Pengenalan
Bagi ramai orang, artifak kejuruteraan terakacipta
daripada sains gunaan iaitu sebagai hanya kegunaan hukum-hukum sains sahaja
untuk mencapai tujuan praktik tanpa mempunyai asas ilmu tersendiri yang
merdeka. Ilmu kejuruteraan dan teknologi yang termasuk juga rekacipta,
seolah-olah dianggap sebagai ilmu yang lebih rendah martabatnya daripada ilmu
sains kerana hanya merupakan kegunaan praktik ilmu sains (Critchley 1988). Ini
merupakan suatu kesimpulan mudah yang tidak mengambil kira sifat tabii
kejuruteranan dan teknologi yang amat berbeza dengan sifat tabii sains.
Kefahaman ini merupakan salah faham beberapa ahli sejarah teknologi pada tahun-tahun
50-an dan 60-an yang menganalisis peranan makmal industri menghasilkan produk
teknologi sejak tahun-tahun 20-an dan selepas Perang Dunia Kedua. Malah
kefahaman mendalam tentang hukum-hukum sains tidak mungkin menghasilkan
rekacipta artifak kejuruteraan secara langsung kerana kefahaman itu hanya
merupakan sebahagian daripada unsur-unsur penting tetapi tidak semestinya perlu
dalam proses penciptaan yang menghasilkan artifak kejuruteraan atau teknologi.
Pengamal kejuruteraan yang berpengalaman tahu bahawa kejuruteraan merupakan
ilmu yang bebeza dengan ilmu sains. Malah banyak kajian beberapa dekad terakhir
abad ke-20 telah mengesahkan bahawa ilmu teknologi dan kejuruteraan merupakan
ilmu-ilmu yang berdiri sendiri dan asing daripada ilmu sains walaupun ilmu itu
juga mengandungi komponen ilmu sains yang penting (Vincenti 1990). Kaedah
kejuruteraan yang menghasilkan ilmu ini juga mempunyai kesamaan dengan kaedah
sains akan tetapi juga mempunyai ciri yang berlainan daripada kaedah sains dan
perbezaan itu menyerlahkan kaedah itu sebagai kaedah kejuruteraan yang merdeka.
Sebelum kaedah kejuruteraan yang termasuk juga kaedah rekacipta difahami,
kefahaman tentang kejuruteraan itu perlulah dibincangkan dahulu. Pendekatan
sejarah digunakan untuk menjelaskan kesan sosio-budaya dan agama atau
kepercayaan tempatan terhadap perkembangan ilmu kejuruteraan dan jenis artifak
teknologi khusus yang terekacipta sepanjang zaman.
Ilmu Kejuruteraan dan Teknologi Purba: Mesir, Yunani
& Bizantium
Istilah jurutera yang diterjemah daripada perkataan
Inggeris engineer merupakan istilah baru yang hanya berusia kira-kira 250
tahun. Profesion jurutera purba telah bermula lebih awal lagi iaitu lebih dari
4,500 tahun dahulu apabila pembinaan pengairan, makam diraja dan kuil pada
zaman purba mencapai peringkat terlalu besar yang memerlukan seorang tukang
mahir untuk mereka-bentuk, merancang dan mengurus pembinaan bangunan-bangunan
itu. Catatan tentang pembina dan jurutera terawal Imhotep, pembina piramid
Fir’aun Netjerikhet daripada Dinasti Ketiga di Saqqara, Mesir pada tahun 2603
SEB yang merupakan makam Fir’aun itu (De Camp 1963), yang terukir pada dinding
dalam makam yang lain pula, hanya menunjukkan amalan praktik pembinaan piramid
seperti mengangkut blok batu dari Asyut di atas tongkang yang mudek sungai Nil,
menarik batu dari dermaga ke tapak piramid di atas tanah yang dilumuri pelincir
tanpa menggunakan roda, dan mengangkat blok batu itu ke atas piramid melalui
satah condong tanah tanpa menggunakan kapi. Piramid, artifak teknologi yang
direkacipta sebagai makam diraja yang “kebal” terhadap penyamun kubur merupakan
kesan sosio-budaya dan agama Mesir yang mementingkan kehidupan selepas mati
terhadap artifak khusus. Rahsia ilmu seni bina dan kejuruteraan purba Mesir ini
terus diwarisi oleh ahli seni bina dan jurutera Parsi, Yunani, Rom dan Islam
selepas kerajaan-kerajaan Parsi, Yunani, Rom dan Islam sileh berganti menakluki
Mesir (De Camp 1963). Artifak teknologi khusus yang direkacipta mungkin berbeza
mengikut sosio-budaya dan agama masing-masing akan tetapi masalah kejuruteraan
yang dihadapi masih sama walaupun berbagai-bagai cara digunakan bagi mengatasi
masalah-masalah itu.
Satu lagi arus ilmu kejuruteraan penting bukan seni
bina itu ialah ilmu mekanik yang pertama kali dicatat di dalam buku-buku
kejuruteraan mekanik terawal seperti Mechanica karya Straton di Athens, Greece
pada kira-kira 300 SEB, Mechanicha karya Philon dan Pneumatica karya Hero dari
Iskandariah, Mesir pada 300 SEB dan Belopoietica dan Mechanica karya Ktesibios
di Iskandariah, Mesir pada 230 SEB kira-kira 2 millenium kemudian (De Camp
1963), yang menumpu kepada kajian praktik bukan seni bina tentang alat mekanik
berasaskan kuasa hidraulik dan pneumatik seperti pam air, pengangkat hidraulik,
jam air, turbin stim, aeolipile dan organ pneumatik. Hero (300 SEB) dalam
karyanya itu menunjukkan bahawa berbagai-bagai kesan praktik boleh dihasilkan
daripada air dan angin dengan mengolah konfigurasi atau reka bentuk alat. Ini
merupakan perbincangan mudah pertama tentang rekacipta dan reka bentuk artifak
teknologi dan kesannya terhadap fungsi alat-alat itu. Kecenderungan
menghasilkan artifak teknologi hidraulik berasaskan air dipengaruhi oleh
kedudukan Iskandariah dan Bizantium di tepi pantai dan keperluan air bagi
tanaman di lembah Sungai Nil. Artifak khusus seperti jam air, mesin layan diri
bagi mendapat air suci dan organ pneumatik diperlukan dalam berbagai-bagai
upacara agama Yunani Helenestik yang banyak itu. Perkataan teknologi itu
sendiri berasal daripada perkataan Yunani, techne yang bermaksud membuat
sesuatu benda atau bertukang dan sering dihubungkan dengan seni. Malah
teknologi asalnya juga bermakna pertukangan dan seni.
Kira-kira hampir menjelang millenium terdahulu pada
zaman Rom, kedua-dua cabang ilmu seni bina dan ilmu mekanik Mesir-Yunani itu
dicantum oleh Marcus Vitruvius Pollio di dalam karyanya De Architectura pada 27
SEB dalam bahasa Latin (Pollio 27 SEBa) yang banyak mempengaruhi ahli seni bina
dan jurutera di Asia Barat dan Eropah hingga ke zaman Renaissance. Ahli seni
bina dan jurutera Yunani digelar Arkitekton atau dalam bahasa Latin,
Architectus. Pollio yang lebih dikenali sebagai Vitruvius, telah pertama kali
mencadangkan dalam bukunya ini bahawa seni bina dan kejuruteraan yang tercantum
ini mempunyai dua bahagian iaitu bahagian teori dan bahagian teknik atau
praksis manakala pertukangan pula hanya mempunyai bahagian teknik atau praksis
sahaja (Pollio 27SEB a,b). Inilah yang membezakan seni bina dan kejuruteraan
daripada pertukangan. Bahagian teori yang dimaksudkan di sini ialah ilmu
rekacipta dan reka bentuk artifak seni bina dan kejuruteraan.
Mengikut teori seni bina dan kejuruteraan Vitruvius
itu, reka bentuk bangunan atau artifak kejuruteraan itu terdiri daripada
kepadanan atau kecocokan (ordinatio (Latin) atau taxis (Greek)) iaitu
penskalaan saiz setiap bahagian terhadap keseluruhan artifak secocok dengan
tujuan setiap bahagian yang melibatkan dimensi; gubahan (dispositio (Latin)
atau diathesis (Greek)) iaitu susunan betul semua komponen atau bahagian artifak
itu dalam rekacipta dan reka bentuk yang melibatkan perkadaran, keseragaman dan
ketekalan; dan ekonomi (aeconomia (Latin dan Greek)) iaitu kesesuaian artifak
itu dengan kebolehdapatan dan kos bahan bekalan, kualiti artifak yang
dikehendaki dan harga artifak yang dirundingkan (Pollio 27 SEBa,b). Bagi
menghasilkan reka bentuk artifak itu yang kuat (firmitas (Latin)) , boleh
digunakan dan berfungsi seperti yang direka bentuk (utilitas (Latin)) dan indah
dan anggun (venustas (Latin)), gubahan (dispositio) perlu menggunakan
perkadaran Tuhan seperti kadar unggul atau keratan emas, kadar harmoni musik
dan kadar antara anggota tubuh manusia, dan hukum simetri tubuh manusia (Pollio
27 SEBa,b). Mesin pula adalah gabungan banyak roda yang menggerakkan beban yang
berat melalui gerakan membulat roda-roda itu seperti gerakan cakerawala dalam
alam tabii (Pollio 27 SEB c,d). Jelas di sini bahawa mengikut Vitruvius, reka
bentuk bangunan atau rekacipta artifak kejuruteraan hendaklah meniru ciptaan
Tuhan melalui penggunaan perkadaran Tuhan bagi menjamin kekuatan, kebolehgunaan
dan keindahan reka bentuk itu. Perkadaran Tuhan itu yang wujud di dalam
kedua-dua alam besar (makrokosmos) dan alam kecil (mikrokosmos) boleh
diperolehi dengan mudah di dalam mikrokosmos seperti tubuh manusia itu.
