วัน
หน่วยนอกระบบ SI ที่อนุญาตให้ใช้ · ปริมาณ: เวลา
ดวงอาทิตย์ไม่ได้กลับมายังจุดเดิมบนท้องฟ้าเมื่อครบยี่สิบสี่ชั่วโมง ปลายเดือนธันวาคมวันยาวขึ้นครึ่งนาที กลางเดือนกันยายนสั้นลงราวยี่สิบวินาที และตลอดหนึ่งปีผลต่างนั้นวาดเลขแปดไว้บนท้องฟ้า
01 · นิยาม
หนึ่งวันคือ 86 400 วินาทีพอดี นั่นคือยี่สิบสี่ชั่วโมง นี่เป็นนิยามผ่านวินาทีของ SI ไม่ใช่ผ่านการหมุนของโลก: ดาวเคราะห์ไม่ได้ผูกกับมันอีกแล้วและโดยเฉลี่ยช้ากว่าราวหนึ่งมิลลิวินาทีต่อวัน
อันที่จริงวันมีอยู่หลายชนิด วันดาราคติคือเวลาที่โลกหมุนครบหนึ่งรอบเทียบกับดวงดาวอันไกลโพ้น ยี่สิบสามชั่วโมงห้าสิบหกนาที ส่วนวันสุริยคติคือเวลาระหว่างเที่ยงสองครั้ง และยาวกว่า: ขณะที่โลกหมุน มันเคลื่อนไปบนวงโคจรได้เกือบหนึ่งองศา และเพื่อให้ดวงอาทิตย์กลับมาอยู่ทางใต้อีกครั้งจึงต้องหมุนเพิ่มสี่นาทีนั้น ตลอดหนึ่งปีรอบส่วนเกินรวมกันได้พอดีหนึ่งวันดาราคติ: ในหนึ่งปีมี 366 วันดาราคติ เทียบกับ 365 วันสุริยคติ
แต่วันสุริยคติก็ไม่คงที่เช่นกัน วงโคจรเป็นวงรี และในฤดูหนาวโลกเคลื่อนเร็วกว่า — จึงต้องหมุนเพิ่มมากกว่า แกนเอียง และภาพฉายของการเคลื่อนที่ลงบนเส้นศูนย์สูตรฟ้าเปลี่ยนไปตามฤดู ผลทั้งสองรวมกันให้การกระจายราวหนึ่งนาทีระหว่างวันจริงที่ยาวที่สุดกับสั้นที่สุด วันสุริยคติเฉลี่ยเป็นเรื่องสมมติ นักดาราศาสตร์ตั้งขึ้นเพราะนาฬิกาเดินไม่สม่ำเสมอไม่ได้
ผลต่างที่สะสมระหว่างเวลาจริงกับเวลาเฉลี่ยเรียกว่าสมการเวลา เพราะมันนาฬิกาแดดจึงเดี๋ยวเร็วเดี๋ยวช้า และดวงอาทิตย์ที่ถ่ายไว้ในเวลาเดียวกันตลอดปีก็วาดเลขแปดบนท้องฟ้า — อนาเล็มมา นี่คือรูปเดียวที่ไม่ได้เขียนด้วยเครื่องมือ แต่เขียนด้วยความไม่ลงรอยของนิยามสองอย่างของวันเดียวกัน
ทางซ้ายคืออนาเล็มมา: ตำแหน่งดวงอาทิตย์ในเวลานาฬิกาเดียวกันตลอดทั้งปี แนวนอนคือสมการเวลา แนวตั้งคือเดคลิเนชัน ทางขวาคือความยาวของวันสุริยคติจริงในวันนั้นเทียบกับยี่สิบสี่ชั่วโมงถ้วน ตัวเลื่อนที่สองย้ายตำแหน่งภายในเขตเวลาและแสดงว่าเที่ยงตกตอนไหนตามนาฬิกาบนผนัง
ในหนึ่งวันโลกเคลื่อนไปบนวงโคจรราวหนึ่งองศา การหมุนเทียบกับดวงดาวเสร็จไปแล้ว แต่ดวงอาทิตย์เลื่อนไป ดาวเคราะห์จึงต้องหมุนเพิ่มอีกนิด — สี่นาทีนั้นเอง
02 · การแปลงหน่วย
ใส่ค่าลงไป แล้วแผ่นนี้จะแปลงให้
