ΔT

ΔT, Delta T, delta-T, deltaT, atau DT merupakan perbezaan waktu yang diperoleh dengan menolak Waktu Sejagat (UT) dari Waktu Bumi (TT): ΔT=TT−UT.

ΔT vs. waktu dari 1657 ke 1984^[1]

Waktu Sejagat merupakan skala waktu yang berasaskan putaran Bumi yang agak berubah-ubah lajunya sepanjang tempoh-tempoh tertentu (baik berhari-hari mahupun seabad), maka sebarang waktu yang berasaskannya tidak boleh lebih persis daripada 1 : 10⁸. Tetapi kesan utamanya adalah pada jangka masa lama: selama berabad-abad, geseran pasang surut melambatkan kadar putaran Bumi tanpa tersekat pada sekitar +2.3 ms/hari/abad. Bagaimanapun, juga terdapat daya-daya lain yang mengubah kadar putaran Bumi; yang paling pentingnya dipercayai merupakan kesan peleburan lembaran ais benua di penghujung zaman glasier terakhir. Dengan itu, tersingkirnya berat yang besar sekali untuk membolehkan daratan di bawah lembaran itu untuk kembali timbul di kawasan kutub yang masih berterusan dan akan berterusah hinggalah tercapainya keseimbangan isostasi. "Lantunan pascaglasier" ini merapatkan jirim dengan paksi putarn Bumi agar Bumi berputar dengan the lebih laju (hukum pemeliharaan momentum sudut): kadar yang diperoleh dari model adalah sekitar −0.6 ms/hari/abad. Maka pecutan bersih (yang sebenarnya nyahpecutan) putaran Bumi, atau perubahan dalam jangka masa hari suria min (HSM), adalah +1.7 ms/hari/abad. Sesungguhnya inilah kadar purata seperti yang diamati selama 27 abad yang lalu.^[2]

Waktu Bumi merupakan teori skala masa seragam yang ditakrifkan untuk menyediakan kesinambungan dengan Waktu Efemeris (ET) yang terdahulu. ET merupakan pembolehubah masa berdikari yang diusulkan (lalu dipersetujui penerimaannya) pada tahun-tahun 1948–52^[3] dengan tujuan untuk membentuk skala masa yang seragam dengan graviti sebaik mana yang boleh dicapai ketika itu, dan mengikut takrifkannya dalam Tables of the Sun oleh Simon Newcomb (1895), ditakrifkan dengan cara yang baru untuk menampung kemusykilan dalam pemerhatian yang tertentu.^[4] Jadual-jadual Newcomb merupakan asas kepada semua efemeris astronomi Matahari dari 1900 ke 1983: pada asalnya, ia dinyatakan (dan disuratkan) dalam Waktu Min Greenwich dan hari suria min,^[5] tetapi kemudian pada tempoh 1960–1983, ia dinyatakan dalam ET,^[6] selaras dengan usul ET yang diterima guna pada 1948–52. ET pula kini boleh dilihat (dari segi hasil masa kini)^[7] sebagai membundari waktu suria min purata antara 1750 dan 1890 (bertitikpusatkan 1820) kerana pada zaman itulah dilakukannya pencerapan yang menjadi asas kepada jadual-jadual Newcomb. Biarpun TT betul-betul seragam (iaitu berasaskan saat SI], namun setiap saat adalah bersamaan dengan setiap saat yang lain), namun secara amali, ia dizahirkan oleh Waktu Atom Antarabangsa (TAI) dengan kepersisan sekitar 1 : 10¹⁴.

Kadar putaran Bumi mesti disepadukan untuk memperoleh waktu, iaitu kedudukan sudut Bumi (terutama sekali orientasi meridian Greenwich berbanding dengan matahari min yang direka-reka). Penyepaduan +1.7 ms/hari/abad serta pemusatan hasil parabolanya pada tahun 1820 menghasilkan (pada anggaran pertama) 31×((Tahun − 1820)/100)² saat untuk ΔT. Sukatan kemas ΔT terdahulu yang menggunakan jumlah gerhana matahari adalah sekitar +16800 s pada tahun −500 (501 SM), +10600 s pada tahun 0 (1 SM), +5700 s pada tahun 500 (M), +1600 s pada tahun 1000, dan +180 s pada tahun 1500. Selepas terciptanya teleskop, sukatan dibuat dengan mencerap the invention of the telescope, measurements were made by observing penghijaban Bulan ke atas bintang-bintang yang membolehkan perolehan nilai-nilai yang lebih rapat dan lebih jitu untuk ΔT. ΔT terus merosot ia mendatar pada +11±6 s antara 1680 dan 1866.

Selama sekitar tiga dekad hingga tahun 1902, ΔT adalah negatif dan mencapai −6.64 s. Kemudian, ia meningkat ke +63.83 s pada tahun 2000. Ia akan terus meningkat pada kadar yang lebih cepat pada masa depan. Ini akan memerlukan penambahan lebih banyak saat lompat kepada UTC asalkan UTC tidak menyimpang lebih satu saat dari UT1. (Saat SI yang kini digunakan oleh UTC, sudah lebih singkat sedikit ketika diterima guna daripada nilai semasa sesaat waktu suria min.^[8])

Catatan

1. IERS Rapid Service/Prediction Center (c. 1986). Historic Delta T and LOD Diarkibkan 2017-06-23 di Wayback Machine. Source attributed data to McCarthy and Babcock (1986). Retrieved December 2009.
2. McCarthy & Seidelmann 2009, 88–89
3. Explanatory Supplement to the Astronomical Ephemeris and the American Ephemeris and Nautical Almanac, Nautical Almanac Offices of UK and US (1961), at pp. 9 and 71.
4. See G M Clemence's proposal of 1948, contained in his paper: "On the System of Astronomical Constants", Astronomical Journal (1948) vol.53 (6), issue #1170, pp 169–179; also G M Clemence (1971), "The Concept of Ephemeris Time", in Journal for the History of Astronomy v2 (1971), pp. 73–79 (giving details of the genesis and adoption of the ephemeris time proposal); also article Ephemeris time and references therein.
5. See Newcomb's Tables of the Sun (Washington, 1895), Introduction, I. Basis of the Tables, pp. 9 and 20, citing time units of Greenwich Mean Noon, Greenwich Mean Time, and mean solar day: and W de Sitter, on p. 38 of Bulletin of the Astronomical Institutes of the Netherlands, v4 (1927), pp.21–38, "On the secular accelerations and the fluctuations of the moon, the sun, Mercury and Venus", which refers to "the 'astronomical time', given by the earth's rotation, and used in all practical astronomical computations", and states that it "differs from the 'uniform' or 'Newtonian' time".
6. See p.612 in Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac, ed. P K Seidelmann, 1992, confirming introduction of ET in the 1960 edition of the ephemerides.
7. Rujuk khususnya F R Stephenson (1997), and Stephenson & Morrison (1995), buku dan kertas-kertas yang dipetik di bawah.

8. (1) Dalam "The Physical Basis of the Leap Second", oleh D D McCarthy, C Hackman dan R A Nelson, dalam Astronomical Journal, jld. 136 (2008), ms. 1906–1908, adalah dinyatakan (ms 1908), bahawa "the SI second is equivalent to an older measure of the second of UT1, which was too small to start with and further, as the duration of the UT1 second increases, the discrepancy widens." :(2) Pada akhir 1950-an, piawaian sesium digunakan untuk menyukat jangka masa min semasa sesaat waktu suria min (UT2) (hasil: 9192631830 kitaran) dan juga sesaat waktu efemeris (ET) (hasil: 9192631770 +/-20 kitaran), rujuk "Time Scales", oleh L. Essen, dalam Metrologia, jld. 4 (1968), ms.161–165, di ms.162. Seperti yang sedia diketahui, angka 9192631770 terpilih untuk saat SI. L Essen dalam artikel 1968 yang sama (ms.162) menyatakan bahawa ini "seemed reasonable in view of the variations in UT2" (nampaknya munasabah memandangkan variasi dalam UT2).

Rujukan

• McCarthy, D.D. & Seidelmann, P.K. TIME: From Earth Rotation to Atomic Physics. Weinheim: Wiley-VCH. (2009). ISBN 978-3-527-40780-4
• Morrison, L.V. & Stephenson, F. R. "Historical values of the Earth's clock error ΔT and the calculation of eclipses" (pdf, 862 KB), Journal for the History of Astronomy 35 (2004) 327–336.
• Stephenson, F.R. Historical Eclipses and Earth's Rotation. Cambridge University Press, 1997. ISBN 0-521-46194-4
• Stephenson, F. R. & Morrison, L.V. "Long-term fluctuations in the Earth's rotation: 700 BC to AD 1990". Philosophical Transactions of the Royal Society of London, Series A 351 (1995) 165-202. JSTOR link. Includes evidence that the 'growth' in Delta-T is being modified by an oscillation with a wavelength around 1500 years; if that is true, then during the next few centuries Delta-T values will increase more slowly than is envisaged.

External links

• (Inggeris) Delta T webpage by Robert van Gent
• (Inggeris) Delta T webpage by Felix Verbelen Diarkibkan 2015-02-26 di Wayback Machine
• (Inggeris) Eclipse Predictions and Earth's Rotation by Fred Espenak
• (Inggeris) Polynomial expressions for Delta T (ΔT)
• (Inggeris) IERS Rapid Service-Prediction Center Values for Delta T.