Waktu
Setiap orang mengetahui tentang waktu, dan memanfaatkan waktu setiap hari, tetapi tidak ada yang bisa mendefenisikannya. Dalam kehidupan sehari-hari kita dapat mempergunakan, membuang, menghemat, mematikan atau menghilangkan waktu tapi kita tidak bisa menghancurkannya atau mengubahnya (mempercepat, memperlambat), waktu seperti adanya. Sejak zaman dulu hingga sekarang setiap orang mengenal waktu lewat berulangnya fenomena, misalnya fenomena siang malam, fenomena fasa bulan, fenomena musim, kedudukan terbit maupun terbenam Matahari, kedudukan planet Venus dsb. Penataan waktu dalam bentuk calendar diperlukan untuk perencanaan kerja. Ketelitian kalendar beragam, diskripsi manusia tentang kalendar dan pemahaman manusia tentang fenomena langit terus berkembang, sehingga manusia mengelaborasi sistem kalendar yang dipergunakan.
Implementasi operasional pembagian waktu keunit yang lebih kecil dalam bentuk jam (jam pasir, jam air, jam mekanik, jam digital, jam atom dsb) dan beragam kalendar. Contoh ekspresi/ungkapan tentang waktu dalam kehidupan sehari-hari : dulu, kini dan masa depan; tadi, sekarang, esok; yang telah lalu, kini, yang akan datang; past tense, present dan future tense. I. Pendahuluan
Manusia hidup dalam dimensi ruang dan dimensi waktu. Dimensi waktu tak memerlukan ruang, tidak bisa disekap atau dihapus dan disimpan dalam sebuah ruangan. Waktu bisa diukur misalnya sejam, semenit , sedetik, sehari, setahun dsb, namun waktu tidak bisa dilihat, waktu tidak bisa disentuh, waktu tidak bisa dibersihkan dari kehidupan kita, kehidupan alam semesta dan waktu tidak bisa dipisahkan, waktu tidak bisa dibersihkan dan disimpan dalam kontainer. Secara praktis dimensi ruang untuk mendiskripsikan posisi koordinat sebuah titik atau sebuah benda relatif terhadap sebuah acuan, bila benda tersebut bergerak atau berpindah tempat maka perlu dimensi waktu.
Waktu tidak mudah didefenisikan, keberadaannya bisa diketahui melalui interval atau selang waktu. Secara umum “selang waktu” berlangsungnya peristiwa atau berulangnya dua peristiwa identik dapat dipergunakan sebagai unit waktu. Interval waktu dikenal sebagai sebuah unit dengan menandai peristiwa yang unik/khusus atau mirip/serupa atau identik, atau kondisi, fenomena, yang mirip/serupa, nya, interval bertahun – tahun, yang dikenal era atau zaman. Misalnya masa kejayaan atau zaman kejayaan sebuah kerajaan atau momen atau musim/situasi yang tepat atau menguntungkan, zaman es atau zaman batu dsb.
Unit atau satuan koordinat dalam dimensi ruang dipergunakan unit jarak atau unit panjang, misalnya meter, kilometer dsb. Sedang untuk mengetahui selang waktu dua peristiwa dipergunakan unit atau satuan waktu, detik, jam, menit, mikrodetik dsb.
Dalam dunia astronomi dikenal ada fenomena berulangnya akibat rotasi dan revolusi Bumi mengelilingi Matahari misalnya fenomena terbit dan terbenam Matahari, fenomena terbit dan terbenam bintang, fenomena kulminasi atas dan kulminasi bawah Matahari, fenomena kulminasi atas dan kulminasi bawah bintang dsb. Fenomena siang – malam atau keberadaan Matahari di atas horizon (terutama bagi yang berada di ekuator Bumi) merupakan suatu pilihan yang alamiah untuk dipergunakan sebagai satuan waktu satu hari, jam biologis manusia kebiasaan bekerja siang hari dan istirahat malam hari. Misalnya jam kerja petani/peternak dalam memberi makan ternak atau memerah susu pada pagi hari atau sore hari dsb., jadual transportasi, jadual program radio dan TV, jadwal pertunjukkan, tanggal jatuh tempo dalam perbankan, juga mesin−mesin otomatis yang beroperasi dengan basis waktu Matahari Rata – rata dan begitu pula sistem komunikasi, kapan pengiriman signal informasi dsb.
