เวลาเปลี่ยนไป

ในกรณีของการเดินทางในมหาสมุทร การพัฒนานาฬิกาที่เชื่อถือได้ได้นำเวลาและพื้นที่มารวมกัน และทำให้นักเดินทางสามารถใช้เวลาเพื่อระบุตำแหน่งได้ อย่างไรก็ตาม สำหรับการเดินทางทางบก การมาถึงของนาฬิกาที่เที่ยงตรงทำให้เกิดความขัดแย้งระหว่างเวลาและสถานที่

ความเฉลียวฉลาดของปัญหาเกิดขึ้นครั้งแรกในยุโรปในศตวรรษที่ 18 ด้วยการแนะนำบริการขนส่งทางไปรษณีย์ ออกแบบมาเพื่อขนส่งผู้โดยสารเช่นเดียวกับจดหมาย รถโค้ชรักษาตารางเวลาที่เข้มงวด และเช่นเดียวกับบริการจัดส่งด่วนในปัจจุบัน แต่ละบริษัทจำเป็นต้องรักษาชื่อเสียงที่ดีในด้านความน่าเชื่อถือและการตรงต่อเวลา ปัญหาเกี่ยวกับการรักษาตารางเวลาที่เข้มงวดคือ “เวลาของวัน” ที่แท้จริงแตกต่างกันไปในแต่ละเมือง แม้ในประเทศเล็กๆ อย่างอังกฤษ เมืองทางตะวันตกของลอนดอนอาจอยู่ห่างจากเมืองหลวงถึงยี่สิบนาที เช่นเดียวกับผู้บริหารธุรกิจระหว่างประเทศที่มีเครื่องบินเจ็ทในปัจจุบัน โค้ชจะต้องปรับนาฬิกาให้เป็นเวลาท้องถิ่นที่ถูกต้องตลอดไป

ปัญหาแย่ลงมากเมื่อเครือข่ายรถไฟมาถึงในศตวรรษที่สิบเก้า ความเร็วที่มากขึ้น ประกอบกับความต้องการเปลี่ยนจากสายหนึ่งไปยังอีกสายหนึ่ง ซึ่งอาจเป็นไปได้จากบริษัทรถไฟหนึ่งไปยังอีกบริษัทหนึ่ง ในระหว่างการเดินทางครั้งเดียว ทำให้เวลาท้องถิ่นที่ต่างกันมากมายกลายเป็นเรื่องน่ารำคาญใจ ในอังกฤษ การรถไฟตัดสินใจว่าจะดำเนินการตามเวลาลอนดอน ซึ่งกำหนดโดย Royal Observatory ที่กรีนิช และในปี พ.ศ. 2391 บริษัทรถไฟอังกฤษทุกแห่งก็ดำเนินการตามเวลามาตรฐานกรีนิช (GMT) ชั่วขณะหนึ่ง เมืองในท้องถิ่นหลายแห่งยังคงรักษาเวลาของตนเอง โดยกำหนดจากการสังเกตดวงอาทิตย์ในท้องถิ่น แต่ค่อยๆ ประโยชน์ของการมีช่วงเวลาเดียวเริ่มมีค่ามากกว่าประเพณีและความภาคภูมิใจในท้องถิ่น ภายในปี 1855 นาฬิกาสาธารณะเกือบทั้งหมดทั่วบริเตนใหญ่แสดง GMT

วิธีที่ใช้ในการซิงโครไนซ์นาฬิกาทั้งหมดนำมาซึ่งการยอมรับอีกครั้งว่าเวลาอาจเป็นสินค้าที่จะขายได้ หอดูดาวกรีนิชยังคงรักษามาตรฐานนาฬิกาไฟฟ้าที่กำหนด GMT ในแต่ละวัน หอดูดาวได้ทำการอ่านค่าของดาวฤกษ์เพื่อแก้ไขนาฬิกามาตรฐาน (การวัดตำแหน่งของดาวบางดวงในตอนกลางคืนเป็นวิธีที่แม่นยำกว่าในการวัดการหมุนของโลกมากกว่าการพยายามระบุช่วงเวลาที่ดวงอาทิตย์อยู่ที่จุดสูงสุดในตอนเที่ยง) หลังจากการประดิษฐ์โทรเลขไฟฟ้าในปี พ.ศ. 2382 สายโทรเลขก็ถูก วางขนานไปกับรางรถไฟสายหลักทุกสาย ในปี พ.ศ. 2395 George Arey นักดาราศาสตร์แห่งราชวงศ์ได้ก่อตั้งระบบที่ส่งสัญญาณเวลาจากนาฬิกามาตรฐานไปตามสายโทรเลขไปยังนาฬิกาไฟฟ้าที่สถานีรถไฟ สถานที่ราชการ และที่ทำการไปรษณีย์โทรเลขทั่วประเทศ สำหรับสมาชิกส่วนตัวที่มีค่าธรรมเนียมสามารถเชื่อมต่อเพื่อรับสัญญาณเวลาได้ (ช่างทำนาฬิกาและช่างซ่อมนาฬิกาเป็นลูกค้ารายใหญ่ของบริการนี้) พวกเขาซื้อเวลาอย่างแท้จริง

