Teknologi Islam

Pengenalan

Bagi ramai orang, artifak kejuruteraan terekacipta 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

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.

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.

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.

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.

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