Keistimewaan Siang dan Malam
Oleh Rahayu Dwi Harnum
Pernahkah kita berpikir kenapa bumi mengalami siang dan malam? Apa manfaat terjadinya siang dan malam?
Mengapa langit di siang hari berwarna biru?
Mengapa pada malam hari suara-suara terdengar lebih jelas?
Saya yakin sebagian besar dari kita pernah terpikir akan pertanyaan-pertanyaan di atas, tetapi saya yakin tidak sedikit juga sebagian dari kita ada yang baru terpikir setelah membaca tulisan ini. Sebelum kita mengetahui jawaban dari pertanyaan-pertanyaan sederhana di atas, tentu kita harus tahu pengertian dari siang dan malam itu sendiri. Siang adalah keadaan saat sebagian permukaan bumi terkena oleh sinar matahari yang diakibatkan oleh rotasi bumi, sedangkan malam adalah keadaan saat sebagian permukaan bumi berada di balik matahari sehingga tidak terkena sinar matahari.
Kenapa bumi mengalami siang dan malam?
Jarak bumi dengan matahari adalah 150 juta km. Bumi berputar pada porosnya atau garis khayal yang menghubungkan kutub utara dan kutub selatan dengan kecepatan sekitar 1.669 km/jam dari arah barat ke arah timur, sedangkan kecepatan bumi umtuk mengitari garis edar matahari atau gerak revolusi adalah 107.000 km/jam.
Bumi mengalami kala rotasi selama 23 jam 56 menit 4 detik atau setara dengan satu hari. Rotasi bumi ini mengakibatkan beberapa peristiwa terjadi di muka bumi ini seperti terjadinya peristiwa siang dan malam. Selain mengalami gerak rotasi, bumi pun mengalami gerak revolusi bumi dengan kala revolusi 365, ¼ hari untuk satu kali mengelilingi matahari. Salah satu akibat dari revolusi bumi adalah perbedaan lama siang dan malam.
Apa manfaat siang dan malam?
Bayangkan jika di bumi kita hanya mengalami siang, maka keadaan akan panas. Jika panas puncak terjadi terus menerus selama lebih dari 100 jam, bisa dipastikan seluruh air yang ada di permukaan bumi termasuk air yang ada di dalam tubuh kita akan menguap. Selanjutnya hanya membutuhkan waktu sekitar 200 jam maka seluruh kehidupan di permukaan bumi akan hancur.
Lalu bagaimana keadaan bumi jika hanya mengalami malam saja? Jawabannya, keadaan air di permukaan bumi akan membeku. Bahkan jika terjadi lebih lama seluruh air yang ada di permukaan bumi termasuk air yang ada di dalam tubuh kita akan ikut membeku sehingga bisa dipastikan dalam hitungan hari semua makhluk hidup di bumi akan mati.
Mengapa langit siang berwarna biru?
sinar matahari masuk ke bumi maka sinar tersebut akan melewati atmosfer bumi yang memiliki unsur oksigen dan nitrogen yang sangat efektif untuk menghamburkan spektrum cahaya tampak yang mempunyai frekuensi tinggi atau panjang gelombang yang pendek. Akibatnya atmosfer bumi dengan mudah menghamburkan spektrum warna biru, ungu, dan nila yang mempunyai frekuensi tinggi. Karena mata manusia lebih sensitif terhadap warna biru di banding warna nila dan ungu, maka kita melihat keadaan langit disaat siang hari berwarna biru.
Mengapa suara di malam hari terdengar lebih jelas?
Satu pertanyaan lagi muncul dari keadaan lingkungan sekitar saya. Di desa saya tinggal jauh dari kebisingan jalan raya sehingga suara kendaraan saat siang hari tidak terdengar sampai tempat tinggal saya. Namun, ketika saya terbangun di dua per tiga malam, anehnya suara kendaraan yang berasal dari jalan raya bahkan suara deburan ombak di pantai yang letaknya kurang lebih 8 km dari rumah saya terdengar jelas. Awalnya saya berpikir aneh hingga ketakutan tetapi setelah saya belajar tentang gelombang di sekolah akhirnya saya tahu apa penyebab hal itu terjadi.
Suara atau bunyi merupakan gelombang yang merambat melalui udara ke segala arah. Dalam satu tempat dapat memiliki lebih dari satu gelombang suara dan ketika gelombang suara itu saling bertemu maka akan terjadi interferensi. Dalam interferensi gelombang hanya ada dua kemungkinan yang terjadi, pertama interferensi tersebut bersifat menguatkan dan yang kedua interferensi tersebut bersifat melemahkan.
Terjadinya penguatan dan pelemahan dalam interferensi bergantung pada fase-fase gelombang yang bersatu. Jika fasenya searah, maka akan terjadi penguatan. Jika fasenya berlawanan, maka akan terjadi pelemahan. Karena di alam ini terdapat banyak jenis suara, sangat jarang terjadi pertemuan gelombang suara yang fasenya sama. Akan tetapi, lebih banyak gelombang yang fasenya berlawanan sehingga interferensi yang dominan terjadi adalah interferensi yang saling melemahkan.
Ketika siang hari aktivitas manusia sangatlah sibuk sehingga menghasilkan banyak suara. Hal ini mengakibatkan suara tersebut saling melemahkan. Pelemahan ini akan melemahkan energi dari tiap-tiap suara. Itulah sebabnya suara di siang hari cenderung terdengar kurang jelas. Sebaliknya ketika malam hari manusia beristirahat, sehingga suara yang dihasilkan hanya sedikit. Akibatnya tidak banyak terjadi interferensi sehingga pelemahan energi suara sangat sedikit. Itulah sebabnya suara di malam hari cenderung terdengar lebih jelas.
Fisika sebenarnya adalah ilmu alam. Hal inilah yang mendasari bahwa setiap peristiwa yang terjadi di alam tidak akan lepas dari ilmu fisika. Seperti halnya peristiwa alam yang sudah kita alami sejak kita terlahir ke dunia ini. Peristiwa siang dan malam adalah salah satu contoh kecilnya. Peristiwa ini terjadi akibat adanya rotasi bumi yang bisa kita pelajari dalam ilmu fisika bidang astronomi. Lalu, manfaat terjadinya siang dan malam yang sebenarnya sangat berpengaruh dalam siklus kehidupan manusia di muka bumi ini. Langit yang berwarna biru di siang hari pun tidak luput dari kajian peristiwa alam yang berhubungan dengan ilmu fisika. Peristiwa tersebut diakibatkan dari hamburan cahaya matahari yang terdiri dari tujuh macam spektrum warna pelangi saat melewati atmosfer bumi. Suara yang didefinisikan sebagai gelombang yang merambat melalui udara akan terdengar lebih jelas pada malam hari dibandingkan siang hari. Hal ini disebabkan karena interferensi gelombang pada malam hari lebih sedikit dan bersifat saling menguatkan.
Sumber :
