นาฬิกาเรือนละร้อยล้าน
กุญแจแห่งการไขปริศนาแผนที่โลก
แผนที่โลกที่เราเห็นกันอยู่ทุกวันนี้มีเรื่องน่าสนใจและการค้นพบอันยิ่งใหญ่ซุกซ่อนอยู่ในเส้นรุ้งและเส้นแวง
ทบทวนความจำกันสักหน่อยนะครับ
เส้นรุ้งและเส้นแวงคือเส้นสมมติที่มนุษย์เรากำหนดขึ้นมาเพื่อระบุตำแหน่งบนผิวโลก โดยเส้นที่ลากเรียงรายในแนวดิ่ง จากขั้วโลกเหนือมายังขั้วโลกใต้ เรียกว่า เส้นแวง หรือ ลองติจูด (Longitude) ส่วนเส้นแนวนอนที่ลากขนานไปกับเส้นศูนย์สูตร เรียกว่าเส้นรุ้ง หรือ ละติจูด (Latitude)
ดูเผินๆเหมือนว่าเส้นนอนกับเส้นตั้งนั้นไม่ได้ต่างอะไรกันมาก แต่แท้จริงแล้วการกำหนดเส้นแนวตั้งหรือลองติจูดทำได้ยากกว่าเส้นละติจูด
สาเหตุคือ เส้นละติจูดนั้นถูกแบ่งด้วยเส้นศูนย์สูตรที่ผ่าครึ่งโลกออกเป็นซีกเหนือกับซีกใต้โดยอัตโนมัติอยู่แล้ว จากนั้นเส้นละติจูดอื่นๆถูกกำหนดตามได้ไม่ยากโดยอาศัยหลักการที่ละติจูดต่างกันจะสังเกตเห็นดาวเหนือปรากฏสูงจากขอบฟ้าต่างกัน
คนที่อยู่ใกล้ขั้วโลกเหนือจะเห็นดาวเหนืออยู่สูงจากขอบฟ้ามาก ส่วนคนที่อยู่ใกล้เส้นศูนย์สูตรจะเห็นดาวเหนืออยู่ใกล้ขอบฟ้ามาก แต่การระบุเส้นลองติจูดนั้นยากมาก
ในปี ค.ศ. 1714 (สามร้อยปีก่อน)รัฐบาลอังกฤษตั้งรางวัลไว้ตั้งแต่ 10,000-20,000 ปอนด์ ให้กับคนที่สามารถแก้ปัญหานี้ได้ซึ่งรางวัลจะให้ตามแต่ความละเอียดในการระบุพิกัดลองติจูด ยิ่งระบุได้ละเอียดมากเงินรางวัลก็ยิ่งมาก ซึ่งเงินดังกล่าวเป็นจำนวนมหาศาล ถ้าคิดค่าเงินออกมาในปัจจุบันจะเป็นเงินมากถึงร้อยล้านบาท
การพยายามแก้ปัญหาดังกล่าวได้สร้างความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และก่อเรื่องราวดราม่ามากมาย
คำถามคือ เส้นลองติจูดสำคัญอย่างไร ทำไมรัฐบาลอังกฤษถึงตั้งรางวัลไว้สูงขนาดนั้น
คำตอบคือ การระบุเส้นแวงหรือลองติจูดเป็นส่วนสำคัญของการเติมเต็มแผนที่โลกให้สมบูรณ์
การเดินเรือที่ไม่รู้เส้นลองติจูดนั้นเสี่ยงต่อการหลงทิศหลงทางและอับปาง ดังนั้นการสร้างแผนที่โลกที่แม่นยำจึงจำเป็นสำหรับการสำรวจและการติดต่อค้าขายที่กว้างไกลไร้พรมแดน
มิใช่เท่านั้น นี่ยังเป็นเรื่องการแข่งขันเป็นผู้นำโลกวิทยาศาสตร์และวิทยาการด้วยเพราะตอนนั้นฝรั่งเศสเองก็มุ่งหมายพิชิตปัญหานี้ให้ได้เช่นกัน
วิธีการแก้ปัญหานี้สามารถเข้าใจได้ง่าย แต่ว่าในทางปฏิบัตินั้นทำได้ยากมาก
หลักการคือเวลาท้องถิ่นบนโลกจะแตกต่างกันไปตามตำแหน่งเส้นลองติจูด
ยกตัวอย่างเช่น ประเทศไทยเวลาแตกต่างจากอเมริกาอยู่ 12 ชั่วโมงเนื่องจากเราอยู่ในตำแหน่งตรงข้ามกันพอดี ดังนั้นถ้าคนไทยสังเกตว่าดวงอาทิตย์ลอยอยู่ในตำแหน่งสูงสุด(เที่ยงตรง) ที่ประเทศอเมริกาย่อมเป็นเวลาเที่ยงคืนพอดี
แต่ประเทศอื่นที่ใกล้ประเทศไทยมากกว่าอเมริกา ความต่างของเวลาย่อมน้อยลงเรื่อยๆ
ดังนั้นถ้าเราหาได้ว่าแต่ละตำแหน่งบนโลกเวลาท้องถิ่นต่างกันเท่าไรเราย่อมระบุตำแหน่งเส้นลองติจูดได้ ซึ่งอุปกรณ์สำคัญต่อการปฏิบัติภารกิจนี้ก็คือ นาฬิกา
ถ้าเราอยากรู้ว่าตำแหน่งเส้นลองติจูดของประเทศไทยกับญี่ปุ่นห่างกันอยู่เท่าไร
