อธิกวินาที

โดย...วรเชษฐ์ บุญปลอด

ปีนี้นอกจากจะเป็นปีที่มี 366 วัน หรือปีอธิกสุรทิน ซึ่งเดือน ก.พ. มี 29 วัน ยังเป็นปีที่มีกำลังจะมีอธิกวินาที หรือเวลาเพิ่มขึ้นอีก 1 วินาที ในช่วงสิ้นปีนี้ ตามเวลาสากล การเปลี่ยนแปลงนี้เพื่อชดเชยผลจากนาฬิกาที่ไม่ตรงกับการหมุนของโลก

อธิกวินาทีเป็นระยะเวลา 1 วินาที ที่ถูกเพิ่มเข้าไปในระบบเวลาสากล เพื่อทำให้นาฬิกาสอดคล้องกับการหมุนของโลก โดยปกติอธิกวินาทีจะถูกนำมาใช้ในช่วงสิ้นเดือน มิ.ย. หรือ ธ.ค. องค์การที่ทำหน้าที่วัดการหมุนของโลกและตัดสินใจใช้อธิกวินาที คือ ไออีอาร์เอส (International Earth Rotation and Reference Systems Service : IERS) เป็นหน่วยงานระหว่างประเทศ ทำหน้าที่คอยตรวจสอบการหมุนของโลก ประกาศว่าจะใช้อธิกวินาทีเมื่อใด แล้วแจ้งต่อสาธารณชนเพื่อที่หน่วยงานรักษาเวลาของแต่ละประเทศทั่วโลกได้ทราบล่วงหน้านาน 6 เดือน

การใช้อธิกวินาทีเริ่มมีมาตั้งแต่ปี 2515 ไม่สามารถพยากรณ์ได้ว่าจะต้องใช้เมื่อใด ที่ผ่านมามีการใช้มาแล้ว 26 ครั้ง ล่าสุดเมื่อกลางปี 2558 จุดประสงค์ของการมีอธิกวินาทีก็เพื่อทำให้เวลาที่แสดงบนนาฬิกาสอดคล้องกับการหมุนของโลกที่แท้จริง การสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ทำให้พบว่าอัตราการหมุนของโลกไม่ใช่ 24 ชั่วโมง หรือ 86,400 วินาที แต่มีการเปลี่ยนแปลงไปจากนี้ได้เล็กน้อยในแต่ละวัน และโดยเฉลี่ยแล้วยาวนานกว่า 24 ชั่วโมง แปลว่านาฬิกาที่เราใช้กันอยู่ทุกวันนี้เดินเร็วกว่าอัตราการหมุนของโลก

การเปลี่ยนแปลงบนโลกเป็นปัจจัยที่ส่งผลต่อคาบการหมุนรอบตัวเอง กระแสลมในบรรยากาศและกระแสน้ำในมหาสมุทร ซึ่งเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาล ทำให้ความยาวนานของวันตลอดทั้งปีสามารถผันแปรได้ โดยยาวขึ้นหรือสั้นลงจาก 24 ชั่วโมง ราว 1 มิลลิวินาที การเปลี่ยนแปลงภายในโลกก็เป็นปัจจัยด้วย อย่างการไหลของเนื้อโลก การเคลื่อนที่ของเปลือกโลก หรือกระบวนการอื่นใดที่ส่งผลต่อการกระจายตัวของมวลในโลก แผ่นดินไหวขนาดใหญ่จึงมีอิทธิพลต่อคาบการหมุน แบบจำลองทางคณิตศาสตร์พบว่าแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ทำให้โลกหมุนเร็วขึ้นเล็กน้อยในระดับไมโครวินาที

ถึงแม้ว่าคาบการหมุนของโลกจะยาวขึ้นหรือสั้นลงเล็กน้อยได้ตลอดทั้งปี และนับตั้งแต่มีการใช้อธิกวินาทีเป็นต้นมา เราพบว่าที่จริงแล้วโลกมีแนวโน้มหมุนเร็วขึ้นเล็กน้อยในระยะสั้นก็ตาม แต่การศึกษาความยาวนานของวันจากบันทึกการเกิดสุริยุปราคาในอดีตและแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ พบว่าในระยะยาวเป็นร้อยๆ หรือพันปี โลกมีแนวโน้มหมุนช้าลงทีละน้อย ด้วยอัตราราว 1-2 มิลลิวินาทีต่อศตวรรษ อันเป็นผลจากอันตรกิริยาทางแรงโน้มถ่วงระหว่างโลกกับดวงจันทร์