วันได้รับอนุญาตให้ใช้ร่วมกับนาทีและชั่วโมง แต่ไม่ใส่คำอุปสรรคให้มัน: «กิโลวัน» ไม่มีในมาตรฐานใด สำหรับช่วงที่ยาวกว่าจะเปลี่ยนไปใช้ปี สำหรับช่วงที่สั้นกว่าใช้ชั่วโมง
วันจูเลียนในดาราศาสตร์คือ 86 400 วินาที SI พอดี ไม่มีอะไรมากกว่านั้น: การนับต่อเนื่องตั้งแต่เที่ยงวันที่ 1 มกราคม 4713 ก่อน ค.ศ. โดยไม่มีเดือน ไม่มีปีอธิกสุรทิน และไม่มีการปฏิรูปปฏิทิน นี่เองที่ทำให้เทียบสุริยุปราคาที่อาลักษณ์บาบิโลนบันทึกไว้กับการวัดเมื่อวานได้
วันบนดาวอังคารยาวกว่าของเราสามสิบเก้านาที ผู้ควบคุมยานสำรวจต้องใช้ชีวิตตามมันในเดือนแรก ๆ ของภารกิจ เลื่อนวันทำงานไปสี่สิบนาทีทุกครั้ง — ราวห้าสัปดาห์ตารางเวรก็วนรอบหน้าปัดครบรอบ
| หมายเหตุ | |||
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · อันดับของขนาด
วันของโลกอื่น04 · เครื่องมือวัด
จับการหมุนของดาวเคราะห์ด้วยอะไร
ท่อที่ยึดไว้อย่างเคร่งครัดในระนาบเมริเดียน: มันขึ้นลงได้อย่างเดียว นักดาราศาสตร์จับจังหวะที่ดาวดวงหนึ่งตัดผ่านเส้นใย และจากการผ่านเช่นนั้นหลายครั้งก็ได้ความยาวของวันดาราคติ สองศตวรรษนี่คือนาฬิกาที่แม่นที่สุดเท่าที่มี — แม่นเพราะท้องฟ้าเองทำหน้าที่เป็นลูกตุ้ม
ลูกตุ้มอิสระในภาชนะสุญญากาศ พร้อมฝาแฝดที่ถูกบังคับอยู่ข้างนอก ในทศวรรษ 1930 นาฬิกาแบบนี้แม่นกว่าการหมุนของโลก และมันเองที่แสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกว่าดาวเคราะห์ไม่ได้เดินตามตาราง
ตั้งแต่ปี 1967 วินาทีถูกนิยามผ่านการเปลี่ยนสถานะในอะตอมซีเซียม และวันก็กลายเป็น 86 400 วินาทีเช่นนั้นพอดี สายสัมพันธ์กับดาวเคราะห์ถูกตัดขาด: โลกจะเร็วหรือช้าก็ได้ วันไม่เปลี่ยนแม้เส้นผมเดียว
เสาอากาศสองต้นบนทวีปต่างกันฟังเควซาร์ดวงเดียวกัน และจากผลต่างของเวลาที่สัญญาณมาถึงก็กำหนดทิศทางของโลกได้ถึงเศษส่วนของมิลลิวินาที ทุกวันนี้ความยาวของวันวัดกันแบบนี้ — ดาวเคราะห์ถูกตรวจสอบกับท้องฟ้า ไม่ใช่กลับกัน
05 · กฎการเขียน
d ตัวเล็ก ไม่มีคำอุปสรรค
สัญลักษณ์สากลคือ d ตัวเล็กไม่มีจุด ในภาษาไทยเขียนคำว่า «วัน» เต็มก็ได้ ตัว D ใหญ่ถูกไดออปเตอร์จองไว้แล้ว ตัวเล็กตัวใหญ่จึงไม่ใช่เรื่องเล็ก ในหน่วยผสมวันเขียนด้วยจุดกลางหรือขีดทับ: mg/(kg·d), mm/d
