Operation Chou Li Episode V

Summer Solstice 21 June 2021

Prasat Phupek, Sakon Nakhon Thailand

Earth's Axis tilt 23.5 ?

ปฏิบัติการชูหลี ครั้งที่ 5

ปรากฏการณ์ "ครีษมายัน" 21 มิถุนายน 2564 ปราสาทภูเพ็ก สกลนคร

พิสูจน์มุมเอียงของแกนโลก 23.5 องศา ?

 

 

      คำถาม คำตอบ

      1.ทำไมต้องชื่อ "ปฏิบัติการชูหลี"

          จากข้อมูลเว้ปไซด์ข้างล่างอธิบายว่า "ชูหลี" (Chuo Li)  นักดาราศาสตร์ชาวจีนกว่าสามพันปีที่แล้ว เป็นคนแรกที่ค้นพบวิธีคำนวณมุมเอียงของโลกโดยใช้เงาดวงอาทิตย์ในปรากฏการณ์ "เหมายัน" (winter solstice) กลางคืนยาวที่สุด และ "ครีษมายัน" (summer solstice) กลางวันยาวที่สุด  

The axial tilt of the Earth has been known for a surprisingly long time. The first reasonably accurate measurements were made in China and India. The first (that we know of) was made in 1100 B.C. (over 3000 years ago!) by Chou Li. (http://curious.astro.cornell.edu/the-universe/148-people-in-astronomy/history-of-astronomy/general-questions/995-who-and-when-discovered-that-the-earth-s-axis-is-on-a-23-degree-tilt-intermediate)

         ดังนั้น จึงใช้ชื่อของท่านเพื่อเป็นเกียรติในปฏิบัติการทางดาราศาสตร์ครั้งที่ 5 ณ ปราสาทภูเพ็ก บนยอดภูเขา +520 เมตร จากระดับน้ำทะเล 

          2.ทำไมต้องใช้สถานที่ปราสาทภูเพ็ก

           เพื่อพิสูจน์ว่าบรรพชนเมื่อสามพันปีที่แล้วสามารถคำนวณมุมเอียงของโลกทั้งๆที่ไม่มีอุปกรณ์ทันสมัย เช่น เข็มทิศ และ GPS ในที่นี้ก็เช่นกันปฏิบัติการ "ชูหลี ครั้งที่ 5" ใช้ร่องรอยทางดาราศาสตร์ที่ปรากฏบนบนพื้นหินทรายของตัวปราสาทภูเพ็ก บวกกับอุปกรณ์พื้นบ้านต้นทุน 50 บาทมีทอน (ทำด้วยกระดาษและไม้บรรทัด) อนึ่ง ปราสาทหลังนี้มีคุณสมบัติทางดาราศาสตร์อย่างครบถ้วนเพราะถูกสร้างให้ทำมุมตรงกับดวงอาทิตย์ในปรากฏการณ์ "วิษุวัต" (equinox) และตัวปราสาทยังคงมีสภาพมั่นคงตั้งฉากกับพื้นระนาบ ที่สำคัญ "รอยขีดบนพื้นหินทราย" แสดงพิกัดทิศเหนือแท้และทิศใต้แท้ยังคงปรากฏชัดเจน ทำให้ง่ายต่อการวางอุปกรณ์ให้ถูกหลักดาราศาสตร์และสามารถเก็บข้อมูล "มุมตกกระทบของดวงอาทิตย์ ณ เวลาเที่ยงสุริยะ" ในปรากฏการณ์ "เหมายัน" (winter solstice 21 December) และ"ครีษมายัน" (summer solstice 21 June) ได้อย่างแม่นยำ เพื่อนำไปเข้าสมการคำนวณมุมเอียงของแกนโลกตามทฤษฏีคณิตศาสตร์ของปีธากอรัส

 

ปรากฏการณ์สำคัญทางดาราศาสตร์ในรอบปี (สี่ฤดูของโลก)  

 

ปราสาทภูเพ็กมีคุณสมบัติทางดาราศาสตร์ครบถ้วน สามารถแสดงมุมตกกระทบของดวงอาทิตย์ในทุกปรากฏการณ์

 

 

รอยขีดบนพื้นหินทรายหน้าท่อโสมสูตรแสดงทิศเหนือแท้ 

 

   

วางนาฬิกาแดดให้ตรงกับทิศเหนือแท้โดยอาศัย "รอยขีดบนพื้นหินทราย"  

 

          3.ใช้สูตรในการคำนวณอย่างไร

          ใช้แนวทางของ "ชูหลี" ผสมผสานกับ "ทฤษฏีคณิตศาสตร์ของปีธากอรัส" นำไปประมวลเป็นสมการ ดังนี้

                  T = มุมเอียงของแกนโลก (Earth's axis tilt)

                    aw = มุมตกกระทบของดวงอาทิตย์ ณ เวลาเที่ยงสุริยะ ในปรากฏการณ์ "เหมายัน" (angle of incidence at so;ar noon on winter solstice) 21 ธันวาคม

                   C = มุมตกกระทบของดวงอาทิตย์ ณ เวลาเที่ยงสุริยะ ในปรากฏการณ์ "ครีษมายัน" (angle of incidence at solar noon on summer solstice) 21 มิถุนายน

           L = องศาเส้นรุ้ง ณ ปราสาทภูเพ็ก (local latitude at Prast Phupek)

