Bahasan tentang astronomi kali ini masih dengan topik yang rada teknis, yakni tentang Periode Sideral. Untuk yang belum tahu, Periode Sideral secara harafiah bisa diartikan sebagai “jam bintang”. Sehari-harinya, kita menggunakan periode Matahari, dimana satuannya yang kita sebut sebagai satu hari adalah waktu yang dibutuhkan oleh Matahari untuk melintasi langit sejauh 360º sebagai akibat rotasi Bumi. Satuan yang lebih kecil dari Periode Matahari adalah patokan waktu yang biasa kita pakai: 1/24 hari =1 jam, 1/60 jam = 1 menit, dan 1/60 menit = 1 detik.

Namun demikian, ada persoalan tersendiri menyangkut Periode Matahari. Dalam satu hari, bumi kita sebenarnya tidak berotasi tepat sebesar 360º, melainkan bergeser sekitar 1º tiap harinya (360º/365.25 hari untuk orbit penuh = sekitar 1º per hari). Akibatnya, posisi Matahari juga akan bergeser sebesar satu derajat tiap 24 jam.

Dalam ilmu astronomi, kita memberikan perhatian pada seberapa lama waktu yang diperlukan oleh Bumi untuk berotasi berdasarkan tetapan dari posisi bintang, bukannya Matahari. Jadi, kita memerlukan sebuah skala waktu yang bisa menggantikan skala waktu berdasarkan orbit Bumi mengelilingi Matahari, dan hanya berfokus pada waktu yang dibutuhkan untuk berputar 360º terhadap bintang. Periode rotasi ini dikenal sebagai “Hari Sideral” (sideral day). Satu hari sideral rata-rata lebih pendek 4 menit ketimbang satu Hari Matahari, karena adanya tambahan 1º pada rotasi Bumi dalam satu hari Matahari. Tapi, alih-alih mendefinisikan satu Hari Sideral selama 23 jam, 56 detik, kita menggunakan satuan jam, menit, dan detik yang sama seperti sistem Jam Matahari, hanya saja karena Periode Sideral lebih pendek dari Periode Matahari, maka satu detik pada Jam Matahari = 1 .00278 Detik Sideral.

Periode Sideral bermanfaat untuk menentukan posisi bintang pada waktu tertentu. Jam Sideral membagi satu kali rotasi bumi menjadi 24 jam sideral; peta langit juga ditandai dengan Recta Ascensio (RA) yang juga terbagi menjadi 24 jam. Ini bukan semata-mata kebetulan, karena Jam Sideral setempat (Local Sideral Time, LST) mengindikasikan RA di langit yang melintasi meridian setempat. Jadi, apabila sebuah bintang memiliki RA sebesar 05h 32m 24s, berarti bintang bersangkutan berada di meridian pada LST 05:32:24. Secara umum, perbedaan antara RA suatu objek dengan LST menunjukkan seberapa jauh sebuah objek dari meridian. Sebagai contoh, objek yang sama pada LST 06:32:24 (lebih lambat satu Jam Sideral) berarti posisi RA-nya satu jam ke barat dari meridian, yang berarti berbeda sekitar 15º. Jarak sudut dari meridian ini disebut sebagai satu Jam Sudut.

Catatan: Satu kali dalam setahun, Jam Matahari akan tepat Sama dengan Jam Sideral, Hal itu terjadi pada saat matahari mencapai titik Autumnal Equinox, tepatnya pada sekitar tanggal 22-23 September.


2500 tahun lalu, seorang astronom Yunani, Hipparchus telah menggolongkan kecerlangan dari bintang yang dapat terlihat dengan mata telanjang dalam skala 1 hingga 6. Ia menyebut bintang yang sangat cemerlang sebagai sebagai “magnitudo pertama”, sedangkan bintang yang paling redup yang bisa dia lihat sebagai “magnitudo keenam”. Hebatnya, sampai dua setengah milenia kemudian, klasifikasi Hippachus masih digunakan secara meluas oleh para astronom, tentu saja setelah mengalami beberapa penyesuaian dan dikuantifikasi.

Skala magnitudo modern adalah pengukuran kualitatif dari flux cahaya yang datang dari sebuah bintang, dalam skala logaritma:

m = m_0 – 2.5 log (F / F_0)

Apabila rumusan matematis diatas sulit dimengerti, persamaan ini menyatakan bahwa magnitudo sebuah bintang (m) adalah berbeda dengan magnitudo suatu bintang standar (m_0) sebesar 2.5 kali logartima rasio fluxnya. Faktor 2.5 * log artinya, apabila rasio flux adalah 100, maka perbedaan magnitudonya adalah 5 mag. Jadi, sebuah bintang dengan magnitudo keenam adalah 100 kali lebih redup daripada bintang dengan magnitudo pertama. Adapun alasan mengapa klasifikasi Hipparchus yang sederhana itu diterjemahkan menjadi fungsi matematika yang kompleks adalah karena mata manusia merespon cahaya juga dalam skala logaritmik.

Ada beberapa skala magnitudo yang kita kenal, masing-masing digunakan untuk keperluan yang berbeda. Yang paling umum digunakan adalah skala magnitudo tampak. Ini adalah ukuran dari seberapa cemerlang sebuah bintang (atau objek lainnya) apabila terlihat melalui mata manusia. Skala magnitudo tampak diukur berdasarkan magnitudo bintang Vega yang didefinisikan tepat sebesar 0.0, dan kemudian menggunakan persamaan diatas untuk mengukur magnitudo sebuah objek berdasarkan rasio flux setiap objek ke Vega.

Sayangnya, sangat sulit untuk mempelajari sebuah bintang hanya dari magnitudo tampaknya. Bayangkan apabila dua buah bintang di langit yang kelihatan memiliki magnitudo yang sama, dan karenanya terlihat sama cemerlang. Kita tidak bisa mengetahui kecerlangan yang sebenarnya dari suatu objek melalui penampakan intrinsiknya saja. Jarak yang sangat jauh bisa menyebabkan objek yang sangat cemerlang jadi kelihatan redup, dan sebaliknya, objek yang relatif redup bisa terlihat sangat cemerlang apabila letaknya cukup dekat. Dengan mengukur paralaks suatu objek, maka kita bisa mengetahui jarak objek tersebut dan kemudian mengukur magnitudo mutlak yang menunjukkan kecerlangan yang sebenarnya dari suatu objek. Magnitudo mutlak didefinisikan sebagai magnitudo tampak sebuah objek apabila dilihat dari jarak 10 parsek. Magnitudo mutlak (M) dapat diukur dari magnitudo tampak (m) dan jaraknya dalam satuan parsek (d) menggunakan rumus berikut (perhatikan bahwa m=M apabila d=10):

M = m + 5 – 5 * log d

Skala magnitudo modern tidak lagi berdasarkan pandangan mata manusia, melainkan diukur melalui citra pada pelat fotografi maupun perangkat fotoelektrik fotometer. Dengan menggunakan teleskop, kita telah dapat melihat objek-objek yang lebih redup daripada yang dapat dilihat oleh Hipparchus tanpa alat bantu. Sebagai konsekuensinya, skala magnitudo juga telah diperpanjang melampaui magnitudo keenam. Sebagai gambaran, Teleskop Antariksa Hubble dapat merekam objek dengan magnitudo mendekati 30, yang artinya 1 triliun kali lebih redup ketimbang bintang Vega!

Catatan akhir: magnitudo biasanya diukur melalui filter warna tertentu, dan direpresentasikan dengan huruf kapital yang menunjukkan filter warna bersangkutan (misalnya: m_V menunjukkan magnitudo yang diukur dengan filter visual; m_B adalah magnitudo dengan filter biru; m_pg adalah magnitudo yang diukur melalui pelat fotografi, dan seterusnya).


Tahun 2005 ini kita kembali akan menyaksikan oposisi planet Mars. Sayangnya, tidak seperti tahun 2003 lampau, dimana Mars terlihat sangat cemerlang, maka penampakan Mars untuk tahun ini tergolong biasa-biasa saja.

Tahun ini, Mars akan mencapai titik terdekatnya dengan Bumi pada 7 November 2005 pada jarak 0.470 AU. Apabila dilihat dari permukaan Bumi, diameternya pada ekuator hanya sebesar 19.8 detik busur. Jauh berkurang dibanding peristiwa yang sama pada 27 Agustus 2003 lalu dimana Mars mencapai jarak 0.373 AU dengan diameter hingga 25.1 detik busur (yang diklaim paling dekat selama 60.000 tahun terakhir itu).

Sedihnya, kesempatan untuk melihat Mars dengan diameter diatas 20 detik busur telah tertutup setidaknya hingga tahun 2018 mendatang. Selepas tahun 2005 ini, oposisi Mars akan terus menjauh, hingga puncaknya pada oposisi tahun 2010 dan 2012 dimana Mars hanya mencapai kedekatan 0.664 dan 0.674 AU dengan diameter sekitar 14 detik busur.

