Bayangan adalah salah satu tanda alam yang terbentuk ketika cahaya tampak terhalang oleh benda gelap seperti gunung, pohon, bangunan, atau tubuh makhluk hidup. Benda-benda ini memblokir cahaya yang datang dari satu arah, sehingga bayangan terbentuk di sisi yang berlawanan. Bayangan dapat memanjang, memendek, melebar, atau menyempit tergantung pada gerakan sumber cahaya.

Gerhana matahari dan gerhana bulan juga merupakan fenomena yang melibatkan pembentukan bayangan. Dalam gerhana matahari, Bumi melewati bayangan Bulan, sedangkan dalam gerhana bulan, Bulan melewati bayangan Bumi. Fase-fase Bulan, mulai dari bulan baru hingga purnama, dan kemudian kembali ke bulan baru, mencerminkan bagaimana sebagian Bulan yang menghadap Bumi secara bertahap muncul dari bayangan, atau sebaliknya, memasuki bayangan tersebut.

Allah SWT berfirman dalam QS. Al-Furqan ayat 45:

“Tidakkah engkau memperhatikan (penciptaan) Tuhanmu? Bagaimana Dia memanjangkan (dan memendekkan) bayang-bayang? Sekiranya berkehendak, niscaya Dia menjadikannya (bayang-bayang itu) tetap.”

Ayat ini secara jelas mengisyaratkan kebulatan Bumi dan rotasinya di depan Matahari. Jika Bumi tidak berbentuk bulat atau tidak berputar pada porosnya, bayangan tidak akan terbentuk, dan siang serta malam tidak akan bergantian. Jika Bumi tidak bergerak mengelilingi Matahari dalam orbit tertentu, dengan sumbu yang miring terhadap orbit tersebut, musim-musim iklim tidak akan berubah, dan intensitas cahaya Matahari yang sampai ke Bumi juga akan tetap sama.

Kehidupan di Bumi akan terancam jika keseimbangan ini terganggu. Tanpa rotasi dan revolusi yang tepat, separuh Bumi akan tenggelam dalam siang yang tiada henti, sementara separuh lainnya akan terbenam dalam malam abadi. Akibatnya, makhluk hidup di sisi yang selalu siang akan terbakar oleh panas Matahari, sedangkan yang di sisi malam akan membeku.

 Keseimbangan termal Bumi akan terganggu, dan kehidupan akan punah.

Secara ilmiah, telah dibuktikan bahwa kecepatan rotasi Bumi pada awal penciptaannya lebih cepat dari saat ini, mencapai enam kali lipat. Pada saat itu, panjang siang dan malam hanya sekitar empat jam, dan jumlah hari dalam setahun lebih dari 2.200 hari. Namun, rotasi seperti itu tidak akan cukup untuk menjaga kehidupan di Bumi sebagaimana kita kenal saat ini.

Jika rotasi Bumi sama dengan kecepatan orbitnya mengelilingi Matahari, maka sehari penuh akan berlangsung selama satu tahun, dengan siang dan malam masing-masing sepanjang enam bulan, seperti yang terjadi pada Bulan. Hal ini tidak akan memungkinkan bagi kehidupan makhluk berakal seperti manusia.

Bayangan terbentuk ketika cahaya terhalang oleh benda gelap, karena cahaya tampak bergerak dalam garis lurus dan tidak dapat berbelok di sekitar benda tersebut. Penampang dari benda penghalang membentuk area bayangan yang lebih gelap di bagian dalam dan area semi-bayangan yang lebih terang di bagian luar. Area bayangan ditentukan oleh batas-batas yang akurat sesuai dengan bentuk penghalang, sementara area semi-bayangan lebih buram dan tumpang tindih dengan area penuh cahaya di sekitarnya.

Ada perbedaan antara bayangan dan kegelapan. Bayangan adalah berkurangnya intensitas cahaya tampak, sedangkan kegelapan adalah ketiadaan cahaya tampak sepenuhnya.