Pengaruh Pythagoras amat jelas dalam penggunaan kadar unggul dan kadar harmonik
dan pengaruh al-Kimiya Mesir dan Hermes Greek dalam penggunaan tubuh manusia
sebagai mikrokosmos bagi mencerminkan makrokosmos itu. Hukum mekanik yang
menentukan gerakan mesin juga ditiru daripada gerakan dalam alam tabii yang
dicipta oleh Tuhan (Pollio 27SEBc,d). Pada akhir bukunya itu juga, Vitruvius
mendapati sesetengah mesin yang berjaya dijalankan pada skala model kecil,
gagal berfungsi pula pada skala penuh seperti enjin perang pemusnah bandar
(helepolis) di bandar Rhodes yang gagal walaupun berasaskan model kecil yang
terbukti berjaya (Pollio 27SEBe,f). Masalah peningkatan skala sebarang reka
cipta ini merupakan satu masalah berterusan di dalam ilmu kejuruteraan.
Ilmu Kejuruteraan dan Teknologi Melayu & Islam
Di alam Melayu, artifak teknologi asli Melayu hanya
ditemui selepas abad ke-2 EB. Antara artifak teknologi yang dihasilkan oleh
orang Melayu yang berkait rapat dengan budaya pedagang, pelaut dan nelayan
Melayu itu ialah jong dan perahu. Bukti terawal kewujudan jong itu di Alam
Melayu ialah pada tinggalan perahu Pontian (Evans 1927, Gibson-Hill 1952) yang
wujud pada abad ke-3 EB dan beberapa ukiran jong di Borobodor yang dipercayaai
dibina pada abad ke-8 EB (Wan Ramli 1993). Tukang merupakan nama ahli teknologi
Melayu tradisional yang sering digabungkan dengan kemahiran tertentu manakala
pandai pula merupakan nama ahli teknologi Melayu khas yang mahir dalam
pertukangan besi dan keris. Tukang yang mahir merekacipta dan membina perahu di
Terengganu digelar tukang timbal kerana beliau memasang atau “menimbal”
kedua-dua dinding jong atau perahu di atas lunas dan linggi dahulu sebelum
memasang kun atau rangka perahu atau jong itu supaya perahu atau jong itu akan
terapung tegak dan seimbang, tidak berat sebelah atau tidak tumbang dan tidak
tenggelam apabila dilancarkan ke dalam air (Pisol 2003). Penimbalan juga
mepengaruhi bentuk perut perahu dan kelajuan pelayaran perahu. Selain itu,
tukang timbal menggunakan nisbah mudah yang diwarisi turun-temurun bagi
menentukan sudut condong linggi setiap jenis dan saiz perahu (Pisol 2003).
Semua ilmu itu berasaskan heuristik dan petua yang dipelajari melalui guru atau
melalui pengalaman yang lama. Ilmu kejuruteraan Melayu asli bersifat teori yang
bertulis masih belum dapat dikesan lagi kerana ilmu pertukangan Melayu itu
diwarisi daripada guru kepada murid turun temurun melaui mulut.
Lantaran Empayar Islam telah menguasai kawasan yang
sama dengan kawasan pantai dan padang pasir kering kontang helenistik-rom dan
harus menyelesaikan masalah kekurangan air yang sama, ilmu mekanik Hero di
dalam Mechanica itu diterjemah ke dalam bahasa Arab oleh Qusta bin Lugqa seawal
abad ke-9 EB dan digunakan untuk membina berbagai-bagai alat pengangkat air,
jam air dan pam air di seluruh Empayar Islam. Karya inilah dan perintah
Sultanlah yang mengilhamkan pula Banu Musa bin Shakir (dalam Kitab al-Hiyal,
Buku Peranti Mekanik pada abad ke10 EB) dan Ibn Razzaz al-Jazari (dalam
Al-Jami’ Bayn al-‘Ilm wa al-‘Amal al-Nafi’ fi Sina’at al-Hiyal, Himpunan Ilmu
dan Amalan Bermanfaat Seni Mekanik dan Kitab fi Ma’rifat al-Hiyal
al-Handasiyya, Buku Pengetahuan Tentang Peranti Mekanik pada abad ke-13 EB)
untuk mengungkapkan teori mesin yang bergerak sendiri atau automaton di dalam
berbagai-bagai jenis peranti automaton yang menggunakan mesin tersorok (Banu
Musa bin Shakir 860, Ibn Razzaz Al-Jazari 1206EB, Al-Hassan, 1986, Nasr 1976),
jam air yang menggunakan kawalan suap balik (Ibn Razzaz Al-Jazari 1206EB,
Al-Hassan, 1986) dan pam air piston dua omboh berlawanan yang pertama kali
menggunakan engkol ketika menukar gerakan putaran kepada gerakan salingan.
Penciptaan artifak khusus berupa jam lebih jitu itu yang menggunakan kawalan
suap balik pertama amat diperlukan bagi amalan solat dalam agama Islam.
Automaton dan jam air itu bergerak sendiri di dalam mikrokosmos mengikut kadar
laju yang ditentukan penciptanya, seolah-olah seperti cakerawala-cakerawala
yang bergerak di dalam makrokosmos di langit pada kadar laju yang telah ditentukan
oleh Tuhan. Automaton penuang minuman yang dihasilkan oleh al-Jazari dengan
menggunakan gear, kapi dan kuasa air merupakan contoh pertama robot dalam
sejarah kejuruteraan sibernetik. Teknologi yang dihasilkan pada Zaman Islam
digelar sina’ah yang masih bermaksud pertukangan dan seni. Beberapa ciri
penting reka cipta Banu Musa dan al-Jazari ialah keindahan dan kenggunan;
kemanfaatan dan praksis, dan pengendalian berterusan seperti automaton. Mesin
bukan hanya dapat memberi manfaat kepada rakyat dan amat praktikal akan tetapi
juga suatu karya seni halus dan suatu automaton yang menghiburkan. Walaupun
pada awalnya ilmu mekanik itu merupakan warisan helenistik-rom akan tetapi
kedua-dua Banu Musa dan al-Jazari mereka cipta mesin yang asli seperti reka cipta
engkol bagi penukaran gerakan putaran kepada gerakan ulang alik dan sistem
kawalan suap balik di dalam jam air.
Teknologi Kimia & Al-Kimiya
Satu lagi ilmu yang banyak menerima sumbangan ahli
sains dan teknologi Islam dan yang akhirnya menjadi industri besar kimia moden
ialah al-kimiya. Ilmu al-kimiya jugalah yang melahirkan teknologi kimia dan
kejuruteraan kimia moden. Perkataan kimia dalam Bahasa Melayu dan perkataan
Chemistry dalam Bahasa Inggeris berasal daripada al-kimiya dalam Bahasa Arab.
Perkataan Arab ini pula dikatakan berasal daripada perkataan chemiya dalam
Bahasa Greek-Helenistik. Mahdihassan berpendapat bahawa al-kimiya berasal
daripada perkataan Cina, Chin-Ia (Nasr, 1976), manakala Needham pula
berpendapat bahawa perkataan itu berasal daripada kim dalam Bahasa Cina dialek
Guangdong yang bermaksud penukaran seperti dalam ungkapan lien kim shok tentang
penukaran logam murah kepada emas (Needham, 1986). Ilmu al-kimiya ini dikatakan
dimulakan oleh tamadun Cina dan Greek-Helenistik purba yang kemudiannya
diwarisi dan dikayakan dengan berbagai-bagai sumbangan oleh tamadun Islam. Ilmu
ini bermula dalam tamadun Islam sebagai ilmu yang mempunyai dua dimensi iaitu
al-kimiya zahir dan al-kimiya batin seperti yang dipelopori oleh Jabir bin
Hayyan pada abad kelapan/kesembilan EB. Al-kimiya yang dipelopori Jabir selain
daripada merupakan cara membuat berbagai-bagai bahan kimia, merupakan juga satu
usaha menukar timah hitam kepada emas dengan perantaraan batu failasuf atau
al-iksr. Lebih daripada seabad kemudian iaitu pada abad kesembilan/kesepuluh
EB, al-Razi telah menolak dimensi batin ini dan menumpukan perhatiannya kepada
aspek zahir sahaja. Di sinilah mulanya kimia moden. Teknologi kimia merupakan
satu bidang teknologi yang kini amat penting dengan berbagai-bagai penggunaan
dalam kehidupan manusia moden. Teknologi boleh ditakrifkan sebagai bahan atau
alat hasil teknologi itu atau penukaran bahan asli atau bahan buatan kepada
bahan atau alat yang berguna (lihat Wan Ramli bin Wan Daud, 1990). Teknologi kimia
pula merupakan bahan-bahan kimia yang dihasilkan untuk kegunaan manusia ataupun
teknik atau proses pembuatan bahan-bahan kimia ini.