Penampakan yang paling menyerupai oposisi Agustus 2003 akan terjadi pada tanggal 27 Juli 2018, saat Mars mencapai jarak 0.386 AU dari Bumi kita. Saat itu Mars akan terlihat dengan diameter 24.1 detik busur (atau satu detik lebih kecil dari oposisi 2003).


Masih tentang sains komputer. Pada dasarnya, sains komputer adalah kombinasi dari teori, rekayasa (engineering), dan eksperimen. Dalam satu kasus, seorang saintis komputer mengembangkan sebuah teori, dan mengujinya melalui serangkaian percobaan. Salah satu contoh pendekatan eksperimental ini adalah pengembangan sistem rekayasa perangkat lunak yang kemudian dievaluasi dalam penggunaan yang sebenarnya. Dalam kasus lainnya, eksperimen mungkin membuahkan satu teori baru. Contohnya pada penemuan tentang jaringan saraf tiruan (artificial neural network) yang menunjukkan kemiripan dengan jaringan neuron pada otak. Penemuan ini kemudian membuahkan sebuah teori baru dalam bidang neuropsikologi.

Sepintas, sifat komputer yang dapat diprediksi membuat eksperimen kelihatan tidak berguna karena hasil keluaran dari eksperimen seharusnya sudah diketahui sebelumnya. Tetapi saat sistem komputer dan interaksinya dengan dunia nyata di sekitarnya menjadi cukup kompleks, maka keluarannya menjadi tidak bisa diprediksi. Dengan demikian, eksperimen dan metode ilmiah konvensional adalah elemen mendasar dari sains komputer.

Sains komputer dapat dibagi menjadi empat bidang utama: rekayasa perangkat lunak, arsitektur komputer (perangkat keras), antarmuka (interface) manusia-komputer, dan kecerdasan buatan (artificial intelligence, AI). Rekayasa perangkat lunak berfokus kepada penciptaan perangkat lunak yang dapat bekerja secara efisien. Arsitektur komputer menitik beratkan kepada pengembangan perangkat keras yang optimal untuk kebutuhan komputasi yang spesifik. Sementara itu, area dari kecerdasan buatan dan antarmuka manusia-komputer adalah pengembangan baik perangkat keras maupun lunak untuk memecahkan suatu problem yang spesifik.

Karena sains komputer muncul dari matematika dan elektronika, maka ia meninggalkan kaitan yang cukup erat dengan dua disiplin tersebut. Sains komputer teoritis lebih banyak menggunakan pendekatan matematika dan logika. Riset pada komputasi numerik berhubungan sangat erat dengan riset dalam matematika dan analisa numerik. Arsitektur komputer sangat terkait dengan teknik elektronika yang berperan dalam desain sirkuit komputer.

Diluar hubungan historis itu, ada keterikatan yang sangat kuat antara riset dalam bidang kecerdasan buatan dengan bidang-bidang semacam psikologi, neuropsikologi, dan linguistik. Riset dalam bidang antarmuka manusia-komputer juga memiliki keterkaitan dengan psikologi. Sementara itu, untuk mendesain robot, ilmu robotika juga berkorelasi dengan studi mekanika dan fisiologi.

Sains komputer juga memiliki kaitan tak langsung dengan (praktis) hampir semua disiplin ilmu yang memanfaatkan komputer. Aplikasi yang dikembangkan untuk bidang lain seringkali melibatkan saintis komputer untuk mengimplementasikan pengetahuan mereka dalam algoritma, struktur data, rekayasa perangkat lunak, dan teknologi yang dibutuhkan. Keuntungannya, para saintis komputer memiliki kesempatan untuk mengambil ide-ide baru dari aplikasi komputer yang bisa mereka manfaatkan untuk bidangnya sendiri. Hubungan ini membuat sains komputer berkembang menjadi lapangan yang sangat luas bagi studi interdisiplin.


Minat saya pada IT sebenarnya lebih condong ke sains komputer. Itu sebabnya saya kurang suka dengan pendekatan ala kebanyakan majalah atau tabloid komputer yang beredar sekarang yang—menurut saya lho—lebih banyak didominasi oleh trik-trik remeh, ulasan (baca: iklan) produk anyar, atau tulisan-tulisan yang lebih bernuansa bisnis ketimbang IT yang sesungguhnya. Jadi, please, jangan tanya ke saya soal gadget terbaru, mainboard tercanggih, atau kartu grafis tercepat. Maaf, terus terang saya ini “buta” tentang hal-hal semacam itu. I mean, saya tahu cuma “sekedarnya” saja, dan sama sekali bukan “kamus berjalan” soal merek dan spesifikasi, apalagi harga produk komputer. Tapi saya bisa mengatakan kepada yang bertanya bahwa ada ratusan situs, majalah, dan sumber informasi lain yang bisa dibaca untuk memperoleh info yang dibutuhkan itu. Saya hanya tidak kepingin menambah satu lagi lewat situs ini.

(Ngomong-ngomong, sains komputer sebenarnya juga bukan “dunia” saya sehari-hari. Kadang-kadang terpikir juga kalau saya ternyata suka memanfaatkan internet sebagai ruang untuk melakukan hal-hal yang tidak mungkin saya jalani di dunia nyata).

Tapi okelah, basa-basinya cukup sampai disini dulu. Now, let’s get back to business. Pertama-tama apa itu sains komputer? Ringkasnya, sains komputer itu adalah studi dari teori, eksperimen, dan rekayasa yang membentuk dasar dari desain dan penggunaan komputer (yang didefinisikan sebagai perangkat yang dapat memproses informasi secara otomatis). Sejarah sains komputer bisa dirunut sejak 1837, saat ahli matematika Inggris, Charles Babbage, untuk pertama kalinya mengusulkan kalkulator mekanis yang dapat diprogram. Hingga saat kemunculan komputer digital elektronis pada 1940-an, sains komputer masih belum terpisahkan dengan matematika dan engineering. Namun ketika kemudian ilmu ini mulai berkembang menjadi banyak cabang penelitian yang spesifik, maka sains komputer pun berkembang menjadi cabang ilmu tersendiri.

Tahap awal dalam perkembangan sains komputer pada akhir 1940-an hingga awal 1950-an terfokus pada otomatisasi proses kalkulasi untuk kebutuhan sains dan engineering. Para saintis maupun engineer mengembangkan model-model teoritis dari komputasi yang memungkinkan mereka untuk mengamati seberapa efisien pendekatan yang berbeda apabila diaplikasikan pada perhitungan yang bervariasi pula. Sains komputer berkembang pesat pada masa ini dengan lahirnya cabang baru dari matematika yang dikenal sebagai analisa numerik, yang mempelajari akurasi dan presisi dari sebuah perhitungan.

Saat penggunaan komputer berkembang antara 1950-an hingga 1970-an, fokus dari sains komputer melebar hingga mencakup penyederhanaan penggunaan komputer melalui bahasa pemrograman dan sistem operasi. Pada masa ini, para ahli komputer juga bereksperimen dengan aplikasi serta desain yang baru untuk komputer, menciptakan jaringan komputer yang pertama, dan menjelajahi hubungan antara komputasi dan alur berpikir manusia.

Di era 1970-an, produsen chip komputer mulai memproduksi mikroprosesor secara masal. Teknologi baru yang berkembang berhasil mereduksi biaya pembuatan sebuah komputer secara dramatis, dan meningkatkan kecepatan proses secara signifikan. Mikroprosesor juga memungkinkan kemunculan komputer pribadi, dan pada akhirnya juga memicu ledakan penggunaan software aplikasi komputer. Antara 1970-an hingga 1980-an, sains komputer berkembang pesat dalam usaha untuk mengembangkan aplikasi baru untuk komputer personal dan meningkatkan teknologi pada industri komputer. Kebanyakan riset saat itu berkisar pada usaha untuk menperkenalkan penggunaan komputer personal kepada publik dengan membuat perangkat lunak berdasarkan konsep dan sistem yang telah ada.

Para ilmuwan komputer melajutkan usahanya untuk memperluas penggunaan komputer dan sistem informasi dengan merintis desain komputer yang lebih kompleks, reliabel, dan powerful; memanfaatkan teknologi jaringan untuk memungkinkan pertukaran informasi dalam jumlah besar secara cepat dan efisien, dan mencari cara untuk mengembangkan komputer yang lebih cerdas. Sementara komputer berkembang menjadi bagian tak terpisahkan dari masyarakat modern, para ilmuwan dalam sains komputer terus bekerja keras untuk memecahkan problem komputasi baru dan menemukan metode yang lebih baik untuk memecahkan masalah-masalah itu.

Aplikasi sains komputer mencakup berbagai bidang, mulai dari menemukan cara yang lebih baik untuk memberikan pendidikan komputer kepada masyarakat luas, sampai ke riset spekulatif tentang teknologi-teknologi “futuristik” yang mungkin tidak bisa diterapkan hingga puluhan tahun mendatang. Semuanya dikembangkan dengan satu tujuan, yaitu untuk membangun harkat kemanusiaan yang lebih baik, di masa kini maupun di masa mendatang dengan meningkatkan pemanfaatan atas informasi.