          T = (aw + C) / 2  

          อนึ่ง "เที่ยงสุริยะ" หมายถึงดวงอาทิตย์อยู่ในตำแหน่งสูงที่สุดในวันนั้น และทำมุมตรงกับทิศเหนือแท้ ทำให้เงาของนาฬิกาแดดก็ชี้ตรงกับ "ทิศเหนือแท้"  

 

 

 

สูตรการคำนวณมุมเอียงของโลก

 

การคำนวณมุมเอียงของโลกในปรากฏการณ์ "เหมายัน" (winter solstice) 21 ธันวาคม

 

 

การคำนวณมุมเอียงของโลกในปรากฏการณ์ "ครีษมายัน" (summer solstice) 21 มิถุนายน 

 

       ปฏิบัติการชูหลี ครั้งที่ 5 วันที่ 21 มิถุนายน 2564

           1.ตรวจสอบตำแหน่งดวงอาทิตย์

            ผมกับคุณนก (ผู้ช่วยวิจัย) ขึ้นไปที่ปราสาทภูเพ็กเหนือระดับน้ำทะเล 520 เมตร เช้าตรู่วันที่ 21 มิถุนายน 2564 เวลาประมาณตีห้า เพื่อตรวจตำแหน่งดวงอาทิตย์ว่าตรงกับมุมกวาด 65 องศา ตามข้อมูลโปรแกรมดาราศาสตร์หรือไม่

 

โปรแกรมดาราศาสตร์ The Starry Night แสดงตำแหน่งดวงอาทิตย์ยามเช้าตรู่ของวันที่ 21 มิถุนายน ปรากฏการณ์ "ครีษมายัน" ที่มุมกวาด 65 องศา  

 

ดวงอาทิตย์ขึ้นตรงเวลาและตำแหน่งมุมกวาด 65 องศา

 

แท่งหิน "ครรภบัตร" ทำหน้าที่สุริยะปฏิทินขอมพันปี ชี้ตำแหน่งดวงอาทิตย์ในปรากฏการณ์ "ครีษมายัน" อย่างแม่นยำ

 

การทำงานของสุริยะปฏิทินขอมพันปี ในปรากฏการณ์ "ครีษมายัน" และ "เหมายัน"  

 

สุริยะปฏิทินขอมพันปี กับปรากฏการณ์ดาราศาสตร์ที่สำคัญในรอบปี

 

 

คุณนก (ผู้ช่วยวิจัย) ถือโอกาสนั่งรับพลังสุริยะในปรากฏการณ์ "ครีษมายัน"  

 

           2.วัดมุมตกกระทบดวงอาทิตย์ และคำนวณมุมเอียงของแกนโลก

 

            ปรากฏการณ์ "ครีษมายัน" (summer solstice) 21 มิถุนายน 2564

 

ท่อโสมสูตรของปราสาทภูเพ็กชี้ตรงกับ "ทิศเหนือแท้"

 

วางนาฬิกาแดดให้ตรงกับ "ทิศเหนือแท้" โดยใช้รอยขีดที่พื้นหินทรายเป็นตัวช่วย

 

วางนาฬิกาแดดตรงกับรอยขีดทิศเหนือแท้

 

รอยขีดบนพื้นหินทราย "ทิศเหนือแท้" ยังคงเห็นได้ชัดเจนที่ด้านหน้าของท่อโสมสูตร

 

นาฬิกาแดดแสดงความยาวเงาดวงอาทิตย์ ณ เวลาเที่ยงสุริยะ เท่ากับ 0.7 ซม และได้ค่ามุมตกกระทบ 6.6506 องศา

 

           ปรากฏการณ์ "เหมายัน" (winter solstice) 21 ธันวาคม 2563

 

ติดตั้งนาฬิกาแดดบนผนังประตูด้านทิศใต้ ช่วงเช้าเงาดวงอาทิตย์ชี้ไปทางทิศตะวันตก

 

เงาดวงอาทิตย์ ณ เที่ยงสุริยะ ชี้ตรงกับรอยขีดบนผนังหินทราย

 

วัดความยาวเงาดวงอาทิตย์ได้ 7 ซม และได้ค่ามุมตกกระทบ 40.6012 องศา

 

สูตรการคำนวณมุมเอียงของแกนโลก

 

  

ผลการคำนวณมุมเอียงของแกนโลกได้ 23.6259 องศา คลาดเคลื่อนจากความเป็นจริงเพียง 0.8% (ค่ามุมเอียงของโลก 23.44 องศา)

 

          3.วาดเงาดวงอาทิตย์ด้วยเสาตั้งตรง (gnomon) เพื่อแสดงมุมตกกระทบ ณ เที่ยงสุริยะ (C) 

 

 

คุณนก (ผู้ช่วยวิจัย) ทำหน้าที่วาดเงาดวงอาทิตย์ตั้งแต่เช้าจนถึงเวลา "เที่ยงสุริยะ" (solar noon) จะเห็นว่าเงาดวงอาทิตย์เคลื่อนตัวเป็นเส้นโค้งและชี้ตรงกับแนว "เหนือ - ใต้" ณ เวลาเที่ยงสุริยะ  

 

           สรุป

          ปราสาทภูเพ็ก สามารถช่วยในการคำนวณ "มุมเอียงของแกนโลก" ได้อย่างแม่นยำด้วยอุปกรณ์พื้นบ้านต้นทุนเพียง 50 บาทมีทอน ต้องขอบคุณบรรพชนผู้สร้างปราสาทหลังนี้ ที่ได้จารึกร่องรอยดาราศาสตร์ไว้บนพื้นหินทราย ผมเรียกอย่างเปรียบเปรยว่านี่คือ Astronomical Hard Disk อายุพันปี