ความสัมพันธ์ ของเวลา กับ ลองจิจูด เวลาเกิดจากพระอาทิตย์ พระจันทร์

ความสัมพันธ์ ของเวลา กับ ลองจิจูด  เวลาเกิดจากพระอาทิตย์ พระจันทร์

ชาวสุเมเรียนเป็นชนเผ่าแรกที่มีอำนาจครอบครองดินแดนเมโสโปเตเมีย วัฒนธรรมของพวกสุเมเรียนถือเป็นจุดเริ่มต้นของการเกิดอารยธรรมในแถบลุ่ม แม่น้ำไทกริส-ยูเฟรทีส

สังคมของชาวสุเมเรียนยกย่องเกรงกลัวพวกเทพเจ้า นิยมสร้างศาสนสถานขนาดใหญ่ เรียกว่า “ซิกกูแรต” ตั้งอยู่กลางใจเมืองที่ห้อมล้อมด้วยบ้านเรือนและกำแพงเมือง

พวกสุเมเรียนเป็นชนกลุ่มแรกที่รู้จักประดิษฐ์อักษร อักษรที่ใช้ในการบันทึกนี้เรียกว่า “อักษรลิ่ม หรือ คูนิฟอร์ม” เพื่อประโยชน์ทางศาสนกิจ บัญชีการค้า บัญชีรายรับรายจ่าย และบทบัญญัติทางศาสนา อักษรลิ่มนับว่าเป็นหลักฐานที่เป็นลายลักษณ์อักษรที่เก่าแก่ที่สุดในทางประวัติศาสตร์

วรรณกรรมที่สำคัญของพวกสุเมเรียน ได้แก่  “มหากาพย์กิลกาเมช” เป็นเรื่องการผจญภัยของวีรบุรุษที่แสวงหาชีวิตอันเป็นอมตะ

พวกสุเมเรียนมีความเจริญทางด้านคณิตศาสตร์ ปฏิทิน  และการชั่ง  ตวง วัด  รู้จักการใช้จำนวนที่สามารถแบ่งออกเป็นส่วนย่อย เช่น จำนวน 12, 24, 60,90  การแบ่งวันออกเป็น 24 ชั่วโมง (กลางวัน 12 ชั่วโมง กลางคืน 12ชั่วโมง) นอกจากนี้ยังรู้จักวิธี คูณ หาร การยกกำลัง การถอดรากที่สอง และที่สาม การคำนวณหาพื้นที่ของวงกลม การนับวันเดือนปีแบบจันทรคติ และยังสามารถพยากรณ์สุริยุปราคาตลอดจนคำนวณเวลาการโคจรของดวงอาทิตย์ และพระจันทร์

Star Chart ของชาวสุเมเรียน จะเห็นว่ามีการคำนวนมุม และการแบ่งมุม

พื้นฐานของการคำนวน เริ่มมาจาก การนับ และการแบ่ง 

   ก่อนจะเข้าใจเวลา ต้องเข้าใจการนับและแบ่งก่อน เพราะหน่วยของเวลาที่เราใช้อยู่นี้ มีพื้นฐานมาจากการนับและการแบ่ง

การใชัสัญลํกษณ์ การนับในเลขฐาน 60 ของชาวสุเมเรียน

เนื่องจากสมัย 5000 กว่าปีที่แล้วยังไม่มีเครื่องมือช่วยในการคำนวน ฉะนั้นพื้นฐานการนับจึงเริ่มจากนิ้วมือของตัวเอง แต่ปัญหาของการนับจำนวนเลขจำนวนมากๆ ก็ถูกข้อจำกัดด้วยจำนวนนิ้วมือ 2 ข้าง จึงคิดวิธีนับที่นับได้เยอะๆ ด้วยมือแล้วมีการทด (เป็นที่มาของเลขฐาน)

ในการคำนวนต่างๆ จะต้องมีการคูณ หรือหาร (การแบ่งเป็นส่วนที่เท่าๆ กัน การแบ่งก็คือการแยกแยะข้อมูลอย่างหนึ่ง) เนื่องจากในยุคก่อนการคำนวณมีทศนิยมน่าจะยุ่งยากมาก เพราะไม่มีเครื่องมือช่วย จึงต้องหาวิธีคำนวณที่สามารถนับเลขได้เยอะๆ และแบ่งออกเป็นส่วนๆ ได้เยอะๆ (เช่น 1/3,1/6,1/12,1/24,1/60) โดยไม่ติดทศนิยม จึงมาลงตัวที่เลขฐาน 60 (กว่าจะเป็นเลขฐานนี้คงมีการคิดหาวิธีนับและการแบ่งมากมาย)

