http://sumirinjournal.wordpress.com

Kurva 3d

Posted in CANGKANG by sumirinjournal on Juni 13, 2011
%_____________________________
clear all;
[x,y] = meshgrid(1:0.4/10:11,0.01:0.01/10:0.26);
Z = 1.8178./(x.*y).^0.5;
[C,h] = contour(x,y,Z,[1.5:0.5:12]);
clabel(C,h);
%_____________________________

%_____________________________
clear all;
[x,y] = meshgrid(1:0.4/10:11,0.01:0.01/10:0.26);
Z = 1.8178./(x.*y).^0.5;
[C,h] = contour(x,y,Z,[1.5:0.5:10]);
clabel(C,h);
xlabel('Radius Kelengkungan Cangkang - R/a',...
       'FontSize',10,'FontWeight','Bold');
ylabel('Tebal Cangkang - t/a',...
       'FontSize',10,'FontWeight','Bold');
title('Hubungan Radius Kelengkungan dan Tebal Cangkang terhadap \lambda ',...
      'FontSize',10,'FontWeight','Bold');
axis([1  10  0.01  0.25])
%_____________________________

_______________________
clear all;
[x,y] = meshgrid(1:0.4:11,0.01:0.01:0.26);
Z = 1.8178./(x.*y).^0.5;
surf(x,y,Z,'FaceColor','interp',...
'EdgeColor','none',...
'FaceLighting','phong')
clear all;
[x,y] = meshgrid(1:0.4:11,0.01:0.01:0.26);
Z = 1.8178./(x.*y).^0.5;
surf(x,y,Z,'FaceColor','interp',...
'EdgeColor','none',...
'FaceLighting','phong')
clear all;
[x,y] = meshgrid([0:0.1:1]);
Z = 1.8178./(x.*y).^0.5;
surf(x,y,Z,'FaceColor','interp',...
'EdgeColor','none',...
'FaceLighting','phong')
%_____________________________

DAFTAR ISI PENELITIAN

Posted in Laporan_Penelitian by sumirinjournal on April 17, 2011
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar belakang masalah
B. Identifikasi masalah
C. Pembatasan Masalah
D. Perumusan Masalah
E. Tujuan penelitian
F. Manfaat penelitian

BAB II LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka
B. Kerangka Pemikiran
C. Perumusan Hipotesis.

BAB III METODOLOGI PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu penelitian.
B. Metode penelitian.
C. Populasi dan Sampel
D. Teknik pengumpulan data.
E. Teknik analisa data.

BAB IV HASIL PENELITIAN
A. Deskripsi data
B. Pengujian persyaratan analisis
C. Pengujian hipotesis
D. Pembahasan hasil analisis data

BAB V KESIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN
A. Kesimpulan
B. Implikasi
C. Saran.

DAFTAR ISTILAH TEKNIK SIPIL STRUKTUR

Posted in Referensi by sumirinjournal on April 17, 2011

DAFTAR ISTILAH TEKNIK SIPIL STRUKTUR

Abutment – bagian bawah tumpuan struktur jembatan

Agregat campuran – bahan batu-batuan yang netral (tidak bereaksi) dan merupakan bentuk sebagian besar beton (misalnya: pasir, kerikil, batupecah, basalt)

AISC – singkatan dari American Institute of Steel Construction

AISCS – Spesifikasi-spesifikasi yang dikembangkan oleh AISC, atau singkatan dari American Institute of Steel Construction Specification

ASTM – singkatan dari American Society of Testing and Materials

_____

Balok – elemen struktur linier horisontal yang akan melendut akibat beban transversal

Balok spandrel – balok yang mendukung dinding luar bangunan yang dalam beberapa hal dapat juga menahan sebagian beban lantai

Batas Atterberg – besaran kadar air (%) untuk menandai kondisi konsistensi tanah yakni terdiri dari batas cair (Liquid Limit / LL), bata plastis (Plastic Limit/ PL) maupun batas susut (shirinkage Limit).

Batas Cair – besaran kadar air tanah uji (%) dimana dilakukan ketukan sebanyak 25 kali menyebabkan alur tanah pada cawan Cassangrade berimpit 1.25 cm (1/2 inch).

Batas Plastis – besaran kadar air tanah sehingga saat dilakukan pilinan pada contoh tanah hingga ∅ 3 mm mulai terjadi retakan dan tidak putus

Beban – suatu gaya yang bekerja dari luar

Beban hidup – semua beban yang terjadi akibat pemakaian dan penghunian suatu gedung, termasuk beban-beban pada lantai yang berasal dari pada atap

Beban mati – berat semua bagian dari suatu gedung yang bersifat tetap, termasuk segala beban tambahan, finishing, mesin-mesin serta peralatan tetap yang merupakan bagian yang tak terpisahkan dari gedung tersebut

Beton – suatu material komposit yang terdiri dari campuran beberapa bahan batu-batuan yang direkatkan oleh bahan-ikat, yaitu dibentuk dari agregat campuran (halus dan kasar) dan ditambah dengan pasta semen (semen +air) sebagai bahan pengikat.

Beton Bertulang – beton yang diperkuat dengan tulangan, didesain sebagai dua material berbeda yang dapat bekerja bersama untuk menahan gaya yang bekerja padanya.

Beton Cast-in-place – beton yang dicor langsung pada posisi dimana dia ditempatkan. Disebut juga beton cast- in situ.

Beton Precast – beton yang dicor di tempat yang berbeda dengan site, biasanya di tempat yang berdekatan dengan lokasi site

Beton Prestressed – beton yang mempunyai tambahan tegangan tekan longitudinal melalui gaya tarik pada serat yang diberi pra-tegang di sepanjang elemen strukturnya.

Beton struktural – beton yang digunakan untuk menahan beban atau untuk membentuk suatu bagian integral dari suatu struktur. Fungsinya berlawanan dengan beton insulasi (insulating concrete).

Bracing – konfigurasi batang-batang kaku yang berfungsi untuk menstabilkan struktur terhadap beban lateral

_____

Cincin tarik (cincin containment) – cincin yang berada di bagian bawah struktur cangkang, berfungsi sebagai pengaku

_____

Daktilitas – adalah kemampuan struktur atau komponennya untuk melakukan deformasi inelastis bolak-balik berulang di luar batas titik leleh pertama, sambil mempertahankan sejumlah besar kemampuan daya dukung bebannya;

Defleksi – lendutan balok akibat beban

Dinding geser (shear wall, structural wall) – dinding beton dengan tulangan atau pra-tegang yang mampu menahan beban dan tegangan, khusunya tegangan horisontal akibat beban gempa.

_____

Faktor reduksi – suatu faktor yang dipakai untuk mengalikan kuat nominal untuk mendapatkan kuat rencana;

_____

Gaya tarik – gaya yang mempunyai kecenderungan untuk menarik elemen hingga putus.

Gaya tekan – gaya yang cenderung untuk menyebabkan hancur atau tekuk pada elemen. Fenomena ketidakstabilan yang menyebabkan elemen tidak dapat menahan beban tambahan sedikitpun bisa terjadi tanpa kelebihan pada material disebut tekuk (buckling).

Geser – keadaan gaya yang berkaitan dengan aksi gaya-gaya berlawanan arah yang menyebabkan satu bagian struktur tergelincir terhadap bagian di dekatnya. Tegangan geser umumnya terjadi pada balok.

Girder – susunan gelagar-gelagar yang biasanya terdiri dari kombinasi balok besar (induk) dan balok yang lebih kecil (anak balok)

Goyangan (Sideways) – fenomena yang terjadi pada rangka yang memikul beban vertikal. Bila suatu rangka tidak berbentuk simetris, atau tidak dibebani simetris, struktur akan mengalami goyangan (translasi horisontal) ke salah satu sisi.

_____

HPS – singkatan dari high-performance steel, merupakan suatu tipe kualitas baja

HVAC – singkatan dari Heating, Ventilating, Air Conditioning, yaitu hal yang berhubungan dengan sistem pemanasan, tata udara dan pengkondisian udara dalam bangunan

_____

Joist – susunan gelagar-gelagar dengan jarak yang cukup dekat antara satu dan yang lainnya, dan biasanya berfungsi untuk menahan lantai atau atap bangunan. Biasanya dikenal sebagai balok anak atau balok sekunder.

_____

Kolom – elemen struktur linier vertikal yang berfungsi untuk menahan beban tekan aksial

Komposit – tipe konstruksi yang menggunakan elemen-elemen yang berbeda, misalnya beton dan baja, atau menggunakan kombinasi beton cast-in situ dan pre-cast, dimana komponen yang dikombinasikan tersebut bekerja bersama sebagai satu elemen struktural.

Kuat nominal – kekuatan suatu komponen struktur atau penampang yang dihitung berdasarkan ketentuan dan asumsi metode perencanaan sebelum dikalikan dengan nilai faktor reduksi kekuatan yang sesuai

Kuat perlu – kekuatan suatu komponen struktur atau penampang yang diperlukan untuk menahan beban terfaktor atau momen dan gaya dalam yang berkaitan dengan beban tersebut dalam suatu kombinasi seperti yang ditetapkan dalam tata cara ini

Kuat rencana – kuat nominal dikalikan dengan suatu faktor reduksi kekuatan φ

Kuat tarik leleh – kuat tarik leleh minimum yang disyaratkan atau titik leleh dari tulangan dalam MPa

Kuat tekan beton yang disyaratkan (fC’ ) – kuat tekan beton yang ditetapkan oleh perencana struktur (benda uji berbentuk silinder diameter 150 mm dan tinggi 300 mm), untuk dipakai dalam perencanaan struktur beton, dinyatakan dalam satuan MPa.

_____

Las tumpul penetrasi penuh – suatu las tumpul, yang fusinya terjadi diantara material las dan metal induk, meliputi seluruh ketebalan sambungan las

Las tumpul penetrasi sebagian – suatu las tumpul yang kedalaman penetrasinya kurang dari seluruh ketebalan sambungan;

Lentur – keadaan gaya kompleks yang berkaitan dengan melenturnya elemen (biasanya balok) sebagai akibat adanya beban transversal. Aksi lentur menyebabkan serat-serat pada sisi elemen memanjang, mengalami tarik dan pada sisi lainnya akan mengalami tekan, keduanya terjadi pada penampang yang sama.

Lintel – balok yang membujur pada tembok yang biasanya berfungsi untuk menahan beban yang ada di atas bukaan-bukaan dinding seperti pintu atau jendela

LRFD – singkatan dari load and resistance factor design.

_____

Modulus elastisitas – rasio tegangan normal tarik atau tekan terhadap regangan yang timbul akibat tegangan tersebut.

Momen – gaya memutar yang bekerja pada suatu batang yang dikenai gaya tegak lurus akan menghasilkan gaya putar (rotasi) terhadap titik yang berjarak tertentu di sepanjang batang.

Momen puntir – momen yang bekerja sejajar dengan tampang melintang batang.

Momen kopel – momen pada suatu titik pada gelegar

Mortar – campuran antara semen, agregat halus dan air yang telah mengeras

_____

Plat Komposit – plat yang dalam aksi menahan bebannya dilakukan oleh aksi komposit dari beton dan plat baja / steel deck sebagai tulangannya.

Pondasi – bagian dari konstruksi bangunan bagian bawah (sub-structure) yang menyalurkan beban struktur dengan aman ke dalam tanah.

_____

Rangka batang ruang – struktur rangka batang yang berbentuk tiga dimensional, membentuk ruang

Rangka kaku – suatu rangka struktur yang gaya-gaya lateralnya dipikul oleh sistem struktur dengan sambungan-sambungannya direncanakan secara kaku dan komponen strukturnya direncanakan untuk memikul efek gaya

aksial, gaya geser, lentur, dan torsi;

Rangka tanpa Bracing (Unbraced frame) — sistem rangka dimana defleksi lateral yang terjadi padanya tidak ditahan oleh pengaku atau dinding geser (shear wall)

_____

Sag – simpangan yang terjadi pada struktur kabel, yang merupakan tinggi lengkungan struktur tersebut

sengkang – tulangan yang digunakan untuk menahan tegangan geser dan torsi dalam suatu komponen struktur,

SNI – singkatan dari Standar Nasional Indonesia

Spesi-beton – campuran antara semen, agregat campuran (halus dan kasar) dan air yang belum mengeras

Spesi-mortar – campuran antara semen, agregat halus dan air yang belum mengeras

Struktur bangunan – bagian dari sebuah sistem bangunan yang bekerja untuk menyalurkan beban yang diakibatkan oleh adanya bangunan di atas tanah.

Struktur Balok dan Kolom (post and beam) – sistem struktur yang terdiri dari elemen struktur horisontal (balok) diletakkan sederhana di atas dua elemen struktur vertikal (kolom) yang merupakan konstruksi dasar

Struktur Cangkang – bentuk struktural berdimensi tiga yang kaku dan tipis serta mempunyai permukaan lengkung.

Struktur Grid – salah satu analogi struktur plat yang merupakan struktur bidang, secara khas terdiri dari elemen-elemen linier kaku panjang seperti balok atau rangka batang, dimana batang-batang tepi atas dan bawah terletak sejajar dengan titik hubung bersifat kaku.

Struktur Funicular – sistem struktur yang berbentuk seperti tali, kurva atau kumpulan segmen elemen-elemen garis lurus yang membentuk lengkung

Struktur Membran – konfigurasi struktur yang terbentuk dari lembaran tipis dan fleksibel.

Struktur Plat – struktur planar kaku yang secara khas terbuat dari material monolit yang tingginya relatif kecil dibandingkan dengan dimensi-dimensi lainya.

Struktur Rangka Batang – susunan elemen-elemen linier yang membentuk segitiga atau kombinasi segitiga, sehingga menjadi bentuk rangka yang tidak dapat berubah bentuk bila diberi beban eksternal tanpa adanya perubahan bentuk pada satu atau lebih batangnya.

Struktur Rangka Kaku (rigid frame) – struktur yang terdiri atas elemenelemen linier, umumnya balok dan kolom, yang saling dihubungkan pada ujung-ujungnya oleh joints (titik hubung) yang dapat mencegah rotasi relative di antara elemen struktur yang dihubungkannya.

Struktur Tenda – bentuk lain dari konfigurasi struktur membran, dapat berbentuk sederhana maupun kompleks dengan menggunakan membranmembran.

Struktur Vierendeel – struktur rangka kaku yang digunakan secara horisontal. Struktur ini tampak seperti rangka batang yang batang diagonalnya dihilangkan. Perlu diingat bahwa struktur ini adalah rangka, bukan rangka batang. Jadi titik hubungnya kaku.

Sub-structure – struktur bagian bawah. Pada struktur jembatan merupakan bagian yang mendukung bentang horisontal

Super-structure – struktur bagian atas. Pada struktur jembatan, merupakan bagian struktur yang terdiri dari bentang horisontal.

Sway Frame – suatu rangka yang mempunyai respon terhadap gaya horisontal dalam bidang tidak cukup kaku untuk menghindari terjadinya tambahan gaya internal dan momen dari pergeseran horisontal, sehingga memungkinkan terjadinya goyangan (sway)

_____

Tegangan – intensitas gaya per satuan luas

Tegangan tumpu (bearing stress) – tegangan yang timbul pada bidang kontak antara dua elemen struktur, apabila gaya-gaya disalurkan dari satu elemen ke elemen yang lain. Tegangan-tegangan yang terjadi mempunyai arah tegak lurus permukaan elemen.

Tegangan utama (principle stresses) – interaksi antara tegangan lentur dan tegangan geser dapat merupakan tegangan normal tekan atau tarik, yang disebut sebagai tegangan utama.

Tinggi efektif penampang (d) – jarak yang diukur dari serat tekan terluar hingga titik berat tulangan tarik

Titik hubung (joint) – titik pertemuan batang-batang elemen struktur, dimana titik ini merupakan pertemuan gaya-gaya yang terjadi pada elemen struktur tersebut

Tendon – elemen baja misalnya kawat baja, kabel batang, kawat untai atau suatu bundel dari elemen-elemen tersebut, yang digunakan untuk member gaya prategang pada beton

Torsi – puntiran yang timbul pada elemen struktur apabila padanya diberikan momen puntir langsung atau secara tak langsung. Tegangan tarik maupun tekan akan terjadi pada elemen yang mengalami torsi.

Triangulasi – konfigurasi struktur segitiga yang bersifat stabil, tidak bias berubah bentuk atau runtuh

Tulangan – batang, kawat atau elemen lain yang ditambahkan pada beton untuk memperkuat beton menahan gaya.

tulangan polos – batang baja yang permukaan sisi luarnya rata, tidak bersirip dan tidak berukir

tulangan ulir – batang baja yang permukaan sisi luarnya tidak rata, tetapi bersirip atau berukir

tulangan spiral – tulangan yang dililitkan secara menerus membentuk suatu ulir lingkar silindris

_____

Un-sway Frame – suatu rangka yang mempunyai respon terhadap gaya horisontal dalam bidang cukup kaku untuk menghindari terjadinya tambahan gaya internal dan momen dari pergeseran horisontal tersebut.

Umur bangunan – periode/waktu selama suatu struktur dipersyaratkan untuk tetap berfungsi seperti yang direncanakan;


Teori dalam Penelitian

Posted in TUGAS PENELITIAN by sumirinjournal on Agustus 25, 2010

Teori

Teori adalah serangkaian bagian atau variabel, definisi, dan dalil yang saling berhubungan yang menghadirkan sebuah pandangan sistematis mengenai fenomena dengan menentukan hubungan antar variabel, dengan menentukan hubungan antar variabel, dengan maksud menjelaskan fenomena alamiah. Labovitz dan Hagedorn mendefinisikan teori sebagai ide pemikiran “pemikiran teoritis” yang mereka definisikan sebagai “menentukan” bagaimana dan mengapa variable-variabel dan pernyataan hubungan dapat saling berhubungan.[1].

Kata teori memiliki arti yang berbeda-beda pada bidang-bidang pengetahuan yang berbeda pula tergantung pada metodologi dan konteks diskusi. Secara umum, teori merupakan analisis hubungan antara fakta yang satu dengan fakta yang lain pada sekumpulan fakta-fakta .[2] Selain itu, berbeda dengan teorema, pernyataan teori umumnya hanya diterima secara “sementara” dan bukan merupakan pernyataan akhir yang konklusif. Hal ini mengindikasikan bahwa teori berasal dari penarikan kesimpulan yang memiliki potensi kesalahan, berbeda dengan penarikan kesimpulan pada pembuktian matematika.

Sedangkan secara lebih spesifik di dalam ilmu sosial, terdapat pula teori sosial. Neuman mendefiniskan teori sosial adalah sebagai sebuah sistem dari keterkaitan abstraksi atau ide-ide yang meringkas dan mengorganisasikan pengetahuan tentang dunia sosial.[3]. Perlu diketahui bahwa teori berbeda dengan idiologi, seorang peneliti kadang-kadang bias dalam membedakan teori dan ideologi. Terdapat kesamaan diantara kedunya, tetapi jelas mereka berbeda. Teori dapat merupakan bagian dari ideologi, tetapi ideologi bukan teori. Contohnya adalah Aleniasi manusia adalah sebuah teori yang diungkapakan oleh Karl Marx, tetapi Marxis atau Komunisme secara keseluruhan adalah sebuah ideologi.

Dalam ilmu pengetahuan, teori dalam ilmu pengetahuan berarti model atau kerangka pikiran yang menjelaskan fenomena alami atau fenomena sosial tertentu. Teori dirumuskan, dikembangkan, dan dievaluasi menurut metode ilmiah. Teori juga merupakan suatu hipotesis yang telah terbukti kebenarannya. Manusia membangun teori untuk menjelaskan, meramalkan, dan menguasai fenomena tertentu (misalnya, benda-benda mati, kejadian-kejadian di alam, atau tingkah laku hewan). Sering kali, teori dipandang sebagai suatu model atas kenyataan (misalnya : apabila kucing mengeong berarti minta makan). Sebuah teori membentuk generalisasi atas banyak observasi dan terdiri atas kumpulan ide yang koheren dan saling berkaitan. Istilah teoritis dapat digunakan untuk menjelaskan sesuatu yang diramalkan oleh suatu teori namun belum pernah terobservasi. Sebagai contoh, sampai dengan akhir-akhir ini, lubang hitam dikategorikan sebagai teoritis karena diramalkan menurut teori relativitas umum tetapi belum pernah teramati di alam. Terdapat miskonsepsi yang menyatakan apabila sebuah teori ilmiah telah mendapatkan cukup bukti dan telah teruji oleh para peneliti lain tingkatannya akan menjadi hukum ilmiah. Hal ini tidaklah benar karena definisi hukum ilmiah dan teori ilmiah itu berbeda. Teori akan tetap menjadi teori, dan hukum akan tetap menjadi hukum.[4]

Elemen Teori

Di dalam sebuah teori terdapat beberapa elemen yang mengikutinya. Elemen ini berfungsi untuk mempersatukan variabel-variabel yang terdapat di dalam teori tersebut. Elemen pertama yaitu konsep. Konsep adalah sebuah ide yang diekspresikan dengan symbol atau kata.[5]. Konsep dibagi dua yaitu, simbol dan definisi.Dalam ilmu alam konsep dapat diekspresikan dengan simbol-simbol seperti, ”∞” = tak terhingga, ”m”= Massa, dan lainya. Akan tetapi, kebanyakan di dalam ilmu sosial konsep ini lebih diekspresikan dengan kata-kata tidak melalui simbol-simbol. Menurut Neuman kata-kata juga merupakan simbol karena bahasa itu sendiri adalah simbol. Karena mempelajari konsep dan teori seperti mempelajari bahasa. Konsep selalu ada di mana pun dan selalu kita gunakan.[6]. Misalnya kita membicarakan tentang pendidikan. Pendidikan merupakan suatu konsep, ia merupakan ide abstrak yang hanya didalam pikiran kita saja.