ด้วยวิธีนี้ เกาะอังกฤษทั้งหมดจึงเป็นไปตามระบบเวลาเดียวที่กำหนดโดยดวงดาว และกระจายไปตามสายโทรเลข

ความสับสนที่เกิดจากความแตกต่างของเวลาท้องถิ่นที่เกิดขึ้นในสหราชอาณาจักรโดยการนำระบบรถไฟมาใช้นั้นไม่มีอะไรเทียบได้กับสหรัฐอเมริกา ซึ่งเนื่องจากระยะทางที่ไกลกว่ามาก ความแตกต่างอาจมากกว่าสองสามนาที เมื่อระบบรถไฟของสหรัฐฯ เติบโตระหว่างปี 1840 ถึง 1850 บริษัทรถไฟส่วนใหญ่ก็ดำเนินการตามเวลาของเมืองบ้านเกิดของตน ผลที่ตามมาก็คือ เมื่อเกิดความสับสนทางโลกขึ้นสูงสุด จึงมีตารางเวลารถไฟที่แตกต่างกันประมาณ 80 ตารางเวลาที่ใช้อยู่ทั่วประเทศ

เพื่อพยายามทำให้เกิดความโกลาหล โซนเวลาตามภูมิภาคจึงเริ่มพัฒนาขึ้น ตัวอย่างเช่น ในช่วงต้นทศวรรษ 1850 ทางรถไฟในนิวอิงแลนด์ทั้งหมดยังคงเดินรถตามเวลาเดิม ซึ่งกำหนดโดยหอดูดาววิทยาลัยฮาร์วาร์ด ในทำนองเดียวกัน มีโซนเวลามาตรฐานรอบๆ นิวยอร์ก ฟิลาเดลเฟีย และชิคาโก

ก้าวต่อไปสู่ความเสมอภาคเกิดขึ้นในปี พ.ศ. 2412 เมื่อบุคคลผู้มองการณ์ไกลชื่อ Charles Dowd ได้เสนอแผนการที่จะแบ่งทั้งประเทศออกเป็นสี่เขตเวลาเดียวกัน โดยแต่ละเขตมีความกว้าง 15 องศาของลองจิจูด และด้วยเหตุนี้แต่ละเขตจึงห่างจากเพื่อนบ้าน 1 ชั่วโมง . โซนเวลาไม่ได้ออกแบบมาให้ชาวท้องถิ่นยอมรับ แต่ให้พื้นฐานที่เป็นระบบสำหรับการประสานงานตารางเวลารถไฟ และ Dowd เผยแพร่ตารางเวลาที่ให้การแปลงระหว่างแต่ละภูมิภาคของเวลาท้องถิ่นกับเวลารถไฟโซน อย่างไรก็ตาม ในที่สุด ผู้คนเริ่มแนะนำให้กำหนดเวลาทางรถไฟเป็นเวลาเดียว โดยทั้งประเทศมีเวลาโซนเพียงสี่เวลา

ข้อเสนอให้ยกเลิกเวลาท้องถิ่นตามเมืองทั้งหมดทำให้เกิดข้อโต้แย้งอย่างใหญ่หลวง โดยผู้นำพลเมืองหลายคนเห็นว่าเป็นเรื่องของความภาคภูมิใจในท้องถิ่นที่จะรักษาระบบเวลาของตนเอง จนกระทั่งถึงปี พ.ศ. 2426 พื้นที่ส่วนใหญ่ของประเทศได้เตรียมที่จะย้ายเพื่อใช้เวลารถไฟ ขั้นตอนสุดท้ายได้รับการบงการโดยพนักงานรถไฟชื่อวิลเลียม อัลเลน ผู้ซึ่งกล่อมเกลาอย่างหนักและยาวนานสำหรับสิ่งที่เขาเห็นว่าเป็นการเคลื่อนไหวที่ได้เปรียบอย่างเห็นได้ชัด เวลา 12.00 น. ของวันที่ 18 พฤศจิกายน พ.ศ. 2426 อัลเลนเห็นความฝันของเขาเป็นจริง ในช่วงเวลานั้น คนส่วนใหญ่ของประเทศได้เปลี่ยนเวลาใหม่

