วันที่ 30 มิถุนายน ค.ศ. 2015 นี้ ได้มีการประกาศให้เวลายาวขึ้น 1 วินาที เพราะการ"ทดเวลา"เนื่องจากโลกหมุนช้าลงเล็กน้อยนั่นเอง

"การหมุนของโลกนั้นช้าลงเล็กน้อย ดังนั้น การทดเวลาเป็นวินาทีน่าจะช่วยแก้ปัญหานี้ได้" ดาเนียล แม็กมิลแลน นักวิจัยที่ศูนย์อวกาศกอดดาร์ด องค์การบริการการบินและอวกาศแห่งชาติ สหรัฐฯ หรือนาซา เผย

เวลา 1 วันคิดเป็น 86,400 วินาที ซึ่งเป็นเวลามาตรฐานที่เราใช้กับโลกหรือที่เรียกว่า Universal Time หรือ UTC เป็นเวลาที่ได้มาจากนาฬิกาอะตอมของซีเซียมที่นักวิทยาศาสตร์ทำการวัดการสั่นของพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าของอะตอม การสั่นนี้มีความเชื่อถือได้ว่ามีความแม่นยำระดับคลาดเคลื่อน 1 วินาทีทุกๆ 1,400,000 ปี

แต่อย่างไรก็ตาม หากเรานับวันตามดวงอาทิตย์ ระยะเวลาของวันจะตรงกับว่าโลกนั้นใช้เวลาหมุนรอบตัวเองนานเพียงใด ซึ่งเท่ากับ 86,400.002 วินาที เนื่องจากว่าโลกค่อยๆหมุนรอบตัวเองช้าลงเพราะแรงที่มาจากความโน้มถ่วงระหว่างโลก ดวงจันทร์ และดวงอาทิตย์ แต่นักวิทยาศาสตร์ได้ประมาณกันว่า โลกนั้นหมุนรอบตัวเองใช้เวลา 86,400 วินาทีมาตลอดตั้งแต่ปี 1820 จนถึงปัจจุบัน

ระยะเวลาเพียง 2 มิลลิวินาที หรือ 2 ในพันของวินาทีนั้นสั้นกว่าการกระพริบตาหนึ่งครั้งจนคนเราแทบจะไม่รู้สึกเลย แต่ระยะเวลาเล็กน้อยนี้รวมกันหลายๆวันเข้าเป็นปีๆ ก็เป็นหนึ่งวินาทีได้เหมือนกัน แม้ว่าโดยรวมแล้ว การหมุนของโลกจะช้าลง แต่ช่วงเวลาในแต่ละวันก็แตกต่างกันจนคาดการณ์ไม่ได้

ความยาวของหนึ่งวันนั้นได้รับอิทธิพลมาจากหลายปัจจัย โดยส่วนใหญ่ก็มาจากบรรยากาศของโลก นอกจากนี้ การเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศประจำวันและในแต่ละฤดูกาลก็มีผลต่อความยวของวันได้ในระดับไม่กี่มิลลิวินาทีได้เช่นกัน ปัจจัยอื่นๆก็ได้แก่ พลวัติของใจกลางของโลก (ที่กินเวลายาวนาน) ความผันผวนของชั้นบรรยากาศและมหาสมุทร น้ำใต้ดิน ชั้นน้ำแข็ง (ในระยะหลายเดือนจนถึงหลายสิบปี) แรงไทด์ในมหาสมุทรและบรรยากาศ ความแปรปรวนของบรรยกาศเนื่องจากปรากฏการณ์เอลนินโญ่ก็ทำให้โลกหมุนช้าลงได้เช่นกัน ทำให้เกิดระยะเวลาของหนึ่งวันยาวขึ้น 1 มิลลิวินาที

นักวิทยาศาสตร์ได้ตรวจสอบว่า โลกนั้นใช้เวลานานเพียงใดจึงหมุนรอบตัวเองได้ครบ โดยใช้เทคนิคที่เรียกว่า Very Long Baseline Interferometry (VLBI) อันเป็นเครื่องมือที่ประจำอยู่ที่เครือข่ายสถานีทั่วโลก แล้วมาวิเคราะห์ข้อมูลที่ได้มา

เวลามาตราฐานที่เรียกว่า Universal Time 1 หรือ UT1 นั่นขึ้นอยู่กับการวัดการหนมุนรอบตัวเองของโลกจาก VLBI เวลา UT1 ไม่ได้มาจากนาฬิกาอะตอมซีเซียม ดังนั้น เวลา UT1 กับ UTC อาจจะไม่ตรงกันได้ จึงได้มีการทดเวลาไว้เมื่อจำเป็นเพื่อให้เวลามาตรฐานทั้งสองนั้นตรงกัน โดยผู้ที่ตัดสินใจทดเวลานี้คือ ศูนย์บริการระบบอ้างอิงและการหมุนรอบตัวเองของโลก

ปกติแล้ว เวลาที่ทดจะถูกใส่เพิ่มในวันที่ 30 มิถุนายน หรือ 31 ธันวาคม ปกติแล้ว เวลาจะเปลี่ยนจาก 23:59:59 ไปเป็น 00:00:00 ของอีกวันหนึ่ง แต่หากมีการทดเวลาเพิ่มในวันที่ 30 มิถุนายน เวลา UTC จะเปลี่ยนจาก 23:59:59 ไปเป็น 23:59:60 แล้วจึงเปลี่ยนเป็น 00:00:00 ของวันที่ 1 กรกฎาคม แต่ในทางปฏิบัติ ระบบหลายๆระบบจะใช้วิธีปิดระบบไว้ 1 วินาทีเพื่อเปลี่ยนเวลาแทน

