PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS VII UKSW
PENGUJIAN PEMBERLAKUAN RUMUS SEGITIGA BOLA DALAM PENENTUAN ARAH KIBLAT SHOLAT Galuh Kusuma Wardhani, Wahyu Kurniawan, Natalia Dianing Gulita, Wahyu Hari Kristiyanto Progdi Fisika dan Pendidikan Fisika, FSM, UKSW Email:
[email protected]
yaitu (1) memanfaatkan bayang-bayang kiblat, (2) memanfaatkan arah utara geografis (truenorth), dan (3) mengamati/ memperhatikan ketika matahari tepat berada di atas Ka’bah. Arah bayangan matahari disaat matahari tepat berada di atas ka’bah yaitu pada tanggal 28 Mei (Kadang-kadang terjadipada tanggal 27 Mei untuk tahun Kabisat) pukul 12.18 waktu Mekah atau 09.18 UT dan tanggal 16 Juli (tahun pendek) atau 15 Juli (tahun kabisat) pukul 12.27 waktu Mekah atau 09.27 UT (www.scribd.com/doc/73184292/8/CPenentuan-Arah-Kiblat).
A. Pendahuluan Kata Kiblat berasal dari kata Arab alqiblah yang berarti arah. Kiblat dalam konteks sebagai arah dalam menjalankan ibadah shalat merupakan kewajiban yang disyariatkan kepada setiap muslim untuk menghadapkan arah pandangan dan seluruh tubuh ke arah Ka’bah, Mekah. Walaupun dalam hukum syara’ tidak mutlak mewajibkan sholat harus tepat atau arahnya tidak boleh melenceng sedikitpun. Persoalan ini akan menjadi berbeda jika kondisi ini dilaksanakan di berbagai negara yang jauh dari Ka’bah seperti di Indonesia. Terjadinya selisih sudut 1 derajat dari arah kibat di Indonesia akan akan menyebabkan pergeseran sebesar 140 kilometer di Utara atau Selatan Mekkah (http://rukyatulhilal.org/arahkiblat/index.html). Seharusnya tempat yang akan digunakan untuk sholat terutama masjid sudah diarahkan tepat menghadap ke arah kiblat yang tidak harus merombak bangunan mihrab namun cukup arah shafnya saja.
Metode penentuan arah kiblat ada banyak cara selain menggunakan patokan matahari tersebut, salah satunya menggunakan rumus Segitiga Bola/metode geografis yang didasarkan dari turunan ilmu geodesi. Rumus segitiga Bola ini akan menghasilkan sudut yang berasal dari arctan K yang diukur dari arah utara bumi ke arah barat sebesar arah K tersebut. Penentuan arah utara umumnya menggunakan kompas dimana magnet bebas kutub-kutubnya akan menunjukkan arah utara dan selatan bumi.
Pada umumnya beberapa masjid yang telah dibangun di Indonesia, menggunakan 3 metode dalam penentuan arah kiblat tersebut 69
PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS VII UKSW Berdasarkan sumber yang dikutip dari ilmu falak bahwa menggunakan kompas tidak tepat karena arah yang ditunjukkan oleh kompas adalah arah yang merujuk kepada arah utara magnet. Arah utara magnet ternyata tidak mesti sama dengan arah utara sebenarnya. Perbedaan arah utara ini disebut sebagai sudut serong magnet atau deklinasi yang juga berbeda diseitap tempat dan selalu berubah sepanjang tahun. Satu lagi masalah yang bisa timbul dari menggunakan kompas ialah tarikan gravitasi setempat dimana ia terpengaruh oleh bahan-bahan logam atau arus listrik di sekeliling kompas yang digunakan. Dari pernyataan tersebut diatas kompas tidak disarankan sebagai alat untuk menentukan arah kiblat, padahal umumnya menentukan arah utara menggunakan kompas dan perlu juga diketahui sudut deklinasi dari kompas. Tampak bahwa perlu diteliti bagaimana ketidaktepatan penggunaan kompas dalam penentuan arah kiblat.
(tuhanmu) dan ingatlah Allah tidak sekali-kali lalai akan segala apa yang kamu lakukan".