วิธีคือ หานาฬิกาหนึ่งเรือนแล้วตั้งเวลาให้ตรงกับเวลาในประเทศไทยแล้วพกติดตัวไว้ จากนั้นเดินทางไปที่ประเทศญี่ปุ่น พอเดินทางถึงญี่ปุ่นก็ถามคนแถวนั้นว่าเวลาท้องถิ่นที่ญี่ปุ่นเป็นเวลาอะไร เมื่อเทียบกับนาฬิกาที่ติดตัวเรามาย่อมรู้ว่าเวลาต่างกันเท่าไร ทำให้เราหาได้ว่าตำแหน่งเส้นลองติจูดที่ไทยกับญี่ปุ่นห่างกันเท่าไร
แต่ปัญหาในเรื่องนี้คือ สมัยก่อนเราไม่มีนาฬิกาที่แม่นยำ
นาฬิกาลูกตุ้ม ไม่สามารถใช้งานได้ในเรือเดินสมุทรที่โคลงเคลงไปมา ดังนั้นจึงมีการพยายามประดิษฐ์นาฬิกาที่ใช้งานได้บนเรือเดินสมุทรแต่ก็ไม่สำเร็จ
แม้แต่ยอดนักฟิสิกส์อย่างกาลิเลโอ ก็เคยเสนอวิธีแก้ปัญหานี้โดยการเสนอให้ใช้บริวารของดาวพฤหัสฯมาจับเวลา เนื่องจากกาลิเลโอ ค้นพบว่าดวงจันทร์ของดาวพฤหัสฯโคจรรอบดาวพฤหัสฯด้วยอัตราที่แน่นอน
ดังนั้นเราย่อมใช้มันเป็นนาฬิกาบนท้องฟ้าที่ไม่ต้องพกพาได้ แต่ปัญหาที่เห็นได้ชัดคือ เราไม่สามารถใช้วิธีนี้ได้ถ้าท้องฟ้ามืดครึ้มไปด้วยเมฆ อีกทั้งการตั้งกล้องโทรทรรศน์เพื่อส่องไปยังดวงจันทร์ของดาวพฤหัสฯที่ปรากฏเป็นจุดเล็กจิ๋วบนเรือที่โยกโคลงนั้นไม่ใช่ง่ายๆเลย วิธีนี้จึงล้มพับไป
ต่อมาในปี ค.ศ. 1765 รัฐบาลอังกฤษต้องจ่ายรางวัลเต็มๆให้กับนักประดิษฐ์ชาวอังกฤษผู้มีนามว่า John Harrison สามารถเอาชนะปัญหานี้ได้เป็นคนแรกโดยการสร้างนาฬิกาที่สามารถใช้งานได้แม้ในเรือที่โคลง
John Harrison เป็นช่างไม้และช่างทำนาฬิกาที่ศึกษาเรื่องกลไกต่างๆด้วยตัวเอง ในตอนเริ่มต้นเขาประดิษฐ์นาฬิกาขนาดใหญ่ เรียกว่า H1 ซึ่งกลไกสำคัญภายในใช้ประโยชน์จากธรรมชาติของสปริง เนื่องจากการสั่นของสปริงนั้นไม่ขึ้นกับทิศทางของแรงโน้มถ่วงเหมือนอย่างนาฬิกาลูกตุ้ม ดังนั้นมันจึงทำงานได้ไม่ว่าจะวางเอียงตีลังกาไว้แนวไหนก็ตาม
ในปี ค.ศ. 1735 เขานำนาฬิกาเรือนนี้มายังกรุงลอนดอนเพื่อนำมาแสดงแก่นักวิทยาศาสตร์ซึ่งได้รับความสนใจจากผู้คนอย่างมาก ในปีต่อมาเขานำมันไปลงเรือเดินสมุทรเพื่อทดสอบการใช้งาน ผลปรากฏว่ามันใช้การได้ แต่นาฬิกา H1 ยังเกิดความคลาดเคลื่อนเมื่อถูกเหวี่ยงทำให้ John Harrison กลับไปปรับปรุงแก้ไขจนได้นาฬิการุ่น H4 ซึ่งเป็นเวอร์ชั่นสมบูรณ์แบบ
แต่กว่าเขาจะได้เงินรางวัลก็ไม่ง่ายเพราะนาฬิกาของเขาถูกคณะกรรมการตัดสินเคลือบแคลงและกระหน่ำตั้งคำถามอย่างมากมาย
เนื่องจากคณะกรรมการรางวัลยังไม่เชื่อมั่นและคิดว่าการที่นาฬิกา H4 บอกเวลาได้ตรงตอนทดสอบอาจจะแค่ฟลุค พวกเขาจึงบอกให้แฮริสันสร้างนาฬิกาแบบนี้ขึ้นมาอีกเพื่อทดสอบอย่างละเอียด ซึ่ง Harrison ก็ต่อสู่ฟันฝ่าการทดสอบจนในที่สุดเขาได้เงินรางวัลตอนอายุ 72 ปี
เรื่องราวการต่อสู้และดราม่าเรื่องเงินรางวัลถูกเขียนเป็นหนังสือได้เป็นเล่ม เรื่อง Longitude โดย Dava Sobel
ในปี 2002 สถานีโทรทัศน์ BBC ยกย่องให้เขาเป็นหนึ่งในร้อยบุคคลผู้ยิ่งใหญ่แห่งอังกฤษ
นี่แหละครับ
ความยากเย็นในการระบุเส้นลองติจูดที่เราเห็นกันบนแผนที่
- 28
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2025 Blockdit