Elemen kedua yaitu Scope [7]. Dalam teori seperti yang dijelaskan di atas memiliki konsep. Konsep ini ada yang bersifat abstrak dan ada juga yang bersifat kongkret. Teori dengan konsep-konsep yang abstrak dapat diaplikasikan terhadap fenomena sosial yang lebih luas, dibanding dengan teori yang memiliki konsep-konsep yang kongkret. Contohnya, teori yang diungkapkan oleh Lord Acton ”kekuasaan cenderung dikorupsikan”. Dalam hal ini kekuasaan dan korupsi ada pada lingkup yang abstrak. Kemudian kekuasaan ini dalam lingkup kongkret sepeti presiden, raja, jabatan ketua RT,dll. Dan korupsi dalam lingkup kongkret seperti korupsi uang. .[8].

Elemen ketiga adalah relationship. Teori merupakan sebuah relasi dari konsep-konsep atau secara lebih jelasnya teori merupakan bagaimana konsep-konsep berhubungan. Hubungan ini seperti pernyataan sebab-akibat (causal statement) atau proposisi. Proposisi adalah sebuah pernyataan teoritis yang memperincikan hubungan antara dua atau lebih variable, memberitahu kita bagaimana variasi dalam satu konsep dipertangggung jawabkan oleh variasi dalam konsep yang lain. Ketika seorang peneliti melakukan tes empiris atau mengevaluasi sebuah hubungan itu, maka hal ini disebut sebuah hipotesa. Sebuah teori sosial juga terdiri dari sebuah mekanisme sebab akibat, atau alasan dari sebuah hubungan, sedangkan mekanisme sebab akibat adalah sebuah pernyataan bagaimana sesuatu bekerja. [9]

Daftar teori

Referensi

  1. ^ John W Creswell, Research Design: Qualitative & Quantitative Approach, (London: Sage, 1993) hal 120
  2. ^ Merriam-Webster.com Merriam-Webster Dictionary
  3. ^ W.L Neuman , Social Research Methods: Qualitative & Quantitative Approach, (London: Sage, 2003) hal. 42
  4. ^ http://www.evolution.mbdojo.com/theory.html
  5. ^ W.L Neuman, Ibid., hal 44
  6. ^ W.L Neuman, Ibid.,hal 45
  7. ^ W.L Neuman, Ibid.,hal 47
  8. ^ John W Creswell, Ibid., hal. 122
  9. ^ W.L Neuman, Ibid., hal 50
Sumber : http://id.wikipedia.org/wiki/Teori

Hipotesis Penelitian

Posted in TUGAS PENELITIAN by sumirinjournal on Agustus 25, 2010

Gambar : Hubungan antara hipotesis dan teori

Hipotesis

Hipotesis atau hipotesa adalah jawaban sementara terhadap masalah yang masih bersifat praduga karena masih harus dibuktikan kebenarannya[1].

Hipotesis ilmiah mencoba mengutarakan jawaban sementara terhadap masalah yang kan diteliti.[2] Hipotesis menjadi teruji apabila semua gejala yang timbul tidak bertentangan dengan hipotesis tersebut.[2] Dalam upaya pembuktian hipotesis, peneliti dapat saja dengan sengaja menimbulkan/ menciptakan suatu gejala.[2] Kesengajaan ini disebut percobaan atau eksperimen.[2] Hipotesis yang telah teruji kebenarannya disebut teori.[2]

Contoh:

Apabila terlihat awan hitam dan langit menjadi pekat, maka seseorang dapat saja menyimpulkan (menduga-duga) berdasarkan pengalamannyabahwa (karena langit mendung, maka…) sebentar lagi hujan akan turun. Apabila ternyata beberapa saat kemudia hujan benar turun, maka dugaan terbukti benar. Secara ilmiah, dugaan ini disebut hipotesis. Namun apabila ternyata tidak turun hujan, maka hipotesisnya dinyatakankeliru.

Hipotesis berasal dari bahasa Yunanihypo= di bawah;thesis = pendirian, pendapat yang ditegakkan, kepastian.[3].

Artinya, hipotesa merupakan sebuah istilah ilmiah yang digunakan dalam rangka kegiatan ilmiah yang mengikuti kaidah-kaidah berfikir biasa, secara sadarteliti, dan terarah.[3]. Dalam penggunaannya sehari-hari hipotesa ini sering juga disebut dengan hipotesis, tidak ada perbedaan makna di dalamnya.[3]

Ketika berfikir untuk sehari-hari, orang sering menyebut hipotesis sebagai sebuah anggapan, perkiraan, dugaan, dan sebagainya.[3] Hipotesis juga berarti sebuah pernyataan atau proposisi yang mengatakan bahwa diantara sejumlah fakta ada hubungan tertentu.[3] Proposisi inilah yang akan membentuk proses terbentuknya sebuah hipotesis di dalam penelitian, salah satu diantaranya yaituPenelitian sosial.[4] :

Proses pembentukan hipotesis merupakan sebuah proses penalaran, yang melalui tahap-tahap tertentu.[3] Hal demikian juga terjadi dalam pembuatan hipotesis ilmiah, yang dilakukan dengan sadar, teliti, dan terarah.[3]. Sehingga dapat dikatakan bahwa sebuah Hipotesis merupakan satu tipe proposisi yang langsung dapat diuji.[4]

Kegunaan

Hipotesis merupakan elemen penting dalam penelitian ilmiah, khususnya penelitian kuantitatif.[2] Terdapat tiga alasan utama yang mendukung pandangan ini diantaranya[5]:

  1. Hipotesis dapat dikatakan sebagai piranti kerja teori. Hipotesis ini dapat dilihat dari teori yang digunakan untuk menjelaskan permasalahan yang akan diteliti. Misalnya, sebab dan akibat darikonflik dapat dijelaskan melalui teori mengenai konflik.
  2. Hipotesis dapat diuji dan ditunjukkan kemungkinan benar atau tidak benar atau di falsifikasi.
  3. Hipotesis adalah alat yang besar dayanya untuk memajukan pengetahuan karena membuat ilmuwan dapat keluar dari dirinya sendiri. Artinya, hipotesis disusun dan diuji untuk menunjukkan benar atau salahnya dengan cara terbebas dari nilai dan pendapat peneliti yang menyusun dan mengujinya.

[sunting]Walaupun hipotesis penting sebagai arah dan pedoman kerja dalam penelitian, tidak semua penelitian mutlak harus memiliki hipotesis.[6]. Penggunaan hipotesis dalam suatu penelitian didasarkan pada masalah atau tujuan penelitian.[2] Dalam masalah atau tujuan penelitian tampak apakah penelitian menggunakan hipotesis atau tidak.[2] Contohnya yaitu Penelitian eksplorasi yang tujuannya untuk menggali dan mengumpulkan sebanyak mungkin data atau informasi tidak menggunakan hipotesis.[2] Hal ini sama dengan penelitian deskriptif, ada yang berpendapat tidak menggunakan hipotesis sebab hanya membuat [[deskripsi atau mengukur secara cermat tentang fenomena yang diteliti [7], tetapi ada juga yang menganggap penelitian deskriptif dapat menggunakan hipotesis [8]. Sedangkan, dalam penelitian penjelasan yang bertujuan menjelaskan hubungan antar-variabel adalah keharusan untuk menggunakan hipotesis [9].

Fungsi penting hipotesis di dalam penelitian, yaitu[10]:

  1. Untuk menguji teori,
  2. Mendorong munculnya teori,
  3. Menerangkan fenomena sosial,
  4. Sebagai pedomanuntuk mengarahkan penelitian,
  5. Memberikan kerangka untuk menyusun kesimpulan yang akan dihasilkan.

Karakteristik

Satu hipotesis dapat diuji apabila hipotesis tersebut dirumuskan dengan benar.[2] Kegagalan merumuskan hipotesis akan mengaburkan hasil penelitian.[2] Meskipun hipotesis telah memenuhi syarat secara [proporsional]], jika hipotesis tersebut masih abstrak bukan saja membingungkan prosedur penelitian, melainkan juga sukar diuji secara nyata.[4]

Untuk dapat memformulasikan hipotesis yang baik dan benar, sedikitnya harus memiliki beberapa ciri-ciri pokok, yakni [11]:

  1. Hipotesis diturunkan dari suatu teori yang disusun untuk menjelaskan masalah dan dinyatakan dalam proposisi-proposisi. Oleh sebab itu, hipotesis merupakan jawaban atau dugaan sementara atas masalah yang dirumuskan atau searah dengan tujuan penelitian.
  2. Hipotesis harus dinyatakan secara jelas, dalam istilah yang benar dan secara operasional. Aturan untuk, menguji satu hipotesis secara empiris adalah harus mendefinisikan secara operasionalsemua variabel dalam hipotesis dan diketahui secara pasti variabel independen dan variabel dependen.
  3. Hipotesis menyatakan variasi nilai sehingga dapat diukur secara empiris dan memberikan gambaran mengenai fenomena yang diteliti. Untuk hipotesis deskriptif berarti hipotesis secara jelas menyatakan kondisiukuran, atau distribusi suatu variabel atau fenomenanya yang dinyatakan dalam nilai-nilai yang mempunyai makna.
  4. Hipotesis harus bebas nilai. Artinya nilai-nilai yang dimiliki peneliti dan preferensi subyektivitas tidak memiliki tempat di dalam pendekatan ilmiah seperti halnya dalam hipotesis.
  5. Hipotesis harus dapat diuji. Untuk itu, instrumen harus ada (atau dapat dikembangkan) yang akan menggambarkan ukuran yang valid dari variabel yang diliputi. Kemudian, hipotesis dapat diuji dengan metode yang tersedia yang dapat digunakan untuk mengujinya sebab peneliti dapat merumuskan hipotesis yang bersih, bebas nilai, dan spesifik, serta menemukan bahwa tidak adametode penelitian untuk mengujinya. Oleh sebab itu, evaluasi hipotesis bergantung pada eksistensi metode-metode untuk mengujinya, baik metode observasi, pengumpulan data, analisis data, maupun generalisasi.
  6. Hipotesis harus spesifik. Hipotesis harus bersifat spesifik yang menunjuk kenyataan sebenarnya. Peneliti harus bersifat spesifik yang menunjuk kenyataan yang sebenarnya. Peneliti harus memiliki hubungan eksplisit yang diharapkan di antara variabel dalam istilah arah (seperti, positif dan negatif). Satu hipotesis menyatakan bahwa X berhubungan dengan Y adalah sangat umum. Hubungan antara X dan Y dapat positif atau negatif. Selanjutnya, hubungan tidak bebas dari wakturuang, atau unit analisis yang jelas. Jadi, hipotesis akan menekankan hubungan yang diharapkan di antara variabel, sebagaimana kondisi di bawah hubungan yang diharapkan untuk dijelaskan. Sehubungan dengan hal tersebut, teori menjadi penting secara khusus dalam pembentukan hipotesis yang dapat diteliti karena dalam teori dijelaskan arah hubungan antara variabel yang akan dihipotesiskan.
  7. Hipotesis harus menyatakan perbedaan atau hubungan antar-variabel. Satu hipotesis yang memuaskan adalah salah satu hubungan yang diharapkan di antara variabel dibuat secara eksplisit.

Tahap-tahap pembentukan hipotesis secara umum

Tahap-tahap pembentukan hipotesa pada umumnya sebagai berikut:

  1. Penentuan masalah.[3]. Dasar penalaran ilmiah ialah kekayaan pengetahuan ilmiah yang biasanya timbul karena sesuatu keadaan atau peristiwa yang terlihat tidak atau tidak dapat diterangkan berdasarkan hukum atau teori atau dalil-dalil ilmu yang sudah diketahui.[3] Dasar penalaran pun sebaiknya dikerjakan dengan sadar dengan perumusan yang tepat.[3] Dalam proses penalaran ilmiah tersebut, penentuan masalah mendapat bentuk perumusan masalah.[3]
  2. Hipotesis pendahuluan atau hipotesis preliminer (preliminary hypothesis)[4]. Dugaan atau anggapan sementara yang menjadi pangkal bertolak dari semua kegiatan.[4] Ini digunakan juga dalam penalaran ilmiah.[3] Tanpa hipotesa preliminer, observasi tidak akan terarah.[4] Fakta yang terkumpul mungkin tidak akan dapat digunakan untuk menyimpulkan suatu konklusi, karena tidak relevan dengan masalah yang dihadapi.[3] Karena tidak dirumuskan secara eksplisit, dalam penelitian, hipotesis priliminer dianggap bukan hipotesis keseluruhan penelitian, namun merupakan sebuah hipotesis yang hanya digunakan untuk melakukan uji coba sebelum penelitian sebenarnya dilaksanakan.[4]
  3. Pengumpulan fakta[3]. Dalam penalaran ilmiah, diantara jumlah fakta yang besarnya tak terbatas itu hanya dipilih fakta-fakta yang relevan dengan hipotesa preliminer yang perumusannya didasarkan pada ketelitian dan ketepatan memilih fakta.[3]
  4. Formulasi hipotesa[3].Pembentukan hipotesa dapat melalui ilham atau intuisi, dimana logika tidak dapat berkata apa-apa tentang hal ini.[3] Hipotesa diciptakan saat terdapat hubungan tertentu diantara sejumlah fakta.[3] Sebagai contoh sebuah anekdot yang jelas menggambarkan sifat penemuan dari hipotesa, diceritakan bahwa sebuah apel jatuh dari pohon ketika Newton tidur di bawahnya dan teringat olehnya bahwa semua benda pasti jatuh dan seketika itu pula dilihat hipotesanya, yang dikenal dengan hukum gravitasi.[3]
  5. Pengujian hipotesa, artinya mencocokkan hipotesa dengan keadaan yang dapat diobservasi[3] dalam istilah ilmiah hal ini disebut verifikasi(pembenaran). [3]Apabila hipotesa terbukti cocok dengan fakta maka disebut konfirmasi.[3] Terjadi falsifikasi(penyalahan) jika usaha menemukan fakta dalam pengujian hipotesa tidak sesuai dengan hipotesa, dan bilamana usaha itu tidak berhasil, maka hipotesa tidak terbantah oleh fakta yang dinamakan koroborasi(corroboration).[3]. Hipotesa yang sering mendapat konfirmasi atau koroborasi dapat disebut teori.[3]
  6. Aplikasi/penerapan[3] apabila hipotesa itu benar dan dapat diadakan menjadi ramalan (dalam istilah ilmiah disebut prediksi), dan ramalan itu harus terbukti cocok dengan fakta.[3] Kemudian harus dapat diverifikasikan/koroborasikan dengan fakta.[3]

Hubungan hipotesis dan teori

Hipotesis ini merupakan suatu jenis proposisi yang dirumuskan sebagai jawaban tentatif atas suatu masalah dan kemudian diuji secara empiris[12] Sebagai suatu jenis proposisi, umumnya hipotesis menyatakan hubungan antara dua atau lebih variabel yang di dalamnya pernyataan-pernyataan hubungan tersebut telah diformulasikan dalam kerangka teoritis[12] Hipotesis ini, diturunkan, atau bersumber dari teori dan tinjauan literatur yang berhubungan dengan masalah yang akan diteliti. [12]. Pernyataan hubungan antara variabel, sebagaimana dirumuskan dalam hipotesis, merupakan hanya merupakan dugaan sementara atas suatu masalah yang didasarkan pada hubungan yang telah dijelaskan dalam kerangka teori yang digunakan untuk menjelaskan masalah penelitian[12]. Sebab, teori yang tepat akan menghasilkan hipotesis yang tepat untuk digunakan sebagai jawaban sementara atas masalah yang diteliti atau dipelajari dalam penelitian[12] Dalam penelitiankuantitatif peneliti menguji suatu teori. Untuk meguji teori tersebut, peneliti menguji hipotesis yang diturunkan dari teori[12]

Agar teori yang digunakan sebagai dasar penyusunan hipotesis dapat diamati dan diukur dalam kenyataan sebenarnya, teori tersebut harus dijabarkan ke dalam bentuk yang nyata yang dapat diamati dan diukur. [12] Cara yang umum digunakan ialah melalui proses operasionalisasi, yaitu menurunkan tingkat keabstrakan suatu teori menjadi tingkat yang lebih konkret yang menunjuk fenomena empiris atau ke dalam bentuk proposisi yang dapat diamati atau dapat diukur. [12] Proposisi yang dapat diukur atau diamati adalah proposisi yang menyatakan hubungan antar-variabel. [12] Proposisi seperti inilah yang disebut sebagai hipotesis. [12]

Jika teori merupakan pernyataan yang menunjukkan hubungan antar-konsep (pada tingkat abstrak atau teoritis), hipotesis merupakan pernyataan yang menunjukkan hubungan antar-variabel (dalam tingkat yang konkret atau empiris). [12] Hipotesis menghubungkan teori dengan realitas sehingga melalui hipotesis dimungkinkan dilakukan pengujian atas teori dan bahkan membantu pelaksanaan pengumpulan data yang diperlukan untuk menjawab permasalahan penelitian. [12] Oleh sebab itu, hipotesis sering disebut sebagai pernyataan tentang teori dalam bentuk yang dapat diuji (statement of theory in testable form), atau kadang-kadanag hipotesis didefinisikan sebagai pernyataan tentatif tentang realitas (tentative statements about reality). [12]

Oleh karena teori berhubungan dengan hipotesis, merumuskan hipotesis akan sulit jika tidak memiliki kerangka teori yang menjelaskan fenomena yang diteliti, tidak mengembangkan proposisi yang tegas tentang masalah penelitian, atau tidak memiliki kemampuan untuk menggunakan teori yang ada. [13] Kemudian, karena dasar penyusunan hipotesis yang reliabel dan dapat diuji adalah teori, tingkat ketepatan hipotesis dalam menduga, menjelaskan, memprediksi suatu fenomena atau peristiwa atau hubungan antara fenomena yang ditentukan oleh tingkat ketepatan atau kebenaran teori yang digunakan dan yang disusun dalam kerangka teoritis. [12] Jadi, sumber hipotesis adalah teori sebagaimana disusun dalam kerangka teoritis. Karena itu, baik-buruknya suatu hipotesis bergantung pada keadaan relatif dari teori penelitian mengenai suatu fenomena sosial disebut hipotesis penelitian atau hipotesis kerja. [12]Dengan kata lain, meskipun lebih sering terjadi bahwa penelitian berlangsung dari teori ke hipotesis (penelitian deduktif), kadang-kadang sebaliknya yang terjadi. [12]

Catatan kaki :

  1. ^ Vardiansyah, Dani. Filsafat Ilmu Komunikasi: Suatu Pengantar, Indeks, Jakarta 2008. Hal.10
  2. ^ a b c d e f g h i j k (en) Uma Sakaran, Research Methods for Business: A Skill Building Approach, second edition, New York: John Wiley& Sons, Inc, 1992, page. 7-19
  3. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z aa Logika Dasar, tradisional, simbolik, dan induktif. Soekadijo.R.G. PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta. 1993
  4. ^ a b c d e f g (en) Paul.D. Leedy and Jeanne.E. Ormrod. Practical Research: Planning and Design Research Edisi 8 [2005]. Ohio : Pearson Merrill Prentice Hall. Page 156-209
  5. ^ (en) Fred N. Kerlinger. 1995. Asas-Asas Penelitian Behavioral. Diterjemahkan oleh Landung R. Simatupang. Yogyakarta: Gajah Mada University Press, hal. 30
  6. ^ (en) James A. Black dan Dean J. Champion. 1992. Metoda dan Masalah Penelitian Sosial. Bandung, Eresco, hal.121.
  7. ^ Masri Singarimbun dan Sofian Effendi, penyunting. 1989. Metode Penelitian Survei. Jakarta: LP3ES, hal. 5.
  8. ^ (en) L.R. Gay and P.L. Diehl.1992. Research Methods for Bussiness and Management. New York: MacMillan Publishing Company, page. 65
  9. ^ Suharsimi Arikunto.1996. Prosedur Penelitian Suatu Pendekatan Praktik. Jakarta: Bina Aksara, hal. 64.
  10. ^ Kenneth D. Bailey. 1986. Methods of Social Research, 3rd ed. Free Press: London, Page. 41
  11. ^ (en) Creswell, John W. 2003. Research Design Qualitative, Quantitative, and Mixed Methods Approaches, Second Edition. California: Sage Publication, page. 73
  12. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p (en)Robert B. Burns. 2000. Introduction to Research Methods. 4th Edition. French Forest NSW: Longman, page. 106-116.
  13. ^ (en) Nan Lin. 1976. Foundations of Social Research. New York: MacGraw-Hill Book Company, page. 8-25

Sumber : http://id.wikipedia.org/wiki/Hipotesis

Ibnu al-Haytham

Posted in SAINTIS ISLAM by sumirinjournal on Agustus 25, 2010

Saintis Islam : Ibnu al-Haytham

al-Haytham_gabung
al-Haytham_gabung

Abū ʿ Ali-Hasan bin al-Hasan bin al-aytham ( bahasa Arab : ابو علي, الحسن بن الحسن بن الهيثم, Persia : ابن هیثم, Latin : Alhacen atau (usang) [4] Alhazen)(965 di Basra – c. 1039 di Kairo ) adalah seorang Arab [5] [6] [7] [8] ilmuwan dan polymath . [9] Dia membuat kontribusi yang signifikan pada prinsip-prinsipoptik , serta fisika , anatomi , astronomi , teknik , matematika , kedokteran , oftalmologi , filsafat , psikologi , persepsi visual , dan ilmu pengetahuan pada umumnya dengan aplikasi awal tentang metode ilmiah . Dia kadang-kadang disebut al-Basri (bahasa Arab: البصري), setelah tempat kelahirannya di kota Basra. [10] Dia juga dijuluki Ptolemaeus Sekundus (“Ptolemeus II”) [11] atau hanya “fisika itu” [12] di Eropa Abad Pertengahan. Alhazen menulis komentar-komentar yang membahas karya-karya Aristoteles , Ptolemeus , dan Yunani matematika Euclid . [13]

Lahir sekitar 965 orang di Basra , Irak dan bagian dari Buyid Persia pada waktu itu, [1] ia tinggal terutama di Kairo , Mesir , meninggal di sana pada usia 76. [11] Lebih-yakin tentang aplikasi praktis dari pengetahuan matematika, ia diasumsikan bahwa ia bisa mengatur banjir dari Sungai Nil . [14]Setelah diperintahkan oleh Al-Hakim bi-Amr Allah , penguasa keenam khalifah Fatimiyah , untuk melaksanakan operasi ini, dengan cepat ia dianggap kemustahilan dari apa yang ia berusaha lakukan, dan pensiun dari rekayasa. Takut hidup, ia pura-pura gila [1] [15] dan ditempatkan di bawah tahanan rumah , selama dan setelah itu ia mengabdikan dirinya untuk karya ilmiah sampai kematiannya. [11]

Biografi

 

Alhazen, yang polymath Islam yang besar.

