เครื่องมือแปลงเวลา

เคยลองนัดประชุมข้ามประเทศ คำนวณมิลลิวินาทีในหนึ่งวัน หรือตั้งคำถามว่าทำไมบางปีถึงมีวันที่เพิ่มขึ้นไหม? เวลาอาจดูง่าย — 60 นาทีในหนึ่งชั่วโมง 24 ชั่วโมงในหนึ่งวัน — แต่ทุกอย่างซับซ้อนขึ้นเมื่อนำเขตเวลา ปีอธิกสุรทิน และวินาทีอธิกสุรทินเข้ามาคำนวณ เครื่องมือแปลงเวลาช่วยลดความสับสนโดยทำให้การเปลี่ยนระหว่างวินาที วัน เดือน และระบบเวลาทั่วโลกเป็นเรื่องง่ายโดยไม่ต้องคิดเลขเอง

การแปลงเวลา คืออะไร?

การแปลงเวลาคือกระบวนการเปลี่ยนแปลงหน่วยหรือระบบเวลาต่างๆ ตั้งแต่หน่วยพื้นฐานอย่างวินาที นาที และชั่วโมง ไปจนถึงการคำนวณที่ซับซ้อน เช่น การปรับสำหรับเขตเวลา ปีอธิกสุรทิน หรือการแปลงวันที่ทางประวัติศาสตร์ระหว่างปฏิทินต่างๆ หลายคนทำสิ่งนี้เป็นประจำโดยไม่รู้ตัว เช่น การตั้งเวลาประชุมข้ามทวีป การแปลงชั่วโมงทำงานเป็นค่าจ้าง หรือการคำนวณเวลาการเดินทาง

สิ่งที่ทำให้การแปลงเวลาซับซ้อนคือระบบเวลาไม่ได้ถูกสร้างขึ้นเท่ากันหมด เวลาโดยนาฬิกามาตรฐานที่เราใช้ทุกวันจะวนรอบใน 24 ชั่วโมง แต่กลุ่มนักวิทยาศาสตร์และนักเดินเรือใช้เวลาสากลประสานกัน (Coordinated Universal Time หรือ UTC) ซึ่งอ้างอิงจากนาฬิกาปรอทอะตอมและปรับด้วยวินาทีอธิกสุรทินเพื่อให้สอดคล้องกับการหมุนของโลก¹ ส่วนประวัติศาสตร์และนักดาราศาสตร์ใช้วันที่จูเลียน หรือแปลงวันที่ระหว่างปฏิทินเกรกอเรียนและจูเลียน ซึ่งอาจเปลี่ยนวันที่ได้หลายวันสำหรับเหตุการณ์ก่อนศตวรรษที่ 20²

สำหรับคนทั่วไป การแปลงเวลาช่วยในงานประจำวัน เช่น:

• แปลงชั่วโมงเป็นนาทีหรือวันเมื่อจัดตารางเวลา

• ปรับเขตเวลาเมื่อเดินทางหรือทำงานทางไกล

• แปลงเวลาในประวัติศาสตร์หรืองานดาราศาสตร์ให้อยู่ในรูปแบบปัจจุบันเพื่อการศึกษา

ข้อมูลน่าสนใจ: “ในปี 1883 ระบบรถไฟในสหรัฐฯ ได้นำเขตเวลามาตรฐานมาใช้แก้ปัญหาความสับสนในการจัดตารางเดินรถ ก่อนหน้านั้นแต่ละเมืองใช้นาฬิกาท้องถิ่นที่อิงกับตำแหน่งดวงอาทิตย์ ทำให้มีรถไฟตกขบวนเป็นพันๆ ครั้งต่อปี”³

หน่วยเวลาที่ใช้บ่อยและการแปลงหน่วย

เวลาสามารถวัดได้ตั้งแต่ช่วงเวลานานหลายปีจนถึงเศษเสี้ยวของวินาทีที่เล็กมาก สำหรับการใช้งานประจำวัน เรามักใช้วินาที นาที และชั่วโมง แต่ในวิทยาศาสตร์ คอมพิวเตอร์ และวิศวกรรม หน่วยที่เล็กหรือใหญ่กว่านั้นมีความสำคัญ นี่คือความสัมพันธ์ของหน่วยเวลาต่างๆ:

