Sabtu, Agustus 17, 2013

Tentang sistem waktu

detik kabisat

     Kalian punya jam digital? Coba perhatikan jam kalian pas tengah malam. Pernah gak jam kalian menunjukkan waktu seperti diatas? Itu namanya detik kabisat, memang cuma tahun doang yang punya kabisat. Haha. Satuan waktu yang dikenal sekarang:
1 tahun = 365 hari
1 hari  = 24 jam
1 jam   = 60 menit
1 menit = 60 detik
Tapi tahukah kalian, perkara sistem waktu gak sesederhana ini loh. Lebih rumit dari memutuskan besok jadi lebaran apa enggak. haha. Langsung aja yuk.

Tahun

     Pembuatan sistem waktu kalender Masehi dipengaruhi oleh rotasi dan revolusi bumi. Dimulai dari kalender tradisional Romawi yang membagi tahun menjadi 10 bulan. Kalender ini cukup membingungkan Julius Caesar karena sistem penanggalannya tidak sesuai dengan musim yang terjadi, walaupun sudah ditetapkan penyisipan 90 hari untuk mendekati ketepatan pergantian musim. Sekitar tahun 45 SM, atas saran astronom Sosigenes dari Alexandria, Caesar merombak sistem penanggalan menjadi 12 bulan yang dinamakan kalender Julian. 

     Menurut perhitungan Sosigenes, lama bumi mengitari matahari (berevolusi) adalah 365,25 hari lalu dibulatkan menjadi 365 hari per tahun. sisa 0,25 hari dikumpulkan setiap 4 tahun sekali dan disisipkan di bulan Februari. Jadi bulan Februari yang biasanya 29 hari, setiap 4 tahun menjadi 30 hari. Lahirlah konsep tahun kabisat atau leap year. Setelah Caesar digantikan oleh Kaisar Agustus, bulan Hexelius (bulan ke-8) diganti namanya menjadi bulan Agustus (narsis banget) serta 1 hari dipindahkan dari bulan Februari ke bulan Agustus, agar panjang hari di bulan agustus sama panjangnya dengan bulan Juli, sama-sama 31 hari (gak mau kalah sama Julius Caesar yang punya bulan Juli). Sehingga bulan Februari memiliki 28 hari atau 29 hari pada tahun kabisat.

     Setelah lebih dari 1.500 tahun berlalu, kalender ini kembali membingungkan, masalahnya masih sama, yaitu ketepatannya dengan musim yang terjadi. Karena perayaan paskah-nya salah musim, Paus Gregorius XIII memerintahkan ahli astronomi Christopher Clavius untuk menyelidikinya. Clavius menemukan bahwa revolusi bumi memerlukan waktu 365,24219 hari. Perhitungan Sosigenes meleset 11 menit 14 detik tiap tahunnya, Kalo ditotal selama 1500 tahun, kesalahannya jadi 10 hari, cukup untuk membuat paskah salah musim. Pemerintah inggris melakukan penyesuaian dengan menghilangkan 11 hari diantara 2 September hingga 14 September pada tahun 1752 agar musim gak salah lagi.

Kalender september 1752
www.timeanddate.com

     Karena kesalahan perhitungan, tahun kabisatnya jadi terlalu banyak. Oleh sebeb itu dibuatlah kalender Gregorius menggantikan kalender Julius. Perbedaannya, jika di kalender Julius, syarat tahun kabisat adalah tahun yang kelipatan 4. Dalam kalender Gregorius, syaratnya ditambah, yaitu jika tahunnya adalah kelipatan 100, maka tahun kabisat adalah yang juga kelipatan 400. Kalender ini umum digunakan hingga sekarang.

Hari dan Jam

jam matahari
Jam matahari
     Para ahli percaya bahwa alat pengukur waktu pertama adalah jam matahari yang membagi waktu siang menjadi 12 bagian (yang sekarang disebut dengan jam), yaitu dari jam 6 pagi sampai 6 sore. Lalu bagaimana dengan malam? masyarakat dahulu percaya pada 12 bintang, sehingga penampakan bintang tertentu memberi tahu mereka bahwa satu jam telah berlalu. Oleh sebab itu, satu hari, dibagi menjadi 24 jam. Hal ini juga dipengaruhi oleh sistem perhitungan duodesimal (basis 12) yang digunakan oleh peradaban Mediterania kuno.

Nama-nama hari di indonesia diambil dari beberapa bahasa, kebanyakan dari bahasa Arab, Senin-isnain artinya dua, Selasa-tsalasah artinya tiga, Rabu-arba'ah artinya tiga, Kamis-khamsah artinya empat, Jum'at-jumu'ah artinya ramai, Sabtu-sabbat artinya berhenti (bahasa ibrani) dan Minggu-domingo artinya istirahat (bahasa portugis).