Alhazen lahir di Basra , di Irak provinsi Buyid Kekaisaran Persia . [1] Dia mungkin meninggal di Kairo , Mesir . Selama Islam Golden Age , Basra adalah kunci awal “pembelajaran”, [16] dan dia dididik di sana dan di Baghdad , ibukota kekhalifahan Abbasiyah , dan fokus dari titik tinggi “peradaban Islam”. [16 ] Selama waktunya di Buyid Iran , ia bekerja sebagai pegawai negeri dan banyak membaca teologis dan ilmiah buku. [10] [17]

Satu account dari karirnya telah dia dipanggil ke Mesir oleh Al-Hakim bi-Amr Allah , penguasa kekhalifahan Fatimiyah , untuk mengatur banjir sungai Nil , tugas yang membutuhkan upaya awal untuk membangun sebuah bendungan di lokasi kini Aswan bendungan . [18] Setelah itu kerja lapanganmembuatnya menyadari ketidakpraktisannya skema ini, [11] dan khalifah takut kemarahan, ia pura-pura gila . Dia disimpan di bawah tahanan rumahdari 1011 sampai kematian-Hakim al di 1021. [19] Selama masa ini, ia menulis yang berpengaruh Kitab Optik .

Meskipun ada cerita tinggi bahwa Ibn al-Haitham melarikan diri ke Suriah, berkelana ke Baghdad kemudian dalam hidupnya, atau bahkan di Basra ketika ia berpura-pura gila, bisa dipastikan bahwa ia di Mesir oleh 1038 paling lambat. [10 ] Selama di Kairo, ia menjadi terkait dengan Al-Azhar University , serta kota “House of Wisdom”, [20] yang dikenal sebagai Dar Al-Hekma ( House of Knowledge ), yang perpustakaan “pertama di penting” untuk Baghdad Rumah Kebijaksanaan . [10] Setelah rumahnya penangkapan berakhir, ia menulis sejumlah risalah lain di fisika , astronomi dan matematika . Dia kemudian pergi keIslam Spanyol . Selama periode ini, ia punya waktu yang cukup untuk pencarian ilmiah, yang termasuk optik, matematika, fisika, kedokteran , dan pengembangan metode ilmiah; ia meninggalkan beberapa buku yang beredar pada mata pelajaran ini.

Di antara murid-muridnya yang kita ketahui hanya dua dari mereka, SorkhabSohrab ), nya Persia siswa yang salah satu orang terbesar Iran ‘s Semnandan muridnya selama lebih dari 3 tahun, dan Abu al-Wafa bin Mubashir Fatek yang terkenal Mesir ilmuwan yang belajar matematika dari dia. [17]

Warisan

Ibn al-Haythem membuat perbaikan yang signifikan dalam optik, ilmu fisika, dan metode ilmiah yang mempengaruhi perkembangan ilmu pengetahuan selama lebih dari lima ratus tahun setelah kematiannya. karya Ibn al-Haytham tentang optik adalah dikreditkan dengan kontribusi penekanan baru pada percobaan. Pengaruhnya pada ilmu fisika secara umum, dan optik khususnya, telah dijunjung tinggi dan, pada kenyataannya, mengantar di era baru dalam penelitian optik, baik dalam teori dan praktek. [21] Metode ilmiah dianggap begitu mendasar untuk ilmu pengetahuan modern bahwa beberapa-terutama filsuf ilmu pengetahuan dan berlatih ilmuwan-menganggap pertanyaan sebelumnya ke alam menjadi pra-ilmiah. [22]

Richard Powers dinominasikan-Haytham’s metode ilmiah al Ibnu dan skeptisisme ilmiah sebagai berpengaruh ide sebagian besar milenium kedua . [23] George Sarton , bapak sejarah ilmu pengetahuan , menulis bahwa “Haytham tulisan-tulisan Ibnu menunjukkan perkembangan yang bagus fakultas eksperimental “dan menganggapnya” tidak hanya muslim terbesar fisikawan, tetapi dengan segala cara yang terbesar dari abad pertengahan. ” [24] Robert S. Elliot menganggap Ibn al-Haytham untuk menjadi “salah satu siswa ablest optik sepanjang masa.” [25] Profesor Jim Al-Khalilijuga menganggap dirinya benar pertama ilmuwan “dunia”. [26] Kamus biografi ilmuwan menulis bahwa Ibn al-Haytham adalah “mungkin ilmuwan terbesar Abad Pertengahan” dan bahwa “pekerjaannya tetap tertandingi selama hampir 600 tahun sampai saat Johannes Kepler “. [27] Pada konferensi ilmiah pada bulan Februari 2007 sebagai bagian dari tesis-Falco Hockney , Charles M. Falcoberpendapat bahwa al-Haytham Ibn pekerjaan di optik mungkin telah mempengaruhi menggunakan alat bantu optik oleh Renaissance seniman . Falco mengatakan bahwa ia dan David Hockney ‘s contoh seni Renaissance “menunjukkan sebuah kontinum dalam penggunaan optik oleh seniman dari sekitar tahun 1430, arguably dimulai sebagai hasil dari al-Haytham’s pengaruh Ibnu, sampai hari ini”. [28] The terjemahan Latin pekerjaan utamanya, Kitab al-Manazir (Kitab Optik), diberikan pengaruh yang besar pada ilmu pengetahuan Barat: misalnya, pada karya Roger Bacon , yang mengutip namanya, [29] dan Johannes Kepler . Ini membawa sebuah kemajuan besar dalam metode eksperimental. Nya penelitian di catoptrics (studi tentang sistem optik yang menggunakan cermin) berpusat pada bola dan parabola cermin dan penyimpangan bola . Dia membuat pengamatan bahwa perbandingan antara sudut datang dan refraksi tidak tetap konstan, dan menyelidiki pembesar kekuatan sebuah lensa . Karyanya pada catoptrics juga berisi masalah yang dikenal sebagai “masalah Alhazen”. [21] Sementara itu di dunia Islam, al-Haytham’s bekerja Ibn dipengaruhi Averroes tulisan ‘pada optik, [30] dan warisannya semakin maju melalui ‘reformasi’ dari Optik nya oleh ilmuwan Persia Kamal al-Din al-Farisi (w. ca). 1320 di kemudian’s Kitab Tanqih al-Manazir (Revisi Ibn al-Haytham’s]Optik [). [31] Penjelasan-penjelasan yang benar pelangi fenomena yang diberikan oleh al-Fārisī dan Theodoric dari Freiberg pada abad ke-14 tergantung pada Ibn al-Haytham’s Book of Optics. [32]Karya Ibn al-Haytham dan al-Fārisī juga lebih maju dalam Kekaisaran Ottoman oleh polymath al Taqi -Din dalam Buku tentang Cahaya dari Murid Visi dan Terang Kebenaran dari Pemandangan(1574). [33] Dia menulis sebanyak 200 buku, walaupun hanya 55 yang selamat, dan banyak dari mereka belum telah diterjemahkan dari bahasa Arab. Bahkan beberapa risalah tentang optik bertahan hanya melalui terjemahan Latin. Selama Abad Pertengahan buku tentang kosmologi yang diterjemahkan ke dalam bahasa Latin, Ibrani dan bahasa lainnya. Kawah Alhazen di Bulan dinamai untuk menghormatinya [34] , seperti yang asteroid ” 59.239 Alhazen “. [35] Untuk menghormati Ibn al-Haytham, Aga Khan University (Pakistan) bernama perusahaan Oftalmologi dikaruniai kursi sebagai ” Ibn-e-Haitham Associate Profesor dan Chief of Ophthalmology “. [36]

Ibn al-Haytham adalah fitur pada bagian depan dari uang kertas 10.000 dinar Irak yang diterbitkan pada tahun 2003, [37] dan pada dinar catatan 10 dari 1982. Sebuah fasilitas penelitian bahwapemeriksa senjata PBB yang diduga melakukan kimia dan biologi penelitian senjata di Saddam Hussein Irak juga dinamai menurut namanya. [37] [38]

Kitab Optik

Artikel utama: Kitab Optik

al-Haytham yang paling terkenal adalah karya Ibn volume nya tujuh Arab risalah pada optik , Kitab al-Manazir (Kitab Optik), ditulis 1011-1021. Telah disejajarkan dengan Isaac Newton ‘s Philosophiae Naturalis Principia Mathematica sebagai salah satu buku yang paling berpengaruh dalam fisika [39] untuk memperkenalkan metode ilmiah awal, dan untuk memulai sebuah revolusi di optik [40] danpersepsi visual . [41]

Optik itu diterjemahkan ke dalam bahasa Latin oleh sarjana tak dikenal pada akhir abad ke-12 atau awal abad ke-13. [42] itu dicetak oleh Friedrich Risner pada 1572, dengan judul tesaurus Opticae: Alhazeni libri Septem Arabis, editi nuncprimum; Eiusdem liber et De Crepusculis nubium ascensionibus. [43] Risner juga penulis varian nama “Alhazen”; sebelum Risner dia dikenal di barat sebagai Alhacen, yang merupakan transkripsi yang benar dari nama Arab. [44] Karya ini menikmati reputasi besar selama Abad Pertengahan . Karya-karya Ibn al-Haytham pada subyek geometrik ditemukan di Bibliotheque Nationale di Paris pada tahun 1834 oleh EA Sedillot. naskah lainnya yang disimpan dalam Perpustakaan Bodleian di Oxford dan di perpustakaan Leiden .

Teori Visi

 

 

Ibn al-Haytham membuktikan bahwa perjalanan cahaya dalam garis lurus dengan menggunakan metode ilmiah dalam bukunyaBook of Optics (1021).

Dua besar teori tentang visi berlaku di zaman klasik . Teori pertama, teori emisi , didukung oleh para pemikir seperti Euclid dan Ptolemeus , yang percaya pemandangan yang bekerja dengan mata memancarkan sinar dari cahaya . Teori kedua, teori intromission didukung oleh Aristoteles dan para pengikutnya, telah memasuki mata bentuk fisik dari obyek. Ibn al-Haytham berpendapat bahwa proses visi terjadi baik dengan sinar yang dipancarkan dari mata, atau melalui bentuk fisik memasukinya. Dia beralasan bahwa sinar tidak bisa melanjutkan dari mata dan mencapai bintang-bintang jauh instan setelah kita membuka mata kita. Dia juga menarik pengamatan umum seperti yang menyilaukan mata atau bahkan terluka jika kita melihat sebuah cahaya yang sangat terang. Dia bukan mengembangkan teori yang sangat sukses yang menjelaskan proses visi sebagai sinar cahaya untuk melanjutkan mata dari tiap titik pada obyek, yang terbukti melalui penggunaan eksperimen . [45] unifikasi Nya optik geometri dengan fisika filosofis membentuk dasar modern optik fisik .[46]

Ibn al-Haytham membuktikan bahwa sinar cahaya dalam perjalanan garis lurus, dan melakukan berbagai percobaan dengan lensa , cermin , refraksi , danrefleksi . [21] Dia juga yang pertama untuk mengurangi dipantulkan dan dibiaskan sinar cahaya menjadi komponen vertikal dan horisontal, yang merupakan dasar pembangunan di optik geometris. [47] Ia juga menemukan hasil yang serupa dengan Snell Hukum sinus, tapi tidak menghitung dan mendapatkan hukum matematis. [48]

Ibn al-Haytham juga memberikan gambaran yang jelas pertama [49] dan analisis yang tepat [50] dari kamera obscura dan kamera lubang jarum . Sementara Aristoteles, Theon dari Alexandria , Al-Kindi (Alkindus) dan filsuf Cina Mozi sebelumnya menggambarkan efek cahaya tunggal melewati sebuah lubang jarum, tidak satupun dari mereka menyatakan bahwa apa yang diproyeksikan ke layar adalah sebuah gambar dari segalanya di lain sisi bukaan . Ibn al-Haytham adalah orang pertama yang menunjukkan ini dengan percobaan lampu di mana beberapa sumber cahaya yang berbeda diatur di wilayah yang luas. Dia dengan demikian orang pertama yang berhasil memproyeksikan keseluruhan gambar dari luar ke sebuah layar di dalam ruangan dengan kamera obscura.

Selain optik fisik, Kitab Optik juga menimbulkan bidang “optik fisiologis”. [51] Ibn al-Haytham membahas topik obat , oftalmologi , anatomi dan fisiologi , yang mencakup komentar tentang kedokteranbekerja. Dia menggambarkan proses penglihatan, [52] struktur mata, pembentukan citra di mata, dan sistem visual . Dia juga menggambarkan apa yang kemudian dikenal sebagai Hukum Hering dari inervasi sama , vertikal horopters , dan disparitas teropong , [53] dan meningkat pada teori visi teropong , persepsi gerak dan horopters sebelumnya dibahas oleh Aristoteles, Euclid dan Ptolemy. [54][55 ]

kontribusi yang paling anatomi asli deskripsi tentang anatomi fungsional mata sebagai suatu sistem optik, [56] atau instrumen optik. percobaan-Nya dengan kamera obscura yang disediakan cukupempiris alasan baginya untuk mengembangkan teori proyeksi titik cahaya yang sesuai dari permukaan objek untuk membentuk sebuah gambar pada layar. Itu adalah perbandingan di antara mata dan kamera obscura yang membawa tentang sintesis tentang anatomi dan optik, yang membentuk dasar optik fisiologis. Saat ia dikonseptualisasikan prinsip-prinsip penting dari proyeksi lubang jarum dari eksperimen dengan kamera lubang jarum ia dianggap inversi gambar untuk juga terjadi di mata, [51] dan memandang murid sebagai sebuah lubang mirip dengan. [57] Mengenai proses gambar pembentukan, dia salah setuju dengan Ibnu Sina bahwa lensa adalah organ reseptif terlihat, tapi benar mengisyaratkan pada retina terlibat dalam proses itu. [54]

Metode ilmiah

Rosanna neuroscientist Gorini mencatat bahwa “menurut sebagian besar sejarawan al-Haytham merupakan cikal modern metode ilmiah “. [34] [58] Ibn al-Haytham mengembangkan metode eksperimental ketat dikontrol pengujian ilmiah untuk memverifikasi hipotesis teoretis dan memperkuat induktif dugaan . [59] -Haytham’s metode ilmiah Ibn al sangat mirip dengan metode ilmiah modern dan terdiri dari prosedur berikut ini:

1.Observasi

2.Pernyataan masalah

3.Perumusan hipotesis

4.Pengujian hipotesis menggunakan eksperimentasi

5.Analisis eksperimental hasil

6.Interpretasi data dan perumusan kesimpulan

7.Publikasi temuan

Sebuah aspek yang terkait dengan-Haytham’s optik penelitian Ibn al terkait dengan sistemik dan metodologis ketergantungan pada eksperimen (i’tibar) dan pengujian dikendalikan dalam penyelidikan ilmiahnya. Selain itu, arahan eksperimental nya bersandar pada menggabungkan fisika klasik (‘ilm tabi’i) dengan matematika (ta’alim; geometri khususnya) dalam hal merancang dasar-dasar apa yang mungkin ditetapkan sebagai prosedur hypothetico-deduktif dalam penelitian ilmiah. Ini-fisik pendekatan matematis untuk ilmu eksperimental didukung sebagian besar proposisi dalam Kitab al-Manazir (The Optik; De aspectibus atau Perspectivae) dan berdasar teorinya tentang visi, cahaya dan warna, serta penelitian di catoptrics dan dioptrics (penelitian dari pembiasan cahaya). warisan-Nya semakin maju melalui ‘reformasi’ dari Optik nya oleh Kamal al-Din al-Farisi (w. ca). 1320 di kemudian’s Kitab Tanqih al-Manazir (Revisi Ibn al-Haytham’s] Optik [). [ 31]

Konsep Occam’s razor juga hadir dalam Kitab Optik. Misalnya, setelah menunjukkan bahwa cahaya yang dihasilkan oleh objek bercahaya dan dipancarkan atau dipantulkan ke mata, karena itu ia menyatakan bahwa “para extramission [visual adalah sinar] yang berlebihan dan tak berguna “. [60]

Alhazen]

Karyanya pada catoptrics dalam Buku V Kitab Optik berisi diskusi tentang apa yang sekarang dikenal sebagai Alhazen masalah, pertama kali dirumuskan oleh Ptolemeus di 150 AD. Ini meliputi menggambar garis dari dua titik dalam pesawat pertemuan lingkaran pada titik di keliling dan membuat sudut yang sama dengan normal pada titik tersebut. Hal ini setara dengan menemukan titik di pinggir sebuah lingkaran meja bilyar di mana bola isyarat pada suatu titik tertentu harus diarahkan untuk karambol dari tepi meja dan memukul bola lagi pada suatu titik tertentu kedua. Dengan demikian, aplikasi utama di optik adalah untuk memecahkan masalah, “Mengingat sumber cahaya dan sebuah cermin, menemukan titik di cermin di mana cahaya akan tercermin ke mata pengamat.”Ini mengarah ke sebuah persamaan derajat keempat . [10] [61] ini akhirnya Ibn al-Haytham untuk menurunkan rumus awal untuk jumlah kekuasaan keempat ; dengan menggunakan awal bukti denganinduksi matematika , dia mengembangkan sebuah metode yang dapat umum yang mudah untuk menemukan rumus untuk jumlah dari setiap kekuatan yang tidak terpisahkan. Ia menerapkan hasil nya hitungan pada kekuatan terpisahkan untuk mencari volume sebuah paraboloid melalui integrasi . Dengan demikian ia dapat menemukan integral untuk polinomial sampai dengan derajat keempat , dan datang dekat dengan menemukan rumus umum untuk integral dari setiap polinomial. Ini adalah fundamental bagi pengembangan infinitesimal dan integral kalkulus . [62] Ibn al-Haytham akhirnya memecahkan masalah dengan menggunakan bagian kerucut dan bukti geometrik, meskipun banyak setelah dia berusaha mencari solusi untuk masalah aljabar, [63] yang akhirnya ditemukan pada tahun 1997 oleh matematikawan Oxford Peter M. Neumann . [64]

Kontribusi lain

Kitab Optik menjelaskan beberapa pengamatan eksperimen awal bahwa Ibn al-Haytham dibuat dalam mekanika dan bagaimana ia menggunakan hasil untuk menjelaskan fenomena optik tertentu menggunakan analogi mekanis. Dia melakukan percobaan dengan proyektil , dan menyimpulkan bahwa “hanya dampak tegak lurus proyektil pada permukaan yang cukup kuat untuk memungkinkan mereka untuk melakukan penetrasi sedangkan miring yang telah dibelokkan. Sebagai contoh, untuk menjelaskan bias dari langka untuk media padat, ia menggunakan analogi mekanik sebuah bola besi dilempar ke batu tulis tipis meliputi lubang luas dalam lembaran logam A membuang tegak lurus akan memecahkan batu tulis dan melewati,. sedangkan yang satu miring dengan kekuatan yang sama dan dari jarak yang sama tidak akan. ” Dia menggunakan hasil ini untuk menjelaskan menjelaskan bagaimana intens cahaya langsung sakit mata: “Menerapkan analogi mekanis pengaruh sinar cahaya pada mata, lbn al-Haytham terkait ‘kuat’ lampu dengan sinar tegak lurus dan ‘lemah’ lampu dengan yang miring. Jawaban jelas terhadap masalah beberapa sinar dan mata itu dalam pemilihan sinar tegak lurus karena hanya ada satu sinar tersebut dari setiap titik di permukaan benda yang dapat menembus mata. ” [65]

Bab 15-16 Kitab Optik tertutup astronomi . Ibn al-Haytham adalah orang pertama yang menemukan bahwa celestial sphere tidak terdiri dari padat materi. Dia juga menemukan bahwa langit kurang padat dari udara. Pandangan ini kemudian diulangi oleh Witelo dan memiliki pengaruh signifikan pada Copernicus dan Tychonic sistem astronomi. [66]