การเปลี่ยนทำได้โดยการให้หอดูดาวต่างๆ ทั้งหมด ซึ่งควบคุมเวลาในภูมิภาคของตนตกลงที่จะส่งสัญญาณเวลาใหม่ในช่วงเวลาเดียวกันอย่างแม่นยำ เมื่อถึงเวลานั้น เมืองและเมืองส่วนใหญ่ให้สัญญาณเวลามาตรฐาน ซึ่งจะขึ้นอยู่กับสัญญาณเวลาที่ได้รับจากหอดูดาว (วิธีทั่วไปในการให้สัญญาณบอกเวลารายวันแก่ชาวท้องถิ่นคือการใช้ไทม์บอล ลูกบอลที่เลื่อนลงมาจากเสาแนวตั้งเพื่อนับเวลาถอยหลังสู่เที่ยงวัน ทุกวันนี้ นครนิวยอร์กใช้อุปกรณ์ดังกล่าวเพื่อจัดเตรียม สัญญาณเวลาพิธีกรรมสำหรับการเริ่มต้นปีใหม่ตอนเที่ยงคืนของวันส่งท้ายปีเก่า) โดยการประสานสัญญาณเวลาทั้งหมด ในบัดดลทั้งประเทศก็เปลี่ยนจากเวลาท้องถิ่นเป็นหนึ่งในสี่ของเวลารถไฟโซน (นอกเหนือจากขนาดเล็ก จำนวนของภูมิภาคทรยศที่จัดขึ้นโดยเปล่าประโยชน์เป็นเวลาหนึ่งปีหรือนานกว่านั้น)

ในปี 1918 ระบบเวลาสี่โซนได้รับการรับรอง หลังจากผ่านไปสองพันปี แนวคิดทางคณิตศาสตร์ที่เป็นนามธรรมอย่างสมบูรณ์ สร้างขึ้นโดยมนุษย์ เป็นรูปแบบเดียวกันของ “เวลา” ได้เริ่มทำงานเพื่อเข้าสู่ — และเงื่อนไข — มุมมองของเราเกี่ยวกับโลก แต่ยังคงมีการพัฒนาเพิ่มเติมที่จะเกิดขึ้น ประการแรก แม้ว่าในปลายศตวรรษที่ 19 หลายประเทศได้นำระบบเวลาแบบเดียวกันมาใช้ แต่แทบไม่มีการประสานงานระหว่างประเทศต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มีปัญหาพื้นฐานในการหาตำแหน่งเส้นฐานสำหรับวัดลองจิจูด ซึ่งแตกต่างจากละติจูดตรงที่แกนการหมุนของโลกกำหนดขั้วสองขั้วและเส้นฐานเส้นศูนย์สูตรที่สอดคล้องกัน ไม่มีเส้นฐานที่ต้องการสำหรับการวัดลองจิจูด อังกฤษใช้เส้นลองจิจูดผ่านกรีนิชซึ่งเป็นที่ตั้งของหอดูดาวหลวงเป็นเส้นเมอริเดียนศูนย์ และในปี พ.ศ. 2426 สวีเดน สหรัฐอเมริกา และแคนาดาก็ได้ใช้เส้นเมริเดียนกรีนิชเป็นเส้นฐาน

ด้วยการเติบโตของการค้าระหว่างประเทศ การอภิปรายเริ่มเกิดขึ้นเพื่อพยายามสร้างระบบการวัดลองจิจูดทั่วโลกที่เหมือนกัน ในปี พ.ศ. 2427 การประชุมเมอริเดียนนานาชาติจัดขึ้นที่กรุงวอชิงตัน ดี.ซี. เพื่อพยายามแก้ไขปัญหานี้ ในวันที่ 13 ตุลาคม มณฑลที่เข้าร่วมยี่สิบห้าแห่งนำเรื่องนี้เข้าสู่การลงคะแนนเสียง ยี่สิบสองคนโหวตให้กรีนิช (ซานโดมิงโกโหวตไม่เห็นด้วย ฝรั่งเศสและบราซิลงดออกเสียง) กรีนิชได้รับเลือกด้วยเหตุผลสองประการ ประการแรก เส้นเมอริเดียนต้องนอนบนหอดูดาวใหญ่ ประการที่สอง เนื่องจากการขนส่งระหว่างประเทศจำนวนมากในเวลานั้นเป็นของอังกฤษ กรีนิชจึงเป็นเส้นเมอริเดียนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในการขนส่งทางทะเลอยู่แล้ว โดยบริษัทขนส่งประมาณสองในสามของโลกนำมาใช้