Sumbangan besar tamadun Islam dalam bidang teknologi
kimia ialah antara lain proses penyulingan (taqtir atau tas`id), peralatan
teknologi kimia dari bikar hingga ke penyuling (qar` dan al-ambiq); dan kaedah
menghasilkan minyak pati (`itr), naft atau naftah (petroleum), al-kuhul
(alkohol), asid galian seperti asid nitrik, sulfurik (ruh al-saj) dan
hidroklorik; dan al-qali (alkali) melalui antara lain proses penyulingan ini.
Para ahli teknologi kimia Islam juga telah mencipta proses pembuatan sabun
keras, memperbaiki proses pembuatan kaca, dan licauan untuk tembikar serta
mencipta ubat bedil atau barud. Ahli al-kimiya Islam seperti Jabir dan al-Razi
dalam penulisan mereka telah mengetahui bahawa pembuatan bahan kimia berlaku
melalui proses-proses kimia seperti penyulingan, penyejatan, pengeringan,
penurasan, penghabluran, pemejalwapan dan sebagainya (al-Hassan dan Hill 1986
dan Nasr 1976). Konsep perubahan kimia melalui beberapa peringkat proses ini
merupakan satu konsep kejuruteraan kimia yang penting iaitu konsep kendalian
unit. Konsep ini akan dihidupkan semula oleh perintis kejuruteraan kimia moden,
G. E. Davis di England hampir seribu tahun kemudian.
Walau pun ada laporan bahawa terdapat ahli kimia
Helenistik di Iskandariah seperti Pliny (abad pertama Masehi), yang tahu
tentang penyulingan akan tetapi penggunaannya dalam kimia Helenistik amat
terhad sekali seperti yang jelas diketahui tentang kimia di zaman Helenistik
itu (Davies dalam Furter, 1980). Al-Kindi dalam bukunya Kitab Kimiya al-`Itr wa
al-Tas’idat (Buku tentang Kimia Minyak Pati dan Pemejalwapan (Penyulingan))
yang diterbitkan pada abad kesembilan Masehi telah memperihalkan beberapa jenis
penyuling (al-Hassan dan Hill, 1986). Penyuling-penyuling ini dipanaskan oleh
rendaman air ataupun oleh api, dan cecair yang meruwap disejuk dan diwapcairkan
di permukaan kepala penyuling dan tiub panjang dengan pemindahan haba ke udara
sekeliling. Ahli kimia Islam juga telah mencipta penyuling jenis retort.
Walaupun ketiga-tiga jenis penyuling ini, tidak menunjukkan penyejukan sulingan
dengan air akan tetapi penyejuk air sejenis penyuling yang moden masih digelar
kepala orang Moor (Muslim di Maghrib). Paradoks ini hanya boleh dijelaskan
dengan menganggap penyejukan sulingan dengan air merupakan perkembangan akhir
penyuling dari tamadun Islam. al-Hassan seorang ahli sejarah teknologi Islam
telah mencadangkan bahawa penyulingan merupakan sumbangan ahli teknologi Islam
yang amat penting kepada perkembangan teknologi kimia moden (al-Hassan dan
Hill, 1986).
Melalui penyulinglah, ahli kimia Islam telah berjaya
mengasingkan al-’atr atau minyak pati daripada bunga dan tumbuhan seperti yang
diperihalkan oleh al-Kindi dalam bukunya itu. Al-’atr merupakan bahan yang
digemari oleh Rasulullah s.a.w. dan disunatkan memakainya ketika hendak
menunaikan solat. Oleh itu, industri minyak pati tumbuh menjadi satu industri
yang tidak ada tolok bandingnya sebelum atau selepas itu. Pusat industri ini
ialah Damshik dan minyak pati dan air mawar diekspot hingga ke India dan Cina.
Al-Dimashki telah menulis Kitab Nukhbat al-Dahr pada abad seterusnya tentang
industri ini di Damshik (al-Hassan dan Hill 1986).
Ahli teknologi kimia Islam telah buat pertama kalinya
menggunakan penyuling untuk memisahkan minyak mentah dari Baku kepada naft
putih (pecahan ringan) dan naft hitam (pecahan berat). Warisan ini jelas
diungkapkan dalam istilah Inggeris naphtha yang masih digunakan secara meluas
untuk pecahan minyak yang mengandungi rantai lurus C6 yang juga merupakan
ramuan terpenting untuk minyak petrol yang digunakan dalam enjin kebakaran
dalaman kereta. Al-Razi telah memperihalkan penyulingan minyak mentah dalam
Kitab Sirr al-Asrar (al-Hassan dan Hill, 1986). Industri minyak ini berkembang
di Baku, Mosul, Sinai dan Khuzistan, dan daerah-daerah ini masih menghasilkan
minyak mentah hinggalah ke hari ini. Sifat minyak naft sebagai pelarut dan
sebagai bahan yang mudah terbakar telah dicerap dan digunakan oleh ahli
teknologi kimia Islam.
Ilmu Kejuruteraan & Seni Bina Pasca Vitruvius
Pada abad ke 16 EB, mi’mar Sinan, seorang ahli seni
bina dan jurutera Islam agung, meneruskan tradisi seni bina dan kejuruteraan
Yunani-Rom yang terwujud di dalam Gereja/Mesjid Hagia Sophia itu dengan
menyumbang inovasinya sendiri dalam pembinaan mesjid dengan merekacipta bumbung
atau kubah Mesjid yang tergantung bagaikan langit untuk menghasilkan kesatuan
ruang yang besar bagi mengungkapkan kebesaran Tuhan dan membolehkan orang ramai
bersembahyang jemaah setiap waktu sembahyang (Besnier-Kilicoglu 1988, Necipoglu
1993). Penyokongan kubah besar Mesjid Shehzade dengan empat separuh kubah di
setiap pepenjurunya di atas ruang segiempat menyebabkan kubah besar itu
seolah-olah tergantung tanpa tiang seperti langit sebenar yang dicipta Tuhan
(Besnier-Kilicoglu 1988). Mengikut Sinan, ilham struktur kubah besar yang
disokong oleh banyak separuh kubah itu datang daripada pemerhatiannya terhadap
buih-buih yang saling sokong menyokong di antara satu sama lain (Necipoglu
1993). Sinan memajukan lagi struktur kubah besar tergantung bagaikan langit itu
dengan penyokongan kubah besar Mesjid Suleyminye oleh dua separuh kubah dan dua
ruang sayap di atas ruang segiempat yang diikuti oleh penyokongan kubah besar
Mesjid Selimeye oleh empat tembok sambut berflut di atas ruang heksagon
(Besnier-Kilicoglu 1988). Kesatuan ruang itu merupakah perlaksanaan prinsip
kesatuan dalam seni bina yang dilhamkan daripada kefahaman dan keyakinan ilmu
Tawhid. Sinan juga meniru bentuk makhluk Tuhan seperti buih-buih yang mempunyai
struktur yang saling menyokong di antara satu sama lain bagi reka cipta
kubah-kubahnya itu .
Pada hampir masa yang sama, Leon Battista Alberti,
ahli seni bina dan jurutera Renaissance di Itali itu, telah mengungkap semula
dalam bukunya De Re Aedificatoria (Tentang Seni Pembinaan) prinsip kejuruteraan
Vitruvius bahawa seni bina dan kejuruteraan itu berasaskan dua bahagian yang
saling terikat iaitu aqal (ratio) atau teori seni bina dan pertukangan
(praksis) atau pembinaan yang indah (Alberti 1486). Ahli seni bina dan jurutera
itulah yang mengungkapkan keindahan Tuhan di dalam bangunan atau artifak ketika
melahirkan reka bentuk bangunan atau artifak yang indah itu di dalam aqalnya
dan oleh demikian itu jugalah beliau akan bertanggung jawab terhadap
pertimbangan itu (Anstey 2005, Alberti 1486). Malah keindahan bagi Alberti
tidak bergantung kepada bahan yang mahal atau hiasan tetapi kepada gubahan yang
terkadar mengikut nombor, perkadaran Tuhan dan simetri. Keindahan adalah
keadaan sesuatu gubahan bangunan atau rekacipta artifak yang tidak dapat diubah
lagi tanpa memburukkan artifak itu lagi (Alberti 1486).