• วินาที – หน่วยเวลาฐานในระบบหน่วยสากล (SI) การแปลงเวลาส่วนใหญ่เริ่มต้นจากวินาที

• มิลลิวินาที (ms) – หนึ่งในพันของวินาที (1 วินาที = 1,000 มิลลิวินาที)

• ไมโครวินาที (µs) – หนึ่งในล้านของวินาที (1 วินาที = 1,000,000 ไมโครวินาที)

• นาโนวินาที (ns) – หนึ่งในพันล้านของวินาที (1 วินาที = 1,000,000,000 นาโนวินาที) นิยมใช้ในคอมพิวเตอร์และโทรคมนาคม

• พิโควินาที (ps) – หนึ่งในล้านล้านของวินาที (1 วินาที = 1,000,000,000,000 พิโควินาที) สำคัญในอิเล็กทรอนิกส์ความเร็วสูงและงานวิจัยควอนตัม

• นาที – 60 วินาที

• ชั่วโมง – 60 นาที (3,600 วินาที)

• วัน – 24 ชั่วโมง (86,400 วินาที)

• สัปดาห์ – 7 วัน (168 ชั่วโมง, 604,800 วินาที)

• เดือน – ส่วนใหญ่กำหนดเป็น 30 หรือ 31 วันสำหรับการคำนวณง่าย แต่ทางดาราศาสตร์ขึ้นกับวงจรดวงจันทร์ (~29.53 วัน)

• ปี – 12 เดือน หรือ 365 วัน (366 ในปีอธิกสุรทิน) เท่ากับ 31,536,000 วินาทีในปีปกติ

เมื่อแปลงระหว่างหน่วยเหล่านี้ คนทั่วไปมักใช้การคูณง่ายๆ เช่น 60 วินาทีต่อนาที 24 ชั่วโมงต่อวัน แต่สำหรับงานที่ต้องความแม่นยำสูง เช่น การติดตามดาวเทียมหรือซิงค์เครือข่ายคอมพิวเตอร์ทั่วโลก เศษเสี้ยววินาทีเช่นนาโนวินาทีและพิโควินาทีมีความสำคัญเพราะแม้แต่วินาทีเศษเล็กน้อยก็ส่งผลกับความแม่นยำของข้อมูล⁴

สำหรับการคำนวณที่รวดเร็วระหว่างหน่วยเหล่านี้ ตั้งแต่มิลลิวินาทีถึงปี เครื่องมือแปลงเวลาของเราช่วยคุณประหยัดการคิดเลขด้วยมือได้มาก

ข้อมูลน่าสนใจ: “ในปี 1967 วินาทีได้รับการกำหนดใหม่อย่างเป็นทางการโดยระบบหน่วยสากล (SI) อ้างอิงตามความถี่การสั่นของอะตอมซีเซียม-133 ไม่ได้อิงจากการหมุนของโลก เพราะนาฬิกาปรอทอะตอมมีความแม่นยำสูงกว่า”⁵

ความแตกต่างระหว่างปฏิทินและระบบเวลา

เวลาถูกวัดแตกต่างกันในแต่ละที่ และไม่เหมือนในประวัติศาสตร์ ระบบปฏิทินและเวลาปัจจุบันคือผลจากการพัฒนาและปรับปรุงหลายศตวรรษ เพื่อให้การจัดการเวลาของมนุษย์สอดคล้องกับการเคลื่อนที่ของโลกและดวงอาทิตย์

ปฏิทินเกรกอเรียน vs. ปฏิทินจูเลียน

ตอนนี้โลกส่วนใหญ่ใช้ปฏิทินเกรกอเรียนซึ่งนำมาใช้โดยสมเด็จพระสันตะปาปาเกรกอรีที่ 13 ในปี 1582 แทนปฏิทินจูเลียนที่เก่ากว่า ระบบจูเลียนคำนวณความยาวของปีผิดพลาดประมาณ 11 นาที ทำให้วันที่ของเหตุการณ์ตามฤดูกาลเช่นวิษุวัตเคลื่อนห่างไปหลายวันในรอบศตวรรษ ปฏิทินเกรกอเรียนจึงปรับกฎปีอธิกสุรทินให้สอดคล้องกับวงโคจรของโลกมากขึ้น⁶