การจัดตั้งระบบทั่วโลกเพื่อวัดลองจิจูดทำให้เกิดแนวคิดเรื่องเวลาทั่วโลก เนื่องจากในหนึ่งวันมียี่สิบสี่ชั่วโมงและมีวงกลม 360 องศา แต่ละลองจิจูดสิบห้าองศาจึงแทนหนึ่งชั่วโมง ดังนั้น ด้วยการพันตารางตามยาว 360 เส้นรอบโลก มนุษยชาติจึงแบ่งโลกออกเป็น 24 โซนเวลาโดยอัตโนมัติ โดยแต่ละชั่วโมงจะแตกต่างจากเพื่อนบ้าน 2 โซน

เช่นเดียวกับที่อังกฤษเริ่มใช้เวลาสม่ำเสมอโดยการพัฒนาการเดินทางด้วยรถโค้ชและรถไฟ และการยอมรับเขตเวลาที่เหมือนกันในสหรัฐอเมริกาก็เพื่อตอบสนองต่อการเติบโตของการเดินทางด้วยรถไฟ ดังนั้นแรงผลักดันหลักในการมี ระบบการวัดเวลาที่เหมือนกันทั่วโลกคือการประดิษฐ์โทรเลขไร้สายของ Marconi ในปี พ.ศ. 2442 ด้วยการสื่อสารที่รวดเร็วระหว่างมณฑลต่างๆ ทั่วโลก และระหว่างบกกับเรือในทะเล การมีระบบเวลาโลกที่เหมือนกันจึงกลายเป็นสิ่งจำเป็น

น่าแปลกที่การพัฒนาที่สำคัญยิ่งในอารยธรรมมนุษย์ ซึ่งเป็นก้าวสำคัญสู่ “หมู่บ้านโลก” ในปัจจุบัน แทบไม่มีใครสังเกตเห็นในเวลานั้น เป็นที่ยอมรับว่าไม่ใช่ทุกประเทศที่เปลี่ยนมาใช้ Greenwich Meridian ทันที หลายประเทศไม่ยอมรับ Greenwich จนกระทั่งในศตวรรษที่ 20 โดยประเทศสุดท้ายคือ Liberia ซึ่งไม่ได้ทำการเปลี่ยนแปลงจนกระทั่งปี 1972 ความภูมิใจในชาติเป็นปัจจัยยับยั้งหลัก แต่ท้ายที่สุดแล้ว ไม่มีอะไรมาขัดขวางการเดินขบวนของเวลาได้

ใช้ชีวิตตามนาฬิกา

ทุกวันนี้ เราใช้ชีวิตส่วนใหญ่ “ตามเวลา” เราถูกปลุกด้วยนาฬิกาปลุก เราฟังวิทยุตามเวลาที่กำหนด เราเดินทางไปและกลับจากที่ทำงานในช่วงเวลาหนึ่งๆ ของวัน เราเข้าร่วมการประชุมที่เริ่มต้นและสิ้นสุดตามเวลาที่กำหนดไว้ เรารับประทานอาหารตามเวลา ไม่ใช่แค่เวลาที่เรารู้สึกหิว และนาฬิกาจะบอกเราว่าต้องไปดูหนัง คอนเสิร์ต ไปโรงละคร หรือดูรายการโทรทัศน์ที่เราชื่นชอบเมื่อไหร่ แท้จริงแล้ว ไม่เพียงแต่กิจกรรมประจำวันส่วนใหญ่ของเราจะถูกควบคุมโดยนาฬิกาเท่านั้น แต่ยังถูกควบคุมให้อยู่ในนาทีที่เที่ยงตรงอีกด้วย วิถีชีวิตแบบนี้เพิ่งเกิดขึ้นไม่นาน ไม่เพียงขึ้นอยู่กับระบบการวัดเวลาทั่วโลกที่สม่ำเสมอเท่านั้น แต่ยังต้องการให้เราแต่ละคนมีวิธีการที่เชื่อถือได้ในการติดตามเวลา การพัฒนานาฬิกาพกรุ่นแรกและนาฬิกาข้อมือยังเปลี่ยนวิธีที่เรามองและดำเนินชีวิตของเราด้วย การสิ้นสุดของการปฏิวัติในชีวิตมนุษย์ที่เกิดจากวิวัฒนาการของแนวคิดเรื่องเวลาของเรานั้นเป็นขั้นตอนทางเทคโนโลยีมากพอ ๆ กับปัญญา เพื่อดำเนินชีวิตตามจังหวะปกติของเวลาที่มนุษย์สร้างขึ้น เราต้องพกเวลาติดตัวไปด้วย แม่นยำยิ่งขึ้น เนื่องจากนาฬิกาในปัจจุบันของเราไม่ได้ (ยัง) สื่อสารระหว่างกันหรือกับ “สถานีเวลา” แบบรวมศูนย์ เราจึงพกอุปกรณ์ที่ผลิตเวลาส่วนตัวติดตัวไปด้วย ซึ่งสร้างขึ้นเพื่อให้สอดคล้องกับเวลาอย่างเป็นทางการ ภายในไม่กี่วินาที

