Kemajuan teknologi sangat membantu mempermudah aktivitas kehidupan manusia dan sangat terasa manfaatnya bagi kita. Salah satu contohnya adalah dengan munculnya sebuah aplikasi buatan Google yang berupa Google Earth. Kini, dengan adanya Google Earth seolah-olah bola bumi bisa berada dalam genggaman tangan, dalam layar monitor komputer kita.
Yah, informasi ini mungkin telah basi atau sudah jamak diketahui publik. Namun apa salahnya bila saya hendak menulisnya kembali. Siapa tahu sebagian diantara anda malahan belum pernah menyentuh aplikasi perambah bola bumi, Google Earth.
Dengan Google Earth kita sebagai umat muslim bisa mengecek apakah arah kiblat sholat kita sudah benar sesuai menghadap ke kiblat di Ka'bah yang terletak Masjidil Haram, Mekkah, Arab Saudi. Sesuai dengan data GPS pada Google Earth, Ka'bah terletak pada posisi 21° 25' 21.07" LU, 39° 49' 34.38" BT.
Nah, Sekarang saya hendak menguji keakuratan arah kiblat dari Masjid Manarul Ilmi ITS Surabaya. Dengan menggunakan Google Earth kita bisa tahu bahwa Masjid kebanggaan kampus ITS Surabaya ini terletak pada posisi 7° 16' 56.35" LS, 112° 47'34.64" BT.
Langkah-langkah pengujiannya adalah sebagai berikut:
1. Pastikan komputer anda telah terinstal software Google Earth. Jika belum terinstal anda bisa mendownloadnya disini. Lalu, pastikan juga komputer memiliki akses internet yang cukup sehingga anda bisa nyaman menggunakan aplikasi ini nantinya.
2. Setelah aplikasi bisa dibuka, langsung saja lakukan pencarian posisi terhadap masjid yang anda tentukan untuk diuji arah kiblatnya. Dalam kasus ini adalah Masjid Manarul Ilmi ITS Surabaya. Anda bisa melakukan pencarian manual atau bisa dengan mengetikkan posisi koordinatnya pada panel 'Search > Fly to' seperti pada gambar di bawah ini. Ketik 7 16' 56.35"S, 112 47'34.64"E dan tekan tombol search. Maka anda akan dibawa terbang menuju sasaran. Dan di panel 'Place' akan tersimpan lokasi pencarian sesuai koordinat tersebut.
3. Setelah menemukan lokasi yang telah anda tentukan tadi, maka tandai lokasi tersebut dengan menu 'Add > Placemark' dan simpan. Pastikan nama lokasi tersebut muncul pada panel Place.
4. Ulangi langkah 2 dan 3 untuk mencari Ka'bah di Mekkah dengan mengetikkan 21 25' 21.07"N, 39 49' 34.38"E dan tekan tombol search. Lalu simpan lokasi tersebut sehingga muncul pada panel Place.
5. Pilih menu 'Tools > Ruler', lalu klik pada Ka'bah tadi sehingga akan ada titik pada Ka'bah dan sebuah garis lurus pada titik tersebut dengan cursor atau pointer yang bergerak sesuai dengan gerak mouse anda. Fungsinya adalah menentukan jarak lurus antara dua lokasi berbeda. Yang kita gunakan adalah garis lurus tersebut antara Ka'bah sebagai kiblat sholat umat Islam dengan masjid yang kita tentukan tadi.
6. Kemudian double klik pada nama lokasi Masjid yang telah kita simpan pada panel Place. Maka anda akan dibawa terbang menuju lokasi Masjid tersebut.
7. Setelah sampai pada posisi masjid, kemudian klik pada masjid tersebut. Maka sebuah garis lurus akan tampak. Nah, itu adalah garis lurus yang diambil dari lokasi dimana cursor atau pointer tersebut berada dengan posisi Ka'bah tadi. Garis tersebut bisa dipahami sebagai arah kiblat menuju Ka'bah. Kita juga bisa melihat jarak lurus antara Ka'bah dengan masjid tersebut. Dari pengamatan saya jarak Ka'bah dengan Masjid Manarul Ilmi ITS Surabaya adalah sejauh 8569,84 km.
8. Nah, sudah sesuaikah arah kiblat masjid yang anda tentukan tadi???
Selamat mencoba! Dengan Google Earth anda juga bisa melihat apakah posisi Tugu Khatulistiwa di kota Pontianak berada tepat persis pada koordinat lintang 0°??? Atau anda bisa juga mengetahui posisi koordinat rumah anda, kantor atau apapun....
Ada yang berani menulis posisi koordinat rumah, kantor atau dimana tempat anda biasa nongkrong di kolom komentar posting ini?? Hehehehe....
*Penulis adalah Mahasiswa Fakultas Syari'ah Universitas Islam At-tahiriyah
Hmmm... Ada satu pertanyaan yang saat ini masih terus mengendap dan mengganjal di pikiranku, yaitu tentang perbedaan waktu berpuasa bagi umat muslim yang tersebar di berbagai belahan bumi. Ketika bwalk ke blog mbak Ely beberapa waktu yang lalu, aku beroleh kenyataan bahwa mbak Ely yang berada di Jerman memulai puasa hari pertama mulai pukul 4.26 pagi sampai pukul 8.12 malam. Jadi, waktu puasa untuk masyarakat Jerman adalah hampir 16 jam lamanya pada awal September ini! Wew...
Perbedaan waktu puasa itu secara umum bisa saya dibagi menjadi dua bagian utama. Yang pertama adalah perbedaan waktu untuk menjalankan ibadah puasa. Sementara itu, yang kedua adalah perbedaan lamanya waktu dalam menjalankan ibadah puasa.
Pertama adalah perbedaan waktu menjalankan puasa. Kita tentunya paham betul bahwa Indonesia dibagi menjadi tiga bagian waktu, WIB (Waktu Indonesia Barat), WITA (Waktu Indonesia Tengah), dan WIT (Waktu Indonesia Timur). Pembagian waktu ini didasarkan pada pembagian koordinat bumi. Satu lingkaran bumi adalah 360° dan dilintasi sepanjang 24 jam. Maka 360° dibagi 24 akan menghasilkan 15°. Jadi setiap geser 15° derajat maka terjadi pergeseran atau perbedaan waktu satu jam. Jika bergeser ke barat maka berkurang satu jam, kalau ke timur bertambah satu jam. Titik nol waktu berada di Greenwich, Inggris. Segini aja.. Saya gak mau membahas lebih jauh tentang ini kok.... Hahaha.... Lanjut ke waktu puasa yuk...
