กว่าเวลาของเราจะเดินพร้อมกัน

      เมื่อคืนคุณเข้านอนกี่โมงครับ ตื่นกี่โมง นอนพอหรือเปล่า 

      เชื่อไหมครับว่าถ้าคุณเกิดก่อนหน้านี้สัก 200 ปี คุณจะตอบคำถามง่ายๆ แบบนี้ไม่ได้ จะอบขนมกี่นาที ออกกำลังกายกี่ชั่วโมง ก็ทำได้แค่กะ ๆ เอา จะนัดหมายกับใครก็ยากเย็น ความสามารถในการบอกเวลาอย่างแม่นยำที่เราใช้กันเป็นประจำจนเคยชินมีประโยชน์มหาศาลทีเดียว และยังมีส่วนสำคัญทำให้โลกพัฒนาอย่างก้าวกระโดดอีกด้วย

หลายคนคงรู้ว่าแต่ไหนแต่ไรมามนุษย์เราใช้ดวงอาทิตย์บอกเวลา พอดวงอาทิตย์ขึ้นก็ถึงเวลาเช้า พออยู่ที่จุดสูงสุดก็เป็นเวลาเที่ยง พอตกดินก็พลบค่ำ ซึ่งการบอกเวลาคร่าว ๆ แบบนี้ก็ไม่ได้เป็นปัญหาอะไรในอดีต…จนเมื่อการติดต่อค้าขายทางทะเลแผ่ขยายและกองทัพเรือต้องการเครื่องมือในการนำทาง

[GPS สำหรับการเดินเรือในอดีต]

ช่วงต้นคริสตวรรษที่ 18 กองทัพเรืออังกฤษสูญเสียเรือรบไปสี่ลำพร้อมกับลูกเรือประมาณ 1,400 – 2,000 คน จากหายนะสภาพอากาศแปรปรวน ซึ่งสาเหตุส่วนหนึ่งเกิดความการที่ไม่สามารถระบุตำแหน่งของเรือได้อย่างแม่นยำ เหตุการณ์นี้ทำให้รัฐสภาอังกฤษเสนอรางวัล 20,000 ปอนด์ (เทียบเท่า 3.35 ล้านปอนด์ในปัจจุบัน) ให้กับผู้ที่แก้ปัญหานี้ได้สำเร็จ แต่…การระบุตำแหน่งเรือไปเกี่ยวกับการบอกเวลาได้อย่างไร?

กลางทะเลที่ไม่ว่าจะมองไปทางไหนก็เห็นแต่ท้องฟ้าว่างเปล่า เราต้องการพิกัดเส้นรุ้ง (latitude) และเส้นแวง (longitude) เพื่อบอกตำแหน่ง สำหรับเส้นรุ้งที่บอกตำแหน่งเหนือใต้ เราอาจใช้ดาวเหนือเป็นจุดอ้างอิง แต่สำหรับเส้นแวงที่บอกตำแหน่งตะวันออกตะวันตกล่ะ ตรงนี้แหละที่นาฬิกาที่แม่นยำจะเป็นตัวช่วยแก้ปัญหา

โลกเราหมุนรอบตัวเองทุก 24 ชั่วโมง ทำให้ประเทศที่อยู่ทางตะวันออก (อย่างญี่ปุ่น) เวลาเดินนำหน้าประเทศไทย ส่วนประเทศทางตะวันตก (อย่างอังกฤษ) เวลาเดินตามหลัง คราวนี้สมมติว่าเราใส่นาฬิกาที่แม่นยำเดินทางออกจากเมืองไทย พอไปถึงญี่ปุ่นแล้วเทียบเวลากับนาฬิกาที่นั่น เราก็จะบอกได้ว่าเราเดินทางไปตะวันออกไกลขนาดไหนแล้วใช่ไหมครับ (สมมติว่าเวลาทุกที่ในโลกอ้างอิงจากดวงอาทิตย์)

โลกหมุนหนึ่งรอบ 360 องศา ดังนั้นเวลาที่ต่างกัน 1 ชั่วโมงจะหมายถึงเส้นแวงที่เปลี่ยนไปประมาณ 360 / 24 = 15 องศา เวลาต่างกัน 1 นาที แสงแวงก็เปลี่ยนไปประมาณ 0.25 องศา (หรือ 15 ลิปดา) เวลาต่างกัน 1 วินาที เส้นแวงก็เปลี่ยนไปประมาณ 0.004 องศา (หรือ 15 ฟิลิปดา) นั่นก็แปลว่าถ้าเรามีนาฬิกาที่คลาดเคลื่อนไม่กี่วินาที เราก็จะระบุตำแหน่งตะวันออกตะวันตกของเรือได้อย่างแม่นยำ

