A.    Latar Belakang Masalah
Hampir semua jenis ilmu pengetahuan, baik natural sciences maupun social sciences bahkan religious sciences, selalu mengalami apa yang disebut dengan shifting paradigm (pergeseran gugusan pemikiran keilmuan). Kegiatan ilmu pengetahuan selamanya bersifat historis, lantaran dibangun, dirancang, dan dirumuskan oleh akal budi manusia yang juga bersifat historis. Sehingga, sangat dimungkinkan terjadinya perubahan, pergeseran, perbaikan, perumusan kembali, serta penyempurnaan rancang bangun epistemologi keilmuan. Jika tidak demikian, maka kegiatan keilmuan akan mandeg dengan sendirinya alias bersifat statis.
Studi falak yang mulai disejajarkan dengan studi astronomi merupakan salah satu ciri kemajuan dan pergeseran keilmuan. Namun dalam perjalanannya ilmu falak yang berkembang saat ini lebih fokus pada “falak syar’i” yang hanya menyangkut masalah ibadah (arah kiblat, awal bulan, waktu sholat, dan gerhana) dan kurang memperhatikan “falak ‘ilmi” sebagaimana yang dikembangkan umat Islam pada abad pertengahan yang pernah mencapai kejayaan.
Hal tersebut dipengaruhi pula oleh literature ilmu falak klasik yang terkesan sakral dan ‘ubudiyah. Sehingga studi falak klasik terkesan usang, kuno dan ketinggalan zaman. Karena terkesan sakral, sehingga tidak dapat diubah, dikembangkan, diperbaiki, dirumuskan ulang, disempurnakan sesuai dengan semangat zaman yang mengitarinya.
Padahal, studi falak dalam arti kegiatan keilmuan nuansanya demikian kaya sehingga bersifat fallibilism of knowledge dimungkinkan untuk dapat diubah, dikembangkan, diperbaiki, dirumuskan ulang, disempurnakan sesuai dengan semangat zaman yang mengitarinya dan tidak bersifat statis.
Dari latar belakang masalah di atas, maka yang menjadi core problem dalam makalah ini adalah: bagaimana gerak, bentuk dan ukuran bumi menurut al-Biruni dalam kitab al-Qa>nu>n al-Mas'u>di> dan sejauhmana eksistensi kitab al-Qa>nu>n al-Mas'u>di> dalam perubahan dan perkembangan ilmu astronomi.
B.   Pembahasan
1.  Sketsa Biografi
Al-Biruni[1] demikian sapaan akrab seorang ulama yang juga saints terkenal sebagai pakar astronomi Islam dengan karya monumentalnya al-Qa>nu>n al-Mas'u>di>. Nama lengkap al-Biruni adalah Abu Raihan Muhammad Ibnu Ahmad al-Biruni.[2] Dalam sumber lain tertulis Abu Raihan Muhammad Al Bairuni. Akibat dari penguasaan beliau terhadap pelbagai disiplin ilmu pengetahuan, al-Biruni mendapatkan julukan dari orang-orang yang tinggal di wilayah Biruni sebagai “Ustadz fil ‘ulum” atau guru segala ilmu, al-Biruni juga merupakan tokoh dasar dalam sejarah ilmu pengetahuan dunia. Sehingga tidak heran jika ilmuawan modern menyebut al-Biruni sebagai professor par exellence karena beliau tampak lebih menonjol dalam banding keilmuan pada masanya. Al-Biruni terlahir menjelang terbit fajar pada 4 September 973 M di kota Kath –sekarang adalah kota Khiva– di sekitar wilayah aliran Sungai Oxus, Khwarizm (Uzbekistan).
Al-Biruni mewariskan ratusan karya ilmiah, diantaranya yang masih terekam sejarah adalah al-Asrar al-Baqiyah `an Qurun al-Khaliyah (tentang rahasia abad silam atau kesan-kesan lama peninggalan sejarah), Maqalid `Ilm al-Hayah (tentang ilmu perbintangan),Al-Jamahir fi Al-Jawahirtentang batu-batu permata; Al-Tafhim Li Awali Sina‘ati Al-Tanjim, Al-Jamahir, dan “Al-Saidalah fi Al Tibb”, tentang obat-obatan. Karya ilmiah al-Biruni tentang sejarah Islam telah diterjemahkan kedalam bahasa Inggris dengan judul “Chronology of Ancient Nation”. Masih banyak karya ilmiah al-Biruni yang diterbitkan di Eropa dan tersimpan dengan baik di Museum Escorial, Spanyol.
Pada usia 75 tahun al-Biruni wafat di Ghazna, 3 Rajab 448/13 Desember 1048. Al-Biruni wafat di usia 75 tahun tepatnya pada 13 Desember 1048 M di kota Ghazna. Untuk mengenang jasa-jasa al-Biruni dalam bidang astronomi, para astronom mengabadikan nama al-Biruni di salah satu kawah bulan.
2.  Sekilas Tentang Kitab al-Qa>nu>n al-Mas'u>di>
Al-Biruni memberi perhatian besar terhadap perkembangan ilmu astronomi. Pada tahun 1030 M, al-Biruni menulis sebuah ensiklopedi astronomi berjudul al-Qa>nu>n al-Mas'u>di>. Karya tersebut dipersembahkan secara khusus kepada Sultan Mas`ud bin Mahmud. Ia adalah seorang penguasa Gaznawi yang memerintah pada tahun 1030-1040. Al-Qa>nu>n al-Mas'u>di> merupakan karya al-Biruni paling lengkap dalam ilmu astronomi yang dijadikan buku pedoman oleh astronom selama berabad-abad.
Dari karya al-Qa>nu>n al-Mas'u>di> tersebut Sultan Mahmood Al-Ghaznawi menghadiahkan seekor gajah yang bermuatan penuh dengan perak. Namun, al-Biruni mengembalikan hadiah yang diterimanya itu ke kas negara. Sebagai bentuk penghargaan, Sultan Mahmood Al-Ghaznawi juga menjamin Biruni dengan uang pensiun yang bisa membuatnya tenang beristirahat serta terus mengembangkan ilmu pengetahuan. Sultan Mahmood Al-Ghaznawi juga mengusulkan agar al-Biruni menjadi ulama istana.
Secara singkat, al-Qa>nu>n al-Mas'u>di> merupakan ensiklopedi astronomi yang paling lengkap dan best seller pada masa Sultan Mahmood Al-Ghaznawi. Kitab tersebut berisi penjelasan matematika tentang percepatan gerak planet, perhitungan jarak antara bumi dan matahari, dan hukum gravitasi bumi.
3.  Memahami Terminologi Astronomi
Al-Biruni memperkenalkan istilah-istilah astronomi dengan menggunakan bahasa Arab. Menurut al-Biruni, sesungguhnya bola langit itu tidak ada sama sekali dan hanya bersifat imaginatif yang tidak lain karena ruang cakrawala ini amat sangat luas, sehingga bola langit itu dianggap ada, sekedar untuk memudahkan penyelidikan-penyelidikan di angkasa raya, sehingga benda-benda langit itu dapat dinyatakan lebih mudah dimana letaknya dan bagaimana hubungannya satu sama lain.
Adapun bola langit yang dianggap ada itu adalah ruangan yang maha luas yang berbentuk bola yang dapat dilihat sehari-hari tempat matahari, bulan, dan bintang-bintang bergeser setiap saat. Bintang-bintang itu terlihat seolah-olah berserak disebuah kulit bola sebelah dalam, walaupun letak sesungguhnya adalah sangat berjauhan sekali. Sebenarnya yang terlihat sehari-hari itu adalah separoh bola saja, sedangkan separoh lagi tidak dapat dilihat pada saat yang sama, karena pemandangan terhalang oleh Bumi.
Menurut al-Biruni, bumi merupakan satu titik saja dipusat bola langit dan titik pusat bola langit posisinya berimpit dengan titik pusat bumi. al-Biruni memperkenalkan beberapa istilah-istilah astronomi dalam bahasa arab antara lain:
1. سمت الراءس  atau biasa disebut dengan istilah zenith, yaitu titik perpotongan antara garis vertikal yang melalui seorang pengamat dengan bola langit di atas kaki langit.
2. سمت القدم  biasa disebut dengan istilah Nadir adalah perpotongan antara garis vertikal yang melalui seorang pengamat dengan bola langit di bawah kaki langit. Tiap tempat dibumi memiliki garis vertikal, zenith, dan nadirnya masing-masing.
3. Ufuk Hissi atau Horizon semu adalah bidang yang rata yang menyinggung bumi yang dapat kita tarik dari tempat kita berdiri (antara kaki kita dengan tanah). Bidang ini tegak lurus dengan garis vertikal.
al-Biruni juga menjelaskan bahwa yang dimaksud dengan ketinggian itu adalah sesuatu yang dihitung dari atas kepala sampai obyek yang dimaksud dan semakin menjauhi pusat bumi. Sedangkan yang dimaksud dengan kerendahan adalah sesuatu yang dihitung dari bawah kaki sampai obyek yang dimaksud.
4.  Gerak Bumi dan Tatanan Heliosentris Menurut al-Biruni
al-Qa>nu>n al-Mas'u>di> adalah sebuah kitab yang mengkaji tentang matahari sebagai pusat tata surya yang dikelilingi berbagai benda langit. al-Biruni menyusunnya sekitar tahun 1030 M. al-Biruni merupakan astronom Islam pertama yang menolak adanya teori geosentris yang dikemukakan oleh Ptolomeus, al-Biruni menganggap bahwasanya teori geosentris tidak masuk akal, sehingga al-Biruni menulis karya ini untuk mendeklarasikan teori baru tentang matahari sebagai pusat peredaran benda-benda langit.
Pada hakikatnya sebagian besar ilmuwan Timur sebelum al-Biruni masih melanjutkan pengembangan gagasan ptolomeus. Misalnya “Bumi tidak bergerak dari tempatnya, tidak pula bergerak di tempatnya”. Secara rinci dari pengamatan dan perhitungan pribadinya, al-Biruni meragukan pernyataan tersebut. al-Biruni mengemukakan konsepnya sendiri tentang kemungkinan gerak bumi. al-Biruni menyatakan secara tegas bahwa;
Ajaran bahwa bumi itu diam adalah satu diantara dasar penting astronomi, dogma para astronom Hindu, tetapi ini memberikan banyak kesukaran berat”
Membuat analisis apakah bumi bergerak dan dalam arah bagaimana bergerak atau tidak bergerak, al-Biruni mengutip pendapat astronom Hindu terkenal yaitu Brahmagupta;
Para pengikut Aryabhata berpendapat bahwa Bumi bergerak, langitlah yang diam. Orang-orang berusaha menolak dengan alasan, andaikata demikian adanya maka batu-batu dan pohon-pohon akan berlepasan dari tanah.”
Biruni menambahkan lebih lanjut;
Brahmagupta tidak setuju dengan mereka dan mengatakan bahwa itu (berlepasan), Sama sekali bukanlah akibat dari teori mereka, kiranya karena (Brahmagupta) berpikir bahwa semua benda ditarik kearah pusat bumi. Brahmagupta sendiri menulis: sebaliknya, kalau saja keadaanya demikian maka bumi tidak akan dapat mempertahankan gerakan beraturan dan gerakan semacam ini, yang terikat dalam kesesuaian penuh dengan berbagai posisi-posisi benda langit.
al-Biruni menerima sepenuhnya pendapat Brahmagupta tentang tarikan benda-benda ke pusat bumi. Semua elemen (benda) mengarah ke pusat bumi dengan kecepatan yang sama. Alasan bahwa benda yang berat jatuh lepas cepat ke bumi daripada yang ringan adalah karena adanya hambatan dari udara. Para astronom terkenal yang baru maupun yang kuno secara serius mempelajari persoalan putaran bumi tetapi sambil berusaha menolak fakta bahwa bumi itu bergerak.
Dalam al-Qa>nu>n al-Mas'u>di> al-Biruni membuktikan bahwa bentuk bumi adalah bulat, bumi berputar mengelilingi matahari dan bulan berputar berdasarkan garis edarnya mengelilingi bumi. Pembuktian-pembuktiannya ini dilakukan al-Biruni hampir enam abad mendahului pembuktian yang dilakukan oleh ilmuwan barat. al-Biruni mendahului para astronom di dunia, alam menemukan gerakan poros bumi yang berputar condong, dan gerakan peredaran bumi mengelilingi matahari dalam satu tahun. al-Biruni mengemukakan konsep kekuatan grafitasi bumi, yang merupakan satu bukti bahwa bumi berputar pada porosnya. Buktinya ada malam dan siang dan kita lihat matahari, bulan, dan bintang-bintang terbit di timur dan terbenam di barat. Benda yang ada di bumi tidak merasakan gerak rotasi tersebut, karena efek gaya gravitasi yang menarik semua benda tetap berada di permukaan bumi lebih dominan daripada efek gerak rotasi bumi tersebut.
Gravitasi adalah gaya tarik-menarik yang terjadi antara semua partikel yang mempunyai massa di alam semesta. Bumi yang memiliki massa yang sangat besar menghasilkan gaya gravitasi yang sangat besar untuk menarik benda-benda disekitarnya, termasuk makhluk hidup, dan benda benda yang ada di bumi. Gaya gravitasi ini juga menarik benda-benda yang ada diluar angkasa, seperti bulan, meteor, dan benda angkasa laiinnya, termasuk satelit buatan manusia.
Dalam kitab yang menjadi magnum opusnya, al-Biruni membuktikan bahwa bintang bergerak mengelilingi poros rasi bintang. al-Biruni menentukan letak 1024 bintang; al-Biruni meletakkan secara cermat masing-masing bintang itu pada galaksinya. al-Biruni menjelaskan secara matematis tentang gerakan planet-planet. al-Biruni menghubungkan gerakan planet-planet itu dengan gerakan bumi di sekitar matahari, dan batas akhir lingkaran bumi. al-Biruni mengukur jumlah hari dalam setahun, memperkenalkan musim-musim yang dilalui dalam setahun, pergantian musim dan al-Biruni menentukan waktu-waktu terjadinya musim ini.
5.  Analisis
Dari uraian singkat di atas, dapat dianalisis dengan menggunakan pendekatan astronomis bahwa, bumi adalah planet ketiga dari Matahari, yang mengorbit Matahari pada jarak 149 juta km. Waktu bagi Bumi untuk mengorbit Matahari adalah sekitar 365,2564 hari, sedangkan satu putaran rotasi terhadap porosnya adalah 23,9345 jam dengan sumbu putaran rotasinya membentuk terhadap sumbu putar Matahari. Bumi berbentuk pepat dengan jari-jari kutubnya 6356,8 km dan jari-jari ekuatornya 6378, 2 km. Bumi mengorbit dengan lintasan elips, sehingg jarak matahari dan bumi selau berubah. Titik terdekat dinamakan perihelion dan titik terjauhnya aphelion yang jaraknya 5 juta km.
Perihelion dicapai oleh Bumi setiap tanggal 4 Januari, sedangkan titik Aphelion dicapai setiap tanggal 5 Juli. Jika diambil dua titik tetap yang berbeda untuk menentukan lamanya periode Bumi mengelilingi Matahari, maka akan diperoleh dua macam tahun, yakni: Tahun Sideris dan Tahun Tropis. Tahun sideris adalah periode revolusi Bumi mengelilingi Matahari satu putaran elips penuh yang lamanya 365,2564 hari, sedangkan tahun tropis adalah periode revolusi Bumi mengelilingi Matahari relatif terhadap titik musim semi yang lamanya adalah 365,2422 hari. Jadi, perbedaan antara tahun sideris dan tahun tropis adalah sekitar 20m24d. Kalender Masehi yang digunakan sekarang dibuat berdasarkan tahun tropis yang dikenal dengan sistem gregorius yang mana Satu tahun rata-rata kalender surya Gregorius adalah 365, 2425 hari.
Atmosfir Bumi 78%-nya berupa nitrogen, 21% oxigen, dan 1%-nya adalah campuran gas lain. Bumi adalah satu-satunya planet yang punya makhluk hidup. Perputaran rotasi dan besarnya kandungan besi-nikel di intinya menghasilnya medan gravitasi yang besar. Bumi memiliki sebuah satelit yakni bulan. Bulan merupakan satelit alam Bumi yang berperan menjaga keseimbangan lingkungan Bumi, karena pasang surut ditentukan oleh posisi Bulan terhadap Bumi. Bulan bergerak mengelilingi bumi, dan waktu yang dibutuhkan untuk satu putaran adalah 29,5 hari.
6.     Kesimpulan
Konsep tentang bumi sebagaimana yang dituturkan al-Biruni dalam al-Qa>nu>n al-Mas'u>di> dapat memberikan kesimpulan dasar bahwa al-Biruni telah mengkaji tentang struktur dan sistem bumi. Pada awalnya al-Biruni menyimpulkan bahwa sistem geosentris dan heliosentris alam semesta dapat digunakan untuk menerangkan berbagai gejala astronomi dengan keberhasilan yang sama. Tetapi kemudian al-Biruni dengan teguh berpihak pada sudut pandang sistem heliosentris. Para astronom terkemuka seperti Hasan Ali marakhsi (abad ke 13), Abu Ali Birdjanji (abad ke 16) dan yang lainya berkali-kali menyatakan bahwa otoritas ilmiah ilmuwan besar seperti Ptolomeus, ar-Razi, Ibnu sina tidak diragukan berpihak pada faham geosentrisme dan menganggap bahwa bumi tidk bergerak, al-Biruni dengan keilmuannya telah memberanikan diri meragukan kebenaran otoritas ilmuan besar tersebut yang mengacu pada faham geosentrisme, bahkan al-Biruni semangat mengkampanyekan kebenaran ajaran heliosentrisme. *wallahu’alam!
 
7.     Daftar Pustaka
Abd Hanan. Nataresmi, Perjalanan Kosmos Memahami Alam Semseta, Surabaya: Selasar, 2009.
Bammate, Haidar,  Kontribusi Intelektual Muslim terhadap Peradaban Dunia (judul asli: Muslim Contribution to Civilization)           Jakarta: Darul Falah, 2000.
Djamaluddin, Thomas, Menjelajah Keluasan Langit Menembus kedalaman Al-Qur'an, Khazanah Intelektual, 2006.
----------------------------, Bertanya Pada Alam: 13 Worthy Facts to Know,            Bandung: Shofiemedia, 2006.
Ensiklopedi Islam, Jakarta: Ichtiar Baru Van Hoeve, 1993, hlm. 254.
Ensiklopedi Islam Indonesia, IAIN Syarif Hidayatullah: Penerbit Djambatan, 1992, hlm. 175.
Ensiklopedia Mukjizat AL-Qur’an dan Hadis, Juz 9 Kemukjizatan Alam Semseta, Sapta Santosa, 2008.
Endarto. Danang, Pengantar Kosmografi, Surakarta: UNS Press, 2006.
Nakosteen, Mehdi, Kontribusi Islam atas Dunia Intelektual Barat: Deskripsi Analisis Abad Keemasan Islam,        Surabaya: Risalah Guti, 1995.
Nyoman Suwitra, Astronomi Dasar, Malaysia: IKIPN Singaraja, tt.
Purwanto. Agus, Pengantar Kosmologi, Surabaya: ITS Press, 2009.
Radiman, Iratius, Ensiklopedi-Singkat Astronomi dan Ilmu yang Bertautan, Bandung: ITB, 1980.
Said. Hakim, al-Biruni; His Times, Life and Works, Pakistan: Hamdard Academy, 1981.
Thaha, Ahmadie, Astronomi dalam Islam, Surabaya: Bina Ilmu, 1983.
Wisesa. Hendra, Serba-Serbi Bumi, Yogyakarta: Gara Ilmu, 2010.


[1] Nama al-Biruni diperolehnya karena al-Biruni lahir dan tinggal di pinggiran kota Khawarizmi.  Bagian kota yang ditinggalinya itu khusus diperuntukkan bagi orang-orang asing. Dalam bahasa Khawarizmi orang asing disebut bi>ru>ni. Lihat Ensiklopedi Islam, Jakarta: Ichtiar Baru Van Hoeve, 1993, hlm. 254.
[2] Lihat Ensiklopedi Islam Indonesia, IAIN Syarif Hidayatullah: Penerbit Djambatan, 1992, hlm. 175