Abu-Mahmud al-Khujandi, Astronom dan Pakar Matematika Terkemuka

Ilustrasi milik BSM

Sebuah dinding batu menjulang di lereng Gunung Tabarak dekat Rayy. Para pekerja mengangkut logam, kayu, tali, dan batu dalam jumlah yang tidak masuk akal. Instrumen astronomi biasanya cukup kecil untuk dibawa beberapa orang. Yang satu ini berbeda. Radiusnya mendekati dua puluh meter. Lengkungannya begitu besar hingga lebih menyerupai bagian dari bangunan daripada alat ilmiah. Seseorang telah memutuskan bahwa untuk memahami langit, ia perlu membangun sesuatu yang nyaris sebesar langit itu sendiri.

Orang tersebut bernama Abu Mahmud Hamid ibn al-Khidr al-Khujandi.

Nama belakangnya menunjukkan asal-usulnya dari Khujand, kota tua di tepi Sungai Syr Darya yang kini berada di Tajikistan utara. Pada abad ke-10, Khujand merupakan salah satu titik penting di Asia Tengah, berdiri di jalur perdagangan yang menghubungkan Transoxiana dengan wilayah-wilayah lain dunia Islam. Karavan melintas membawa kain, logam, kertas, kuda, dan manuskrip. Debu jalan bercampur dengan aroma kulit hewan dan buah-buahan kering dari pasar. 

Tidak banyak yang diketahui mengenai masa mudanya. Sumber sejarah lebih tertarik pada hasil kerjanya daripada kehidupannya. Seperti banyak ilmuwan sezamannya, ia memasuki sejarah dalam keadaan yang sudah “jadi”, seolah-olah lahir langsung sebagai astronom.

Ketika namanya mulai muncul dalam catatan, pusat aktivitasnya bukan lagi Khujand melainkan Rayy, kota besar dekat lokasi Teheran modern. Rayy pada abad ke-10 merupakan salah satu kota paling penting di Iran. Tembok-temboknya besar, pasar-pasarnya ramai, para pejabat Dinasti Buwaihi berlalu-lalang, dan komunitas ilmiahnya sangat aktif. Orang-orang seperti Abu Sahl al-Quhi, Ibn Miskawayh, serta banyak matematikawan dan astronom lainnya bekerja dalam orbit intelektual yang sama.

Al-Khujandi hidup pada masa ketika astronomi sedang mengalami fase yang menarik. Model alam semesta yang diwariskan oleh Claudius Ptolemaios masih jadi kerangka utama. Planet-planet dianggap bergerak mengelilingi bumi melalui sistem lingkaran-lingkaran yang rumit. Banyak astronom tidak berusaha menggulingkan model tersebut. Mereka mencoba memperbaiki angka-angkanya. Selisih satu menit busur saja sudah cukup untuk membuat seseorang gelisah selama bertahun-tahun.

Kegelisahan semacam itu tampaknya menggerakkan Al-Khujandi. Ia terkenal terutama karena pembangunan instrumen raksasa yang disebut Fakhrī Sextant, dinamai menurut penguasanya, Fakhr al-Dawla. Ketika membaca ukuran instrumen itu untuk pertama kali, saya sempat mengira ada kesalahan salin. Radius sekitar dua puluh meter terdengar berlebihan. Ternyata memang sebesar itu.

Mengapa harus sebesar itu?

Karena semakin besar instrumen pengamatan, semakin kecil kesalahan pengukuran. Astronom abad ke-10 tidak memiliki sensor elektronik, kamera digital, komputer, atau teleskop modern. Mereka bergantung pada mata manusia, garis-garis skala, dan ketelitian mekanis. Jika ingin memperoleh data yang lebih baik, salah satu caranya adalah memperbesar instrumen sampai batas yang hampir tidak masuk akal.

Bayangkan berdiri di dekat struktur tersebut pada sore hari. Batu yang menyimpan panas matahari masih terasa hangat ketika disentuh. Lengkungan besar membelah ruang. Angin membawa debu tipis dari dataran sekitar Rayy. Para pengamat memeriksa posisi matahari dengan kesabaran yang mungkin terasa menyiksa bagi orang modern yang terbiasa dengan informasi instan.

Instrumen itu digunakan terutama untuk mengukur kemiringan sumbu bumi terhadap bidang orbitnya—yang sekarang dikenal sebagai obliquity ekliptika. Angka itu sangat penting dalam astronomi karena mempengaruhi musim dan berbagai perhitungan posisi benda langit.

Hasil pengukuran Al-Khujandi sangat mengesankan. Nilai yang diperolehnya berada cukup dekat dengan angka sebenarnya menurut standar zamannya. Ketelitian semacam itu bukan hasil dari keberuntungan. Ia lahir dari pengamatan berulang, perhitungan yang melelahkan, dan kecenderungan untuk tidak puas dengan data kasar.