Surah Al-Baqarah ayat 150: Artinya: "Dan dari mana saja engkau keluar (untuk mengerjakan solat) maka hadapkanlah mukamu ke arah Masjidil Haram (Ka'bah) dan dimana sahaja kamu berada maka hadapkanlah muka kamu ke arahnya, supaya tidak ada lagi sebarang alasan bagi orang yang menyalahi kamu, kecuali orang yang zalim diantara mereka (ada saja yang mereka jadikan alasannya). Maka janganlah kamu takut kepada cacat cela mereka dan takutlah kamu kepada-Ku semata-mata dan supaya Aku sempurnakan nikmat-Ku kepada kamu, dan juga supaya kamu beroleh petunjuk hidayah (mengenai perkara yang benar)".
B. Perumusan Masalah Seberapa besar penyimpangan penentuan arah kiblat menggunakan kompas berdasarkan rumus Segitiga Bola ? C. Tujuan Mengukur sudut arah kiblat dan utara menggunakan kompas dan membandingkannya dengan perhitungan rumus Segitiga Bola.
2. Perhitungan / hisab arah kiblat a). Koordinat Posisi Geografis Setiap lokasi di permukaan bumi ditentukan oleh dua bilangan yang menunjukkan kooordinat atau posisinya. Koordinat posisi ini masing-masing disebut Latitude (Lintang) dan Longitude (Bujur). Sesungguhya angka koordinat ini merupakan angka sudut yang diukur dari pusat bumi sampai permukaannya. Acuan pengukuran dari suatu tempat yang merupakan perpotongan antara garis Ekuator dengan Garis Prime Meridian yang melewati kota Greenwich Inggris. Titik ini berada di Laut Atlantik kira-kira 500 km di Selatan kota Accra Rep. Ghana Afrika.
D. Kajian Teori 1. Dalil Al-Quran Berkaitan Arah Kiblat
Surah Al-Baqarah ayat 149 : Artinya :"Dan dari mana saja engkau keluar (untuk mengerjakan shalat) hadapkanlah mukamu ke arah Masjidil Haram (Ka'bah). Sesunggunya perintah berkiblat ke Ka'bah itu benar dari Allah
70
PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS VII UKSW
Gambar 1.Peta datar seluruh permukaan bumi Satuan kooordinat lokasi dinyatakan dengan derajat, menit busur dan detik busur dan disimbolkan dengan ( °, ', " ) misalnya 110° 47’ 9” dibaca 110 derajat 47 menit 9 detik. Dimana 1° = 60’ = 3600”. Dan perlu diingat bahwa walaupun menggunakan kata menit dan detik namun ini adalah satuan sudut dan bukan satuan waktu. Latitude disimbolkan dengan huruf Yunani φ (phi) dan Longitude disimbolkan dengan λ (lamda). Latitude atau Lintang adalah garis vertikal yang menyatakan jarak sudut sebuah titik dari lintang nol derajat yaitu garis Ekuator. Lintang dibagi menjadi Lintang Utara (LU) nilainya positif (+) dan Lintang Selatan (LS) nilainya negatif (-) sedangkan Longitude atau Bujur adalah garis horisontal yang menyatakan jarak sudut sebuah titik dari bujur nol derajat yaitu garis Prime Meridian. Bujur dibagi menjadi Bujur Timur (BT) nilainya positif (+) dan Bujur Barat (BB) nilainya negatif (-). Untuk standard internasional angka longitude dan latitude menggunakan kode arah kompas yaitu North (N), South(S), East (E) dan West (W). Misalnya Yogyakarta berada di
