Jakarta, CNN Indonesia —
Fisikawan telah menemukan bahwa waktu di bulan lebih cepat dibandingkan di Bumi. Baca penjelasannya.
Pada bulan April 2024, Gedung Putih menantang para ilmuwan untuk mengembangkan standar waktu bulan. Tantangan ini bukan hanya tentang menanyakan “Jam berapa sekarang?” melainkan, “Seberapa cepat waktu berlalu di bulan?”
Ini merupakan pertanyaan penting karena perbedaan gravitasi dan kecepatan relatif Bulan dibandingkan Bumi mempengaruhi persepsi waktu di kedua tempat.
Menurut fisikawan teoritis Bijunath Patla dari Institut Nasional Standar dan Teknologi (NIST), gravitasi Bulan yang rendah menyebabkan jam di Bulan berjalan lebih cepat dibandingkan jam di Bumi.
“Saat kita berada di bulan, jamnya berdetak berbeda [dibandingkan di Bumi],” kata Patla, dilansir Live Science, Senin (2/12).
Menurut mereka, gerak relatif Bulan terhadap Bumi juga memperlambat berjalannya Jam Bulan. Kedua efek ini saling bersaing, namun hasilnya selisih waktu sebesar 56 mikrodetik per hari atau 0,000056 detik.
“Jadi ini adalah dua efek yang saling bersaing, dan hasil akhirnya adalah pergeseran sebesar 56 mikrodetik per hari,” tulis Patla.
Patla berkolaborasi dengan rekannya di NIST, Neil Ashby, merumuskan temuan tersebut menggunakan teori relativitas umum Albert Einstein, dan temuannya dipublikasikan di Jurnal Astronomi.
Meski perbedaan 5 mikrodetik terlihat kecil, namun dampaknya sangat besar, terutama untuk misi luar angkasa yang membutuhkan ketelitian tinggi, seperti komunikasi dan navigasi antara Bumi dan Bulan.
Perbedaan waktu ini penting untuk memastikan navigasi yang aman di lingkungan bulan, terutama dengan banyaknya aktivitas yang direncanakan di masa depan.
Pengaruh perbedaan waktu
Cheryl Gramling, seorang insinyur sistem di Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA, menjelaskan bahwa navigasi modern bergantung pada sinkronisasi jam menggunakan gelombang radio.
Pada kecepatan cahaya, perbedaan 56 mikrodetik dapat mengakibatkan kesalahan navigasi hingga 17 kilometer per hari, yang sama sekali tidak dapat diterima untuk misi Artemis yang memerlukan akurasi posisi hingga 10 meter.
“Hal yang paling mendasar adalah keselamatan navigasi dalam konteks ekosistem bulan ketika aktivitas di Bulan lebih banyak dibandingkan saat ini,” kata Gramling.
Teori relativitas Einstein menyatakan bahwa waktu tidaklah sempurna. Jam di permukaan bumi berdetak lebih lambat dibandingkan di orbit karena pengaruh gravitasi. Hal ini diterapkan pada sistem navigasi GPS yang harus memperhitungkan pengaruh gravitasi agar tetap akurat.
Namun, menentukan perbedaan waktu antara Bumi dan Bulan menimbulkan kompleksitas baru. Selain berat Bulan, pengaruh gravitasi Bumi juga berperan, seiring dengan gerak rotasi setiap benda dan orbit Bulan mengelilingi Bumi.
Untuk mengatasi tantangan ini, Patla dan Ashby menggunakan kerangka acuan yang mengasumsikan bahwa sistem Bumi-Bulan bergerak di bawah pengaruh gravitasi Matahari.
Selain itu, penelitian ini juga mempertimbangkan titik Lagrange atau kestabilan posisi orbit antara Bumi dan Bulan. Dengan analisis ini, para peneliti berharap dapat mengembangkan sistem waktu standar yang akan memfasilitasi koordinasi internasional di Bulan.
Fisikawan Sergei Kopeikin dari Universitas Missouri dan astronom George Kaplan dari Observatorium Angkatan Laut AS juga membuat perhitungan independen yang mendukung perbedaan waktu sebesar 56 mikrodetik.
Mereka menemukan bahwa perbedaan kecil akibat gaya pasang surut dari Matahari dan Jupiter juga mempengaruhi waktu dalam skala nanodetik. Hal ini penting untuk mencapai akurasi navigasi hingga skala 10 meter atau lebih baik.
Meskipun populasi manusia dan robot di Bulan masih jauh dari realisasi, standar waktu bulan harus ditetapkan sejak dini. Penelitian terkini memberikan landasan penting untuk membangun konsensus internasional di antara para ahli waktu dunia.
“Komunitas relativitas telah memberikan bantuan besar kepada kami dengan menerbitkan semua karya ini,” kata Gramling. (wnu/dmi)
