Ketika Rotasi Bumi Berubah: Mengapa Dunia Membahas Jam Kabisat

Ketika Rotasi Bumi Berubah: Mengapa Dunia Membahas Jam Kabisat

Jakarta | Rotasi Bumi tampak teratur dalam kehidupan sehari-hari, tetapi kecepatannya tidak selalu sama. Panjang hari dapat berubah sedikit akibat pengaruh pasang surut Bulan, pergerakan atmosfer dan samudra, serta perubahan di dalam dan pada permukaan Bumi. Dalam rentang waktu geologis, pengaruh pasang surut bahkan membuat rotasi Bumi melambat secara bertahap. Pada skala yang lebih pendek, variasi kecil dapat membuat hari sesekali sedikit lebih panjang atau lebih pendek daripada 24 jam. Karena itu, perputaran planet ini bukan dasar yang sepenuhnya andal untuk menetapkan satuan waktu yang seragam dan sangat presisi.

Sebelum teknologi pengukuran modern berkembang, waktu ditentukan dengan mengamati gerak benda langit, termasuk posisi Matahari. Cara tersebut tetap berguna untuk menghubungkan waktu dengan siang dan malam, tetapi ketelitian dan kestabilannya terbatas oleh perubahan gerak Bumi. Untuk kebutuhan seperti navigasi, penelitian ilmiah, telekomunikasi, dan sistem satelit, perbedaan yang amat kecil pun dapat berdampak penting. Para ilmuwan memerlukan patokan yang dapat direproduksi di berbagai tempat dan tidak bergantung pada variasi sesaat dalam putaran planet.

Jam atom memenuhi kebutuhan itu dengan mengukur frekuensi transisi energi pada atom, yang berlangsung dengan kestabilan luar biasa. Pada 1967, General Conference on Weights and Measures menetapkan definisi detik berdasarkan atom cesium-133: satu detik adalah durasi 9.192.631.770 ayunan radiasi yang berkaitan dengan transisi tertentu pada atom tersebut. Definisi ini mengubah detik dari ukuran yang bertumpu pada pengamatan astronomis menjadi satuan yang dapat direalisasikan secara konsisten melalui eksperimen. Jam atom modern dapat membandingkan waktu dengan presisi yang jauh melampaui pengamatan rotasi Bumi. Standar atom menjadi landasan bagi sistem waktu internasional dan pengukuran ilmiah yang membutuhkan keseragaman. Dengan demikian, manusia tetap memiliki acuan waktu yang stabil meskipun panjang hari berubah. Pengamatan terhadap Bumi masih penting untuk mengaitkan waktu sipil dengan siklus siang dan malam, tetapi standar atom menjaga konsistensi pengukuran saat gerak planet berfluktuasi. Perbedaan waktu atom dan waktu yang mengikuti rotasi Bumi menjadi alasan perlunya penyesuaian dalam sistem pencatatan waktu, sekaligus menunjukkan mengapa jam atom kini menjadi patokan utama.Jam atom mengukur waktu dengan ketelitian yang sangat tinggi, berdasarkan frekuensi getaran atom, sehingga lajunya stabil dan seragam. Namun, waktu yang ditunjukkan jam sehari-hari juga perlu tetap selaras dengan rotasi Bumi, yang menentukan pergantian siang dan malam. Kedua ukuran ini tidak selalu berjalan seirama. Rotasi planet sedikit berubah-ubah akibat berbagai pengaruh, termasuk interaksi pasang surut dengan Bulan serta pergerakan di dalam Bumi dan atmosfer. Akibatnya, satu hari berdasarkan rotasi Bumi tidak selalu tepat sama panjang dengan 24 jam yang ditetapkan oleh jam atom.

Jika tidak ada penyesuaian, selisih waktu atom dan posisi Bumi dalam siklus rotasinya dapat terus membesar. Dalam jangka panjang, waktu resmi berisiko semakin tidak cocok dengan letak Matahari di langit: tengah hari pada jam bisa bergeser dari saat Matahari mencapai titik tertinggi. Untuk mencegah ketidakselarasan tersebut, detik kabisat diperkenalkan pada 1972 sebagai cara menghubungkan waktu atom dengan waktu yang mengikuti rotasi Bumi. Sejak penerapannya, sebanyak 27 detik telah ditambahkan ke waktu resmi. Penambahan ini tidak berlangsung setiap tahun, melainkan dilakukan saat perbedaan kedua ukuran waktu mendekati batas yang ditentukan.

