ทำไม 1 วันไม่ได้มี 24 ชั่วโมง?

หลายคนอาจจะเคยชินกับการบอกว่า "วันหนึ่งมี 24 ชั่วโมง" แต่ในความเป็นจริงแล้ว เวลาที่โลกหมุนรอบตัวเองครบ 1 รอบไม่ใช่ 24 ชั่วโมงเป๊ะๆ ตามที่เราคิด หากเรามองในแง่ของดาราศาสตร์ เวลาในการหมุนรอบตัวเองของโลกเรียกว่า "วันดาราศาสตร์" ซึ่งมีความยาวประมาณ 23 ชั่วโมง 56 นาที 4 วินาที นั่นหมายความว่าโลกของเราหมุนรอบตัวเองเร็วกว่า 24 ชั่วโมงจริงๆ ไปประมาณ 4 นาทีต่อวัน

แล้วทำไมเราถึงยังบอกว่า 1 วันมี 24 ชั่วโมง? เหตุผลก็คือเราใช้ระบบเวลา "วันสุริยคติ" ซึ่งเป็นการอิงกับตำแหน่งของดวงอาทิตย์บนท้องฟ้า เราต้องการให้เวลากลางวันและกลางคืนสัมพันธ์กับตำแหน่งของดวงอาทิตย์ที่เรามองเห็น เมื่อโลกหมุนไป 1 รอบดาราศาสตร์ ดวงอาทิตย์จะยังไม่ได้กลับมาสู่ตำแหน่งเดิมบนท้องฟ้าของเรา เนื่องจากโลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ด้วย ทำให้ต้องใช้เวลาประมาณ 4 นาทีเพิ่มเติมเพื่อให้ดวงอาทิตย์กลับมาที่ตำแหน่งเดิมของวันก่อนหน้า นั่นเป็นสาเหตุที่วันสุริยคติของเรามีความยาวประมาณ 24 ชั่วโมงพอดี

แต่เรื่องไม่ได้จบแค่นั้น เพราะการหมุนของโลกไม่ได้เสถียรตลอดเวลา ความเร็วในการหมุนของโลกค่อยๆ เปลี่ยนแปลงตามเวลา เนื่องจากผลกระทบจากดวงจันทร์และแรงดึงดูดอื่นๆ ในอวกาศ ยิ่งไปกว่านั้น แรงดึงจากดวงจันทร์ยังทำให้วันสุริยคติของเรายาวขึ้นทีละนิด ๆ เมื่อเวลาผ่านไป นี่เป็นสาเหตุที่นักวิทยาศาสตร์ต้องเพิ่ม "วินาทีพิเศษ" (leap second) เข้าไปในบางปีเพื่อปรับเวลาให้เข้ากับความเป็นจริง

แล้วทำไมมนุษย์เราถึงใช้ระบบเวลา 24 ชั่วโมง? คำตอบก็คือ เพื่อความสะดวกสบายของชีวิตประจำวัน เมื่อเราจัดเวลาให้เป็น 24 ชั่วโมง เราสามารถแบ่งวันให้สมดุลและจัดการกิจกรรมต่าง ๆ ได้ง่ายขึ้น แม้ว่าในเชิงวิทยาศาสตร์ วันจริง ๆ จะไม่ได้ยาวถึง 24 ชั่วโมงเป๊ะ ๆ ก็ตาม

ดังนั้น เมื่อพูดว่า "วันหนึ่งมี 24 ชั่วโมง" มันก็เป็นเพียงการอ้างอิงระบบเวลาที่เราสร้างขึ้นเพื่อให้การใช้ชีวิตของเราสะดวกขึ้น แต่หากเรามองในเชิงดาราศาสตร์หรือวิทยาศาสตร์ เวลาใน 1 วันนั้นซับซ้อนกว่าที่คิดมาก