หากไม่มีการใช้อธิกวินาที เวลาดวงอาทิตย์ขึ้น-ตก และเวลาเที่ยงวัน จะค่อยๆ เลื่อนช้าลง เพราะนาฬิกาเดินเร็วกว่าการหมุนของโลกที่แท้จริง ตัวอย่างเช่น สมมติว่าวันหนึ่งของปี ดวงอาทิตย์ขึ้นเมื่อนาฬิกาแสดงเวลา 06.00 น. หากไม่มีการใช้อธิกวินาที อีกพันปีข้างหน้า วันเดียวกันดวงอาทิตย์จะขึ้นเมื่อนาฬิกาแสดงเวลา 06.30 น. เป็นต้น

วินาทีพิเศษนี้ไม่ได้มีทุกปีและไม่ได้มีทุกวัน กำหนดให้ใช้ในบางปี โดยทั่วไปกำหนดให้มีขึ้นในนาทีสุดท้ายของวันที่ 30 มิ.ย. หรือ 31 ธ.ค. ตามเวลาสากล โดยเวลาจะเดินจาก 23.59.59 ไปเป็น 23.59.60 แล้วตามด้วย 00.00.00 ของวันถัดไป ซึ่งผิดไปจากปกติที่เดินจาก 23.59.59 ไปเป็น 00.00.00 ทำให้วันนั้นมี 86,401 วินาที

วันที่ 6 ก.ค. 2559 ไออีอาร์เอสประกาศให้มีอธิกวินาทีในนาทีสุดท้ายของวันที่ 31 ธ.ค.ของปีนี้ตามเวลาสากล ทำให้วินาทีสุดท้ายของวันดังกล่าวจะมีระยะเวลา 61 วินาที ในส่วนของประเทศไทย วันที่ 29 พ.ย. 2559 กรมอุทกศาสตร์ กองทัพเรือ ซึ่งทำหน้าที่รักษาเวลามาตรฐานของประเทศ ได้ออกประกาศเรื่องการเปลี่ยนแปลงเวลามาตรฐานประเทศไทย โดยกำหนดให้เปลี่ยนเวลาในวันที่ 1 ม.ค. 2560 จาก 07.00.01 ไปเป็น 07.00.00 ซึ่งไม่ตรงกับวิธีเปลี่ยนเวลาตามแบบสากล แต่ก็เข้าใจได้ว่าเหตุใดจึงทำเช่นนั้น เนื่องจากในทางปฏิบัติ นาฬิกาดิจิทัลโดยทั่วไปไม่สามารถแสดงเวลา 23.59.60 ได้

ประเทศไทยใช้เวลามาตรฐานตามเขตเวลา ซึ่งเร็วกว่าเวลาสากล 7 ชั่วโมง หากเปลี่ยนเวลาตามเวลาสากล กระบวนการใช้อธิกวินาทีควรจะมีขึ้นในนาทีสุดท้ายก่อนเวลา 07.00.00 ของวันที่ 1 ม.ค. 2560 โดยเวลาควรจะเดินจาก 06.59.59 ไปเป็น 06.59.60 แล้วตามด้วย 07.00.00 แต่กรมอุทกศาสตร์เลือกที่จะแทนที่เวลาเดิม 07.00.01 ด้วยเวลา 07.00.00 ก่อนเวลาจะเดินต่อ แสดงว่าในวันที่ 1 ม.ค. 2560 เวลามาตรฐานประเทศไทยบนนาฬิกาของกรมอุทกศาสตร์จะหยุดนิ่งที่เวลา 07.00.00 นานหนึ่งวินาที

ปรากฏการณ์ท้องฟ้า (25 ธ.ค.-1 ม.ค.)

เวลาหัวค่ำมีดาวศุกร์กับดาวอังคารเป็นดาวเคราะห์สว่างอยู่บนท้องฟ้าทิศตะวันตก ดาวศุกร์อยู่ในทิศทางของกลุ่มดาวแพะทะเล สังเกตเห็นได้นานจนตกลับขอบฟ้าในเวลาเกือบ 3 ทุ่มครึ่ง ดาวอังคารซึ่งสว่างน้อยกว่าปรากฏอยู่ในกลุ่มดาวคนแบกหม้อน้ำ อยู่สูงกว่าดาวศุกร์ ตกลับขอบฟ้าราว 4 ทุ่มเศษ ดาวศุกร์และดาวอังคารเข้าใกล้กันมากขึ้นทุกวัน โดยดาวศุกร์จะเคลื่อนเข้าสู่กลุ่มดาวคนแบกหม้อน้ำในช่วงสิ้นปีถึงปีใหม่