Untuk keperluan praktis bagi manusia transit Matahari Rata – Rata melewati meridiannya menjadi acuan untuk pengukuran selang waktu satu hari. Satu hari Matahari Rata – Rata adalah selang waktu berulangnya dua kali transit Matahari Rata – Rata secara berurutan pada meridian pengamat yang sama. Matahari Rata – Rata adalah konsep sebuah Matahari yang ideal, orbit Bumi mengelilingi Matahari Rata – Rata dalam bentuk lingkaran atau kecepatan revolusi Bumi mengelilingi Matahari Rata – Rata konstan. Matahari Rata – Rata selalu ada pada ekuator langit. Didefenisikan 1 hari Matahari Rata – rata = 24 jam waktu Matahari Rata – rata. Waktu Matahari Rata – rata ini yang dipergunakan manusia diseluruh dunia sebagai penera waktu pada jam tangan, jam dinding dan jam digital. Satu jam Matahari Rata – rata di Amerika sama dengan satu jam Matahari Rata – rata di Indonesia atau satu jam Matahari Rata – rata di Arab Saudi atau satu jam Matahari Rata – rata di Moskow atau satu jam Matahari Rata – rata di Tokyo atau satu jam Matahari Rata – rata di Cina atau satu jam Matahari Rata – rata di Asean dsb.
II. Jam Matahari dan keperluan praktis
Sevres di Paris (yang sejak 1 Januari 1988 mengambil alih peran BHI, Bureau International de L'Heure (didirikan tahun 1912), sebuah organisasi yang menghubungkan waktu-waktu di seluruh dunia dan pernah berperan dalam pengembangan jam atom tahun 1972), mengontrol 134 jam atom di 20 negara siaran signal radio UTC itu berselisih dalam selang waktu 1 detik dengan GMT yang sebenarnya. TAI (Temps Atomique International) atau International Atomic Time. Satu detik dalam sistem TAI didefenisikan sebagai 9192631770 periode pancaran radiasi yang diakibatkan transisi dua tingkatan energi hyperfine atom Cesium 133 pada tingkat dasar. TAI diperkenalkan sejak tahun 1972, walaupun sebenarnya sistem tersebut sudah ada sejak tahun 1955. Sebelumnya satu detik didefenisikan sebagai 1/86400 hari Matahari Rata-Rata. Pada tahun 1972 selisih waktu antara TAI dan UTC, TAI – UTC = 10 detik dan tahun 1996 menjadi 26 detik. Selisih waktu ini akibat ke tidak uniforman rotasi Bumi.
Untuk keperluan praktis sehari-hari kita mempergunakan sistem waktu Matahari, jam tangan dan jam dinding merupakan sebuah sistem waktu Matahari Rata-Rata. Bagi kita yang hidup di dekat ekuator Bumi sistem jam Matahari Rata-Rata hampir menggambarkan kedudukan Matahari yang sebenarnya, Matahari terbit sekitar jam 6:00 waktu Indonesia Barat dan terbenam di sekitar jam 18:00 WIB bagi yang berada di kawasan Indonesia Barat, Matahari terbit sekitar jam 6:00 waktu Indonesia Tengah dan terbenam di sekitar jam 18:00 WITA bagi yang berada di kawasan Indonesia Tengah dan Matahari terbit sekitar jam 6:00 waktu Indonesia Timur dan terbenam di sekitar jam 18:00 WIT bagi yang berada di kawasan Indonesia Timur. Pola makan dan pola kerja manusia Indonesia (Petani &Peternak, Pedagang Sayur Mayur, Jasa, Siswa Sekolah, Kantor) dibentuk dengan pola waktu tersebut.
Matahari Rata-Rata dan Matahari benar merupakan obyek yang berbeda. Matahari Rata-Rata merupakan sebuah konsep, bukan Matahari sebenarnya. Matahari Rata-Rata merupakan Matahari ideal yang mempunyai gerak harian di langit dengan karakteristik rata-rata sama dengan karakteristik Matahari sebenarnya. Karena orientasi sumbu Bumi 23.5 derajat terhadap kutub ekliptika, dan Bumi beredar mengelilingi Matahari dengan orbit berbentuk ellips maka periode Matahari mencapai meridian pengamat pada bujur geografis tertentu dua kali berurutan tidak selalu sama 24 jam, bisa lebih dan bisa kurang dari 24 jam. Akibat fenomena ini kurang menguntungkan bila mempergunakan peredaran Matahari apa adanya sebagai sistem waktu bagi keperluan sehari hari, tentu sangat kompleks. Terutama bagi yang tinggal di belahan Bumi Utara maupun belahan Bumi selatan, mereka akan menyaksikan fenomena Matahari di atas horizon yang lebih pendek atau lebih panjang disbanding dengan saat Matahari di bawah horizon. Di kawasan kutub Utara dan kutub Selatan Bumi Matahari bisa nampak sepanjang hari dan bisa tak nampak sepanjang hari.
siang hari tidak memerlukan banyak penerangan buatan yang memerlukan bahan bakar fosil atau bahan bakar lainnya.