สำหรับเหตุการณ์ก่อนศตวรรษที่ 20 การเปลี่ยนนี้อาจทำให้วันที่เปลี่ยนไปถึง 10-13 วันเมื่อแปลงวันที่ในประวัติศาสตร์

ปีอธิกสุรทินและวินาทีอธิกสุรทิน

แม้แต่ปฏิทินเกรกอเรียนก็ไม่สมบูรณ์แบบ ปีสุริยจักรวาลยาวประมาณ 365.2422 วัน จึงเพิ่มวันที่ 29 กุมภาพันธ์เข้าเกือบทุกสี่ปี แต่อย่าเข้าใจผิดว่าทุกปีหารด้วย 4 จะเป็นปีอธิกสุรทิน ปีที่หารด้วย 100 จะไม่เพิ่มวัน แต่ปีที่หารด้วย 400 เช่นปี 2000 จะเพิ่มวัน⁷

ในระดับจุลภาค หน่วยงานจัดการเวลายังเพิ่มวินาทีอธิกสุรทินเพื่อให้เวลาสากลประสานกัน (UTC) สอดคล้องกับการหมุนของโลกที่ไม่สม่ำเสมอ ตั้งแต่ปี 1972 เป็นต้นมา มีการเพิ่มวินาทีอธิกสุรทิน 27 ครั้ง ซึ่งมักประกาศล่วงหน้าเป็นเดือนๆ โดยหน่วยงาน International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS)⁸

เวลาออมแสงและการชดเชยเขตเวลา

นอกจากปฏิทิน เวลายังเปลี่ยนไปในแต่ละปีเพราะเวลาออมแสง (Daylight Saving Time – DST) และเขตเวลาทั่วโลก

• ในบางพื้นที่ของอเมริกาเหนือและยุโรป DST จะเลื่อนนาฬิกาไปข้างหน้า 1 ชั่วโมงในฤดูใบไม้ผลิ และเลื่อนกลับ 1 ชั่วโมงในฤดูใบไม้ร่วง เพื่อให้มีแสงในช่วงเย็นมากขึ้น

• เขตเวลาเองก็ขึ้นกับการเมืองมากพอๆ กับภูมิศาสตร์ เช่น ประเทศจีนที่มีพื้นที่ครอบคลุมถึง 5 เขตเวลาแต่ใช้เขตเวลาเดียวคือเวลาปักกิ่ง

ความแตกต่างเหล่านี้ทำให้การแปลงเวลาซับซ้อนกว่าการคูณชั่วโมงหรือวันธรรมดา โดยเฉพาะเมื่อต้องจัดการกับเหตุการณ์ในอดีต เหตุการณ์ระดับโลก หรือการสังเกตการณ์ทางวิทยาศาสตร์

ข้อมูลน่าสนใจ: “วินาทีอธิกสุรทินครั้งแรกเมื่อวันที่ 30 มิถุนายน 1972 สร้างปัญหาให้ระบบคอมพิวเตอร์อย่างไม่คาดคิด แสดงให้เห็นว่าแม้แค่หนึ่งวินาทีก็สามารถทำให้เครือข่ายทั่วโลกขัดข้องได้”⁹

วิธีคำนวณการแปลงเวลา

การแปลงเวลาอาจดูง่ายแค่คูณหรือหารด้วย 60 หรือ 24 แต่เมื่อเพิ่มเงื่อนไขของปฏิทิน เขตเวลา และการปรับทางวิทยาศาสตร์เข้าไป สิ่งต่างๆ จะซับซ้อนทันที

การแปลงภายใน 24 ชั่วโมง

การแปลงพื้นฐานใช้ความสัมพันธ์คงที่:

• 60 วินาทีต่อนาที 60 นาทีต่อชั่วโมง 24 ชั่วโมงต่อวัน

• การแปลงชั่วโมงเป็นนาทีคูณ 60 การแปลงวันเป็นวินาทีคูณ 86,400 (24 × 60 × 60)