ความแม่นยำ (และราคาถูก) ของนาฬิกาในปัจจุบันมาจากการสังเกตของปิแอร์ คูรี ชาวฝรั่งเศสในปี 1880 คูรีสังเกตเห็นว่าเมื่อใช้แรงกดกับคริสตัลบางชนิด เช่น คริสตัลควอตซ์ คริสตัลจะสั่นที่ค่าหนึ่งสูง ความถี่คงที่ การตรวจสอบในเวลาต่อมาพบว่าการนำคริสตัลไปสัมผัสกับกระแสไฟฟ้าสลับยังทำให้คริสตัลสั่นสะเทือนอีกด้วย การใช้งานครั้งแรกของปรากฏการณ์นี้คือการออกแบบวิทยุ เพื่อให้คลื่นกระจายเสียงมีความถี่คงที่ จากนั้นในปี 1928 W. A. Marrison of Bell Laboratories ได้สร้างนาฬิกาคริสตัลควอตซ์เรือนแรกขึ้นมาแทนที่ลูกตุ้มและอุปกรณ์สั่นเชิงกลอื่นๆ ของนาฬิการุ่นก่อนหน้าด้วยการสั่นอย่างต่อเนื่องของคริสตัลควอตซ์ นาฬิกาควอตซ์มีความแม่นยำและเชื่อถือได้มากจนในปี 1939 นาฬิกาได้เข้ามาแทนที่นาฬิกาที่ควบคุมด้วยกลไกที่หอดูดาวในกรีนิช

แม้ว่าความแม่นยำที่เกิดขึ้นจะไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยจิตสำนึกของมนุษย์ แต่การมาถึงของนาฬิกาควอทซ์เพื่อวัดเวลาได้เปลี่ยนธรรมชาติของเวลาอีกครั้ง เนื่องจากผลึกควอทซ์สามารถสั่นได้หลายล้านครั้งต่อวินาที หน่วยเวลาพื้นฐานที่นาฬิกาบอกเวลาของเราจึงเปลี่ยนจากวินาที ซึ่งเป็นหน่วยที่มาจากอุปกรณ์สั่นเชิงกล เป็นหน่วยที่เล็กลงถึงล้านเท่า หมายความว่านาฬิกาของเราได้พัฒนาไปจนถึงจุดที่ในที่สุดเวลาก็หลุดพ้นจากปรากฏการณ์ทางธรรมชาติอันเป็นต้นกำเนิดของแนวคิดเรื่องเวลาของเรา ซึ่งก็คือการหมุนของโลกในแต่ละวัน ด้วยอุปกรณ์ที่สามารถวัดได้ถึงหนึ่งในล้านของวินาที จึงเป็นไปได้ที่จะวัดความคลาดเคลื่อนเล็กน้อยในการหมุนของโลกในแต่ละวัน มันไม่สมเหตุสมผลอีกต่อไปที่จะกำหนดให้วินาทีเป็น 1/86,400 ของวันสุริยคติเฉลี่ย (86,400 = 24 x 60 x 60) แต่ตอนนี้เราใช้เวลาของเรากับการเคลื่อนที่ในแต่ละวันของควาซาร์ที่อยู่ห่างไกล เวลาสากลทางดาราศาสตร์นี้บริหารงานในปารีส เรียกว่า เวลาสากลเชิงพิกัด (UTC)