Ilmu Kejuruteraan & Teknologi Moden
Apabila industri tekstil England mula berkembang pada
awal abad ke-18 EB ketika Revolusi Industri, mesin penggatih benang dan penenun
menjadi semakin besar dan kompleks sehingga memerlukan tenaga yang lebih kuat
daripada tenaga yang dihasilkan roda air hentaman dada warisan Zaman
Pertengahan. Meskipun teori roda air pertama kali dipelopori Antoine Parent di
Perancis akan tetapi kajian empirik John Smeatonlah di England yang berjaya
menghasilkan model empirik pertama roda air (Calder 1994). Dalam mengembangkan
modelnya itu, Smeaton menggunakan suatu kaedah kejuruteraan umum bagi
menghasilkan artifak teknologi dengan menggodek-godek artifak asal dan menguji
prestasi artifak yang tergodek-godek itu dengan mengubah nilai halaju dan beban
roda (Smeaton 1796). Kaedah penggodek-godekan ini kini dikenali sebagai ujian
berparameter dalam kejuruteraan moden. Masalah penskalaan diabaikan dengan
menguji roda bersaiz sebenar.
Keperluan pengepaman air daripada dasar lombong timah
dan arang batu yang jauh daripada sungai di England abad ke-18 dan pengetahuan
bahawa pemeluwapan stim menghasilkan vakum yang membolehkan tekanan udara
menolak naik air lombong juga mencetuskan idea pam air oleh Newcomen yang
menggunakan stim yang berulang kali diwapcairkan di dalam silinder yang sama.
Bagi menjimatkan bahan api yang digunakan untuk menghasilkan stim yang sentiasa
dipeluwapkan dan diperlukan bagi memanaskan kembali silinder, James Watt yang
mendapat ilham ketika bersiar-siar di the Green of Glasgow (Hart 1875), telah
menggodek-godek enjin stim Newcomen itu bagi mengasingkan pemeluwapan stim di
dalam silinder yang lain, justeru menghasilkan enjin stim dua silinder yang
jauh lebih baik dan cekap daripada enjin Newcomen. Pencetusan idea dua silinder
Watts itu terhasil dengan mudah kerana Watts bukan jurutera lombong yang taksub
kepada paradigma enjin satu silinder Newcomen tetapi pembuat alat saintifik di
Glasgow di luar komuniti pelombong, yang lebih mudah menjana dan menerima idea
baru. Peningkatan tekanan dan kuasa serta penurunan saiz dan berat enjin stim
melalui penggodek-godekan oleh Richard Trivithick di England dan Oliver Evans
di Amerika telah membolehkan George dan Robert Stephenson di England mencipta
keretapi pertama dan Robert Fulton di Amerika mencipta kapal berenjin stim
pertama yang berjaya.
Istilah Inggeris engineer pertama kali digunakan untuk
jurutera tentera dan kemudian untuk juruteknik yang mengendali enjin stim.
Perkataan Inggeris lama engine berasal daripada perkataan Latin Ingenerate yang
bermaksud mencipta. Kepesatan kemajuan ilmu kejuruteraan ketika Revolusi
Industri ini yang kian melibatkan lebih banyak artifak bukan bina seperti
berbagai-bagai jenis mesin dan enjin dengan kaedah pembuatan yang tersendiri
menimbulkan ketegangan di antara komponen seni bina dan kejuruteraan dalam
profesion ahli seni bina dan jurutera. Artifak bukan bina (teknologi) yang
dibuat dengan banyak oleh perkakas mesin mempunyai rupa yang sama dan oleh itu
telah hilang keseniannya. Teknologi kini bukan lagi seni. Kejuruteraan dan seni
bina mula terpisah dengan perisytiharan John Smeaton pada tahun 1768 bahawa
beliau adalah seorang jurutera awam dan bukan lagi ahli seni bina untuk
membezakan dirinya daripada jurutera tentera atau juruteknik enjin stim. The
Lunar Society yang diketuai Smeaton ditukar kepada Society of Civil Engineers
selepas kematiannya pada tahun 1771, yang kemudian menjadi institusi profesion
jurutera pertama, The Institution of Civil Engineers pada tahun 1825.
Penciptaan pemintal benang, penenun kuasa dan enjin stim pula menggalakkan
penciptaan berbagai jenis mesin yang seterusnya melahirkan profesion
kejuruteraan kedua iaitu kejuruteraan mekanik dengan penubuhan The Institution
of Mechanical Engineers pada tahun 1847.
Pada zaman Revolusi Industri itu kejuruteraan
ditanggap oleh pengamalnya sebagai suatu seni atau seni “saintifik” yang
menumpukan kuasa hebat alam tabii untuk kegunaan dan manfaat manusia (Tredgold,
1828, Critchley, 1988). Tanggapan ini timbul daripada rasa amat gembira dan
bangga atas pencapaian kejuruteraan Inggeris mendahului Dunia yang tunduk kepada
kuasa Imperial British dan menerima impot barangan buatan Britain yang murah
sehingga meruntuhkan industri sendiri seperti yang berlaku kepada industri
tekstil India pada zaman penjajahan British. Tanggapan kejuruteraan sebagai
satu seni yang tidak bergantung kepada sains itu juga mengandungi kefahaman
bahawa kejuruteraan merupakan ilmu yang benar-benar merdeka dan berautonomi dan
bukan sekadar ilmu terbitan sains semata-mata. Sebaliknya, kejuruteraan
ditanggap oleh masyarakat elit British sebagai bidang yang tidak sesuai
diamalkan oleh golongan mereka kerana pengamalnya dianggap mempunyai status
yang lebih rendah (Snow 1959; Critchley 1988). Malah golongan pekerja kilang
amat mencurigai jurutera yang seringkali mencipta mesin baru bagi menggantikan mereka
dan mereka bergerak merosakkan mesin-mesin itu di dalam gerakan Luddisme yang
terkenal itu.
Walaupun Michael Faraday, ahli sains Inggeris yang
pertama kali menemui kesan aruhan elektro magnet, beliau tidak pula terfikir
untuk mencipta penjana elektrik yang praktikal. Pada permulan Revolusi Industri
Ke-2, penciptaan penjana elektrik teruja kendiri oleh Siemen dan Wheatstone di
Eropah dan oleh Edison dan Tesla di Amerika Syarikat pada hujung abad ke-19
telah melahirkan disiplin kejuruteraan elektrik yang baru. Kejuruteraan kimia
pula terlahir pada masa yang sama apabila G. E. Davis menerbitkan bukunya
Handbook of Chemical Engineers yang mengandungi berbagai-bagai alat yang
digunakan di dalam kilang kimia. Teknologi elektrik yang mendahului
kejuruteraan elektrik mempunyai sejarah yang agak singkat selama hanya beberapa
abad sahaja manakala teknologi kimia yang mendahului kejuruteraan kimia
mempunyai sejarah yang lama sekurang-kurangnya sejak abad pertama EB.
Kefahaman Baru tentang Kejuruteraan dan Reka Cipta
Kejuruteraan bukanlah hanya sains gunaan semata-mata
akan tetapi merupakan ilmu unik dan berautonomi yang mempunyai ciri dan tradisi
tersendiri. Kejuruteraan ialah ilmu tentang teori dan amalan rekacipta dan reka
bentuk sistem dan peranti kejuruteraan dan penggunaan teori fizik, kimia atau
biologi dalam sistem dan peranti kejuruteraan itu untuk menghasilkan sesuatu
artifak teknologi melalui reka bentuk, pembuatan atau pembinaan, dan
pengendalian artifak teknologi itu (Wan Ramli 1990). Takrif awal ini
mengandaikan bahawa jurutera silam juga tahu tentang teori sains sebelum
merekacipta artifak teknologi dan pengetahuan teori sains itu merupakan syarat
kejayaan sebarang reka cipta. Tanggapan ini lemah kerana ramai jurutera purba
yang jahil tentang teori sains telah mereka cipta berbagai artifak teknologi
yang praktik dan berjaya. Malah hampir semua reka cipta moden seperti pesawat
terbang, enjin pembakaran dalaman dan motor elektrik direka cipta oleh jurutera
yang tidak menguasai sebarang teori sains bagi membantu reka cipta. Walaupun
banyak sains digunakan dalam pengembangan teknologi terkini, sains itu hanyalah
digunakan bagi menganalisis suatu artifak yang telah direka cipta dan reka
bentuk bagi memperbaiki lagi prestasi artifak itu dan bukan bagi mereka cipta
artifak yang serba baru.
Ini berbeza dengan sains yang merupakan analisis
fenomenon alam tabii atau jasmani atau fizikal secara bersistem, bermantik dan
objektif iaitu tidak berat sebelah, dengan menggunakan kaedah khusus yang jitu
dan diperantikan untuk mewujudkan penumpukan pengetahuan iaitu ilmu baru yang
bermakna tentang kebenaran dan/atau hukum alam tabii yg boleh dipercayai
(Shaharir 1990). Pendek kata, ilmu sains hanya menumpukan kepada penemuan hukum
alam tabii, manakala ilmu kejuruteraan menumpu kepada kelakuan sistem dan
peranti kejuruteraan. Kedua-dua kelakuan sistem dan peranti kejuruteraan
dipengaruhi bukan sahaja oleh hukum alam tabii sahaja akan tetapi juga oleh
konfigurasi atau reka bentuk khusus sistem atau peranti itu yang menyebabkan
hukum alam bertindak dalam bentuk tertentu yang seterusnya membolehkan sistem
atau peranti kejuruteraan itu berfungsi seperti yang dikehendaki oleh
pereka-bentuknya yang dipenuhi oleh prinsip operasinya.