เลขฐาน 60 มาจากการนับเลขมือเดียว โดยอีกมือหนึ่งไล่ตามข้อนิ้ว ทั้งสามข้อของนิ้วก้อย-นาง-กลาง-ชี้ อีกอย่าง 60 เป็นจำนวนที่น้อยที่สุดระหว่าง 1-100 ที่มีตัวประกอบมากที่สุด (มีตัวประกอบ 12 ตัว ดังนั้นจะสะดวกในการหารมาก ๆ)

วิธีการนับ คือ มือขวานับด้วยการกำแล้วเหยียดนิ้วแบบปกติจากก้อยไปโป้ง แต่พอถึง 5 ก็เอานิ้วโป้งซ้ายวางไว้กับข้อนิ้วล่างสุดของนิ้วชี้ซ้าย พอมือขวานับได้อีก 5 ก็เขยิบอีกข้อหนึ่ง เนื่องจากมี 12 ข้อนิ้วจาก 4 นิ้ว (นิ้วโป้งซ้ายที่ใช้จรดไม่นับ) ก็เลยนับไปถึง 60

ชาวสุเมเรียนจึงนิยมใช้เลขฐาน 60 ฐาน 24 และฐาน 12 เพราะสามารถแบ่งซอยเป็นจำนวนย่อยๆได้มาก และไม่ต้องมีทศนิยมซ้ำ เนื่องจาก 60 กับ 24 หรือ 12 มีตัวประกอบเยอะกว่า

60 หารด้วย 2,3,4,5,6,10,12,15,30 ลงตัว
24 หารด้วย 2,3,4,6,8,12 ลงตัว
12 หารด้วย 2,3,4,6 ลงตัว

แปลว่าเราถ้าเราใช้ 60 กับ 24 เป็นฐานหลัก เราจะแบ่งหน่วยเวลาของเราออกเป็นหลายๆส่วนได้ โดยไม่ติดทศนิยมซ้ำ แบ่ง 3 ส่วนก็ลงตัว แบ่ง 4 ส่วนก็ลงตัว แบ่ง 6 แบ่ง 10 ส่วนก็ลงตัว

ในขณะเดียวกันเลขฐาน 10 มีแค่ 2 กับ 5 ที่หารลงตัว
ถ้าใช้เลขฐานสิบ พวกเราจะต้องเจอเลขแบบว่า 1.333.... ชั่วโมง , 2.0333... ชั่วโมง บ่อยกว่าการใช้เลขฐาน 60 แทนที่จะเป็น 1:20 ชั่วโมง หรือ 1:02 ชั่วโมง หรือ 5 ชั่วโมง 4 นาทีก็จะกลายเป็น 5.0666... ชั่วโมง
หรือ 5 ชั่วโมงกับอีก 6.666... นาที (ถ้า 100 นาที = 1 ชั่วโมง)

เพราะใช้เลขฐาน 60,24,12 จะเข้าใจง่ายกว่าและแบ่งได้ลงตัวกว่า

ชาวสุเมเรียนยังได้จัดทำบัญชีรายชื่อของดาวฤกษ์และดาวเคราะห์ต่างในท้องฟ้าพร้อมทั้งได้ระบุตำแหน่งของการเคลื่อนที่ของดาวฤกษ์และดาวเคราะห์เหล่านั้นอย่างละเอียดทุกๆวัน โดยทำการแบ่ง และจัดกลุ่มได้ 12 จักรราศี (Zodiac) ซึ่งต่อมาได้นำผลของการสังเกตการณ์นี้ มาใช้ในการทำนายการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ต่างๆในท้องฟ้าได้อย่างถูกต้อง และได้ช่วยให้ชาวสุเมเรียนสามารถทำนายถึงการเปลี่ยนของฤดูกาลได้อย่างถูกต้องและแม่นยำมาก จึงมีผลทำให้ระบบการเกษตรมีประสิทธิภาพสูง

