Selamat Berkunjung

Selamat Berkunjung !
Diharap komentarnya agar lebih bermanfaat, menambah wawasan dan hikmah

Kamis, 22 Maret 2012

Peredaran Bumi dan Bulan

Pengaruh Rotasi Bumi
Dalam peredaranya mengelilingi matahari, bumi pun berputar pada porosnya atau sumbunya. Perputaran bumi pada sumbunya disebut rotasi bumi. Bumi berotasi pada porosnya dari arah barat ke timur. Arahnya persis sama dengan arah revolusi bumi mengelilingi matahari .
Kala rotasi bumi adalah 23 jam 56 menit 4 detik ,selang waktu ini disebut satu hari. Sekali berotasi, bumi menempuh 3600 bujur selama 24 jam. Artinya 10 bujur menempuh 4 menit. Dengan demikian, tempat-tempat yang berbeda 10 bujur akan berbeda waktu 4 menit. Rotasi bumi menimbulkan beberapa peristiwa yaitu :
  1. Pergantian siang dan malam




    Permukaan bumi yang sedang menghadap matahari mengalami siang. Sebaliknya permukaan bumi yang membelakangi matahari mengalami malam. Akibat rotasi bumi, permukaan bumi yang menghadap dan membelakangi matahari berganti secara bergantian. Ini adalah peristiwa siang dan malam. Karena periode peredaran semu harian matahari 24 jam, maka panjang siang atau malam rata-rata 12 jam. Panjang periode siang atau malam hari di khatulistiwa hampir sama sepanjang tahun, yaitu berlangsung selama 12 jam. Kadang-kadang ada perbedaan sedikit yaitu panjang siang tidak sama dengan panjang malam. Suatu waktu panjang siang lebih besar dari 12 jam, dan ini berarti panjang malam hari kurang dari 12 jam. Perbadaan ini menjadi lebih besar untuk tempat-tempat yang jauh dari khatulistiwa (misalnya di daerah lintang dan kutub).

  2. Perbedaan waktu berbagai tempat dimuka bumi

    Seluruh permukaan bumi dibagi-bagi menurut jaring-jaring derajat. Jaring-jaring derajat itu dinamakan garis lintang dan garis bujur. Garis lintang adalah garis yang sejajar dengan garis tengah khatulistiwa,sedang garis bujur adalah garis yang sejajar dengan garis tengah kutub. Arah rotasi bumi sama dengan arah revolusinya, yakni dari barat ke timur. Itulah sebabnya matahari selalu terbit di timur terbenam di barat. Orang-orang yang berada di daerah timur akan mengamati matahari terbit dan matahari terbenam lebih cepat dari pada daerah yang berada di sebelah barat. Wilayah yang berada pada sudut 15 0 lebih ke timur akan mengamati matahari terbit lebih cepat satu jam.

    Namun, ada waktu yang berlaku secara international yang disebut waktu GMT (Greenwich Mean Time ) sebagai waktu pangkal yang berada pada garis bujur nol derajat yang melalui kota Greenwich di London. Sebagai contoh Indonesia memiliki tiga bujur standar yaitu 1050, 1200, 1350 Bujur Timur, dengan demikian waktu lokalnya berturut-turut adalah waktu Greenwich ditambah 7 jam, 8 jam, dan 9 jam. Jika letak bujur standar itu disebelah barat bujur nol, maka waktunya dikurangi, dan jika letak bujur standar itu di sebelah timur bujur nol, maka waktunya bertambah.

  3. Gerak semu harian bintang

    Bintang-bintang (termasuk matahari) yang tampak bergerak sebenarnya tidak bergerak. Akibat rotasi bumi dari arah barat ke timur, bintang-bintang tersebut tampak bergerak dari timur ke barat. Rotasi bumi tidak dapat kita saksikan, yang dapat kita saksikan adalah peredaran matahari dan benda-benda langit melintas dari timur ke barat. Oleh karena itu kita selalu menyaksikan matahari terbit disebelah timur dan terbenam di sebelah barat. Pergerakan dari timur ke barat yang tampak pada matahari dan benda-benda langit ini dinamakan gerak semu harian bintang. Karena gerak semu ini dapat di amati setiap hari, maka disebut gerak semu harian.

    Waktu yang diperlukan bintang untuk menempuh lintasan peredaran semunya adalah 23 jam 56 menit atau satu hari bintang. Periode peredaran semu harian matahati dan bulan tidak 23 jam 56 menit. Satu hari matahari tepat 24 jam sedang satu hari bulan lebih lambat lagi yaitu 24 jam 50 menit, hal ini disebabkan karena kedudukan bintang sejati di langit selalu tetap. Matahari memiliki periode semu harian yang berbeda akibat revolusi, sedangkan bulan sebagai satelit bumi memiliki peredaran bulanan mengitari bumi.

  4. Perbedaan percepatan gravitasi di permukaan bumi

    Rotasi bumi juga menyebabkan penggembungan di khatulistiwa dan pemapatan di kedua kutub bumi. Selama bumi mengalami pembekuan dari gas menjadi cair kemudian menjadi padat, Bumi berotasi terus pada porosnya. Ini menyebabkan menggebungan di khatulistiwa dan pemepatan di kedua kutub bumi sehingga seperti keadaannya sekarang. Karena percepatan gravitasi benbanding terbalik dengan kuadrat jari-jari, maka percepatan gravitasi tempat-tempat di kutub lebih besar daripada disekitar khatulistiwa.

Selasa, 20 Maret 2012

Perhitungan Posisi Matahari dan Bulan




Matahari dan Bulan merupakan obyek langit yang dipergunakan sebagai acuan perhitungan penanggalan. Secara fisis keduanya mempunyai karakteristik yang jauh berbeda, yaitu massa, ukuran, komposisi kimia, temperatur, kecerlangan dan jaraknya terhadap bumi. Perbedaan massa dan jarak yang sangat besar akan berpengaruh terhadap gaya gravitasi yang ditimbulkannya. Akibat interaksi gravitasi inilah akan mengakibatkan kompleksitas lintasan atau orbit yang sudah dipelajari dan diamati selama berabad-abad oleh para ahli astronomi di seluruh dunia.