Kaedah Kejuruteraan dan Reka Cipta
Kaedah kejuruteraan pula ialah kaedah memperoleh ilmu
praktik melalui pemilihan, rekacipta atau reka bentuk ataupun teknik yang
bergantung kepada ilham, intuisi dan heuristik, pengujian reka bentuk atau
teknik tersebut melalui ujian meja atau ujian berbentuk simulasi dengan
menggunakan pengetahuan tentang sains dan matematik atau ujian berbentuk contoh
sulong atau loji perintis yang berasaskan kepada data empirik, induksi dan
deduksi. Pemilihan, reka cipta atau reka bentuk itu digelar sintesis kerana
prinsip pengendalian dan konfigurasi artifak asas digabungkan atau
disintesiskan dengan menggunakan ilham, intuisi dan heuristik bagi menjelmakan
reka cipta itu ke alam nyata.
Jurutera purba menguji reka ciptanya dengan
menggodek-godekkan langsung artifak itu secara rambang. Ujian berparameter yang
mula digunakan oleh Smeaton terhadap roda air itu merupakan penggodek-godekan yang
lebih teratur melalui perubahan parameter-parameter yang mempengaruhi prinsip
pengendalian artifak reka cipta itu. Ujian simulasi jurutera purba yang
menggunakan model kecil sering gagal apabila artifak sebenar yang lebih besar
dibina kerana masalah peningkatan skala seperti yang diperikan oleh Vitruvius
2000 tahun yang lalu itu. Ketidaksetaraan skala artifak kejuruteraan itu yang
menyukarkan penterjemahan reka bentuk artifak kepada pembinaan atau penggunaan
artifak itu pada skala sebenar, boleh diukur secara empirik melalui ujian
berparameter dan penggodek-godekan loji perintis atau contoh sulong artifak itu
pada beberapa skala akan tetapi peningkatan skala itu mahal dan data dan
korelasi empirik yang dihasilkan oleh ujian itu juga tidak pasti betul.
Pada ambang revolusi sains, Galileo yang mempelopori
ilmu mekanik moden berasaskan matematik telah juga pertama kali menemui model
matematik artifak kejuruteraan pertama bagi rasuk julur yang memecah tradisi
penggunaan model geometri Vitruvius yang terhad kepada bentuk geometri yang
stabil sahaja itu. Model matematik reka cipta artifak itu membolehkan jurutera
moden meramal prestasi reka cipta artifak pada skala lebih besar pada kos yang
lebih murah dan tanpa membina artifak itu pada skala besar yang tidak pasti
berfungsi dengan baik. Meskipun teknologi komputer moden membolehkan ujian
peningkatan skala yang menggunakan model matematik itu mensimulasi model
artifak itu pada skala yang lebih besar dan pada batasan pengendalian tertinggi
tanpa membina artifak teknologi itu pada skala sebenar, kesahihan ujian
simulasi itu pun amat bergantung kepada kecocokan model matematik dengan
artifak rekacipta itu dan tidak kepada kerumitan model matematik yang
digunakan.
Kaedah sains pula ialah kaedah memperoleh ilmu asas melalui
pembinaan teori secara logik dengan menggunaan aruhan (induksi) dan deduksi,
menggunakan data empirik yang diperolehi melalui cerapan langsung fenomena alam
nyata atau cerapan dalam uji kaji terkawal dengan menggunakan peranti bagi
membuktikan sebarang teori dengan menguji kebenaran hipotesis. Kaedah sains
bertujuan menemui hukum alam sebenar yang mendasari sebarang fenomeon alam
nyata manakala kaedah kejuruteraan bertujuan menemui prinsip pengendalian
artifak kejuruteraan yang praktik.
Kaedah reka bentuk moden merupakan kaedah penyelesaian
masalah yang berlelaran atau iteratif kerana artifak kejuruteraan atau
teknologi moden itu jauh lebih kompleks daripada yang dahulu dan mempunyai jauh
lebih banyak pemboleh ubah yang mempengaruhi prinsip pengendalian artifak itu.
Kaedah ini bermula dengan penentuan keperluan dan objektif reka bentuk
berpandukan kepada masalah yang dihadapi atau kerja yang ingin dilakukan.
Penentuan ini digubal secara berekonomi atau secara berutiliti ataupun
kedua-duanya sekali. Skop reka bentuk juga ditentukan bagi menghadkan batasan
reka bentuk itu supaya kegiatan reka bentuk itu dapat mencapai hampir semua
objektifnya dalam masa yang ditentukan. Seterusnya reka bentuk konsep
dihasilkan melalui sintesis beberapa reka bentuk alternatif yang munasabah.
Beberapa pembolehubah reka bentuk seperti saiz, bentuk, beban, muatan, dan
proses yang diperolehi melalui heuristik atau pengalaman, atau pun melalui
analisis berparameter menggunakan model matematik prinsip kendalian alat atau
loji itu. Reka bentuk itu juga boleh diuraikan kepada beberapa bahagian atau
komponen yang seterusnya disintesiskan, prinsip kendaliannya dimodelkan secara
matematik dan parameternya dianalisis melalui model matematik itu dengan
menggunakan simulasi komputer.
Langkah yang berdaya cipta dalam reka bentuk ialah
langkah sintesis kerana pada langkah itulah terbinanya reka cipta melalui
penentuan nilai pembolehubah reka bentuk itu. Pendekatan pertama ialah sintesis
dihasilkan melalui pemodelan matematik semata-mata berdasarkan pengetahuan
tentang prinsip sains yang terlibat. Pendapat ini timbul daripada anggapan
bahawa teknologi timbul daripada sains secara linear. Anggapan ini jelas tidak
benar kerana pengetahuan sains tentang fenomenon fizik dalam sebarang teknologi
pada lazimnya tidak berupaya menunjukkan prinsip kendalian teknologi itu apatah
lagi menunjukkan rupa bentuknya. Kaedah ini hanya praktikal sekiranya sistem
kejuruteraan yang dipertimbangkan boleh ditakrifkan dengan lengkap. Kelemahan
pendekatan ini ialah kebanyakan reka bentuk mempunyai terlalu banyak pemboleh
ubah yang ditakrifkan oleh bilangan persamaan yang kecil dengan sebahagiannya
pula tidak boleh dihubungkan dengan model matematik mudah dan sebahagian besar
lagi pula bersifat tidak linear. Oleh yang demikian, kaedah pertama ini hanya
boleh digunakan untuk sintesis artifak teknologi kecil akan tetapi gagal untuk
sistem kejuruteraan yang lebih besar.
Pendekatan kedua pula ialah sintesis hanya boleh
dilakukan melalui pengalaman dan intuisi atau ilham. Inilah juga merupakan
kaedah yang telah digunakan oleh para jurutera silam. Penggunaan pengalaman dan
intuisi inilah merupakan perbezaan besar di antara kaedah sains dengan kaedah
kejuruteraan atau reka bentuk. Pengalaman yang diwarisi dan dikongsi bersama oleh
komuniti jurutera atau teknologis, diungkapkan sebagai heuristik yang secara
umumnya membantu pereka-bentuk menghasilkan sintesis sistem kejuruteraan yang
rumit dengan lebih pantas lagi. Heuristik menghubungkan parameter prestasi
luaran artifak teknologi dengan keadaan kendaliannya secara pintas dan mudah
tanpa melalui pemodelan matematik proses dalamannya yang panjang, rumit dan
tidak linear. Penggunaan pengalaman atau paradigma teknologi tertentu akan
meneruskan penghasilan teknologi lazim yang lebih baik daripada teknologi asal,
tetapi jarang sekali dapat menghasilkan ciptaan teknologi baru manakala
penggunaan intuisi atau ilham menghasilkan teknologi atau kejuruteraan radikal
yang baru.
Pada lazimnya artifak kejuruteraan yang kompleks dan
terdiri daripada berbagai anggota yang mempunyai berbagai fungsi pada mulanya
dianggap tidak berhubung kait di antara satu sama lain dan lantaran itulah
direka-bentuk secara berurutan iaitu setiap komponen direka bentuk satu demi
satu secara berasingan yang akhirnya menyebabkan kepincangan seperti
ketidaksetaraan skala. Artifak kejuruteraan atau teknologi itu rupa-rupanya
adalah suatu sistem kejuruteraan atau teknologi yang dipengaruhi oleh
berbagai-bagai faktor dalam seperti perbezaan susun atur anggota-anggota dalaman
dan faktor luar seperti proses pembuatan atau bahan baru, persaingan ketat dan
kesingkatan masa. Sifat sistem artifak kejuruteraan itulah yang menyebabkan
ketidaksetaraan skala artifak kejuruteraan kerana kesan beberapa anggota
artifak secara bersendirian amat berbeza dengan kesan anggota-anggota itu di
dalam sistem artifak itu. Pendekatan ketiga ini digelar kejuruteran produk
serentak (Smith 1997; Archer 1999). Perekabentuk daripada berbagai disiplin
seperti reka bentuk, pembuatan dan pemasaran mereka-bentuk artifak dengan
pantas (Smith 1997; Archer 1999) dan sebarang ketidaksetaraan skala dikesan dan
dibetulkan segera. Kelemahan kaedah ketiga ini ialah penyelesaian serentak
banyak persamaan reka bentuk yang melibatkan banyak pembolehubah.
Suatu bentuk kaedah kejuruteraan produk serentak itu
yang telah dikembangkan oleh jurutera kimia dalam reka bentuk loji proses kimia
berasaskan warisan al-kimiya ialah kaedah reka bentuk berhirarki bersepadu
(Douglas 1986, Wan Ramli 2002). Sistem artifak kejuruteraan atau teknologi
dianggap mempunyai berbilang aras atau hirarki dan berbagai komponen yang
saling berhubung kait secara sepadu seolah-olah seperti manusia yang dicipta
Allah yang pada asasnya mempunyai dua alam: alam kabir iaitu makrokosmos dan
alam saghir iaitu mikrokosmos yang saling berhubung kait. Jabir bin Hayyan,
ahli al-kimiya tersohor itu mengungkapkan prinsip ini di dalam lawh zamurrud
bahawa benda yang di atas dari (atau seperti) benda yang di bawah dan benda
yang di bawah dari (atau seperti) benda yang di atas (dan kedua-duanya)
menghasilkan keajaiban yang satu (Jabir 800ab, Holmyard 1929, Burckhardt 1967,
Leicester 1971). Parameter reka bentuk pada aras tertinggi atau aras
makrokosmos mencerminkan secara umum parameter reka bentuk pada aras terbawah atau
aras mikrokosmos. Sintesis ini menguraikan masalah reka bentuk kepada satu
hirarki keputusan yang mempertimbangkan kes mudah pada setiap aras hirarki yang
kian lebih terperinci dari atas ke bawah akan tetapi masih mengekalkan kesatuan
konsep reka bentuk. Pada setiap aras, sintesis dilakukan dengan menggunakan
heuristik dan prinsip pengendalian artifak yang mudah. Sintesis berhirarki ini
membolehkan parameter reka bentuk dianalisis pada aras yang semakin rendah dan
semakin rumit yang boleh dihentikan pada sebarang aras sekiranya parameter reka
bentuk menunjukkan prestasi yang jelek tanpa meneruskan sintesis pada peringkat
yang lebih rendah dan rumit. Kaedah ini diqiyaskan seperti seorang pelukis yang
menambah perincian kepada hasil karyanya lapis demi lapis (Douglas 1986) atau
seperti seorang tukang masak yang mengupas bawang lapis demi lapis (Smith
2005). Kaedah keempat ini mengelak kelemahan reduksionisme dalam masalah
menyepadukan uraian reka bentuk untuk mencapai keputusan keseluruhan dengan
mengekalkan kesatuan konsep pada setiap aras hirarki. Kelebihan kaedah ini
ialah penyelesaian sedikit pembolehubah dalam sedikit persamaan pada setiap
aras. Ini membolehkan kefahaman yang mendalam terhadap sistem artifak
kejuruteraan yang tidak dikaburi dengan terlalu banyak pembolehubah dan
persamaan.
Kefahaman Tentang Teknologi Islam
Sebelum asas reka cipta Islam, kefahaman tentang
teknologi menurut Islam perlu dibincangkan dahulu. Pembangunan ekonomi
melibatkan perindustrian yang pada asasnya ialah penggunaan sumber alam dan
sumber manusia serta teknologi pembuatan untuk menghasilkan barangan dan
perkhidmatan secara besar-besaran pada kos yang berpersaingan (kompetitif).
Dalam Islam, penggunaan sumber ini diistilahkan sebagai taskhir dan tazlil
(dari kata akar sakhkhara dan zallala) yang bermaksud penundukan sumber alam
bagi manfaat manusia. Penundukan ini bukanlah penundukan mutlak tanpa syarat
yang mengizinkan manusia mengeksploitasi sumber alam sesuka hatinya, akan
tetapi penundukan bersyarat kerana ayat-ayat al-Quran berkenaan dikemukakan
dalam bentuk soalan retorik yang bertujuan menyakinkan manusia tentang betapa
besarnya manfaat Allah baginya, dan oleh yang demikian, betapa beliau harus
beriman kepada-Nya dan mematuhi perintah-Nya. Allah yang menundukkan semua
sumber alam bagi manusia kerana Allah merupakan Pemilik (Tuan Punya) seluruh
alam ini. Manusia sebagai khalifah atau pengganti Allah harus mengguna sumber
alam di bumi itu dalam lingkungan batasan Syariah-Nya dan lunas-lunas etika
Islam yang disarankan oleh-Nya. Oleh yang demikian, jelaslah Islam membenarkan
perindustrian sebagai penggunaan sumber alam untuk manfaat manusia dalam
lingkungan had Syariah dan etika Islam serta keseimbangan alam sekitar.
Di Barat, teknologi difahami secara umum sebagai
penyusunan ilmu untuk mencapai tujuan-tujuan yang teramalikan atau sebagai
benda yang dibuat atau dilaksanakan dan cara membuat atau melaksanakan benda
tersebut (Singer et al. 1954) Kedua-dua fahaman teknologi ini hanya menekankan
bentuk luaran teknologi sahaja dengan tidak mengambil-kira kesan teknologi
terhadap alam sekitar dan manusia. Teknologi juga difahamkan sebagai pengawal
alam sekitar (Mesthene 1970) dan sebagai kuasa politik (Spengler 1932).
Kedua-dua fahaman teknologi yang terakhir ini adalah sikap yang melampau-lampau
(ekstrim) dan hanya timbul pada abad kedua puluh ini apabila teknologi Eropah
menguasai dunia. Teknologi juga disifatkan sebagai penentu kegiatan harian
manusia (Ellul 1964).
Teknologi ialah satu cabang ilmu praktik (sina‘ah),
ilmu untuk mencapai tujuan praktik yang bertunjangkan tauhid, berimbang dan
berseimbang dengan alam (wazan dan tawazana), terkekang dalam lingkungan had
syariah (syar‘ii), terlaksana mengikut sistem etika Islam yang mengutamakan
keadilan (‘adl) dan dipertanggungjawabkan kepada manusia sebagai khalifah dan
hamba Allah di dunia ini. (Wan Ramli 1989, 1990, 1992) Takrif teknologi ini
yang menggandingkan teknologi melalui epistemologi dengan fahaman agama
(tauhid), terlaksana dengan adil mengikut sistem etika Islam dan dipertanggungjawabkan
kepada manusia sebagai pelaksana. Syariah yang dimaksudkan bukanlah hanya
hukum-hukum yang sedia ada, akan tetapi selain daripada perundangan jenayah
yang jelas hukumnya seperti hudud dan qisos, syariah merupakan sistem
perundangan dinamik yang mampu menyelesaikan masalah perundangan kehidupan
moden yang ditimbulkan oleh perkembangan teknologi. Keimbangan (mizan) dan
keseimbangan (tawazun) teknologi dengan alam sekitar memastikan dampak sebarang
teknologi terhadap alam sekitar dikaji dengan terperinci supaya imbangan
ekologi tidak pupus.
Ekologi dan Ekosistem mengikut Islam
Lantaran artifak kejuruteraan dan teknologi itu
membawa kesan kepada alam sekitar dan sistem ekologi, maka kefahaman ekologi
Islam perlulah dibincangkan dahulu sebelum reka cipta artifak itu
dipertimbangkan. Kefahaman ekologi Islam adalah berasaskan kepada kefahaman
tentang tawhid rububiyyah yang menekankan bahawa Allahlah pencipta, pemilik dan
pemelihara alam dan semua makhluk di dalam alam itu (al-Furqan 25:2, al-Rum 30:26,
Al-Hasyr 59:24, Samarrai 1990) dan kefahaman tentang kesucian makhluk dan alam
itu yang sentiasa memuji Allah (al-Haqqah 69:1, Nasr 1992) dan mempunyai
ummatnya tersendiri (al-An’am 6:38). Jika semua ummat makhluk yang dicipta,
dimiliki dan dipelihara Allah itu sentiasa memujiNya, maka kehancuran makhluk
dan alam (fasad fil ard) oleh manusia akan mengurangkan makhluk dan alam yang
memuji Allah itu dan manusia zalim itu akan dihukum Allah dengan bencana alam
yang dahsyat (al-Rum 30:41, Samarrai 1990). Lantaran penciptaan makhluk dan
alam itu jauh lebih besar daripada penciptaan manusia (al-Ghafir 40:57), maka
manusia hendaklah akur dengan kekerdilannya berbanding dengan seluruh makhluk
dan alam yang hebat dan merasa takjub terhadap kehebatan makhluk dan alam yang
dicipta Allah itu. Malah manusia dan makhluk yang hidup dicipta daripada bahan
yang sama iaitu air (Al-Nur 24:45) dan lantaran itulah manusia dan makhluk yang
hidup itu berkongsi nasib di Dunia yang sama. Makhluk dan alam yang banyak dan
pelbagai itu juga menjadi petunjuk atau ayat kepada kuasa, kebijaksanaan,
rahmat dan keagungan Allah (al-Rum 30:20-25). Bumi dianggap suci kerana debu
bersih daripada permukaannya dianggap suci dan boleh digunakan bagi taharah
(tayamum) dan permukaannya boleh digunakan bagi solat (al-Hadith). Allah
mencipta makhluk dan alam dalam keadaan yang seimbang di antara satu dengan
yang lain (al-Rahman 55:1-7, al-Hijr 15:19). Bagi Islam sesuatu ekosistem
merupakan suatu rangkaian pelbagai umat makhluk yang hidup secara seimbang di
dalam alam yang suci, yang sentiasa memuji Allah dan yang bertindak sebagai
petunjuk kepada Allah bagi manusia yang beriman.
