Mengapa satu menit dibagi menjadi 60 detik, satu jam menjadi 60 menit, namun hanya ada 24 jam dalam sehari?


Michael A. Lombardi, seorang ahli metrologi di Divisi Waktu dan Frekuensi di Institut Nasional Standar dan Teknologi di Boulder, Colorado, menangani kasus ini. Di dunia sekarang ini, sistem angka yang paling banyak digunakan adalah desimal (basis 10), sistem yang mungkin berasal karena membuatnya mudah bagi manusia untuk menghitung menggunakan jari mereka

Michael A. Lombardi, seorang ahli metrologi di Divisi Waktu dan Frekuensi di Institut Nasional Standar dan Teknologi di Boulder, Colorado, menangani kasus ini.

Di dunia sekarang ini, sistem angka yang paling banyak digunakan adalah desimal (basis 10), sistem yang mungkin berasal karena membuatnya mudah bagi manusia untuk menghitung menggunakan jari mereka. Peradaban yang pertama kali membagi hari menjadi bagian-bagian yang lebih kecil, menggunakan sistem angka yang berbeda, khususnya duodecimal (basis 12) dan sexagesimal (basis 60).

Berkat bukti yang terdokumentasi tentang penggunaan jam matahari oleh orang Mesir, sebagian besar sejarawan memuji mereka sebagai peradaban pertama yang membagi hari menjadi bagian-bagian yang lebih kecil. Jam matahari pertama hanya pasak ditempatkan di tanah yang menunjukkan waktu dengan panjang dan arah bayangan yang dihasilkan. Pada awal 1500 SM, orang Mesir telah mengembangkan jam matahari lebih maju. Sebuah bar berbentuk T ditempatkan di tanah, instrumen ini dikalibrasi untuk membagi interval antara matahari terbit dan terbenam menjadi 12 bagian. Pembagian ini mencerminkan penggunaan sistem duodecimal Mesir - pentingnya angka 12 biasanya dikaitkan dengan fakta bahwa itu sama dengan jumlah siklus bulan dalam setahun atau jumlah sendi jari di masing-masing tangan (tiga di masing-masing empat jari, tidak termasuk ibu jari), memungkinkan untuk menghitung sampai 12 dengan ibu jari. Jam matahari generasi berikutnya kemungkinan membentuk representasi pertama dari apa yang sekarang kita sebut jam. Meskipun jam dalam hari tertentu kira-kira sama, panjangnya bervariasi sepanjang tahun, dengan jam musim panas lebih panjang dari jam musim dingin.

Tanpa cahaya buatan, manusia pada periode ini menganggap periode yang diterangi matahari dan gelap sebagai dua alam yang berlawanan dan bukan sebagai bagian dari hari yang sama. Tanpa bantuan jam matahari, membagi interval gelap antara matahari terbenam dan matahari terbit lebih kompleks daripada membagi periode yang diterangi matahari. Namun, pada masa ketika jam matahari pertama kali digunakan, para astronom Mesir juga pertama-tama mengamati seperangkat 36 bintang yang membagi lingkaran langit menjadi bagian-bagian yang sama. Perjalanan malam bisa ditandai dengan penampilan 18 bintang ini, tiga di antaranya ditugaskan untuk masing-masing dari dua periode senja ketika bintang-bintang itu sulit dilihat. Periode kegelapan total ditandai oleh 12 bintang yang tersisa, lagi-lagi menghasilkan 12 divisi malam (anggukan lain pada sistem duodecimal). Selama Kerajaan Baru (1550 hingga 1070 SM), sistem pengukuran ini disederhanakan menggunakan seperangkat 24 bintang, 12 di antaranya menandai berlalunya malam. Clepsydra, atau jam air, juga digunakan untuk merekam waktu pada malam hari, dan mungkin merupakan alat ketepatan waktu paling akurat di dunia kuno. Arloji - spesimen yang, ditemukan di Kuil Ammon di Karnak, berasal dari tahun 1400 SM - adalah kapal dengan permukaan miring yang memungkinkan penurunan tekanan air, bertuliskan timbangan yang menandai pembagian malam menjadi 12 bagian selama berbagai bulan.

Setelah jam terang dan gelap dibagi menjadi 12 bagian, konsep hari 24 jam sudah ada. Namun, konsep jam tetap-panjang, tidak berasal sampai periode Helenistik, ketika para astronom Yunani mulai menggunakan sistem seperti itu untuk perhitungan teoretis mereka. Hipparchus, yang karyanya terutama terjadi antara 147 dan 127 SM, mengusulkan membagi hari menjadi 24 jam ekuinokial, berdasarkan pada 12 jam siang hari dan 12 jam kegelapan yang diamati pada hari ekuinoks. Terlepas dari saran ini, orang awam terus menggunakan jam yang bervariasi secara musiman selama berabad-abad. (Jam dengan panjang tetap menjadi biasa hanya setelah jam mekanis pertama kali muncul di Eropa selama abad ke-14.)