แต่…การสร้างนาฬิกาที่แม่นยำขนาดนั้นดูเหมือนจะเป็นไปได้ยากเพราะนาฬิกาสมัยก่อนอาศัยกลไกเพียงอย่างเดียว ไม่ได้มีแบตเตอรี่อย่างทุกวันนี้ ดังนั้นไม่ว่าจะเป็นอุณหภูมิ ความดัน หรือความชื้นที่เปลี่ยนแปลง และการโคลงเคลงของเรือ ล้วนมีผลต่อความแม่นยำของนาฬิกาทั้งสิ้น นอกจากนั้นการเดินเรือแต่ละครั้งก็กินเวลาเป็นเดือน และความคลาดเคลื่อนก็จะค่อยๆ สะสมมากขึ้นตามเวลา แม้แต่อัจฉริยะอย่างนิวตันยังคิดว่าไม่น่าจะสร้างนาฬิกาแบบนี้ขึ้นมาได้จริงๆ

จึงไม่แปลกที่ จอห์น แฮร์ริสัน (John Harrison) ใช้เวลามากกว่า 30 ปีในการประดิษฐ์นาฬิกาที่ว่า โดยหลังจากที่ไม่ประสบความสำเร็จมาหลายรอบ ในปี 1761 นาฬิการุ่น H4 ของเขาก็ได้รับการทดสอบโดยถูกนำขึ้นเรือ HMS Deptford เดินทางจากเมืองพอร์ตสมัท (Portsmouth) ถึง เมืองคิงส์ตัน (Kingston) ประเทศจาไมกา โดยใช้เวลาทั้งหมด 81 วัน 5 ชั่วโมง ผลปรากฏว่านาฬิกาของแฮร์ริสันคลาดเคลื่อนไปแค่ 5 วินาที! (หลังจากชดเชยด้วยค่าคงที่ที่รู้อยู่ก่อนแล้ว) ซึ่งนั่นหมายความว่านาฬิกาของแฮร์ริสันบอกพิกัดเส้นแวงผิดไปแค่ 0.02 องศา คิดเป็นระยะทางคลาดเคลื่อนไปไม่ถึง 1 ไมล์ทะเล (1.852 กิโลเมตร) ซึ่งก็แม่นยำเกินพอสำหรับการเดินเรือในอดีต

[เวลาเดียวกันของทุกคน]

เครื่องจักรไอน้ำทำให้ผู้คนในอังกฤษเริ่มเดินทางด้วยรถไฟ แต่เวลาของแต่ละเมืองเมื่ออ้างอิงจากดวงอาทิตย์นั้นแตกต่างกัน เช่น เวลาที่ลอนดอนจะนำหน้าบริสตอล (Bristol) 10 นาที พอเป็นอย่างนี้เราก็จะกำหนดตารางรถไฟไม่ได้ใช่ไหมล่ะครับ เพราะไม่รู้จะอ้างอิงตามนาฬิกาเมืองไหน ในปี 1840 บริษัทรถไฟ Great Western Railway เลยกำหนด “เวลารถไฟ (Railway time)” โดยอ้างอิงเวลาลอนดอน ในช่วงแรกๆ บางเมืองก็ยังอยากเก็บเวลาท้องถิ่นของตัวเองไว้ หอนาฬิกาในบางแห่งอย่างในบริสตอลเลยมีเข็มนาทีสองเข็ม (สำหรับคนที่สงสัยว่าแต่ละเมืองจะตั้งนาฬิกาให้ตรงกันได้อย่างไร คำตอบคือโทรเลขครับ)

โฆษณา Mapping & Webb ปี 1901

ภาพจาก bbc.com

แน่นอนว่าที่อเมริกาก็เจอปัญหาเดียวกันแต่สาหัสกว่า เพราะประเทศกว้างใหญ่กว่ามาก จะให้ทุกพื้นที่ใช้เวลาเดียวกันก็ไม่ค่อยเข้ากับจังหวะธรรมชาติ สุดท้ายก็เลยต้องมีการแบ่งไทม์โซน (time zone) อย่างที่เราใช้กันทุกวันนี้ (เกล็ดน่ารู้ – จีนก็มีพื้นที่กว้างใหญ่แต่ใช้เวลาเดียวกันทั้งประเทศ)  

[กว่านาฬิกาจะมาอยู่บนข้อมือ]

