ประวัตินาฬิกาและการคำนวณเกี่ยวกับเวลา

 นาฬิกา

ในสมัยโบราณมนุษย์ยังไม่มีนาฬิกาใช้ การดำเนินชีวิตขึ้นอยู่กับธรรมชาติ ดวงอาทิตย์จึงเป็นนาฬิกาเรือนแรกที่มนุษย์รู้จัก นักประวัติศาสตร์ชื่อ Herodotus ได้บันทึกไว้ว่า ประมาณ 3,500 ปีก่อน มนุษย์รู้จักใช้ นาฬิกาแดด ซึ่งนับว่าเป็นนาฬิกาเรือนแรกของโลก โดยสามารถอ่านเวลาได้จากเงาที่ตกทอดลงบนขีดเครื่องหมาย

ต่อมาชาวกรีกโบราณรู้จักพัฒนา นาฬิกาน้ำ ที่สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพยิ่งกว่านาฬิกาแดด เรียกว่า clepsydra ( คำนี้เป็นคำสนธิที่มีรากศัพท์มาจากคำว่า clep ซึ่งแปลว่า ขโมย และคำ sydra ที่แปลว่า น้ำ )
เพราะนาฬิกานี้ทำงานโดยอาศัยหลักที่ว่า " ภาชนะดินเผาที่มีน้ำบรรจุเต็มเวลาถูกเจาะที่ก้นน้ำจะไหลออกจากภาชนะ

ทีละน้อยๆ เหมือนการขโมยน้ำ " ดังนั้นชาวกรีกโบราณจึงได้กำหนดระยะเวลาที่น้ำไหลออกจนหมดภาชนะว่า
1 clepsydra ( สุทัศน์ ยกส้าน. 2544: 159 ) แต่นาฬิกาน้ำนี้ต้องมีการเติมน้ำใหม่ทุกครั้งที่หมดเวลา 1 clepsydra และในฤดูหนาวน้ำจะแข็งตัวทำให้ไม่สามารถใช้นาฬิกาได้



จากข้อจำกัดนี้ทำให้มีการประดิษฐ์ นาฬิกาทราย ขึ้นมา โดยการนำทรายมาบรรจุในส่วนบนของภาชนะที่ทำด้วยแก้ว แล้วปล่อยให้เม็ดทรายเคลื่อนผ่านคอคอดเล็กๆ ที่เชื่อมต่อระหว่างส่วนบนกับส่วนล่างของภาชนะจนหมด นาฬิกาทรายที่ใช้ได้สะดวกนี้ ทำให้บาทหลวงในคริสตศาสนาหันมาใช้นาฬิกาทรายในการจับเวลาสวดมนต์วันอาทิตย์ แทนนาฬิกาน้ำในเวลาต่อมา



ใน ค.ศ. 1364 Giovanni de Dondi เป็นบุคคลแรกที่สร้าง นาฬิกาแบบมีเข็มบอกเวลาเป็นชั่วโมง แต่นาฬิกาของเขามีขนาดใหญ่ เนื่องจากมีลูกศรบอกตำแหน่งของดวงจันทร์ ดวงอาทิตย์ และดาวเคราะห์ทั้ง 5 ดวงด้วย Peter Henlein ช่างทำกุญแจชาวเยอรมันเป็นผู้สร้าง นาฬิกาเรือนแรกของโลก ในช่วงต้นปี ค.ศ. 1500 แต่นาฬิกายังคงมีขนาดใหญ่และมีน้ำหนักมากไม่ต่างจากเดิมเท่าใดนัก

ต่อมาในปี ค.ศ. 1500 Peter Henlein ได้สร้าง นาฬิกาที่มีขนาดเล็กและน้ำหนักเบา คือ หนักเพียง 1 กิโลกรัมเท่านั้น
และในปี ค.ศ. 1641 กาลิเลโอ ได้สังเกตการแกว่งของตะเกียง เขาพบว่าการแกว่งครบรอบของตะเกียงแต่ละครั้งใช้เวลาเท่ากันเสมอ ไม่ว่าจะแกว่งมากหรือน้อยเพียงใด กาลิเลโอ จึงมอบหมายให้บุตรชายชื่อ Vincenzio Galilei สร้างนาฬิกาโดยใช้การแกว่งของลูกตุ้มเป็นเครื่องควบคุมเวลา เรียกว่า นาฬิกาเพนดูลัม ( Pendulum ) ซึ่งสามารถเดินได้อย่างเที่ยงตรงพอควร



ในปี ค.ศ.1657 Christian Huygens นักวิทยาศาสตร์ชาวเนเธอร์แลนด์ประดิษฐ์นาฬิกาโดยใช้หลักของ Pendulum ควบคุมการทำงานโดยมีส่วนประกอบคือ ล้อ ฟันเฟือง และลวดสปริง นาฬิกาแบบนี้สามารถวัดเวลาได้เที่ยงตรงมากกว่านาฬิกาเพนดูลัม



ในปี ค.ศ.1929 Warren Morrison ได้ประดิษฐ์ นาฬิกาควอตซ์ ขึ้นเฉพาะที่เป็น นาฬิกาข้อมือ นาฬิกาประเภทนี้เที่ยงตรงมาก และในปี ค.ศ.1980 เป็นช่วงเวลาที่เริ่มนำเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์เข้ามาใช้ มีการประดิษฐ์ นาฬิกาโดยใช้ชิป ( chip ) เป็นส่วนประกอบเพิ่มเติมในกลไกของนาฬิกา ซึ่งนอกจากจะบอกเวลาแล้วยังสามารถเก็บข้อมูลที่จำเป็น และสามารถใช้เป็นเครื่องคำนวณอิเล็กทรอนิกส์ได้ด้วย หลังจากนั้นเทคโนโลยีในด้านการประดิษฐ์นาฬิกาได้ก้าวหน้าเรื่อยมา จนกระทั่งทุกวันนี้เรามี นาฬิกาคอมพิวเตอร์ ใช้กันแล้ว

สำหรับประเทศไทย คนไทยประดิษฐ์เครื่องบอกเวลาใช้เองเมื่อร้อยปีมาแล้ว คือในรัชสมัยพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว โดยทรงมีวลีที่กำชับรับสั่งกับข้าราชบริพารผู้ใกล้ชิด มีความว่า " สยามจะอยู่รอด รักษาความเป็นไทไม่เป็นขี้ข้าฝรั่ง จะต้องทำให้คนไทยเชื่อมั่น และต่างชาติเชื่อว่าคนไทยนี้เก่ง " จึงทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้เจ้ากรมอุทกศาสตร์ท่านแรกของสยาม ชื่อ Captain Loftus จัดทำ นาฬิกาแดด ไว้ให้เป็นเครื่องกำหนดหมายบอกเวลา แล้วทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้ประดิษฐานไว้ที่ลานหน้าพระอุโบสถวัดนิเวศน์ธรรมประวัติ บางปะอิน จังหวัดพระนครศรีอยุธยาจนทุกวันนี้

ขอขอบคุณข้อมูลดีๆ จาก เว็บไซต์ dek-d.com

นาฬิกา

เมื่อดวงอาทิตย์ขึ้นทุกคนจะต้องตื่นนอน รวมทั้งสัตว์บางชนิด ที่ต้องตื่นขึ้นมา เพื่อทำกิจกรรมต่าง ๆ ในชีวิตประจำวัน โดยใช้แสงสว่างจากดวงอาทิตย์ช่วงกลางวันที่ทำให้มองเห็นสิ่งต่าง ๆ ได้อย่างชัดเจน และเมื่อแสงสว่างจากดวงอาทิตย์หมดลง ซึ่งเป็นเวลาที่ดวงอาทิตย์ตก กิจกรรมต่าง ๆ นั้นจึงหยุดลง และเป็นเวลาพักผ่อน และนอนหลับในเวลากลางคืน เราจะพบว่าสิ่งมีชีวิตบนโลกนี้ใช้สัญชาตญาณในการตื่นและหลับ ตามแสงสว่างจากดวงอาทิตย์ ซึ่งจะหมุนเวียนสว่างและมืดสลับกันไปเรื่อย ๆ จึงถูกกำหนดเป็นเวลา 1 วัน โดยที่ 1 วัน แบ่งเป็น 24ชั่วโมง ใน 1 ชั่วโมง มี 60 นาที และใน 1 นาที มี 60 วินาที ซึ่งในปัจจุบันเราใช้นาฬิกาในการบอกเวลา

ตัวอย่างเกี่ยวกับการคำนวณในเรื่องเวลา เช่น

ในการประดิษฐ์ดอกไม้จากผ้าใยบัว 1 ดอก ใช้เวลาในการประดิษฐ์ประมาณ 20 นาที 11 วินาที อยากทราบว่า จะใช้เวลาทั้งหมดในการประดิษฐ์ดอกไม้ 1,000 ดอก เป็นเวลานานเท่าใด

วิธีทำ 20 นาที 11 วินาที      = (20x60) + 11 วินาที

                                                = 1,200 + 11 วินาที

       1 ดอก ใช้เวลา           = 1,211 วินาที

1,000 ดอก ใช้เวลา             = 1,211 x 1,000  วินาที

                                  = 1,211,000 วินาที

1 นาที มี 60 วินาที

1,211,000 วินาที           = 1,211,000 ÷ 60      นาที

                           = 20,183 นาที 2 วินาที

1 ชั่วโมง มี 60 นาที

20,183 นาที                   = 20,183 ÷ 60   ชั่วโมง

                           = 336 ชั่วโมง 23 นาที 2 วินาที

1 วัน มี 24 ชั่วโมง

336 ชั่วโมง                    = 336 ÷ 24 วัน

                           = 14 วัน

ดังนั้น ประดิษฐ์ดอกไม้ 1,000 ดอก ใช้เวลา 14 วัน 23 นาที 2 วินาที

นาฬิกาในปัจจุบันมีหลากหลายรูปแบบ และที่นิยมกันมากคือ smart watch เนื่องจากมีฟังก์ชันที่หลากหลายขึ้นอยู่กับการใช้งานของแต่ละคน iwatch เป็นแอพฯ หนึ่งที่จะช่วยให้การดูนาฬิกาไม่น่าเบื่ออีกต่อไป