Sudan Omar Khaleefa psikolog berpendapat bahwa Ibn al-Haytham harus dipertimbangkan menjadi pendiri “dari psikologi eksperimental “, untuk karya rintisannya pada psikologi persepsi visual danilusi optik . [67] Dalam Kitab Optik , Ibn al-Haytham adalah ilmuwan pertama yang menyatakan bahwa visi terjadi di otak, bukan mata. Dia menunjukkan bahwa pengalaman pribadi memiliki efek pada apa yang orang lihat dan bagaimana mereka melihat, dan bahwa visi dan persepsi adalah subjektif. [68] Khaleefa juga berpendapat bahwa Ibn al-Haytham juga harus dipertimbangkan pendiri “daripsychophysics “, sebuah subdiscipline dan pelopor untuk psikologi modern. [67] Meskipun Ibn al-Haytham membuat laporan subjektif banyak tentang visi, tidak ada bukti bahwa dia menggunakan teknik psikofisik kuantitatif dan klaim tersebut telah ditolak. [69]

Dia datang dengan sebuah teori untuk menjelaskan ilusi Bulan , yang memainkan peran penting dalam tradisi ilmiah di Eropa abad pertengahan. Ini merupakan upaya untuk memecahkan masalah yang lebih besar Bulan muncul di dekat horison daripada yang dilakukannya sementara lebih tinggi di langit, sebuah perdebatan yang belum terselesaikan sampai hari ini. Membantah teori Ptolemeus refraksi, ia mendefinisikan masalah dalam hal dirasakan, bukan nyata, pembesaran. Dia mengatakan bahwa menilai jarak benda tergantung di sana sebagai sebuah urutan yang tidak terputus intervening tubuh antara objek dan pengamat. Dengan Bulan Namun, tidak ada intervensi objek. Karena itu, sejak ukuran objek tergantung pada jarak diamati tersebut, yang dalam hal ini tidak tepat, Bulan muncul lebih besar di cakrawala. Melalui karya-karya Roger Bacon , John Pecham dan Witelo berdasarkan al-Haytham Ibn penjelasan, ilusi Bulan lambat laun diterima sebagai fenomena psikologis, dengan teori Ptolemeus ditolak di abad ke-17. [70]

Beberapa orang menyarankan bahwa Ibn al-Haythams dilihat pada rasa sakit dan sensasi mungkin telah dipengaruhi oleh filsafat Buddha . Dia menulis bahwa setiap sensasi adalah suatu bentuk ‘penderitaan ‘dan bahwa apa yang disebut orang sakit hanyalah dibesar-besarkan persepsi , bahwa tidak ada kualitatif perbedaan tapi hanya kuantitatif perbedaan antara rasa sakit dan sensasi biasa.[71]

Karya lain pada fisika

Optik risalah

Selain Kitab Optik, Ibn al-Haytham menulis beberapa risalah lainnya optik . Nya Risalah fi l-Daw ‘(Risalah tentang Cahaya) adalah suplemen dengan al Kitab-Nya-Manazir (Book of Optics). Teks ini berisi penyelidikan lebih lanjut pada sifat-sifat pencahayaan dan yang bercahaya dispersi melalui berbagai transparan dan tembus media. Dia juga dilakukan pemeriksaan lebih lanjut ke anatomi matadan ilusi dalam persepsi visual . Ia dibangun pertama kamera obscura dan kamera lubang jarum [50] , dan menyelidiki meteorologi dari pelangi dan kepadatan atmosfer. Berbagai fenomena langit (termasuk gerhana , senja, dan sinar bulan ) juga diperiksa oleh dia. Dia juga membuat penyelidikan refraksi , catoptrics , dioptrics , bola cermin, dan lensa pembesar . [59]

Dalam risalah itu, Mizan al-Hikmah (Saldo Wisdom), Ibn al-Haytham membahas kerapatan atmosfer dan terkait ke ketinggian . Ia juga mempelajari pembiasan atmosfer . Ia menemukan bahwa senjahanya dihentikan atau dimulai ketika matahari berada 19 ° di bawah cakrawala dan mencoba mengukur tinggi atmosfer atas dasar itu. [21]

Astrofisika

Dalam astrofisika dan mekanika langit bidang fisika , Ibn al-Haytham, dalam bukunya lambang Astronomi, menemukan bahwa benda-benda langit “yang bertanggung jawab kepada hukum fisika “. [72]Al-Haytham’s Mizan Ibn al-Hikmah (Neraca Kebijaksanaan) meliputi statika , astrofisika, dan mekanika langit. Dia membahas teori daya tarik antara massa , dan tampaknya dia juga menyadaribesarnya dari percepatan gravitasi di kejauhan . [59] Maqala fi’l-Nya qarastun adalah risalah pada pusat gravitasi . Sedikit yang diketahui tentang pekerjaan, kecuali untuk apa yang dikenal melalui karya-karya berikutnya dari Al-Khazini pada abad ke-12. Dalam risalah ini, Ibn al-Haytham merumuskan teori bahwa berat badan bervariasi dengan jarak dari pusat bumi . [73]

risalah lain, Maqala fi daw al-Qamar (Di Terang Bulan), yang ia menulis beberapa waktu sebelum terkenal Book of Optics , adalah upaya pertama yang berhasil menggabungkan astronomi di matematika dengan fisika , dan upaya paling awal di menerapkan eksperimental metode untuk astronomi dan astrofisika. Ia menyangkal pendapat yang diadakan universal bahwa Bulanmencerminkan sinar matahari seperti cermin dan benar menyimpulkan bahwa ia “memancarkan cahaya dari bagian-bagian permukaannya yang Ming ‘s pemogokan cahaya. ” Untuk membuktikan bahwa “cahaya dipancarkan dari setiap titik menyinari permukaan Bulan”, ia membangun sebuah “cerdik eksperimental perangkat “. [74] Menurut Matthias Schramm, Ibn al-Haytham telah

merumuskan konsep yang jelas tentang hubungan antara model matematika yang ideal dan kompleks fenomena diamati; pada khususnya, dia adalah orang pertama yang membuat sistematis menggunakan metode dari berbagai kondisi eksperimental secara konstan dan seragam, dalam percobaan menunjukkan bahwa intensitas dari spot-cahaya yang dibentuk oleh proyeksi cahaya bulan melalui dua kecil apertures ke layar berkurang terus-menerus sebagai salah satu apertures secara bertahap terhalang. [74]

Mekanika

Dalam dinamika dan kinematika bidang mekanika , Ibn al-Haytham’s Risalah fi’l-Makan (Risalah di Tempat) teori dibahas pada gerak tubuh. Dia menegaskan bahwa tubuh bergerak terus-meneruskecuali suatu kekuatan eksternal menghentikannya atau mengubah arah gerakan. [59] ini mirip dengan konsep inersia , tetapi sebagian besar adalah hipotesis yang tidak diverifikasi oleh eksperimen.Terobosan utama dalam mekanika klasik , pengenalan gesekan gaya, akhirnya dibuat berabad-abad kemudian oleh Galileo Galilei , dan kemudian dirumuskan sebagai hukum yang pertama Newton tentang gerak .

Juga dalam Treatise pada Place, Ibn al-Haytham tidak setuju dengan Aristoteles pandangan ‘yang membenci sifat yang kosong , dan demikian ia digunakan geometri untuk menunjukkan tempat (al-Makan) adalah kekosongan tiga-dimensi membayangkan antara permukaan dalam dari berisi tubuh. [75]

Ibn al-Haytham juga menemukan konsep momentum (sekarang bagian dari kedua hukum itu Newton tentang gerak ) sekitar waktu yang sama seperti itu kontemporer, Ibnu Sina (Ibnu Sina). [76]

Astronomi bekerja

Keraguan] Mengenai Ptolemy

Dalam karyanya Al-Shukūk ‘ala Batlamyūs, berbagai diterjemahkan sebagai Keraguan Mengenai Ptolemeus atau Aporias melawan Ptolemeus, yang diterbitkan pada beberapa waktu antara 1025 1028, dan Ibn al-Haytham banyak dikritik Ptolemeus karya ‘, termasuk AlmagestPlanetary Hipotesis, dan Optik , menunjukkan berbagai kontradiksi ia ditemukan di karya-karya ini. Ia menganggap bahwa beberapa perangkat matematika Ptolemeus diperkenalkan ke dalam astronomi, khususnya equant , gagal untuk memenuhi kebutuhan fisik gerak melingkar seragam, dan menulis sebuah kritik pedas dari realitas fisik astronomi sistem Ptolemeus, mencatat kemustahilan berkaitan gerakan fisik yang sebenarnya untuk poin matematika imajiner, garis dan lingkaran: [77]

Ptolemeus diasumsikan pengaturan (hay’a) yang tidak bisa ada, dan fakta bahwa pengaturan ini memproduksi dalam imajinasinya gerakan yang dimiliki planet-planet tidak membebaskannya dari kesalahan yang ia lakukan dalam pengaturan diasumsikan, karena gerakan yang ada dari planet tidak dapat hasil dari pengaturan yang tidak mungkin ada … [F] atau laki-laki membayangkan lingkaran di langit, dan membayangkan planet bergerak di dalamnya tidak membawa tentang gerak planet. [78] [79]

Ibn al-Haytham lebih lanjut mengkritik’s model Ptolemeus pada lain empiris , observasional dan eksperimental dasar, [80] seperti kita gunakan Ptolemeus dari dugaan teori undemonstrated dalam rangka untuk “menyelamatkan penampilan” tertentu fenomena , yang Ibn al-Haytham tidak menyetujui karena nya desakan terhadap demonstrasi ilmiah . Tidak seperti beberapa astronom kemudian yang mengkritik model Ptolemeus atas dasar yang tidak sesuai dengan filsafat alam Aristotelian , Ibn al-Haytham ini terutama berkaitan dengan observasi empiris dan kontradiksi internal dalam karya-karya Ptolemy. [81]

Dalam Aporias melawan Ptolemy, Ibn al-Haytham Komentar tentang kesulitan untuk mencapai pengetahuan ilmiah:

Kebenaran dicari untuk dirinya sendiri [tapi] kebenaran, [ia mengingatkan] terbenam dalam ketidakpastian [dan otoritas ilmiah (seperti Ptolemeus, yang ia sangat dihormati) adalah] tidak kebal dari kesalahan … [14]

Dia berpendapat bahwa kritik yang ada teori-yang didominasi buku ini-memiliki tempat khusus dalam pertumbuhan pengetahuan ilmiah:

Oleh karena itu, pencari setelah kebenaran tidak ada orang yang mempelajari tulisan-tulisan kuno dan, setelah disposisi yang alami, menempatkan kepercayaan pada mereka, melainkan orang yang imannya tersangka dalam mereka dan pertanyaan-pertanyaan apa yang ia mengumpulkan dari mereka, yang yang tunduk pada argumen dan demonstrasi, dan bukan kepada perkataan manusia alam yang penuh dengan segala macam ketidaksempurnaan dan kekurangan. Jadi tugas orang yang menyelidiki tulisan-tulisan para ilmuwan, jika belajar kebenaran adalah tujuannya, adalah untuk membuat dirinya musuh dari semua yang dia membaca, dan pikirannya untuk menerapkan inti dan margin isinya, serangan dari setiap sisi. Dia juga harus mencurigai dirinya sendiri saat ia melakukan pemeriksaan kritis itu, sehingga ia dapat menghindari jatuh ke dalam prasangka baik atau keringanan hukuman. [14]

Pada Konfigurasi Dunia

Dalam karyanya Pada Konfigurasi Dunia, meskipun kritik nya diarahkan Ptolemy, Ibn al-Haytham terus menerima kenyataan fisik dari model geosentris dari alam semesta, [82] menyajikan penjelasan rinci tentang struktur fisik celestial sphere di nya Pada Konfigurasi Dunia:

Bumi secara keseluruhan adalah sebuah bola bulat yang pusatnya adalah pusat dunia. Hal ini statis di [perusahaan itu] tengah dunia, tetap di dalamnya dan tidak bergerak ke arah manapun tidak bergerak dengan salah satu varietas gerak, tapi selalu beristirahat. [83]

Sementara ia berusaha untuk menemukan realitas fisik belakang model matematika Ptolemeus, ia mengembangkan konsep single bola (Falak) untuk setiap komponen gerakan planet’s Ptolemy.Karya ini akhirnya diterjemahkan ke dalam bahasa Ibrani dan Latin di abad 13 dan 14 dan selanjutnya memiliki pengaruh pada para astronom seperti Georg von Peuerbach [1] pada Eropa Abad Pertengahan dan Renaissance . [84] [85]

Model dari Gerakan dari Setiap Planet Tujuh

Ibn al-Haytham’s Model dari Gerakan dari Setiap Planet Tujuh, yang ditulis di 1038, adalah sebuah buku tentang astronomi. Naskah yang masih hidup dari pekerjaan ini baru-baru ini telah ditemukan, dengan banyak yang masih hilang, maka pekerjaan belum dipublikasikan di zaman modern. Berikut dari Keraguan pada Ptolemeus dan Resolusi dari Keraguan, Ibn al-Haytham dijelaskan model non-Ptolemeus pertama di Model dari Gerakan. reformasi-Nya tidak peduli dengan kosmologi , sebagai ia mengembangkan sebuah studi sistematik langit kinematika yang benar-benar geometris . Hal ini pada gilirannya menyebabkan perkembangan inovatif dalam infinitesimal geometri . [86]

direformasi Nya empiris model adalah orang pertama yang menolak equant [87] dan eksentrik , [88] terpisah filsafat alam dari astronomi, kinematika surgawi bebas dari kosmologi, dan mengurangi entitas fisik untuk entitas geometri. Model ini juga dikemukakan dengan rotasi bumi tentang porosnya, [89] dan pusat gerak yang poin geometris tanpa makna fisik, seperti Johannes Kepler ‘s model abad kemudian. [90]

Dalam teks, Ibn al-Haytham juga menjelaskan versi awal itu pisau cukur Occam , di mana dia mempekerjakan hanya hipotesis minimal tentang sifat-sifat yang menjadi ciri gerakan astronomi, saat ia mencoba untuk menghilangkan dari model planet itu hipotesis kosmologis yang tidak dapat diamati dari Bumi . [91]

Karya lainastronomi]

Ibn al-Haytham dibedakan astrologi dari astronomi, dan ia menyangkal studi tentang astrologi , karena metode yang digunakan oleh ahli perbintangan yang bersifat terkaan daripada empiris , dan juga karena pandangan para ahli astrologi bertentangan dengan kaum ortodoks Islam . [92]

Ibn al-Haytham juga menulis sebuah risalah berjudul Pada Bima Sakti, [93] di mana ia memecahkan masalah mengenai Bima Sakti galaksi dan paralaks . [86] Pada jaman dahulu, Aristoteles percaya Bima Sakti disebabkan oleh “kunci kontak dari pernafasan berapi-api dari beberapa bintang yang besar, banyak dan berdekatan “dan bahwa kunci kontak” terjadi di bagian atas atmosfer, di wilayah dunia yang terus menerus dengan gerakan surgawi . ” [94] Ibn al- Haytham membantah ini dan “menetapkan bahwa karena Bima Sakti memiliki paralaks tidak, sangat jauh dari bumi dan bukan milik atmosfer “. [95] Dia menulis bahwa jika Bimasakti terletak sekitar Atmosfer Bumi , “satu harus menemukan perbedaan dalam posisi relatif terhadap bintang-bintang tetap. ” Dia menggambarkan dua metode untuk menentukan Bima Sakti parallax: “baik saat diamati Bima Sakti pada dua kesempatan yang berbeda dari tempat yang sama di bumi, atau ketika orang melihat secara bersamaan dari dua tempat yang jauh dari permukaan bumi.” Dia membuat usaha pertama pada mengamati dan mengukur paralaks Milky’s Way, dan ditentukan bahwa sejak Bima Sakti memiliki paralaks tidak, maka tidak termasuk ke atmosfer. [96]

Pada tahun 1858, Muhammad Wali bin Muhammad Ja’far, dalam Nama-Nya Shigarf, mengklaim bahwa Ibn al-Haytham menulis Maratib risalah al-sama di mana ia disebut sebagai model planet yang mirip dengan sistem Tychonic dimana orbit planet-planet matahari yang pada gilirannya orbit Bumi. Namun, verifikasi “klaim ini tampaknya” tidak mungkin, karena risalah tersebut tidak terdaftar di antara yang dikenal bibliografi dari Ibn al-Haytham. [97]

Matematika bekerja

Dalam matematika , Ibn al-Haytham dibangun pada karya-karya matematis Euclid dan Tsabit bin Qurra . Dia sistematis bagian kerucut dan teori bilangan , yang dilakukan beberapa pekerjaan awalgeometri analitik , dan bekerja pada “awal hubungan antara aljabar dan geometri . ” Hal ini pada gilirannya memiliki pengaruh pada perkembangan René Descartes ‘s analisis geometrik dan Isaac Newton s ‘ kalkulus . [98]

Geometri

Dalam geometri , Ibn al-Haytham mengembangkan geometri analitis dan membangun hubungan antara aljabar dan geometri. [98] Ibn al-Haytham juga menemukan formula untuk menambahkan alam pertama nomor 100. Ibn al-Haytham menggunakan bukti geometri untuk membuktikan rumus. [99]

Ibn al-Haytham membuat upaya pertama membuktikan Euclidean postulat paralel , yang kelima postulat di Euclid’s Elements , menggunakan bukti oleh kontradiksi , [100] di mana ia memperkenalkan konsep gerak dan transformasi ke dalam geometri. [101] Ia merumuskan Lambert segiempat , yang Boris Abramovich Rozenfeld nama-nama “Ibn al-Haytham-Lambert” segiempat, [102] dan bukti mencoba nya juga menunjukkan kemiripan dengan yang aksioma Playfair . [63] teorema-Nya pada segiempat , termasuk segiempat Lambert, adalah teorema pertama geometri elips dan geometri hiperbolik . Teorema ini, bersama dengan alternatifnya postulat, seperti yang aksioma Playfair, dapat dilihat sebagai tanda awal geometri non-Euclidean . Karyanya memiliki pengaruh besar terhadap perkembangannya antara Persia ahli geometri kemudian Omar Khayyām dan Nasir al-Din al-Tusi , dan ahli geometri Eropa Witelo , Gersonides , Alfonso , John Wallis , Giovanni Girolamo Saccheri[103] dan Christopher Clavius . [104 ]

Dalam geometri dasar, Ibn al-Haytham berusaha untuk memecahkan masalah menegakkan lingkaran menggunakan bidang Lunes (bentuk sabit), namun kemudian menyerah pada tugas yang mustahil. [10] Ibn al-Haytham juga menangani masalah-masalah lain di SD ( Euclid) dan lanjutan ( Apollonian dan Archimedes ) geometri, beberapa diantaranya dialah yang pertama untuk memecahkan. [14]

Teori Nomor

kontribusi-Nya untuk teori bilangan mencakup karyanya pada nomor yang sempurna . Dalam bukunya Analisis dan Sintesis, Ibn al-Haytham adalah orang pertama yang menyadari bahwa setiap sempurna bahkan jumlah adalah bentuk 2 n-1 (2 n – 1) di mana 2 n – 1 adalah prima , tapi ia tidak dapat membuktikan ini Hasil berhasil ( Euler kemudian terbukti di abad ke-18). [10]

Ibn al-Haytham memecahkan masalah yang melibatkan congruences menggunakan apa yang sekarang disebut Teorema Wilson . Dalam karyanya Opuscula, Ibn al-Haytham mempertimbangkan solusi dari suatu sistem congruences, dan memberikan dua metode umum solusi. metode pertama-Nya, metode kanonik, terlibat Teorema Wilson, sedangkan metode yang kedua melibatkan versiteorema sisa Cina . [10]

Karya lain

Pengaruh Melodies pada jiwa-jiwa dari Hewan

Dalam psikologi dan ilmu musik , al-Haytham’s Risalah Ibn pada Pengaruh Melodies pada jiwa-jiwa dari Hewan adalah awal risalah berurusan dengan efek musik pada hewan . Dalam risalah itu, ia mendemonstrasikan bagaimana unta selangkah bisa dipercepat atau terbelakang dengan penggunaan musik , dan menunjukkan contoh lain tentang bagaimana musik dapat mempengaruhi perilaku binatang dan psikologi hewan , bereksperimen dengan kuda, burung dan reptil. Melalui ke abad ke-19, mayoritas ulama di dunia Barat terus percaya musik itu adalah fenomena manusia jelas, tapi percobaan sejak itu dibenarkan al-Haytham’s pandangan Ibnu bahwa musik memang memiliki efek pada hewan. [105]

Teknik

Dalam teknik , satu account dalam karirnya sebagai insinyur sipil telah dia dipanggil ke Mesir oleh Fatimiyah Khalifah , Al-Hakim bi-Amr Allah , untuk mengatur banjir dari Nil Sungai. Dia melakukan studi ilmiah rinci tahunan genangan Sungai Nil, dan ia menggambar rencana untuk membangun sebuah bendungan , di situs modern Bendungan Aswan . lapangan pekerjaan-Nya, tetapi, kemudian membuatnya menyadari ketidakpraktisannya skema ini, dan ia segera pura-pura gila agar dia bisa menghindari hukuman dari Khalifah. [106]

Menurut Al-Khazini , Ibn al-Haytham juga menulis sebuah risalah memberikan gambaran pada konstruksi dari jam air . [107]