Begitu pula ritme dzikir umat Islam mempunyai ritme dengan posisi Matahari, waktu shalat Dhuhur, Ashar, Magrib, Isya dan Subuh mempunyai basis jarak-zenith Matahari atau waktu Matahari sebenarnya sebagai acuan. Rentang bujur yang panjang bisa berakibat, jedah waktu antara shalat subuh ke tempat kerja bisa sangat singkat. Begitu pula pada waktu rehat siang. Matahari Rata-Rata beredar dengan siklus tetap yaitu 24 jam, Matahari Rata-Rata berada pada meridian 105° bujur timur pada setiap jam 12 wib dan berada di atas antemeridian, lokasi dengan posisi bujur (105° + 180°) atau 75° bujur barat. Lokasi tersebut masuk dalam kawasan benua Amerika (40° sampai 120° Bujur Barat) atau negeri-negeri Amerika Latin, Amerika Serikat dan Canada. Oleh karena itu beda waktu dalam melaksanakan aktivitas sehari-hari mencapai 12 jam, saat sebagian besar manusia Indonesia tidur lelap tengah malam, manusia di benua Amerika berada pada puncak aktivitas tengah siang.
Biasanya manusia memerlukan waktu penyesuaian jam biologis dari satu tempat ketempat yang berbeda dengan tempat asalnya, biasanya manusia mengalami jetlack, belum terbiasa dengan pola kehidupan di tempat barunya. Begitu pula bila jamaah Haji atau Umrah asal Indonesia yang sedang berHaji atau berUmrah di Mekah (39° 50' Bujur Timur) mengalami masa penyesuaian pola hidup, beda waktu 4 jam lebih lambat dengan waktu Indonesia Barat, membuat kebiasaan tidur manusia Indonesia lebih larut (jam 24 wib sama dengan jam 20 waktu Arab Saudi), dan sebaliknya kebiasaan bangun pagi menjadi lebih awal (jam 04 pagi wib sama dengan jam 24 waktu Arab Saudi). Begitupula dengan manusia Indonesia yang berada di wilayah waktu Indonesia Timur dan waktu Indonesia Tengah akan mengalami hal yang sama dengan kadar yang berbeda. Pengetahuan semacam ini diperlukan bila kita akan menghadiri pertemuan ilmiah, konferensi atau pertemuan bisnis di manca negara, mental kita perlu segera beradaptasi dengan perbedaan waktu dengan tempat asal kita. Sebaliknya bila kita sebagai penyelenggara pertemuan perlu mempertimbangkan kondisi peserta. Pengalaman esktrim lainnya pada musim dingin sebagian pelajar di negeri Belanda berangkat sebelum Matahari terbit, masih gelap dan pulang juga dalam keadaan gelap, karena mengalami fenomena malam-panjang, Matahari baru terbit sekitar jam 08 pagi dan terbenam sekitar jam 16 waktu setempat. Mereka menggunakan sistem penggeseran waktu kerja, pada musim dingin pekerja diminta datang satu jam lebih awal, agar lebih efisien dalam penggunakan bahan bakar, mayoritas pergi ke kantor yang hangat menjadi manusia produktif.