Waktu berpuasa itu sendiri dimulai ketika terbit fajar di ufuk timur dan berakhir saat matahari tenggelam di ufuk barat. Artinya puasa itu dikerjakan mulai adzan Subuh hingga adzan Maghrib. Dengan melihat satu contoh yang saya utarakan diatas, waktu Subuh dan Maghrib untuk kota Surabaya lebih cepat sekitar 30-an menit dari kota Jakarta, meskipun kedua kota itu terletak di satu bagian waktu yang sama, WIB. Ketika si A di Surabaya sudah mulai berbuka puasa, si B yang berada di Jakarta harus menunggu 30 menit lagi untuk sholat Maghrib dan menyantap menu buka puasanya.
Dengan ditempatkan sebagai acuan perhitungan kalender, siklus peredaran Bulan dan Matahari itu logisnya harus bersifat eksak, dan nyatanya memang demikian. Al-Qur'an (ar-Rahman ayat 5) menegaskan: "Asy-syamsu wal-qamaru bihusban" (Matahari dan Bulan beredar dengan perhitungan), dan hasil penyelidikan ilmu pengetahuan membenarkan hal itu. Konsekuensi logisnya -karena peredaran Bulan dan Matahari bersifat eksak- adalah bahwa penyusunan kalender yang mengacu kepada peredaran kedua benda langit tersebut tentu bisa dilakukan dengan hisab atau perhitungan.
Dengan observasi atau rukyat yang cermat dan berulang-ulang terhadap posisi benda-benda langit, manusia telah mengetahui ihwal peredaran benda-benda langit yang eksak itu beserta lintasannya. Observasi seperti itu telah dilakukan oleh bangsa Babilonia yang berada di antara sungai Tigris dan sungai Efrat (selatan Irak sekarang) pada kurang-lebih 3.000 tahun sebelum Masehi. Mereka sudah menemukan dua belas gugusan bintang-bintang (zodiak) di langit yang posisinya mereka bayangkan membentuk satu lingkaran. Setiap gugusan bintang akan berlalu setelah 30 hari. Penemuan mereka itu akhirnya melahirkan ilmu geometri dan matematika, ilmu ukur dan ilmu hisab (hitung).
Ilmu perbintangan bangsa Babilonia itu kemudian dibawa oleh pedagang-pedagang dari Tunisia ke Yunani. Di antara orang Yunani yang kemudian dikenaI ahli dalam ilmu perbintangan (astronomi) dan geografi adalah Claudius Ptolemaeus (100-178 M.). Selanjutnya bangsa Arab mengambil alih ilmu perbintangan tersebut dari Yunani. Selama beberapa abad setelah Nabi Muhammad SAW wafat (632 M.), yakni pada zaman gemilangnya imperium Arab, kekayaan ilmu dari Yunani itu dikaji, diterjemahkan, dan sisajikan kembali dengan tambahan-tambahan komentar yang penting. Buku peninggalan Claudius Ptolemaeus yang disalin ke dalam bahasa Arab dinamakam Ptolemy’s Almagest (magest yang artinya ”usaha yang paling besar” adalah kata-kata Yunani yang diarabkan dengan imbuhan "al")
Setiap hari, matahari nampak bergerak mengitari bumi. Matahari terbit dari ufuk timur, mencapai transit di altitude tertinggi, dan terbenam di ufuk barat.
Yang dimaksud dengan istilah transit disini menunjuk pada saat matahari ketika tepat berada di garis meridean. Garis meridean adalah garis setengah lingkaran langit yang menghubungkan titik arah utara, zenith (tepat di atas kepala) dan titik selatan. Pada saat transit, matahari memiliki hour angle sama dengan nol derajat. Sementara, azimuth matahari pada saat transit menurut suatu tempat pengamatan tertentu bisa bernilai nol derajat atau 180 derajat. Jika pada saat transit, matahari terletak di belahan langit utara, atau tepat di titik pada garis yang menghubungkan titik zenith dengan titik arah utara, nilai azimuth matahari sama dengan nol. Sementara jika terletak di belahan langit selatan, atau tepat di titik pada garis yang menghubungkan titik zenith dengan titik arah selatan, nilai azimuth matahari sama dengan 180 derajat.
Dalam bahasa yang sederhana, pada saat matahari transit, itulah saat tepat tengah hari (noon).
Jika diperhatikan dengan seksama, ternyata untuk suatu tempat tertentu, waktu terbit, transit dan terbenam matahari selalu berubah setiap hari. Dalam tulisan ini, penulis akan memfokuskan pada perbedaan waktu transit matahari setiap hari, yang berhubungan dengan istilah Equation of Time.
Jika diartikan secara harfiah, Equation of Time berarti Persamaan Waktu. Namun, Equation of Time tidak dapat dimaknai dengan pengertian "Persamaan". Dalam astronomi, kata "Equation" sering merujuk pada adanya koreksi atau selisih antara nilai rata-rata suatu variabel dengan nilai sesungguhnya. Dalam hal ini, Equation of Time berarti adanya selisih antara waktu matahari rata-rata dengan waktu matahari sesungguhnya. Disini, yang dimaksud dengan waktu matahari adalah waktu lokal menurut pengamat di suatu tempat ketika matahari mencapai transit.
Untuk menjelaskan pengertian equation of time, mari kita ambil dua buah matahari fiktif dan satu matahari real yang kita saksikan setiap hari. Matahari fiktif yang pertama bergerak di bidang ekliptika dengan kecepatan konstan mengelilingi bumi yang lintasannya berbentuk lingkaran sempurna. Matahari fiktif ini memiliki posisi yang sama dengan matahari real pada saat posisinya terdekat (perigee) dan terjauh (apogee) dari bumi. Sementara matahari fiktif yang kedua, bergerak di bidang ekuator dengan kecepatan konstan dan posisinya tepat sama dengan matahari fiktif pertama pada saat ekuinoks. Matahari fiktif yang kedua ini disebut mean sun (matahari rata-rata) yang nilainya right ascensionnya bertambah secara tetap terhadap waktu.
Ketika mean sun (matahari fiktif yang kedua) ini melewati garis meridean, saat itu disebut mean noon (waktu tengah hari rata-rata). Sedangkan saat matahari real melewati garis meridean, saat itu disebut true noon (waktu tengah hari yang sesungguhnya).