Kompleksitas muncul oleh karena semua planet saling memberikan kontribusi, berupa gangguan atau perturbasi terhadap bentuk orbit yang tidak seragam. Seiring dengan itu perkembangan teknologi observasi dan metoda numerik berjalan cepat untuk saling melengkapi dalam menyingkap tabir kompleksitas lintasan planet. Faktor-faktor gangguan akan menyebabkan posisi relatif semua planet berubah secara dinamis.

Matahari sebagai obyek langit terbesar dalam sistem tata surya, mempunyai pengaruh gravitasi paling dominan terhadap seluruh obyek langit dalam tata surya. Oleh karena itu semua planet mempunyai orbit mengelilingi matahari (heliosentris). Secara umum dalam perhitungan astronomi, posisi Matahari dapat ditentukan dengan akurasi tinggi, yaitu ± 0.01º saat matahari berada di titik zenith. Walaupun demikian tingkat akurasi tersebut hanya berlaku untuk periode tertentu, yaitu tahun 1950-2050 (Michalsky, 1988).

Semakin tinggi tingkat akurasinya, semakin pendek masa keberlakuannya. Kebutuhan tingkat presisi yang sangat tinggi diperlukan untuk perhitungan lintasan satelit, kalibrasi peralatan atau kebutuhan aplikasi khusus lainnya. Secara keperluan praktis dan keseharian, presisi sangat tinggi tidak diperlukan. Akan tetapi pengetahuan algoritma dasar perhitungan tersebut masih tetap diperlukan. Bretagnon (1982) telah menyusun Variations Seculaires des Orbites Planetaires Theory (VSOP) dan disempurnakan oleh Bretagnon dan Francou tahun 1987 atau sering disebut VSOP87. Meeus (1998), berdasarkan algoritma VSOP87 telah menyusun algoritma dalam perhitungan astronomi dengan tingkat akurasi sangat tinggi (< ± 0.001º) dengan periode lebih panjang. Tabel-tabel data yang diperlukan tidaklah ditampilkan sepenuhnya dalam makalah ini, tapi dapat merujuk Meeus (1998).

Selain data-data ephemeris obyek-obyek langit dalam VSOP87, terdapat banyak versi ephemeris yang dipergunakan. Secara umum badan-badan antariksa, baik Amerika Serikat ataupun Eropa dapat mengeluarkan data-data tersebut. Perolehan data-data ephemeris adalah melalui observasi, baik dengan satelit di luar angkasa, peluncuran roket ataupun pengamatan dari teleskop di bumi. Semakin banyak aktivitas rutin observasi benda langit atau semakin sering satelit diluncurkan, semakin baik (banyak) data yang diperoleh dan semakin akurat hasil perhitungan. Sehingga dalam melakukan perhitungan komputasi perlu disebutkan ephemeris yang dipergunakan.

Matahari dan Bulan Saat Terbit

Posisi Matahari dan Bulan saat terbit dan tenggelam mempunyai ketinggian yang rendah terhadap medan pandang sepanjang horizon. Pengaruh atmosfer dan kondisi lokal mengurangi tingkat akurasi, seperti dibahas dalam bab sebelumnya. Efek refraksi, gradien kerapatan atmosfer dan temperatur menyebabkan perbedaan indeks bias setiap lapisan atmosfer. Sehingga posisi Matahari dan Bulan merupakan posisi semu. Pengetahuan lengkap tentang hal ini sangatlah sulit dalam hal akurasi tekanan, temperatur dan kerapatan atmosfer, sehingga banyak dilakukan pendekatan ataupun memberi nilai rata-rata tertentu yang berlaku di semua tempat.
Walaupun demikian, secara umum ketelitian dapat mencapai kurang dari 2 menit waktu dengan penggunaan data ephemeris yang sesuai melalui prosedur. Untuk lebih memperoleh data akurat tekanan dan temperatur di satu tempat yang sudah dipilih adalah dengan meletakkan instrumentasi meteorologi dan pengamatan obyek langit (bintang) ketinggian rendah secara teratur. Dalam hal ini akan diperoleh pola-pola bulanan dan tahunan kondisi lokal.

Tingkat akurasi bergantung terhadap pengetahuan lengkap fisis fungsi gangguan semua obyek langit, khususnya planet bermassa besar terhadap elemen orbit (dalam hal ini Bulan) dan kondisi lokal atmosfer. Faktor lain adalah pendekatan terhadap fungsi matematis atau seberapa banyak suku-suku dalam polinomial yang dipergunakan. Kemudian tujuan melakukan perhitungan akan menentukan tingkat akurasi yang diinginkan.

Misalkan momen gerhana matahari total, saat kita hanya ingin tahu daerah mana yang terlewati bayangan bulan, maka ketelitian 100 km masih memadai. Lain halnya jika seseorang memimpin dan mengorganisasi ekspedisi gerhana matahari total, maka akurasi 1 km di daerah tertentu harus dapat ditentukan. Demikian pula jika hanya ngin diketahui waktu terbit dan tenggelam planet, maka ketelitian ± 0.01º sudah memadai. Akan tetapi jika ingin merencanakan penerbangan ke Bulan, maka ketelitian 1 detik busur harus dicapai dengan waktu komputasi jauh lebih banyak.

by Dhani Herdiwijaya : Solar-Terrestrial Physics Research Group, Astronomy Division, faculty Mathematics and Natural Sciences, Institut Teknologi Bandung. Makalah disampaikan pada acara Diklat Nasional Pelaksana Rukyat Nahdatul Ulama, oleh Lajnah falakiyah NU di Masjid Agung Jawa Tengah, 19 Desember

Mengenal gerhana Bulan dan Matahari


Gerhana Matahari

Bumi beredar mengelilingi Matahari sedang Bulan beredar mengelilingi Bumi. Dalam peredarannya mengelilingi Bumi, suatu saat Bulan akan berada di antara Bumi dan Matahari (istilahnya bulan baru). Matahari-Bulan-Bumi tampak segaris seperti pada gambar berikut. Nah, jika saat itu manusia di Bumi melihat ada bagian Matahari yang tertutup oleh Bulan maka saat itu terjadi gerhana Matahari (baca terus tulisan ini untuk mengetahui kenapa kejadian ini tidak terjadi setiap bulan baru). Bagian Matahari yang tertutup oleh Bulan bisa seluruhnya atau sebagian saja.