Amanah menjaga makhluk dan alam itu yang amat berat
itu bagi pihak Allah sebagai khalifahNya diterima manusia setelah makhluk lain
yang jauh lebih hebat daripada manusia enggan memikul amanah tersebut walaupun
Allah tahu bahawa sebahagian manusia itu zalim dan mengkhianati amanah
(al-Ahzab 33:72). Manusia diangkat Allah ke martabat lebih tinggi daripada
malaikat dengan penerimaan tugas khalifah itu yang seharusnya dijalankan dengan
adil dan saksama menggunakan aqal yang dianugerah Allah kepada manusia
(al-Baqarah 2: 30-31). Allah menundukkan makhluk dan alam bagi kegunaan manusia
(taskhir, al-Haj 22:65, Luqman 31:20, al-Jathih 45:13; dan tazlil Ya Sin
36:72). Oleh sebab itulah penggunaan sumber alam oleh manusia diistilahkan
sebagai taskhir dan tazlil (dari kata akar sakhkhara dan zallala dalam al-Quran
itu) yang bermaksud penundukan sumber alam bagi manfaat manusia (Wan Ramli Wan
Daud 1989, 1990, 1992). Ahli sejarah Barat White 1967 mengecam pandangan ini
yang disifatkan olehnya sebagai terlalu anthroposentrik kerana memberi manusia
hak menguasai alam sepenuhnya secara mutlak. Pandangan ini mungkin betul pagi
agama Kristian terutama tafsiran agama itu di Barat. Penundukan makhluk dan
alam ini mengikut Islam bukanlah penundukan mutlak tanpa syarat yang
mengizinkan manusia mengeksploitasi sumber alam sesuka hatinya, akan tetapi
penundukan bersyarat secara adil dan saksama kerana manusia juga menerima tugas
khalifah Allah bagi menjaga makhluk dan alam itu (al-Baqarah 2: 30-31). Allah
yang menundukkan semua sumber alam bagi manusia kerana Allah merupakan Pemilik
(Tuan Punya) seluruh alam ini. Manusia sebagai khalifah atau pengganti Allah
harus mengguna sumber alam di bumi itu dalam lingkungan batasan Syariah-Nya dan
lunas-lunas etika Islam yang disarankan oleh-Nya. Warna hijau merupakan warna
paling baik bagi Islam kerana hijau adalah warna pakaian (al-Insan 76:21) dan
pohon-pohon di syurga (al-Insan 76:14) manakala kehijauan bumi selepas hujan
diturunkan Allah menunjukkan kuasa penciptaan Allah yang amat hebat (al-Haj
22:63).
Beberapa Konsep Rekacipta Islam
1)Kesatuan
Pertama sekali konsep kesatuan di dalam ilmu Tawhid
itu boleh digunakan sebagai panduan sebarang sintesis reka bentuk artifak
kejuruteraan seperti yang digunakan oleh Mi’mar Sinan ketika menghasilkan
kesatuan ruang di dalam masjid. Kesatuan juga boleh bermaksud kesepaduan atau
kelengkapan iaitu reka bentuk itu haruslah bersifat sepadu dan lengkap.
Kesepaduan juga diperolehi melalui konfigurasi yang saling lengkap melengkapi
di antara satu sama lain.
Peniruan Makhluk
Berbagai-bagai makhluk yang dicipta Tuhan juga boleh
menjadi panduan kepada reka cipta mengikut Islam berasaskan alasan bahawa Allah
adalah Pencipta (Al-Khaliq) par excellence. Konfigurasi makhluk merupakan yang
paling baik dan paling praktikal dan rupa bentuk makhluk juga adalah yang
paling indah dan yang tidak ada tolok bandingnya dlam reka cipta manusia. Mi’mar
Sinan telah meniru struktur buih-buih yang saling sokong menyokong di antara
satu sama lain dalam merekacipta kubah utama Masjid yang disokong oleh empat
separuh kubah. Banu Musa dan Al-Jazari mereka cipta mesin yang indah dan anggun
seperti makhluk. Kadar Tuhan seperti kadar unggul, keratan emas, kadar harmoni
musik, kadar antara anggota tubuh dan simetri tubuh makhluk yang telah dicipta
Allah di dalam makhluk itu juga boleh digunakan bagi mengatur konfigurasi yang
lebih kuat dan rupa bentuk reka cipta yang lebih indah.
2)Kesetaraan mikrokosmos dan makrokosmos
Konsep kesetaraan mikrokosmos dan makrokosmos yang
dibawa oleh ahli al-kimia Islam seperti Jabbir bin Hayyan itu boleh digunakan
di dalam reka cipta. Reka bentuk sebarang artifak itu digambarkan mempunyai
beberapa tahap hirarki dari atas ke bawah atau dari luar ke dalam. Konfigurasi
atau penentuan ciri reka bentuk di luar atau di atas menentukan juga
konfigurasi dan keadaan di dalam atau di bawahnya berasaskan kepada konsep
kesetaraan ini. Penentuan konfigurasi atau nilai pemboleh ubah reka bentuk di
setiap tahap dibantu oleh petua, aturan dan heuristik bagi reka bentuk ulangan
dan ilham bagi reka bentuk baru (Wan Ramli 2002). Penentuan setiap tahap saling
lengkap melengkapi penentuan pada tahap lain. Penentuan pembolehubah reka
bentuk pada tahap di atas atau di luar itu amat mudah dan sedikit akan tetapi
penentuan pembolehubah reka bentuk menjadi semakin sukar dan lebih banyak pada
tahap yang lebih bawah atau lebih dalam. Cara ini mengelak penentuan terlalu
banyak pembolehubah reka bentuk serentak dalam kaedah lazim.
3)Manfaat kepada orang ramai dan praktikal
Reka cipta artifak Al-Jazari praktikal dan bermanfaat
kepada orang ramai (Al-Jami’ Bayn al-‘Ilm wa al-‘Amal al-Nafi’ fi Sina’at
al-Hiyal). Oleh yang demikian reka cipta yang tidak bermanfaat kepada orang
ramai dan tidak praktikal tidak digalakkan Pemerihalan yang terperinci tentang
reka cipta, pembinaan dan pengendalian artifak reka cipta oleh al-Jazari
menunjukkan betapa pentingnya reka cipta itu boleh dibina dan dikendalikan
secara praktikal. Kebanyakan reka cipta artifak di dalam karya al-Jazari
menunjukkan juga kegunaannya yang praktikal bagi manfaat orang ramai seperti
mesin pengangkut air, jam air dan pam air. Reka cipta masjid Mi’mar Sinan memberi
manfaat kepada ramai orang Islam menunaikan solat fardu berjemaah di dalamnya
hingga ke hari ini.
4)Kawalan
Satu prinsip penting reka cipta artifak kejuruteraan
dalam peradaban Islam ialah kawalan pengendalian kendiri. Berbagai-bagai
ciptaan al-Jazari dan Banu Musa merupakan automaton yang dikawal supaya artifak
itu boleh berjalan sendiri bagi tempoh masa yang panjang. Automaton al-Jazari
merupakan robot awal dalam sejarah sibernetik. Kecenderungan al-Jazari kepada
kawalan telah mendorong beliau merekacipta suatu sitem kawalan suap balik
pertama dalam jam air.
5)Keseimbangan dengan Alam Sekitar dan Sistem Ekologi
Mengikut kefahamanan Islam terhadap alam sekitar dan
sistem ekologi, sebarang reka cipta hendaklah tidak menyebabkan kerosakan alam
sekitar dan sistem ekologi (fasad fil-ard) dan harus seimbang dengan
kedua-duanya. Pembaziran merupakan perbuatan yang tidak disukai Allah (al-A’raf
7:31, al-Isra 17:26) dan pemboros adalah rakan syaitan (al-Israa 17:27).
Pembuangan bahan buangan dan berbahaya ke dalam alam sekitar oleh artifak reka
cipta akan menjejaskan atau membunuh sebahagian umat makhluk di dalam ekosistem
dan merupakan kerosakan di bumi (fasad fil ard) yang dimurkai Allah (al-Rum
30:41). Kecekapan tenaga juga berkait dengan penggunaan bahan api yang tidak
membazir. Pada umumnya kimia hijau itu amat serasi dengan fahaman Islam tentang
pembaziran sumber bahan dan tenaga dan perosakan ekosistem.
Kesimpulan
Dalam kertas ini, perkembangan ilmu kejuruteraan dan
teknologi sebagai ilmu yang merdeka telah disorot sepanjang zaman. Budaya dan
agama sesuatu peradaban itu telah mempengaruhi perkembangan ilmu ini. Beberapa
kaedah kejuruteraan dan teknologi seperti reka bentuk/reka cipta,
penggodek-godekan parameter dan ujian berparameter contoh sulong telah juga
dijelaskan. Akhir sekali, beberapa konsep reka cipta Islam telah dibincangkan.