Pada tulisan terdahulu tentang WAKTU-WAKTU SHALAT, penulis telah menjelaskan beberapa hal terkait dengan waktu shalat lima waktu. Pada kesempatan ini, cara perhitungan waktu shalat dengan menggunakan sejumlah rumus matematika akan disajikan disini. Untuk menentukan waktu lima shalat wajib untuk suatu tempat dan tanggal tertentu, ada beberapa parameter yang mesti diketahui :
1. Koordinat lintang tempat tersebut (L). Daerah yang terletak di sebelah utara garis khatulistiwa (ekuator) memiliki lintang positif. Yang disebelah selatan, lintangnya negatif. Misalnya Fukuoka (Japan) memiliki lintang 33:35 derajat lintang utara (LU). Maka L = 33 + 35/60 = 33,5833 derajat. Jakarta memiliki koordinat lintang 6:10:0 derajat LS (6 derajat 10 menit busur lintang selatan). Maka L = minus (6 + 10/60) = -6,1667 derajat.
2. Koordinat bujur tempat tersebut (B) .Daerah yang terletak di sebelah timur Greenwich memiliki bujur positif. Misalnya Jakarta memiliki koordinat bujur 106:51:0 derajat Bujur Timur. Maka B = 106 + 51/60 = 106,85 derajat. Sedangkan disebelah barat Greenwich memiliki bujur negatif. Misalnya Los Angeles memiliki koordinat bujur 118:28 derajat Bujur Barat. Maka B = minus (118 + 28/60) = -118,4667 derajat.
3. Zona waktu tempat tersebut (Z). Daerah yang terletak di sebelah timur Greenwich memiliki Z positif. Misalnya zona waktu Jakarta adalah UT +7 (seringkali disebut GMT +7), maka Z = 7. Sedangkan di sebelah barat Greenwich memiliki Z negatif. Misalnya, Los Angeles memiliki Z = -8.
4. Ketinggian lokasi dari permukaan laut (H). Ketinggian lokasi dari permukaan laut (H) menentukan waktu kapan terbit dan terbenamnya matahari. Tempat yang berada tinggi di atas permukaan laut akan lebih awal menyaksikan matahari terbit serta lebih akhir melihat matahari terbenam, dibandingkan dengan tempat yang lebih rendah. Satuan H adalah meter.
5. Tanggal (D), Bulan (M) dan Tahun (Y) kalender Gregorian. Tanggal (D), bulan (M) dan tahun (Y) tentu saja menjadi parameter, karena kita ingin menentukan waktu shalat pada tanggal tersebut. Dari tanggal, bulan dan tahun tersebut selanjutnya dihitung nilai Julian Day (JD). Silakan lihat penjelasan detil tentang Julian Day pada tulisan sebelumnya tentang KALENDER JULIAN, KALENDER GREGORIAN dan JULIAN DAY. Namun ada baiknya untuk dituliskan kembali tentang rumus menghitung Julian Day. Saat ini karena Kalender Masehi yang digunakan adalah kalender Gregorian, maka rumus Julian Day adalah
JD = 1720994,5 + INT(365,25*Y) + INT(30,6001(M + 1)) + B + D.
Disini INT = lambang untuk nilai integer. Jika M > 2, maka M dan Y tidak berubah. Jika M = 1 atau 2, maka M ditambah 12 sedangkan Y dikurangi 1. Nilai B = 2 + INT(A/4) - A dimana A = INT(Y/100). Nilai JD di atas berlaku untuk pukul 12.00 UT atau saat tengah hari di Greenwich. Adapun JD untuk pukul 12.00 waktu lokal, maka JD pukul 12.00 UT waktu Greenwich tersebut harus dikurangi dengan Z/24 dimana Z adalah zona waktu lokal tersebut.
Dari nilai JD tersebut, dihitung sudut tanggal T dengan rumus
Diantara tanda-tanda kekuasaan Allah SWT adalah Dia menjalankan matahari di lintasan yang teratur. Keteraturan lintasan dan pergerakan matahari dapat dipelajari oleh manusia sehingga dapat dimanfaatkan untuk keperluan hidup manusia sehari-hari. Demikian pula, keteraturan ini menjadi patokan jelas dalam menentukan waktu-waktu shalat setiap hari.
Ternyata, ada hubungan antara Ka'bah sebagai arah kiblat dalam shalat dengan pergerakan matahari. Kita tahu, bahwa posisi lintang Ka'bah adalah 21 derajat 25 menit busur 22 detik busur Lintang Utara (LU) atau 21,42278 derajat. Sementara itu, deklinasi matahari sepanjang satu tahun berubah secara periodik, berkisar dari sekitar minus 23,5 derajat hingga 23,5 derajat. Ternyata, lintang Ka'bah berada di dalam rentang deklinasi matahari. Ada dua kali peristiwa dalam setahun, ketika deklinasi matahari sama atau mendekati nilai lintang Ka'bah tersebut. Maka, saat itu di siang hari, matahari akan tepat atau hampir tepat di atas Ka'bah. Dengan demikian, bayangan setiap benda pasti akan menuju ke Ka'bah, sehingga arah kiblat dengan tepat dapat ditentukan saat matahari tepat di atas Ka'bah.
Hal ini dapat dibuktikan dengan rumus transformasi koordinat antara koordinat ekuator geosentrik dengan koordinat horison (Lihat tulisan tentang Transformasi Sistem Koordinat). Salah satu rumusnya adalah
Pada saat tengah hari, hour angle = 0 derajat. Nilai cos(0) = 1. Karena matahari ada di atas kepala, maka altitude = 90 derajat. Nilai sin(90) = 1. Rumus di atas menjadi
Ini hanya mungkin, jika deklinasi = lintang, karena rumus sin*sin + cos*cos = 1. Sekarang tinggal dicek, kapan deklinasi matahari nilainya sama atau paling mendekati lintang tempat tersebut. Deklinasi matahari berubah-ubah sepanjang tahun secara periodik (seperti grafik fungsi sinus atau cosinus). Nilai rata-rata deklinasi matahari setiap hari selama satu tahun dapat dilihat di
Shalat merupakan ibadah ummat Islam yang paling utama kepada Allah SWT. Shalat adalah salah satu rukun Islam. Shalat adalah amalan yang pertama kali dihisab di hari akhir. Jika shalat seorang hamba itu baik, baik pula amal lainnya, dan demikian pula sebaliknya.