เวลาแห่งชีวิตของเรา

การสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์เป็นพื้นฐานที่มั่นคงสำหรับยุคปัจจุบันของเรา แต่ถึงกระนั้นนาฬิกาคริสตัลควอตซ์ก็ยังไม่แม่นยำเพียงพอที่จะให้ความแม่นยำในการวัดที่จำเป็นสำหรับเทคโนโลยีต่างๆ ในปัจจุบัน ประการหนึ่ง ไม่มีผลึกสองก้อนที่เหมือนกันทุกประการ และความแตกต่างของขนาดและรูปร่างจะส่งผลต่อความถี่ที่ผลึกแกว่งไปมา นอกจากนี้ เมื่อเวลาผ่านไป ความถี่การสั่นของคริสตัลหนึ่งๆ มีแนวโน้มจะเลื่อนลอย เนื่องจากโครงสร้างภายในมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย นาฬิกาอะตอมมีความแม่นยำมากขึ้น นาฬิกาอะตอมเรือนแรกสร้างขึ้นโดยนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ L. Essen และ J. Parry ในปี 1955 นาฬิกานี้ใช้ประโยชน์จากความจริงที่ว่าเมื่อได้รับพลังงานอย่างเหมาะสม อิเล็กตรอนวงนอกของอะตอมซีเซียมจะพลิกกลับ ทิศทางแม่เหล็กที่สัมพันธ์กับนิวเคลียส

ในกระบวนการปล่อยหรือดูดซับพลังงานควอนตัมในรูปของการแผ่รังสีด้วยความถี่คงที่ 9,192,631,770 รอบต่อวินาที แนวคิดเบื้องหลังนาฬิกาอะตอม (หรือนาฬิกาซีเซียม) คือการระดมยิงซีเซียมด้วยไมโครเวฟที่มีความเร็วเกือบ 9,192,631,770 รอบต่อวินาที ไมโครเวฟก่อให้เกิดการสั่นของพลังงานที่ 9,192,631,770 รอบต่อวินาทีในอะตอมของซีเซียม และนั่นจะควบคุมไมโครเวฟโดยยึดความถี่นั้นไว้ – วงจรป้อนกลับที่เรียบง่ายซึ่งมอบสุดยอดเครื่องบอกเวลาที่สมบูรณ์แบบ เราสามารถกำหนดให้วินาทีเป็น 9,192,631,770 ขีดของนาฬิกาซีเซียมได้โดยใช้พื้นฐานของสสาร คำนิยามอย่างเป็นทางการซึ่งนำมาใช้ในปี พ.ศ. 2510 คือคำนิยามที่สองคือ “ระยะเวลา 9,192,631,770 คาบของการแผ่รังสีที่สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงระหว่างระดับไฮเปอร์ไฟน์สองระดับของสถานะพื้นของอะตอมซีเซียม-133”

แม้ว่าหน่วยเวลาที่น้อยกว่าหนึ่งในสิบของวินาทีจะไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยจิตสำนึกของมนุษย์ แต่ชีวิตในปัจจุบันขึ้นอยู่กับการวัดเวลาที่แม่นยำอย่างมากจากนาฬิกาควอทซ์และนาฬิกาอะตอม ตัวอย่างเช่น พิจารณาว่าทุกวันนี้เราต้องพึ่งพาคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แพร่ภาพเพื่อการสื่อสารประเภทต่างๆ มากน้อยเพียงใด

สมมติว่าสถานีวิทยุ FM ถูกกำหนดความถี่ออกอากาศ 100 MHz (นั่นคือ 100 ล้านรอบต่อวินาที) หากวินาทีของสถานีแตกต่างจากวินาทีจริงเพียง 1/1,000 สัญญาณออกอากาศจะถูกปิด 100,000 Hz (เช่น 100,000 รอบต่อวินาที) หากปราศจากการบอกเวลาที่แม่นยำสูง เครือข่ายการสื่อสารของเราคงจะโกลาหล อีกตัวอย่างหนึ่งมาจากคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อปปัจจุบันของเรา ซึ่งได้รับความเร็วจากนาฬิกาภายในที่มีความแม่นยำสูงซึ่งสามารถวัด (หรือสร้าง หากคุณต้องการ) ในระยะเวลาที่สั้นมาก ซึ่งปัจจุบันเข้าใกล้ช่วง 500 MHz

ตัวอย่างที่สามของการใช้ความเที่ยงตรงสูงของนาฬิกาอะตอมมาจากระบบนำทาง LORAN-C บนพื้นและระบบกำหนดตำแหน่งบนพื้นโลก (GPS) ที่ใช้ดาวเทียม ซึ่งเป็นการใช้เวลาเพื่อระบุตำแหน่งในเวอร์ชันปัจจุบัน . ตัวอย่างเช่น GPS ขึ้นอยู่กับเครือข่ายของดาวเทียม 24 ดวงที่โคจรรอบโลกที่ระดับความสูง 11,000 ไมล์ ดาวเทียมแต่ละดวงส่งสัญญาณลงมาอย่างต่อเนื่องเพื่อบอกตำแหน่งและเวลาเฉลี่ยที่กำหนดโดยนาฬิกาอะตอมสี่เรือนที่อยู่บนเรือ ด้วยการรับและเปรียบเทียบสัญญาณเวลาจากดาวเทียมสี่ดวง เครื่องรับภาคพื้นดินซึ่งอาจมีขนาดเล็กพอที่จะถือด้วยมือได้

