Muhammad Dimas Firdaus
Jika kita mengecek pada kbbi daring, waktu diartikan sebagai seluruh rangkaian saat ketika proses, perbuatan, atau keadaan berlangsung. Namun bagaimana waktu dihitung dan apakah waktu hanya ada satu macam saja? Dalam tulisan ini penulis mencoba menjelaskan waktu dalam perspektif astronomi dan perkembangannya hingga kini.
Manusia merupakan makhluk yang berpikir, sehingga dalam kehidupannya manusia mencoba untuk mengukur lama suatu kejadian dengan pergerakan benda yang terlihat konstan. Sejarah mencatat bahwa waktu yang pertama dikenali oleh manusia adalah Waktu Matahari (solar time), yaitu waktu yang didasarkan pada pergerakan semu harian Matahari. Seiring berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi saat ini ada beberapa acuan dalam menentukan waktu, yaitu:
Waktu Matahari (Solar Time)
Waktu Matahari adalah perhitungan waktu yang didasarkan pada fenomena pergerakan harian Matahari yang disebabkan oleh rotasi Bumi pada porosnya. Waktu Matahari terbagi menjadi dua, yaitu Waktu Matahari Hakiki (Apparent Solar Time) dan Waktu Matahari Rerata (Mean Solar Time).
a. Waktu Matahari Hakiki yang dalam Bahasa Arab dikenal sebagai Al-Waqt al-Syams adalah waktu yang didasarkan pada pegerakan semu harian Matahari (diurnal motion). Waktu Matahari Hakiki diukur menurut sudut waktu Matahari dan bersifat lokal. Waktu Matahari hakiki berdasarkan observasi tidaklah konstan. Suatu waktu bisa lebih cepat dan di waktu yang lain bisa lebih lambat. Hal ini dikarenakan orbit Bumi mengelilingi Matahari berbentuk elips dan Matahari berada di salatu satu titik apinya, serta kondisi Bumi yang memiliki kemiringan terhadap bidang ekliptika. Dampak dari ketidakkonsistenan Waktu Matahari Hakiki maka diperlukan perata waktu (equation of time) agar dapat digunakan secara umum. Saat ini kita masih dapat menggunakan Waktu Matahari Hakiki dengan bantuan jam Matahari (sundial).
b. Waktu Matahari Rerata (Mean Solar Time) adalah waktu Matahari Hakiki yang dirata-ratakan dan menjadi waktu harian yang kita gunakan saat ini. Karena pada nyatanya kecepatan “gerak” Matahari tidak konstan, maka dalam waktu rata-rata hal ini dianggap tetap. Yaitu Matahari dianggap beredar pada garis ekuator dengan kecepatan yang tetap. Sehingga waktu terbit, kulminasi atas, terbenam dan kulminasi bawah dianggap sama. Namun karena waktu hakiki dan waktu rerata tidak sama, maka akan ada selisih di antara keduanya, selisih ini disebut perata waktu (equation of time/ta’dil al-waqt). Nilai perata waktu ini tidaklah tetap, bergantung pada posisi Bumi dan Matahari setiap waktu.
Waktu Sideris/Bintang (Sidereal Time)
Waktu Sideris atau waktu bintang adalah waktu yang didasarkan pada fenomena gerakan harian bintang. Jika pada waktu Matahari satu hari merupakan lama waktu Matahari mencapai titik kulminasi sebanyak dua kali, maka pada waktu bintang satu hari adalah lama waktu bintang untuk mencapai titik kulminasi sebanyak dua kali. Bedanya apa? Ternyata ada selisih antara dua fenomena tersebut, Kita sepakati bahwa Matahari akan mencapai titik kulminasi selama 24 jam, namun bintang dapat mencapai titik kulminasi lebih cepat 4 menit. Dikarenaka ada selisih ini maka dalam pengamatan astronomis lebih familier menggunakan waktu sideris. Hal ini dikarenakan posisi benda langit umumnya dinyatakan dalam sistem koordinat ekuatorial (asensio rekta, deklinasi). Dengan waktu sideris pengamat dapat menentukan kapan benda langit tersebut terbit dan terbenam. Berbeda dengan Waktu Matahari yang reratanya adalah pergerakan Matahari fiktif di ekuator, pada waktu sideris reratanya adalah meridian utama atau Greenwich, sehingga rerata waktu sideris disebut juga Greenwich Sidereal Time (GST). Jika kita akan mengamati benda langit di lokasi kita, kita memerlukan waktu sideris lokal (Local Sidereal Time/LST) yang diperoleh dari hasil perhitungan GST.
Waktu Ephemeris (Ephemeris Time)
Waktu Ephemeris (ET) tidak melandaskan perhitungan waktu pada gerak rotasi Bumi, namun pada gerak revolusi Bumi terhadap Matahari. Hal ini digunakan karena ketidakteraturan dan variasi pada gerak rotasi Bumi yang disebabkan banyak hal. Waktu Ephemeris merupakan bentuk pertama dari konsep Waktu Dinamis (Dynamical Time) yang akan dibahas di bagian berikutnya. Waktu Ephemeris digunakan oleh IAU pertama kali pada tahun 1952 sebagai jawaban dari penemuan atas ketidakaturan gerak rotasi Bumi sebagai acuan waktu. Sebagai konsep waktu dinamis, waktu ephemeris dapat memberikan koreksi terhadap perhitungan posisi benda langit. Seperti pada fenomena gerhana dan penentuan awal bulan hijriah.
Waktu Atom (Atomic Time)
Sama seperti Waktu Ephemeris, waktu Atom merupakan jawaban dari ketidakkonsistenan gerak rotasi Bumi sebagai acuan waktu. Pada tahun 1955 jam atom dengan basis isotop caesium-133 digunakan sebagai acuan waktu. Penemuan ini berhasil mendefinisikan ulang waktu, 1 detik waktu atom adalah waktu yang diperlukan atom Caesium-133 bergetar sebanyak 9.192.631.770 kali. Walaupun waktu atom memiliki tingkat presisi yang sangat tinggi, namun waktu ini tidak lazim digunakan dalam pengamatan astronomis. Bagaimanapun pengamatan astronomi berdasar para fenomena langit yang diamati, sehingga apabila menggunakan jam atom sebagai acuan akan ada selisih waktu yang ditemui oleh para astronom.
Lanjut bagian 2…
