Benarkah Bumi Berotasi?

Tulisan ini saya dedikasikan untuk salah seorang saudara seaqidah yang mengirimkan pertanyaan mengenai hubungan antara kebenaran Al Qur’an dan Temuan sains. Pada intinya beliau mempertentangkan konsep heliosentris dengan firman Allah di surah Yasiin ayat ke 40. Singkat kata, beliau tidak percaya jika bumi berotasi pada porosnya dan berevolusi mengelilingi matahari. Jujur saja saya sempat kaget, mengapa di zaman modern seperti sekarang masih ada yang belum percaya temuan sains bahwa bumi berotasi dan berevolusi. Tapi tak apa, sebagai sebuah diskursus,hal ini cukup menarik untuk dijawab.

Berikut saya copy-paste komentar/pertanyaan beliau:

jika diketahui keliling bumi = 45.750 km menurut teori ini bumi berputar pada porosnya 45.750 km / 24 Jam = 1906.25 km/jam, berarti bumi ini berputar dengan kecepatan 1906.25 km/jam,
sedangkan satelit palapa yg dipakai untuk kepentingan komunikasi negara kita harus selalu berada diatas permukaan bumi Indonesia, pertanyaanya? bahan bakar apa yang bisa dipakai untuk menempuh kecepatan itu sedangkan satelit palapa juga bukan dirancang untuk terbang mengikuti perputaran bumi, pesawat jenis apapun menurut teori ini tidak akan sanggup mengikuti perputaran bumi selama 24 jam….

Dengan kecepatan gerak bumi tersebut entah gesekan apa dan bencana besar apa yang akan menimpa bumi mengingat kecepatannya yang mencapai 1906.25 km\jam selama milyaran tahun…

Didalam Alquran surat Yasin 40, dan beberapa ayat lain yang menyinggung masalah ini tidak disebut satupun bahwa bumi disebut barang bersama dengan bulan dan matahari, akan tetapi bulan dan matahari disebut beredar menurut garis edarnya, berarti dengan ini Alquran menyatakan bahwa bumi diam tidak bergerak, sebagaimana teori geosentris sedangkan matahari dan bulan bergerak mengelilingi bumi, dan semua orang pun pasti melihat dan merasakan diamnya bumi dan bergeraknya matahari dan bukan sebaliknya..lihat juga hadis tentang masbuk subuhnya sahabat Ali, serta doa Rosul agar matahari diam dipenghujung senja saat musuh dalam keadaan terdesak…. wallhualam

JAWABAN SAYA:

Menurut saya, pada kasus ini sama sekali tidak ada pertentangan antara Ayat-ayat Allah dalam Al Qur’an dengan Ayat-ayat Allah di alam sesuai pandangan sains. Pernyataan Allah bahwa bulan dan matahari beredar pada manzilah-manzilahnya “Dan masing-masing beredar pada garis edarnya” (QS Yaasiin:40) sama sekali tidak bertentangan dengan pandangan sains tentang fenomena rotasi dan revolusi bumi.

Kita perlu buka kembali pelajaran Fisika Dasar tentang gerak. Apa definisi gerak menurut fisika? Untuk menjawab masalah ini, rasanya perlu bagi kita untuk memahami bahwa benda dikatakan bergerak jika ia mengalami perbindahan terhadap suatu kerangka acuan tertentu. Jadi, gerak sejatinya bersifat sangat relatif, tergantung pada titik acuan. Sebagai contoh: mungkin Anda pernah merasakan kejadian eneh pada saat naik kereta. Suatu saat kereta sedang berhenti di sebuah stasiun dan kebetulan pada rel sebelah kereta yang kita naiki juga sedang ada kereta yang  berhenti. Kemudian kita merasa kereta kita sudah berjalan, namun beberapa saat kemudian kita sadar ternyata kereta kita tidak bergeser sedikitpun, kita baru tahu  kereta sebelah kita yang  ternyata bergerak. Atau yang paling sering kita lihat pada saat kita naik mobil, seolah-olah pohon di pinggir jalan bergerak, padahal sejatinya mobil kitalah yang bergerak.