III. Sistem waktu ASEAN
Tabel 1. Lingkup Bujur dan Zona Waktu Negara Asean dan Sekitarnya
Nama Negara Rentang Bujur Geografis Sistem Waktu
1 Indonesia 90°− 141° WIB = UT+7, WITA = UT+8 dan WIT = UT+9
2 Filipina 117.5°− 127° PHT = UT+8
3 Vietnam 102°− 110° ICT = UT+7
4 Laos 100°− 108° ICT = UT+7
5 Kamboja 102°− 108° ICT = UT+7
6 Thailand 98°− 106° ICT = UT+7
7 Malaysia 100°−104°, 110°−120° MYT = UT+8
8 Brunei 114°− 115° BNT = UT+8
9 Singapura 103°− 104° SGT = UT+8
10 Burma 92°− 102° MMT = UT+6.5
11 Papua Nugini 141°− 160° PGT = UT+10
12 Timor – Leste 125° 35' TLT = UT+ 9
13 Cina+Taiwan 70°− 130° UT+8
14 Australia 115°− 145° UT+8, UT+9 dan UT+10
1. Negara Indonesia mempunyai penduduk 237,556,363 jiwa (3.45% penduduk dunia) Ibukotanya adalah Jakarta (Batavia, Betawi) dengan lintang Selatan : 6° 08' S dan bujur Timur: 106° 45' E menggunakan tiga zona waktu Indonesia West (WIB) is GMT + 7 hours , Indonesia Central (WITA) is GMT + 8 hours and Indonesia East (WIT) is GMT + 9 hours. Sistem waktu WIB, WITA dan WIT tanpa “daylight saving time”.
Standard Time is GMT (UTC) +8. Sistem waktu PHT tanpa “daylight saving time”. Tidak diketahui penyesuaian DST untuk tahun 2011.
3. Negara Vietnam atau Viet Nam mempunyai penduduk 85,846,997 jiwa (1.25% penduduk dunia) Ibukotanya adalah Hanoi dengan lintang Utara : 21° 01'N dan bujur Timur: 105° 53'E menggunakan waktu (ICT - Indochina Time) atau Vietnam Standard Time is GMT (UTC) +7. Sistem waktu ICT tanpa “daylight saving time”. Kota Ho Chi Minh di Vietnam (dulu ibukota Vietnam Selatan) atau kota Saigon dengan lintang Utara : 10° 46' N dan bujur Timur: 106° 43'E
4. Negara Laos mempunyai penduduk 6,436,000 jiwa (0.093% penduduk dunia) Ibukotanya adalah Vientiane dengan lintang Utara : 18° 01' N dan bujur Timur: 102° 48' E menggunakan waktu (ICT - Indochina Time) atau Laos Standard Time is GMT (UTC) +7. Sistem waktu ICT tanpa “daylight saving time”.
5. Negara Cambodia atau Kampuchea mempunyai penduduk 13,395,682 jiwa (0.19% penduduk dunia) Ibukotanya adalah Phnom Penh dengan lintang Utara : 11° 35' N dan bujur Timur: 104° 55'E menggunakan waktu (ICT – Indochina Time) atau Cambodia Standard Time is GMT (UTC) +7. Sistem waktu ICT tanpa “daylight saving time”??. Tidak diketahui DST = daylight saving time pengaturan DST-adjustments untuk tahun 2011.
6. Negara Thailand mempunyai penduduk 67,070,000 jiwa (0.97% penduduk dunia) Ibukotanya adalah Bangkok (Krung Thep) dengan lintang Utara : 13° 50' N dan bujur Timur: 100° 29' E menggunakan waktu (ICT - Indochina Time) atau Thailand Standard Time is GMT (UTC) +7. Sistem waktu ICT tanpa “daylight saving time”.
7. Negara Malaysia mempunyai penduduk 28,250,500 jiwa (0.41% penduduk dunia) Ibukotanya adalah Kuala Lumpur dengan lintang Utara : 3° 08' N dan bujur Timur: 101° 42' E menggunakan waktu (MYT - Malaysia Time) atau Malaysia Standard Time is GMT (UTC) +8. Sistem waktu MYT tanpa “daylight saving time”.
8. Negara Brunei atau Brunei Darussalam mempunyai penduduk 407,000 jiwa (0.006% penduduk dunia) Ibukotanya adalah Bandar Seri Begawan dengan lintang Utara : 4° 56'N dan bujur Timur: 114° 58' E menggunakan waktu (BNT - Brunei Darussalam Time) atau Brunei Standard Time is GMT (UTC) +8. Sistem waktu BNT tanpa “daylight saving time”.
9. Negara Singapura (Singapore) mempunyai penduduk 5,076,700 jiwa (0.074% penduduk dunia) Ibukotanya adalah Singapura (Singapore) dengan lintang Utara : 1° 22'N dan bujur Timur: 103° 45'E menggunakan waktu Singapore Standard Time atau Singapore Time atau SGT = UTC + 8 jam atau GMT (UTC) + 8 jam. Sistem waktu SGT tanpa “daylight saving time” = DST.
menggunakan waktu (MMT – Myanmar Time) atau Myanmar Standard Time is GMT (UTC) +6.5. Sistem waktu MMT tanpa “daylight saving time”.
