โลกหมุนช้าลง

โดย...วรเชษฐ์ บุญปลอด

วันที่ 9 มิ.ย. 2558 กรมอุทกศาสตร์ กองทัพเรือ ได้ออกประกาศเรื่องการเปลี่ยนแปลงเวลามาตรฐานประเทศไทย โดยจะเปลี่ยนเวลาในวันที่ 1 ก.ค. 2558 จาก 07.00.01  ไปเป็น 07.00.00  การปรับเวลานี้เพื่อให้สอดคล้องกับเวลามาตรฐานสากล ซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงไปจากปกติเพื่อชดเชยผลจากการที่โลกหมุนช้าลง วัตถุทุกชิ้นในเอกภพไม่มีสิ่งใดหยุดนิ่ง ดาวเคราะห์ทุกดวง รวมถึงดาวบริวารของดาวเคราะห์ต่างก็มีการหมุนรอบตัวเองด้วยทิศทางและอัตราการหมุนที่แตกต่างกันไป

โลกหมุนรอบตัวเองโดยแกนหมุนด้านหนึ่งชี้ไปยังขั้วฟ้าเหนือ ปัจจุบันมีดาวเหนือในกลุ่มดาวหมีเล็กอยู่ใกล้ขั้วฟ้าเหนือ อีกด้านหนึ่งชี้ไปที่ขั้วฟ้าใต้ ดวงจันทร์ก็หมุนรอบตัวเอง แต่มีคาบเท่ากับคาบการโคจรรอบโลก ทำให้เราเห็นดวงจันทร์เพียงด้านเดียวคาบการหมุนของโลก หรืออีกนัยหนึ่งคือความยาวนานของหนึ่งวัน โดยทั่วไปมี 3 ชนิด ได้แก่ วันสุริยคติจริง ซึ่งเทียบกับดวงอาทิตย์ปรากฏ วันสุริยคติปานกลาง ซึ่งเทียบกับดวงอาทิตย์ปานกลาง และวันดาราคติซึ่งเทียบกับดาวฤกษ์ที่อยู่นิ่ง (อยู่ไกลมากจนเหมือนอยู่นิ่ง) วันสุริยคติปรากฏหรือวันสุริยคติจริง คือระยะเวลาจากเที่ยงวันหนึ่งถึงเที่ยงของวันถัดไป ไม่เท่ากับ 24 ชั่วโมงเสมอ แต่มีระยะเวลาไม่แน่นอนเนื่องจากโลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ในวงโคจรรูปวงรี ความเร็วของโลกในวงโคจรจึงไม่คงที่ ประกอบกับแกนหมุนของโลกที่เอียงทำมุม 23.5 องศา กับแนวตั้งฉากกับระนาบวงโคจร ตำแหน่งดวงอาทิตย์บนท้องฟ้าจึงไม่ซ้ำที่เดิมทุกวัน ทำให้วันสุริยคติปรากฏเบี่ยงเบนไปจากคาบ 24 ชั่วโมงได้หลายนาที

วันสุริยคติปานกลาง คือระยะเวลาจากเที่ยงวันหนึ่งไปถึงเที่ยงของวันถัดไป โดยอ้างอิงกับดวงอาทิตย์สมมติหรือดวงอาทิตย์เฉลี่ย ซึ่งมีอัตราการเคลื่อนที่คงตัว วันสุริยคติปานกลางมีระยะเวลาเท่ากับ 24 ชั่วโมง ซึ่งก็คือระยะเวลาของหนึ่งวันตามนาฬิกาที่เราใช้กันอยู่ทุกวันนี้ กำหนดให้เท่ากับ 86,400 วินาที ความแตกต่างระหว่างเวลาสุริยคติปรากฏ หรือเวลาสุริยคติจริงกับเวลาสุริยคติปานกลางเรียกว่าสมการเวลา ใช้ในนาฬิกาแดดเพื่อปรับแก้จากเวลาที่อ่านได้บนนาฬิกาแดดไปเป็นเวลาสุริยคติปานกลางวันดาราคติ คือระยะเวลาที่ดาวฤกษ์ดวงใดดวงหนึ่งเคลื่อนที่ผ่านเมริเดียน (เส้นตรงที่ลากผ่านขั้วฟ้าเหนือ จุดเหนือศีรษะ และขั้วฟ้าใต้) สองครั้งติดต่อกัน จึงเป็นคาบการหมุนของโลกที่ไม่คำนึงถึงดวงอาทิตย์ คาบนี้มีระยะเวลา 23 ชั่วโมง 56 นาที 4.1 วินาที นาฬิกาอะตอมถูกนำมาใช้ เนื่องจากมีความเที่ยงตรงสูง โดยยังคงมีการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ เพื่อคอยปรับให้นาฬิกาสอดคล้องกับการหมุนของโลกที่แท้จริง

