Sebelum manusia mengenal jam, manusia mengenal bayangan. Sebatang tongkat yang ditancapkan tegak di tanah lapang sudah cukup untuk memberi tahu kapan hari beranjak siang, kapan Matahari mencapai puncaknya, dan kapan ia mulai condong ke barat. Dari alat yang sesederhana itulah lahir ilmu falak, dan dari bayangan pula umat Islam selama berabad-abad mengenali datangnya waktu salat.

Namun ada satu persoalan yang jarang dibicarakan. Hadis-hadis tentang waktu Zuhur menyebut ukuran bayangan sepanjang tiga sampai tujuh kaki setelah Matahari tergelincir. Ukuran itu lahir di Madinah, pada lintang 24 derajat utara. Ketika dibawa ke Indonesia yang membentang di sekitar khatulistiwa, Matahari di sini naik jauh lebih tinggi, bayangan tengah hari menjadi jauh lebih pendek, bahkan dua kali setahun hilang sama sekali karena Matahari tepat berada di atas kepala. Pertanyaannya menjadi sederhana sekaligus mendasar, bayangan seperti apa yang harus ditunggu di negeri tropis?

Pertanyaan itulah yang dijawab tim peneliti Program Studi Fisika, Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FPMIPA) Universitas Pendidikan Indonesia, melalui penelitian Skema Riset Afirmasi Dosen tahun anggaran 2026.

Tiga Titik, Satu Momen

Pada 20 sampai 22 Juni 2026, antara pukul 11.30 dan 12.30 waktu setempat, tiga tim bekerja serentak di tiga tempat yang terpisah ribuan kilometer. Di Medan, tim Observatorium Ilmu Falak Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara (OIF UMSU) mewakili lintang utara. Di Sambas, Kalimantan Barat, tim Universitas Sultan Muhammad Syafiuddin Sambas (UNISSAS) mewakili wilayah khatulistiwa. Di Bandung, tim UPI mengambil posisi di Sundial Park kampus Bumi Siliwangi sebagai wakil lintang selatan.

Ketiganya menancapkan gnomon, batang tegak penghasil bayangan, lalu mencatat hal yang sama pada saat yang sama, di mana ujung bayangan berhenti bergerak, dan berapa lama sesudahnya ujung itu terlihat mulai bergeser lagi.

Serentaknya pengamatan bukan kebetulan. Dengan waktu yang sama, posisi Matahari terhadap Bumi dapat dianggap identik bagi ketiga lokasi, sehingga satu-satunya yang berbeda tinggal lintang tempatnya. Rentang sepuluh derajat lintang antara Medan dan Bandung menjadikan konfigurasi ini salah satu yang terlebar yang dapat dicapai dalam satu kampanye pengamatan di Indonesia.

Mengapa Harus Summer Solstice

Tanggal pengamatan dipilih dengan sengaja. Pada 21–22 Juni terjadi Summer Solstice, titik balik Matahari Juni, ketika Matahari mencapai posisi paling utara sepanjang tahun pada deklinasi +23,43 derajat. Pada saat itulah selisih kondisi antara Madinah dan Indonesia berada di titik paling ekstrem.

Hasil pemodelan tim memperlihatkan kontras yang tajam. Sepanjang tahun, di Madinah penanda tujuh kaki masih dapat teramati pada 56 hari dan penanda tiga kaki pada 185 hari. Di ketiga lokasi Indonesia, penanda tujuh kaki tidak pernah tercapai, bahkan sehari pun, karena panjang bayangan maksimum di sini hanya berkisar 3,23 sampai 4,09 kaki. Penanda tiga kaki pun hanya terpenuhi pada 11 sampai 26 persen hari dalam setahun.

Artinya, kesulitan yang selama ini dirasakan bukan soal perhitungan yang kurang teliti. Seberapa pun cermat waktu tergelincirnya Matahari dihitung, bayangan tujuh kaki tidak akan pernah muncul di tempat yang secara geometris hanya sanggup menghasilkan empat kaki.

Sebatang Tongkat dan Ketelitian Milimeter

Peralatan yang dipakai justru sederhana yaitu Mizwala Qiblat Finder dengan gnomon tegak, waterpass untuk memastikan bidang dasar benar-benar datar, kertas berskala milimeter untuk membaca posisi ujung bayangan, GPS pada telepon genggam, dan aplikasi Timemark yang membubuhkan waktu, koordinat, ketinggian, serta arah kompas pada setiap foto.

Yang tidak sederhana adalah ketelitiannya. Perubahan yang diburu berukuran sentimeter dan berlangsung dalam hitungan menit, sehingga setiap pembacaan manual harus dicocokkan ulang dengan pengukuran dari foto berstempel waktu. Kedataran alat diperiksa sebelum setiap sesi, dan hanya sesi dengan langit benar-benar cerah yang dimasukkan ke dalam analisis, sebab awan tipis saja sudah cukup mengaburkan tepi bayangan.

Kolaborasi Lintas Kampus dan Lintas Negara

Penelitian ini dipimpin Feri Apryandi, S.Pd., M.Si. sebagai ketua peneliti, Bersama anggota tim Dr. Judhistira Aria Utama, M.Si. dan Cahyo Puji Asmoro, S.Pd., M.Si. dari Program Studi Fisika, FPMIPA UPI. Di luar kampus, tim bermitra dengan Arman Abdul Rochman dari Universitas Islam Negeri Sultan Thaha Saifuddin Jambi untuk pendampingan aspek ilmu falak dan fikih, serta dengan Shah Nazir, Ph.D. dari International Islamic University, Islamabad, Pakistan, untuk penelaahan metodologi dan validasi data. Pelaksanaan di lapangan dimungkinkan oleh dukungan penuh OIF UMSU di Medan dan UNISSAS di Sambas.

Jejaring inilah yang menjadikan riset ini pengejawantahan langsung SDG 17, Kemitraan untuk Mencapai Tujuan. Kontribusi penelitian ini pada SDG 4, Pendidikan Berkualitas, berjalan pada pembautan panduan. Tim menyusun panduan praktis penggunaan gnomon pada Mizwala sederhana, lengkap dengan prosedur kalibrasi, teknik pengamatan, dan cara pembacaan. Panduan ini telah dipakai sebagai protokol baku oleh para pengamat di Medan dan Sambas, dan dirancang agar dapat digunakan pengurus masjid, guru, maupun masyarakat umum hanya dengan peralatan seadanya. (Feri Apryandi)