สามารถคำนวณละติจูดและลองจิจูดได้แม่นยำถึง 60 ฟุต และระดับความสูงแม่นยำถึง 100 ฟุต . นาฬิกาบนดาวเทียมต้องมีความแม่นยำสูงด้วยเหตุผลสองประการ ประการแรก ดาวเทียมใช้นาฬิกาเพื่อกำหนดตำแหน่งของตนเองในทันที ประการที่สอง การกำหนดตำแหน่งของเครื่องรับภาคพื้นดินขึ้นอยู่กับช่วงเวลาเล็กน้อยที่สัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้าใช้ในการเดินทางจากดาวเทียมแต่ละดวงไปยังเครื่องรับ เนื่องจากสัญญาณเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 186,000 ไมล์ต่อวินาที ข้อผิดพลาดด้านเวลา 1 ในพันล้านวินาทีจะทำให้เกิดข้อผิดพลาดของตำแหน่งประมาณ 1 ฟุต นาฬิกาบนเครื่องมีความแม่นยำถึงหนึ่งวินาทีในรอบ 30,000 ปี (นาฬิกาอะตอมบนพื้นสามารถแม่นยำได้ถึงหนึ่งวินาทีใน 1,400,000 ปี)

ในสหรัฐอเมริกา US Naval Observatory (USNO) ในกรุงวอชิงตัน ดี.ซี. มีหน้าที่รับผิดชอบในการวัดและเผยแพร่เวลา เวลาของอเมริกากำหนดโดย USNO Master Clock ซึ่งอิงตามระบบของนาฬิกาอะตอมซีเซียมจำนวนมากที่ทำงานอย่างอิสระและนาฬิกาไฮโดรเจนมาเซอร์นับโหล เว็บไซต์ของพวกเขาที่ http://tycho.usno.navy.mil/ เป็นแหล่งข้อมูลมากมายเกี่ยวกับการบอกเวลาสมัยใหม่

แม้ว่าส่วนใหญ่จะถูกซ่อนไว้จากสายตาของเรา แต่แนวคิดแบบละเอียดเกี่ยวกับเวลาที่ใช้กันในปัจจุบัน ซึ่งอิงตามการเคลื่อนที่ของวัตถุขนาดใหญ่ที่อยู่ห่างไกลออกไปในจักรวาลและวัดโดยสถานะพลังงานควอนตัมเล็กๆ ของอะตอม นับเป็นเวลาในชีวิตของเราอย่างแท้จริง . มันส่งผลกระทบต่อโครงสร้างของชีวิตประจำวันของเราและวิธีที่เรามองตัวเองและโลกที่เราอาศัยอยู่ เราใช้ชีวิตตามนาฬิกา และในหลาย ๆ ด้านเราก็เป็นทาสของนาฬิกา แต่ในแง่ของประโยชน์ใช้สอย เวลาเป็นสิ่งที่มีอยู่เพราะเรามีวิธี — ทั้งกรอบความคิดและเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้อง — เพื่อวัดด้วยความแม่นยำที่สมเหตุสมผล

เวลาในอนาคต: นาฬิกาของเวลาอันยาวนาน

ใครก็ตามที่เคยไปเยือนสโตนเฮนจ์ ซึ่งหนึ่งในจุดประสงค์อื่นๆ ที่เป็นไปได้ก็คืออุปกรณ์บอกเวลาอย่างไม่ต้องสงสัย จะต้องรู้สึกทึ่งในทักษะทางเทคโนโลยีของบรรพบุรุษของเราเมื่อหลายพันปีก่อน ด้วยนาฬิกาหลายเรือนในปัจจุบันแทบจะไม่มีอายุการใช้งานตั้งแต่คริสต์มาสหนึ่งถึงวันถัดไป คนรุ่นปัจจุบันจะทิ้งมรดกที่คล้ายกันนี้ไว้ในอนาคตหรือไม่?