Filosofi

Dalam filsafat Islam awal , Ibn al-Haytham’s Risalah fi’l-Makan (Risalah di Tempat) menyajikan suatu kritik dari Aristoteles konsep ‘tempat ( topos ). Aristoteles Fisika menyatakan bahwa tempat sesuatu adalah batas dimensi dua tubuh yang mengandung yang diam dan berhubungan dengan apa yang ada di dalamnya. Ibn al-Haytham tidak setuju dan menunjukkan tempat (al-Makan) adalah tiga-dimensi membayangkan kekosongan antara permukaan bagian dalam tubuh mengandung. Dia menunjukkan tempat yang mirip dengan ruang , menggambarkan René Descartes konsep ‘tempat di Extensio di abad ke-17. Berikut dari Risalah tentang Place, Ibn al-Haytham’s Qawl fi al-Makan (Wacana di Tempat) adalah sebuah risalah yang menyajikan geometrik demonstrasi untuk geometrization tentang tempat, bertentangan dengan filosofis konsep Aristoteles tempat, yang Ibn al-Haytham ditolak atas dasar matematika. Abd-el-Latif , seorang pendukung filsafat pandangan Aristoteles tempat, kemudian mengkritik pekerjaan dalam al-Raddul ‘ala Fi Ibn al-Haytham fi al-Makan (A sangkalan al-Haytham’s tempat Ibnu) untuk perusahaan geometrization tempat. [75]

Ibn al-Haytham juga membahas persepsi ruang dan perusahaan epistemologis implikasi dalam bukunya Book of Optics . Nya eksperimental bukti model intromission visi menyebabkan perubahan dalam cara persepsi visual ruang dipahami, bertentangan dengan sebelumnya teori emisi visi yang didukung oleh Euclid dan Ptolemy . Dalam “mengikat persepsi visual ruang pengalaman untuk tubuh sebelum, Alhacen tegas menolak tata ruang persepsi intuitif dan, oleh karena itu, visi otonomi. Tanpa pengertian nyata dari jarak dan ukuran untuk korelasi, penglihatan dapat memberitahu kami di samping apa-apa tentang hal-hal seperti “. [108]

Teologi

Ibn al-Haytham adalah seorang yang taat Muslim , meskipun tidak pasti yang cabang Islam ia mengikuti. Dia mungkin telah salah seorang pengikut dari ortodoks Asy’ari sekolah Sunni teologi Islammenurut Ziauddin Sardar [109] dan Lawrence Bettany [110] (dan bertentangan dengan pandangan Mu’tazili sekolah), [110] pengikut Mu’tazili sekolah teologi Islam menurut Peter Edward Hodgson, [111]atau pengikut Islam Syiah mungkin menurut AI Sabra . [112]

Ibn al-Haytham menulis sebuah karya tentang teologi Islam, di mana ia membahas kenabian dan mengembangkan sistem kriteria filosofis untuk melihat penuntut palsu pada zamannya. [113] Ia juga menulis sebuah risalah berjudul Mencari Arah Kiblat oleh Perhitungan, di yang dibahas menemukan kiblat , dimana Salah doa diarahkan, matematis. [93]

Ibn al-Haytham disebabkan nya eksperimental metode ilmiah dan skeptisisme ilmiah untuk iman Islamnya. Kitab suci Islam, Alquran , misalnya, dengan penekanan pada empirisisme . [114] [115] [116]Ia juga percaya bahwa manusia pada dasarnya makhluk cacat dan bahwa hanya Allah yang sempurna. Dia beralasan bahwa untuk menemukan kebenaran tentang alam , perlu untuk menghilangkan manusia pendapat dan kesalahan , dan biarkan alam semesta untuk berbicara sendiri. Dia menulis dalam Keraguan nya Mengenai Ptolemeus:

Kebenaran dicari demi dirinya sendiri … Menemukan kebenaran sulit, dan jalan untuk itu kasar. Untuk kebenaran yang jatuh dalam ketidakjelasan. … Namun, Allah tidak diawetkan ilmuwan dari kesalahan dan tidak dijaga ilmu dari kekurangan dan kesalahan. Jika ini telah terjadi, ilmuwan tidak akan setuju atas setiap titik ilmu … [117]

Oleh karena itu, pencari setelah kebenaran tidak ada orang yang mempelajari tulisan-tulisan kuno dan, setelah disposisi yang alami, menempatkan kepercayaan pada mereka, melainkan orang yang imannya tersangka dalam mereka dan pertanyaan-pertanyaan apa yang ia mengumpulkan dari mereka, yang yang tunduk pada argumen dan demonstrasi, dan bukan kepada perkataan manusia alam yang penuh dengan segala macam ketidaksempurnaan dan kekurangan. Jadi tugas orang yang menyelidiki tulisan-tulisan para ilmuwan, jika belajar kebenaran adalah tujuannya, adalah untuk membuat dirinya musuh dari semua yang dia membaca, dan pikirannya untuk menerapkan inti dan margin isinya, serangan dari setiap sisi. Dia juga harus mencurigai dirinya sendiri saat ia melakukan pemeriksaan kritis itu, sehingga ia dapat menghindari jatuh ke dalam prasangka baik atau keringanan hukuman. [14]

Dalam Motion Winding, Ibn al-Haytham lebih lanjut menulis bahwa iman (atau taqlid atau “peniruan”) diterapkan untuk nabi Islam khususnya berkenaan dengan ibadah ( ibadah ), tapi tidak harus diterapkan untuk para ilmuwan (filsuf alam) menyelidiki dunia material dan matematika (kesalahan dari iklan verecundiam argumentum ). Misalnya, dalam perbandingan berikut antara tradisi kenabian Islam dan ilmu-ilmu demonstratif ia menulis:

Dari pernyataan yang dibuat oleh yang mulia Syaikh , jelas bahwa dia percaya pada kata-kata Ptolemeus dalam segala katanya, tanpa bergantung pada demonstrasi atau meminta bukti, tapi oleh imitasi murni (taqlid), yaitu bagaimana para ahli dalam tradisi kenabian memiliki keyakinan pada para Nabi, semoga berkat Tuhan atas mereka. Tapi itu bukan cara yang matematikawan memiliki iman di spesialis dalam ilmu demonstratif. [118]

Ibn al-Haytham dijelaskan pencarian kebenaran dan pengetahuan sebagai cara membawanya lebih dekat kepada Allah:

Aku terus mencari pengetahuan dan kebenaran, dan itu menjadi keyakinan saya bahwa untuk mendapatkan akses ke cahaya dan kedekatan kepada Allah, tidak ada cara yang lebih baik daripada mencari kebenaran dan pengetahuan. [119]

Karya

Ibn al-Haytham adalah seorang pelopor dalam berbagai bidang ilmu pengetahuan, memberikan kontribusi yang signifikan dalam berbagai disiplin ilmu. tulisan optik Nya dipengaruhi banyak intelektual Barat seperti Roger Bacon , John Pecham , Witelo , Johannes Kepler . [120] kepeloporannya Nya pada teori bilangan , geometri analitik , dan hubungan antara aljabar dan geometri , juga memiliki pengaruh pada René Descartes s ‘ analisis geometrik dan Isaac Newton s ‘ kalkulus . [98]

Menurut penulis biografi abad pertengahan, Ibn al-Haytham menulis lebih dari 200 karya dalam berbagai mata pelajaran, yang setidaknya 96 dari karya ilmiah itu diketahui. Sebagian besar karyanya telah hilang, tetapi lebih dari 50 dari mereka telah selamat sampai batas tertentu. Hampir setengah dari karyanya yang masih hidup berada di matematika, 23 di antaranya berada di astronomi, dan 14 di antaranya berada di optik, dengan beberapa di mata pelajaran lain. [58] Tidak semua yang masih hidup karyanya belum diteliti, tetapi beberapa yang yang diberikan di bawah ini. [93] [121]

  • Kitab Optik
  • Analisis dan Sintesis
  • Neraca Wisdom
  • Koreksi terhadap Almagest
  • Wacana di Tempat
  • Penentuan Exact Kutub
  • Sesuai Penentuan Meridian yang
  • Mencari Arah Kiblat oleh Perhitungan
  • Horisontal jam matahari
  • Jam Lines
  • Keraguan Mengenai Ptolemeus
  • Maqala fi’l-Qarastun
  • Pada Penyempurnaan Conics
  • Pada Melihat Bintang
  • Pada menegakkan Lingkari
  • Pada Sphere Burning
  • Pada Konfigurasi Dunia
  • Di Bentuk Eclipse
  • Pada Cahaya Bintang
  • Di Terang Bulan
  • Pada Bima Sakti
  • Di Sifat Shadows
  • Di Rainbow dan Halo
  • Opuscula
  • Keputusan Keraguan Mengenai Almagest
  • Keputusan Keraguan Mengenai Motion Winding
  • The Koreksi Operasi di Astronomi
  • The Heights berbeda dari Planet
  • Arah Mekah
  • Model dari Gerakan dari Setiap dari Tujuh Planet
  • Model Alam Semesta
  • Gerak Bulan
  • The Rasio Jam Arc untuk mereka Heights
  • The Motion Winding
  • Risalah tentang Cahaya
  • Risalah di Tempat
  • Risalah pada Pengaruh Melodies pada jiwa-jiwa dari Hewan [105]

Sumber : Terjemahan dari http://en.wikipedia.org/wiki/Ibn_al-Haytham


Al-Biruni

Posted in SAINTIS ISLAM by sumirinjournal on Agustus 25, 2010

Saintis Islam :  Abu Rayhan Muhammad ibn Ahmad Biruni

AL_BIRUNI_1
AL_BIRUNI_1

Abu Rayhan Muhammad ibn Ahmad BiruniPersia : ابوریحان محمد بن احمد بیرونی), sering dikenal sebagai Alberonius dalam bahasa Latin, tetapi juga Al Beruni, Al Bayrooni atau variannya, (lahir 5 September 973 di Kath, Khwarezm (sekarang di Uzbekistan , historis bagian yang lebih besar Iran), meninggal 13 Desember 1048 di Ghazni, [Afghanistan) adalah seorang Persia [1] [2] Muslim sarjana dan polymath [3] dari abad ke-11.

Biruni adalah polymath dengan minat dalam bidang praktis dan berbagai ilmiah yang berhubungan dengan apa yang saat ini digambarkan sebagai fisika ,antropologisosiologi komparatif [4]astronomiastrologikimiasejarahgeografimatematikakedokteranpsikologifilsafat , dan teologi . Dia adalah orang pertama Muslim sarjana untuk belajar di India dan Brahminicaltradisi, [5] dan telah digambarkan sebagai pendiri Indologi[6] dan “yang pertama antropolog “. [7] Dia adalah salah satu eksponen pertama dari sebuah eksperimental metode penelitian [8] , memperkenalkan metode ini kemekanik [9] dan apa yang sekarang disebut mineralogipsikologi [10] , dan astronomi[11] [12]

Misalnya Biruni telah digambarkan sebagai “salah satu yang terbesar ilmuwan dari [] dunia Islam, dan, semua dianggap, salah satu yang terbesar sepanjang masa. ” [13] , atau sebagai “seorang pemikir ilmiah besar di seluruh sejarah. ” [14]Kawah Al-Biruni di Bulan dinamai menurut namanya.Tashkent Universitas Teknik (Institut Politeknik Tashkent sebelumnya) juga dinamai Abu Rayhan al-Biruni dan universitas yang didirikan oleh Ahmad Shah.

Biografi

Dia dilahirkan di Khwarazm , maka bagian dari Kekaisaran Samanid (modern KhivaUzbekistan ). Dia belajar matematikadan astronomi di bawah Abu Nashr Mansur .

Dia adalah rekan sesama filsuf dan dokter Abu Ali Ibn Sina (Avicenna), sejarawan, filsuf dan pakar etika Ibnu Miskawaih , di universitas dan pusat sains yang didirikan oleh pangeran Abu al-Abbas Ma’mun Khawarazmshah. Dia juga melakukan perjalanan ke Asia Selatan atau Asia Tengah (Afganistan hari modern) dengan Mahmud dari Ghazni (yang putranya dan penggantinya Masud Namun, pelindung utama nya), dan menemaninya pada kampanye di India (pada tahun 1030), belajar bahasa India , dan belajar agama dan filsafat rakyatnya. Di sana, ia juga menulis al nya Ta’rikh-Hind(“Chronicles of India”). Biruni menulis buku-bukunya dalam bahasa Arab dan Persia , dan berbicara Khwarezmian sebagai bahasa pertama, meskipun ia tahu tidak kurang dari empat bahasa lainnya:YunaniSansekertaSuryani , dan mungkin Berber[1]

Ia dimakamkan di kota GhazniAfghanistan[16]

Sebagai produk dari abad pertengahan Timur Tengah, awal Al-Biruni yang tidak lazim dari yang sekitarnya. Lahir di 362/973 Masehi (tahun Islam / tahun Kristen), catatan pulih dari Biruni tangan sendiri-Al menggambarkan asal-usulnya sebagai Tajik, atau Iran, meskipun ia budaya dan bahasa Persia. [17] Al-Biruni dilahirkan di Birun, pinggiran kota Kath, dalam wilayah Khwariz hari, Karakalpakistan sekarang. Sementara kehidupan awal Al-Biruni adalah sebagian besar merupakan misteri, perpanjangan “Al-Biruni” ke nama lahirnya Abu L-Rayhan Muhammad Ahmad B. telah memberikan awal yang signifikan sarjana untuk menemukan lokasi yang lebih tepat dan pengalaman Al-Biruni mungkin telah. [17] Nama “Al-Biruni” diduga lihat Birun, tempat lahir. Hari ini, sedikit yang diketahui tentang masa kecil Al-Biruni dan keluarga meskipun kesan abadi pada akademisi. Dengan rincian dikenal menit keluarga Al-Biruni’s, saat ini dipahami bahwa ia datang dari keluarga “rata-rata” asal Tajik, ia bukan bagian dari keturunan kaya atau terkenal. catatan pribadi yang dipulihkan Al-Biruni telah bermanfaat dalam menciptakan sebuah gambar yang semakin jelas tentang apa yang hidupnya pasti seperti. Al-Biruni pertama menghabiskan dua puluh lima tahun di tanah airnya di sepanjang tepi selatan Laut Aral, belajar di bawah guru-guru yang pengetahuannya memiliki pengaruh besar pada kecerdasan dan kepentingan. [18] Tidak ada bukti perkawinan atau anak-anak telah ditemukan dalam Al -Biruni ‘s catatan. Al-Biruni adalah orang yang tampaknya ditujukan untuk akademisi.

Seperti yang dijelaskan sebelumnya, Al-Biruni adalah sosok misterius yang cukup, setidaknya sepanjang tahun-tahun awalnya. Mengingat jangka waktu dan wilayah Al-Biruni hidup, dapat diasumsikan bahwa dia menerima maktab dan pendidikan madrasah, tradisional dasar dan sekolah menengah Islam Timur Tengah pada waktu itu. [17] Dari Biruni pribadi catatan-Al, nama spesifik guru dan mentor telah disebutkan serta murid-muridnya dan para pendahulunya. Meskipun kurangnya informasi spesifik tentang-Biruni’s sekolah Al, satu karakter sifat yang konsisten di seluruh pendidikan dan kehidupan orang dewasa sebagai “pencari tak kenal lelah pengetahuan tanpa cinta pursuits sensual”. [17] Deskripsi ini menjelaskan-Biruni’s ketidakhadiran Al keluarga, karena dia benar-benar terpikat dengan studinya, mungkin di pinggiran masyarakat sebagai antropolog banyak klaim. kepentingan awal Al-Biruni’s akademik adalah dalam ilmu fisika, alam, dan biologis, sehingga menghasilkan daya tarik dengan sains India. Khwariz,-Biruni’s tanah air Al, menjabat kebetulan sebagai pusat studi matematika, yang ditambahkan bunga lain untuk repertoarnya. [17]Kemudian di bidang pendidikan, Al-Biruni melakukan banyak perjalanan, secara tradisional dianggap sebagai bagian dari seseorang pendidikan dalam Islam. Pada titik ini, Al-Biruni memilih untuk melakukan perjalanan ke India untuk belajar ilmu barat India. Sementara otak analitis Al-Biruni menyumbang untuk prestasi dalam matematika dan ilmu-ilmu, ia juga diberkati dengan otak kreatif di mana agama, budaya, bahasa dan sejarah akan menjadi fokus poin berikutnya. Selanjutnya studi di Djurdian, terletak di tenggara Laut Kaspia, dan Rayy, dekat Teheran hari ini, menjabat sebagai Biruni selanjutnya semi-permanen tempat tinggal Al sekitar 338/998 Masehi [15] Biruni’s waktu awal-Al di Rayy itu dibumbui dengan sengketa akademik dan kritik terhadap karya dan teori. Dengan waktu dan mobilitas sosial ke atas sedikit, Al-Biruni mendapat penerimaan oleh para ulama Rayy. Dengan waktu dan usaha, Al-Biruni lanjutan dari teori dikritik ke akademik dihormati dalam rentang karirnya.

Setelah periode awal pendidikan melalui perjalanan dan interaksi dengan berbagai mentor, Al-Biruni kembali ke tanah kelahirannya 399/1008 Khwariz sebelum Masehi [15] Setelah kembali, Al-Biruni telah diakui oleh negara pangeran, ‘l-Hasan Abu ‘Ali b Ma’mun dan menjabat sebagai guru akademik dan politik untuk pangeran saudara, l-Abbas Khwarizmshah Abu’ Ma’mun b Ma’mun selama tujuh tahun. [15] -Biruni pekerjaan Al dipotong pendek, Namun, ketika majikan kerajaan, Khwarizmshah, dibunuh di 407/1016 CE penaklukan atas negara dengan “Sultan Mahmud Ghaznawid kuat b Subuktakin”. [15] Setelah penaklukan ini lebih Biruni di rumah negara-Al, milisi dan pikiran akademik yang bersamaan diambil sebagai tawanan untuk Ghazna, Afghanistan. Sepanjang penangkaran di Ghazna, Al-Biruni anehnya dapat melanjutkan penelitian dan menulis karya akademis, baik secara independen dan sebagai iringan untuk sarjana sesama sebagai seorang tawanan terhormat. Bagian dari pekerjaan independen sebagai tawanan dihabiskan bepergian dengan militer Ghazna untuk Northwest India untuk mengajar ilmu-ilmu Yunani. [15] ini perjalanan ke India lebih lanjut memicu-Biruni Minat Al di negeri ini dan mulai penelitian yang menghasilkan buku yang terkenal, al-Hind atau India, sebuah etnografi tidak resmi.

Karya

Karya Biruni jumlah total 146. Ini termasuk 35 buku tentang astronomi , 4 di astrolabes , 23 pada astrologi , 5 pada kronologi , 2 pada waktu pengukuran , 9 di geografi , 10 pada geodesi dan pemetaan teori, 15 pada matematika (8 pada aritmatika , 5 pada geometri , 2 pada trigonometri ), 2 pada mekanika , 2 pada obat-obatan dan farmakologi , 1 di meteorologi , 2 pada mineralogi dan permata , 4 pada sejarah , 2 di India , 3 pada agama dan filsafat , 16 karya sastra , 2 buku-buku tentang sihir , dan 9 buku tidak berbintang. Di antara karya-karya ini, hanya 22 yang selamat, dan hanya 13 dari karya-karya ini telah dipublikasikan. [19] 6 dari bertahan karya-karyanya adalah tentang astronomi. [20] karya yang masih ada-Nya meliputi:

  • Kritis studi apa India mengatakan, apakah diterima dengan alasan atau menolak (bahasa Arab تحقيق ما للهند من مقولة معقولة في العقل أم مرذولة), juga dikenal sebagai Indica – merupakan rangkuman’s agama dan filosofi India
  • Buku Instruksi dalam Unsur Seni Astrologi
  • Sisa ayat-ayat itu lalu Berabad-abad (Arab الآثار الباقية عن القرون الخالية) – kajian komparatif tentang kalender dari berbagai budaya dan peradaban, dihubungkan dengan, astronomi, dan sejarah informasi mengenai matematika.
  • The Mas’udi Canon (Persia قانون مسعودي) – sebuah ekstensif ensiklopedia mengenai astronomi, geografi, dan rekayasa, dinamai Mas’ud, putra Mahmud dari Ghazni , kepada siapa ia mempersembahkan
  • Pengertian Astrologi (bahasa Arab التفهيم لصناعة التنجيم) – pertanyaan dan jawaban model buku tentang matematika dan astronomi, dalam bahasa Arab dan Persia
  • Farmasi – tentang obat dan obat-obatan
  • Batu Permata (bahasa Arab الجماهر في معرفة الجواهر) tentang geologi, mineral, dan permata, dipersembahkan untuk Mawdud bin Mas’ud
  • Astrolabe
  • Sebuah buku historis ringkasan
  • Sejarah Mahmud dari Ghazni dan ayahnya
  • Sejarah Khawarazm

Filsafat ilmu

Metode ilmiah

Dalam filsafat Islam awal , Biruni membahas filsafat ilmu dan memperkenalkan awal metode ilmiah dalam hampir setiap bidang penyelidikan ia belajar.Misalnya, dalam risalah pada mineralogiKitab al-Jawahir (Kitab Mulia), ia adalah “yang paling tepat dari eksperimen ilmuwan “, sedangkan dalam pengantarnya, studi di India , ia menyatakan bahwa “untuk menjalankan proyek kami, belum mungkin untuk mengikuti metode geometrik “dan mengembangkan sosiologi komparatifsebagai metode ilmiah di lapangan. [4] Ia juga bertanggung jawab untuk memperkenalkan metode eksperimental dalam mekanika[9] yang pertama untuk melakukan eksperimen rumit yang terkait dengan astronomi fenomena, [11]tidak dalam kutipan yang diberikan ] [12]dan pelopor psikologi eksperimental[10]