สำหรับระยะเวลาที่ยาวขึ้น เดือนและปีต้องใช้การประมาณเนื่องจากจำนวนวันของแต่ละเดือนไม่เท่ากัน (28–31 วัน) และปีมีปีอธิกสุรทินทุกสี่ปีโดยมีข้อยกเว้นบางกรณี¹⁰

การปรับสำหรับเขตเวลาและเวลาออมแสง

เมื่อแปลงเวลาในสถานที่ต่างๆ ต้องใช้ค่าชดเชยเขตเวลาที่แตกต่างกัน ตั้งแต่ UTC-12 (เช่น Baker Island) ถึง UTC+14 (เช่น Line Islands ของคิริบาส) บางพื้นที่ยังใช้เวลาออมแสงซึ่งเพิ่มหรือลดชั่วโมงในบางช่วงของปี¹¹

ตัวอย่างเช่น:

• ถ้าเวลา 15:00 UTC ในลอนดอนช่วงฤดูหนาว จะเป็นเวลา 10:00 EST (Eastern Standard Time) ในนิวยอร์ก

• แต่ในฤดูร้อนที่ใช้เวลาออมแสง 15:00 UTC จะกลายเป็น 11:00 EDT (Eastern Daylight Time)

การแปลงวันที่ทางประวัติศาสตร์และดาราศาสตร์

สำหรับนักวิจัย เลขวันจูเลียน (Julian Day Numbers – JDN) นิยมใช้ช่วยให้ง่ายขึ้น เพราะนับวันต่อเนื่องตั้งแต่ 1 มกราคม 4713 ก่อนคริสต์ศักราช และหลีกเลี่ยงปัญหาปีอธิกสุรทินและความยาวเดือนในปฏิทินเกรกอเรียน¹²

• การแปลงวันที่จากปฏิทินจูเลียนเป็นเกรกอเรียน (หรือกลับกัน) มักคำนวณ JDN ก่อน แล้วจึงแปลงกลับเป็นปฏิทินเป้าหมาย

• นักดาราศาสตร์ยังใช้เวลา TT (Terrestrial Time) ซึ่งเป็นสเกลเวลาทางทฤษฎีที่ไม่สนใจความไม่สม่ำเสมอของการหมุนของโลก เพื่อคำนวณวงโคจรอย่างแม่นยำ¹³

ด้วยความซับซ้อนเหล่านี้ การแปลงเวลาสมัยใหม่จึงมักอาศัยตารางอ้างอิงหรืออัลกอริธึมจากหน่วยงานอย่าง NIST, U.S. Naval Observatory และ IERS เพื่อความแม่นยำ โดยเฉพาะในงานคอมพิวเตอร์ การนำทาง และวิทยาศาสตร์

ข้อเท็จจริง: “ความต่างระหว่าง UTC (เวลาปรอทอะตอม) กับ UT1 (เวลาโลกหมุน) อาจเบี่ยงเบนเกิน 0.9 วินาทีหากไม่มีการเพิ่มวินาทีอธิกสุรทิน ซึ่งจะทำให้ระบบจีพีเอสและการติดตามดาวเทียมผิดพลาดร้ายแรงหากไม่ได้แก้ไข”¹⁴

เขตเวลาและการประสานงานทั่วโลก

เขตเวลาถูกสร้างขึ้นเพื่อจัดระเบียบโลกที่เคยดำเนินการด้วยนาฬิกาหลายพันเครื่อง ก่อนปลายศตวรรษที่ 19 เมืองส่วนใหญ่ใช้นาฬิกาท้องถิ่นตามดวงอาทิตย์ ทำให้เวลาเที่ยงวันต่างกันไปเป็นนาทีหรือชั่วโมงระหว่างเมือง ต่อมาเขตเวลามาตรฐานที่ริเริ่มโดยระบบรถไฟและการค้าทั่วโลกช่วยให้งานจัดตารางเวลาในระดับโลกเป็นไปได้¹⁵

เวลาสากลประสานกัน (UTC)