Konstantin Bikos dan Anne Buckle menjelaskan mekanisme detik kabisat sebagai upaya menghentikan jam sesaat agar Bumi dapat menyusul. Ungkapan itu merupakan gambaran sederhana: jam atom tidak benar-benar berhenti, tetapi satu detik tambahan disisipkan ke dalam skala waktu, sehingga hari tersebut memiliki satu detik lebih banyak daripada biasanya. Penyesuaian umumnya terjadi pada akhir Juni atau Desember, ketika otoritas waktu internasional menetapkannya berdasarkan pemantauan rotasi Bumi. Dengan cara ini, waktu sipil tetap dekat dengan waktu matahari tanpa mengurangi ketelitian jam atom. Sistem tersebut menunjukkan bahwa pencatatan waktu modern perlu mempertimbangkan dua hal sekaligus: kestabilan teknologi dan gerak alami planet. Selama rotasi Bumi terus berubah, penyelarasan menjadi cara untuk menjaga keduanya tetap berhubungan.

Selama beberapa dekade, rotasi Bumi secara umum melambat akibat pengaruh pasang surut Bulan dan faktor geofisika lainnya. Karena itu, hari matahari rata-rata perlahan menjadi sedikit lebih panjang, sementara jam atom mempertahankan detik dengan ketepatan tinggi. Sejak sekitar 2020, arah persoalan tampak berubah: sejumlah pengukuran menunjukkan Bumi berputar lebih cepat, sehingga beberapa hari tercatat lebih pendek daripada 24 jam. Perubahan ini tidak berarti panjang hari sipil perlu segera diubah, tetapi membuat selisih waktu atom dan rotasi planet kembali menjadi perhatian.

Selama ini, ketika selisih tersebut membesar, waktu universal terkoordinasi (UTC) disesuaikan dengan menambahkan satu detik kabisat. Namun, jika rotasi cepat berlanjut dan UTC mendahului waktu yang ditentukan berdasarkan Bumi, para pengelola waktu mungkin menghadapi pilihan yang belum pernah dilakukan: detik kabisat negatif, yaitu mengurangi satu detik. Gagasan itu masih bersifat kemungkinan, bukan keputusan yang sudah dijadwalkan. Meski hanya satu detik, pengurangan waktu dapat menjadi ujian bagi perangkat lunak dan sistem yang dirancang dengan asumsi bahwa jam selalu bergerak maju secara teratur.

Kekhawatiran muncul karena detik kabisat positif pun pernah menimbulkan gangguan teknis. Pada 30 Juni 2012, penyisipan satu detik dikaitkan dengan masalah pada Reddit dan sejumlah layanan daring lain, ketika sistem tertentu gagal menangani perubahan waktu sebagaimana diharapkan. Google dan Meta kemudian memakai pendekatan yang dikenal sebagai leap smear: penyesuaian waktu disebarkan secara bertahap selama rentang waktu lebih panjang, bukan diterapkan sebagai lompatan serentak satu detik. Cara ini dapat mengurangi risiko pada infrastruktur mereka, tetapi tidak digunakan secara seragam oleh semua penyedia, negara, atau perangkat. Jika detik harus dihapus, perbedaan metode dan kesiapan itu dapat menyulitkan sinkronisasi komputer, jaringan komunikasi, pusat data, serta satelit yang bergantung pada penentuan waktu akurat. Tantangannya bukan sekadar mengubah angka pada jam, melainkan memastikan berbagai sistem memahami perubahan dengan cara yang selaras.Jam kabisat merupakan gagasan untuk mengubah ambang toleransi selisih waktu yang ditunjukkan jam atom dan waktu yang ditentukan oleh rotasi Bumi. Dalam sistem penyesuaian yang selama ini dikenal, tambahan satu detik dapat diberlakukan ketika perbedaan kedua ukuran waktu tersebut mendekati batas kurang dari 0,9 detik. Usulan jam kabisat mengganti ambang itu secara drastis: penyesuaian baru dipertimbangkan apabila selisihnya mencapai satu jam, atau 3.600 detik. Dengan kata lain, perubahan ini bukan sekadar mengganti satu detik dengan satu jam pada jadwal rutin, melainkan menetapkan batas yang jauh lebih besar sebelum koreksi waktu diperlukan.

Perbedaan ambang tersebut penting karena rotasi Bumi tidak sepenuhnya tetap, sedangkan jam atom menyediakan ukuran waktu yang sangat stabil. Jika kedua acuan terus berbeda, sistem perlu memiliki aturan untuk menentukan kapan perbedaan itu harus ditangani. Dengan menaikkan toleransi dari kurang dari satu detik menjadi satu jam, penyesuaian tidak lagi perlu dipertimbangkan setiap beberapa tahun. Selisih dapat bertambah untuk waktu yang jauh lebih lama sebelum mencapai batas yang ditetapkan. Karena itu, istilah jam kabisat menggambarkan ambang koreksi yang baru, bukan perubahan yang diperkirakan segera masuk ke jam sehari-hari. Keputusan tersebut menunda kebutuhan untuk melakukan penyesuaian berikutnya, alih-alih menghapus kemungkinan adanya perbedaan waktu atom dan rotasi Bumi.

Christian Bizouard direktur pusat orientasi.

Baca juga: Praperadilan Kediri Jadi Cermin: Dedy Luqman Hakim Bongkar Mengapa Penangkapan, Penahanan hingga Penetapan Tersangka Bisa Diuji Hakim