Tidak seperti nya kontemporer Avicenna ‘s metode ilmiah mana “dan universal pertanyaan umum datang pertama dan menyebabkan eksperimental bekerja “, Biruni mengembangkan metode ilmiah mana universal” keluar dari praktis, kerja eksperimental “dan” teori dirumuskan setelah penemuan “. [4] Dalam debat dengan Ibnu Sina, Biruni membuat perbedaan nyata pertama antara ilmuwan dan filsuf , mengacu pada Ibnu Sina sebagai filsuf dan mempertimbangkan dirinya untuk menjadi ilmuwan matematika (lihat filsafat Alam bagian bawah). [21] tidak dalam kutipan yang diberikan ]

metode ilmiah Biruni adalah sama dengan metode ilmiah modern dalam banyak hal, terutama penekanannya pada eksperimen diulang. Biruni adalah tentang bagaimana konsep dan mencegah baikkesalahan sistematik dan kesalahan acak , seperti “kesalahan yang disebabkan oleh penggunaan instrumen kecil dan kesalahan yang dibuat oleh pengamat manusia”. [22] Dia berargumen bahwa jika instrumen menghasilkan kesalahan acak karena ketidaksempurnaan mereka atau kualitas istimewa, maka beberapa pengamatan harus diambil, dianalisis secara kualitatif , dan atas dasar ini, sampai pada suatu yang masuk akal “nilai tunggal untuk” mencari konstan, apakah berarti aritmetika atau “diandalkan perkiraan . ” [23]

Filosofi Alam

Biruni dan Ibnu Sina (Ibnu Sina), yang dianggap sebagai dua terbesar polymaths dalam sejarah Persia, keduanya rekan dan saling mengenal sejak pergantian milenium. Biruni kemudian terlibat dalam tertulis debat dengan Ibnu Sina, dengan Biruni mengkritik sekolah Peripatetik dengan kesetiaannya kepada fisika Aristotelian dan filsafat alam , sementara muridnya Ibnu Sina dan Ahmad bin ‘Ali al-Ma’sumi menanggapi’s kritik Biruni dalam menulis. [24]

Perdebatan ini telah diawetkan dalam sebuah buku berjudul al-As’ila wal-Ajwiba (Pertanyaan dan Jawaban), di mana serangan al-Biruni Aristoteles teori tentang fisika dan kosmologi , dan pertanyaan hampir semua dasar Aristotelian fisik aksioma . Misalnya, ia menolak pendapat bahwa tubuh surgawi memiliki sifat yang melekat dan menegaskan bahwa gerakan mereka “bisa sangat baik menjadi wajib”, menyatakan bahwa “tidak ada yang dapat diamati bukti bahwa aturan-aturan dari kemungkinan vakum “, dan menyatakan bahwa tidak ada melekat alasan mengapa planet orbit harus bundardan tidak dapat berbentuk bulat panjang . Dia juga berpendapat bahwa ” metafisik aksioma yang filsuf membangun teori-teori fisik mereka tidak merupakan bukti yang sah untuk astronom matematika. ” Hal ini menandai perbedaan nyata pertama antara panggilan dari metafisika-filsuf (yang ia sebut sebagai Aristoteles dan Ibnu Sina) dan bahwa dari matematikawanilmuwan (yang al-Biruni dilihat dirinya sebagai). tidak dalam kutipan yang diberikan ] Berbeda dengan filsuf, satu-satunya bukti bahwa al-Biruni dapat dipercaya entah matematika atau bukti empiris , dan aplikasi sistematis penalaran matematika ketat kemudian menyebabkan mathematization dari astronomi Islam dan mathematization dari alam[21]

Biruni mulai perdebatan dengan mengajukan delapan belas pertanyaan Ibnu Sina, sepuluh yang kritik dari Aristoteles s ‘ Di Surga , dengan pertanyaan pertama mengkritik teori Aristotelian gravitasiuntuk menyangkal keberadaan kesembronoan atau gravitasi di celestial sphere , dan gagasan Aristoteles dari gerak melingkar sebagai sebuah properti bawaan dari benda-benda langit. [24] kedua pertanyaan itu Biruni mengkritik atas Aristoteles-ketergantungan pada pandangan yang lebih kuno tentang langit , sementara yang ketiga mengkritik pandangan Aristoteles bahwa ruang hanya memiliki enam arah. Pertanyaan keempat berhubungan dengan kontinuitas dan diskontinuitas dari tubuh fisik , sedangkan kelima mengkritik penolakan Peripatetik dari kemungkinan dari sana ada lagidunia benar-benar berbeda dari dunia yang dikenal untuk mereka. [25] Pada pertanyaan keenam, Biruni menolak Pandangan Aristoteles tentang di langit bola memiliki orbit lingkaran daripada orbit eliptik . Dalam pertanyaan ketujuh, ia menolak’s gagasan Aristoteles bahwa gerak langit dimulai dari sisi kanan dan dari timur , sementara pertanyaan kedelapan keprihatinan itu Aristoteles melihat pada unsur api yang bulat . Kesembilan pertanyaan menyangkut pergerakan panas , dan keprihatinan pertanyaan kesepuluh transformasi elemen[26]

Menyangkut pertanyaan kesebelas pembakaran tubuh oleh radiasi mencerminkan dari sebuah termos berisi air , dan keprihatinan kedua belas kecenderungan alami dari unsur-unsur klasik dalam ke atas dan ke bawah gerakan mereka. Pertanyaan ketiga belas berkaitan dengan visi , sementara kekhawatiran keempat belas tempat tinggal di berbagai belahan bumi . pertanyaan kelima belas-Nya bertanya bagaimana dua berlawanan kotak dalam persegi dibagi menjadi empat dapat tangensial , sedangkan keprihatinan pertanyaan keenam belas vakum . pertanyaan ketujuh belas-Nya bertanya “jika hal memperluas pemanasan dan pendinginan pada kontrak, mengapa termos air diisi dengan istirahat ketika air membeku di dalamnya?” Nya kedelapan belas dan keprihatinan pertanyaan terakhir fenomena yang dapat diamati dari es mengambang di air. [27]

Setelah Ibnu Sina menanggapi pertanyaan, Biruni tidak puas dengan beberapa jawaban dan menulis kembali mengomentari mereka, setelah itu mahasiswa Avicenna Ahmad bin ‘Ali al-Ma’sumi menulis kembali atas nama Ibnu Sina. [24]

Biruni menulis kritik pada pengikut Aristoteles di masanya:

Masalahnya dengan kebanyakan orang adalah pemborosan mereka sehubungan dengan pendapatnya Aristoteles; mereka percaya bahwa tidak ada kemungkinan kesalahan dalam pandangan-Nya, meskipun mereka tahu bahwa ia hanya berteori untuk yang terbaik dari kapasitasnya. [28]

Masudic Canon

Pada 1031, Biruni menyelesaikan ensiklopedi yang luas Kitab al-Qanun al-Mas’udiLatin sebagai Canon Mas’udicus). [29] Itu adalah luas ensiklopedia mengenai astronomi, geografi, dan teknik, nama Mas’ud, putra Mahmud dari Ghazni , kepada siapa ia mempersembahkan buku itu.

sunting ]Astronomi

Sebuah ilustrasi dari buku Persia Biruni’s.Hal ini menunjukkan berbeda fase bulan .

Will Durant menulis berikut ini di al-Biruni’s kontribusi untuk astronomi Islam :

“Dia menulis risalah tentang astrolabe , yang planisphere , dengan lingkup armillary ; dan merumuskan tabel astronomi untuk Sultan Masud. Ia mengambil begitu saja bahwa bumi itu bulat , mencatat “daya tarik segala sesuatu menuju pusat bumi,” dan mengatakan bahwa data astronomis dapat dijelaskan juga dengan menganggap bahwa ternyata bumi pada porosnya setiap hari dan setiap tahun sekitar matahari , sebagaimana oleh hipotesis terbalik. ” [30]

sunting ]Astronomi observasi

Dalam Canon Masudic, [29] ia mencatat temuan astronomi dan dirumuskan tabel astronomi. Buku ini memperkenalkan teknik matematika menganalisapercepatan planet-planet, dan negara pertama yang gerak dari puncak matahari dan presesi tidak identik. Biruni juga menemukan bahwa jarak antara Bumi dan Matahari lebih besar dari Ptolemeus estimasi ‘, atas dasar bahwa Ptolemeus mengabaikan gerhana annular. [31] [32]

Al-Biruni juga memperkenalkan metode baru pengamatan disebut “tiga titik pengamatan”. Seorang Muslim kemudian polymath astronom, Taqi al-Din , menggambarkan tiga poin sebagai “dua dari mereka berada di oposisi di ekliptik dan ketiga di tempat yang diinginkan. ” Sebelum al-Biruni, astronom menggunakan metode tidak akurat relatif dariHipparchus yang menggunakan interval musim untuk menghitung parameter surya. dan masih digunakan Al-Biruni yang baru “tiga poin” observasi adalah penting memberikan kontribusi untuk praktis astronomi, enam abad kemudian oleh Taqi al-Din, Tycho Brahe dan Nicolaus Copernicus untuk menghitung eksentrisitas dari Sun orbit dan gerak tahunan puncak[33]

Berbeda dengan Ptolemeus , yang memilih observasi yang setuju dengan teori dan dihilangkan pengamatan dia membuang, Biruni diperlakukan kesalahan dalam cara yang lebih ilmiah, memberikan rincian tentang semua pengamatannya, terlepas dari apakah dia setuju dengan hasilnya. Dia juga prihatin dengan mempertahankan tingkat akurasi yang tinggi ketika datang ke pembulatan kesalahan dalam perhitungan, dan ia selalu berusaha menghindari manipulasi diamati empiris data. [8]

Teknik Geodesi dan geografi

Biruni dianggap sebagai bapak geodesi[7] [34] Biruni memecahkan persamaan geodesik kompleks untuk secara akurat menghitung Bumi ‘s lingkar , yang dekat dengan nilai-nilai modern Bumi keliling. [31] [35] John J. O’Connor dan Edmund F. Robertson menulis di arsip MacTutor Sejarah Matematika :

“Kontribusi penting untuk geodesi dan geografi juga dilakukan oleh Biruni menggunakan. Dia memperkenalkan teknik untuk mengukur jarak bumi dan di atasnya triangulasi . Dia menemukan jari-jari bumi menjadi 6.339,6 km, nilai tidak diperoleh di Barat sampai abad ke-16 berisi Masudic Nya. kanon meja memberikan koordinat enam ratus tempat, hampir semua yang memiliki pengetahuan langsung. ” [8]

Dalam Canon Masudi, [36] Perkiraan Biruni dari 6,339.9 km untuk radius Bumi hanya 16,8 km kurang dari nilai modern 6,356.7 km. Berbeda dengan Yunani, dan Islam pendahulu India yang diukur Bumi keliling dengan pengamatan Matahari secara simultan dari dua lokasi yang berbeda, Biruni mengembangkan metode baru untuk menggunakan trigonometri perhitungan berdasarkan sudut antaradataran dan gunung atas yang dihasilkan akurat pengukuran lebih Bumi lingkar dan memungkinkan untuk itu akan diukur oleh satu orang dari satu lokasi. [37] [38] ‘s metode Biruni dimaksudkan untuk menghindari “berjalan di panas, gurun berdebu” dan ide itu datang padanya ketika ia di puncak gunung yang tinggi [39] dekat Nandana di India, [38] sekarang berlokasi dekat Pind Dadan KhanDistrik JhelumPunjabPakistan[35] Dari puncak gunung, ia melihat sudut antara cakrawala dan horisontal yang, bersama dengan gunung tinggi (yang dihitung sebelumnya), ia diterapkan pada hukum sinus formula. Ini adalah awal yang dikenal menggunakan sudut ini, dan penggunaan praktis awal hukum sinus. [38] [39] tidak dalam kutipan yang diberikan ] Ia juga membuat penggunaan aljabar dalam perhitungan-Nya. [36] metode-Nya dapat diringkas sebagai berikut:

Dia pertama kali menghitung ketinggian gunung dengan pergi ke dua poin di permukaan laut dengan jarak terpisah yang dikenal dan kemudian mengukur sudut antara dataran dan puncak gunung untuk kedua poin. Dia membuat kedua pengukuran menggunakan astrolabe . Dia kemudian digunakan sebagai berikut rumus trigonometri yang berhubungan jarak (d) antara kedua titik dengan garis singgung dari sudut mereka (θ) untuk menentukan ketinggian (h) gunung: [40]

Dia kemudian berdiri pada titik tertinggi dari gunung, di mana ia mengukur sudut ke cakrawala menggunakan astrolabe yang. [40] Ia menerapkan nilai-nilai yang diperoleh untuk sudut dan gunung yang tinggi dengan metode berikut untuk menghitung ‘s radius Bumi[39]

Biruni akurat menentukan radius Bumi dengan merumuskan trigonometri persamaan yang berkaitan sudut antara benar cakrawala dan cakrawala astronomi diamati dari puncak gunung ke gunung yang tinggi.

  • H = Titik tertinggi gunung
  • L = Titik terendah gunung
  • T = Titik terendah yang benar cakrawala terlihat dari titik H
  • A = Setiap titik imajiner di cakrawala astronomi terlihat dari titik H
  • P = Bayangan titik di sepanjang garis yang HT horizontal ke titik L
  • O = Pusat Bumi

Karena nilai untuk HL ketinggian dan sudut kemiringan AHT diketahui, ini dapat diterapkan pada hukum sinus untuk aljabar menentukan panjang garis LP: [39]

Panjang garis HP dapat ditemukan dengan menggunakan teorema Pythagoras , sementara LP = PT karena mereka berdua garis singgungpada lingkaran dari titik P. Bumi radius PL akhirnya dapat ditemukan aljabar dengan menggunakan hukum sinus lagi: [39]

Dia lebih jauh disederhanakan metodenya ke dalam rumus trigonometri berikut ini: [40]

di mana [40]

  • R = radius Bumi
  • h = tinggi gunung
  • θ = sudut cakrawala di bawah horisontal

Indica

Indologi

Sampai abad ke-10, sejarah paling sering berarti sejarah politik dan militer, tetapi ini tidak begitu dengan Biruni (973-1048). Dalam Kitab fi Tahqiq ma li’l-Nya-Hind (penelitian di India), juga dikenal sebagai indica, ia tidak mencatat sejarah politik dan militer secara rinci, tapi menulis lebih lanjut tentang India ‘s budayailmiah , sosial dan agama sejarah. [41] Biruni sekarang dianggap sebagai bapak Indologi[6]

sunting ]Antropologi

Abu Rayhan Biruni (973-1048), seorang sarjana Muslim, dilakukan ekstensif, investigasi pribadi bangsa, adat istiadat, dan agama dari benua India . Dia telah digambarkan sebagai antropolog pertama[7] sementara penulis lain mengatakan bahwa ia tidak memenuhi syarat sebagai seorang antropolog dalam arti konvensional. [42] Dia menulis studi banding rinci tentang antropologi agama dan budaya di Timur TengahMediterania dan khususnya Asia Selatan . Biruni’s antropologi agama hanya mungkin bagi seorang sarjana terbenam dalam adat-istiadat bangsa-bangsa lain. [43]

Sementara tinggal di Ghazna, Al-Biruni melakukan penelitian lapangan pertama etnografi tentang topik agama Hindu di India. [44] Berasal dari iman Islam dalam periode divisi yang signifikan antara agama, khususnya antara monoteisme dan politeisme,-Biruni pekerjaan Al sebagai Tujuan pengamat Hindu di India diakui sebagai sangat progresif. Al-Biruni menghabiskan waktu di India meneliti budaya, agama dan bahasa dari 1017 sampai 1031, menghasilkan sebuah etnografi, al-Hind, juga diterjemahkan sebagai Deskripsi India. [44] Sebagian besar umumnya dikenal sebagai matematikawan, astrolog, sejarawan dan ilmuwan , Al-Biruni digunakan kepentingan interdisipliner dari perspektif antropologi sebelum ada antropologi sebagai suatu disiplin ilmu. Hidup selama “itu tengah hari prestasi budaya dan ilmiah Islam,”-Biruni ditempatkan Al fokus pada kepentingan antropologi modern termasuk kasta, sistem kelas, upacara dan adat istiadat, praktek budaya, dan yang isu-isu perempuan. [44] Melalui praktik modern, Al-Biruni menggunakan konsep perbandingan lintas budaya, dialog antar-budaya dan pengamatan fenomenologis yang telah menjadi biasa dalam antropologi hari ini. [45] Dalam al-Hind, Al-Biruni tidak lulus penilaian pada budaya India atau agama Hindu, melainkan berbicara melalui mereka. Tidak hanya Al-Biruni melakukan apa yang telah diakui sebagai lapangan etnografis pertama, dia juga Muslim pertama untuk mempelajari tradisi Hindu, mengembangkan minat pada koeksistensi agama. Bunga dan pengetahuan ini mencakup beberapa disiplin kontribusi kesadaran budaya Al-Biruni’s, jelas dalam al-Hind.

Berkaitan dengan itu mengesankan riwayat hidup Biruni-Al, ia sekarang telah disebut sebagai al-Ustadh atau “Master” di antara berbagai disiplin ia telah mempengaruhi. [15] Melalui-Biruni’s kontribusi Al untuk antropologi, nya pemahaman bahwa “ada adalah elemen manusia biasa yang membuat semua kebudayaan kerabat jauh “cukup jelas. [45] Sebagai hasil-Biruni’s keingintahuan Al dalam interkoneksi budaya, ia berusaha untuk secara kritis memeriksa agama, memiliki persamaan ia mencatat antara semua budaya. Al-Biruni tetap berkomitmen untuk ilmiah dan sastra karya-karyanya hingga kematiannya sekitar setelah 442/1050C.E., Mungkin di Ghazna. [15] Tidak jelas berapa lama atau seberapa parah-Biruni yang berada di penjara Al Ghazna. Untungnya, penahanan tidak membatasi Al-Biruni menyelesaikan perkiraan total 180 karya ilmiah dan sastra. [15] Di antara karya kompilasi ini, Al-Biruni menulis pada topik astronomi, geografi, agama, antropologi, dan sejarah, untuk beberapa nama. Sebagai konsentrasi Al-Biruni yang sering secara khusus melalui lensa Islam, ia mengidentifikasi pola kesamaan sosial lintas budaya dan agama melalui studinya. Dengan fokus pada perbandingan agama, Al-Biruni berusaha mencapai pemahaman yang komprehensif tentang masyarakat asing sebagai setia percaya “dalam kebenaran”. [17] Persepsi budaya dilayani untuk mempromosikan Biruni’s antropologi ideologi-Al dalam dan melalui array-nya bekerja.

Antropologi Islam

Banyak-Biruni’s karya Al, selain ilmu-ilmu fisik, yang didedikasikan untuk sebuah fenomenologis dan sejarah belajar “agama.” [46] Melalui komprehensif dan kritis analisis agama, Al-Biruni mengembangkan metodologi antropologi sebagai alat mendekati isu-isu budaya seputar Islam. Mengacu kembali ke Biruni sastra bekerja-Al, al-Hind, di mana analisis komparatif membuka Muslim banyak mata untuk budaya yang tidak diketahui, ulama menyatakan bahwa “dia (Al-Biruni) mungkin budaya pertama antropolog peradaban Islam”. [46] Setelah refleksi, karya ilmiah sosial seperti al-Hind telah memberikan yang cermat pendekatan fenomenologis “untuk kepentingan kontemporer global kami di-religius pemahaman antar”. [47] Agama dan Seni, jurnal akademik, mengakui-Biruni pekerjaan Al sebagai “aneh dan komprehensif pendekatan sengaja untuk mengumpulkan dan menganalisis. ” [46] ini pengakuan-Biruni pekerjaan Al tampaknya menyamakan dengan etnografi’s lapangan antropologi modern. Hal ini sangat mengherankan praktek awal dan metode Al-Biruni berkontribusi seperti array disiplin berabad-abad yang lalu.

Sementara Al-Biruni diproduksi progresif dan berpengaruh abad bekerja lalu di era abad pertengahan, karyanya terus diakui sebagai dasar dan dihormati karena pemikiran yang orisinal dan mendalam di seluruh disiplin ilmu untuk hari ini. “Master” telah dikenang sebagai “salah satu genius matematika yang luar biasa ilmiah dan sebagian besar waktu semua” serta “salah seorang pakar terbesar Islam abad pertengahan, dan tentu saja yang paling asli dan mendalam”. [15] [46] Kontribusi bahwa Al-Biruni memiliki atas akademisi tak terbantahkan. Dia meletakkan dasar-kerja untuk antropologi dan sosiologi berabad-abad sebelum mereka diakui sebagai disiplin. Sementara karya Al-Biruni’s bertepatan cukup erat dengan iman, seperti karya Muslim banyak, ini tidak melarang pikiran yang tidak bias dan bunga terbatas dalam yang tidak diketahui. Sulit untuk tempat Al-Biruni dalam satu cabang Antropologi. Sebaliknya, ia bisa sangat baik dianggap sebagai seorang antropolog budaya, bahasa, atau biologi dengan standar saat ini. Terima kasih kepada kepentingan luas Al-Biruni’s akademik, bidang antropologi sekarang makmur dengan orang-orang yang sama mencari jawaban untuk pertanyaan sebelumnya diabaikan tentang pemahaman silang budaya. Ini rasa ingin tahu yang sehat pola sosial, budaya, tradisi, agama, bahasa dan ilmu pengetahuan, furthered oleh Al-Biruni dan rekan-rekannya, telah memberikan kontribusi terhadap kemajuan yang tak terhitung jumlahnya di akademisi.