11.Negara Papua Nugini atau Papua New Guinea mempunyai penduduk 6,888,000 jiwa (0.1% penduduk dunia) Ibukotanya adalah Port Moresby dengan lintang Selatan : 9° 30' S dan bujur Timur: 147° 07' E menggunakan waktu (PGT – Papua New Guinea Time) Papua New Guinea Standard Time = UTC + 10 jam atau GMT (UTC) + 10 jam. Sistem waktu Papua New Guinea Standard Time tanpa “daylight saving time”.
12.Negara Timor-Leste atau Timor Lorosa'e atau East Timor (Timor – Timur) mempunyai penduduk 1,171,000 jiwa (0.017% penduduk dunia) Ibukotanya adalah Dili dengan lintang Selatan : 8° 35' 4° 56'S dan bujur Timur: 125° 35' E menggunakan waktu (TLT - East Timor Time) atau East Timor Standard Time is GMT (UTC) +9. Sistem waktu TLT tanpa “daylight saving time”.
http://www.cqham.ru/images/time_zones.gif
Gambar 1. Pembagian Zona Waktu
IV. Waktu sideris rata – rata
bintang mencapai titik kulminasi atas atau bintang mempunyai tinggi maksimum atau bintang mempunyai jarak zenith minimum. Fenomena itu kemudian dipergunakan untuk menentukan defenisi satu hari sideris (rata – rata) atau periode sideris (rata – rata) yaitu selang waktu sebuah bintang (yang relatif) tetap melewati meridian pengamat dua kali berurutan.
Kenyataannya fenomena perubahan lama siang – malam di suatu tempat digubah oleh rotasi Bumi, kemiringan sumbu Bumi dan revolusi Bumi mengelilingi Matahari. Kemiringan sumbu Bumi terhadap garis normal bidang orbit atau bidang ekliptika, bidang orbit Bumi mengelilingi Matahari sebesar 23.441 derajat. Periode Rotasi planit Bumi dengan acuan bintang adalah 23 jam 56 menit 4.0989 detik waktu Matahari Rata – Rata sedang periode Rotasi Bumi dengan acuan bintang dalam waktu sideris rata – rata adalah 24j00m00s.0084. Jadi akibat rotasi Bumi rata – rata dalam satu detik , meridian pengamat di ekuator akan menyapu kawasan langit sebesar 15”.04106717866910. Sedang rotasi Bumi mengalami perlambatan, dalam jangka panjang laju pertambahan perlambatan adalah 0.0007 detik per abad.
Fenomena yang digubah oleh rotasi dan revolusi planit Bumi menyebabkan perbedaan 1 hari sideris atau disebut juga 1 hari bintang dan 1 hari Matahari Rata – Rata. 1 hari bintang relatif lebih pendek dibanding dengan 1 hari Matahari Rata – Rata. 1 hari Matahari Rata – Rata = 24 jam Matahari Rata – Rata dan 1 hari Sideris (Bintang) = 24 jam Sideris.
Satu periode orbit Bumi mengelilingi Bumi 360° (dikurangi 50.3 detik busur) di tempuh selama satu tahun tropis = 365.2422 hari Matahari Rata – Rata. Jadi dalam satu hari periode rotasi planit Bumi menempuh jarak busur (“lingkaran” berpusat Matahari Rata – Rata) sebesar (360° – 50".2) / 365.2422 hari Matahari Rata – Rata atau hampir mencapai 1° perhari. Jadi bagi pengamat di permukaan planit Bumi, agar Matahari Rata – Rata mencapai meridian kembali diperlukan waktu lebih lama sekitar 4 menit (3 menit 56 detik) lagi dibandingkan dengan sebuah bintang yang lebih awal sekitar 4 menit mencapai meridian pengamat. Jadi periode rotasi Bumi adalah 24 jam waktu sideris rata – rata atau sama dengan 23j 56m 04.09s waktu matahari rata – rata. Hubungan antara waktu Matahari Rata – Rata dan waktu Sideris adalah sebagai berikut: 24 jam waktu matahari rata – rata = 24j 03m 56s waktu rata – rata sideris,
24 jam waktu sideris rata – rata = 23j 56m 04.09s waktu matahari rata – rata 1 hari Matahari Rata – rata = 24 jam waktu Matahari Rata – rata.
