Waktu Sejagat

Sebelum diperkenalkannya waktu piawai, setiap bandar di seluruh dunia bertamadun yang berwaktu rasmi menetapkan waktunya mengikut kedudukan Matahari setempat (rujuk waktu suria). Amalan ini memadai hinggalah terciptanya enjin wap, telegraf, dan pengangkutan keretapi yang membolehkan perjalanan jarak jauh yang cukup laju untuk memerlukan jam dilaraskan semula acap kali apabila keretapi merentasi berbilang bandar dalam satu hari. Maka terciptanya waktu piawai untuk menyelesaikan masalah ini, yang mana semua jam di sebuah kawasan besar dilaraskan kepada waktu yang sama. Kronometer atau telegrafi digunakan untuk menyelaraskan jam-jam ini.^[1]

Waktu piawai yang mula-mula diusulkan oleh Sir Sandford Fleming dari Scotland pada tahun 1879, membahagikan dunia kepada 24 zon waktu, setiap satunya meliputi kira-kira 15 darjah longitud. Kesemua jam di dalam setiap zon mestilah dilaraskan pada waktu yang sama dengan satgu sama lain, tetapi berbeza satu jam dari zon-zon bersebelahan. Waktu tempatan di Balai Cerap Diraja di Greenwich, England dipilih sebagai piawaian pada Persidangan Meridian Antarabangsa 1884, maka meluasnya penggunaan Waktu Min Greenwich untuk melaraskan waktu-waktu tempatan. Lokasi ini terpilih kerana pada tahun 1884, dua pertiga semua carta nautika dan peta sudah menjadikan Greenwich sebagai meridian utama.^[2] Persidangan itu tidak menerima guna zon-zon waktu tetapan Fleming kerana ia berada di luar tujuan ia diusulkan, iaitu memilih asas untuk waktu sejagat (di samping meridian utama).

Pada tahun 1884 hingga 1972, kesemua negara utama menerima guna zon waktu berasaskan meridian Greenwich.^[3]

Pada tahun 1935, istilah Universal Time disyorkan oleh Kesatuan Astronomi Antarabangsa sebagai istilah yang lebih jitu daripada GMT kerana GMT boleh memaksudkan sama ada hari astronomi yang bermula pada tengah hari, atau hari awam yang bermula pada tengah malam.^[4] Namun begitu, istilah Greenwich Mean Time masih dikekalkan berkenaan dengan penjagaan waktu awam hingga kini.

Berasaskan putaran Bumi, waktu boleh diukur dengan memerharikan jasad-jasad cakerawala yang merentasi garis meridian setiap hari. Para ahli falak mendapati kaedah itu lebih jitu untuk menentukan waktu dengan memerhatikan bintang-bintang yang melintasi meridian daripada memerhatikan kedudukan Matahari di angkasa. Dewasa ini, UT yang berhubung dengan Waktu Atom Antarabangsa (TAI) ditentukan oleh pemerhatian Interferometri Asas Sangat Panjang (VLBI) pada kuasar yang jauh, iaitu kaedah yang boleh menentukan UT1 sejitu dalam 4 milisaat.^[5][6]

Putaran Bumi dan UT diperhatikan oleh Perkhidmatan Sistem Putaran dan Rujukan Bumi Antarabangsa (IERS). Kesatuan Astronomi Antarabangsa turut terlibat dalam menetapkan piawaian, tetapi pemutus terakhir piawaian penyiaran ialah Kesatuan Telekomunikasi Antarabangsa (ITU).^[7]

Pusingan Bumi agak tidak sekata dan beransur-ansur perlahan disebabkan oleh pecutan pasang surut. Lebih-lebih lagi, tempoh sesaat ditentukan daripada pemerhatian terhadap Bulan dari tahun 1750 hingga 1890. Kesemua faktor ini melahirkan hari suria min pada puratanya lebih lama sedikit daripada 86,400 saat SI, iaitu jumlah saat sehari yang dibiasakan. Oleh sebab UT sedikit tidak sekata kadarnya, para ahli falak memperkenalkan Waktu Efemeris yang kini digantikan oleh Waktu Bumi (TT). Namun begitu, oleh sebab Waktu Sejagat segerak dengan malam dan siang, apatah lagi piawaian kekerapan atom yang lebih jitu menyimpang dari ini, UT masih digunakan untuk menghasilkan pembetulan (iaitu saat lompat) kepada waktu atom untuk mendapat bentuk waktu awam tersiar yang mencerminkan kekerapan atom. Oleh itu, piawaian penyiaran awam untuk waktu dan frekuensi biasanya rapat mengikuti TAI tetapi kadang-kadang berputus sinambung (atau "melompat") agar terelak dari terlalu jauh menyimpang dari waktu suria min.

Waktu Dinamik Baripusat (TDB), iaitu sebentuk waktu atom, kini digunakan dalam pembentukan efemeris planet-planet dan jasad-jasad yang lain dalam sistem suria atas dua sebab utama.^[8] Pertama, efemeris-efemeris ini diikat pada pemerhatian optik dan radar terhadap pergerakan planet, dan skala masa TDB disesuaikan supaya hukum pergerakan Newton dengan pembetulan untuk kerelatifan am dipatuhi. Kedua, skala-skala masa yang berasaskan putaran Bumi tidak sekata, oleh itu ia tidak sesuai untuk meramal pergerakan jasad-jasad di dalam sistem suria kita.

Waktu Sejagat terdapat dalam beberapa versi:

• UT0 adalah Waktu Sejagat yang ditentukan di balai cerap dengan memerhatikan pergerakan bintang-bintang seharian atau sumber radio luar galaksi, dan juga dari pemerhatian tentu jarak terhadap Bulan dan satelit-satelit Bumi yang buatan manusia. Ia tidak dibetulkan untuk sesaran kutub geografi Bumi dari kutub putarannya. Sesaran ini, iaitu pergerakan kutub, menyebabkan kedudukan geografi sebarang tempat di Bumi berubah-ubah beberapa meter, maka lain balai cerap, lainlah nilai UT0-nya walaupun pada detik yang sama. Perbezaan antara UT0 dan UT1 adalah sekitar beberapa persepuluh milisaat. Gelaran UT0 tidak lagi dipakai umum.^[9]
• UT1adalah bentuk utama Waktu Sejagat. Biarpun secara konsep ia merupakan waktu suria min pada longitud 0°, namun adalah sukar untuk mengukur Matahari dengan jitu. Oleh itu, UT1 dikira dari pemerhatian terhadap kuasar-kuasar jauh dengan menggunakan interferometri asas panjang, tentu jarak Bulan dan satelit buatan dengan laser, dan juga penentuan orbit satelit GPS. UT1 adalah sama di seluruh Bumi serta berkadar dengan sudut putaran Bumi yang berhubung dengan kuasar jauh, terutamanya Kerangka Rujukan Samawi Antarabangsa (ICRF) dengan mengabaikan beberapa pelarasan kecil. Pemerhatian-pemerhatian ini membolehkan penentuan ukuran sudut Bumi yang berhubung dengan ICRF iaitu Sudut Putaran Bumi (Earth Rotation Angle [ERA] yang merupakan pengganti masa kini untuk Waktu Ikut Bintang Min Greenwich). UT1 dikehendaki untuk mematuhi hubungan

ERA = 2π(0.7790572732640 + 1.00273781191135448T_u) radian

yang mana T_u = (Tarikh UT1 Julian - 2451545.0)^[10]

• UT1R merupakan versi UT1 yang terasah untuk menyingkirkan variasi berkala akibat pasang surut air. Ia mencakupi 62 tempoh pengasahan, setiap satunya selama 5.6 hari hingga 18.6 tahun.^[11]
• UT2 merupakan versi UT1 yang terasah untuk menyingkirkan variasi berkala akibat peralihan musim. Ia jarang sekali digunakan masa kini dan selalunya untuk rujukan sejarah semata-mata. Ia ditakrifkan oleh

${\displaystyle UT2=UT1+0.022\cdot \sin(2\pi t)-0.012\cdot \cos(2\pi t)-0.006\cdot \sin(4\pi t)+0.007\cdot \cos(4\pi t)\;{\mbox{seconds}}}$ 

yang mana t bersamaan dengan masa sebagai sepecahan tahun Bessel.^[12]