Teks mulia yang kita bahas ini menunjukkan kebulatan Bumi dan rotasinya di depan Matahari. Al-Qur'an telah menjelaskan fenomena ini lebih dari 1.400 tahun yang lalu, pada saat tidak ada seorang pun yang memiliki pengetahuan untuk memahaminya. Hal ini menunjukkan keajaiban Al-Qur'an dan kenabian Rasulullah SAW, yang membawa kebenaran ilmiah jauh sebelum pengetahuan manusia mampu mencapainya.

Kedua, dalam firman Allah:

"Kemudian, Kami jadikan matahari sebagai petunjuk tentangnya (bayang-bayang itu)" (QS. Al-Furqan [25]: 45).

Telah dibuktikan secara ilmiah bahwa spektrum elektromagnetik yang datang dari matahari mencakup berbagai gelombang, yang bervariasi berdasarkan frekuensi dan panjang gelombangnya. Panjang gelombang ini berkisar dari satu meter hingga 10 meter untuk sinar gamma, hingga beberapa kilometer untuk gelombang radio. Di antara kedua titik ekstrim ini terdapat sinar-X, sinar ultraviolet, cahaya tampak, dan sinar inframerah.

Panjang gelombang radiasi optik berada dalam rentang antara 0,4 hingga 0,7 mikron (satu mikron adalah sepersejuta meter). Gelombang cahaya tampak mencakup spektrum sinar ultraviolet dan inframerah. Mata manusia hanya dapat membedakan tujuh spektrum dari cahaya tampak, yaitu: merah, oranye, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Fenomena ini dikenal dengan nama "pelangi". Cahaya tampak sebenarnya terdiri dari spektrum bertingkat yang saling tumpang tindih dalam jumlah tak terhingga. Spektrum merah adalah yang terpanjang dan memiliki frekuensi terendah, sedangkan spektrum ungu adalah yang terpendek dengan frekuensi tertinggi.

Jika cahaya tampak memiliki kemampuan untuk menembus benda buram, seperti sinar gamma atau sinar-X, maka bayangan tidak akan terbentuk. Karena cahaya tampak tidak mampu menembus benda buram, matahari menjadi bukti utama dari keberadaan bayangan. Sinar matahari mengandung berkas cahaya tampak yang tidak bisa menembus benda-benda padat.

Intensitas penyinaran matahari berkisar dari seribu lumen pada hari mendung hingga seratus ribu lumen per meter persegi permukaan bumi pada hari cerah. Ini dikenal sebagai fluks cahaya, yang merupakan jumlah cahaya yang dipancarkan per detik dari suatu sumber cahaya.

Saat matahari terbit dan terbenam, sinarnya menembus atmosfer bumi yang semakin tebal. Pada waktu-waktu ini, spektrum cahaya yang lebih panjang, seperti spektrum merah, lebih dominan, sehingga warna merah mendominasi pemandangan matahari terbit dan terbenam. Bayangan pada waktu ini mencapai panjang maksimalnya. Ketika matahari terbit lebih tinggi di cakrawala, panjang bayangan mulai memendek, mencapai titik terpendeknya saat tengah hari, ketika matahari tegak lurus di atas benda. Seiring matahari bergerak menjauh dari titik puncaknya, bayangan mulai memanjang kembali hingga mencapai panjang maksimal sesaat sebelum matahari terbenam. Setelah matahari terbenam, bayangan pun hilang. Maka dari itu, Allah SWT berfirman:

"Kemudian Kami jadikan matahari sebagai petunjuk baginya".

Ini karena bayangan mengikuti gerak sumber cahayanya. Seperti halnya bayangan bergerak mengikuti gerak matahari, yang tampak bergerak akibat rotasi bumi pada porosnya di hadapan bintang tersebut. Bayangan benda terus bergerak, dimulai dari yang terpanjang saat matahari terbit, memendek pada siang hari, hingga kembali memanjang pada saat matahari terbenam, dan akhirnya menghilang bersama matahari. Meskipun demikian, beberapa bayangan juga dapat terbentuk di bawah cahaya bulan purnama atau cahaya buatan.

Jam matahari, salah satu alat pertama yang dirancang untuk mengukur waktu, bergantung pada pergerakan rotasi bumi di depan matahari, yang menyebabkan bayangan bergerak berlawanan arah dengan pergerakan bumi.