Canggih Biruni mengembangkan metodologi untuk studi antropologi-nya. Misalnya, ia menulis yang berikut di bagian pembukaan nya Indica:

“Tidak ada yang akan menyangkal bahwa dalam pertanyaan-pertanyaan dari desas-desus keaslian sejarah tidak sama dengan saksi mata, karena pada mata yang terakhir dari pengamat apprehends substansi yang diteliti, baik dalam waktu kapan dan di tempat itu ada, sementara desas-desus memiliki kelemahan yang aneh. ” [48]

Sumber : Terjemah dari http://en.wikipedia.org/wiki/Abū_Rayhān_al-Bīrūnī


v= Poisson’s ratio

Posted in Referensi by sumirinjournal on Maret 24, 2010

Poisson’s  ratio

From Wikipedia, the free encyclopedia  http://en.wikipedia.org/wiki/Poisson’s_ratio

Figure 1: Rectangular specimen subject to compression, with Poisson’s ratio circa 0.5

Poisson’s ratio (ν), named after Siméon Poisson, is the ratio, when a sample object is stretched, of the contraction or transverse strain (perpendicular to the applied load), to the extension or axial strain (in the direction of the applied load).

When a sample cube of a material is stretched in one direction, it tends to contract (or occasionally, expand) in the other two directions perpendicular to the direction of stretch. Conversely, when a sample of material is compressed in one direction, it tends to expand (or rarely, contract) in the other two directions. This phenomenon is called the Poisson effect. Poisson’s ratio ν (nu) is a measure of the Poisson effect.

The Poisson’s ratio of a stable, isotropic, linear elastic material cannot be less than −1.0 nor greater than 0.5 due to the requirement that the elastic modulus, the shear modulus and bulk modulus have positive values [1]. Most materials have Poisson’s ratio values ranging between 0.0 and 0.5. A perfectly incompressible material deformed elastically at small strains would have a Poisson’s ratio of exactly 0.5. Most steels and rigid polymers when used within their design limits (before yield) exhibit values of about 0.3, increasing to 0.5 for post-yield deformation (which occurs largely at constant volume.) Rubber has a Poisson ratio of nearly 0.5. Cork’s Poisson ratio is close to 0: showing very little lateral expansion when compressed. Some materials, mostly polymer foams, have a negative Poisson’s ratio; if these auxetic materials are stretched in one direction, they become thicker in perpendicular directions. While anisotropic materials can as well have Poisson ratios in some directions above 0.5.

Assuming that the material is compressed along the axial direction:

\nu = -\frac{\varepsilon_\mathrm{trans}}{\varepsilon_\mathrm{axial}} = -\frac{\varepsilon_\mathrm{x}}{\varepsilon_\mathrm{y}}

where

ν is the resulting Poisson’s ratio,
\varepsilon_\mathrm{trans} is transverse strain (negative for axial tension, positive for axial compression)
\varepsilon_\mathrm{axial} is axial strain (positive for axial tension, negative for axial compression).

Cause of Poisson’s effect

On the molecular level, Poisson’s effect is caused by slight movements between molecules and the stretching of molecular bonds within the material lattice to accommodate the stress. When the bonds elongate in the stress direction, they shorten in the other directions. This behavior multiplied millions of times throughout the material lattice is what drives the phenomenon.

Volumetric change

The relative change of volume ΔV/V due to the stretch of the material can be calculated using a simplified formula (only for small deformations):

\frac {\Delta V} {V} = (1-2\nu)\frac {\Delta L} {L}

where

V is material volume
ΔV is material volume change
L is original length, before stretch
ΔL is the change of length: ΔL = LnewLold

Width change

Figure 2: Comparison between the two formulas, one for small deformations, another for large deformations

If a rod with diameter (or width, or thickness) d and length L is subject to tension so that its length will change by ΔL then its diameter d will change by:

\Delta d = - d \cdot \nu {{\Delta L} \over L}

The above formula is true only in the case of small deformations; if deformations are large then the following (more precise) formula can be used:

\Delta d = - d \cdot \left( 1 - {\left( 1 + {{\Delta L} \over L} \right)}^{-\nu} \right)

where

d is original diameter
Δd is rod diameter change
ν is Poisson’s ratio
L is original length, before stretch
ΔL is the change of length.

The value is negative because the diameter will decrease with increasing length.

Isotropic materials

For an isotropic material, the deformation of a material in the direction of one axis will produce a deformation of the material along the other axes in three dimensions. Thus it is possible to generalize Hooke’s Law into three dimensions:

 \varepsilon_x = \frac {1}{E} \left [ \sigma_x - \nu \left ( \sigma_y + \sigma_z \right ) \right ]
 \varepsilon_y = \frac {1}{E} \left [ \sigma_y - \nu \left ( \sigma_x + \sigma_z \right ) \right ]
 \varepsilon_z = \frac {1}{E} \left [ \sigma_z - \nu \left ( \sigma_x + \sigma_y \right ) \right ]

where

 \varepsilon_x, \varepsilon_y and \varepsilon_z are strain in the direction of x, y and z axis
σx , σy and σz are stress in the direction of x, y and z axis
E is Young’s modulus (the same in all directions: x, y and z for isotropic materials)
ν is Poisson’s ratio (the same in all directions: x, y and z for isotropic materials)

Orthotropic materials

For orthotropic materials such as wood, Hooke’s law can be expressed in matrix form as[2]

  \begin{bmatrix}     \epsilon_{{\rm xx}} \\ \epsilon_{\rm yy} \\ \epsilon_{\rm zz} \\ 2\epsilon_{\rm yz} \\ 2\epsilon_{\rm zx} \\ 2\epsilon_{\rm xy}   \end{bmatrix}   = \begin{bmatrix}     \tfrac{1}{E_{\rm x}} & - \tfrac{\nu_{\rm xy}}{E_{\rm x}} & - \tfrac{\nu_{\rm xz}}{E_{\rm x}} & 0 & 0 & 0 \\     -\tfrac{\nu_{\rm yx}}{E_{\rm y}} & \tfrac{1}{E_{\rm y}} & - \tfrac{\nu_{\rm yz}}{E_{\rm y}} & 0 & 0 & 0 \\     -\tfrac{\nu_{\rm zx}}{E_{\rm z}} & - \tfrac{\nu_{\rm zy}}{E_{\rm z}} & \tfrac{1}{E_{\rm z}} & 0 & 0 & 0 \\     0 & 0 & 0 & \tfrac{1}{G_{\rm yz}} & 0 & 0 \\     0 & 0 & 0 & 0 & \tfrac{1}{G_{\rm zx}} & 0 \\     0 & 0 & 0 & 0 & 0 & \tfrac{1}{G_{\rm xy}} \\     \end{bmatrix}   \begin{bmatrix}     \sigma_{\rm xx} \\ \sigma_{\rm yy} \\ \sigma_{\rm zz} \\ \sigma_{\rm yz} \\ \sigma_{\rm zx} \\ \sigma_{\rm xy}   \end{bmatrix}

where

{E}_{\rm i}\, is the Young’s modulus along axis i
G_{\rm ij}\, is the shear modulus in direction j on the plane whose normal is in direction i
\nu_{\rm ij}\, is the Poisson’s ratio that corresponds to a contraction in direction j when an extension is applied in direction i.

The Poisson’s ratio of an orthotropic material is different in each direction (x, y and z). However, the symmetry of the stress and strain tensors implies that not all the six Poisson’s ratios in the equation are independent. There are only nine independent material properties; three elastic moduli, three shear moduli, and three Poisson’s ratios. The remaining three Poisson’s ratios can be obtained from the relations

\frac{\nu_{\rm yx}}{E_{\rm y}} = \frac{\nu_{\rm xy}}{E_{\rm x}}~, \qquad \frac{\nu_{\rm zx}}{E_{\rm z}} = \frac{\nu_{\rm xz}}{E_{\rm x}}~, \qquad \frac{\nu_{\rm yz}}{E_{\rm y}} = \frac{\nu_{\rm zy}}{E_{\rm z}}

From the above relations we can see that if Ex > Ey then νxy > νyx. The larger Poisson’s ratio (in this case νxy) is called the major Poisson’s ratio while the smaller one (in this case νyx) is called the minor Poisson’s ratio. We can find similar relations between the other Poisson’s ratios.

Transversely isotropic materials

Transversely isotropic materials have a plane of symmetry in which the elastic properties are isotropic. If we assume that this plane of symmetry is yz, then Hookes’s law takes the form[3]

  \begin{bmatrix}     \epsilon_{{\rm xx}} \\ \epsilon_{\rm yy} \\ \epsilon_{\rm zz} \\ 2\epsilon_{\rm yz} \\ 2\epsilon_{\rm zx} \\ 2\epsilon_{\rm xy}   \end{bmatrix}   = \begin{bmatrix}     \tfrac{1}{E_{\rm x}} & - \tfrac{\nu_{\rm xy}}{E_{\rm x}} & - \tfrac{\nu_{\rm xy}}{E_{\rm x}} & 0 & 0 & 0 \\     -\tfrac{\nu_{\rm yx}}{E_{\rm y}} & \tfrac{1}{E_{\rm y}} & - \tfrac{\nu_{\rm yz}}{E_{\rm y}} & 0 & 0 & 0 \\     -\tfrac{\nu_{\rm yx}}{E_{\rm y}} & - \tfrac{\nu_{\rm zy}}{E_{\rm y}} & \tfrac{1}{E_{\rm y}} & 0 & 0 & 0 \\     0 & 0 & 0 & \tfrac{1}{G_{\rm yz}} & 0 & 0 \\     0 & 0 & 0 & 0 & \tfrac{1}{G_{\rm yx}} & 0 \\     0 & 0 & 0 & 0 & 0 & \tfrac{1}{G_{\rm xy}} \\     \end{bmatrix}   \begin{bmatrix}     \sigma_{\rm xx} \\ \sigma_{\rm yy} \\ \sigma_{\rm zz} \\ \sigma_{\rm yz} \\ \sigma_{\rm zx} \\ \sigma_{\rm xy}   \end{bmatrix}

where we have used the plane of symmetry yz to reduce the number of constants, i.e., E_y = E_z,~ \nu_{xy} = \nu_{xz},~ \nu_{yx} = \nu_{zx} .

The symmetry of the stress and strain tensors implies that

  \cfrac{\nu_{\rm xy}}{E_{\rm x}} = \cfrac{\nu_{\rm yx}}{E_{\rm y}} ~,~~ \nu_{\rm yz} = \nu_{\rm zy} ~.

This leaves us with six independent constants Ex,Ey,Gxy,Gyzxyyz. However, transverse isotropy gives rise to a further constraint bewtween Gyz and Eyyz which is

   G_{\rm yz} = \cfrac{E_{\rm y}}{2(1+\nu_{\rm yz})} ~.

Therefore, there are five independent elastic material properties two of which are Poisson’s ratios. For the assumed plane of symmetry, the larger of νxy and νyx is the major Poisson’s ratio. The other major and minor Poisson’s ratios are equal.

Poisson’s ratio values for different materials

Influences of selected glass component additions on Poisson’s ratio of a specific base glass.[4]
material  ↓ poisson’s ratio  ↓
rubber ~ 0.50
gold 0.42
saturated clay 0.40-0.50
magnesium 0.35
titanium 0.34
copper 0.33
aluminium-alloy 0.33
clay 0.30-0.45
stainless steel 0.30-0.31
steel 0.27-0.30
cast iron 0.21-0.26
sand 0.20-0.45
concrete 0.20
glass 0.18-0.3
foam 0.10 to 0.40
cork ~ 0.00
auxetics negative
material  ↓ plane of symmetry  ↓ νxy ↓ νyx ↓ νyz ↓ νzy ↓ νzx ↓ νxz ↓
Nomex honeycomb core xy, x=ribbon direction 0.49 0.69 0.01 2.75 3.88 0.01
glass fiber-epoxy resin xy 0.29 0.29 0.32 0.06 0.06 0.32

Negative Poisson’s ratio materials

Some materials known as auxetic materials display a negative Poisson’s ratio. When subjected to positive strain in a longitudinal axis, the transverse strain in the material will actually be positive (i.e. it would increase the cross sectional area). For these materials, it is usually due to uniquely oriented, hinged molecular bonds. In order for these bonds to stretch in the longitudinal direction, the hinges must ‘open’ in the transverse direction, effectively exhibiting a positive strain.[5]

Applications of Poisson’s effect

One area in which Poisson’s effect has a considerable influence is in pressurized pipe flow. When the air or liquid inside a pipe is highly pressurized it exerts a uniform force on the inside of the pipe, resulting in a radial stress within the pipe material. Due to Poisson’s effect, this radial stress will cause the pipe to slightly increase in diameter and decrease in length. The decrease in length, in particular, can have a noticeable effect upon the pipe joints, as the effect will accumulate for each section of pipe joined in series. A restrained joint may be pulled apart or otherwise prone to failure.[6]

Another area of application for Poisson’s effect is in the realm of structural geology. Rocks, just as most materials, are subject to Poisson’s effect while under stress and strain. In a geological timescale, excessive erosion or sedimentation of Earth’s crust can either create or remove large vertical stresses upon the underlying rock. This rock will expand or contract in the vertical direction as a direct result of the applied stress, and it will also deform in the horizontal direction as a result of Poisson’s effect. This change in strain in the horizontal direction can affect or form joints and dormant stresses in the rock.[7]

References

  1. ^ H. GERCEK; “Poisson’s ratio values for rocks”; International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences; Elsevier; January 2007; 44 (1): pp. 1–13.
  2. ^ Boresi, A. P, Schmidt, R. J. and Sidebottom, O. M., 1993, Advanced Mechanics of Materials, Wiley.
  3. ^ Tan, S. C., 1994, Stress Concentrations in Laminated Composites, Technomic Publishing Company, Lancaster, PA.
  4. ^ Poisson’s ratio calculation of glasses
  5. ^ Negative Poisson’s ratio
  6. ^ http://www.cpchem.com/hb/getdocanon.asp?doc=135&lib=CPC-Portal
  7. ^ http://www.geosc.psu.edu/~engelder/geosc465/lect18.rtf

E = Young’s modulus

Posted in Referensi by sumirinjournal on Maret 24, 2010

Young’s modulus

From Wikipedia,the free encyclopedia http://en.wikipedia.org/wiki/Young’s_modulus

Jump to: navigation, search

In solid mechanics, Young’s modulus (E) is a measure of the stiffness of an isotropic elastic material. It is also known as the Young modulus, modulus of elasticity, elastic modulus (though Young’s modulus is actually one of several elastic moduli such as the bulk modulus and the shear modulus) or tensile modulus. It is defined as the ratio of the uniaxial stress over the uniaxial strain in the range of stress in which Hooke’s Law holds.[1] This can be experimentally determined from the slope of a stress-strain curve created during tensile tests conducted on a sample of the material.

Young’s modulus is named after Thomas Young, the 19th century British scientist. However, the concept was developed in 1727 by Leonhard Euler, and the first experiments that used the concept of Young’s modulus in its current form were performed by the Italian scientist Giordano Riccati in 1782 — predating Young’s work by 25 years.[2]

Units

Young’s modulus is the ratio of stress, which has units of pressure, to strain, which is dimensionless; therefore Young’s modulus itself has units of pressure.

The SI unit of modulus of elasticity (E, or less commonly Y) is the pascal (Pa or N/m²); the practical units are megapascals (MPa or N/mm²) or gigapascals (GPa or kN/mm²). In United States customary units, it is expressed as pounds (force) per square inch (psi).

Usage

The Young’s modulus allows the behavior of a bar made of an isotropic elastic material to be calculated under tensile or compressive loads. For instance, it can be used to predict the amount a wire will extend under tension or buckle under compression. Some calculations also require the use of other material properties, such as the shear modulus, density, or Poisson’s ratio.

Linear versus non-linear

For many materials, Young’s modulus is essentially constant over a range of strains. Such materials are called linear, and are said to obey Hooke’s law. Examples of linear materials include steel, carbon fiber, and glass. Rubber and soils (except at very small strains) are non-linear materials.

Directional materials

Young’s modulus is not always the same in all orientations of a material. Most metals and ceramics, along with many other materials, are isotropic: Their mechanical properties are the same in all orientations. However, metals and ceramics can be treated with certain impurities, and metals can be mechanically worked to make their grain structures directional. These materials then become anisotropic, and Young’s modulus will change depending on the direction from which the force is applied. Anisotropy can be seen in many composites as well. For example, carbon fiber has a much higher Young’s modulus (is much stiffer) when force is loaded parallel to the fibers (along the grain). Other such materials include wood and reinforced concrete. Engineers can use this directional phenomenon to their advantage in creating structures.

Calculation

Young’s modulus, E, can be calculated by dividing the tensile stress by the tensile strain:

 E \equiv \frac{\mbox {tensile stress}}{\mbox {tensile strain}} = \frac{\sigma}{\varepsilon}= \frac{F/A_0}{\Delta L/L_0} = \frac{F L_0} {A_0 \Delta L}

where

E is the Young’s modulus (modulus of elasticity)
F is the force applied to the object;
A0 is the original cross-sectional area through which the force is applied;
ΔL is the amount by which the length of the object changes;
L0 is the original length of the object.

Force exerted by stretched or compressed material

The Young’s modulus of a material can be used to calculate the force it exerts under a specific strain.

F = \frac{E A_0 \Delta L} {L_0}

where F is the force exerted by the material when compressed or stretched by ΔL.

Hooke’s law can be derived from this formula, which describes the stiffness of an ideal spring:

F = \left( \frac{E A_0} {L_0} \right) \Delta L = k x \,

where

k = \begin{matrix} \frac {E A_0} {L_0} \end{matrix} \,
x = \Delta L. \,

Elastic potential energy

The elastic potential energy stored is given by the integral of this expression with respect to L:

U_e = \int {\frac{E A_0 \Delta L} {L_0}}\, dL = \frac {E A_0} {L_0} \int { \Delta L }\, dL = \frac {E A_0 {\Delta L}^2} {2 L_0}

where Ue is the elastic potential energy.

The elastic potential energy per unit volume is given by:

\frac{U_e} {A_0 L_0} = \frac {E {\Delta L}^2} {2 L_0^2} = \frac {1} {2} E {\varepsilon}^2, where \varepsilon = \frac {\Delta L} {L_0} is the strain in the material.

This formula can also be expressed as the integral of Hooke’s law:

U_e = \int {k x}\, dx = \frac {1} {2} k x^2.

Relation among elastic constants

For homogeneous isotropic materials simple relations exist between elastic constants (Young’s modulus E, shear modulus G, bulk modulus K, and Poisson’s ratio ν) that allow calculating them all as long as two are known:

E = 2G(1+\nu) = 3K(1-2\nu).\,

Approximate values

Influences of selected glass component additions on Young’s modulus of a specific base glass

Young’s modulus can vary somewhat due to differences in sample composition and test method. The rate of deformation has the greatest impact on the data collected, especially in polymers. The values here are approximate and only meant for relative comparisons.

Approximate Young’s modulus for various materials[3]
Material GPa lbf/in² (psi)
Rubber (small strain) 0.01-0.1 1,500-15,000
ZnO NWs[citation needed] 21-37 3,045,792-5,366,396
PTFE (Teflon)[citation needed] 0.5 75,000
Low density polyethylene[citation needed] 0.2 30,000
HDPE 0.8
Polypropylene 1.5-2 217,000-290,000
Bacteriophage capsids[4] 1-3 150,000-435,000
Polyethylene terephthalate 2-2.7
Polystyrene 3-3.5 435,000-505,000
Nylon 2-4 290,000-580,000
Diatom frustules (largely silicic acid)[5] 0.35-2.77 50,000-400,000
Medium-density fibreboard[6] 4 580,000
Pine wood (along grain)[citation needed] 8.963 1,300,000
Oak wood (along grain) 11 1,600,000
High-strength concrete (under compression) 30 4,350,000
Magnesium metal (Mg) 45 6,500,000
Aluminium 69 10,000,000
Glass (see chart) 50-90
Kevlar[7] 70.5-112.4
Mother-of-pearl (nacre, largely calcium carbonate) [8] 70 10,000,000
Tooth enamel (largely calcium phosphate)[9] 83 12,000,000
Brass and bronze 100-125 17,000,000
Titanium (Ti) 16,000,000
Titanium alloys 105-120 15,000,000-17,500,000
Copper (Cu) 117 17,000,000
Glass fiber reinforced plastic (70/30 by weight fibre/matrix, unidirectional, along grain)[citation needed] 40-45 5,800,000-6,500,000
Carbon fiber reinforced plastic (50/50 fibre/matrix, unidirectional, along grain)[citation needed] 125-150 18,000,000-22,000,000
Wrought iron 190–210
Steel 200 29,000,000
polycrystalline Yttrium iron garnet (YIG)[10] 193 28,000,000
single-crystal Yttrium iron garnet (YIG)[11] 200 30,000,000
Beryllium (Be) 287 42,000,000
Tungsten (W) 400-410 58,000,000-59,500,000
Sapphire (Al2O3) along C-axis[citation needed] 435 63,000,000
Silicon carbide (SiC) 450 65,000,000
Osmium (Os) 550 79,800,000
Tungsten carbide (WC) 450-650 65,000,000-94,000,000
Single-walled carbon nanotube[12] 1,000+ 145,000,000+
Diamond (C)[13] 1220 150,000,000-175,000,000

Notes

  1. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry. “modulus of elasticity (Young’s modulus), E“. Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
  2. ^ The Rational Mechanics of Flexible or Elastic Bodies, 1638-1788: Introduction to Leonhardi Euleri Opera Omnia, vol. X and XI, Seriei Secundae. Orell Fussli.
  3. ^ http://www.engineeringtoolbox.com/young-modulus-d_417.html
  4. ^ Ivanovska IL, de Pablo PJ, Sgalari G, MacKintosh FC, Carrascosa JL, Schmidt CF, Wuite GJL (2004). “Bacteriophage capsids: Tough nanoshells with complex elastic properties”. Proc Nat Acad Sci USA. 101 (20): 7600–5. doi:10.1073/pnas.0308198101. PMID 15133147.
  5. ^ Subhash G, Yao S, Bellinger B, Gretz MR. (2005). “Investigation of mechanical properties of diatom frustules using nanoindentation”. J Nanosci Nanotechnol. 5 (1): 50–6. PMID 15762160.
  6. ^ Material Properties Data: Medium Density Fiberboard (MDF)
  7. ^ DuPont (2001). Kevlar Technical Guide. p. 9.
  8. ^ A. P. Jackson,J. F. V. Vincent and R. M. Turner (1988). “The Mechanical Design of Nacre”. Proc. R. Soc. Lond. B 234: 415–440. doi:10.1098/rspb.1988.0056. http://rspb.royalsocietypublishing.org/content/234/1277/415.abstract.
  9. ^ M. Staines, W. H. Robinson and J. A. A. Hood (1981). “Spherical indentation of tooth enamel”. Journal of Materials Science. http://www.springerlink.com/content/w125706571032231/.
  10. ^ Chou, H. M.; Case, E. D. (November, 1988). “Characterization of some mechanical properties of polycrystalline yttrium iron garnet (YIG) by non-destructive methods”. Journal of Materials Science Letters 7 (11): 1217–1220. doi:10.1007/BF00722341. .
  11. ^ http://www.isowave.com/pdf/materials/Yttrium_Iron_Garnet.pdf YIG properties
  12. ^ “Electronic and mechanical properties of carbon nanotubes”. http://ipn2.epfl.ch/CHBU/papers/ourpapers/Forro_NT99.pdf.
  13. ^ Spear and Dismukes (1994). Synthetic Diamond – Emerging CVD Science and Technology. Wiley, NY. ISBN 9780471535898.

02_TINJAUAN PUSTAKA

Posted in Laporan_Penelitian by sumirinjournal on Maret 23, 2010

2.1     Teori Stabilitas Struktur

2.1.1  Konsep Stabilitas

Instabilitas merupakan keadaan dimana perubahan geometri pada struktur atau komponen struktur di bawah gaya tekan mengakibatkan kehilangan kemampuan untuk menahan beban (Chen, W.F. dan Lui, E.M., 1987). Konsep stabilitas struktur dapat digambarkan dengan tiga cara, yaitu sebagai berikut  :

1). Stabilitas berdasarkan posisi keseimbangan.

Sebuah bola dalam posisi keseimbangan di atas permukaan cekung bila diberi gangguan beban yang dapat mengakibatkan sedikit perpindahan struktur akan kembali pada semula (Gambar 2.1a). Posisi ini disebut posisi keseimbangan stabil (stable equilibrium). Jika gangguan beban diberikan terhadap bola pada posisi permukaan cembung (Gambar 2.1c), bola akan berpindah seterusnya dan tidak kembali ke posisi semula. Posisi bola ini disebut keseimbangan tidak stabil (unstable equilibrium). Jika gangguan beban diberikan terhadap bola pada posisi permukaan rata (Gambar 2.1b), bola akan berada pada keadaan keseimbangan pada posisi baru. Posisi ini disebut keseimbangan netral (neutral equilibrium).

2). Stabilitas berdasarkan sistem kekakuan.

Sistem struktur berderajat kebebasan tertentu, hubungam gaya dan perpindahan sistem dinyatakan dalam fungsi matriks kekakuan. Jika fungsi matriks kekakuan positive definite,  sistem dikatakan stabil. Transisi antara sistem dari keadaan keseimbangan stabil ke netral maupun tidak stabil ditandai oleh titik batas stabilitas (stability limit point), dimana kekakuan tangen pada titik ini hilang atau sangat kecil mendekati nol.

3). Stabilitas berdasarkan prinsip energi potensial total nol.

Pada sistem elastis selalu menunjukkan tendensi keadaan dimana energi potensial total pada keadaan minimum.  Sistem dalam keseimbangan stabil jika deviasi dari keseimbangan keadaan semula meningkatkan total energi potensial, dan sebaliknya keadaan tidak stabil jika deviasi dari keseimbangan semula mengurangi total energi potensial sistem. Sistem dalam kondisi netral jika deviasi dari keseimbangan semula tidak menghasilkan peningkatan atau pengurangan energi potensial total sistem.

Gambar 2.1 Konsep stabilitas digambarkan bola di atas bidang lengkung : (a)Keseimbangan stabil, (b)Keseimbangan netral, dan (c)Keseimbangan tidak stabil .

Energi potensial ∏ terdiri atas energi regangan (elastis) U dan kerja dari beban W yang dapat didefinisikan :

∏ = U – W                             ……. 2.1

Berdasarkan teori Lagrange-Dirichlet, meminimumkan energi potensial ∏ akan mendapatkan kriteria fundamental untuk stabilitas keseimbangan struktur.

Jika perubahan beban adalah fungsi dari parameter λ dan δq1, δq2, …, δqn adalah variasi perpindahan, maka fungsi  ∏ dapat dijabarkan dengan deret Tailor untuk keadaan keseimbangan sebagai :

……… 2.2

dimana :

… adalah variasi pertama, kedua, ketiga dan seterusnya energi potensial.  Kondisi sistem struktur dalam keadaan keseimbangan  adalah :

Jika :    δ∏ = 0              untuk setiap δqi

atau    ∂∏ /∂qi =0        untuk setip harga i                                    ……………………… 2.4

Mengikuti teori Lagrange-Dirichlet, keadaan keseimbangan adalah :

Jika :   δ2∏ > 0            sistem dalam keadaan stabil.

Jika :   δ2∏ = 0            sistem dalam keadaan kritis.

Jika :   d2P<0              sistem dalam keadaan tidak stabil                   ……………………………………  2.5

Keadaan sistem kestabilan ini dapat dilukiskan dalam bentuk gambar seperti Gambar 2.2. (Bazant, 1991).

Gambar 2.2 Konsep stabilitas digambarkan dengan bola di atas bidang lengkung dengan berbagai keadaan : (a-f, h) Posisi keseimbangan stabil dan tidak stabil, (g)Variasi energi potensial yang merepresentasikan keadaan stabil. (Bazant, 1991).

2.1.2  Analisis Stabilitas Metode Energi

Untuk menjelaskan Analisis stabilitas dengan Metode Variasi kedua Energi Potensial digunakan contoh struktur rangka batang (truss) dua batang seperti Gambar 2.3 . Setiap batang bersifat elastis, kekakuan aksial setiap batang adalah k=EA/(L/cosa) dengan anggapan stiap batang tidak mengalami buckling lokal.  Regangan batang e=(Lcosa/cosq-L)/L. Panjang batang mula-mula adalah L/cosa dimana L adalah panjang setelah bentang struktur dan a adalah sudut kemiringan batang mula-mula.

Energi potensial :

. . . (persamaan 2.6)

Dengan mendiferensialkan, kita dapatkan kondisi keseimbangan :

. . . (persamaan 2.7)

Sehingga diperoleh :

. . . (persamaan 2.8)

Gambar 2.3 : Struktur 2 batang truss sederhana

Gambar 2.4 : Kurva hubungan beban P dengan respon sudut kemiringan batang q, Persamaan(8)

Untuk mengetahui keadaan stabilitas keseimbangan struktur diperlukan perhitungan turunan kedua dari P, untuk P konstan :

. . . (persamaan 2.9)

Dari persamaan 5 dapat dinyatakan :

. . . (persamaan 2.10)

Plot dalam gambar persamaan 10 Variasi kedua energi potensial  (∂2 /∂q2)  dibandingkan dengan kurva p (q) terlihat pada Gambar 2.5.

Gambar 2.5 : Kurva Variasi kedua energi potensial (∂2∏ /∂q2) dibandingkan dengan kurva P(q). Kondisi : kritis terjadi pada (∂2∏ /∂q2)=0, stabil pada (∂2∏ /∂q2)>0 dan tidak stabil pada (∂2∏ /∂q2)<0

2.2     Fenomena Buckling

Sebagian besar struktur yang memiliki dimensi langsing atau tipis dan mengalami tegangan tekan akan mengalami masalah instabiltas tekuk atau buckling. Buckling merupakan suatu proses dimana suatu struktur tidak mampu mempertahankan bentuk aslinya, sedemikian rupa berubah bentuk dalam rangka menemukan keseimbangan baru. Konsekuensi buckling pada dasarnya adalah masalah geometrik dasar, dimana terjadi lendutan besar sehingga akan mengubah bentuk struktur.  Fenomena tekuk atau buckling dapat terjadi pada sebuah kolom, lateral buckling balok, pelat dan cangkang (shell), seperti diperlihatkan pada Gambar 2.6.

Gambar 2.6 : Fenomena buckling pada struktur : (a)kolom langsing, (b)lateral buckling balok, (c)pelat tipis, (d)cangkang silindris dibebani aksial sumbu, dan (e)cangkang silindris dibebani tegak lurus sumbu.

Perilaku buckling beberapa jenis struktur dapat dilihat dari kurva hubungan beban-perpindahan. Perbedaan perilaku kurva beban-lendutan struktur kolom, pelat dan cangkang dapat diilustrasikan pada Gambar 2.7. Pada pelat, jika mekanisme pasca beban kritis dapat dipenuhi maka peningkatan beban di atas beban kritis dapat dicapai dengan meningkatnya perpindahan. Sedangkan pada cangkang beban maksimum terjadi pada beban kritis, setelah itu terjadi penurunan kekakuan secara signifikan, (Kuleuven, 2005).

Gambar 2.7 : Perbedaan perilaku beban-perpindahan pada struktur kolom, pelat dan cangkang (Kuleuven, 2005).

Analisis buckling merupakan teknik yang digunakan untuk menghitung beban buckling –beban kritis pada struktur yang menjadikan kondisi tidak stabil– dan ragam buckling (mode shape) –karakteristik bentuk– yang berhubungan dengan respon struktur yang mengalami buckling (ANSYS R.9.0, 2004). Ada dua teknik analisis buckling untuk memprediksi beban buckling dan ragam struktur buckling, yaitu analisis nonliiear buckling dan analisis eigenvalue linear buckling.

Metode analisis instabilitas secara umum ada dua jenis yaitu  bifurcation (eigenvalue, linear) buckling dan snap-through (nonlinear) buckling seperti diilustrasikan pada Gambar 2.8, (Lagace, 2002).  Pada metode pertama, analisis bifurcation buckling,  beban kritis buckling dianalisis pada titik bifurkasi dari idealisasi struktur elastis linier dengan penyelesaian masalah nilai eigen.  Meskipun analisis pendekatan dengan nilai eigen ini hasilnya tidak konservatif, akan tetapi karena lebih cepat metode ini dapat digunakan sebagai pendekatan awal.  Sedangkan metode kedua,  snap-through (nonlinear) buckling, biasanya lebih akurat dengan teknik analisis nonlinier. Pada analisis nonlinier snap-through buckling struktur dianalisis terhadap beban yang meningkat secara gradual tahap demi tahap sampai beban batas.

. . . (gambar 2.8)

2.3     Buckling pada Struktur Cangkang

Analisis buckling pada cangkang telah dilakukan sejak lebih dari 60 tahun yang lalu. Sebagai pioner dalam penelitian masalah ini adalah von Karman dan Tsin sejak tahun 1939 (Karman, v, 1962). Von Karman menganalisa perilaku buckling pada cangkang bola menggunakan ‘shalow cap model‘ dengan pendekatan model sebuah struktur dua batang miring seperti terlihat pada Gambar 2.9. Persamaan hubungan beban-lendutan cangkang kubah bola menurut von Karman dapat didekati menggunakan persamaan :

. . . (persamaan 2.11)

dimana :

po = (p.L)/(EA);    do= d/L;     ho=h/L    x=Ö(1+do2- 2hodo)

p        = beban merata

h        = tinggi cangkang

t         = tebal cangkang

L       = panjang batang dari tepi ke puncak

. . . (gambar 2.9)

Apabila persamaan 2.11 dihitung untuk berbagai variabel h* maka dapat diperoleh gambar hubungan beban-lendutan seperti pada Gambar 2.10. Gambar tersebut menunjukkan perilaku hubungan beban-lendutan yang nonlinier dimana pada ketinggian cangkang antara h*=0,20 sampai h*=0,15 terjadi  snap-through buckling.

. . . (gambar 2.10)

Meskipun perilaku buckling cangkang dapat diketahui, tetapi Von-Karman mengakui bahwa hasilnya belum lengkap untuk dapat menggambarkan sifat dasar buckling kubah bola. Sejak saat itu masalah buckling banyak dilakukan kajian oleh para peneliti berikutnya.  Dari banyak penelitian yang telah dilakukan diakui bahwa salah satu dari banyak kesulitan yang dihadapi adalah ketidakcocokan antara hasil analisa dengan hasil ekperimental.  Solusi yang lebih akurat untuk masalah cangkang terjepit aksisimetri snap-through buckling diberikan oleh Budiansky, Kaplan dan Fung yang menggunakan analisis numerik dibandingkan hasil eksperimental (Uchiyama, M., 2000).

Uchiyama(2000) melakukan studi model cangkang kubah dengan Finite Element Method menggunakan jenis elemen nine-node-shell yang dimodifikasi untuk melihat pengaruh ketidaksempurnaan / cacad (imperfection) geometri. Ketidaksempurnaan geometri divariasikan pada nilai kelengkungan dan tebal.  Dengan menggunakan batasan parameter buckling l ( fungsi angka Poisson, jari-jari, tinggi dan tebal cangkang), perilaku  cangkang akibat beban merata dapat didekati lebih baik (Uchiyama, M., 2000).

Studi nonlinier cangkang menggunakan Finite Element Method (FEM) dilakukan oleh Nygard (1986) pada kasus cangkang silindris akibat beban terpusat dengan analisis nonlinier geometri. Nygard(1986) mendapatkan perbedaan perilaku yang signifikan dengan variasi jenis elemen. Studi ini dilanjutkan oleh Bjaerum (1992) yang memperbaiki teknik solusi menggunakan metode panjang-busur (arc-length). Bjaerum (1992) melakukan analisis perilaku snap-through buckling dengan model Finite Element untuk cangkang silindris, seperti terlihat pada Gambar 2.11. (Felippa, C.A., 2004).

Model Bjaerum (1992) tersebut di atas dianalisa oleh Felippa, C.A. (2004) dengan jenis elemen cangkang tipis empat titik nodal dan pembagian elemen 8×8.  Perilaku snap-through struktur cangkang tersebut ditunjukkan pada Gambar 2.11. Dari gambar tersebut terlihat bahwa pengaruh tebal dan tinggi cangkang sangat menentukan perilaku snap-through buckling struktur cangkang. Untuk model cangkang yang sama telah dilakukan analisis oleh Sumirin (2007) dimana dengan bentangan tetap dilihat pengaruh variasi ketinggian dibanding bentangan (ho/L). Dari Gambar 2.12 menunjukkan bahwa perilaku post-buckling snap-through mulai pada ho/L=20 sampai ho/L=32.

. . . (ganbar 2.11)

. . . (gambar 2.12)

Perilaku snap-through buckling struktur bahan elastis dimanfaatkan dalam bidang mesin dan industri pada sebuah pegas piringan konus yang disebut sebagai pegas Belleville (Belleville spring) seperti diperlihatkan pada Gambar 2.13 (Cook, R.D., 1995;  Shigley, J.E., 1984). Pegas ini biasanya  digunakan untuk sistem pelontar peluru, sebagai ring baut dan keperluan lainnya.  Dari kurva beban-lendutan Gambar 2.13 terlihat bahwa untuk perbandingan tebal terhadap tinggi piringan t/h ≤ 1,41 perilaku struktur seperti pelat, tidak menunjukkan gejala snap-through.

. . . (gambar 2.13)

2.4 Analisis Linier Buckling

2.4.1  Permodelan Batang Tekan Kolom

Pada beban aksial tekan, sebuah kolom yang cukup langsing akan dapat cenderung mengalami keruntuhan akibat lendutan lateral dari pada kegagalan akibat kehancuran bahan.  Fenomena ini disebut sebagai tekuk (buckling), merupakan prototipe sederhana yang menggambarkan masalah stabilitas struktur, dan hal ini merupakan masalah stabilitas yang dalam sejarah pertama kali dipecahkan oleh Euler tahun 1744 (Timoshenko, 1953).  Euler pertama kali menurunkan persamaan beban buckling tekuk kolom sebagai :

. . . (persamaan 2.12)

Karakteristik mendasar dari keruntuhan tekuk adalah bahwa beban runtuh tergantung kepada modulus elastis dan kekakuan penampang dan hampir tidak tergantung kepada kekuatan bahan atau batas leleh bahan. Penambahan dengan melipatkan kekuatan bahan akan hanya berpengaruh kurang dari 1 persen terhadap beban runtuh untuk berbagai macam properties kolom (Bazant, 1991).

Perumusan Matriks Kekakuan Tegangan Awal

Tinjau sebuah elemen balok-kolom yang menerima beban aksial P beban lainnya {q} seperti ditunjukkan pada Gambar 2.14 (a), deformasi batang pada Gambar 2.10(b). Dengan asumsi deformasi kecil dan sifat bahan linier mengikuti Hukum Hooke, hubungan deformasi terhadap beban {q} dan P tertentu. Deformasi {d} dapat dihitung berdasarkan beban P dan {q} dengan hubungan linier matriks kekakuan dapat diturunkan dengan prinsip konservasi energi.

. . . (gambar 2.14)

Elemen batang diasumsikan dibebani dalam dua tahap. Pada tahap pertama dibebani beban aksial P, sedangkan pada tahap kedua batang menderita beban {q} dengan selama beban P tetap.  Keseimbangan pada tahap pertama dan kedua kerja luar harus sama dengan energi regangan.  Kerja luar pada pembebanan tahap kedua adalah (Chajes, 1974) :

. . . (persamaan 13)

dimana suku pertama adalah kerja akibat {q} dan suku kedua adalah kerja akibat P. Energi potensial yang tersimpan pada batang selama dua tahap adalah:

. . . (persamaan 14)

Menyamakan energi potensial dari tegangan dan kerja luar akan diperoleh :

. . . (persamaan 15)

Dengan membuat hubungan  {q}=[k]{δ}  dimana [k] adalah matriks kekakuan elemen, maka persamaan (3) menjadi :

. . . (persamaan 16)

Evaluasi [k] memerlukan perubahan ruas kanan persamaan (2.15) dalam bentuk matriks.  Untuk maksud tersebut lendutan y diasumsikan dengan menggunakan fungsi polinomial pangkat 3 sebagai berikut :

. . . (persamaan 17)

Memperhatikan kondisi batas ujung-ujung batang pada  Gambar 2.16 (b) diperoleh:

y = -δ1,                        y’ = δ2 pada x = 0

y = -δ3 y’ = δ4 pada x = 1

Substitusi kondisi ini ke persamaan menghasilkan :

. . . (persamaan 18a)

atau dalam bentuk matriks :

. . . (persamaan 18b)

atau

y = [A] [δ]

Diferensial persamaan (2.18.b ) memberikan :

. . . (persamaan 19a)

dan

. . . (persamaan 19b)

dimana:

. . .

dan

. . .

Dalam bentuk kuadrat :

. . . (persamaan 20a)

. . . (persamaan 20b)

Substitusi bentuk ini ke dalam persamaan (2.15) memberikan :

. . . (persamaan 20c)

diperoleh :

. . . (persamaan 20d)

Menggunakan persamaan (2.21a) dan (2.21b) untuk nilai [C] dan [D] dihasilkan bentuk matriks kekakuan :

. . . (persamaan 22)

Matriks [k] persamaan (2.22) terdiri atas dua bagian yaitu : pertama matriks kekakuan konvensional [k’] dari batang terlentur, dan kedua matriks representasi pengaruh beban aksial pada kekakuan lentur yang disebut juga matriks kekakuan tegangan awal [ko]. (Chajes, 1974). Matriks [ko] dalam persamaan (2.22) terjadi akibat adanya energi potensial dari tegangan awal serta sebuah pendekatan terhadap regangan aksial yang dihubungkan dengan lentur (Weaver, 1991).  Elemen-elemen matriks secara fisik dapat diintepretasikan sebagai gaya tambahan yang diperlukan dalam [k’] untuk menghasilkan satu satuan peralihan titik nodal akibat adanya gaya aksial P.

2.4.2  Elemen Hingga Cangkang Aksisimetri

Geometri Cangkang Aksisimetri

Cangkang aksisimetri adalah cangkang putar menyerupai benda padat putar dalam pengertian bahwa elemen simetris terhadap sumbu. Seperti pada cangkang lainnya, cangkang aksisimetri memerlukan perhatian khusus pada uraian geometrinya, hubungan regangan-perpindahan, dan medan perpindahan yang di asumsikan.

. . . (persamaan 23)

. . . (persamaan 24)

. . . (persamaan 25)

. . . (persamaan 26)

. . . (persamaan 27)

. . . (persamaan 28)

. . . (persamaan 29)

. . . (persamaan 30)

Ikuti

Get every new post delivered to your Inbox.