Waktu dapat dilihat dengan dua cara: sebagai sistem matematika, yang dirancang untuk memberi pemahaman yang lebih baik tentang alam semesta dan perkembangan peristiwa, atau sebagai dimensi yang unik, bagian dari struktur alam semesta. Waktu mekanika klasik memiliki tingkat perubahan yang konstan dan dilihat secara independen, tidak berkaitan dengan variabel lain. Teori Einstein tentang relativitas mendefiniskan kembali waktu sebagai pemilik tingkat variabel perubahan bagi objek bergerak yang relatif satu sama lain, tetapi hal ini hanya penting jika kecepatan mendekati kecepatan cahaya. Gravitasi pun memengaruhi waktu. Peningkatan kecepatan dan gravitasi akan memperlambat laju waktu. Fenomena ini disebut dilatasi waktu dan telah dibuktikan secara eksperimental dalam percobaan Hafele-Keating di mana lima jam atom disinkronisasi, salah satu di antaranya statis, sementara yang lain diterbangkan mengelilingi Bumi dan kembali ke pesawat komersial. Ketika peneliti membandingkan waktu tersebut, mereka menemukan disparitas antara jam statis dan perjalanan, sesuai dengan yang dikemukakan oleh teori relativitas.
Mengukur waktu
Jam mengukur pergerakan fisik dari waktu, sedangkan kalender terdiri dari sistem abstrak yang mewakili interval yang lebih panjang seperti hari, bulan, dan tahun. Satuan waktu yang lebih pendek dihitung dalam kelipatan detik, yaitu satuan SI yang didefisinikan sebagai: "durasi periode 9.192.631.770 dari radiasi terkait dengan transisi antara dua tingkat hyperfine dari keadaan dasar atom caesium 133".
Jam Mekanis
Jam mekanis secara umum mengukur peristiwa siklis dari panjang yang telah ditentukan, seperti ayunan pendulum, dikalibrasi untuk berosilasi setiap detik. Beberapa jam, seperti jam matahari, melacak gerakan matahari di langit sepanjang hari dan menggunakan bayangan untuk menampilkan perjalanan waktu pada pelat muka (dial plate). Jam air, yang digunakan dari jaman dahulu dan sepanjang Abad Pertengahan, mengukur waktu berdasarkan aliran air antara beberapa kapal, seperti jam pasir yang menggunakan pasir dan bahan sejenis lainnya.
Perusahaan yang berbasis di San Fransisco, Long Now Foundation, merancang sebuah jam, Clock of the Long Now, yang dirancang untuk bisa bertahan dan selalu akurat dalam 10.000 tahun. Proyek ini berfokus pada pembuatan jam yang sederhana, transparan, dan mudah digunakan tetapi tetap mempertahankan desain, dengan komponen yang terbuat dari bahan yang tidak mahal. Desain yang ada saat ini memerlukan perawatan, termasuk pemutaran. Jam ini menggunakan sistem pelacakan waktu ganda dari pendulum yang tidak akurat tetapi dapat diandalkan dan lensa yang tidak dapat diandalkan (karena cuaca) tetapi akurat yang mengumpulkan sinar matahari. Versi percobaan jam ini sedang dibuat saat tulisan ini disusun (Januari 2013).
Jam Atom
Jam atom, yang kini merupakan alat ukur waktu yang paling akurat, digunakan untuk memastikan akurasi selama penyiaran gelombang radio dan dalam sistem satelit navigasi global serta jasa distribusi waktu global. Atom-atom yang digunakan dalam jam ini diperlambat dengan menggunakan laser dan didinginkan sampai suhu mendekati nol penuh. Waktu diukur dengan mengukur frekuensi radiasi yang dihasilkan oleh transisi elektronik dalam atom, dan frekuensi osilasi tergantung pada gaya gravitasi dan elektrostatik antara elektron dan inti, serta pada massa inti. Saat ini jam atom paling umum menggunakan cesium, rubidium, atau atom hidrogen. Jam atom Cesium adalah jam jangka panjang yang paling akurat, dengan kesalahan kurang dari satu detik per satu juta tahun. Jam atom Hidrogen sekitar sepuluh kali lebih akurat untuk jangka waktu yang singkat hingga seminggu.
Perangkat Ukur Lain
Alat ukur lainnya termasuk kronometer, yang cukup tepat digunakan untuk navigasi. Digunakan untuk menentukan lokasi geografis berdasarkan posisi bintang dan planet. Kini, sejumlah profesional kelautan diwajibkan untuk mengetahui cara menggunakan kronometer untuk mendapatkan sertifikasi, dan kronometer ada pada sejumlah kapal sebagai sistem pendukung, tetapi sistem satelit navigasi global adalah yang lebih umum digunakan.
Pencatatan waktu Universal
Secara global, Waktu Universal Terkoordinasi (UTC) digunakan sebagai sistem pencatatan waktu universal. UTC didasarkan atas sistem Waktu Atom Internasional (TAI), yang menggunakan rerata berbobot atas waktu dari lebih dari 200 jam atom yang ada di seluruh dunia untuk menghitung waktu. Pada 2012, TAI lebih cepat 35 detik dari UTC. Hal ini karena UTC menyesuaikan dengan rerata hari matahari dengan menambahkan beberapa detik kabisat berdasarkan atas fakta bahwa hari matahari sedikit lebih lama dari 24 jam. Sebagai gantinya, dalam upaya menghindari masalah terkait detik kabisat, beberapa organisasi, seperti divisi server Google, memakai teknik leap smear untuk memperpanjang durasi sejumlah detik sebelum detik kabisat. Sebelumnya, Greenwich Mean Time (GMT) juga digunakan secara luas, tetapi akhir-akhir ini diganti oleh UTC. GMT kurang tepat dibanding UTC karena GMT didasarkan atas kalkulasi hari matahari, yang sebaliknya bergantung pada periode rotasi Bumi yang tidak konstan.
Kalender
Kalender melacak tingkat dari satu atau beberapa siklus seperti hari, minggu, bulan, dan tahun. Siklus ini dapat dibagi menjadi lunar, solar, lunisolar, dan jenis lainnya.
Kalender Lunar
Kalender lunar/bulan didasarkan pada fase bulan dengan satu bulan terdiri dari satu siklus lunar. Setahun terdiri dari 12 bulan yang meliputi 354,37 hari. Tahun lunar lebih pendek dari tahun matahari, dan sebagai hasilnya kalender lunar disinkronisasi dengan tahun matahari hanya sekali setiap 33 tahun lunar. Kalender Islam adalah salah satu contohnya. Digunakan untuk tujuan keagamaan, dan juga sebagai kalender resmi di Arab Saudi.
Kalender Matahari
Kalender matahari didasarkan pada pergerakan matahari dan bersesuaian dengan pergantian musim. Musim-musim ini didasarkan pada tahun matahari atau tahun tropis, yang merupakan waktu yang dibutuhkan Matahari untuk menyelesaikan satu siklus musim, misalnya dari titik balik matahari musim dingin ke titik balik matahari musim dingin berikutnya. Tahun matahari rata-rata sekitar 365,242 hari. Karena presesi aksial, perubahan lambat dalam posisi sumbu rotasi Bumi, satu tahun matahari kira-kira 20 menit lebih singkat dari waktu yang diperlukan untuk Bumi mengorbit mengelilingi Matahari, sebagaimana diukur berkaitan dengan bintang tetap. Waktu ini dikenal sebagai tahun sideris. Tahun matahari secara bertahap menjadi lebih singkat 0,53 detik per 100 tahun, sehingga beberapa langkah penyesuaian mungkin diperlukan di masa depan untuk sinkronisasi kalender matahari dengan tahun matahari.
Kalender matahari yang paling dikenal dan banyak digunakan adalah kalender Gregorian. Kalender ini didasarkan pada kalender Julian, yang sebaliknya didasarkan pada kalender Romawi. Kalender Julian menetapkan satu tahun adalah 365,25 hari. Jumlah hari tersebut 11 menit lebih lama dari tahun matahari. Akibatnya, kalender Julian lebih cepat 10 hari daripada tahun matahari pada tahun 1582, tahun ketika kalender Gregorian dibuat untuk memperbaiki perbedaan itu. Pada 2013, ada selisih 13 hari antara kalender Julian dan kalender Gregorian. Beberapa tempat masih menggunakan kalender Julian, termasuk Gereja Ortodoks, tetapi sebagian besar negara telah beradaptasi menggunakan kalender Gregorian secara eksklusif, atau bersamaan dengan kalender lain.
Perbedaan antara 365-hari tahun dalam kalender Gregorian dan 365,2425 tahun matahari hari disesuaikan dengan adanya tahun kabisat 366 hari setiap empat tahun, kecuali untuk tahun yang habis dibagi 100 tetapi tidak habis dibagi 400. Sebagai contoh, 2000 adalah tahun kabisat, sedangkan 1900 bukan.
Rentetan gambar anggrek yang sedang berbunga. Tiga hari dalam 1,5 menit
Kalender Lunisolar
Kalender lunisolar adalah gabungan dari kalender lunar dan kalender matahari. Kalender-kalender ini umumnya menggunakan fase lunar selama berbulan-bulan, dan seringkali bulan-bulan tersebut bergantian antara 29 dan 30 hari, karenanya 29,53 adalah perkiraan panjang rata-rata bulan lunar. Kalender lunisolar melakukan sinkronisasi dengan tahun matahari dengan cara menambahkan satu bulan tambahan setiap beberapa tahun. Kalender Yahudi adalah salah satu contohnya, di mana bulan ketiga belas ditambahkan tujuh kali selama periode sembilan belas tahun - sebuah kebiasaan yang dikenal sebagai siklus 19 tahunan atau siklus Metonik. Kalender Cina dan Hindu juga lunisolar.
Kalender-kalender lain
Jenis kalender lain didasarkan pada fenomena astronomi lainnya, seperti gerakan Venus, atau peristiwa sejarah seperti perubahan era. Misalnya di Jepang skema kalender era Jepang (nengō 年号, secara harfiah berarti "nama era") digunakan di samping kalender Gregorian. Kalender ini mengacu pada masing-masing tahun sesuai dengan nama dan tahun pemerintahan kaisar yang berkuasa. Nama kaisar baru menjadi nama era, dan diambil sebagai nama anumerta di kemudian hari. Menurut skema ini, 2013 adalah Heisei 25, tahun ke-25 pemerintahan Kaisar Akihito dari era Heisei.
No comments:
Post a Comment