1 hari Matahari rata – rata = 24j 03m 56.550s waktu sideris = 1.00273791 hari sideris rata – rata 1 hari Sideris = 24 jam waktu sideris
V. Waktu sideris dan titik aries
Waktu Sideris atau waktu bintang atau dalam bahasa Inggeris disebut Sidereal time, di suatu tempat pengamat didefenisikan sebagai sudut jam titik Aries atau sudut jam titik Vernal Equinox. Satu hari sideris rata – rata didefenisikan kulminasi atas atau transit titik Aries dua kali berturutan.
Sidereal time (Waktu sideris) = sudut jam (hour angle) vernal equinox (titik Aries)
Mean sidereal day = satu hari sideris rata – rata selang waktu kulminasi atas atau transit vernal equinox dua kali berurutan.
Pada tahun 1999:
• 1 mean sidereal day (satu hari sideris rata – rata) = 0.997 269 566 33 mean solar day (hari Matahari Rata – Rata) = 23j 56m 4.09053s mean solar time (waktu Matahari Rata – Rata)
• 1 mean solar day (satu hari Matahari Rata – Rata ) = 1.002737 09035 mean sidereal day (hari Sideris Rata – Rata) = 24j 03m 56.55537s mean sidereal time (waktu Sideris Rata – Rata )
Greenwich Mean Sidereal Time (GMST) atau waktu Sideris Rata – Rata Greenwich adalah GHA (Greenwich Hour Angle) of mean equinox of date atau sudut jam equinox rata – rata pada meridian Greenwich.
GMST = GHA (mean)
Greenwich Apparent Sidereal Time (GAST) atau waktu sideris semu adalah GHA (Greenwich Hour Angle) of true equinox of date atau sudut jam equinox benar/nyata pada meridian Greenwich pada waktu pengamatan.
GAST = GHA (true)
Local Mean Sidereal Time (LMST) atau Waktu Sideris Lokal Rata – Rata adalah Greenwich Mean Sidereal Time (GMST) atau waktu Sideris Rata – Rata Greenwich ditambah bujur timur geografis local e (east longitude)
LMST = GMST + e (east longitude)
Local Mean Sidereal Time (LMST) atau Waktu Sideris Lokal Rata – Rata adalah Greenwich Mean Sidereal Time (GMST) atau waktu Sideris Rata – Rata Greenwich dikurangi bujur barat geografis local e (west longitude)
Local Apparent Sidereal Time (LAST) atau Waktu Sideris Semu Lokal adalah Greenwich Apparent Sidereal Time (GAST) atau waktu sideris semu ditambah e (east longitude) atau bujur timur geografis pengamat.
LAST = GAST + e (east longitude)
Local Apparent Sidereal Time (LAST) atau Waktu Sideris Semu Lokal adalah Greenwich Apparent Sidereal Time (GAST) atau waktu sideris semu dikurangi e (west longitude) atau bujur barat geografis pengamat.
LAST = GAST – e (west longitude)
Local Apparent Sidereal Time (LAST) atau Waktu Sideris Semu Lokal adalah Local Mean Sidereal Time (LMST) atau Waktu Sideris Lokal Rata – Rata ditambah equation of equinoxes (EE) atau persamaan Equinoks
LAST = LMST + EE
Local hour angle (LHA) atau sudut jam local adalah Local Apparent Sidereal Time (LAST) atau Waktu Sideris Semu Lokal dikurangi apparent right ascension RA(App) atau Asensiorekta Semu.
LHA = LAST – RA (App)
Local hour angle (LHA) atau sudut jam local adalah Local Mean Sidereal Time (LMST) atau Waktu Sideris Lokal Rata – Rata dikurangi apparent right ascension RA (App) ditambah equation of equinoxes (EE)
Koreksi kecil: Efek polar motion belum diperhitungkan LHA = LMST – RA (App) + EE
Waktu sideris untuk jam 0:00 UT berlaku pada meridian Greenwich, LST pada meridian bujur geografis pengamat:
Correction of sidereal time = ± 9s.8565 x ;
V.1 Konversi dan Koreksi
1 mean solar day (satu hari Matahari Rata – Rata) = (366.2422/365.2422) mean sidereal day (hari sideris rata – rata)
1 mean sidereal day (satu hari Sideris Rata – Rata) = (365.2422/366.2422) mean solar day (hari Matahari Rata – Rata)
24j 0m 0s mean time atau mean solar time (waktu Matahari Rata – Rata) = (24j + 3m 56s.555) sidereal time atau mean sidereal time (waktu sideris rata – rata)
24j 0m 0s sidereal time atau mean sidereal time (waktu sideris rata – rata) = (24j – 3m 55s.909) mean time atau mean solar time (waktu Matahari Rata – Rata)
1j mean solar time (waktu Matahari Rata – Rata) = (1j + 9s.856) sidereal time (waktu sideris rata – rata)
1j sidereal time (waktu sideris rata – rata) = (1j – 9s.829) mean solar time (waktu Matahari Rata – Rata)
Sudut jam bintang HA* adalah Universal Time (UT) ditambah waktu transit titik Aries dikurangi asensiorekta bintang RA* di tambah bujur geografis bujur timur (BT) atau dikurangi bujur barat (BB).