Pada kedua kasus tersebut, sebenarnya kita tidak salah mengatakan kereta kita bergerak atau pohon-pohon yang berjalan. Hal ini tergantung pada titik acuan yang kita pakai. Jika acuannya adalah kereta di sebelah kita, maka tidak salah kalau kita mengatakan kereta kita yang sedang berjalan, jika kita menggunakan mobil yang kita naiki sebagai titik acuannya, maka tidak salah kalau kita mengatakan bahwa pohon-pohon berjalan. Hal ini sangat tergantung pada titik acuan apa yang kita pakai.

Pada kasus peredaran bulan dan matahari mengelilingi bumi, tidak salah kalau kita mengatakan bahwa bulan dan matahari mengelilingi kita, hal ini berlaku jika kita menggunakan Bumi sebagai titik acuannya. Artinya, siapa yang mengelilingi siapa sangat tergantung pada titik acuan apa yang kita pakai. Al Qur’an diturunkan untuk manusia yang merupakan penduduk bumi. Maka tidak salah jika Qur’an menggunakan titik acuan bumi pada saat menerangkan pergerakan alam semesta.

Jadi QS Yaasiin ayat 40 sama sekali tidak berselisih dengan temuan sains. Terlebih lagi secara saintis, kita semua memahami bahwa bulan memang bergerak pada garis edarnya mengelilingi bumi, dan matahari bergerak pada garis edarnya mengeliilingi pusat galaksi. Jadi, kedua-duanya memang telah ditetapkan oleh Allah Swt untuk bergerak di garis edarnya masing-masing. Sampai di sini terlihat jelas, tidak ada pertentangan antara qur’an dan sains, karena memang dua-duanya adalah kalamullah.

Untuk pertanyaan “mungkinkah satelit palapa dapat didesain mengikuti kecepatan rotasi bumi, bahan bakar apa yang bisa menggerakan, apakah tidak hancur karena gesekan?”.

Untuk menjawab soal ini, terpaksa saya gunakan pengetahuan saya pada cabang ilmu fisika bernama Astronomi. Kebetulan saya mengajar Astronomi dan termasuk tim Pembina Olimpiade Astronomi DIY.

Sebetulnya problem yang diajukan bukan hal yang terlampau rumit, perhitungannyapun cukup menggunakan mekanika klasik yang dibangun oleh Newton.

Pada saat satelit mengorbit mengelilingi bumi, sebenarnya nyaris tidak membutuhkan bahan bakar. Karena penggeraknya adalah medan gravitasi, sebagaimana bulan mengelilingi bumi, ia sama sekali tidak butuh bahan bakar. Medan Gravitasi telah mempertahankan bulan senantiasa beredar pada garis edarnya, hal ini tidak berbeda dengan satelit yang mengelilingi bumi, dia terikat oleh persamaan F=GMm/R^2 (Hukum Gravitasi Umum Newton).

Hanya saja pada praktiknya, memang satelit tetap saja butuh energi yang sangat besar untuk dua kepentingan. Pertama, pada saat peluncurannya dari muka bumi, ia butuh kecepatan yang sangat tinggi untuk bisa melepaskan diri dari pengaruh medan gravitasi bumi, sehingga ia mampu mencapai luar angkasa. Dalam ilmu astronomi kecepatan ini dikenal sebagai kecepatan lepas (Escape Velocity), yaitu besaranya kecepatan minimal yang harus dimiliki oleh suatu benda agar dia bisa terus naik ke angkasa tanpa bisa kembali (jatuh) ke bumi. Besarnya kecepatan lepas berbeda-beda untuk tiap planet, tergantung pada massa dan jari-jari planet. Besarnya kecepatan lepas mengikuti persamaan:

Jika kita hitung untuk kecepatan lepas di bumi diperoleh angka sekitar 40.000 km/jam. Tentu saja ini adalah kecepatan yang sangat besar. Maka ilmuan biasanya menggunakan energi nuklir untuk proses peluncuran sebuah wahana luar angkasa. Butuh berton-ton bahan bakar nuklir untuk menggerakan benda hingga 40.000 km/jam. Maka biaya peluncuran sebuah wahana luar angkasa memang sangat besar.