บรรทัดสุดท้ายไม่ใช่การจับผิด แต่เป็นต้นเหตุของความเสียหายจริง วันที่มีอธิกวินาทีมี 86 401 วินาที และโค้ดที่ถือว่ามี 86 400 พอดีจะพังในวันนั้น — เกิดขึ้นแล้วในปี 2012 และซ้ำอีกในปี 2015
06 · หน่วยข้างเคียง
วันยืนอยู่ระหว่างชั่วโมงกับปี และความเชื่อมโยงทั้งสองก็ไม่ลงตัวในแบบของตน: ในหนึ่งวันมียี่สิบสี่ชั่วโมงพอดี แต่ในหนึ่งปีมี 365.2422 วัน และไม่มีการปัดเศษใดกำจัดเศษนั้นได้ — มันเพียงย้ายเศษไปไว้ในปฏิทิน
1/24 ของวัน
86 400 s
365.25 d
บนดาวศุกร์เครื่องหมายในความสัมพันธ์แรกกลับด้าน: มันหมุนย้อนทาง และวันสุริยคติของมันสั้นกว่าวันดาราคติ JD คือวันที่จูเลียน การนับวันต่อเนื่องสำหรับดาราศาสตร์
07 · ภาคประวัติ
วันถูกปลดจากโลกอย่างไร
วินาทีถูกนิยามเป็น 1/86 400 ของวันสุริยคติเฉลี่ย นิยามนี้อยู่ได้เกือบศตวรรษครึ่งและดูไม่สั่นคลอน: โลกคือนาฬิกาที่เชื่อถือได้ที่สุดเท่าที่มี
นาฬิกาควอตซ์และนาฬิกาลูกตุ้มแสดงให้เห็น: ความยาวของวันแกว่งไปมาเป็นมิลลิวินาทีตลอดปี ผู้ร้ายคือการกระจายตัวใหม่ของมวลอากาศตามฤดูและน้ำขึ้นน้ำลง — ดาวเคราะห์ไม่ใช่วัตถุแข็งเกร็งและไม่เดินตามตาราง
การประนีประนอม: นาฬิกาเดินตามอะตอม แต่ทุกไม่กี่ปีจะแทรกวินาทีเพิ่มลงในมาตราเพื่อไม่ให้เที่ยงเคลื่อนห่างจากดวงอาทิตย์ ยี่สิบเจ็ดครั้งในครึ่งศตวรรษ ทั้งหมดเพื่อผลต่างที่ถ้าไม่มีเครื่องมือก็ไม่มีใครสังเกตเห็น
ที่ประชุมใหญ่มีมติให้เลิกแทรกวินาที: ระบบดิจิทัลพังเพราะมันบ่อยกว่าที่ความคลาดจากดวงอาทิตย์จะรบกวนใคร ภายในปี 2035 มาตราจะแยกจากดาวเคราะห์อย่างเด็ดขาด
หน่วยที่เลิกตรงกับปรากฏการณ์ของมันแล้ว
แรงเสียดทานจากน้ำขึ้นน้ำลงหน่วงโลกไว้: ดวงจันทร์ดึงมหาสมุทร โหนกน้ำตามหลังการหมุนและรั้งดาวเคราะห์ไว้ วันยาวขึ้นราว 1.8 มิลลิวินาทีต่อศตวรรษ — ในยุคดีโวเนียนยังไม่ถึงยี่สิบสองชั่วโมง และแถบการเติบโตของปะการังยืนยันไว้: ราว 400 แถบต่อปี
ดังนั้นวันในทุกวันนี้จึงเป็นหน่วยที่ถูกปลดจากปรากฏการณ์ซึ่งเป็นที่มาของชื่ออย่างซื่อตรง 86 400 วินาทีคือตัวเลข ส่วนการหมุนของดาวเคราะห์คือกระบวนการที่ไม่พอดีกับตัวเลขนั้นอีกแล้ว — ผลต่างถูกอธิกวินาทีเติมให้ และตั้งแต่ปี 2035 จะปล่อยให้มันสะสมไปเฉย ๆ
สารบัญ · หน่วยวัด
แผ่นข้อมูลสำหรับทุกปริมาณ
หน่วยฐานของ SI เจ็ดหน่วย หน่วยอนุพัทธ์ที่มีชื่อของตนเองยี่สิบสองหน่วย และปริมาณนอกระบบซึ่งขาดไปแล้วทั้งงานช่างและปฏิทินก็ไม่เดิน