060
11.  Aquinas, Thomas. Commentaria in libros Aristotelis De caelo et Mundo. Lib II, cap XIV. trans in Grant, Edward, ed. (1974). A Source Book in Medieval Science. Harvard University Press.  pages 496-500 
12.  Buridan, John (1942). Quaestiones super libris quattuo De Caelo et mundo. pp. 226–232. in Grant 1974, pp. 500–503 
13.   Oresme, Nicole. Le livre du ciel et du monde. pp. 519–539.  in Grant 1974, pp. 503–510
14.  Copernicus, Nicolas. On the Revolutions of the Heavenly Spheres. Book I, Chap 5-8. 
16.  Russell, John L. "Copernican System in Great Britain". In J. Dobrzycki. The Reception of Copernicus' Heliocentric Theory. p. 208. 
17.  J. Dobrzycki 1972, p. 221
18.  Almagestum novum, chapter nine, cited in Graney, Christopher M. (2012). "126 arguments concerning the motion of the earth. GIOVANNI BATTISTA RICCIOLI in his 1651 ALMAGESTUM NOVUM" (PDF). Journal for the History of Astronomy. volume 43, pages 215-226.







SERI BUMI DATAR?

Bukti Empiris Revolusi Bumi + Pengantar
Bukti Empiris Rotasi Bumi + Pengantar
Bukti Empiris Gravitasi + Pengantar

Seri 43 : Bantahan Cerdas Penganut FE3

Seri 42 : Bantahan Cerdas Penganut FE 2
Seri 41 : Melihat Satelit ISS sedang mengorbit Bumi
Seri 40 : Bantahan Cerdas Penganut FE

Seri 39 : Arah Kiblat Membuktikan Bumi Bulat

Seri 38 : Equation Of Time

Seri 37 : Mengenal Umbra Penumbra dan Sudut Datang Cahaya

Seri 36 : Fase Bulan Bukan Karena Bayangan Bumi
Seri 35 : Percobaan Paling Keliru FE
Seri 34 : Analogi Gravitasi Yang Keliru
Seri 33 : Belajar Dari Gangguan Satelit
Seri 32 : Mengapa Horizon Terlihat Lurus?
Seri 31 : Cara Menghitung Jarak Horizon
Seri 30 : Mengapa Rotasi Bumi Tidak Kita Rasakan
Seri 29 : Observasi Untuk Memahami Bentuk Bumi
Seri 28 : Permukaan Air Melengkung
Seri 27 : Aliran Sungai Amazon
Seri 26 : Komentar dari Sahabat
Seri 25 : Buat Sahabatku (Kisah Kliwon menanggapi surat FE101 untuk Prof. dari LAPAN)
Seri 24 : Bukti Empiris Gravitasi
Seri 23 : Bukti Empiris Revolusi Bumi
Seri 22 : Bukti Empiris Rotasi Bumi
Seri 21 : Sejarah Singkat Manusia Memahami Alam Semesta

Seri 20 : Waktu Shalat 212
Seri 19 : Kecepatan Terminal
Seri 18 : Pasang Surut Air Laut
Seri 17 : Bisakah kita mengukur suhu sinar bulan?
Seri 16 : Refraksi
Seri 15 : Ayo Kita Belajar Lagi
Seri 14 : Perspektif
Seri 13 : Meluruskan Kekeliruan Pemahaman Gravitasi
Seri 12 : Teknik Merasakan Lengkungan Bumi
Seri 11 : Gaya Archimedes terjadi karena gravitasi
Seri 10 : Azimuthal Equidistant
Seri 9 : Ketinggian Matahari pada bumi datar
Seri 8 : Bintang Kutub membuktikan bumi bulat
Seri 7 : Satelit Membuktikan Bumi berotasi
Seri 6 : Rasi Bintang membuktikan bumi berputar dan berkeliling
Seri 5 : Gravitasi membuktikan bumi bulat
Seri 4 : Besi tenggelam dan Gabus terapung
Seri 3 : Gaya gravitasi sementara dirumahkan
Seri 2 : Bola Golf jadi Penantang
Seri 1 : Satelit yang diingkari