หลังการปฏิวัติอุตสาหกรรมผู้คนต้องตื่นเช้าไปโรงงานตามเวลา ปัญหาคือจะตื่นไปทำงานตรงเวลาได้อย่างไร เพราะนาฬิกาเป็นของแพงที่คนธรรมดาซื้อไม่ไหว ผู้คนสมัยก่อนเลยต้องใช้บริการ knocker upper หรือจ้างคนปลุกนั่นเอง ซึ่งการจ้างคนมาปลุกทุกวันนั้นยังถูกกว่าซื้อนาฬิกาเสียอีก นักปลุกจะต้องปลุกจนกว่าลูกค้าจะตื่น โดยวิธีการปลุกก็มีหลายวิธี อย่างเช่น เคาะประตูหน้าต่าง หรือ เอาลวดขูดกระจก วิธีพวกนี้มีความเสี่ยงคือ เสียงที่หนวกหูจะไปรบกวนเพื่อนบ้านของลูกค้าที่กำลังนอนฝันดี ซึ่งเป็นอันตรายกับตัวนักปลุกเอง นักปลุกบางคนเลยใช้วิธีเป่าเม็ดถั่วไปที่หน้าต่างห้องนอนของลูกค้าแทน การทำแบบนี้ถึงเสียงจะไม่ดังมากแต่ก็พอทำให้ลูกค้าที่กำลังนอนอยู่หงุดหงิดรำคาญ นักปลุกจะเป่าถั่วไปจนกว่าลูกค้าจะเดินมาที่หน้าต่างแล้วขอให้หยุด

Knocker upper ปลุกลูกค้าด้วยการเป่าถั่ว

ภาพจาก www.insh.world

ในช่วงปลายคริสตวรรษที่ 19 กองทัพอังกฤษเริ่มใช้นาฬิกากำหนดเวลาจู่โจมในสงคราม (แทนวิธีการส่งสัญญาณซึ่งศัตรูจะเห็นไปด้วย) แต่ในยุคนั้นนาฬิกาที่ขายมีแต่แบบใส่ในกระเป๋ากางเกง (pocket watch) ครั้นจะให้ทหารควักนาฬิกาออกมาดูขณะอยู่บนหลังม้าหรือกำลังถือปืนก็ไม่สะดวก ทหารยุคนั้นเลยใช้อุปกรณ์เสริมเป็นสายรัดข้อมือที่มีใส่นาฬิกาเข้าไปได้ ทำนองเดียวกับสายรัดแขนใส่มือถือตอนไปวิ่งในสวน พอทหารปลดประจำการก็กลับมาเก็บนาฬิกาในกระเป๋าเหมือนเดิม กว่าจะมีที่ดีไซน์นาฬิกาข้อมือที่ได้รับความนิยมก็ต้องรอถึงปี 1904 ตอนที่ Cartier ออกนาฬิกานักบินรุ่น Santos

โฆษณา Mapping & Webb ปี 1901

ภาพจาก www.vintagewatchstraps.com

ถึงช่วงกลางคริสตวรรษที่ 20 แม้นาฬิกาข้อมือจะถูกลงมากเพราะผลิตได้แบบอุตสาหกรรม แต่ก็ยังมีราคาค่อนข้างแพง นวัตกรรมที่มาเขย่าวงการก็คือ นาฬิกาควอตซ์ (quartz) ซึ่งแม่นยำกว่านาฬิกาแบบที่ใช้กลไกหลายเท่า (ไม่ว่าจะเทียบกับนาฬิกาหรูขนาดไหนก็ตาม) หลังจากไซโก้ (Seiko) ออกนาฬิกาควอตซ์รุ่นแรกของโลกชื่อ Astron ในปี 1969 นาฬิกาควอตซ์ก็มีราคาลดลดงอย่างรวดเร็วและได้รับความนิยม ทำให้อุตสาหกรรมนาฬิกาญี่ปุ่นรุ่งเรือง และอุตสาหกรรมนาฬิกาสวิตเซอร์แลนด์ซบเซาไปเป็นสิบปี

เขียนโดย : พรพุฒิ สุริยะมงคล

อ้างอิง:
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/John_Harrison
[2] https://www.bbc.com/news/magazine-29476893
[3] https://insh.world/history/the-industrial-revolutions-peashooting-human-alarm-clocks/
[4] https://en.wikipedia.org/wiki/History_of_watches
[5] https://www.vintagewatchstraps.com/wristwatches.php
[6] https://en.wikipedia.org/wiki/Quartz_crisis