Astronomi sering digambarkan sebagai ilmu yang romantis karena berhubungan dengan bintang. Dalam praktiknya, pekerjaan para astronom abad pertengahan jauh lebih dekat dengan akuntansi daripada puisi. Mereka menghabiskan malam-malam panjang mengoreksi angka. Mereka mencatat sudut demi sudut. Mereka memeriksa kembali hasil sebelumnya. Punggung pegal. Mata perih akibat menatap skala pengukuran di bawah cahaya lampu minyak.

Al-Khujandi juga dikenal karena ketertarikannya pada matematika. Salah satu hal yang membuatnya menonjol adalah upayanya mendekati persoalan yang sekarang kita kenal sebagai kasus khusus dari Teorema Terakhir Fermat. Berabad-abad sebelum Fermat lahir, Al-Khujandi mencoba menunjukkan bahwa persamaan tertentu tidak memiliki solusi bilangan bulat positif.

Usahanya ternyata tidak berhasil sepenuhnya. Pembuktiannya mengandung kelemahan. Saya justru menyukai bagian itu.

Tulisan-tulisan populer sering memilih ilmuwan yang selalu benar. Realitas sejarah jauh lebih menarik ketika memperlihatkan orang-orang yang sangat cerdas sedang bergulat dengan masalah yang terlalu besar bahkan bagi mereka. Al-Khujandi bergerak ke wilayah yang belum memiliki alat matematis memadai. Ia mencoba membuka pintu yang baru akan dapat dibuka berabad-abad kemudian.

Kegagalan itu tidak membuat reputasinya runtuh. Rekan-rekan sezamannya tetap menganggapnya salah satu astronom dan matematikawan terkemuka. Dalam komunitas ilmiah yang sehat, usaha yang berani sering dihargai bahkan ketika hasil akhirnya belum sempurna.

Nama Al-Khujandi muncul dalam jaringan ilmuwan besar abad ke-10. Dunia intelektual Islam pada masa itu jauh lebih saling terhubung daripada yang sering dibayangkan. Manuskrip bergerak dari Bukhara ke Rayy, dari Nishapur ke Baghdad. Seorang astronom dapat membaca karya matematikawan yang hidup ratusan kilometer jauhnya. Kertas menjadi teknologi revolusioner yang memungkinkan ledakan pertukaran gagasan.

Terkadang saya merasa orang modern terlalu mudah menganggap kemajuan ilmu pengetahuan sebagai sesuatu yang otomatis. Padahal sebagian besar sejarah ilmu pengetahuan dibangun oleh individu-individu yang bekerja dalam kondisi yang sangat rapuh. Satu perang dapat menghancurkan perpustakaan. Satu kebakaran dapat menghapus puluhan tahun penelitian.

Banyak karya Al-Khujandi tidak bertahan utuh. Sebagian hanya dikenal melalui kutipan penulis lain. Nasib semacam itu dialami hampir semua ilmuwan abad pertengahan. Mereka menulis lebih banyak daripada yang berhasil mencapai zaman kita.

Tahun kematiannya biasanya ditempatkan sekitar pergantian abad ke-11. Detailnya kabur. Catatan-catatan sejarah tiba-tiba kehilangan minat. Tidak ada kisah heroik yang mengiringi akhir hidupnya. Tidak ada murid yang mencatat kata-kata terakhirnya.

Instrumen raksasa yang pernah membuatnya terkenal juga tidak bertahan. Yang tersisa hanyalah deskripsi dalam teks-teks sejarah astronomi.

Ada sesuatu yang agak ironis di sini. Seseorang membangun alat sebesar bangunan untuk mengukur langit dengan ketelitian luar biasa. Bangunannya hilang. Batu-batunya lenyap. Kayunya membusuk. Logamnya mungkin dilebur ulang untuk kebutuhan lain. Data pengukurannya bertahan lebih lama daripada bendanya.

Ketika nama Al-Khujandi muncul dalam sejarah astronomi modern, biasanya hanya beberapa baris. Astronom dari Khujand. Pembangun Sextant Fakhrī. Pengukur kemiringan ekliptika.

Padahal di balik beberapa baris itu terdapat seseorang yang memutuskan bahwa jika instrumen yang tersedia belum cukup akurat, maka solusinya adalah membangun instrumen yang jauh lebih besar. Sebuah respons yang terasa hampir berlebihan, nyaris nekat. Seorang ilmuwan yang memandang langit, melihat ketidakpastian beberapa menit busur, lalu menjawabnya dengan tembok batu setinggi manusia dan lengkungan logam yang membelah lereng gunung.

Debu Rayy masih berterbangan ketika para pekerja terakhir meninggalkan lokasi pengamatan. Lengkungan raksasa tetap berdiri. Matahari bergerak perlahan ke selatan. Seseorang mencatat angka baru pada selembar kertas.

Catatan terkait: Al-Saghani, Ilmuwan Pembuat Instrumen Astronomi Paling Dihormati