HA* = UT + R – RA*+ e(BT) HA* = UT + R – RA*– e(BB) HA* = sudut jam bintang UT = jam pada saat pengamatan R = waktu transit titik Aries RA* = Asensiorekta bintang
e = bujur geografis pengamat ( e = bujur timur) Contoh soal:
Jawaban :
HA = UT + R – RA + , beda dengan zone time wib ( (98° 39' – 105°) /15 ) jam = – 25m 24s Jam 00 wib berarti jam 17 UT, transit titik Aries jam 1:20 UT berarti pada jam 00:00 UT GST 24j00m00s – 1j20m = 22j 40m maka sudut jam HA U Aqr = 17j + 22j 40m – 22j 03m 20s + 7j – 25m 24s = 24j 11m 16s atau +11m 16s (2° 49') di barat meridian.
LST = GST + e (BT) LST = GST – e (BB)
LST = local sidereal time, waktu sideris lokal pada meridian pengamat GST = Greenwich Sidereal Time, waktu sideris di meridian Greenwich
e = bujur geografis pengamat (BT = bujur timur; BB = bujur barat)
Bila bujur geografis, (der), dinyatakan dalam derajat maka (wkt) = [ (der) / 15] jam, Bila beda dua bujur geografis 1(der) dan 2(der) adalah g (der) = 1(der) – 2(der), Konversi 1: g (j) = ( g (der) / 15) jam,
Konversi 2: g (m) = ( g (der) x (60/15)) menit atau g (m) = ( g (der) x 4) menit, Konversi 3: g (s) = ( g (der) x (3600/15)) detik g (s) = ( g (der) x 240) detik
The civil or mean solar day (hari Matahari Rata – Rata) = (1/365.2422) tahun tropis, setahun tropis adalah selang waktu Matahari di ekliptika berada di arah titik Aries/vernal equinox dua kali berurutan. Akibat presesi titik Aries setiap tahun bergeser rata – rata sebesar 50.2 detik busur ke arah barat.
1 hari Matahari Rata – Rata = (1/365.2422) tahun tropis rata – rata
Apparent Solar Time (AST) atau waktu Matahari Semu adalah sudut jam Matahari (HA(mth)) + 12 jam
AST = HA(mth) + 12 jam
Mean solar time (MST) adalah sudut jam Matahari Rata – Rata (mean sun = matahari rata – rata) ditambah 12 jam. Mean sun (matahari rata – rata ) = matahari fiktif di equator langit dengan kecepatan konstan sebesar kecepatan rata – rata Matahari dalam setahun.
Tabel 2. Persamaan Waktu dan Posisi Matahari. Kolom 1: tanggal dalam Kalendar Masehi/Gregorian, Kolom 2&3 : Asensiorekta ( ) dalam jam & menit dan deklinasi ( ) Matahari (dalam derajat ), Kolom 4: Bujur ekliptika Matahari (dalam derajat ), Kolom 5: Jarak Bumi – Matahari (dalam satuan astronomi), Kolom 6: Equation of Time/Persamaan Waktu (menit), Kolom 7: Transit titik Aries ( ) dalam jam:menit UT, Kolom 8: RA of meridian pada midnight (LST pada tengah malam) [dalam jam:menit]
Tanggal (jj:mm) (°) (°) d (sa) ET (m) transit R (JJ:mm)
Tabel 3. Equation of Time (ET) atau Persamaan Waktu sama dengan nol dan maksimum.