Longitude 110° 47’ BT bisa ditulis 110° 47’ E atau +110° 47’. b). Ilmu Ukur Segitiga Bola Ilmu ukur segitiga bola atau disebut juga dengan istilah trigonometri bola (spherical trigonometri) adalah ilmu ukur sudut bidang datar yang diaplikasikan pada permukaan berbentuk bola yaitu bumi yang kita tempati. Ilmu ini pertama kali dikembangkan para ilmuwan muslim dari Jazirah Arab seperti Al Battani dan Al Khawarizmi dan terus berkembang hingga kini menjadi sebuah ilmu yang mendapat julukan Geodesi. Segitiga bola menjadi ilmu andalan tidak hanya untuk menghitung arah kiblat bahkan termasuk jarak lurus dua buah tempat di permukaan bumi. Sebagaimana sudah disepakati secara umum bahwa yang disebut arah adalah “jarak terpendek” berupa garis lurus ke suatu tempat sehingga Kiblat juga menunjukkan arah terpendek ke Ka’bah. Karena bentuk bumi yang bulat, garis ini membentuk busur besar sepanjang permukaan bumi. Lokasi Ka’bah berdasarkan pengukuran menggunakan Global Positioning System (GPS) maupun 71
PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS VII UKSW menggunakan software Google Earth secara astronomis berada di 21° 25' 21.04" Lintang Utara dan 39° 49' 34.04" Bujur Timur. Angka tersebut dibuat dengan ketelitian cukup tinggi. Namun untuk keperluan praktis perhitungan tidak perlu sedetil angka tersebut. Biasanya yang digunakan adalah :
° = derajat ‘ = menit busur dan “ = detik busur Arah Ka’bah dapat diketahui dari setiap titik di permukaan bumi, maka untuk menentukan arah kiblat dapat dilakukan dengan menggunakan Ilmu Ukur Segitiga Bola (Spherical Trigonometri). Penghitungan dan pengukuran dilakukan dengan derajat sudut dari titik kutub Utara, dengan menggunakan alat bantu mesin hitung atau kalkulator.
φ = 21° 25’ LU dan λ = 39° 50’ BT (1° = 60’ = 3600”)
Untuk perhitungan arah kiblat, ada 3 buah titik yang harus dibuat, yaitu : 1. Titik A, diletakkan di Ka’bah (Mekah) 2. 2. Titik B, diletakkan di lokasi yang akan ditentukan arah kiblatnya. 3. Titik C, diletakkan di titik kutub utara.
Gambar 2. Ilustrasi Rumus Segitiga Bola Titik A dan titik C adalah dua titik yang tetap, karena titik A tepat di Ka’bah dan titik C tepat di kutub Utara sedangkan titik B senantiasa berubah tergantung lokasi mana yang akan dihitung arah Kiblatnya.Bila ketiga titik tersebut dihubungkan dengan garis lengkung permukaan bumi, maka terjadilah segitiga bola ABC, seperti pada gambar. Ketiga sisi segitiga ABC di samping ini diberi nama dengan huruf kecil dengan nama sudut didepannya masing-masing sisi a, sisi b dan sisi c. Dari gambar di atas, dapatlah diketahui bahwa yang dimaksud dengan perhitungan Arah Kiblat adalah suatu perhitungan untuk mengetahui berapa besar nilai sudut K di titik B, yakni sudut yang diapit oleh sisi a dan sisi c.
Pembuatan gambar segitiga bola seperti di atas sangat berguna untuk membantu menentukan nilai sudut arah kiblat bagi suatu tempat dipermukaan bumi ini dihitung/diukur dari suatu titik arah mata angin ke arah mata angin lainnya, misalnya diukur dari titik Utara ke Barat (U-B), atau diukur searah jarum jam dari titik Utara (UTSB). Untuk perhitungan arah kiblat, hanya diperlukan dua data : 1). Koordinat Ka’bah φ = 21o 25’ LU dan λ = 39o 50’ BT. 2). Koordinat lokasi yang akan dihitung arah kiblatnya. Sedangkan data lintang dan bujur tempat lokasi kota yang akan dihitung arah kiblatnya dapat diambil dari berbagai sumber diantaranya : Atlas Indonesia dan Dunia, 72
PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS VII UKSW Taqwim Standar Indonesia, Tabel Geografis Kota-kota Dunia, situs Internet maupun lewat pengukuran langsung menggunakan piranti Global Positioning System (GPS).