ชาวสุเมเรียนได้สังเกตุและจดจำว่า

• ดวงอาทิตย์ หมุนกลับมาสู่ตำแหน่งเดิมบนท้องฟ้าเวลาดวงอาทิตย์อุทัย จึงนับเป็นรอบเวลาหนึ่ง เรียกว่า หนึ่งปี (ของพระอาทิตย์) ซึ่งใช้เวลาประมาณ 365 วันเศษ จึงมีปฏิทินทางสุริยคติ
• ดวงจันทร์ หมุนกลับมาสู่ตำแหน่งเดิมบนท้องฟ้า (12 รอบของจันทร์ดับ เป็นที่มาของเดือน 12 เดือนๆ ละ 30 วัน) จึงนับเป็นรอบเวลาหนึ่ง เรียกว่า หนึ่งปี (ของพระจันทร์) ซึ่งใช้เวลาประมาณ 355 วัน เกิดเป็นปฏิทินทางจันทรคติ
• และแบ่งวันออกเป็น กลางวัน 6 ชั่วโมง กลางคืน 6 ชั่วโมง รวมเป็น 12 ชั่วโมง เรียกว่า 1 วัน (1 ชั่วโมงสมัยบาบิโลน เท่ากับ 2 ชั่วโมงในปัจจุบัน)
• การวัดเวลา ในสมัยนั้นกลางวันจะใช้นาฬิกาแดด กลางคืนจะใช้นาฬิกาน้ำ

จึงมีการแบ่งวงกลมท้องฟ้า เป็น 360 องศา โดยวิธีการหา mean ของพระอาทิตย์และพระจันทร์ ( (365+355)/2 =360 ) และแบ่ง จักรราศี (Zodiac) เป็น 12 ราศี ราศีละ 30 องศา นั่นคือ 12 เดือน

จักรราศี

นาฬิกาแดด

นาฬิกาน้ำ

จะเห็นได้ว่าจากพื้นฐานการแบ่งเวลามาจาก การนับและการแบ่งมุมของพระอาทิตย์กับพระจันทร์ โดยมีรูปแบบเป็นเศษส่วน และสามารถแบ่งเป็นส่วนย่อยๆ จึงเป็นรูปแบบการแบ่งเวลาดังในปัจจุบัน

• 60 วินาที   เป็น 1 นาที
• 60 นาที     เป็น  1 ชั่วโมง
• 24 ชั่วโมง  เป็น 1 วัน
• 7 วัน           เป็น 1 สัปดาห์
• 4 สัปดาห์   เป็น  1 เดือน
• 30 วัน         เป็น 1 เดือน
• 12 เดือน     เป็น 1 ปี

หรือการแบ่งวงกลมให้เป็นมุม 360 องศา (เท่่ากับค่าเฉลี่ยของวัน 1 ปีของของพระอาทิตย์กับ 1 ปีของพระจันทร์) เท่ากับ 1 วันโลกโคจรไปประมาณ 1 องศา

• 1 องศา   เท่ากับ  60 ลิปดา
• 1 ลิปดา  เท่ากับ  60 ฟิลิปดา

ฉะนั้นโลกหมุนรอบตัวเอง 360 องศา เท่ากับ 1,296,000 ฟิลิปดา (360x60x60) จะเห็นว่าสามารถแบ่งเป็นหน่วยองศาย่อยได้ละเอียดยิบทีเดียว

เส้นเมริเดียน (อังกฤษ: meridian, line of longitude) คือ เส้นสมมุติที่ลากจากขั้วโลกเหนือไปยังขั้วโลกใต้ สร้างขึ้นจากการสมมติเส้นเมริเดียนปฐม มีค่ามุม 0 องศา ลากผ่านตำบลกรีนิซ กรุงลอนดอน ประเทศสหราชอาณาจักร ไปทางทิศตะวันออกและทิศตะวันตก ด้านละ 180 องศา โดยเส้นเมริเดียนที่ 180 องศาตะวันออกและ 180 องศาตะวันตก จะทับกันเป็นเส้นเดียวนี้ให้เป็นเส้นวันที่หรือเส้นแบ่งเขตวันระหว่างชาติ หรือเส้นแบ่งเขตวันสากล เส้นเมริเดียนแรก หรือ เส้นเมริเดียนปฐม (Prime Meridian) คือเส้นเมริเดียนที่ลากผ่านหอดูดาวแห่งหนึ่ง ตำบล กรีนิช ใกล้กรุงลอนดอนในประเทศอังกฤษทั้งนี้เพื่อใช้เป็นหลักอ้างอิงในการนับเส้นเม ริเดียนอื่น ๆ ต่อไป เส้นเมริเดียนรอบโลก มี 360 เส้น แบ่งเป็นเส้นองศา ตะวันออก 180 เส้น และเส้นองศาตะวันตก 180 เส้น ความสำคัญของเส้นเมริเดียน คือ บอกพิกัดของตำแหน่งที่ตั้งต่าง ๆ บนพื้นผิวโลกโดยใช้ร่วมกันเส้นขนาน (เส้นละติจูด) และใช้เป็นแนวแบ่งเขตเวลาของโลก