เวลาเช้ามืดมองเห็นดาวพฤหัสบดีอยู่ใกล้ดาวรวงข้าว ซึ่งเป็นดาวฤกษ์สว่างที่สุดในกลุ่มดาวหญิงสาวด้วยระยะทางเชิงมุมราว 4-5 องศา ดาวพฤหัสบดีขึ้นมาอยู่เหนือขอบฟ้าทิศตะวันออกที่มุมเงย 10 องศา ตั้งแต่เวลาประมาณตี 2 จากนั้นเคลื่อนสูงขึ้นเรื่อยๆ อยู่สูงเหนือขอบฟ้าให้สังเกตได้ง่ายเมื่อใกล้เช้ามืด

ดาวเสาร์ทำมุมห่างดวงอาทิตย์มากขึ้น เริ่มมีโอกาสสังเกตได้โดยอยู่ใกล้ขอบฟ้าทิศตะวันออกในเวลาเช้ามืด ดาวเสาร์อยู่ในทิศทางของกลุ่มดาวคนแบกงู ซึ่งส่วนหนึ่งของกลุ่มดาวนี้คั่นอยู่ระหว่างกลุ่มดาวแมงป่องกับคนยิงธนู จะสังเกตดาวเสาร์ได้ง่ายขึ้นในเดือน ก.ค. 2560

ต้นสัปดาห์เป็นข้างแรม จันทร์เสี้ยวอยู่บนท้องฟ้าด้านทิศตะวันออกในเวลาเช้ามืดของทุกวัน เช้ามืดวันที่ 28 ธ.ค. เป็นวันสุดท้ายที่มีโอกาสเห็นดวงจันทร์ในเวลาเช้ามืด วันนั้นจันทร์เสี้ยวบางๆ อยู่ทางซ้ายมือของดาวเสาร์ด้วยระยะห่าง 4 องศา แต่ด้วยตำแหน่งที่อยู่ใกล้ขอบฟ้า อาจสังเกตวัตถุท้องฟ้าทั้งสองได้ค่อนข้างยาก ต้องอาศัยท้องฟ้าโปร่งและไม่มีสิ่งใดบดบังบริเวณขอบฟ้าทิศตะวันออก ค่อนไปทางทิศตะวันออกเฉียงใต้ วันที่ 29 ธ.ค. ดวงจันทร์เคลื่อนไปอยู่แนวเดียวกับดวงอาทิตย์ที่เรียกว่าจันทร์ดับ หลังจากนั้นจะเข้าสู่ข้างขึ้น

สถานีอวกาศนานาชาติเคลื่อนที่รอบโลกโดยปรากฏให้เห็นเป็นดาวสว่างบนท้องฟ้าเมื่อแสงอาทิตย์ตกกระทบ เช้ามืดวันพฤหัสบดีที่ 29 ธ.ค. 2559 ขณะท้องฟ้าเริ่มสว่างขึ้นมาบ้างแล้ว กรุงเทพฯ และบริเวณใกล้เคียงเริ่มเห็นสถานีอวกาศเวลา 06.00 น. เหนือขอบฟ้าทิศตะวันตกเฉียงใต้ จากนั้นสถานีอวกาศเคลื่อนสูงขึ้นไปทางขวา ถึงจุดสูงสุดทางทิศตะวันตกเฉียงเหนือที่มุมเงย 36 องศา แล้วเคลื่อนต่ำลง สิ้นสุดใกล้ขอบฟ้าทิศเหนือในเวลา 06.06 น.

เช้ามืดวันศุกร์ที่ 30 ธ.ค. 2559 กรุงเทพฯ และบริเวณใกล้เคียงเริ่มเห็นสถานีอวกาศในเวลา 05.11 น. บนท้องฟ้าทิศตะวันออกเฉียงเหนือที่มุมเงย 63 องศา ซึ่งเป็นเวลาที่สถานีอวกาศออกจากเงามืดของโลก จากนั้นสถานีอวกาศเคลื่อนต่ำลง สิ้นสุดใกล้ขอบฟ้าทิศเดียวกันในเวลา 05.14 น. (เวลาอาจคลาดเคลื่อนได้เล็กน้อย)