Tabel 1. Data dan Rumus Arah Kiblat yang Digunakan No INDONESIA NILAI ARAB INTERNASIONAL SIMBOL 1 Lintang( LU / LS ) + / - ‘Ardul balad Latitude (U/S) phi = φ 2 Bujur( BT / BB ) + / - Thululbalad Longitude (E/W) lambda = λ Data geografis Ka’bah di Makkah : BT (diringkas)
φk = 21° 25’ LU dan λk = 39° 50’
Kutub utara dan kutub selatan magnet bumi tidak berimpit dengan kutub utara dan kutub selatan bumi. Hal ini menyebabkan kutub utara dan kutub selatan magnet jarum kompas tidak menunjukkan arah utara dan selatan geografis, sehingga membentuk sebuah sudut yang disebut Deklinasi (D). Sudut deklinasi adalah sudut yang dibentuk oleh kutub utara-selatan jatum kompas terhadap arah utara-selatan geografis. Di daerah yang tepat diatas garis khatulistiwa, posisi jarum kompas dalam keadaan seimbang. Namun jika kompas dibawa mendekati kutub bumi jarum kompas akan condong keatas atau kebawah. Ketika dibawa mendekati kutub utara bumi, kutub utara jarum kompas condong kebawah karena tertarik oleh kutub selatan magnet bumi. Sedangakan ketika dibawa mendekati kutub selatan bumi, kutub selatan jarum kompas condong ke bawah karena tertarik oleh kutub utara magnet bumi. Kemiringan jarum kompas tersenut membentuk sudut inklinasi. Sudut inklinasi adalah sudut yang dibentuk oleh jarum kompas terhadap permukaan bumi (web586.blogspot.com/2012/07/teorikemagnetan-bumi.html)
Dalam ilmu segitiga bola terdapat banyak sekali rumus yang dapat digunakan untuk menghitung arah kiblat serta arah kiblat serta menghitung jarak dari ka’bah ke lokasi tertentu. 3. Kompas Jarum kompas selalu menunjuk arah utara dan selatan disebabkan tertarik oleh kutub selatan dan kutub utara magnet bumi. Kutub utara jarum kompas tertarik oleh kutub selatan magnet bumi yang berada disekitar kutub utara bumi. Sedangkan kutub selatan kompas tertarik oleh kutub utara magnet bumi yang terdapat disekitar kutub selatan bumi.
E. Metode Penelitian Metode penelitian yang digunakan adalah eksperimen laboratorium lapang. Sampel pada penelitian ini adalah 6 masjid yang ada di Kota Salatiga. Penentuan besrnya
73
PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS VII UKSW sudut berdasarkan rumus Segitiga Bola sin (λtA − λk ) , tan K = cos ϕtA . tan ϕ k − sin ϕtA . cos(λtA − λk )
penyimpangan sudut diperoleh dari selisih hasil pengitungan dan pengukuran tersebut diatas.
dimana sudut-sudut Lintang dan Bujur lokasi sampel masjid dan ka’bah ditentukan dari software google earth. Pengukuran sudut yang dibentuk arah kiblat sampel terhadap arah utara dilakukan dengan cara mengukur besar sudut antara panah yang merupakan arah kiblat sampel terhadap arah utara kompas di lokasi tersebut. Penentuan
F. Hasil dan Pembahasan Untuk menghitung rumus Segitiga bola, data pertama yang diperlukan adalah koordinat lintang ( ϕt )dan bujur tempat ( λt ) yang diperoleh dari software Google Earth. Di bawah ini salah satu cara untuk mendapatkannya.
