SERI BUMI DATAR? BAGIAN 38 : EQUATION OF TIME

Hai sahabat Fisika, mempelajari sains dan bentuk alam semesta memang mengasyikkan yaa..  Kali ini saya akan mengajak sahabat untuk mengenal Equation of Time atau yang biasa disingkat EOT.  Dalam Bahasa Indonesia EOT ini disebut ‘perata waktu’.  Mungkin ada beberapa sahabat yang baru mengenal istilah EOT, semoga dapat menambah pengetahuan.  Istilah EOT ini tidak asing bagi orang yang menekuni bidang astronomi, ilmu falak dan hisab waktu shalat.

Dalam Ensiklopedi Hisab Rukyat, Equation of Time adalah, perata waktu atau ta’dil al-Waqt / Ta’dil asy-Syam yaitu, selisih antara waktu kulminasi Matahari Hakiki dengan waktu Matahari rata-rata. Data ini biasanya dinyatakan dengan huruf ‘e’ kecil dan diperlukan dalam menghisab awal waktu shalat.[1]

Tidak jauh berbeda, dalam Kamus Ilmu Falak, Equation of Time atau Ta’diluz Auqat / Ta’diluz Zaman yaitu selisih waktu antara waktu matahari hakiki dengan waktu matahari rata-rata. Dalam astronomi biasa disebut dengan Equation of Time yang diartikan dengan ‘perata waktu’.[2]

Untuk memudahkan pemahaman tentang EOT, saya mencoba menjelaskan seperti berikut ini.  EOT adalah perbedaan waktu hakiki dengan waktu pertengahan.  Waktu hakiki adalah waktu sebenarnya sesuai dengan waktu yang ditunjukkan oleh jam kita.  Sedangkan waktu pertengahan adalah waktu khayal yang mengasumsikan  peredaran matahari selalu memerlukan waktu 24 jam sehingga waktu kulminasi matahari di suatu tempat dianggap tetap.  

Misalkan pada tanggal T kulminasi matahari di kota A terjadi tepat jam 12 siang.  Maka kulminasi hari-hari berikutnya tidaklah tepat jam 12 siang, tetapi  mengalami pergeseran.  Waktu pertengahan mengasumsikan bahwa kulminasi di kota A selalu jam 12 siang dan selisih dengan waktu kulminasi sebenarnya itulah yang disebut EOT.  Misalkan  pada tanggal D,  kulminasi di kota A berubah menjadi jam 11.54, berarti nilai EOT pada tanggal D adalah 6 menit.  Nilai EOT berlaku sama di seluruh tempat di permukaan bumi. 

Nilai EOT mengalami periodisasi dalam waktu satu tahun, artinya pada tanggal yang sama nilai EOT adalah sama.  Grafik nilai EOT dalam satu tahun adalah seperti berikut ini.

Penyebab EOT

EOT disebabkan oleh adanya perlambatan dan percepatan gerak semu harian  matahari yang menyebabkan waktu kulminasi suatu lokasi di bumi mengalami pergeseran.  Idealnya jika kecepatan gerak semu harian matahari adalah tetap  maka tidak akan terjadi hal demikian.

Ada dua penyebab terjadinya perlambatan dan percepatan gerak semu matahari. Sebab pertama adalah karena efek dari orbit bumi mengelilingi matahari berbentuk ellips. Kedua karena efek kemiringan sumbu rotasi bumi terhadap bidang revolusinya sebesar 23,5 derajat. 

Efek bentuk orbit bumi

Satu hari bagi manusia di bumi adalah waktu yang diperlukan suatu lokasi menghadap arah yang sama kembali terhadap matahari.   Lamanya satu hari bagi manusia di bumi adalah 24 jam.  Ini berbeda dengan konsep satu hari sidereal di mana bumi melakukan rotasi sebesar 360 derajat.  Waktu yang diperlukan bumi berotasi 360 derajat adalah 23 jam 56 menit 4,09054 detik. Perbedaan ini terjadi karena bumi juga melakukan revolusi terhadap matahari.

Perhatikan gambar berikut

 

Satu hari sidereal adalah ketika titik A kembali ke titik A’ akibat rotasi bumi 360 derajat.  Sedangkan satu hari bagi manusia di bumi adalah ketika titik A kembali ke titik A”.

Sekarang mari kita anggap di titik A dan garis bujur yang melalui titik A sedang tepat jam 12:00.  Saat itu berarti matahari sedang berkulminasi di titik A.  Setelah bumi melakukan rotasi dan revolusi selama 24 jam maka bumi akan berpindah dari titik B ke titik C. Karena revolusi dan rotasi, titik A menjadi titik A”. 

Jika kita asumsikan lintasan revolusi bumi berbentuk lingkaran sempurna dan sumbu rotasi bumi tidak miring maka setelah berotasi dan berevolusi selama 24 jam, titik A” akan selalu tepat menunjukkan pukul 12:00,  dan panjang lintasan B-C selalu sama dari hari ke hari. 

Namun pada kenyataannya bentuk lintasan revolusi bumi adalah ellips akibatnya kecepatan bumi mengelilingi matahari berubah-ubah sesuai dengan hukum keppler. Panjang lintasan B-C akan selalu berubah dari hari ke hari dan setelah bumi berotasi 24 jam titik A” tidak selalu menunjukkan pukul 12:00, terkadang kurang dan terkadang lebih. 

Orbit bumi yang berbentuk ellips menyebabkan perbedaan waktu kulminasi seperti yang ditunjukkan pada grafik berikut ini.

Efek kemiringan sumbu rotasi bumi

Di samping karena bentuk orbit bumi, perbedaan waktu kulminasi juga disebabkan oleh sumbu rotasi bumi yang miring 23,5 derajat terhadap bidang revolusinya.  Perbedaan waktu kulminasi yang disebabkan oleh kemiringan sumbu rotasi dalam 1 tahun mengikuti grafik di bawah ini.

Perpaduan kedua Efek

Bila kedua efek tersebut kita padukan maka akan kita dapatkan nilai Equation Of Time dalam 1 tahun seperti grafik berikut.

Bukti bumi bulat, berotasi dan berevolusi

Data observasi gerak semu harian matahari selama satu tahun sangat jelas sesuai dengan grafik tersebut.  Dan seperti sudah dijelaskan di atas nilai EOT ini digunakan dalam tabel hisab waktu shalat. Kesesuaian antara data observasi dengan perhitungan secara matematis pada model tata surya saat ini adalah bukti yang sangat akurat bahwa bentuk bumi adalah bulat, berotasi dan mengelilingi matahari.

Jadi bila ada sahabat yang masih ngotot bumi berbentuk datar, atau sahabat yang masih berfaham geosentris baik geosentris Ptelomian maupun geosentris Tychonian silakan buat model alam semesta atau tata surya seperti yang sahabat yakini.  Silakan jelaskan dengan penjelasan yang lebih baik penyebab adanya EOT tersebut.  Itulah cara yang lebih elegan untuk membantah model alam semesta yang saat ini diyakini secara umum daripada mengatakan “sejak kecil kita sudah diajari begini begitu, sehingga otak kita jadi begini dst”

Semoga Bermanfaat.

Referensi

[1] Susiknan Azhari, Ensiklopedi Hisab Rukyat, Yogyakarta: Pustaka Pelajar, Cet. Ke-II, Edisi Revisi, 2008, hlm, 62.

[2] Muhyiddin Khazin, Kamus Ilmu Falak...., hlm. 79. 

https://en.wikipedia.org/wiki/Equation_of_time