เส้นเมริเดียนปฐม (Prime Meridian) ลากผ่านหอดูดาว ตำบลกรีนิช ประเทศอังกฤษ

เส้นลองจิจูด หรือก็เป็น เส้นเมริเดียน คือ เส้นที่แบ่งมุม 360 องศาในแนวตั้ง แบ่งเป็นเส้นละ 1 องศา แบ่งได้ 360 เส้น ส่วนเส้นที่ใช้แบ่งเวลา ก็คือเส้นลองจิจูด ใน 360 นั่นแหละ แต่แบ่งให้เป็น 24 เส้นใน 360 องศา จำนวนเส้น 24 เส้นนี้คือเส้นที่ใช้บอกเวลา หรือ Time Zone นั่นเอง

โลก หมุนรอบตนเอง ใช้เวลา 1 วัน หรือ 24 ชั่วโมง หมายความว่า

• โลกหมุนรอบตัวเอง หรือเปลี่ยนด้านเข้าหาดวงอาทิตย์ จากเวลาเที่ยงวัน จนถึงเวลาเที่ยงวันอีกครั้งหนึ่ง จะใช้เวลาเท่ากับ 24 ชั่วโมง หรือเปรียบเทียบเข้ากับทรงกลมของโลก ซึ่งมีรัศมีเท่ากับ 360 องศา
• ในเวลา 1 ชั่วโมง โลกเคลื่อนที่หมุนรอบตัวเองได้ 15 องศา (หรือมองเห็นดวงอาทิตย์เปลี่ยนตำแหน่งไป 15 องศา ซึ่งจริงๆแล้ว ดวงอาทิตย์คงอยู่กับที่ แต่โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ และหมุนรอบตนเอง) 
• ในเวลา 1 นาที โลกเคลื่อนที่หมุนรอบตัวเองได้ 15 ลิปดา
• ในเวลาในเวลาทุกๆ 4 นาที โลกเคลื่อนที่หมุนรอบตัวเองได้ 1 องศา
• หรือเวลาผ่านไป 1 วัน โลกหมุนรอบดวงอาทิตย์ ไปประมาณ 1 องศา ครบ 360 วัน (mean : ค่าเฉลี่ย) โลกก็หมุนครบรอบดวงอาทิตย์

การแบ่งมุมออกเป็นชั่วโมง บนสัญฐานโลกที่เป็นทรงกลม มองจากด้านบน

เมื่อนำมาเขียนแผนที่โลกในรูปแผนที่กระดาษจะเป็นดังรูปโดยแบ่งเส้นตามเวลา 24 เส้นจะมีเส้นแบ่งทุก 15 องศา การแบ่งเวลาแบบนี้เรียกว่า เวลาท้องถิ่น (Local time) 

Local time map

เนื่องจากแต่ละประเทศจะกำหนดเวลาประเทศของตน หากว่าจะต้องปรับเวลาให้ตรงกับเวลาของท้องถิ่นอยู่ตลอดเวลานั้นคงเป็นเรื่องที่ยุ่งยากเกินไป จึงยึดหลักตามลองจิจูดหลักของเขตเวลาของโลกที่ผ่านประเทศของตน เราเรียกการแบ่งเวลาแบบนี้ว่า เวลามาตรฐาน (Standard time/Utc time) โดยใช้เวลาเดียวทั่วประเทศ เช่น ประเทศไทยกำหนดเวลามาตรฐานตามเวลาที่ลองจิจูด 105 องศาตะวันออก ซึ่งเร็วกว่าเวลามาตรฐานสากล 7 ชั่วโมงการนับเวลามาตรฐานของประเทศจะเท่ากันทั่วประเทศ แต่สำหรับประเทศที่มีอาณาเขตกว้างใหญ่ก็มีเวลามาตรหลายเวลาตามแต่ละเขตพื้นที่ เช่น อเมริกา รัสเซีย จีน เป็นต้น หากไม่กำหนดแบบนั้น มันจะดูเวลาในหนึ่งวัน ไม่สัมพันธ์กับดวงอาทิตย์ขึ้น-ตก