Kedua, energi dibutuhkan pada saat pertama kali kita ingin mengorbitkan satelit mengelingi bumi. Ceritanya begini, setelah pesawat ulang-alik terbang secara vertikal hingga ketinggian tertentu (ketinggian orbit satelit), setelah itu satelit dilucutkan dari pesawat ulang-alik secara horisontal dengan kecapatan sebesar:

Setelah satelit dilucutkan dengan kecepatan tersebut, maka  dia tidak akan pernah jatuh, terus bergerak tanpa perlu energi pendorong. Jadi bahan bakar nuklir hanya digunakan untuk dua proses saja, yaitu pada saat peluncuran secara vertikal dari permukaan bumi dan pada saat pelucutan satelit dari pesawat pembawanya yang diterbangkan “horizontal” terhadap permukaan bumi. Setelah itu, satelit akan berinteraksi dengan medan gravitasi bumi, sebagaimana bulan juga berinteraksi dengan bumi menggunakan persamaan :

Dengan demikian terjawab sudah pertanyaan tentang bahan bakar, jadi selama mengorbit, satelit tidak butuh bahan bakar karena dia bergerak dengan memanfaatkan medan gravitasi bumi.

Pertanyaan lainnya, bagaimana mungkin kecepatan yang begitu besar tidak menyebabkan satelit tersebut hancur?  Hal ini hanya persoalan teknis peluncuran saja. Karena bahaya terbesar meledaknya pesawat ulang-alik adalah pada saat sesi peluncuran. Pada saat sudah mengorbit di luar angkasa, kecil sekali kemungkinan terjadi ledakan/kehancuran satelit. Mengapa demikian? Jawabannya mirip seperti ketika kita menjelaskan peristiwa meteor. Meteor terjadi karena adanya gesekan molekul atmosfer dengan batu luar angkasa yang jatuh ke atmosfir bumi. Jadi “dalang” kehancurannya adalah molekul atmosfer. Padahal, satelit diorbitkan pada ketinggian yang cukup, dimana di sana atmosfir sudah sangat tipis atau bahkan bisa dibilang tidak ada molekul sedikitpun, karena kerapatannya hanya sekitar 2 molekul per meterpersegi. Maka selama mengorbit, satelit nyaris tidak bergesekan dengan molekul udara, dan oleh karenanya tidak hancur.

Namun seperti yang saya katakan di awal, saat paling berbahaya manakala kita ingin mengorbitkan satelit adalah pada saat peluncurannya, karena selama meluncur dari permukaan bumi hingga luar angkasa, pesawat akan bergesekan dengan molekul udara.  Tapi walau bagaimanapun problem ini sudah berhasil diatasi oleh manusia dengan pengembangan kapsul pesawat ulang-alik. Jadi selama peluncuran, satelit ditaruh pada sebuah kapsul yang sangat kokoh, didesain dengan sangat aerodinamis, sehingga memperkecil gesekan pesawat dengan molekul udara. Lihat gambar berikut untuk memahami teknik ini:

Jika kita amati gambar tersebut, setidaknya ada tiga bagian utama yang harus disiapkan pada saat peluncuran, dan tiap bagiannya sudah didesain sangat aerodinamis, bagian ujung dibuat melengkung untuk mengurangi efek gesekan. Tiga bagian utamanya adalah: 1. Kapsul (yang paling besar berwarna coklat), di dalam kapsul tersebutlah satelit disimpan selama proses peluncuran untuk melindungi gesekan dengan molekul udara. 2. Pesawat ulang alik, berbentuk seperti pesawat tempur, berguna sebagai pusat kendali peluncuran, di dalamnya terdapat para astronot yang bertugas untuk mengarahkan pesawat. 3. Tabung bahan bakar, pada gambar di samping tampak ada dua buah tabung.