นักดาราศาสตร์พบว่าการเปลี่ยนแปลงบนโลกเป็นปัจจัยที่ส่งผลต่อคาบการหมุนรอบตัวเอง กระแสลมในบรรยากาศและกระแสน้ำในมหาสมุทร ซึ่งเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาล ทำให้ความยาวนานของวันตลอดทั้งปีสามารถยาวขึ้นหรือสั้นลงจาก 24 ชั่วโมง ได้ราว 1 มิลลิวินาที แผ่นดินไหวขนาดใหญ่ก็มีอิทธิพลต่อคาบการหมุนของโลก แต่ส่งผลเพียงเล็กน้อยในระดับไมโครวินาที ถึงแม้ว่าคาบการหมุนของโลกจะยาวขึ้นและสั้นลงเล็กน้อยได้ตลอดทั้งปี แต่โดยเฉลี่ยโลกมีแนวโน้มหมุนช้าลงทีละน้อย อันเป็นผลจากแรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์ เมื่อสะสมกันมากขึ้นทำให้ต้องมีการเพิ่มเวลาที่เรียกว่าอธิกวินาที (Leap Second) เพื่อชดเชยการหมุนของโลกที่ช้าลงวินาทีพิเศษนี้ไม่ได้มีทุกปีและไม่ได้มีทุกวัน แต่จะถูกกำหนดให้ใช้เพียงวันเดียวในบางปี

โดยมีขึ้นในนาทีสุดท้ายของวันที่ 30 มิ.ย. หรือ 31 ธ.ค. ตามเวลาสากล โดยเวลาจะเดินจาก 23.59.59  ไปเป็น 23.59.60  แล้วตามด้วย 00.00.00  ซึ่งผิดไปจากปกติที่เวลาเดินจาก 23:59:59 ไปเป็น 00:00:00 ทำให้วันนั้นมี 86,401 วินาที การใช้อธิกวินาทีเริ่มมีมาตั้งแต่ พ.ศ. 2515 ไม่สามารถพยากรณ์ล่วงหน้าได้ว่าจะต้องใช้เมื่อใด ที่ผ่านมาใช้มาแล้ว 25 ครั้ง ล่าสุดเมื่อ พ.ศ. 2555 ไออีอาร์เอส (International Earth Rotation and Reference Systems Service : IERS) เป็นหน่วยงานระหว่างประเทศ ซึ่งทำหน้าที่คอยตรวจสอบการหมุนของโลก และประกาศว่าจะใช้อธิกวินาทีในปีใด แล้วประกาศให้ทั่วโลกทราบล่วงหน้า 6 เดือนในทางปฏิบัติ นาฬิกาโดยทั่วไปไม่สามารถแสดงเวลา 23.59.60 ได้ จึงมีวิธีการกำหนดเป็นอย่างอื่น

แต่ได้ผลสุดท้ายเหมือนกัน อย่างประเทศไทยซึ่งเร็วกว่าเวลาสากล 7 ชั่วโมง หากเปลี่ยนตามเวลาสากล กระบวนการนี้ควรจะมีขึ้นในนาทีสุดท้ายก่อนเวลา 07.00.00 ของวันที่ 1 ก.ค. หรือ 1 ม.ค. โดยเวลาควรจะเดินจาก 06.59.59 ไปเป็น 06.59.60 แล้วตามด้วย 07.00.00 แต่กรมอุทกศาสตร์เลือกที่จะแทนที่เวลาเดิม 07.00.01 ด้วยเวลา 07.00.00 ก่อนเวลาจะเดินต่อไป ซึ่งแปลว่าในวันที่ 1 ก.ค. 2558 เวลามาตรฐานประเทศไทยบนนาฬิกาของกรมอุทกศาสตร์จะหยุดนิ่งที่เวลา 07.00.00 นาน 1 วินาที

เวลาหัวค่ำมองเห็นดาวศุกร์และดาวพฤหัสบดีเป็นดาวสว่างเด่นอยู่คู่กันทางทิศตะวันตก ดาวศุกร์สว่างกว่าดาวพฤหัสบดี ทั้งคู่อยู่บริเวณแนวคั่นระหว่างกลุ่มดาวปูกับสิงโต ดาวเคราะห์ทั้งสองเคลื่อนเข้าใกล้กันมากขึ้นทุกคืน สังเกตเห็นได้ตั้งแต่พลบค่ำจนตกลับขอบฟ้าเกือบ 4 ทุ่ม ดาวเสาร์อยู่ในกลุ่มดาวคันชั่ง ใกล้ส่วนหัวของกลุ่มดาวแมงป่อง เริ่มเห็นได้ในเวลาหัวค่ำทางทิศตะวันออกเฉียงใต้ ดาวเสาร์ผ่านจุดสูงสุดบนท้องฟ้าทิศใต้ราว 4 ทุ่ม ก่อนจะคล้อยต่ำลง ตกลับขอบฟ้าราวตี 3 ครึ่ง

ดาวพุธอยู่ในกลุ่มดาววัว ใกล้ขอบฟ้าทิศตะวันออกในเวลาเช้ามืด ดาวพุธผ่านใกล้ดาวอัลเดบารันหรือดาวตาวัว ซึ่งเป็นดาวสว่างของกลุ่มดาวนี้ในวันที่ 23 มิ.ย. ที่ระยะ 2.1 องศา วันที่ 25 มิ.ย. ดาวพุธทำมุมห่างดวงอาทิตย์ที่สุด ช่วงนี้จึงเป็นช่วงที่ดีในการสังเกตหากท้องฟ้าเปิด สัปดาห์นี้เป็นข้างขึ้น ดวงจันทร์อยู่บนท้องฟ้าเวลาหัวค่ำ คืนวันที่ 21 มิ.ย. จันทร์เสี้ยวอยู่ใกล้ดาวหัวใจสิงห์ในกลุ่มดาวสิงโตที่ระยะ 5 องศา ดวงจันทร์สว่างครึ่งดวงในวันที่ 24 มิ.ย. แล้วผ่านใกล้ดาวรวงข้าวในกลุ่มดาวหญิงสาวในวันที่ 26 มิ.ย. ที่ระยะ 5 องศา

วันที่ 21 มิ.ย. ดวงอาทิตย์ผ่านตำแหน่งครีษมายัน เคลื่อนไปทางเหนือมากที่สุดในรอบปี ก่อนจะวกกลับลงมาผ่านเส้นศูนย์สูตรในปลายเดือน ก.ย. ทางดาราศาสตร์ถือว่าเป็นวันเริ่มต้นฤดูร้อนในซีกโลกเหนือ และเริ่มต้นฤดูหนาวในซีกโลกใต้ เป็นช่วงที่ขั้วโลกเหนือหันเข้าหาดวงอาทิตย์ บริเวณเหนือเส้นอาร์กติกเซอร์เคิลจะเห็นดวงอาทิตย์อยู่บนท้องฟ้าตลอดเวลา คืนวันศุกร์ที่ 26 มิ.ย. สถานีอวกาศนานาชาติผ่านเหนือท้องฟ้า กรุงเทพฯ และบริเวณใกล้เคียงเริ่มเห็นใกล้ขอบฟ้าทิศตะวันตกเฉียงเหนือเวลา 20.05 น. จากนั้นเคลื่อนสูงขึ้นไปทางซ้าย ผ่านใกล้ดาวศุกร์และดาวพฤหัสบดี ถึงจุดสูงสุดทางทิศตะวันตกเฉียงใต้เวลา 20.08 น. มุมเงย 37 องศา แล้วเข้าสู่เงามืดของโลกทางทิศใต้เวลา 20.09 น. มุมเงย 29 องศา

หากวงโคจรของสถานีอวกาศไม่เปลี่ยนแปลงมากนัก คาดว่าผู้ที่อยู่ในแนวเส้นที่ลากจากตอนใต้ของตากถึงตอนใต้ของตราด มีโอกาสเห็นสถานีอวกาศผ่านใกล้ดาวศุกร์และดาวพฤหัสบดี จึงรวมถึงกรุงเทพฯ และอีกหลายจังหวัด เช่น อุทัยธานี สุพรรณบุรี พระนครศรีอยุธยา ปทุมธานี สมุทรปราการ ฉะเชิงเทรา ชลบุรี ระยอง และจันทบุรี ส่วนภาคใต้บริเวณระนองและสุราษฎร์ธานีมีโอกาสเห็นสถานีอวกาศผ่านใกล้ดวงจันทร์ก่อนจะเข้าสู่เงามืด คืนวันเสาร์ที่ 27 มิ.ย. สถานีอวกาศเริ่มปรากฏใกล้ขอบฟ้าทิศตะวันตกเฉียงเหนือเวลา 19.11 น. จากนั้นเคลื่อนสูงขึ้นไปทางขวา ถึงจุดสูงสุดทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือเวลา 19.14 น. มุมเงย 66 องศา แล้วเคลื่อนต่ำลงไปสิ้นสุดใกล้ขอบฟ้าทิศตะวันออกเฉียงใต้เวลา 19.17 น. คาดว่าผู้ที่อยู่ในแนวเส้นที่ลากจากหนองคายถึงอุบลราชธานีมีโอกาสเห็นสถานีอวกาศผ่านใกล้ดาวศุกร์และดาวพฤหัสบดี จึงรวมถึงสกลนคร มุกดาหาร อำนาจเจริญ ส่วนผู้ที่อยู่ในแนวเส้นที่ลากจากแม่ฮ่องสอนถึงสระแก้วมีโอกาสเห็นสถานีอวกาศผ่านใกล้ดวงจันทร์ จึงรวมถึงหลายจังหวัด เช่น เชียงใหม่ กำแพงเพชร นครสวรรค์ ลพบุรี ปราจีนบุรี เป็นต้น