Ada sejumlah ayat Al Quran yang berhubungan dengan waktu shalat. Allah SWT berfirman, "Sesungguhnya shalat itu adalah fardhu yang ditentukan waktunya atas orang-orang yang beriman." (An-Nisa 103).
"Dirikanlah shalat dari sesudah matahari tergelincir sampai gelap malam dan (dirikanlah pula shalat) subuh. Sesungguhnya shalat subuh itu disaksikan (oleh malaikat)." (Al-Isra 78)
"Dan dirikanlah sembahyang itu pada kedua tepi siang (pagi dan petang) dan pada bahagian permulaan daripada malam. Sesungguhnya perbuatan-perbuatan yang baik itu menghapuskan (dosa) perbuatan-perbuatan yang buruk. Itulah peringatan bagi orang-orang yang ingat." (Hud 114)
"Maka sabarlah kamu atas apa yang mereka katakan, dan bertasbihlah dengan memuji Tuhanmu, sebelum terbit matahari dan sebelum terbenamnya dan bertasbih pulalah pada waktu-waktu di malam hari dan pada waktu-waktu di siang hari, supaya kamu merasa senang" (Thaha 130)
Adapun hadits Nabi Muhammad SAW yang berkaitan dengan waktu shalat adalah sebagai berikut.
Dari Jabir bin Abdullah meriwayatkan " Malaikat Jibril datang kepada Nabi S.A.W lalu berkata: "Marilah solat". Lalu ia melakukan solat zohor di waktu matahari telah condong (tergelincir). Kemudian Jibril datang kepada Nabi di waktu Asar lalu berkata: "Marilah solat". Lalu ia solat Asar di waktu bayangan tiap-tiap sesuatu jadi sama panjangnya dengan keadaan dirinya. Kemudian Jibril datang kepada Nabi S.A.W di waktu maghrib lalu berkata: " Marilah Solat" lalu ia solat Maghrib di waktu matahari telah masuk (terbenam). Kemudian Jibril datang kepada Nabi S.A.W di waktu Isya lalu berkata: "Marilah Solat". Lalu ia solat Isya lalu berkata; " Marilah solat". Lalu ia solat Isya di waktu telah hilang tanda merah - di tempat matahari terbenam. Kemudian Jibril datang kepada Nabi S.A.W di waktu fajar lalu berkata: "Marilah solat" Lalu ia solat Fajar (subuh) di waktu fajar telah terbit. Kemudian Jibril datang kepada Nabi S.A.W pada esok harinya lagi di waktu zuhur lalu berkata: "Marilah solat". Lalu ia solat zuhur, di waktu bayangan tiap-tiap sesuatu itu jadi sama panjangnya dengan keadaan dirinya. Kemudian Jibril datang kepada Nabi S.A.W di waktu Asar lalu berkata: "Marilah solat". Lalu ia solat di waktu Asar, di waktu bayangan tiap-tiap sesuatu itu jadi dua kali panjang daripada dirinya. Kemudian Jibril datang kepada Nabi S.A.W di waktu maghrib yang sama waktunya dengan kelmarin, lalu ia solat maghrib. Kemudian jibril datang kepada Nabi S.A.W di waktu Isya, sehabis tengah malam, lalu berkata: "marilah solat". Lalu ia solat Isya. Kemudian Jibril datang kepada Nabi pada waktu telah terang cuaca (sebelum terbit matahari). Lalu berkata: "Marilah solat". Lalu ia solat fajar. Kemudian Jibril berkata: Antara dua waktu itulah waktu bagi tiap-tiap solat." (Ahmad, Tirmidzi, Nasa'i, Ibnu Hibban dan Hakim)
Hadits di atas memberikan penjelasan mengenai awal dan akhir waktu shalat, yaitu berdasarkan pergerakan matahari, baik di atas ufuk (horison) maupun dampak pergerakan matahari di bawah ufuk. Efek pergerakan matahari diantaranya adalah berubahnya panjang bayangan benda, terbit dan terbenamnya matahari, munculnya mega merah di waktu fajar dan berakhirnya mega merah di malam hari.
Pada asalnya, cara menentukan waktu shalat adalah dengan melakukan observasi / pengamatan posisi matahari. Namun dengan kemajuan kemajuan ilmu pengetahuan, tanpa melihat posisi matahari, manusia dapat mengetahui kapan datangnya waktu shalat.
Waktu shalat lima waktu berdasarkan hadits di atas adalah sebagai berikut.
Waktu (time) sangat penting bagi kehidupan kita. Allah SWT berfirman dengan bersumpah “wal ‘ashri”. Barangsiapa yang pandai menggunakan waktu dengan benar, ia akan beruntung. Waktu terus berjalan maju dan tidak pernah berbalik mundur. Semakin tambah usia kita, sesungguhnya semakin sedikit jatah hidup dan semakin dekat menuju pintu kematian.
Dalam standar internasional, satuan waktu adalah detik (second). 1 menit (minute) = 60 detik. 1 jam (hour) = 60 menit. Jam dalam desimal dapat dinyatakan dalam jam:menit:detik. Misalnya 3,125 jam = 3 jam 7 menit 30 detik. Cara konversi dari jam desimal menjadi JAM:MENIT:DETIK adalah sebagai berikut (INT adalah lambang untuk integer).
JAM = INT(Jam Desimal).
Sisa jam = Jam Desimal - Jam.
MENIT = INT(60 X Sisa jam).
Sisa menit = 60 X Sisa jam - MENIT.
DETIK = 60 X Sisa menit.
Dalam pengertian umum sehari-hari, 1 hari (day) = 24 jam. Selanjutnya akan kita bahas berbagai macam waktu, sesuai dengan definisinya. Kelak akan kita ketahui, pengertian hari, bulan (month) dan tahun (year) juga bermacam-macam, bergantung kepada definisinya.
Universal Time dan Dynamical Time
Dasar dari pengukuran waktu adalah rotasi bumi terhadap sumbunya. Akibat rotasi bumi, matahari nampak bergerak, terbit di sebelah timur dan terbenam di sebelah barat. Jenis waktu yang terkait dengan gerakan matahari yang diamati di meridian Greenwich (bujur 0 derajat) adalah Universal Time (UT) atau Greenwich Civil Time. Kita sering menyebutnya Greenwich Mean Time (GMT). Bagi yang tinggal di Jakarta, misalnya, waktu lokal di Jakarta (atau Waktu Indonesia bagian Barat, WIB) adalah GMT + 7 jam atau lebih tepat UT + 7 jam. Contoh: pukul 14:00:00 UT = 21:00:00 WIB.
Namun perlu diketahui, rotasi bumi tidaklah konstan sepanjang waktu. Rotasi bumi perlahan-lahan melambat dan tidak teratur. Karena itu UT bukanlah waktu yang seragam (uniform). Sementara itu astronom memerlukan skala waktu yang seragam untuk keperluan perhitungan astronomis. Karena itu diperkenalkan sistem waktu yang seragam yaitu Dynamical Time (disingkat TD, bukan DT). Selisih antara TD dengan UT adalah Delta_T yang dirumuskan sebagai Delta_T = TD – UT [1, 2].
Nilai Delta_T ini hanya bisa ditentukan lewat observasi. Observasi untuk menentukan Delta_T telah dilakukan orang sejak sekitar tahun 1620 M hingga saat ini. Tahun 1620, Delta_T sekitar 124 detik. Tahun 1800 sekitar 14 detik. Tahun 2000 sekitar 64 detik. Tahun 2009 sekitar 66 detik. Di luar rentang waktu itu, orang hanya bisa membuat perkiraan atau ekstrapolasi. Beberapa rumus untuk menentukan Delta_T adalah sebagai berikut [1]. Perlu diketahui, ada pula rumus perkiraan Delta_T yang lain.
Sebelum tahun 948 M: Delta_T = 2715,6 + 573,36*T + 46,5*T*T [detik]
Antara tahun 948 – 1600 M: Delta_T = 50,6 +67,5*T + 22,5*T*T [detik]
Disini T = (Tahun - 2000)/100.
Contoh: Tahun 632 M. Maka T = (632 - 2000)/100 = -13,68. Delta_T = 3574 detik.
Gambar 1 menyajikan nilai Delta_T sejak tahun 1620 hingga tahun 1990, merujuk pada [1]. Pembahasan lebih detil mengenai Delta_T Insya Allah disajikan pada kesempatan lain.
Gambar 1. Kurva Delta_T sejak tahun 1620 hingga 1990. Data merujuk pada [1].
Macam-macam hari (day)
Suatu saat, suatu obyek langit tepat dalam posisi transit atau berada di meridian (saat posisinya tertinggi, atau ketika di atas horison posisinya tepat di utara (azimuth = 0 derajat) atau selatan (azimuth = 180 derajat) atau di zenith (tepat di atas kepala kita)). Keesokan harinya, obyek langit tersebut kembali tepat di atas meridian. Lama waktu antara dua kali transit dinamakan dengan satu hari (day), bergantung pada jenis obyek langit tersebut. Jika obyek itu adalah bintang tetap (fixed star) maka disebut sidereal day. Jika obyek itu adalah matahari maka disebut solar day. Jika obyek itu adalah matahari fiktif (yang lintasannya selalu seragam) maka disebut mean solar day.
Greenwich Sidereal Time
Satu sidereal day lebih pendek daripada satu solar day. Satu solar day lebih lama daripada satu sidereal day karena selama rentang waktu satu solar day tersebut, bumi bergerak sepanjang orbitnya sejauh kira-kira satu derajat terhadap matahari. Karena itu dibutuhkan waktu sedikit lebih lama buat matahari untuk kembali ke posisi semula, dibandingkan dengan bintang tetap. Lihat Gambar 2.
Gambar 2. Mean sidereal day dan mean solar day
1 hari = 24 jam. Waktu yang kita gunakan sehari-hari adalah solar time. 1 solar day sama dengan 24 jam solar time. Sementara itu, 1 sidereal day atau 24 sidereal time sama dengan 23 jam 56 menit 4 detik solar time. Waktu untuk menunjukkan sidereal time adalah Greenwich Sidereal Time (GST), sedangkan waktu untuk solar time adalah UT. Antara GST dan UT terdapat hubungan. Cara menentukan GST pada tanggal tertentu pukul 0 UT adalah sebagai berikut [1, 2].
Carilah Julian Day (JD) tanggal tersebut untuk pukul 0 UT. Kemudian
T = (JD - 2451545)/36525.
Rerata (mean) Sidereal Time di Greenwich saat 0 UT atau Greenwich Sidereal Time (GST) adalah
GST = 6,6973745583 + 2400,0513369072*T + 0,0000258622*T*T
Satuan GST adalah jam. Adapun jika waktu dalam UT bukan 0 UT tetapi sembarang, maka dihitung dulu GST yang bersesuaian dengan 0 UT, kemudian hasilnya dikalikan dengan 1,00273790935. Perlu diketahui, angka 1,00273790935 sama dengan satu solar day dibagi dengan satu sidereal day.
Nilai GST antara pukul 0:00:00 dan 23:59:59. Jika nilai GST lebih besar dari 24 jam, kurangi dengan 24 (atau kelipatannya), dan sebaliknya jika GST lebih kecil dari nol, maka tambahkan dengan 24 (atau kelipatannya).
Contoh: Tentukan GST untuk tanggal 17 Agustus 1945 M pukul 10:00:00 WIB.
Jawab: Pukul 10:00:00 WIB = 03:00:00 UT.
Tanggal 17 Agustus 1945 M pukul 0 UT = JD 2431684,5
T = (2431684,5 - 2451545)/36525 = -0,543750855578
GST untuk 0 UT = pukul -1298,33258567 = pukul 21,66741433 = pukul 21:40:2,6916.
Jadi GST untuk pukul 3 UT = pukul 21,66741433 + 1,00273790935 X 3 = pukul 24,675628058 = pukul 0,675628058 = pukul 0:40:32,2160.
Kita dapat pula menentukan GST dari UT.
Contoh: Tentukan UT untuk GST 17 Agustus 1945 pukul 0:40:32,2610 atau pukul 0,675628058.
Jawab: 17 Agustus 1945 = JD 2431684,5.
T = -0,543750855578
GST untuk pukul 0 UT = pukul 21,66741433.
GST pada soal di atas dikurangi GST untuk 0 UT, yaitu 0,675628058 - 21,66741433 = -20,991786272 = pukul 3.008213728.
Hasil ini dibagi dengan 1,00273790935, diperoleh angka 3.
Jadi GST 17 Agustus 1945 pukul 0:40:32,2160 sama dengan 3 UT.
Sebagai catatan, rumus di atas hanya memberikan nilai rerata (mean) GST. Adapun nilai GST sesungguhnya (true GST) diperoleh dengan menambahkan koreksi akibat nutasi longitude dan kemiringan bidang ekuator terhadap bidang ekliptika [1]. Koreksi ini cukup kecil, tidak lebih dari satu detik. Soal ini Insya Allah dibahas pada kesempatan lain.
Pemahaman terhadap sidereal time sangat penting, karena Greenwich sidereal time akan digunakan untuk: menentukan hour angle dalam koordinat ekuator yang selanjutnya digunakan untuk menentukan azimuth dan altitude obyek langit (matahari, bulan dll), menentukan waktu terbit (rising), terbenam (setting) dan transit obyek langit, koreksi koordinat dari geosentrik ke toposentrik dan lain-lain.
Local Sidereal Time (LST)
Jenis waktu lainnya adalah Local Sidereal Time (LST), yang dapat diperoleh dari GST. LST suatu tempat bergantung pada bujur (longitude) tempat tersebut [2].
LST (BT = bujur timur) = GST + BT/15.
LST (BB = bujur barat) = GST – BB/15.
Contoh: Tentukan LST di Jakarta (106,85 derajat BT) saat 17 Agustus 1945 pukul 10 WIB.
Jawab: Dari soal terdahulu kita tahu bahwa 17 Agustus 1945 pukul 10 WIB bersesuaian dengan GST pukul 0:40:32,2610 atau pukul 0,675628058. Jadi LST = 0,675628058 + 106,85/15 = pukul 7,7989613913 = pukul 7:47:56,261
Macam-macam bulan (month)
Lamanya satu bulan (month) secara astronomis bergantung pada pergerakan bulan (moon atau lunar). Bulan (moon) berotasi terhadap sumbunya. Gerakan bulan mengitari bumi dapat ditinjau menurut kerangka acuan matahari, bintang jauh atau vernal ekuinoks. Karena lintasan bulan mengitari bumi berbentuk elips, jarak bumi-bulan berubah setiap saat.. Suatu saat mencapai jarak terdekat (perigee), belasan hari kemudian mencapai jarak terjauh (apogee).
Selain itu, bidang orbit bulan mengitari bumi tidak sejajar dengan bidang orbit bumi mengitari matahari (bidang ekliptika). Rata-rata kemiringan orbit bulan terhadap bidang ekliptika adalah sekitar 5,13 derajat. Karena itu suatu saat bulan tepat berada di bidang ekliptika dalam posisi naik (atau turun) dan belasan hari kemudian kembali tepat di bidang ekliptika dalam posisi turun (atau naik). Titik naik dan turun saat bulan tepat di bidang ekliptika masing-masing disebut ascending node dan descending node.
Dari berbagai macam gerakan bulan (moon) di atas, kita dapat mendefinisikan macam-macam bulan (month) [3].
Sinodic month, yaitu lama rata-rata satu kali bulan mengitari bumi ditinjau dari matahari, yaitu sebesar 29 hari 12 jam 44 menit 2,8 detik. Ini dipakai sebagai acuan untuk kalender Islam.
Sidereal month, yaitu lama rata-rata satu kali bulan mengitari bumi ditinjau dari bintang jauh, yaitu sebesar 27 hari 7 jam 43 menit 11,5 detik.
Tropical month, yaitu lama rata-rata satu kali bulan mengitari bumi ditinjau dari vernal ekuinoks, yaitu sebesar 27 hari 7 jam 43 menit 4,7 detik.
Anomalistic month, yaitu lama rata-rata satu kali bulan mengitari bumi dari perigee ke perigee berikutnya, yaitu sebesar 27 hari 13 jam 18 menit 33,2 detik.
Draconic month, yaitu lama rata-rata satu kali bulan mengitari bumi dari satu ascending node ke ascending node berikutnya, yaitu sebesar 27 hari 5 jam 5 menit 35,8 detik.
Macam-macam tahun (year)
Suatu saat, matahari menempati posisi tertentu. Dilihat dari bumi, setiap saat posisi matahari berubah. Keesokan harinyapun, posisi matahari pada jam yang sama juga berubah (meskipun kecil). Akhirnya setelah 365 hari lebih, matahari kembali ke posisi semula. Inilah definisi satu tahun, yang juga bergantung pada kerangka acuan pengamat atau titik referensi [2].
Jika titik referensinya adalah bintang jauh, maka disebut satu tahun sideris (sidereal year), yang lamanya adalah 365,2564 hari. Jika titik referensinya adalah titik pertama Aries, maka disebut tahun tropis (tropical year), yang lamanya 365,2422 hari. Tahun topis inilah yang dipakai sebagai patokan kalender Gregorian. Karena jarak matahari-bumi berubah-ubah, suatu saat jarak keduanya mencapai minimum, yang disebut jarak perihelion. Satu tahun anomalistik (anomalistic year) jika yang dihitung selang waktu antara satu perihelion dengan perihelion berikutnya, yang lamanya adalah 365,2596 hari.
File Microsoft Excel
Rumus konversi dari GST ke UT dan sebaliknya seperti yang diberikan di atas, terdapat pada file Excel yang bisa didownload di http://ifile.it/47k3hzo atau http://upload.ugm.ac.id/630UT-GST-Delta_T.xls
File tersebut juga berisi daftar nilai Delta_T sejak tahun 1620 sampai dengan tahun 1990 merujuk pada [1]. Sebagai informasi, link file Excel pada dua tulisan terdahulu telah diperbaiki, yaitu tulisan tentang Kalender Julian, Kalender Gregorian dan Julian Day, serta tulisan tentang Kalender Islam Aritmetika. Semoga dapat didownload dan bermanfaat bagi anda.
Penulis adalah mahasiswa Fakultas Syariah Universitas Islam At-tahiriyah.Alumni PDU MUI Jakarta Pusat.saat ini sedang dalam proses menyusun skripsi Syariah tentang Ilmu Falak. Dan masih belajar di beberapa majelis ta’lim di Jakarta.