Mean solar time (MST) pada meridian langi di atas bujur geografis 0° atau meridian Greenwich = UT (Universal Time) adalah sudut jam Matahari fiktif (mean sun = matahari rata – rata ) di meridian Greenwich + 12 jam
UT = HA (mthr) meridian Greenwich + 12 jam
UT = dulu (GMT = Greenwich Mean Time) sekarang UTC
Sebelum 1925 dipergunakan dalam astronomi dari Greenwich Mean Noon (12 UT), setelah 1925 redefenisi hari mulai tengah malam.
31 Desember 1924, jam 12j GMT = 1 Januari 1925, jam 0 UT
UT = UT1 (universal time), dihitung mulai jam 0 tengah malam dalam unit mean solar day UT0 = pendekatan waktu lokal thd UT (tidak dikoreksi terhd polar motion)
TAI = international atomic time unit SI detik
UTC = coordinated universal time, berbeda dengan TAI dalam beberapa detik (sumber dari Radio time signal dan legal time system)
UT = UT – UTC
DUT = predicted value of UT
EpT = ephemeris time dipergunakan dalam teori dinamik (1960 – 1983) sekarang diganti dengan TDT dan TDB; EpT hingga 31 Desember 1983, TDT mulai 1 Januari 1984 hingga sekarang TDT = terrestrial dynamical time dipergunakan sebagai skala waktu ephemerides untuk pengamatan dari permukaan bumi
TDT = TAI + 32.184 s
TDB= barycentric dynamical time dipergunakan sebagai skala waktu ephemerides mengacu pada barycenter tatasurya
TDB = TDT + 0.001658 sin g + 0.000014 sin 2g
g= 357°.53 + 0°.98560028 (JD – 2451545.0); g = mean anomaly of the earth in its orbit around the sun
T = TDT – UT (setelah 1984); TDT diperoleh dari UT dan pertambahan T; harga T dari sejak tahun 1620 terdapat pada astronomical almanac
TDT = TAI + 32.184 s; T = TAI + 32.184 s – UT AT = TAI – UTC
EpT = EpT – UTC TT = TDT – UTC
HA (mth) = UT + E + e
HA (mth) = sudut jam Matahari UT = jam saat pengamatan
E = ET + 12, ET = Equation of Time (PW) e= bujur geografis pengamat ( e = bujur timur) Contoh soal:
Diketahui persamaan waktu pada tanggal 16 Agustus 2010 adalah – 4.4 menit dan transit titik Aries pada jam 2: 23 UT. Hitung sudut jam Matahari di kota Medan dengan lintang dan bujur geografis +3° 35' LU dan 98° 39' BT pada jam 12 wib.
Jawaban:
HA = UT + E + , beda dengan zone time wib ( (98° 39' – 105°) /15 ) jam = – 25m 24s, pada jam 12 wib berarti jam 5 UT, HAmthr = 5j + (– 4.4m +12j) + 7j – 25m 24s = 23j 30m 12s atau – 29m48s (7° 27') di timur meridian
LAST = HA sun + 12 jm
LAST = Local Apparent Solar Time
ET (equation of time) = apparent solar time (AST) – mean solar time (LMT)
Apparent sun = matahari sebenarnya, mean sun = matahari rata – rata , matahari fiktif
LAST – LMST = x1 – x2 = ET (equation of time)
Selisih kecepatan gerak yang tidak uniform peredaran Bumi mengelilingi Matahari (kecepatan maksimum di peri helion dan kecepatan minimum di aphelion): LAST – LIST = x1
Sistem jam menggunakan posisi Matahari di ekuator langit, koreksi kemiringan ekliptika terhadap ekuator langit : LIST – LMST = x2
LMST = HA mean sun + 12 jam,
LMST = local mean solar time (waktu Matahari lokal) HA mean sun = sudut jam (hour angle) matahari rata – rata ET = apparent solar time – mean solar time
ET = equation of time (defenisi setelah 1930)
Waktu edar Matahari: Pengembaraan Bumi mengelilingi matahari dan perjalanan Matahari bersama anggota tatasurya lain mengelilingi pusat Galaksi ibarat sebuah wahana antariksa di ruang tatasurya telah berlangsung dan akan terus berlangsung Sekali edar mengeliling pusat Galaksi, Matahari perlu waktu ratusan juta tahun (sekitar 220 juta tahun). Dalam skala kosmik ratusan juta tahun merupakan ukuran waktu yang relatif sebentar, namun dalam skala kehidupan manusia sejuta tahun adalah waktu yang cukup panjang
Waktu Matahari Rata-rata (mean solar time): ukuran waktu yang didasarkan atas gerak harian matahari rata-rata (mean sun).