Standard time zone map

จะเห็นได้ว่า ลองจิจูดจะมีความสัมพันธ์ กับเวลาโดยตรง เราจึงสามารถหาลองจิจูดจากเวลาได้

การหาลองจิจูดจากเวลา ทำได้โดยทำการวัดมุมสูงสุดของดวงอาทิตย์

ใช้กล้องวัดมุม ส่องไปยังดวงอาทิตย์ได้โดยตรง เพื่อทำการวัดตำแหน่งของดวงอาทิตย์พร้อมทั้งบันทึกเวลา (ทุกๆ 5-10 นาที) เพื่อหาตำแหน่งที่ดวงอาทิตย์ทำมุมตั้งฉากกับพื้นผิวโลก มากที่สุด

อีกวิธีคือ วัดความยาวของเงาเสาที่ตั้งฉากกับพื้นโลก แล้วบันทึกเวลาทุกๆ 5-10 นาที เพื่อหาเงาที่สั้นที่สุด นั่นคือจุดสุงสุดของดวงอาทิตย์

การวัดโดยจับเวลาที่เงาไม้ทาบเป็นเส้นตรงกับแนวทิศเหนือทิศใต้ ถือว่าเวลา 12.00 น.(เที่ยงวันท้องถิ่น)เทียบกับนาฬิกาสำหรับประเทศไทยใช้เมริเดียนที่ 105 องศา ตะวันออกเป็นเมริเดียนหลัก เมื่อได้เวลาท้องถิ่นและเวลามาตรฐานแล้วสามารถนำมาเปลี่ยนเป็นค่าเป็นลองจิจูดที่ทำการวัดได้ดังนี้

ตัวอย่าง

ทำการวัดลองจิจูดของอำเภอแม่สะเรียง จังหวัดแม่ฮ่องสอน ขณะที่เงาไม้ทาบเป็นแนวเส้นตรงเดียวกับทิศเหนือจริง นาฬิกาบอกเวลา 12.28.16 น. จงหาลองจิจูดของอำเภอแม่สะเรียง

วิธีทำ

• ขณะที่เงาไม้ทาบทิศเหนือจริง เวลาท้องถิ่น = 12.00.00 น.
• เวลามาตรฐานตามเวลา = 12.28.16 น.
• เวลาต่างกัน = 0.28.16 น. = 1696 วินาที
• เวลาต่างกัน 1 วินาทีลองจิจูดต่างกัน = 15 ฟิลิบดา
• เวลาต่างกัน 1696 วินาทีลองจิจูดต่างกัน = 15 X 1696 ฟิลิปดา = 25440 ฟิลิปดา = 7 องศา 04 ลิปดา

เนื่องจากเวลาท้องถิ่นน้อยกว่าเวลามาตรฐานแสดงว่า อ.แม่สะเรียงอยู่ทางด้านตะวันตกของเมริเดียนเวลามาตรฐาน ซึ่งคือ 105 องศา ตะวันออก 

ฉะนั้น ลองจิจูดของ อ.แม่สะเรียง จึงน้อยกว่าลองจิจูดเมริเดียนมาตรฐานอยู่ 7 องศา 4 ลิปดา ดังนั้นลองจิจูดของอำเภอแม่สะเรียงคือ 105 องศา 00 ลิปดา ลบด้วย 7 องศา 4 ลิปดา  = 97 องศา 56 ลิปดาตะวันออก

ตอบ 97 องศา 56 ลิปดาตะวันออก 

(หมายเหตุ 25440 ฟิลิบดา = 25440 หาร 60 = 424 หาร 60 = 7 องศา เศษ 04 ดังนั้น 25440 ฟิลิปดา = 7 องศา 04 ลิปดา )

กลางวัน และ กลางคืน

เอกสารอ้างอิง : อารยะธรรมเมโสโปเตเมีย
                      วิชาการ.คอม
                      geomatics-tech
                      wikipedia