Geometri yang memungkinkan terjadinya gerhana Matahari.
Peringatan: tidak setiap bulan terjadi.
A. Jenis gerhana Matahari

  1. Jika matahari tertutup seluruhnya oleh Bulan berarti yang kita saksikan adalah Gerhana Matahari Total (GMT). Pada GMT piringan Matahari sama sekali tidak terlihat. Yang terlihat hanyalah bagian Matahari yang disebut korona.
  2. Jika Matahari tertutup sebagian saja namun seluruh Bulan ada di depan Matahari maka Matahari akan tampak seperti cincin. Karena tampak seperti cincin maka gerhana jenis ini dinamakan Gerhana Matahari Cincin (GMC).
  3. Apabila Matahari tertutup sebagian saja dan tidak seluruh Bulan berada di depan Matahari berarti yang kita saksikan adalah Gerhana Matahari Sebagian (GMS). Gerhana Matahari sebagian biasa juga disebut Gerhana Matahari Penumbra.
B. Penyebab terjadinya gerhana Matahari
Matahari laksana bola api raksasa yang memancarkan sinar sangat tajam. Karena Bulan disinari oleh Matahari maka akan terbentuk bayangan utama bulan yang berbentuk kerucut. Bayangan utama ini dinamakan umbra.  Di samping umbra terbentuk juga bayangan tambahan yang dinamakan penumbra. Apabila umbra atau penumbra tersebut mengenai Bumi maka terjadilah gerhana Matahari.

Bayangan benda langit akibat cahaya Matahari ada dua jenis: umbra (bayangan utama) dan penumbra (bayangan tambahan)
Sekarang mari kita ikuti perjalanan Bulan mengitari Bumi. Perhatikan gambar berikut.

Geometri gerhana Matahari total (dilihat dari atas bidang Bumi mengelilingi Matahari yakni bidang ekliptika).
Pada gambar tersebut, Bulan melintas tepat di antara Bumi dan Matahari. Nah, apabila kita berada di daerah pertemuan umbra dengan permukaan bumi (yakni daerah yang ditunjuk oleh panah U pada gambar) maka kita akan melihat GMT. GMT biasanya dapat disaksikan selama kurang lebih 3 menit. Paling lama sekitar 7 setengah menit. Apabila kita berada di daerah pertemuan penumbra dengan permukaan Bumi (yakni daerah yang ditunjuk oleh panah P) maka yang kita lihat adalah GMS.
Gambar berikut ini barangkali bisa memberikan ilustrasi yang lebih baik.
Geometri gerhana Matahari total.
Sumber: http://images.yourdictionary.com
Sekarang perhatikan gambar berikut.

Geometri gerhana Matahari cincin (dilihat dari atas bidang ekliptika).
Pada gambar tersebut ada daerah yang disebut antumbra (yakni daerah yang ditunjuk oleh panah A). Daerah ini merupakan perpanjangan umbra. Apabila kita berada di daerah pertemuan antumbra tadi dengan permukaan Bumi maka yang kita lihat adalah GMC. Kalau GMT paling lama dapat disaksikan tidak lebih dari 8 menit maka GMC dapat disaksikan hingga 11 menit. Perhatikan bahwa pada GMC pertemuan penumbra dengan permukaan Bumi lebih besar dibanding pada peristiwa GMT. Artinya lebih banyak daerah yang bisa menyaksikan GMS ketika terjadi GMC dibanding ketika terjadi GMT.
Terkadang Bulan melintas tidak tepat di tengah Bumi dan Matahari sehingga umbra dan antumbra Bulan tidak mengenai Bumi seperti pada gambar berikut.

Geometri gerhana Matahari sebagian (dilihat dari samping bidang ekliptika).
Pada gambar tersebut bayangan yang mengenai Bumi hanyalah penumbra. Jika begini kejadiannya maka yang terjadi di Bumi hanyalah GMS. Tidak ada GMT dan GMC.
C. Beberapa faktor yang memengaruhi gerhana Matahari
1. Pengaruh jarak
Lintasan Bumi mengelilingi Matahari tidak berbentuk lingkaran melainkan berbentuk lonjong (elips). Demikian juga lintasan Bulan dalam mengitari Bumi. Hal ini mengakibatkan jarak Bumi dengan Matahari begitu juga Bumi dengan Bulan senantiasa berubah. Akan ada jarak terdekat Bumi dengan Matahari dan jarak terjauh Bumi dengan Matahari. Akan ada juga jarak terdekat Bumi dengan Bulan dan jarak terjauh Bumi dengan Bulan. Perhatikan gambar berikut.

Bumi dan Bulan mengitari pusatnya masing-masing dalam lintasan yang berbentuk elips.
Perbandingan ukuran Bulan saat titik terdekat (perigee) dan di titik terjauh (apogee).
Sumber: www.starrynightphotos.com
Berbicara masalah jarak, ada hal menarik terkait dengan ukuran Matahari dan Bulan. Perhatikan gambar berikut.

Perbandingan ukuran Bumi dan Matahari
Diameter Matahari kira-kira 109 kali diameter Bumi. Diameter Bumi kira-kira 3.67 kali diameter Bulan.  Dengan kata lain diameter Matahari 400 kali lebih diameter Bulan. Akan tetapi jika kita melihat ke langit ternyata  keduanya terlihat hampir sama besarnya. Itu karena jarak Bumi-Matahari juga sekitar 400 kali jarak Bumi-Bulan. Inilah yang memungkinkan Bulan menutupi seluruh permukaan Matahari ketika terjadi GMT.
Perhatikan kembali gambar lintasan Bumi dan Bulan di atas. Saat Bumi berada di titik terdekatnya dari Matahari (sekitar 147 juta km) sedang Bulan berada di titik terjauhnya dari Bumi (sekitar 400 ribu km) Bulan akan terlihat lebih kecil daripada Matahari. Nah, ini memungkinkan terjadinya GMC. Sebaliknya, saat Bumi berada di titik terjauhnya dari Matahari (sekitar 152 juta km) sedang Bulan berada di titik terdekatnya dari Bumi (sekitar 357 ribu km) maka Bulan terlihat lebih besar daripada Matahari. Ini memungkinkan terjadinya GMT.
2. Pengaruh perbedaan bidang lintasan
Walaupun Bulan berada di antara Bumi dan Matahari sebulan sekali (tiap bulan baru)  namun tidak tiap bulan terjadi gerhana Matahari. Dalam setahun biasanya hanya terjadi 2 kali gerhana Matahari.  Mengapa demikian?
Bumi mengelilingi Matahari dalam sebuah bidang. Bulan pun mengelilingi Bumi dalam sebuah bidang. Ternyata bidang lintasan Bumi mengelilingi Matahari tidak berimpit dengan bidang lintasan Bulan mengelilingi Bumi tetapi berselisih sekitar 5 derajat. Apa akibatnya? Perhatikan gambar berikut.