Bagi kita ummat Islam, kalender yang penting untuk kita ketahui adalah kalender Islam, Julian dan Gregorian. Kalender Islam tentu saja sangat penting untuk kita ketahui, karena hal itu menjadi dasar dan patokan kita dalam melaksanakan ibadah puasa Ramadhan dan sunnah, zakat fitrah, shalat ied dan haji. Sementara itu kalender Gregorian (kalender Masehi) adalah kalender yang digunakan sehari-hari saat ini. Kalender Julian, meskipun sudah 500 tahun lebih tidak digunakan lagi, tetap penting untuk diketahui, setidaknya sebagai penghubung dengan kalender Islam di masa lampau. Misalnya, hubungan antara kalender Islam dengan Julian terhadap peristiwa-peristiwa di masa kenabian Muhammad SAW.
Kali ini penulis akan membahas kalender Julian dan Gregorian, serta Julian Day. Insya Allah pada lain kesempatan, penulis akan mengupas soal kalender Islam serta konversi antara kalender Islam dengan kalender Julian dan Gregorian.
Pada kalender Julian, satu tahun secara rata-rata didefinisikan sebagai 365,25 hari. Angka 365,25 dapat dinyatakan dalam bentuk (3 X 365 + 1 X 366)/4. Karena itu dalam kalender Julian, terdapat tahun kabisat setiap 4 tahun. Kalender Julian berlaku sampai dengan hari Kamis 4 Oktober 1582 M. Paus Gregorius mengubah kalender Julian dengan menetapkan bahwa tanggal setelah Kamis 4 Oktober 1582 M adalah Jumat 15 Oktober 1582 M. Jadi, tidak ada hari dan tanggal 5 sampai dengan 14 Oktober 1582. Sejak 15 Oktober 1582 M itulah berlaku kalender Gregorian.
Banyaknya hari dalam tahun kabisat (leap year) adalah 366 hari, sedangkan dalam tahun biasa (common year) adalah 365 hari. Pada kalender Julian, tahun kabisat dimana bulan Februari terdiri dari 29 hari dirumuskan sebagai tahun yang habis dibagi 4. Contoh tahun kabisat pada kalender Julian adalah tahun 4, 100, 400. Untuk tahun negatif, ada perbedaan antara sejarawan dan astronom dalam penomoran tahun. Bagi sejarawan, hitungan mundur tahun sebelum tahun 1 adalah tahun 1 SM, 2 SM, 3 SM dan seterusnya. Sementara menurut astronom hitungan mundur tahun sebelum tahun 1 adalah tahun 0, -1, -2 dan seterusnya. Sebagai contoh, tahun -45 sama dengan tahun 46 SM. Adapun tahun kabisat (leap year) yang habis dibagi 4 untuk tahun negatif dirumuskan secara astronomis. Jadi yang termasuk tahun kabisat adalah tahun 8, 4, 0, -4, -8, -12 dan seterusnya.
Islam sebagai agama Allah SWT sangat menekankan akan pentingnya ilmu pengetahuan. Hal ini dapat dibaca dari ayat pertama yang turun kepada Rasulullah SAW yang berbunyi “Iqra’”, banyaknya ayat yang mengisyaratkan tentang ilmu pengetahuan di alam semesta, pujian dari Allah SWT kepada orang-orang yang berilmu, hingga banyaknya ilmuwan muslim di setiap generasi yang turut andil menyumbang peradaban bagi umat manusia.
Salah satu ilmu pengetahuan yang sangat penting bagi ummat Islam adalah ilmu hisab atau ilmu falak. Ilmu hisab ini sangat berkaitan dengan ibadah penting yaitu shalat, puasa dan haji. Dengan ilmu hisab, waktu shalat fardhu dapat ditentukan dengan memahami pergerakan matahari. Sementara pergerakan matahari itu sendiri telah ditentukan posisinya. Allah SWT berfirman
“Sesungguhnya shalat itu adalah fardhu yang ditentukan waktunya atas orang-orang yang beriman.” (An-Nisa: 103)
Penentuan masuknya bulan Ramadhan, Syawal dan Dzulhijjah sebagai patokan untuk ibadah puasa dan haji dapat diprediksi dengan memahami pergerakan matahari dan bulan. Selain itu, dengan sedikit memahami ilmu matematika bola, arah Ka’bah yang menjadi qiblat shalat dapat pula diketahui dari segala posisi di bumi. Mengingat pentingnya ilmu hisab, maka ilmu ini sangat perlu dipelajari oleh ummat Islam.
Secara bahasa, kata “hisab” berasal dari haasaba – yuhaasibu – muhaasabatan – hisaaban. Kata hisab berarti perhitungan. Ilmu hisab memang bermakna ilmu untuk menghitung posisi benda langit (matahari, bulan, planet-planet dan lain-lain). Yang memiliki akar kata yang sama dengan kata “hisab” adalah kata “husban” yang berarti perhitungan. Kata “husban” disebutkan dalam Al Qur’an untuk menyatakan bahwa pergerakan matahari dan bulan itu dapat dihitung dengan ketelitian sangat tinggi.
“Matahari dan bulan (beredar) menurut perhitungan.” (Ar-Rahman:5)
Sementara itu kata “falak” berarti garis edar, sebagaimana disebutkan dalam firman Allah SWT:
“Tidaklah mungkin bagi matahari mendapatkan bulan dan malampun tidak dapat mendahului siang. Dan masing-masing beredar pada garis edarnya.” (Yaasin:40).
Dalam Al Quran, banyak dijumpai ayat-ayat yang berhubungan dengan fenomena alam. Setiap hari, matahari terbit di horizon timur, kemudian perlahan mulai meninggi hingga transit saat Zhuhur dan akhirnya terbenam di horizon barat. Akibat perubahan ketinggian matahari, panjang bayangan benda juga berubah-ubah. Fenomena ini diungkap dalam Surat Al Furqan:45.
“Apakah kamu tidak memperhatikan (penciptaan) Tuhanmu, bagaimana Dia memanjangkan (dan memendekkan) bayang-bayang; dan kalau dia menghendaki niscaya Dia menjadikan tetap bayang-bayang itu, kemudian Kami jadikan matahari sebagai petunjuk atas bayang-bayang itu.”
Ilmu ini memiliki kaitan erat dengan astronomi. Namun secara umum ilmu hisab hanya mengambil bagian kecil dari astronomi yaitu mempelajari pergerakan matahari, bulan, bumi serta planet-planet lain di tata surya (solar system). Dengan mempelajari ilmu hisab, kita akan dapat menentukan arah qiblat, waktu sholat, serta posisi matahari dan bulan setiap saat. Selain itu, kalender Islam dapat pula dihitung, sehingga masuknya bulan-bulan penting dalam Islam seperti Muharram, Ramadhan, Syawal dan Dzulhijjah dapat diperkirakan. Dengan ilmu hisab, berbagai peristiwa alam yang menakjubkan seperti gerhana matahari, gerhana bulan, transit Merkurius dan Venus di matahari dapat pula dihitung dengan akurasi tinggi. Dan masih banyak lagi fenomena yang dapat ditelusuri melalui ilmu hisab.
Dengan mempelajari ilmu hisab, kita akan menemui sejumlah pertanyaan, diantaranya:
Kemanakah arah kiblat shalat jika kita berada di tempat seperti rumah kita sendiri, atau bahkan di kutub utara?
Bagaimanakah cara menentukan selisih hari antara 2 tanggal dengan cepat, misalnya antara tanggal 16 Juli 622 M (yang bertepatan dengan tanggal 1 Muharram 1 H) dengan tanggal 17 Agustus 1945?
Bagaimana menentukan konversi antara penanggalan Masehi dan Hijriah?
Bagaimana cara menentukan waktu shalat di suatu tempat pada hari tertentu, misalnya di tempat berkoordinat 20 LU (Lintang Utara) dan 12 BT (Bujur Timur) pada tanggal 20-12-2012?
Berapakah ketinggian bulan tepat saat matahari terbenam pada tanggal 27 Januari 2008 dilihat dari atas Monas dengan ketinggian sekitar 100 m dari permukaan laut?
Benarkah pada tanggal 21 Desember 2008 saat matahari ada di atas horison, di wilayah yang terletak di sebelah utara 22 derajat lintang utara (seperti Jepang, Eropa, Rusia dll), bayangan benda selalu lebih panjang daripada tinggi benda?
Bagaimana cara menentukan lintasan di permukaan bumi yang mengalami gerhana matahari total (total solar eclipse) pada tanggal 22 Juli 2009? Kapankah gerhana tersebut mulai dan berakhir? Berapakah lama waktu, dan lebar daerah yang terkena gerhana?
Berapakah lama waktu gerhana bulan total (total lunar eclipse) pada tanggal 21 Desember 2010?
Kapankah tepat terjadi bulan baru, seperempat pertama, bulan purnama dan seperempat akhir bulan pada Maret 2009?
Sebagai tambahan, dimanakah posisi seluruh planet di tata surya dilihat dari Jakarta pada tepat tengah malam setelah masuk tanggal 1 Ramadhan 1430 H?
Beberapa pertanyaan di atas barangkali dapat dijawab dengan menggunakan software-software yang bertebaran atau merujuk pada data di website astronomi. Namun ada beberapa catatan:
Software-software itu tentu disusun dengan rumus-rumus matematika/astronomi. Rumus-rumus itu tentu saja “tersembunyi” di balik software tersebut. Kita sebagai pengguna, hanya dapat memberikan input (masukan) dan kemudian keluar outputnya. Bagaimana prosesnya, dan bagaimana rumus itu sendiri, kita seringkali tidak mengetahui. Mungkin saja sebagian kita sudah cukup puas dengan hasil keluarannya. Namun khususnya bagi penulis, adalah penting untuk mengetahui prosesnya. Bagaimanapun juga, mengetahui rumus dasarnya adalah penting untuk memahami ilmu hisab ini secara utuh.
Rumus-rumus matematika/astronomi yang terdapat dalam ilmu hisab ini, menurut hemat penulis, bukanlah rumus yang sulit. Hanya dibutuhkan pengetahuan dasar matematika seperti aljabar biasa (tambah, kurang, kali, bagi, pangkat, akar), trigonometri (seperti sinus, cosinus, tangen serta inversinya). Memang beberapa rumus agak panjang. Bahkan jika kita ingin menentukan penghitungan dengan akurasi sangat tinggi, terkadang dibutuhkan penjumlahan (serta perkalian) yang melibatkan ribuan suku. Namun, jangan khawatir, ribuan suku atau misalnya hanya sepuluh suku, sama saja jika kita mengerti.
Penulis berharap agar pembaca dapat memahami ilmu hisab secara lebih utuh, tidak hanya mengerti secara populer saja. Karena itu dalam tulisan berseri berikut ini, tidak hanya pengetahuan populer sajaa, namun detail rumus-rumus dan angka-angkanya juga diberikan. Untuk memudahkan pembaca, rumus-rumus dan angka-angka perhitungan disusun dalam bentuk file Microsoft Excel. Format ini sengaja dipilih, karena mayoritas dianggap sudah familiar. Dalam file excel tersebut, pembaca tinggal mengisikan tanggal/koordinat atau data penting lainnya, dan seketika hasilnya dapat diperoleh. Keuntungannya, rumus-rumus dan angka-angka perhitungan dapat dilihat langsung, dipelajari dan diverifikasi. Rumus juga dapat dimodifikasi, atau mengabaikan angka-angka kecil yang tak terlalu signifikan. Tak tertutup kemungkinan, ada diantara pembaca yang ingin membuat software hisab dengan memanfaatkan data-data dalam file excel tersebut.
Penulis bermaksud membuat tulisan berseri tentang ilmu hisab. Harapan kami, tulisan ini dapat memberikan pencerahan bagi ummat, sehingga mampu berfikir cerdas dalam memahami persoalan seputar falak. Sebab hingga saat ini, ummat Islam masih disibukkan dengan perbedaan dalam menentukan kalender Islam. Tak jarang, perbedaan ini membuahkan kesalahpahaman dan perpecahan. Kita turut prihatin, jika sebagian ummat Islam belum dewasa berfikir dalam memahami perbedaan, termasuk dalam soal awal bulan. Menurut hemat kami, hingga saat ini perbedaan pendapat itu nampaknya masih menjadi sebuah keniscayaan, sehingga dibutuhkan landasan keilmuan yang mamadai untuk memahaminya. Disinilah ruang yang disediakan oleh penulis untuk mengisinya. Jika ummat sama-sama memiliki landasan keilmuan yang kokoh, perbedaan sudut pandang dan metode itu bukan tidak mungkin untuk didialogkan sehingga mencapai titik temu. Dengan demikian, energi ummat dapat disalurkan untuk hal-hal yang jauh lebih bermanfaat.