Dari sini saya kira sudah cukup jelas, kenapa satelit tetap utuh selama mengorbit. Kalaulah ia hancur, biasanya hal itu disebabkan ketika ia bertemu dengan gugusan asteroid atau lintasan komet yang biasanya menyisakan berbagai batuan yang jika bertabrakan dengan satelit akan dapat menghancurkan satelit tersebut.

About SabarNurohman

Saya sabar nurohman, staf pengajar di jurusan Pendidikan Fisika FMIPA UNY. Aktivitas lain di luar kampus adalah sebagai trainer, tergabung d

Posted on September 21, 2011, in ayat-ayat qouliyah, ayat-ayat qouniyah, Header and tagged , , . Bookmark the permalink. 23 Comments.

  1. makasih …pencerahannya…infonya benar-benar….menjawab semua pertanyaan saya…..dulu saya penggemar fisika….karena punya guru fisika SMA fav banget n cara ngajarnya ok……jadi inat masa SMA..

  2. Yang sabar ya Mas, karena tidak semua orang belajar fisika apalagi astronomi.

  3. Makasih Mas, anda punya tugas banyak untuk mencerahkan teman-teman kita. Ternyata masih banyak yang tidak faham terhadap hal-hal yang terjadi disekitar kita. Semoga fobia terhadap Barat tidak manjadikan kita umat islam fobia terhadap penemuan-penemuan mereka

  4. Nanya lagi Bang…
    Poros bumi itu letaknya di mana ya bang?
    Titik perpotongan poros bumi dengan dua kutub bumi itu di koordinat berapa yah?

    Makasih….

  5. dari penjelasan saudara (trhdp prtanyaan saya) memang benar, tetapi itu hanya jika ditinjau dari adanya gaya grafitasi bumi,,
    akan tetapi saya belum melihat adanya korelasi antara penjelasan saudara dengan adanya rotasi bumi.
    walaupun demikian saya mendapat pengetahuan baru dari penjelasan saudara yakni benda2 di atas (tidak menempel) permukaan bumi berarti tidak ikut berotasi bersama bumi (dilihat dari penjelasan satelit yang bisa dirancang arah orbitnya dlm mengelilingi bumi, bisa searah atau berlawanan dengan arah rotasi bumi).
    jika demikian saya mau bertanya :1. Pernahkah saudara naik pesawat terbang?
    2. Jika pernah, Darimana dan akan kemanakah saudara naik pesawat terbang?
    3. Berapakah jarak tempat asal ke tujuan yang dituju pada saat naik pesawat terbang?
    4. Berapakah waktu yang ditempuh dari tempat asal ke tempat tujuan?
    5. Berapakah kecepatan rata-rata pesawat terbang?

  6. penjelasan “ilmiyah” teori fisika diatas sepertinya memang berasal dari ilmuwan yang mendukung teori bumi berotasi. saya kok belum puas ya,

    1.apa benar orbit satelit ataupun bulan itu karena tarikan grafitasi bumi? sehingga tetap mengikuti gerak putaran bumi.? apa itu juga yg membuat pesawat jika terbang ke barat dan ke timur dg kecepatan yg sama pada jarak yang sama waktu yg dibutuhkan untuk mencapai tujuan bisa sama karna gaya grafitasi sekalipun bumi ini berputar dengan kecepatan 1906.25 km/jam?

    2.ataupun benda yang jatuh tegak lurus sehingga tidak melenceng? apakah karena grafitasi juga? meski bumi berputar dg kencangnya….

    3.lalu coba amati letak bintang2 dilangit, tidakkah anda dapati pisisinya selalu tetap? hari ini besok bahkan sepanjang tahun… kalo bumi berputar tentunya posisi bintang akan berubah di setiap pergantian jam (sore – pagi) dengan pergeseran posisi yg jauh sekali…ataukah anda akan mengatakan bintang2 yg jauh itu juga terpengaruh grafitasi bumi? kalo memang begitu berarti bumi pusat tatasurya donk…(???)

    4.aneh lagi jika terjadi gempa…bukankah itu bisa mempengaruhi rotasi bumi? sehingga mungkin melambat atau semakin cepat… dampaknya tentu banyak sekali, anda pasti lebih bisa menyimpulkan…

    5.sudahkan teori diatas dibuktikan? atau hanya sekedar teori dan dugaan-dugaan? atau bersumber dari karangan2 orang non muslim yg memang meyakini matahari sebagai pusat tatasurya. (dimana ada indikasi ini adalah pengaruh dari agama penyembah matahari, sebagaimana agama ini telah mempengaruhi agama nasrani dalam banyak hal seperti penetapan 25 desember sebagai hari raya dan “Sun Day”) padahal Al-Qur’an bukanlah dugaan namun kebenaran yang nyata tanpa keraguan. meski dalam tulisan diatas coba di gabungkan denganmaksud menghilangkan perselisihan, namun tetap saja berselisih…dan itu adalah usaha baik insya Alloh ta’ala…sayangnya, harusnya logika ini mengikuti AlQur’an dan bukan AlQur’an yg ditafsirkan mengkuti logika…

    bahkan kepercayaan bahwa bumi diam dan matahari beredar bukan hanya kepercayaan islam saja, tapi juga kepercayaan gereja. kisah pemancungan copernicus dan galileo tentunya anda tahu…
    nah…apakah keyakinan anda itu mantap dan benar?, atau jangan2 memang keyakinan gereja serta para ulama islam terdahulu itulah yang benar? dan sejauh ini saya lebih sepaham dengan keykinan para ulama terdahulu umat ini setelah sedikit membaca beberapa buku. meski saya cuma lulusan sma yang miskin ilmu pengetahuan, tanpa gelar seperti anda, tapi tentu kita semua harus berusaha mencari kebenaran semampu kita…

    sebagai sesama islam tentu perlu saling mengingatkan bila melihat ada kesalahan dengan tetap saling menghargai pendapat masing-masing. semoga Alloh membimbing kita kepada pemahaman yang benar berdasar pada Al-Qur’an dan As-Sunnah yang shahih.
    wallohu a’lamu bish-showab.

    • Pertanyaanya banyak sekali, tapi akan saya coba ulas secara singkat:
      1.Lebih tepatnya itu karena adanya hukum kelembaman, kelembaman ditentukan oleh massa, dan massa suatu benda menentukan gravitasi, jadi boleh saja dikatakan itu penyebabnya.
      2.Loh, coba anda amati posisi bintang, tiap hari berubah loh…tiap hari posisi sebuah bintang lebih cepat empat menit berada pada posisi yang sama, dalam kurun waktu yg lebih lama (satu bulan), bintang yang menghiasi langit juga berbeda, maka rasi bintang tiap bulan juga berbeda. Coba amati lagi lebih teliti….saya ngajar astronomi, jadi sering praktik pengamatan bintang…
      3. Memang setelah terjadi gempa aceh, rotasi bumi mengalami percepatan…itu sudah dihitung oleh para ahli, tapi besarannya sangat kecil…
      4.Ya…teori heliosentris tidak muncul dari meraba-raba, tapi melalui serangkaian observasi/pengamatan terhadap posisi-posisi benda langit dalam jangka yang cukup panjang, sayangnya tradisi mengamati ayat-ayat Allah yang terhampar di jakad raya di kalangan kaum muslimin sangat lemah, akibatnya kebanyakan ilmu sains ditemukan olh orng kafir yang memang rajin meneliti. Tapi bagi kita, setiap kebenaran tetaplah kebenaran…siapapun penemunya…

  7. “Pada saat satelit mengorbit mengelilingi bumi, sebenarnya nyaris tidak membutuhkan bahan bakar. Karena penggeraknya adalah medan gravitasi” jika dikatakan penggeraknya adalah medan gravitasi maka harusnya satelit malah tertarik ke bumi donk (jatuh ke bawah) bukan malah mengorbit.
    jika dikatakan penggeraknya adalah medan gravitasi maka harusnya semua satelit mengorbit bumi searah dengan arah rotasi bumi. tp nyatanya? banyak satelit yg mengorbit bumi dengan arah yang beraneka ragam

    • Jika satelit tidak diberi kecepatan awal, maka memang satelit akan jatuh….tapi jika dia punya kecepatan awal yang cukup besar, sebesar kecepatan orbit, maka dia akan bergerak melingkar mengitari bumi. Ini seperti jika kita memasukan air ke dalam ember, lalu kita pegang embernya, kemudian tangan kita diputar dengan kencang, maka air tidak akan jatuh, dia tetap “menempel di ember meskipun posisinya pas di atas…ok?

    • Oya ternyata ada pertanyaan yang lain, tentang arah gerak satelit tidak ditentukan oleh rotasi bumi, tapi terserah si empunya satelit mau digerakan ke arah mana, jika ingin satelit bergerak ke timur, hadapkan aja ke arah timur lalu lucutkan dengan kecepatan orbit…selesai…gak serumit yang anda bayangkan…

  8. Intinya bumi berputar atau tidak ?????????
    saya hanya butuh jawaban ” YA ” atau ” TIDAK ”
    Trims…..

  9. intinya bumi berputar atau tidak ?????????????
    saya cuma butuh jawaban ” YA ” atau “TIDAK “

  10. siiip pak atas pencerahannya…

  11. hafiss cipta akbar

    MAKASIH YA MASS doain smoga besok dapet nilai baguss presentasinya

  12. tanks infonya. sedikit boleh benerin.. dalam peluncuran untuk mencapai escape velocity pesawat tidak harus memiliki kecepatan 40.000km/jam tetapi harus memiliki percepatan lebih dari percepatan grafitasi (>9.8m/s^) lebih 0,1 aja sudah cukup tapi perlu waktu berapa taun sampai atas.. hehehehe.

    juga di peluncuran pesawat angkasa tidak memakai tenaga nuklir, tetapi memakai energi reaksi kimia (perubahan struktur senyawa) bukan nuklir (perubahan struktur atom)

    juga satu lagi, di gambar ulang alik yg lagi meluncur, tabung paling besar adalah tabung bahan bakar hidrogen cair yang mensuplai ke pesawat untuk menyalakan roket pesawat sebagai alat pengendali pesawat menuju koordinasi yg di inginkan, juga 2 roket biasa di sebut booster roket, berbahan bakar padat dan tidak dapat dikendalikan (makanya pesawat roketnya ikut nyala untuk kendali trust vector) dan dua roket lebih dulu lepas, kemudian pesawat masih membawa fuel tank ‘botol’ sampai di ketinggian tertentu di lepas. satelit di letakan di punggung pesawat sampai di tujuan baru di lepas.. tanks

    saya ingin jadi teman anda.. ada kontak apa gimana gitu, saya ingin tahu lebih banyak…
    di post anda saya dapat ilmu yang banyak.. semoga menjadi pahala yg tidak terhapus karena ilmu yang berguna adalah pahala yg mengalir walaupun sudah di alam kubur….

  13. Thanks pak, Infonya bagus.

  14. Setuju, Pak!!!

  15. Bagus ustadz, sya mendapatkan pencrahan dari ilmu fisika untuk fenomena geografi

  16. Trims Bapak, sy jd punya jawaban tuk pertanyaan serupa.

  17. pencerahan Bos… saya disegarkan lagi ni… tnx u vry much….

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: