0Shares

Artikel ini ditulis untuk pengetahuan kita bersama. Bersama-samalah kita berlapang dada untuk membacanya. Bukanlah mereka yang percaya model heliosentrik ini si penyembah matahari dan pengikut tegar illuminati, dan bukanlah juga mereka mempercayai model geosentrik ini seorang yang jahil. Pokok pangkalnya, kedua-duanya adalah ilmu dan salah satunya diterima pakai. Hakikatnya pula, tiada yang bersalahan dari kitab suci Al-Quran yang suci dari segala salah dan silap. Hanya kita, sebagai manusia yang sentiasa lemah dalam mentafsir.

Geosentrik VS Heliosentrik (Gambar diambil dari: https://www.youtube.com/watch?v=FeLKl2nZ1R4)

Perkembangan Saintifik Bidang Astronomi

Perbahasan ini telah lama diketengahkan sejak zaman Greek Kuno sehinggalah permulaan Renaissance (revolusi Copernican) dan zaman Fizik moden. Nama-nama terkenal falsafah Greek Kuno seperti:

  • Pythagoras (580-500BC): Mencadangkan Matahari, Bumi, Bulan dan bintang berbentuk sfera dari pemerhatian beliau sewaktu gerhana bulan.
  • Heraclitus (540-500BC): Memperkenalkan bintang-bintang ‘dinyalakan’ setiap malam dan matahari pula ‘dinyalakan’ setiap pagi umpama lampu minyak tanah.
  • Plato (427-347BC): Mengenengahkan pembentukan geometri adalah suatu asas kepada kebenaran dan menerangkan bagaimana kosmos bergerak.
  • Aristotle (384-322BC): Mempaksikan kewujudan bumi berada di tengah cakerawala dan planet-planet dan bintang-bintang bergerak mengelilinginya secara orbit membulat.
  • Eudoxus (408-355BC): Mencatatkan dengan rapi buruj-buruj utara.
  • Hipparcus (190-120BC): Menyusun bintang kepada 6 susunan mengikut pencerahan.

 

Adalah menjadi suatu kebiasaan sejak zaman dahulu lagi manusia terima bumi sebagai tetap dan berada ditengah-tengah cakerawala. Namun sebahagian pemikir luar biasa seperti Aristarchus (280BC) yang pernah menafikannya tetapi hujahnya tidak didengari. Namun Ptolemy (100-170AD) dari Alexandria, Mesir telah memberi nafas baru kepada model cosmologi Aristotle dengan menjadikan aturannya sejajar (Bulan, Utarid, Zuhrah, Matahari, Marikh, Musytari, Zuhal dan bintang-bintang) dan orbit yang tetap. Sistem Ptolemaic ini mendominasi astronomi selama 1400 tahun lamanya.

 

Selepas terjatuhnya empayar Greek, bidang ini ditambah maju oleh peradaban Islam pada sekitar tahun 622AD selama 800 tahun lamanya. Pengembangan ilmu pengetahuan ini bertambah rancak apabila teks-teks astronomi telah diterjemahkan ke dalam bahasa Arab. Keperluan menetapkan arah kiblat juga merancakkan lagi ilmu trigonometry sfera, fungsi trigonometry, aljebra, dan jam. Tokoh-tokoh tersohor Islam seperti Al-Battani (850-929AD), Ulugh Beg (1394-1449), Al-Farghani, Al-Biruni (973-1050), Ibnu Al-Syatir (1404-1375), Ibnu Haitham dan banyak lagi telah banyak menyumbang kepada ilmu astronomi ini. Pelbagai sumbangan mereka telah dibincangkan dalam pautan dibawah ini:

Ibnu Al-Shatir dalam bidang astronomi (Gambar diambil dari: http://www.planetastronomy.com/special/2009-special/15jan09/saliba-ama09.htm)

 

Sehinggalah pada tahun 1543 apabila penerbitan ‘On The revolution of the Heavenly Spheres’ pada tahun kematian penulisnya Nicolaus Copernicus mencorakkan pemikiran Earth-Centered Universe kepada Sun-Centered Universe. Ini disebut sebagai Copernican revolusi dalam ilmu astronomi walaupun pernah dicadangkan oleh Aristarchus sebelum ini. Kemudian, muncul pula Tycho Brahe (1546-1601) yang berpegang kembali Earth-Centred universe. Pembantunya, Johannes Kepler (1571-1630) telah menjadi pengganti Tycho Brahe. Dengan ilmu matematiknya yang jitu dan tepat, beliau dapat mengira pergerakan orbit untuk setiap planet dan beliau dapati orbit untuk setiap planet berbentuk membujur. Tiga hukum Kepler untuk pergerakan planet telah diterima pakai termasuk Galileo Galilei (1564-1642), Isaac Newton (1642-1727) dan sehingga sekarang. Tiga hukum Kepler menyatakan:

  • Pertama: Orbit setiap planet adalah membujur, dimana matahari adalah diantara dua titik fokusnya.
  • Kedua: Garisan yang menghubungkan planet dan matahari ‘menggores’ keluasan pada kadar yang sama ketika mana planet bergerak pada orbitnya.
  • Ketiga: Kuasa dua tempoh revolusi planet bersamaan dengan kuasa tiga paksi semi-major sesebuah orbit.

Hukum Kepler (Gambar diambil dari: http://thesimplephysicist.com/?p=216)

Dengan terbitnya ketiga-tiga Hukum Kepler ini, kita boleh lihat bermacam-macam aspek pada pergerakan setiap planet. Pertamanya, oleh kerana orbit yang membujur ini, jarak antara matahari dan planet-planet lain (begitu juga bulan dan bumi) sentiasa berubah. Ada kalanya, planet berada berdekatan dan ada kalanya berjauhan. Kedua, NASA menggunakan hukum ini untuk meramalkan kedudukan satelit pada setiap masa. Ia juga menunjukkan planet akan bergerak lebih laju apabila berdekatan matahari dan paling perlahan ketika mana jaraknya jauh dari matahari. Ketiga, tempoh masa orbit untuk setiap planet mengelilingi matahari menaik secara drastik dengan jejari orbitnya.

 

Galileo terkenal dengan teleskopnya, namun Issac Newton berjaya merungkaikan permasalahan abad ke-17 , iaitu bagaimana planet mampu bergerak dalam suatu orbit yang kukuh walaupun pada jarak yang sangat jauh tanpa berlanggar. Pada tahun 1687, Newton menerbitkan definasi graviti dalam matematik dalam Philosophiae Naturalis: Principia Mathematica. Dengan teorinya, penarikan graviti ini mampu memperjelaskan lagi ketiga-tiga Hukum Kepler tersebut dengan jayanya. Hukum Newton juga ada tiga:

  • Pertama: Suatu objek akan kekal rehat atau bergerak sekiranya tiada sebarang daya luar yang ‘mengganggunya’.
  • Kedua: Daya yang dikenakan keatas objek berkadar terus dengan pecutan.
  • Ketiga: Setiap tindakan daya keatas suatu objek, terdapat tindak balas yang sama tetapi bertentangan.

Ketiga-tiga hukum ini ada diperjelaskan dibahagian pembentukan orbit dibahagian seterusnya.

 

Penghujahan Teori Geosentrik dan Heliosentrik

Berikut adalah penyataan umum teori geosentrik dan teori heliosentrik:

  • Teori geosentrik digambarkan sebagai bumi menjadi pusat sistem solar manakala teori heliosentrik menerangkan matahari sebagai berada di tengah-tengah.
  • Teori geosentrik mencadangkan semua objek termasuk bulan, matahari, bintang orbit mengelilingi bumi manakala teori heliosentrik mencadangkan semua objek lain yang termasuk Bumi, bulan, dan bintang-bintang bergerak mengelilingi matahari.
  • Mengikut teori geosentrik, bintang berputar mengelilingi bumi manakala menurut teori heliosentrik, bumi berputar pada paksinya yang memberikan gambaran bahawa bintang bergerak.
  • Teori geosentrik menyatakan bahawa orbit pergerakan cakerawala berbentuk bulat manakala teori heliosentrik menyatakan bahawa orbit pergerakannya berbentuk elips (membujur).

 

Diantara hujah-hujah kedua-dua teori tersebut berdasarkan pemerhatian ke angkasa dapat disimpulkan dalam senarai berikut yang telah diambil dari Scott Hildreth dari Chabot College Astronomy, Hayward, California, US.

 

Pemerhatian: Terbitnya matahari di timur dan tenggelamnya di barat.
Pendapat Geosentrik:
Langit adalah sfera yang tetap dan berputar diatas Bumi. Pemerhati model ini merasakan langit yang berputar dan bumi akan berada tetap (tanpa berputar).
Pendapat Heliosentrik:
Bumi berputar pada paksinya.

 

Pemerhatian: Langit seolah-olah berputar mengelilingi Polaris (Bintang Utara)
Pendapat Geosentrik:
Polaris adalah “istimewa” – ia seolah-olah tidak bergerak, dan oleh itu berbeza daripada bintang-bintang lain.
Pendapat Heliosentrik:
Titik paksi putaran bumi ke arah bintang Utara, jadi ketika itu kelihatan bintang itu tidak bergerak.

 

Pemerhatian: Planet-planet menunjukkan gerakan songsang (retrograde motion), dimana kadang-kadang planet tersebut untuk bergerak ke belakang di langit.
Pendapat Geosentrik:
Teori geosentrik Greek, planet-planet telah membayangkan untuk mengorbit di laluan bulat mengelilingi Bumi, dan kemudian pada gelung bulat yang lebih kecil (epicycles) yang bergerak di atas bulatan yang lebih besar.
Pendapat Heliosentrik:
Planet seperti Marikh, Musytari dan Zuhal menunjukkan gerakan songsang dimana Bumi, dalam orbitnya yang lebih kecil dan lebih cepat mengelilingi Matahari, mengejar planet-planet tersebut dan kemudian melepasi planet-planet tersebut yang lebih perlahan.

 

Pemerhatian: Kedudukan bintang-bintang tidak beralih kedudukannya (Parallax).
Pendapat Geosentrik:
Kesemuanya mengelilingi bumi dan tiada parallax kerana bumi tidak bergerak.
Pendapat Heliosentrik:
Jika bumi bergerak mengelilingi matahari, kita harus melihat perbezaan kecil dalam kedudukan bintang dari satu sisi orbit. Ini tidak kelihatan sehinggalah pada tahun 1838. Oleh kerana kedudukan bintang-bintang begitu jauh – yang merangkumi 186,000 batu – tidak cukup untuk mewujudkan sudut yang mampu dikesan oleh teleskop kecil.

Pemerhatian: Zuhrah menunjukkan fasa dan saiz yang berbeza.
Pendapat Geosentrik:
Tidak dapat dijelaskan secara terperinci.
Pendapat Heliosentrik:
Zuhrah mengorbit Matahari, dan pada masa itu Zuhrah dilihat sangat dekat dengan matahari disisi belakang orbitnya. Ianya kelihatan fasa penuh tetapi sangat kecil.

 

Pemerhatian: Musytari menunjukkan 4 bulannya yang kekal mengorbitnya ketika planet itu bergerak.
Pendapat Geosentrik:
Tidak dapat dijelaskan secara terperinci kerana terbukti keempat-empat bulan tersebut mengelilingi Musytari. Ini membuktikan bukan semua objek mengelilingi bumi.
Pendapat Heliosentrik:
Ini adalah satu pemerhatian paling penting dimana ianya bukan sahaja menyangkalkan fakta ‘geocentrism’, tetapi juga mengisyaratkan bahawa bumi BOLEH bergerak dalam orbit mengelilingi Matahari dan juga bulan mengorbit bumi.

Teori Matematik dan pembentukan orbit

Hukum Penarikan Graviti Newton dalam bentuk matematik adalah:
F= G(m1xm2)/r^2.

F adalah daya graviti, G pemalar universal  untuk tarikan graviti, m1 dan m2 adalah jisim sesuatu objek manakala r adalah jarak antara objek tersebut. Dengan formula tersebut, kita boleh mengira tarikan graviti bumi dengan tepat. Sebagai contoh apabila m2=1kg, m1 (jisim bumi)=5.97×10^24kg, r (jarak ke pertengahan bumi)=6378100m, G=6.67×10^-11 NM^2/kg^2 kita akan dapati F=9.79N iaitu bersamaan dengan penarikan graviti bumi!! Lagi jauh jaraknya dengan bumi, lagi kurang daya tarikan graviti sebanyak kuasa dua dalam kadaran songsang.

 

Pembentukkan orbit ini dipelajari dalam suatu subjek yang dikelani sebagai ‘Orbital Mechanics’. Selain hukum graviti, centripetal force, prinsip kebadian tenaga dan keabadian momentum juga diambil kira untuk menyelesaikan permasalahan orbital mechanics ini. Namun begitu, terdapat orbital pertubations yang menganggu nominal orbit tersebut seperti kehadiran objek ketiga (seperti bulan), bentuk bumi yang spheroid (Ketidak seragaman jisim), radiasi solar dan lain-lain lagi. Oleh itu, persamaan matematik untuk orbital mechanics ini bukanlah suatu yang ringkas kerana banyak faktor-faktor yang perlu diambil kira. Jika kita mahu belajar asasnya, boleh klik disini.

 

Penarikan graviti Bumi pada Bulan adalah sama dengan penarikan graviti Bulan pada Bumi. Topik ini banyak diperjelaskan dalam topik permasalahan gerakan dua objek yang berputar. Ketika suatu objek berada dalam suatu orbit mengelilingi suatu objek yang lain dan lebih besar jisimnya, ianya akan cenderung jatuh pada objek yang lebih besar jisimnya itu. Objek tersebut mengalami pecutan graviti yang seragam kearah objek yang lebih besar itu lalu memesongkan trajektorinya yang sepatutnya satu garisan yang lurus kepada garisan yang melengkung. Arah pergerakan dan juga arah pecutannya akan berubah dengan seragam lalu menghasilkan pergerakan yang melengkung. Inilah bagaimana pembentukan suatu orbit.

 

Dalam sistem suatu orbit oleh dua objek, objek yang lebih kecil bukanlah semestinya ia mengorbit objek yang lebih besar darinya. Tetapi, keduanya berputar mengelilingi perhubungan tengah jumlah sesuatu jisim. Ini disebut ‘common centre of mass’. Objek-objek dilangit kesemuanya berputar, dan diabadikan dalam hukum keabadian momentum sudut (angular momentum). Momentum sudut ini adalah ukuran tenaga putaran dan bergantung kepada pengagihan jisim dalam objek dan kelajuan ianya berputar. Momentum sudut oleh objek yang berputar ini adalah tetap, jadi sekiranya graviti menyebabkan objek itu menguncup, kadar putarannya akan ditingkatkan lalu membentuk semula pengagihan jisimnya.

 

Bagi pendukung teori bumi mendatar, adalah agak sukar dan mustahil untuk menerbitkan jujukan matematik bagi pergerakan matahari dan bulan. Ini adalah kerana pengaruh graviti tidak diambil kira. Cuba kita lihat beberapa cara pergerakan orbit matahari dan bulan mereka dibawah:

 

 

 

 

 

 

 

Pergerakan orbit matahari dan bulan bagi pendukung bumi mendatar (Gambar diambil dari: http://www.atlanteanconspiracy.com/2015/08/200-proofs-earth-is-not-spinning-ball.html dan https://www.listland.com/10-things-know-flat-earth-society/)

 

Kita dapat perhatikan beberapa perkara diantaranya, pergerakan matahari dan bulan berbentuk membulat (gambarajah pertama) dan membujur (pada gambarajah kedua). Permasalahan yang timbul bagi pergerakan yang membulat ialah mana mungkin jisim yang berbeza antara bulan dan matahari membolehkan keduanya mengekalkan jarak yang sama antara keduanya. Orbit yang membulat memerlukan pecutan centrifugal yang sama dengan pecutan graviti. Maka apabila, pengaruh graviti tidak diambil kira maka tiada pecutan centrifugal! Ini adalah mustahil sama sekali. Cuba kita bergerak membulat, pasti ada rasa tolakan bukan? Tambahan pula, apabila matahari dan bulan mengorbit bumi pada satu satah dan sebegitu hampir, tidakkah akan cair kedua-duanya bumi dan bulan serta ais antartika? Gambarajah yang kedua menimbulkan beberapa kemusykilan antaranya:

  1. Pembentukkan fasa-fasa bulan yang bagaimana ianya berlaku?
  2. Persilangan orbit yang sedemikian rupa, adakah matahari dan bulan pernah atau akan berlanggar?
  3. Jarak yang sama, maka adakah tidak cair kedua-duanya?
  4. Bagaimana gerhana boleh berlaku terutamanya gerhana matahari?
  5. Tempoh masa kedua-dua orbit adalah sama? Bagaimana mungkin?

 

Sebagai kesimpulannya, kedua-dua pendapat geosentrik dan heliosentrik ada hujah mereka masing-masing. Namun begitu, penghujahan yang mana boleh diterima pakai adalah bergantung kepada lojik akal untuk mentakwilkan beberapa fenomena-fenomena yang berlaku dan boleh dilihat dengan kaca mata kita di muka bumi ini. Adakah teori Sains menyangkal agama? Tidak sama sekali. Ianya adalah keupayaan ahli pentafsir pada ketika itu dimana sama ada mereka kekurangan pengetahuan dalam sesuatu bidang dan alat pencerapan. Kejadian atau fenomena yang berlaku secara normal ini, boleh ditakwilkan di dalam Sains, manakala peristiwa yang abnormal seperti mukjizat, karamah dan lain-lain lagi adalah di luar keupayaan Sains.

WAllahua’lam.

Rujukan:

  • Martin Rees (2005). Universe. Dorling Kindersley Ltd. London, UK.
  • Isaac McPhee (2011). The Bedside Book of Physics . Quid Publishing, England.
  • Bill Gunston (2004). The Cambridge Aerospace Dictionary. Cambridge University Press, US.

Rujukan Tambahan: