1วันมีกี่ชั่วโมง ตามหลักวิทยาศาสตร์

หนึ่งวัน มีกี่ชั่วโมง? มองลึกลงไปในนาฬิกาของจักรวาล

เวลา… คำถามง่ายๆ ที่ซ่อนความซับซ้อนทางวิทยาศาสตร์ไว้มากมาย คำถามอย่าง “หนึ่งวันมีกี่ชั่วโมง?” ดูเหมือนจะมีคำตอบง่ายๆ คือ 24 ชั่วโมง แต่หากเราขุดลึกลงไปในแก่นแท้ของเวลาตามหลักวิทยาศาสตร์ คำตอบนี้จะไม่ง่ายดายอย่างที่คิด และยิ่งกว่านั้น มันยังเปิดเผยความสัมพันธ์อันสลับซับซ้อนระหว่างโลกของเรากับจักรวาล

คำตอบพื้นฐาน 24 ชั่วโมงนั้นอ้างอิงจาก การหมุนรอบตัวเองของโลก หรือที่เรียกว่า การหมุนรอบแกน (axial rotation) เราแบ่งการหมุนรอบตัวเองนี้เป็น 24 ช่วงเวลาเท่าๆ กัน เรียกว่า ชั่วโมง แต่การหมุนนี้ไม่ได้มีความคงที่สมบูรณ์ ความเร็วในการหมุนของโลกมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยตลอดเวลา อิทธิพลจากแรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์ ดวงอาทิตย์ และแม้แต่การเปลี่ยนแปลงมวลภายในโลก ล้วนมีส่วนทำให้ระยะเวลาหนึ่งวันนั้นมีความผันผวนเล็กน้อย ดังนั้น 24 ชั่วโมง จึงเป็นเพียงค่าเฉลี่ยโดยประมาณ

การวัดเวลาที่แม่นยำยิ่งขึ้น เราจึงอาศัย เวลาอะตอม ซึ่งใช้การสั่นสะเทือนของอะตอมซีเซียม-133 เป็นมาตรฐาน การสั่นสะเทือนนี้มีความสม่ำเสมอสูงมาก ทำให้สามารถวัดเวลาได้อย่างแม่นยำ แต่ถึงกระนั้น เวลาอะตอมก็ยังไม่ตรงกับเวลาที่เกิดจากการหมุนของโลกอย่างสมบูรณ์ จึงมีการปรับแก้เวลาอะตอมเป็นระยะๆ ด้วยการแทรกหรือลบ วิกลิปดา (leap second) เพื่อให้เวลาอะตอมใกล้เคียงกับเวลาสุริยคติ (solar time) ซึ่งขึ้นอยู่กับการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์

ดังนั้น คำตอบที่ว่า “หนึ่งวันมี 24 ชั่วโมง” จึงเป็นคำตอบที่ “โดยประมาณ” ในทางวิทยาศาสตร์ เวลาหนึ่งวันนั้นมีความผันผวน ไม่คงที่ และการวัดเวลาที่แม่นยำนั้นต้องอาศัยเทคโนโลยีที่ซับซ้อน เช่น นาฬิกาอะตอม เพื่อให้ได้ค่าที่ใกล้เคียงความเป็นจริงมากที่สุด และความไม่แน่นอนนี้เอง ที่สะท้อนให้เห็นถึงความซับซ้อนอันน่าทึ่งของระบบจักรวาลที่เราอาศัยอยู่ และความพยายามอย่างไม่หยุดยั้งของมนุษย์ในการทำความเข้าใจเวลาอันลึกลับนี้

บทความนี้จึงไม่ได้ตอบเพียงคำถามง่ายๆ แต่ยังชวนให้เราตั้งคำถามต่อ และสำรวจความลึกซึ้งของวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังการวัดเวลา ซึ่งมากกว่าแค่การบอกเวลาบนนาฬิกาธรรมดาๆ แต่เป็นการเดินทางเข้าสู่ความเข้าใจจักรวาลที่กว้างใหญ่ไพศาล