ปัจจุบันแทบทุกการบันทึกเวลาขึ้นต้นที่เวลาสากลประสานกัน (UTC) ซึ่งเป็นมาตรฐานเวลาระดับโลกอย่างเป็นทางการ ใช้นาฬิกาปรอทอะตอมที่แม่นยำสูง

• UTC ไม่เปลี่ยนแปลงตามเวลาออมแสง และเป็นจุดอ้างอิงสำหรับแปลงเป็นเวลาท้องถิ่น

• สายการบิน การเดินเรือ องค์กรอวกาศ และอุตสาหกรรมเทคโนโลยีต่างพึ่งพา UTC เพื่อหลีกเลี่ยงความสับสนเมื่อต้องดำเนินงานข้ามพรมแดน¹⁶

ตัวอย่างเช่น ตารางบินมักเผยแพร่ใน UTC เพื่อให้สายการบินและสนามบินทั่วโลกประสานงานโดยไม่ต้องกังวลเรื่องการเปลี่ยนแปลงของนาฬิกาตามฤดูกาล

ค่าชดเชยเขตเวลาเฉพาะและกรณีพิเศษ

ประเทศส่วนใหญ่ตั้งเวลาท้องถิ่นเป็นค่าชดเชยจาก UTC (เช่น UTC-5 ของเวลามาตรฐานภาคตะวันออกของสหรัฐฯ) แต่มีข้อยกเว้น เช่น:

• อินเดียใช้ UTC+5:30 ซึ่งเป็นค่าชดเชยแบบครึ่งชั่วโมง

• เนปาลใช้ UTC+5:45 ซึ่งเป็นหนึ่งในเขตเวลาชดเชยแบบควอร์เตอร์ชั่วโมง

• จีนแม้ครอบคลุมห้าเขตเวลา แต่ใช้เวลาปักกิ่ง (UTC+8) เป็นเวลาราชการทั่วประเทศ¹⁷

ลักษณะเฉพาะเหล่านี้ทำให้การแปลงเวลาเป็นเรื่องจำเป็นสำหรับผู้ที่ต้องประสานงานเหตุการณ์ การค้า หรือการเดินทางข้ามพรมแดน

ข้อมูลน่าสนใจ: “หมู่เกาะไลน์ในคิริบาส (UTC+14) เป็นสถานที่แรกบนโลกที่เข้าสู่ปีใหม่ ในขณะที่เกาะเบเกอร์ (UTC-12) เป็นหนึ่งในสถานที่สุดท้าย มีความต่างเวลาถึง 26 ชั่วโมง ทั้งที่อยู่ห่างกันเพียงประมาณ 2,000 ไมล์”¹⁸

1. National Institute of Standards and Technology (NIST). Time and Frequency Division: Coordinated Universal Time (UTC).

2. U.S. Naval Observatory. Julian and Gregorian Calendar Conversions.

3. Library of Congress. The Day Railroads Standardized Time (History of U.S. Time Zones).

4. National Institute of Standards and Technology (NIST). SI Base Units – The Second (Time).

5. Bureau International des Poids et Mesures (BIPM). Definition of the Second and Its Applications (2023).

6. U.S. Naval Observatory. The Gregorian Calendar Reform (Historical Overview).

7. National Institute of Standards and Technology (NIST). Leap Year Rules and Calendar Adjustments.

8. International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS). Leap Second Bulletins and History.

9. Smithsonian Institution. The Day the Leap Second Confused Computers (Technology History).

10. National Institute of Standards and Technology (NIST). Time Intervals and Calendar Conversions.

11. International Telecommunication Union (ITU). Time Zones and Daylight Saving Adjustments Worldwide.

12. U.S. Naval Observatory. Julian Day Numbers and Astronomical Applications.

13. NASA Jet Propulsion Laboratory. Terrestrial Time and Planetary Ephemerides.

14. International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS). Leap Second and UT1–UTC Corrections.

15. Library of Congress. The Standardization of Time Zones in the 19th Century.

16. International Telecommunication Union (ITU). Role of UTC in Global Communications and Navigation.

17. Time and Date AS. Unusual Time Zones and Half-Hour Offsets.

18. U.S. Naval Observatory. World Time Zone Extremes and International Date Line.