Menit dan detik

     Satu jam = 60 menit dan satu menit = 60 detik. Angka 60 digunakan dalam perhitungan waktu karena bilangan tersebut adalah bilangan terkecil yang dapat dibagi dengan 6 bilangan asli pertama, yaitu 1, 2, 3, 4, 5, dan 6. Istilah matematisnya adalah Higly Composite Number, bilangan yang memiliki banyak faktor. Faktor dari 60 adalah 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 15, 20, 30, 60. Sehingga mudah untuk menyebutkan 1/2 jam = 30 menit, 1/3 jam = 20 menit, atau 1/4 jam = 15 menit. Coba kalo 1 jam = 100 menit, berarti 1/3 jam = 33,3333.. menit. Gak bunyi !

     Angka tersebut juga dipengaruhi oleh peradaban Babylonia yang menggunakan sistem perhitungan sexagesimal (basis 60). Selain pada jam ke menit, angka 60 juga digunakan untuk mengkonversi menit ke detik. Oia, awalnya menit itu namanya prime minute (menit perdana) dan detik itu second minute (menit kedua).  Jadi sampai sekarang detik itu bahasa inggrisnya second. Dalam sistem satuan internasional, besaran pokok waktu diwakilkan oleh satuan detik yang didefinisikan sebagai 1/31.556.925,9747 bagian dari tahun matahari. Hal ini dikarenakan dalam 1 tahun tropis = 31.556.925,9747 detik. Sehingga:
1 hari = 24 jam = 1.440 menit = 86.400 detik.

     Setelah sekian lama digunakan, sistem satuan waktu berdasarkan rotasi dan revolusi bumi dianggap bermasalah, terutama saat kita membutuhkan ketelitian tinggi hingga tingkat milidetik. Banyak faktor astronomi tak terukur yang mempengaruhi ketelitian sistem waktu ini. Oleh sebeb itu pendefinisian satuan detik diganti dengan yang lebih stabil, yaitu: 1 detik adalah waktu yang dibutuhkan chaya merah–jingga untuk bergetar 9.192.630.771 kali dalam proses eksitasi isotop Cesium–133. Sistem ini memiliki ketelitian 1:10.000.000.000 dan disebut sebagai jam atom.

     Walaupun sistem satuan waktu kini telah stabil, tetap masih terjadi sebuah masalah (masalah mulu). Sistem waktu universal yang dulu, yaitu GMT (Greenwich Mean Time) masih berdasarkan pada sistem waktu astronomik (rotasi dan revolusi bumi tadi) dan garis-garis imajener yang membagi bumi menjadi 24 zona waktu. Nah, sistem GMT ini telah disepakati dan digunakan secara luas dan disebut juga UT1. Masalahnya sistem UT1 (berdasarkan astronomik) dan Jam Atom (berdasarkan Atomik) gak sinkron, walaupun selisihnya cuma dalam milidetik karena keterlambatan putaran bumi. Oleh sebab itu dibentuklah UTC (Universal Time Coordinated), yaitu sistem Jam Atom yang disinkronkan dengan waktu astronomik.

     Terus, gimana cara mensinkronkannya? Selama 10 tahun jam atom telah dikurangi 10 detik agar tetap sama dengan UT1. Namun cara pandang ini menyulitkan, akan lebih mudah jika sebaliknya yaitu menambahkan 1 detik pada saat tertentu di UT1. Lahirlah konsep detik kabisat atau leap second. Jadi saat selisih UT1 dan UTC lebih dari 0,6 detik, detik kabisat akan ditambahkan. Karena alasan ini, dalam rata-rata 19 bulan, akan terdapat satu hari yang lebih lama 1 detik dari hari-hari biasanya, terakhir terjadi tanggal 30 Juni 2012 lalu. Jadi pas jam 23.59.59 berubah dulu jadi jam 23.59.60 baru berubah lagi jadi 00.00.00. Detik kabisat akan disisipkan di 30 Juni atau 31 Desember diumumkan oleh International Earth Rotation System (IERS) dalam BULLETIN C yang terbit setiap 6 bulan.

     Tidak seperti tahun kabisat yang sudah pasti, detik kabisat lebih rumit dari itu karena kemunculannya tidak dapat di prediksi. Hal ini sempat menyulitkan teknologi informasi global. Berbagai server situs internet down dan beberapa aplikasi mengalami crash serta menimbulkan kerugian. Sejak tahun 2005 telah diusulkan penghapusan konsep detik kabisat. Status detik kabisat rencananya akan dibahas kembali dalam World Radio Conference tahun 2015 nanti.

BULLETIN C oleh International Earth Rotation System (IERS)
Bulletin C

1 komentar: