waktu astronomi

7/28/2019 WAKTU ASTRONOMI

1/10

SISTEM WAK TU DALAM ASTRONOMI

Abdullah bin HassanBsc. Biotechnology (Hons), IIUM

Pensyarah Falak Syarie

Kolej Islam Sains dan [email protected]

PENGENALAN

Perubahan kecerahan dan panorama rupa bumi berlaku sepadan dengan perubahan matahari dari ufuktimur ke ufuk barat. Fenomena asas ini kemudiannya dirujuk kepada pengukuran eksperimental dandiuji secara berulangan untuk mendapatkan waktu yang tepat. Akhirnya sebagai pengguna waktu, kitahanya membaca waktu sahaja, bukannya mengukur waktu.1

Bagi ahli astronomi pula, mereka dikatakan membaca waktu untuk tujuan pengukuran. Setiappengukuran waktu dinyatakan dalam konteks rujukan sistem waktu tertentu. Waktu yang dirujukkankepada perubahan matahari, samada matahari ketara atau matahari purata, dinamakan sebagai waktumatahari atau waktu suria (solar time). Dalam konsep pengukuran waktu, matahari ketara bergerak disatah ekliptik, manakala waktu matahari purata pula bergerak di atas satah khatulistiwa. Perbezaaninilah yang mewujudkan kuantiti persamaan waktu atau perata waktu. Manakala waktu yangberdasarkan kepada suatu ulangan titik hamal atau bintang dinamakan sebagai waktu sidereus.

2

Waktu yang diukur berdasarkan perubahan kedudukan matahari ketara dari meridian tempatandinamakan waktu ketara tempatan (local apparent time). Perubahan waktu ketara ini adalah sepadandengan perubahan bayang suatu objek tegak atau yang ditunjukkan oleh objek tongkat pada sebuah

jam matahari. Waktu ketara ini pula hanyalah bersifat tempatan dan hanya menunjukkan bacaan yang

diambil atau diambil bagi satu-satu meridian tempatan atau satu-satu kawasan sahaja. Keadaan inisudah pastilah menyukarkan penyelarasan waktu bagi kawasan yang berlainan dalam sebuah negeriataupun negara.

3

1

Baharuddin Zainal (2003). Ilmu Falak. Teori, Praktik dan Hitungan. Kolej Ugama Sultan Zainal Abidin.2 Ibid.3 Ibid.

Untuk mengatasi masalah ini, maka sesebuah negara menggunapakai suatu longitud rujukan(yang disebut longitud standard) untuk menyelaraskan waktu diseluruh negara. Manakala longitudrujukan ini pula diselaraskan pula di peringkat antarabangsa, untuk diselaraskan bagi seluruhpenduduk dunia. Longitud inilah yang dirujuk kepada satu longitud yang disetkan kepada 0, yangterletak di Greenwich, London di dalam negara England, yang turut dikenali dengan nama GreenwichMeridian Time (GMT). Manakala waktu bagi penduduk di England adalah waktu yang dirujuk untukdisamakan bagi seluruh penduduk dunia yang lain, samada akan lebih cepat apabila berada di sebelahtimur GMT atau waktu menjadi lebih lambat apabila berada di sebelah barat GMT.

WAKTU MATAHARI PURATA

Waktu yang digunakan pada setiap hari yang ditunjukkan pada jarum jam analog atau digital dandigunakan oleh masyarakat seluruh dunia adalah berdasarkan kepada pergerakan dan perjalananmatahari harian. Sudah menjadi adat bagi pemikiran masyarakat apabila disebut waktu tengahari,maka andaiannya diletakkan pada pukul 12 : 00. Mulanya pagi adalah pada pukul 6 : 00 dan petang

juga berakhir pada pukul 6 : 00 (18 : 00).


2/10

Andaian ini adalah berdasarkan kepada pergerakan matahari mengambil masa selama 1 jam 15darjah, dan 1 darjah adalah selama 4 minit. Dengan bermula matahari berada 00 darjah pada sebelahtimur, jam 6 : 00 pagi bermula, sehinggalah matahari berada pada ketinggian 90 darjah di tengahlangit, pada waktu ini dikira sebagai jam 12 : 00 tengahari. Seterusnya apabila matahari terbenam disebelah barat pada 180 darjah atau 00 darjah, berakhirnya petang pada jam 6 : 00 petang (18 : 00).Hasil daripada sinilah terbentuknya jam matahari daripada pelbagai bentuk dan rupa. Pembahagian iniseterusnya diandaikan beredar pada kadar yang sama pada sebelah malam dengan anggapan bahawa

jam 12 tengah malam itu adalah apabila matahari benar-benar berada di bawah bumi (270 darjah) dankemudiannya beralih 360 darjah (atau 00 darjah) untuk kembali ke jam 6 pagi, iaitu waktu matahariterbit.

Walaubagaimanapun, peredaran matahari bukanlah merupakan dasar pengukuran yangsempurna. Hal ini adalah disebabkan oleh pergerakan matahari ini tidak benar-benar sekata, yaknipergerakan ini adakalanya cepat dan adakalanya lambat. Kejadian ini dapat diukur apabila kita dapatmelihat kedudukan matahari pada dua kali zawal (pada waktu zuhur). Pada hari yang pertama cerapan,masa cerapan ditanda dan kemudiannya pada hari keesokannya, masa cerapan kedua pula ditanda padamatahari pada kedudukan yang sama. Kita akan dapati pergerakan ini adakalanya terlebih dan

adakalanya terkurang daripada tempoh masa 24 jam.

Oleh itu, unit waktu yang biasanya digunakan untuk tujuan awam ialah waktu matahari putara,sepadan dengan masa satu putaran bumi. Kegunaan ini membolehkan selang masa antara dua waktuzawal (berada pada kedudukan meridian) yang berturutan ditetapkan pada kadar 24 jam. Apabila pusatmatahari berada pada garisan bertentangan dengan meridian (berada di bawah bumi atau nadir), makan

jam pada waktu tersebut ditetapkan pada 00 00 atau 24 : 00(12 : 00 tengah malam). Manakala apabilapusat matahari berada pada garisan meridian, jam pada waktu tersebut ditetapkan pada 12 : 00 tengahhari.

WAKTU MATAHARI KETARA

Untuk mengetahui cepat atau lambat perjalanan matahari yang ketara, satu sistem pergerakan mataharipurata diwujudkan. Kewujudan sistem pergerakan matahari purata ini menjadikan pergerakan mataharitersebut ditetapkan pada kelajuan 24 jam bagi satu hari iaitu satu putaran lengkap bumi.

Keadaan ini juga bermaksud, matahari ketara sentiasa mengambil masa selama +24 jam bagitempoh dua kali zawal (matahari berada di atas garisan meridian). Sebagai contohnya data yangdiambil daripada bukuThe Astronomical Almanac 1990 yang mengukur jangka waktu di antara duakali zawal bagi tempoh 2 hari berturut-turut semasa matahari berada di meridian, adalah seperti Jadual1 di bawah.


3/10

J adual 1.J angka waktu di antara dua kali zawal bagi tempoh 2 hari berturut-turut semasa matahariberada di meridian

Daripada data yang ditunjukkan di dalam jadual di atas, dapatlah dikenalpasti bahawajangkamasa 1 hari yang paling lama ialah pada 1 Februari 1990 iaitu selama 24 jam 00 minit 28.21

saat. J angkamasa 1 hari yang paling pendek ditunjukkan pada 1 Oktober 1990 iaitu selama 23 jam 59minit 40.70 saat. Secara kesimpulannya, dapatlah difahami bahawa jangkamasa pergerakan mataharibagi tempoh satu hari tidaklah tetap pada kadar 24 jam. Akan tetapi, tempoh ini tidak tetap dan akanberkurang atau bertambah daripada 24 jam tersebut. Perlakuan pergerakan ini adalah disebabkan olehsatah peredaran bumi mengelilingi matahari (orbit) adalah tidak bulat benar, akan tetapi ia berbentukelips (bulat lonjong).

Waktu matahari purata juga diistilahkan sebagai waktu matahari wasathi di dalam bahasa Arabatau Mean Solar Time di dalam bahasa Inggeris yang kedua-duanya turut membawa maksud purataatau pertengahan. Manakala waktu matahari yang ketara juga disebut waktu matahari hakiki dalambahasa Arab dan Apparent Solar Time di dalam bahasa Inggeris yang memberi maksud yang samaiaitu sebenar. Waktu matahari purata turut juga disebut sebagai waktu umum atau Civil Time.

Pengistilahan ini dibuat memandangkan waktu ini digunakan secara umum dalam perkiraan masasehari-hari oleh masyarakat di seluruh dunia.


4/10

PERATA WAKTU

Oleh kerana perjalanan waktu matahari ketara tidak teratur, akan wujud perbezaan yang sentiasaberubah-ubah antara waktu matahari ketara dan waktu matahari purata. Ahli-ahli falak Islam sejakdaripada dahulu lagi telah mengukur perbezaan waktu ini dan disenaraikan di dalam jadual yangdinamakan sebagai Taadil al-Zaman. Senarai ini dapat dirujuk pada mana-mana kitab yangmembicarakan penggunaanrubu mujayyabatau mana-mana pengiraan waktu solat dan jam matahari.

Pada perkiraan astronomi moden, ahli-ahli astronomi barat cuba menyusun kembali jadual inidi dalam bentuk formulasi matematik, untuk mengesan setiap saat perubahan yang berlaku pada setiaptahun. Formulasi matematik ini kemudiannya membentuk satu jadual yang menyamai jadualTaadilal-Zaman, iaitu jadual Equation of Time. Kesemua usaha-usaha ini adalah mempunyai tujuan yangsama, iaitu untuk menyamakan di antara waktu matahari ketara dan waktu matahari purata agar iadapat digunakan dan memudahkan urusan pengiraan astronomi.

Gambarajah 2.Pergerakan matahari ketara

Dalam Gambarajah 2 di atas, Matahari ialah matahari ketara, P ialah matahari purata danpandangan pada gambarajah pula adalah dari utara menghadap ke arah selatan. Gambarajah 2(a)menunjukkan keadaan matahari purata berada di pada kedudukan sebelah timur berbanding matahariketara. Justeru, matahari purata seolah-olah ketinggalan dalam perjalanan hariannya berbandingmatahari ketara.

Ketika kedudukan matahari ketara berada pada garisan meridian, matahari purata masih lagi

berada di sebelah timur meridian. Dalam keadaan demikian, waktu matahari ketara sudahpunmenunjukkan pukul 12 : 00 tengahari. Akan tetapi menurut perkiraan waktu purata, waktu puratabelum lagi tiba pada pada pukul 12:00 tengahari (umpamanya masih berada pada jam 11 : 55 pagi.Oleh itu, perata waktunya ialah 12 : 00 11 : 55 =+5 minit.

Gambarajah 2(b) pula menunjukkan kedudukan matahari ketara berada pada garisan meridian,matahari purata sudahpun berada di sebelah barat meridian. Dalam keadaan demikian, waktu matahariketara sudahpun menunjukkan pukul 12 : 00 tengahari. Akan tetapi oleh kerana menurut mataharipurata sudah berada di meridian barat pada ketika ini, maka waktu matahari purata sudahpun melepasipukul 12 : 00 tengahari (umpamanya masih berada pada jam 12 : 05 pagi. Oleh itu, perata waktunyaialah 12 : 00 12 : 05 =- 5 minit.

Oleh itu, hal di atas dapat dirumuskan bahawa jika perkiraan perata waktu menunjukkan tandanegatif ( - ve ) maka waktu zawal akan berlaku selepas pukul 12 : 00 tengahari. Manakala sekiranya


5/10

perata waktu menunjukkan tanda positif ( +ve ) maka waktu zawal akan berlaku sebelum pukul 12:00tengahari.

Perbezaan waktu ini (antara matahari ketara dan matahari purata) berubah di antara masa 14minit 19 saat hingga +16 minit 24 saat. Ia bermula pada 12 Februari hingga 4 November setiap tahun.Nilai ini bagaimanapun akan berubah pada tahun-tahun yang berbeza. Grafik di bawah menunjukkanperbezaan tersebut. Manakala perata waktu yang digunakan oleh Abdul Rahman Soleh dapat dirujukdi dalam kitabnya Qawaaidul Miqat. Manakala jadual equation of time dalam perkiraan astronomimoden dapat diakses di dalam mana-mana laman sesawang.

Gambarajah 3. Graf perata waktu (dalam minit) sepanjang tahun

WAKTU PIAWAI TEMPATAN

Waktu piawai tempatan adalah merujuk kepada satu garisan meridian yang digunakan oleh sesebuahnegara untuk menyelaraskan waktu bagi jajahan-jajahan takluk sesebuah negara tersebut. Ia ditetapkanoleh pemerintah bagi sesebuah negara bertujuan untuk mengelakkan kekeliruan penggunaan waktubagi rakyat sesebuah negara tersebut dan memudahkan urusan waktu yang akan digunakan untuksesuatu urusan ibadah, pengukuran dan pengiraan astronomi, kerja dan pentadbiran organisasi jabatan,syarikat, negeri atau negara. Garisan Meridian ini pula diselaraskan di peringkat dunia, untuk tujuan

yang sama sebagai satu keselarasan di peringkat dunia. Garisan ini dirujuk kepada Garisan MeridianGreenwich atau Greenwich Meridian Time (GMT) yang terletak di London (00 00 darjah longitud)dan ditandakan sebagai 00 jam.

Manakala garisan meridian (GMT) bagi kegunaan negara Malaysia pula ialah +8 jam, iaitumerujuk kepada satu garisan longitud 120 darjah timur yang terletak di sebelah paling timur Malaysiadan berada di dalam perairan negeri Sabah. Bagi setiap perkiraan astronomi yang menerbitkan waktubagi sesuatu kedudukan objek langit (sebagai contohnya, menerbitkan waktu solat daripada perkiraanastronomi bagi sesuatu kedudukan), kadar selisihan waktu daripada garisan meridian ini untukdiselaraskan dengan waktu dalam negara mestilah diambil kira.


6/10

Bagi kawasan-kawasan di Malaysia yang terletak di bahagian barat daripada garisan longitud120 darjah (lebih kecil daripada 120 darjah), maka selisih waktu adalah mesti ditambah daripadawaktu yang diterbitkan pada lokasi tersebut.

Sebagai contohnya perkiraan waktu Zuhur bagi kawasan Kota Bharu, Kelantan (Latitud 06o01 U, Longitud 101o 59 T) pada asalnya menghasilkan waktu 12 : 09 tengahari. Akan tetapi akibatwaktu dalam negara diselaraskan pada garisan longitud 120 darjah timur atau GMT +8 jam, makaselisihan waktu antara longitud 101o 59 T dan 120o T dikira pada kadar 01 jam 12 minit. Oleh itu,waktu Zuhur bagi kawasan Kota Bharu, Kelantan haruslah ditambah dengan 01 jam 11 minit agarwaktu ini dapat digunakan dan diselaraskan dengan yang digunakan oleh rakyat Malaysia danmenjadikan waktu Zuhur pada kawasan ini ialah 13 : 20 petang.

Gambarajah 4. Grafik matahari pada meridian di longitud standard (GMT) dengan matahari padameridian di longitud tempatan. Perbezaan sudut longitud standard dan longitud tempatan dikira untuk

tujuan penyelarasan waktu dalam sebuah negara.