Bidang lintasan Bulan memotong bidang lintasan Bumi (dengan selisih sebesar 5 derajat)
Gambar tersebut memperlihatkan dua kejadian bulan baru. Ketika terjadi bulan baru yang sebelah kanan, Bulan berada jauh di bawah bidang lintasan Bumi sehingga tidak ada bayangan Bulan (umbra maupun penumbra) yang mengenai Bumi. Akibatnya tidak terjadi gerhana. Sekarang bulan baru yang sebelah kiri. Ketika itu Bulan berada di bidang lintasan Bumi sehingga ada bayangan Bulan (umbra maupun penumbra) yang mengenai bumi. Akibatnya terjadi gerhana.
Titik potong Bulan dengan bindang lintasan Bumi disebut titik simpul (node). Gerhana Matahari hanya terjadi jika bulan baru terjadi di sekitar titik simpul tersebut.  Perhatikan gambar berikut.

Gerhana Matahari terjadi jika bulan baru terjadi di dekat titik simpul (node). Perhatikan selisih bidang lintasan (orbit) Bulan dan Bumi (ekliptika). Sumber: http://www.astro.virginia.edu

Gerhana Bulan

Gerhana Bulan dapat dianggap sebagai kebalikan dari gerhana Matahari. Ketika gerhana Matahari, Bumi berada dalam bayangan Bulan; ketika gerhana Bulan, Bulan berada dalam bayangan Bumi. Ketika terjadi gerhana Bulan total, Bulan yang sedang purnama secara berangsur-angsur menjadi gelap (biasanya berwarna kemerahan).
Geometri yang memungkinkan terjadinya gerhana Bulan.
Peringatan: tidak setiap bulan terjadi.
A. Jenis gerhana Bulan

  1. Apabila seluruh Bulan berada di dalam umbra maka yang kita lihat adalah Gerhana Bulan Total (GBT).
  2. Apabila sebagian Bulan berada di dalam umbra (sebagian lagi dalam penumbra) maka yang kita lihat adalah Gerhana Bulan Sebagian (GBS).
  3. Apabila seluruh Bulan berada di dalam penumbra atau sebagian saja (ada bagian Bulan yang tidak mengalami gerhana) maka yang kita lihat adalah Gerhana Bulan Penumbral (GBP).
Perhatikan bahwa GBT selalu didahului dan diikuti oleh GBS dan GBP, sedang GBS selalu didahului dan diikuti oleh GBP.
B. Penyebab terjadinya gerhana Bulan
Sama dengan yang terjadi pada peristiwa gerhana Matahari, ketika Bumi berada di hadapan Matahari terbentuk bayangan Bumi yang  terdiri dari umbra dan penumbra.

Berbeda dengan ukuran umbra Bulan pada gerhana Matahari yang amat kecil dibanding ukuran Bumi, umbra Bumi pada gerhana Bulan dapat meliputi Bulan seluruhnya. Akibatnya, apabila pada gerhana Matahari kita hanya bisa menikmati GMT tidak lebih dari 8 menit, pada GBT kita bisa menikmatinya hingga lebih dari satu jam—tergantung dari seberapa dekat Bulan dari pusat umbra.
Sekitar 35% dari semua gerhana Bulan adalah GBP yang sangat sukar diamati meskipun dengan menggunakan teropong, sekitar 30% adalah GBS yang mudah diamati dengan mata telanjang, selebihnya adalah GBT yang juga mudah terlihat dengan mata telanjang. Perhatikan bahwa berbeda dengan gerhana Matahari di mana hanya kita yang berada di jalur umbra yang bisa menyaksikan GMT, pada gerhana Bulan kita semua yang mengalami malam hari saat terjadinya gerhana dapat menyaksikan GBT.
C. Beberapa faktor yang memengaruhi gerhana Bulan
1. Pengaruh jarak
Lain halnya dengan gerhana Matahari di mana variasi jarak Bumi-Matahari dan Bumi-Bulan berpengaruh pada jenis gerhana, pada gerhana Bulan variasi tadi hanya memengaruhi ukuran umbra maupun penumbra Bumi yang dilintasi Bulan. Hal ini berpengaruh pada durasi (lama) gerhana. Jika Bumi berada di jarak terdekatnya dengan Matahari sedang Bulan berada di jarak terjauhnya dari Bumi dan Bulan melintas tepat di tengah-tengah umbra maka gerhana Bulan yang terjadi dipastikan lebih lama daripada gerhana-gerhana pada kondisi jarak yang lain.
2. Pengaruh perbedaan bidang lintasan
Sama halnya dengan gerhana Matahari, perbedaan bidang lintasan mengakibatkan gerhana Bulan tidak terjadi di tiap purnama. Faktanya gerhana Bulan biasanya hanya terjadi 2 kali dalam setahun.
Tautan:
Sumber informasi gerhana di website NASA

Minggu, 18 Maret 2012

Konsep Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir

Satu joule energi

Sebagai gambaran seberapa besar energi satu joule itu, berikut ilustrasi bahwa satu joule kira-kira setara dengan:
  • energi yang dibutuhkan untuk mengangkat satu buah apel setinggi 1 meter;
  • energi yang dilepas sebagai panas oleh orang yang sedang diam setiap 1/100 detik;
  • energi yang dibutuhkan untuk memanaskan 0,24 gram air sebesar 1 derajat celcius (0,24 gram air kira-kira setara dengan 0,003 liter);
  • energi yang dibutuhkan orang dewasa untuk bergerak setiap langkah setiap satu detik.

