เวลาทางดาราศาสตร์

รูปที่ 1 ภาพจำลองการเกิดวันดาราคติและวันสุริยะคติ
และแบ่งวันสุริยะคติเฉลี่ยนี้ออกเป็นช่วงเท่าๆกัน 24 ช่วง หรือเรียกว่าเป็น 24 ชั่วโมง  

เวลาดาราคติ
      ถ้าหากเราพิจารณาการขึ้นตกของดาวแทนดวงอาทิตย์เพื่อบอกวัน เวลาที่เราพิจารณานี้คือเวลาดาราคติ (Sidereal time) หรือก็คือเวลาที่โลกหมุนรอบตัวเองครบหนึ่งรอบเมื่อเทียบกับดวงดาว ถ้าเราเริ่มนับวันเมื่อดวงอาทิตย์อยู่ตรงศีรษะพอดี (ที่ตำแหน่ง O) วันสุริยะของเราจะสิ้นสุดลงเมื่อดวงอาทิตย์กลับมาอยู่

ตรงศีรษะของเราอีกครั้ง แต่เนื่องจากโลกมีการโคจรรอบดวงอาทิตย์ด้วยอัตรา 360 องศา (1 รอบ) ใน 365 วัน (1 ปี) หรือประมาณได้ว่า โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ไปประมาณ 1 องศา ใน 1 วัน ดังนั้นวันสุริยะของเราจะสิ้นสุดลงเมื่อโลกหมุนรอบตัวเองไปหนึ่งรอบกับอีก 1 องศา แต่ดวงดาวที่เราใช้อ้างอิงวันดาราคตินั้นอยู่ไกลจากเรามากๆ  วันดาราคติของเราจึงสิ้นสุดลงเมื่อโลกโคจรไปได้หนึ่งรอบพอดี 1 องศาที่แตกต่างกันนี้ทำให้วันสุริยะคติและวันดาราคติแตกต่างกันอยู่ประมาณ 4 นาทีของเวลาสุริยะคติ กล่าวคือ ถ้าเราแบ่งวันสุริยะคติออกเป็น 

ในทางดาราศาสตร์ เวลาเป็นสิ่งสำคัญ ตั้งแต่อดีตได้มีการสร้างระบบการนับเวลาและบอกเวลา และมีการพัฒนาขึ้นมาเรื่อยๆ เพื่อให้ได้มาตรฐานของเวลาที่แม่นยำที่สุดและสอดคล้องกับปรากฏการณ์ตามธรรมชาติที่ส่งผลต่อชีวิตประจำวันของมนุษย์ ทั้งระยะเวลาที่ทำให้เกิดฤดูกาล หรือเท่ากับ ปี ระยะเวลาที่ดวงจันทร์ปรากฏให้เห็นเต็มดวงครั้งหนึ่งถึงอีกครั้งหนึ่ง เท่ากับ เดือน หรือระยะเวลาที่ดวงอาทิตย์ขึ้นครั้งหนึ่งถึงครั้งถัดไป หรือ วัน
ระบบบอกเวลาเหล่านี้มีอยู่มากมายหลายระบบ แต่ละระบบก็สร้างขึ้นโดยการอ้างอิงกับธรรมชาติให้มากที่สุด เพื่อให้สอดคล้องกับชีวิตประจำวันของมนุษย์ 

เวลาสุริยะคติ 
เวลาสุริยะคติ (Solar time) เป็นเวลาพื้นฐานตามความรู้สึกของมนุษย์ วันสุริยะคติ (Solar day) เป็นช่วงเวลาตั้งแต่เที่ยงวันครั้งหนึ่งถึงเที่ยงวันครั้งถัดไป ซึ่งเกิดจากการหมุนรอบตัวเองของโลก แต่เนื่องจากโลกโคจรรอบดวงอาทิตย์เป็นวงรี และแกนหมุนของโลกเอียงไปจากแนวตั้งฉากของระนาบการโคจรรอบดวงอาทิตย์ ดังนั้น ในแต่ละวัน เราจึงเห็นดวงอาทิตย์ขึ้นและตกเปลี่ยนตำแหน่งไปตามเส้นสุริยะวิถี และความยาวนานของแต่ละวันมีค่าไม่เท่ากัน จึงมีการนิยามวันสุริยะคติเฉลี่ย (Mean solar day) ขึ้นมา เป็นวันที่เกิดจากวงอาทิตย์สมมติหรือดวงอาทิตย์เฉลี่ยที่มีทางโคจรที่สม่ำเสมอบนท้องฟ้ามาพิจารณาแทนดวงอาทิตย์จริง 

24 ชั่วโมง วันดาราคติจะมีเพียงแค่ 23 ชั่วโมง 56 นาที 4 วินาที ของเวลาสุริยะคติ

เวลาสากล
ในแต่ละตำแหน่งของผู้สังเกตย่อมมีเวลาที่แตกต่างกันไปตามตำแหน่งลองจิจูด เวลาที่ได้จากการสังเกตดวงอาทิตย์หรืออ่านจากนาฬิกาแดดเรียกว่าเวลาปรากฏ (Apparent time) ส่วนเวลาจริงของท้องถิ่นนั้นๆเรียกว่า เวลาเฉลี่ยท้องถิ่น (Local mean time, LMT) เวลาทั้งสองนี้จะมีค่าแตกต่างกันเนื่องการการโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ ค่าความแตกต่างระหว่างค่าทั้งสองนี้ตลอดทั้งปีเรียกว่า สมการเวลา (Equation of time)
การที่แต่ละท้องถิ่นมีเวลาที่แตกต่างกันตามแต่กำหนด จึงมีการกำหนดเวลาที่ตำแหน่งอ้างอิงมาตรฐานขึ้นมา
เพื่อให้สะดวกต่อการใช้งานและการสื่อสารระหว่างกัน เรียกว่า เวลาเฉลี่ยกรีนิช (Greenwich mean time, GMT) เป็นเวลาเฉลี่ยท้องถิ่นที่เมืองกรีนิช ประเทศอังกฤษ ซึ่งตั้งอยู่บนเส้นเมอริเดียนหรือลองจิจูดที่ศูนย์องศาพอดี 
ในปัจจุบันนี้มีการใช้เวลาสากล (Universal time, UT) เป็นเวลามาตรฐานแทน GMT โดย UT0 มีความหมายเดียวกันกับ GMT ส่วน UT หรือ UTC (Coordinated universal time) ซึ่งเป็นเวลามาตรฐานปัจจุบัน ใช้นาฬิกาอะตอม (Atomic clock) หรือนาฬิกาที่เดินด้วยการนับการสั่นของอะตอมซีเซียมเป็นตัวกำหนดเวลา โดย 1 วินาที จะเท่ากับ การสั่นของอะตอมซีเซียม-133จำนวน 9,192,631,770 รอบ 



รูปที่ 2 เขตเวลาสากล เส้นเขตวันสากล และเวลามาตรฐานของประเทศต่างๆทั่วโลก

ประเทศต่างๆทั่วโลกจะใช้เวลา UTC นี้ในการกำหนดเวลาของตนเอง โดยการแบ่งโลกออกเป็นเขตเวลา 24 เขต แต่ละเขตกว้าง 15 องศา และมีเวลาต่างกัน 1 ชั่วโมง และมีเส้นเขตวันสากล (International dateline) เส้นนี้จะอ้อมไปตามเกาะต่างๆที่อยู่บนเส้นลองจิจูดที่ 180 องศา สำหรับประเทศไทย ใช้มาตรฐานเวลาอยู่ที่ +7 UTC (หรือ +7 UT) ส่วนเวลามาตรฐานทางดาราศาสตร์และการเดินเรือจะใช้ UT1 ซึ่งเป็นเวลาที่พิจารณาการส่ายของแกนโลกที่จะมีค่าเปลี่ยนแปลงอยู่ในราว 0.1 วินาทีต่อวันเข้าไปด้วย 
 

วันจูเลียน
บางครั้งในการเก็บข้อมูลทางดาราศาสตร์เราจะใช้เวลาที่เกิดจากการนับวันต่อเนื่องมาจากอดีต วันนี้เรียกว่าวันจูเลียน (Julian date) ซึ่งเริ่มนับมาจากวันที่ 1 มกราคม 4713 ปีก่อนคริสตกาล ในเวลาเที่ยงวัน และเริ่มวันใหม่ทุกๆเวลาเที่ยงวัน ตัวอย่างเช่นวันที่ 1 มีนาคม พ.ศ. 2543 เวลาเที่ยงวัน UT เป็น JD 2451605.00 ในเวลา 18:00 UT จะเป็น JD 2451605.25 และเมื่อถึงวันที่ 2 มีนาคม เวลาเที่ยงวันจะเป็น JD 2451606.00 ผู้สังเกตที่อยู่ที่ตำแหน่งใดๆก็ตามบนโลกจะมีค่าวันจูเลียนเท่ากันหมด 
 

 


หน้าแรก