Cara pengiraan selisih waktu tersebut adalah sebagaimana berikut :-

GMT =+8 jamLongitud rujukan =8 x 15 ---- (8) adalah GMT dan (15) mewakili darjah=120 ---- merujuk longitud 120 darjah timur

Longitud perkiraan =101o 59Selisih masa =120o - 101o 59

=18o 1 ---- merujuk selisih dalam nilai darjah=18o 1 15 ---- dibahagi 15 untuk tukar ke dalam bentuk jam=1 jam 12 minit 4 saat


7/10

Bagi kawasan-kawasan di Malaysia yang terletak di bahagian timur daripada garisan longitud

120 darjah (nilai longitud adalah lebih sesar daripada 120 darjah), maka selisih waktu adalah mestiditolak daripada waktu yang diterbitkan pada lokasi tersebut. Contohnya, jika sesuatu tempat ituberada di longitud 124o 18 30 T, selisih dikurangkan daripada terbitan waktu tempatan ialah 00 jam17 minit 14 saat. Cara pengiraan selisih waktu tersebut adalah sebagaimana berikut :-

GMT =+8 jamLongitud rujukan =8 x 15 ---- (8) adalah GMT dan (15) mewakili darjah

=120 ---- merujuk longitud 120 darjah timurLongitud perkiraan =124o 18 30Selisih masa =120o - 124o 18 30

=-4o 18 30 ---- merujuk selisih dalam nilai darjah=-4o 18 30 15 ---- tukar ke bentuk jam=00 jam 17 minit 14 saat

Negara-negara yang menggunakan waktu piawai yang sama dengan Malaysia, iaitu GMT +8jam ialah Brunei Darussalam, Pescadores Island, Indonesia Tengah (Sulawesi, Sumba, Sumbawa,Kalimantan), Hongkong, Filipina, Macao dan Singapura. Terdapat juga negara-negara tertentu yangmenggunakan GMT +8 jam ini ketika musim panas, iaitu negara China, Australia Barat, Mongolia

Tengah dan Rusia Zon 6 (Irkusk).

Untuk negara-negara Asean pula, penggunaan waktu piawai atau zon GMT adalah sebagaimana di dalam senarai di bawah :-

Negara Brunei =GMT +8 jam (Longitud 120 darjah timur)Negara Malaysia =GMT +8 jam (Longitud 120 darjah timur)

Negara Filipina =GMT +8 jam (Longitud 120 darjah timur)Negara Singapura =GMT +8 jam (Longitud 120 darjah timur)Negara Thailand =GMT +7 jam (Longitud 105 darjah timur)Negara Indonesia

Indonesia Barat (Bali, Bangka Beliton, Jawa, Sumatra, Madura)=GMT +7 jam (Longitud 105 darjah timur)

Indonesia Tengah (Kalimantan, Flores, Lombok, Sulawesi, Sumba, Sumbawa)=GMT +8 jam (Longitud 120 darjah timur)

Indonesia Timur (Aru, Irian Jaya, Kai, Maluccas)=GMT +8 jam (Longitud 120 darjah timur)


8/10

Lampiran 1 : Asas kepada pengukuran matahari ialah 1 jam peredaran matahari pada sfera langitbersamaan 15 darjah. Sebanyak 12 jam siang dan 12 jam malam dibahagikan secara purata untuk

tujuan pengukuran ini.

Lampiran 2: Pembahagian sudut 15 darjah, dan dipanjangkan di atas suatu lantai, membentuk jamsuria mengufuk. Sekiranya tidak dipanjangkan, memadai sahaja bulatan tersebut untuk mengambil

bacaan waktu matahari ketara.


9/10

Lampiran 3 : Pembentukan jam matahari mengufuk bagi tujuan pengukuran.

Lampiran 4: Jam matahari bagi banyak sistem jam. Pada satu sudut, bacaan jam tengahari bermulapada pukul 6, manakala sudut yang lain, jam matahari bermula pada pukul 12.


10/10

Lampiran 5: Lakaran semula jam matahari yang terdapat di Masjid Umawi, Syria. Dibina oleh Ibnal-Syatir pada abad ke 14 M. Mengandungi 2 sistem jam yang berlainan.

Lampiran 6 : Jam Matahari yang dilukis semula oleh penulis untuk kegunaan penduduk bagi JajahanBachok, Kelantan. Jam ini merujuk kepada pengubahsuaian waktu GMT +8 jam.

waktu astronomi

Documents