Hipparchus dan para astronom Yunani lainnya menggunakan teknik astronomi yang sebelumnya dikembangkan oleh orang Babilonia, yang tinggal di Mesopotamia. Orang Babilonia membuat perhitungan astronomi dalam sistem seksagesimal (basis 60) yang mereka warisi dari bangsa Sumeria, yang mengembangkannya sekitar tahun 2000 SM. Meskipun tidak diketahui mengapa 60 dipilih, sangat mudah untuk mengekspresikan fraksi, karena 60 adalah angka terkecil yang dapat dibagi oleh enam angka penghitungan pertama serta 10, 12, 15, 20 dan 30.

Meskipun tidak lagi digunakan untuk perhitungan umum, sistem sexagesimal masih digunakan untuk mengukur sudut, koordinat geografis dan waktu. Bahkan, baik wajah bundar dari jam dan bola dunia berutang divisi mereka ke sistem numerik 4.000 tahun dari Babel.

Astronom Yunani Eratosthenes (yang hidup sekitar tahun 276 hingga 194 SM) menggunakan sistem seksagesimal untuk membagi lingkaran menjadi 60 bagian untuk menyusun sistem geografis awal dari garis lintang, dengan garis-garis horizontal membentang melalui tempat-tempat terkenal di bumi pada saat waktu. Seabad kemudian, Hipparchus menormalkan garis-garis lintang, membuatnya sejajar dan patuh pada geometri bumi. Dia juga merancang sistem garis bujur yang mencakup 360 derajat dan yang membentang dari utara ke selatan, dari kutub ke kutub. Dalam risalahnya Almagest (sekitar tahun 150 M), Claudius Ptolemy menjelaskan dan memperluas karya Hipparchus dengan membagi masing-masing 360 derajat garis lintang dan garis bujur menjadi segmen yang lebih kecil. Setiap derajat dibagi menjadi 60 bagian, yang masing-masing dibagi lagi menjadi 60 bagian yang lebih kecil. Divisi pertama, partes minutae primae, atau menit pertama, dikenal sebagai "menit". Segmentasi kedua, partes minutae secundae, atau "menit kedua, " dikenal sebagai yang kedua.

Menit dan detik, bagaimanapun, tidak digunakan untuk ketepatan waktu sehari-hari sampai berabad-abad setelah Almagest. Tampilan jam membagi jam menjadi dua bagian, pertiga, kuartal, dan kadang-kadang bahkan 12 bagian, tetapi tidak pernah sampai 60. Bahkan, jam itu tidak secara umum dipahami sebagai durasi 60 menit. Itu tidak praktis bagi masyarakat umum untuk mempertimbangkan menit sampai jam mekanis pertama yang ditampilkan menit muncul menjelang akhir abad ke-16. Bahkan saat ini, banyak jam dan jam tangan memiliki resolusi hanya satu menit dan tidak menampilkan detik.

Berkat peradaban kuno yang mendefinisikan dan mempertahankan pembagian waktu, masyarakat modern masih mengandung satu hari 24 jam, satu jam 60 menit dan satu menit 60 detik. Kemajuan dalam ilmu ketepatan waktu, telah mengubah cara unit-unit ini didefinisikan. Detik dulunya diturunkan dengan membagi peristiwa astronomi menjadi bagian-bagian yang lebih kecil, dengan Sistem Satuan Internasional (SI) pada satu waktu mendefinisikan yang kedua sebagai sebagian kecil dari rata-rata hari matahari dan kemudian menghubungkannya dengan tahun tropis. Ini berubah pada tahun 1967, ketika yang kedua didefinisikan ulang sebagai durasi 9.192.631.770 transisi energi dari atom cesium. Rekristalisasi ini mengantar era penentuan waktu atom dan Waktu Universal Terkoordinasi (UTC).

Menariknya, untuk menjaga waktu atom sesuai dengan waktu astronomi, detik kabisat kadang-kadang harus ditambahkan ke UTC. Dengan demikian, tidak semua menit mengandung 60 detik. Beberapa menit yang langka, terjadi pada tingkat sekitar delapan per dekade, sebenarnya mengandung 61.

Referensi

  • Pendulum Waktu. Jo Ellen Barnett. Plenum Press, 1998.
  • Sejarah Matematika. Florian Cajori. MacMillan and Co., 1894.
  • Sejarah Jam. Gerhard Dohrn-van Rossum. University of Chicago Press, 1996.

Berita Terbaru