Lokasi Sampel (Masjid A)
Koordinat Sampel (Masjid A) = ϕt =7o18' LS danλt =110o 29' BT
Gambar 4. Tampilan Google Earth untuk sampel masjid A dengan koordinat 70 18’ 56.83’’LS dan 110029’37.04’’ Dengan menerapkan contoh diatas,dari 6 data sampel yang diteliti didapatkan Koordinat Dari tabel diatas diperoleh koordinat sampel Lintang dan Bujur yang disajikan dalam tabel dan dapat dihitung sudut K dalam rumus dibawah ini. Segitiga Bola (diketahui: φk = 21° 25’ LU dan λk = 39° 50’ BT ) dengan cara : Tabel 2. Lintang dan Bujur sampel yang diperoleh dari Google Earth No 1 2 3 4 5 6
Nama Masjid Masjid A
LS( ϕt )
BT( λt )
70 18’ 56.83’’
110029’37.04’’
0
1 derajad = 60 menit busur
ϕt ( masjidA) = (7 + 18 / 60)0
0
Masjid B Masjid C
7 19’46.95’’
110 29’55.53’’
7018’19.40’’
110029’26.79’’
Masjid D Masjid E
7018’19.71’’
110029’21.69’’
7019’19’’
110029’59,64’’
Masjid F
7019’10,72’’
110029’49,64’’
λt ( masjidA) = (110 + 29 60)0
74
PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS VII UKSW
Tabel 3. Hasil perhitungan rumus Segitiga Bola Sample No K(derajad) Masjid 1 2 3 4 5 6
Masjid A Masjid B Masjid C Masjid D Masjid E Masjid F
69,81038437 69,81038437 69,81627486 69,81038437 69,81038437 69,81627486
Sudut yang dibentuk dari 00Utara – berhimpit dengan garis arah 0 kiblat=62,5 Gambar 5. Pengukuran arah kiblat pada masjid dengan sudut kiblat terhadap arah kompas 62,50 Tabel 4. Pengukuran sudut dari utara kompas ke barat hingga berhimpit dengan arah kiblat sampel No
Nama Masjid
1 2 3 4 5 6
A B C D E F
Tabel 5. Perbandingan antara perhitungan dan pengukuran sudut kiblat. No Nama Masjid 1 2 3 4 5 6
Pengukuran Kompas 62,5 62,5 77 52,5 57,5 80
75
A B C D E F
K 69,81038437 69,81038437 69,81627486 69,81038437 69,81038437 69,81627486
Pengukuran kompas (θ) 62,5 62,5 77 52,5 57,5 80
Selisih [K−θ] 7,310384 7,310384 7,18373 17,31038 12,31038 10,1837
PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS VII UKSW Dari tabel diatas tampak bahwa selisih penghitungan dan pengukuran arah kiblat memiliki selisih yang cukup besar yaitu antara 7-17 derajat. Selisih ini salah satunya dapat disebabkan oleh adanya sudut deklinasi kompas yaitu sudut antara kutub magnet bumi dan kutub bumi. Karena sudut deklinasi bumi setiap tahun berubah-ubah maka berdasarkan penyimpangan yang terukur tersebut tidak disarankan menggunkan kompas untuk mendapatkan arah kiblat yang teliti dan tepat. G. Kesimpulan dan Saran Sudut kiblat dapat dihitung dengan menggunakan rumus Segitiga Bola berdasarkan titik kooordinat masjid dengan menggunakan bantuan software Google Earth. Terdapat perbedaan sudut penyimpangan antara perhitungan rumus segitiga bola dan pengukuran menggunakan kompas. penyimpangan antara perhitungan dan pengukuran mengindikasikan bahwa penggunaan kompas untuk mendapatkan arah kiblat tidak teliti dan tidak tepat. Walaupun terdapat selisih antara perhitungan dan pengukuran ini namun penggunaan kompas untuk menentukan arah kiblat sangat menarik sebagai penerapan dari pembelajaran dari konsep kemagnetan yang dapat diberikan kepada siswa atau mahasiswa.
H. Daftar Pustaka Anonim. 2009 . Pedoman Hisab Muhammadiyah.Yogyakarta: Majelis Tarjih dan Tajdid PP Muhammadiyah Raharto, Moedji. “Posisi Matahari untuk Penentuan Awal WaktuSalat dan Bayangan Arah Kiblat” makalah disampaikan dalam Workshop Nasional Mengkaji Ulang Penentuan AwalWaktu Salat & Arah Kiblat , Yogyakarta Auditorium UII, 7April 2001, p. 8. www.rukyatulhilal.org/arah-kiblat/index.html www.scribd.com/doc/73184292/8/CPenentuan-Arah-Kiblat web586.blogspot.com/2012/07/teorikemagnetan-bumi.html 76