การทดเวลาก่อนหน้านี้เป็นเรื่องที่น่าปวดหัวสำหรับระบบคอมพิวเตอร์หลายๆระบบ และบางครั้งก็มีการเรียกร้องให้มีการหยุดการทดเวลา เหตุผลหนึ่งก็คือ ไม่สามารถคาดการณ์ได้ล่วงหน้าเลยว่าจะมีการขอร้องให้ทดเวลาเพิ่มขึ้นตอนไหน

"ในระยะสั้นนี้ การทดเวลาเป็นวินาทีนั้นเป็นเรื่องที่คาดการณ์ไม่ได้อย่างที่ทุกคนต้องการเลย ดังนั้น ในระยะยาว ควรจะมีแบบจำลองที่ทำนายได้ว่า จะทดเวลาหรือไม่ แต่เราก็บอกไม่ได้ว่า จะมีการทดเวลาทุกปีหรือไม่"

นับตั้งแต่ปี 1972 ที่มีการทดเวลาระดับวินาทีขึ้นครั้งแรก จนถึงปี 1999 ก็มีการทดเวลาเฉลี่ยนประมาณ 1 วินาทีต่อปี นับตั้งแต่นั้นมา ก็มีการทดเวลากันน้อยลง และครั้งนี้ก็เป็นครั้งที่ 4 นับตั้งแต่ปี 2000 ที่มีการทดเวลาหนึ่งวินาที (ก่อนหน้าปี 1972 ใช้วิธีการทดเวลาแบบอื่น)

นักวิทยาศาสตร์บางคนไม่ทราบว่า เหตุใดจึงมีการทดเวลาน้อยลงในช่วงหลังๆ บางครั้ง เหตุการณ์ทางธรณีวิทยาแบบกระทันหันเช่น แผ่นดินไหวหรือภูเขาไฟระเบิดอาจจะมีผลต่อการหมุนรอบตัวเองของโลกใระยะสั้น แต่ภาพรวมยังถือว่าเป็นสิ่งที่ซับซ้อนที่ต้องศึกษาต่อไป

เครือข่าย VLBI จะตรวจสอบการแปรผันของเวลาโดยใช้เครือข่ายทั่วโลกสังเกตการณ์วัตถุทางดาราศาสตร์ที่เรียกว่า ควอซาร์ ที่เป็นจุดอ้างอิงที่เรียกได้ว่าหยุดยิ่งเพราะอยู่ห่างไปจากโลกหลายพันล้านปีแสง เนื่องจากสถานีสังเกตการณ์นั้นตั้งอยู่ทั่วโลก สัญญาณจากควอซาร์อาจจะใช้เวลาเดินทางจากสถานีหนึ่งนานกว่าอีกสถานีหนึ่ง นักวิทยาศาสตร์ใช้ความแตกต่างของเวลาที่สัญญาณมาถึงสถานีเล็กน้อยเหล่านี้มากำหนดว่า ข้อมูลที่ถูกต้องของสถานีที่สังเกตการณ์อยู่ตรงไหน ซึ่งก็จะทำให้ได้ข้อมูลการหมุนรอบตัวเองของโลก และการวางตัวของโลกในห้วงอวกาศ

ปัจจุบัน ระบบ VLBI มีความแม่นยำระดับ 3 ไมโครวินาที หรือ 3 ในล้านส่วนของวินาที และนาซ่าก็กำลังพัฒนาระบบใหม่โดยความร่วมมือกับนานาชาติ เพื่อให้ได้ฮาร์ดแวร์ที่ทันสมัย มีสถานีให้ความร่วมมือมากขึ้น และกระจายอยู่ทั่วโลก ระบบ VLBI UT1ในอนาคตนี้น่าจะมีความแม่นยำระดับ 0.5 ไมโครวินาทีเลยทีเดียว

"ระบบรุ่นต่อไปกำลังถูกออกแบบเพื่อให้ได้ตามความต้องการและอุปสงค์ของนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกในอนาคตอันใกล้" สตีเฟน เมอร์โควิซ นักวิทยาศาสตร์ในโครงการสเปซ จีโอเดซี ของนาซ่าเผย ซึ่งปัจจุบัน นาซ่าเป็นผู้สนับสนุนโดยตรงของสถานี VLBI 6 สถานีทั่วโลก

ปัจจุบัน ได้มีข้อเสนอให้มีการยกเลิกการทดเวลาวินาทีนี้ เพื่อแก้ไขปัญหาด้านเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร แต่คาดว่าจะยังไม่มีการตัดสินใจกันจนกว่าจะถึงปลายปี 2015 ที่สมาพันธ์โทรคมนาคมนานนาชาติ ขององค์การสหประชาชาติ จะตัดสินใจเรื่องนี้

อ้างอิง: NASA/Goddard Space Flight Center. (2015, June 27). Why June 30 will get an extra second. ScienceDaily. Retrieved June 27, 2015 from www.sciencedaily.com/releases/2015/06/150627081224.htm

เพิ่มเติม: http://www.nasa.gov/feature/goddard/nasa-explains-why-june-30-will-get-extra-second/