Inti atom

Ilustrasi atom Helium. Inti atom berwarna pink (ukuran 1 fm = 10sup-15/sup m) yang terdiri dari dua proton (merah) dan dua neutron (biru). Dua buah elektron tersebar dengan distribusi tertentu dalam daerah abu-abu.
Ilustrasi atom Helium. Inti atom berwarna pink (ukuran 1 fm = 10^{-15} m) yang terdiri dari dua proton (merah) dan dua neutron (biru). Dua buah elektron tersebar dengan distribusi tertentu dalam daerah abu-abu. Ukuran radius atom adalah 1 Angstrom (10^{-10} m).
Menurut model atom modern, sebuah atom terdiri dari elektron yang bermuatan listrik negatif dan inti atom. Jangan bayangkan bahwa elektron bergerak mengelilingi inti atom seperti planet-planet mengorbit pada Matahari. Pergerakan elektron pada inti atom tidak dapat kita pahami secara kausal, tapi harus dipahami secara kuantum.
Inti atom terdiri dari proton yang bermuatan listrik positif dan neutron yang bermuatan listrik netral. Jumlah proton dan elektron harus sama dalam sebuah atom netral, sehingga muatan listrik total adalah nol (netral). Jika jumlah proton lebih banyak daripada elektron, maka atom itu disebut ion positif, dan begitu juga sebaliknya. Atom Hidrogen, misalnya, adalah atom paling sederhana, memiliki satu proton dan satu elektron. Proton dan neutron disebut juga nukleon (partikel inti atom).
Nukleon terikat di dalam inti atom oleh sebuah gaya yang sungguh luar biasa besarnya yang disebut gaya ikat. Sejumlah energi dapat dilepas jika nukleon-nukleon tersebut lepas dari inti atom.

Isotop

Isotop adalah jenis inti atom yang berbeda dari atom yang sama. Misalnya inti atom Uranium memiliki isotop U-235 dan U-238, seperti juga inti atom Carbon memiliki isotop Carbon-12 dan Carbon-13.
Apa yang membedakannya secara prinsip? Yaitu jumlah neutron dalam intinya. Misalnya, U-238 memiliki 146 neutron dan 92 proton; sedangkan U-235 memiliki 143 neutron dan 92 proton. Jadi, isotop memiliki jumlah proton yang sama tapi beda jumlah neutron.
Perbedaan jumlah ini memberikan perbedaan sifat pada isotop: ada isotop yang stabil, ada yang tidak stabil. Isotop yang stabil cenderung memiliki jumlah proton dan neutron yang sama. Jika sebuah isotop memiliki neutron lebih banyak, maka untuk stabil dia cenderung untuk meluruhkan neutron menjadi proton dengan melepas sinar beta dan gamma. Sebaliknya, jika proton lebih banyak maka dia cenderung untuk meluruhkan proton menjadi neutron dengan melepas sinar alpha dan gamma. Sinar beta adalah elektron; sinar alpha adalah inti atom Helium (2 proton + 2 neutron); sinar gamma adalah radiasi sinar-X.

Pengayaan Uranium

Sebuah metal dengan pengayaan U-235 yang tinggi (high-enriched Uranium).
Sebuah metal dengan pengayaan U-235 yang tinggi (high-enriched Uranium).

Pernah dengar “pengayaan uranium? Apa maksudnya?
Uranium alamiah, atau Natural Uranium (NU), yaitu bongkahan Uranium yang terdapat di alam bebas terdiri dari 99,27% isotop U-238, 0,72% isotop U-235, dan sisanya yang lain-lain. Isotop U-238 termasuk isotop stabil dan bukanlah sebuah fissile yang baik karena ketika ditembakkan oleh sebuah slow neutron, U-238 menjadi U-239 (reaksi fusi, bukan fisi).
Untuk menjadi bahan bakar dalam reaktor nuklir, jumlah kadar isotop U-235 harus diperbanyak karena sejauh ini hanya U-235 yang dapat menjadi fissile yang baik. Proses peningkatan kadar isotop U-235 ini disebut pengayaan Uranium. Untuk dapat menjadi bahan bakar dalam PLTN, pengayaan dilakukan sampai 4% (low enriched Uranium). Untuk menjadi bahan bakar dalam sebuah bom, pengayaan dilakukan sampao 90% (high enriched Uranium). Itulah kenapa Amerika Serikat rada pusing pada negara-negara yang sedang mengembangkan teknologi pengayaan Uranium, karena walaupun alasannya untuk PLTN, tapi proses ini adalah langkah untuk menciptakan bom atom.

http://diary.febdian.net

Rotasi dan Revolusi Bumi

Bumi merupakan planet, secara urut planet-planet yang terdekat dari matahari adalah Mercurius, Venus, bumi Mars, Yupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus dan Pluto. Bumi beredar menurut sumbernya dengan kala rotasi 27,9 jam dan jarak bumi matahari ± 150 juta km. Gerakan rotasi bumi ini akan mempengaruhi keadaan cuaca dipermukaan bumi, misalnya terjadi siang dan malam, dengan pergantian waktu ± 12 jam, untuk daerah diantara 23,50 Lintang Utara dan Selatan, dan ± 6 bulan untuk daerah-daerah disekitar kutub Utara dan Selatan, dari tanggal 21 Maret s/d 21 September di daerah kutub Utara mengalami siang hari dan di daerah kutub Selatan mengalami malam hari, dari tanggal, 21 September s/d 21 Maret di daerah kutub Utara mengalami malam hari dan di daerah kutub Selatan mengalami siang hari. Bumi beredar mengelilingi matahari dengan kala revolusi 365,25 hari ( 1 tahun ) kearah anti clockwise (berlawanan arah jarum jam) dan dengan kecepatan edar rata-rata 18,5 mil/detik. Oleh karena ekliptika berbentuk elips, maka matahari merupakan salah satu titik pusatnya, jadi jarak bumi matahari tidak selalu tetap melainkan berubah-ubah.

Titik Perihelium ialah dimana bumi beredar terdekat dengan matahari, terjadi pada tanggal 21 Desember. Titik Aphelium ialah titik dimana bumi berada terjauh dengan matahari, terjadi pada tanggal 21 juni. Karena revolusi bumi dan miringnya sumbu bumi terhadap ekliptika sebesar 66,50 mengakibatkan terjadinya perubahan musim didaerah yang terletak antara 23,50 Utara s/d Kutub Utara dan 23,50 Selatan s/d daerah Kutub Selatan

Musim
Tanggal/Bulan mulai Tanggal/Bulan mulai
Belahan Bumi Utara
Belahan Bumi Selatan
Musim Bunga ( Spring )  Musim Panas ( Summer )
Musim Gugur/Rontok
( Autumn )
Musim Dingin
21 Maret  21 Juni
21 Serptember
21 Desember
21 September  21 Desember
21 Maret
21 Juni

Lingkaran Tropik dan Kutub

Tropic of Cancer adalah lingkaran lintang 23,50 Utara atau jajar yang melalui lintang 23,50 Utara , dan Tropic of Capricorn adalah lingkaran lintang 23,50 Selatan atau jajar yang melalui lintang 23,50 Selatan. Jika matahari bersinar berada tepat di lintang 23,50 Utara maka bagian belahan bumi yang lain dari lintang 900 – 23,50 = 66.50 ke kutub tidak mendapatkan sinar matahari. Jajar yang melalui lintang 66.50 Utara disebut Artic Circle dan Jajar yang melalui lintang 66.50 Selatan disebut Artartic Circle atau lingkaran kutub Utara dan kutub Selatan. Setiap titik yang terletak pada lintang 66.50 minimum mengalami gelap 1 hari dalam 1 tahun dan setiap titik di kutub mengalami gelap 6 bulan dalam 1 tahun.

Tujuh Langit dan Malaikat Penjaga

 
Allah menciptakan tujuh malaikat sebelum Dia menciptakan langit dan bumi. Di setiap langit ada satu malaikat yang menjaga pintu.
 
Dari Ibnu Mubarak dan Khalid bin Ma'dan, mereka berkata kepada Mu'adz bin Jabal, "Mohon ceritakan kepada kami sebuah hadits yang telah Rasulullah ajarkan kepadamu, yang telah dihafal olehmu dan selalu diingat-ingatnya karena sangat kerasnya hadits tersebut dan sangat halus serta dalamnya makna ungkapannya. Hadits manakah yang engkau anggap sebagai hadits terpenting?"
 
Mu'adz menjawab, "Baiklah, akan aku ceritakan..." Tiba-tiba Mu'adz menangis tersedu-sedu. Lama sekali tangisannya itu, hingga beberapa saat kemudian baru terdiam. Beliau kemudian berkata, "Emh, sungguh aku rindu sekali kepada Rasulullah. Ingin sekali aku bersua kembali dengan beliau...". Kemudian Mu'adz melanjutkan:
 
Suatu hari ketika aku menghadap Rasulullah Saw. yang suci, saat itu beliau tengah menunggangi untanya. Nabi kemudian menyuruhku untuk turut naik bersama beliau di belakangnya. Aku pun menaiki unta tersebut di belakang beliau. Kemudian aku melihat Rasulullah menengadah ke langit dan bersabda, "Segala kesyukuran hanyalah diperuntukkan bagi Allah yang telah menetapkan kepada setiap ciptaan-Nya apa-apa yang Dia kehendaki. Wahai Mu'adz....!
 
Labbaik, wahai penghulu para rasul....!
 
Akan aku ceritakan kepadamu sebuah kisah, yang apabila engkau menjaganya baik-baik, maka hal itu akan memberikan manfaat bagimu. Namun sebaliknya, apabila engkau mengabaikannya, maka terputuslah hujjahmu di sisi Allah Azza wa Jalla....!
 
Wahai Mu'adz...
Sesungguhnya Allah Yang Maha Memberkati dan Mahatinggi telah menciptakan tujuh malaikat sebelum Dia menciptakan petala langit dan bumi. Pada setiap langit terdapat satu malaikat penjaga pintunya, dan menjadikan penjaga dari tiap pintu tersebut satu malaikat yang kadarnya disesuaikan dengan keagungan dari tiap tingkatan langitnya.
 
Suatu hari naiklah malaikat Hafadzah dengan amalan seorang hamba yang amalan tersebut memancarkan cahaya dan bersinar bagaikan matahari. Hingga sampailah amalan tersebut ke langit dunia (as-samaa'I d-dunya) yaitu sampai ke dalam jiwanya. Malaikat Hafadzah kemudian memperbanyak amal tersebut dan
mensucikannya.
 
Namun tatkala sampai pada pintu langit pertama, tiba-tiba malaikat penjaga pintu tersebut berkata, "Tamparlah wajah pemilik amal ini dengan amalannya tersebut!! Aku adalah pemilik ghibah... Rabb Pemeliharaku memerintahkan kepadaku untuk mencegah setiap hamba yang telah berbuat ghibah di antara manusia -membicarakan hal-hal yang berkaitan dengan orang lain yang apabila orang itu mengetahuinya, dia tidak suka mendengarnya- untuk dapat melewati pintu langit pertama ini....!!"
 
Kemudian keesokan harinya malaikat Hafadzah naik ke langit beserta amal shalih seorang hamba lainnya. Amal tersebut bercahaya yang cahayanya terus diperbanyak oleh Hafadzah dan disucikannya, hingga akhirnya dapat menembus ke langit kedua. Namun malaikat penjaga pintu langit kedua tiba-tiba berkata, "Berhenti kalian...! Tamparlah wajah pemilik amal tersebut dengan amalannya itu! Sesungguhnya dia beramal namun dibalik amalannya itu dia menginginkan penampilan duniawi belaka ('aradla d-dunya).Rabb Pemeliharaku memerintahkan kepadaku untuk tidak membiarkan amalan si hamba yang berbuat itu melewati langit dua ini menuju langit berikutnya!" Mendengar itu semua, para malaikat pun melaknati si hamba tersebut hingga petang harinya.
 