เมื่อหลายปีก่อน Danny Hillis นักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ (ผู้ออกแบบคอมพิวเตอร์ขนานขนาดใหญ่ที่เรียกว่า Connection Machine) ถามว่าเทคโนโลยีสมัยใหม่จะช่วยให้เราสร้างนาฬิกาจักรกลที่จะเดินต่อไปและให้เวลาที่แม่นยำเป็นเวลาอย่างน้อย 10,000 ปีได้หรือไม่ อุปกรณ์ดังกล่าวจะเป็นมรดกตกทอดสู่อนาคตในศตวรรษที่ 20 ซึ่งเป็นอะนาล็อกของสโตนเฮนจ์ในปัจจุบัน

ฮิลลิสเขียนเกี่ยวกับแนวคิดของเขาครั้งแรกในปี 1993 ว่า “ตอนที่ผมยังเป็นเด็ก ผู้คนเคยพูดถึงสิ่งที่จะเกิดขึ้นภายในปี 2000 ตอนนี้ 30 ปีต่อมา พวกเขายังคงพูดถึงสิ่งที่จะเกิดขึ้นภายในปี 2000 อนาคตมี หดหายไปปีละหนึ่งปีตลอดชีวิตของฉัน

ฉันคิดว่าถึงเวลาแล้วที่เราจะเริ่มต้นโครงการระยะยาวที่ทำให้ผู้คนคิดถึงอุปสรรคทางจิตใจของสหัสวรรษ ฉันต้องการเสนอกลไกขนาดใหญ่ (คิดว่าสโตนเฮนจ์) นาฬิกาที่ขับเคลื่อนโดยการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิตามฤดูกาล มันตีปีละครั้ง ตีระฆังหนึ่งครั้งในหนึ่งศตวรรษ และนกกาเหว่าจะออกมาทุกๆ หนึ่งพันปี”

อุปกรณ์ดังกล่าวสามารถทำอะไรได้บ้างในช่วงเวลาที่ภาพถ่ายของโลกจากอวกาศทำเพื่อความคิดเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อม ฮิลลิสแนะนำ อาจกลายเป็นไอคอนที่ปรับเปลี่ยนวิธีคิดของผู้คน

ด้วยความช่วยเหลือจาก Stewart Brand ผู้ก่อตั้ง Whole Earth นักดนตรีและนักเทคโนโลยี Brian Eno และคนอื่นๆ ฮิลลิสได้ก่อตั้งมูลนิธิเพื่อสนับสนุนการออกแบบ การสร้าง และการบำรุงรักษานาฬิกาของเขา Eno เรียกมันว่า “นาฬิกาแห่งเวลาอันยาวนาน” ซึ่ง Brand ใช้เป็นชื่อหนังสือในโครงการซึ่งตีพิมพ์เมื่อปีที่แล้ว Long Now Foundation ก่อตั้งขึ้นอย่างเป็นทางการในปี 1996 หรือมากกว่า 01996 ตามเวลา Long Now เนื่องจากนาฬิกา 10,000 ปีจะต้องนับปีด้วยตัวเลขห้าหลักเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหา Y10K ในอนาคต

ต้นแบบของนาฬิกา 10,000 ปีที่ฮิลลิสกำลังดำเนินการอยู่บนแท่นสูง 8 ฟุต และสร้างจากโลหะผสมโมเนล โลหะผสมอินวาร์ ทังสเตนคาร์ไบด์ กระจกโลหะ และแซฟไฟร์สังเคราะห์ (อันสุดท้ายอาจมีขนาดใหญ่กว่า) เครื่องต้นแบบมีกำหนดเปิดตัวในวันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2543

โดยจะวัดเวลาโดยสิ่งที่ฮิลลิสเรียกว่าซีเรียลบิตแอดเดอร์ ซึ่งเป็นระบบเครื่องกลดิจิทัลแบบไบนารีที่มีความแม่นยำสูงที่เขาประดิษฐ์ขึ้น ความแม่นยำ 32 บิตทำให้มีความแม่นยำเท่ากับหนึ่งวันใน 20,000 ปี แก้ไขตัวเองโดยการล็อคดวงอาทิตย์เป็นระยะ พลังงานเชิงกลในการ “ไขลาน” อาจมาจากพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์และความเย็นในตอนกลางคืนจากวัฏจักรรายวันของกลางวันและกลางคืน หรือจากความร้อนและความเย็นของฤดูกาลประจำปี แหล่งพลังงานเสริมที่น่าสนใจหรือแม้แต่ทางเลือกอื่นที่ฮิลลิสเสนอคือให้จัดงาน “ไขลานนาฬิกา” ประจำปีเป็นงานวัฒนธรรมระดับโลก

สำหรับสังคมที่ใช้ชีวิตตามนาฬิกาและเทคโนโลยี นาฬิกาของ Hillis’s Clock of the Long Now จะเป็นอนุสรณ์ที่เหมาะสมในการปิดฉากศตวรรษที่ 20 อย่างแน่นอน ไม่ต้องสงสัยเลยว่าถึงเวลาแล้ว

 

สามารถอัพเดตข่าวสารเรื่องราวต่างๆได้ที่ ennisassociatesinc.com