สำนักงานราชบัณฑิตยสภา

การประดิษฐ์นาฬิกาแดดแบบศูนย์สูตรที่ บอกเวลาได้ถูกต้องตรงกั บเวลามาตรฐานของประเทศไทยโดยมี ความคลาดเคลื่ อนไม่เกิ น ๓ นาที ที่ ระดั บความเชื่ อมั่ นร้อยละ ๙o 208 The Journal of the Royal Institute of Thailand Vol. 38 No. 3 July-Sep 2013 ความน� ำ เนื้อหาในส่วนนี้ผู้เขียนสรุปจากเอกสารของมหาวิทยาลัยสุโขทัยธรรมาธิราชบัณฑิตศึกษา (Mayall and Mayall 1973 : 55, 96), (Rohr 1996 : 46), (University of New South Wales, The Observatory 1997), ( Press et al. 1986) นาฬิกาแดดเป็นเครื่องมือที่ใช้บอกเวลาโดยวิธีธรรมชาติแบบหนึ่ง โดยอาศัยหลักการเคลื่อนที่ ปรากฏของดวงอาทิตย์ในแต่ละวันก่อให้เกิดเป็นการประยุกต์ใช้งานในการบอกเวลาได้จริงในชีวิต ประจ� ำวัน นอกจากนี้ การศึกษาและประดิษฐ์นาฬิกาแดดยังช่วยให้ผู้ศึกษาเข้าใจการเคลื่อนที่ปรากฏของ ดวงอาทิตย์ในแต่ละวันอย่างถ่องแท้สามารถค� ำนวณได้ และเป็นเครื่องยืนยันว่าแกนโลกเอียง ๒๓.๔๕ องศา จากแนวตั้งฉากกับระนาบของวงโคจรโลกรอบดวงอาทิตย์ (ระนาบสุริยวิถี) ซึ่งมีรูปร่างเป็นวงรีเล็กน้อย (มีค่าความรีเท่ากับ ๐.๐๑๖๗) อีกด้วย หลักการเบื้องต้นของนาฬิกาแดดเกิดจากการสังเกตเงาของวัตถุในเวลากลางวัน เช่น เมื่อมีคน ออกไปยืนกลางแจ้งจะพบว่าเงาของตัวเองบนพื้นดินเปลี่ยนแปลงไปตามเวลาที่ผ่านไป ตอนเช้าจะเห็นเงา ทอดยาวไปทางทิศตะวันตก จากนั้นเงาจะค่อย ๆ สั้นลงในตอนสาย และสั้นที่สุดช่วงเวลาเที่ยงวัน จากนั้น เงาจะเริ่มยาวขึ้นอีกครั้งจนถึงช่วงเย็นเงาก็จะทอดยาวไปทางทิศตะวันออกมากที่สุด การสังเกตเงาของ วัตถุบนโลก ณ เวลาต่าง ๆ จะเป็นเช่นนี้ตลอดทุกวันตราบเท่าที่โลกยังมีแสงจากดวงอาทิตย์อยู่ จึงเป็น เหตุให้คนโบราณใช้ความสัมพันธ์ของเงานี้เป็นตัวบอกเวลามาตั้งแต่ครั้งโบราณกาล หากแต่ไม่มีหลักฐาน ที่แน่ชัดว่ามนุษย์เริ่มใช้ดวงอาทิตย์บอกเวลาตั้งแต่เมื่อใด ต่อมาเมื่อเวลาประมาณ ๓,๕๐๐ ปี ก่อนคริสตกาล ชาวอียิปต์โบราณได้มีการสร้างแท่งหินที่เรียกว่า “เสาโอเบลิสก์” ซึ่งประกอบด้วย ๒ ส่วน คือ ส่วนแท่งหิน ที่เรียกว่า “สันก� ำเนิดเงา” เป็นตัวสร้างเงาให้ทอดยาวลงไปบนส่วนที่เรียกว่า “หน้าปัดนาฬิกา” ซึ่งมี สเกลบอกเวลาแสดงเอาไว้ ต่อจากนั้นเมื่อมาถึงยุคของชาวกรีกและโรมัน เสาโอเบลิสก์ก็ยังถูกสร้างขึ้น แต่ถูกเรียกชื่อใหม่ว่า “นาฬิกาแดด” แต่เนื่องด้วยแกนโลกเอียง ๒๓.๔๕ องศาจากแนวตั้งฉากกับระนาบ สุริยวิถีและวงโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์เป็นรูปวงรีเล็กน้อย จึงท� ำให้เงาที่ตกกระทบบนหน้าปัดนาฬิกา เปลี่ยนแปลงไปเล็กน้อยในแต่ละวัน ดังนั้น นักปราชญ์ในอดีตจึงได้มีการแก้ปัญหานี้ด้วยการออกแบบส่วน ที่เป็นสันก� ำเนิดเงาใหม่ โดยให้สันก� ำเนิดเงาเอียงท� ำมุมในหน่วยองศากับพื้นดินมีค่าเท่ากับค่าละติจูดของ ต� ำแหน่งที่ติดตั้งนาฬิกาแดดนั้น และก� ำหนดชี้สันก� ำเนิดเงานี้ไปทางทิศเหนือ จากการที่เมื่อนาฬิกาแดดบอกเวลานั้นจะต้องอาศัยเงาของสันก� ำเนิดเงาที่ทอดยาวไปตกกระทบ บนหน้าปัดนาฬิกาเป็นตัวบอกเวลา ดังนั้นเงาที่เกิดขึ้นจะอยู่ตรงข้ามกับดวงอาทิตย์เสมอ เมื่อดวงอาทิตย์ ขึ้นทางด้านทิศตะวันออก เงาของสันก� ำเนิดเงาจะไปปรากฏตรงข้ามคือ ทางด้านทิศตะวันตก เมื่อเวลา ผ่านไปดวงอาทิตย์จะเคลื่อนที่จากทิศตะวันออกไปยังทิศตะวันตกมากขึ้นเรื่อย ๆ เพราะการหมุนรอบตัว เองของโลก ก็จะท� ำให้เงาของสันก� ำเนิดเงาเคลื่อนที่ในทิศตรงกันข้ามจากดวงอาทิตย์ไปด้วย ความยาว