Malaikat Hafadzah lainnya naik bersama amalan sang hamba yang nampak indah, yang di dalamnya terdapat shadaqah, shaum-shaumnya serta perbuatan baiknya yang melimpah. Malaikat Hafadzah pun memperbanyak amal tersebut dan mensucikannya hingga akhirnya dapat menembus langit pertama dan kedua. Namun ketika sampai di pintu langit ketiga, tiba-tiba malaikat penjaga pintu langit tersebut berkata, "Berhentilah kalian...! Tamparkanlah wajah pemilik amalan tersebut dengan amalan-amalannya itu! Aku adalah penjaga al-Kibr (sifat takabur). Rabb Pemeliharaku memerintahkan kepadaku untuk tidak membiarkan amalannya melewatiku, karena selama ini dia selalu bertakabur di hadapan manusia ketika berkumpul dalam setiap majelis pertemuan mereka...."
 
Malaikat Hafadzah lainnya naik ke langit demi langit dengan membawa amalan seorang hamba yang tampak berkilauan bagaikan kerlip bintang gemintang dan planet. Suaranya tampak bergema dan tasbihnya bergaung disebabkan oleh ibadah shaum, shalat, haji dan umrah, hingga tampak menembus tiga langit
pertama dan sampai ke pintu langit keempat. Namun malaikat penjaga pintu tersebut berkata, "Berhentilah kalian...! Dan tamparkan dengan amalan-amalan tersebut ke wajah pemiliknya..! Aku adalah malaikat penjaga sifat 'ujub (takjub akan keadaan jiwanya sendiri). Rabb Pemeliharaku memerintahkan kepadaku agar ridak membiarkan amalannya melewatiku hingga menembus langit sesudahku. Dia selalu memasukkan unsur 'ujub di dalam jiwanya ketika melakukan suatu perbuatan...!"
 
Malaikat Hafadzah lainnya naik bersama amalan seorang hamba yang diiring bagaikan iringan pengantin wanita menuju suaminya. Hingga sampailah amalan tersebut menembus langit kelima dengan amalannya yang baik berupa jihad, haji dan umrah. Amalan tersebut memiliki cahaya bagaikan sinar matahari.
Namun sesampainya di pintu langit kelima tersebut, berkatalah sang malaikat penjaga pintu, "Saya adalah pemilik sifat hasad (dengki). Dia telah berbuat dengki kepada manusia ketika mereka diberi karunia oleh Allah. Dia marah terhadap apa-apa yang telah Allah ridlai dalam ketetapan-Nya. Rabb Pemeliharaku memerintahkan aku untuk tidak membiarkan amal tersebut melewatiku menunju langit berikutnya...!"
 
Malaikat Hafadzah lainnya naik dengan amalan seorang hamba berupa wudlu yang sempurna, shalat yang banyak, shaum-shaumnya, haji dan umrah, hingga sampailah ke langit yang keenam. Namun malaikat penjaga pintu langit keenam berkata, 'Saya adalah pemilik ar-rahmat (kasih sayang). Tamparkanlah amalan
si hamba tersebut ke wajah pemilikinya. Dia tidak memilki sifat rahmaniah sama sekali di hadapan manusia. Dia malah merasa senang ketika melihat musibah menimpa hamba lainnya. Rabb Pemeliharaku memerintahkanku untuk tidak membiarkan amalannya melewatiku menuju langit berikutnya...!'
 
Naiklah malaikat Hafadzah lainnya bersama amalan seorang hamba berupa nafkah yang berlimpah, shaum, shalat, jihad dan sifat wara' (berhati-hati dalam bermal). Amalan tersebut bergemuruh bagaikan guntur dan bersinar bagaikan bagaikan kilatan petir. Namun ketika sampai pada langit yang ketujuh, berhentilah amalan tersebut di hadapan malaikat penjaga pintunya. Malaikat itu berkata, 'Saya adalah pemilik sebutan (adz-dzikru) atau sum'ah (mencintai kemasyhuran) di antara manusia. Sesungguhnya pemilik amal ini
berbuat sesuatu karena menginginkan sebutan kebaikan amal perbuatannya di dalam setiap pertemuan. Ingin disanjung di antara kawan-kawannya dan mendapatkan kehormatan di antara para pembesar. Rabb Pemeliharaku memerintahkan aku untuk tidak membiarkan amalannya menembus melewati pintu langit ini menuju langit sesudahnya. Dan setiap amal yang tidak diperuntukkan bagi Allah ta'ala secara ikhlas, maka dia telah berbuat riya', dan Allah Azza wa Jalla tidak menerima amalan seseorang yang diiringi dengan riya' tersebut....!'
 
Dan malaikat Hafadzah lainnya naik beserta amalan seorang hamba berupa shalat, zakat, shaum demi shaum, haji, umrah, akhlak yang berbuahkan hasanah, berdiam diri, berdzikir kepada Allah Ta'ala, maka seluruh malaikat di tujuh langit tersebut beriringan menyertainya hingga terputuslah seluruh hijab dalam menuju Allah Subhanahu. Mereka berhenti di hadapan ar-Rabb yang Keagungan-Nya (sifat Jalal-Nya) bertajalli. Dan para malaikat tersebut menyaksikan amal sang hamba itu merupakan amal shalih yang diikhlaskannya hanya bagi Allah Ta'ala.
 
Namun tanpa disangka Allah berfirman, 'Kalian adalah malaikat Hafadzah yang menjaga amal-amal hamba-Ku, dan Aku adalah Sang Pengawas, yang memiliki kemampuan dalam mengamati apa-apa yang ada di dalam jiwanya. Sesungguhnya dengan amalannya itu, sebenarnya dia tidak menginginkan Aku. Dia menginginkan selain Aku...! Dia tidak mengikhlaskan amalannya bagi-Ku. Dan Aku Maha Mengetahui terhadap apa yang dia inginkan dari amalannya tersebut. Laknatku bagi dia yang telah menipu makhluk lainnya dan kalian semua, namun Aku sama sekali tidak tertipu olehnya. Dan Aku adalah Yang Maha Mengetahui segala yang ghaib, Yang memunculkan apa-apa yang tersimpan di dalam kalbu-kalbu. Tidak ada satu pun di hadapan-Ku yang tersembunyi, dan tidak ada yang samar di hadapan-Ku terhadap segala yang tersamar..... Pengetahuan-Ku terhadap apa-apa yang telah terjadi sama dengan pengetahuan-Ku terhadap apa-apa yang belum terjadi. Pengetahuan-Ku terhadap apa-apa yang telah berlalu sama dengan pengetahuan-Ku terhadap yang akan datang. Dan pengetahuan-Ku terhadap segala sesuatu yang awal sebagaimana pengetahuan-Ku terhadap segala yang akhir. Aku lebih mengetahui sesuatu yang rahasia dan tersembunyi. Bagaimana mungkin hamba-Ku menipu-Ku dengan ilmunya. Sesungguhnya dia hanyalah menipu para makhluk yang tidak memiliki pengetahuan, dan Aku Maha Mengetahui segala yang ghaib. Baginya laknat-Ku....!!
 
Mendengar itu semua maka berkatalah para malaikat penjaga tujuh langit beserta tiga ribu pengiringnya, 'Wahai Rabb Pemelihara kami, baginya laknat-Mu dan laknat kami. Dan berkatalah seluruh petala langit, 'Laknat Allah baginya dan laknat mereka yang melaknat buat sang hamba itu..!
 
Mendengar penuturan Rasulullah Saw. sedemikian rupa, tiba-tiba menangislah Mu'adz Rahimahullah, dengan isak tangisnya yang cukup keras...Lama baru terdiam kemudian dia berkata dengan lirihnya, "Wahai Rasulullah......Bagaimana bisa aku selamat dari apa-apa yang telah engkau ceritakan tadi...??"
 
Rasulullah bersabda, "Oleh karena itu wahai Mu'adz.....Ikutilah Nabimu di dalam sebuah keyakinan...".
 
Dengan suara yang bergetar Mu'adz berkata, "Engkau adalah Rasul Allah, dan aku hanyalah seorang Mu'adz bin Jabal....Bagaimana aku bisa selamat dan lolos dari itu semua...??"
 
Nabi yang suci bersabda, "Baiklah wahai Mu'adz, apabila engkau merasa kurang sempurna dalam melakukan semua amalanmu itu, maka cegahlah lidahmu dari ucapan ghibah dan fitnah terhadap sesama manusia, khususnya terhadap saudara-saudaramu yang sama-sama memegang Alquran. Apabila engkau hendak berbuat ghibah atau memfitnah orang lain, haruslah ingat kepada pertanggungjawaban jiwamu sendiri, sebagaimana engkau telah mengetahui bahwa dalam jiwamu pun penuh dengan aib-aib. Janganlah engkau mensucikan jiwamu dengan cara menjelek-jelekkan orang lain. Jangan angkat derajat jiwamu dengan cara menekan orang lain. Janganlah tenggelam di dalam memasuki urusan dunia sehingga hal itu dapat melupakan urusan akhiratmu. Dan janganlah engkau berbisik-bisik dengan seseorang, padahal di sebelahmu terdapat orang lain yang tidak diikutsertakan. Jangan merasa dirimu agung dan terhormat di hadapan manusia, karena hal itu akan membuat habis terputus nilai kebaikan-kebaikanmu di dunia dan akhirat. Janganlah berbuat keji di dalam majelis pertemuanmu sehingga akibatnya mereka akan menjauhimu karena buruknya akhlakmu. Janganlah engkau ungkit-ungkit kebaikanmu di hadapan orang lain. Janganlah engkau robek orang-orang dengan lidahmu yang akibatnya engkau pun akan dirobek-robek oleh anjing-anjing Jahannam, sebagaimana firman-Nya Ta'ala, "Demi yang merobek-robek dengan merobek yang sebenar-benarnya..." (QS An-Naaziyat [79]: 2) Di neraka itu, daging akan dirobek hingga mencapat tulang........
 
Mendengar penuturan Nabi sedemikian itu, Mu'adz kembali bertanya dengan suaranya yang semakin lirih, "Wahai Rasulullah, Siapa sebenarnya yang akan mampu melakukan itu semua....??"
 
"Wahai Mu'adz...! Sebenarnya apa-apa yang telah aku paparkan tadi dengan segala penjelasannya serta cara-cara menghindari bahayanya itu semua akan sangat mudah bagi dia yang dimudahkan oleh Allah Ta'ala.... Oleh karena itu cukuplah bagimu mencintai sesama manusia, sebagaimana engkau mencintai jiwamu sendiri, dan engkau membenci mereka sebagaimana jiwamu membencinya. Dengan itu semua niscaya engkau akan mampu dan selamat dalam menempuhnya.....!!"
 
Khalid bin Ma'dan kemudian berkata bahwa Mu'adz bin Jabal sangat sering membaca hadits tersebut sebagaimana seringnya beliau membaca Alquran, dan sering mempelajarinya serta menjaganya sebagaimana beliau mempelajari dan menjaga Alquran di dalam majelis pertemuannya.
 
Al-Ghazali Rahimahullah kemudian berkata, "Setelah kalian mendengar hadits yang sedemikian luhur beritanya, sedemikian besar bahayanya, atsarnya yang sungguh menggetarkan, serasa akan terbang bila hati mendengarnya serta meresahkan akal dan menyempitkan dada yang kini penuh dengan huru-hara yang mencekam. Kalian harus berlindung kepada Rabb-mu, Pemelihara Seru Sekalian Alam. Berdiam diri di ujung sebuah pintu taubat, mudah-mudahan kalbumu akan dibuka oleh Allah dengan lemah lembut, merendahkan diri dan berdoa, menjerit dan menangis semalaman. Juga di siang hari bersama orang-orang yang merendahkan diri, yang menjerit dan selalu berdoa kepada Allah Ta'ala. Sebab itu semua adalah sebuah persoalan bersar dalam hidupmu yang kalian tidak akan selamat darinya melainkan disebabkan atas pertolongan dan rahmat Allah Ta'ala semata.
 
Dan tidak akan bisa selamat dari tenggelamnya di lautan ini kecuali dengan hadirnya hidayah, taufiq serta inayah-Nya semata. Bangunlah kalian dari lengahnya orang-orang yang lengah. Urusan ini harus benar-benar diperhatikan oleh kalian. Lawanlah hawa nafsumu dalam tanjakan yang menakutkan ini. Mudah-mudahan kalian tidak akan celaka bersama orang-orang yang celaka. Dan mohonlah pertolongan hanya kepada Allah Ta'ala, kapan saja dan dalam kadaan bagaimanapun. Dialah yang Maha Menolong dengan sebaik-baiknya...
 
Laa haula wa laa quwwata illa billaah...