Penemuan tentang ilmu kejuruteraan dan teknologi ini akan membantu memulakan
perkembangan ilmu kejuruteraan dan teknologi Islam baru.
Rujukan
Alberti, L. B.
1486. De re aedificatoria (On the art of building in ten books). Terjemahan
Neil Leach & Robert Tavernor. 1991. Cambridge: MIT Press.
Anstey, T. 2005.
The ambiguities of disegno. The Journal of Architecture 10(3):295-306.
Archer, B. 1999.
Design, innovation and agility. Design Studies 20: 565–571
Banu Musa bin
Shakir. 860EB. Kitab al-Hiyal (The book of ingenious devices). Terjemahan D. R.
Hill. 1989. Islamabad: Pakistan Hijra Council.
Besnier-Kilicoglu,
S. 1988. Sinan and Palladio: the parallel development of two master builders –
Mimar Sinan, Andrea Palladio. UNESCO Courier. March 1988.
Burckhardt, T.
1967. Alchemy. London: Stuart and Watkins, ms. 196 -201.
Calder, D. 1994.
The Fontana History of Technology. London: Fontana Press
Critchley, O.H.
1988. The enigma of the engineer, hero of the industrial revolution: mere
henchman in an age of science. IEE Proceedings 135 Pt. A(5): 253-260.
De Camp, L. S.
1963. The ancient engineers. Edisi ke-3. New York: Dorset Press.
Douglas, J.M. 1986
The Conceptual design of chemical processes. New York: McGraw-Hill.
Ellul, J. 1964. The
technolocical society. New York: Alfred A. Knopf.
Evans, I.H.N. 1927.
Notes on the remains of an old boat found at Pontian, Journal of the Federated
Malay States Museums, 12(4): 93-96.
Gibson-Hill,
C.A.1952. Further Notes on the Old Boat found at Pontian, in Southern Pahang,
JMBRAS 25(1): 111-133.
Hart, R. 1857.
Reminiscences of James Watt. Trans. Glasgow Archeological Soc. No.1.
al-Hassan, A. Y.
& Hill, D. R. 1986. Islamic technology : an illustrated history. Paris
& Cambridge: UNESCO & Cambridge University Press.
Hero 300 SEB The
Pneumatics. Terjemahan dan suntingan Woodcroft, B. 1851. London: Taylor Walton
& Maberly.
Holmyard, E.J.
1929. The emerald table. Nature, 525-526.
Ibn Razzaz
al-Jazzari. 1206. Kitab fi al-Ma’rifat al-Hiyal al-Handasiyya (The book of
knowledge of ingenious mechanical devices). Terjemahan D. R. Hill. 1989.
Islamabad: Pakistan Hijra Council.
Jabir bin Hayyan
800a. Kitab Sirr al-Asar
Jabir bin Hayyan
800b. Kitab Ustuqus al-Uss al-Thani
Leicester, H.M.
1971. The Historical Background of Chemistry. New York: Dover, ms. 66
Mesthene, E. G.
1970. Technological change. New York: Mentor.
Nasr, S. H. 1976.
Islamic science: an illustrated study. London: World of Islam Festival Trust.
Necipoglu, G. 1993.
Challenging the past: Sinan and the competitive discourse of early-modern
Islamic architecture. Di dalam Muqarnas X: An Annual on Islamic Art and
Architecture. Margaret B. Sevcenko (ed.). Leiden: E.J. Brill.
Pisol Maidin 2003.
Tukang timbal membina perahu: tradisi dan inovasi. SARI 21:39-56.
Pollio, Marcus
Vitruvius. 27 SEBa. De architectura (On architecture). Terjemahan Frank
Granger, 10 buku dalam 2 Jilid, 1945. London and Cambridge, Masachusetts:
William Heinemann Ltd. and Harvard University Press, Bab 2, Buku I.
Pollio, Marcus
Vitruvius. 27 SEBb. De architetcura. (On architecture). Edisi Teubner 1899
susunan Valentin Rose. Terjemahan William Thayer.
http://penelope.uchicago.edu/Thayer/E/Roman/Texts/Vitruvius/home.html yang
dicapai pada 14 Februari 2006. Bab 2, Buku I.
Pollio, Marcus
Vitruvius. 27 SEBc. De architectura. (On architecture). Terjemahan Frank
Granger, 10 buku dalam 2 Jilid, 1945. London & Cambridge, Masachusetts:
William Heinemann Ltd. & Harvard University Press, Bab 1, Buku X.
Pollio, Marcus
Vitruvius. 27 SEBd. De architetcura. (On architecture). Edisi Teubner 1899
susunan Valentin Rose. Terjemahan William Thayer.
http://penelope.uchicago.edu/Thayer/E/Roman/Texts/Vitruvius/home.html yang
dicapai pada 14 Februari 2006. Bab 1, Buku X.
Pollio, Marcus
Vitruvius. 27 SEBe. De architectura (On architecture). Terjemahan Frank
Granger, 10 buku dalam 2 Jilid, 1945. London & Cambridge, Masachusetts:
William Heinemann Ltd. & Harvard University Press, Bab 16, Buku X.
Pollio, Marcus
Vitruvius. 27 SEBf. De architetcura (On architecture). Edisi Teubner 1899
susunan Valentin Rose. Terjemahan William Thayer.
http://penelope.uchicago.edu/Thayer/E/Roman/Texts/Vitruvius/home.html yang
dicapai pada 14 Februari 2006. Bab 16, Buku X.
Samarrai, M.Y.I.
1990 Islamic environmental ethics, law, and society. Di dalam Ethics of
Environment and Development: Global Challenge, International Response, J.
Ronald Engel and Joan Gibb Engel, eds., Tucson, AZ: University of Arizona
Press, ms. 189–98
Shaharir bin
Mohamad Zain.1990. Modes of operations in the quest of Islamic science. MAAS J.
Islamic Sci. 6(2): 53-70
Singer, C.,
Holmyard, E. J. & Hall, A. R. (pnyt.) 1954. A history of technology.
Oxford: Oxford University Press.
Smeaton, J. 1796.
An experimental enquiry concerning the natural powers of wind and water to turn
mills and other machines etc. London: I. & J. Taylor.
Smith, R. 2005.
Chemical process design and integration. London: John Wiley.
Smith, R.P. 1997.
The historical roots of concurrent engineering fundamentals. IEEE Transactions
on Engineering Management 44(1):67-78.
Snow, C.P. 1959.
The two cultures and the scientific revolution: The Reide lecture of 1959.
Cambridge: Cambridge University Press.
Spengler, O. 1932.
Man and technics. New York: Alfred Knopf.
Vicenti, W. G.
1990. What engineers know and how they know it. Baltimore: John Hopkins
University Press.
Wan Ramli Wan Daud
1989. Teknologi Islam: satu gagasan awal. ASASAINS. 3/89: 11.
Wan Ramli Wan Daud
1990. Islamic technology : a preliminary study. MAAS J. Islamic Sci. 6(1): 79 –
85.
Wan Ramli Wan Daud.
1992. Sejarah perkembangan teknologi dalam tamadun Islam. ASASAINS. 1/92:1-25 .
Wan Ramli Wan Daud
1993. Sejarah teknologi Melayu pada Zaman Islam SARI 11: 127 – 168.
Wan Ramli Wan Daud.
2002. Prinsip reka bentuk proses kimia. Bandar Baru Bangi: Institusi Jurutera
Kimia Malaysia.
White Jr., L. 1967.
The historical roots of our ecological crisis. Science. 155:1203-1207
SUMBER: http://www.kesturi.net/archives/637
Daripada hasil pembacaan dapat disimpulkan
disini teknologi adalah ilmu dan kemahiran manusia.
Islam memberi ilmu kepada manusia untuk berteknologi. Di dalam Islam, Al-Quran
yang menjadi panduan kepada umat manusia merupakan juga panduan dalam
perkembangan teknologi. Ini bermakna, Islam merupakan asas kepada teknologi
yang kita kecapi sekarang. Semasa Zaman Keemasan Islam, para ahli
falsafah dan ahli sains, serta jurutera-jurutera dari dunia Islam banyak
menyumbang kepada teknologi. Mereka melakukan ini dengan dua cara, iaitu dengan
mengekalkan tradisi-tradisi yang awal, serta dengan menambahkan rekaan-rekaan
dan pembaharuan-pembaharuan mereka sendiri. Pencapaian-pencapaian saintifik dan
intelektual mekar pada zaman keemasan itu. Teknologi dan perindustrian tamadun
Islam amat maju sekali. Teknik penyulingan telah membantu meningkatkan mutu
industri minyak wangi, terdapat juga bahan kimia sepuh seramik yang dibuat
dengan giat untuk bersaing dengan seramik-seramik yang diimport daripada China.
Pendekatan saintifik dalam bidang kaji logam memudahkan kerja menyerap dan
meningkatkan mutu teknologi besi daripada India dan China. Eksport utama
terdiri daripada perusahan dan perkilangan barangan mewah, seperti ukiran kayu,
logam dan kaca, tekstil, dan seramik.