• UT2R merupakan versi UT1 yang terasah yang menerapkan kedua-dua pembetulan musim UT2 serta pembetulan pasang surut UT1R. Ia merupakan bentuk Waktu Sejagat yang paling terasah. Ketidaksekataannya menunjukkan ciri-ciri putaran bumi yang sukar diramal disebabkan cuaca atmosgera, tektonik plat, dan arus-arus di pedalaman Bumi.^{[perlu rujukan]}
• UTC (Waktu Semesta Berkoordinat) merupakan skala masa atom yang menghampiri UT1. Inilah piawaian antarabangsa yang menjadi asas kepada waktu awam. Ia berdetikd dalam saat SI, sejajar dengan TAI. Biasanya, UTC ada 86,400 saat SI sehari, tetapi dihadkan dalam 0.9 saat dari UT1 oleh pengenalan saat lompat sekali-sekala. Setakat 2012^{[kemas kini]}, saat-saat lompat ini sentiasa positif hasilnya dengan satu hari 86401. Apabila kejituan yang lebih baik dari satu saat tidak diperlukan, UTC boleh digunakan sebagai pembundaran UT1. Beza antara UT1 dan UTC dipanggil DUT1.^[13]

Jadual yang berikut memaparkan tarikh-tarikh penerimaan zon waktu berasaskan meridian Greenwich, termasuk zon separuh jam.

Selain Guyana (+3h 45m) dan Pulau Chatham (-12h 45m), semua negara menjaga masa dalam hitungan jam genap atau separuh jam dari Greenwich.

• Waktu Unix

• "Date and Time Definitions". United States Naval Observatory. Dicapai pada 3 March 2013.CS1 maint: ref=harv (link)
• "Earth Rotation Variations Due to Zonal Tides". Paris: Earth Orientation Center. Dicapai pada 2 October 2011.CS1 maint: ref=harv (link)
• Galison, Peter (2003). Einstein's clocks, Poincaré's maps: Empires of time. New York: W.W. Norton & Co. ISBN 0-393-02001-0.CS1 maint: ref=harv (link) Discusses the history of time standardization.
• Howse, Derek (1980). Greenwich Time and the discovery of the longitude. Oxford Univ Press. m/s. 154–5.CS1 maint: ref=harv (link). Names have not been updated.
• Howse, Derek (1997). Greenwich Time and the Longitude. Phillip Wilson. ISBN 0-85667-468-0.CS1 maint: ref=harv (link)
• McCarthy, Dennis D. (1991). "Astronomical Time" (PDF). Proceedings of the IEEE. 79 (7): 915–920. doi:10.1109/5.84967. Unknown parameter |month= ignored (bantuan)CS1 maint: ref=harv (link)
• McCarthy, Dennis; Seidelmann, P. Kenneth (2009). TIME—From Earth Rotation to Atomic Physics. Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. isbn=978-3-527-40780-4. Missing pipe in: |publisher= (bantuan)CS1 maint: ref=harv (link)
• O'Malley, Michael (1996). Keeping watch: A history of American time. Washington DC: Smithsonian. ISBN 1-56098-672-7.CS1 maint: ref=harv (link)
• Seidelmann, P. Kenneth (1992). Explanatory supplement to the Astronomical Almanac. Mill Valley, California: University Science Books. ISBN 0-935702-68-7.CS1 maint: ref=harv (link)
• Urban, Sean; Seidelmann, P. Kenneth, penyunting (2013). Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac (ed. 3rd). Mill Valley, California: University Science Books.CS1 maint: ref=harv (link)
• "UT1R". International Earth Rotation and Reference System Service. Dicapai pada 6 March 2013.
• "What is TT?". Naval Oceanography Portal. United States Naval Observatory. Dicapai pada 3 March 2013.

Templat:FS1037C

• (Inggeris) Time Lord Diarkibkan 2012-02-22 di Wayback Machine oleh Clark Blaise: biografi tentang Stanford Fleming dan gagasan waktu piawai