185
“เวลา” เป็นหนึ่งในเจ็ดปริมาณฐานทางฟิสิกส์ที่มีความสำคัญกับมนุษย์ การลำดับเหตุการณ์ก่อนและหลัง หรือการกำหนดจังหวะของกิจกรรม กลายเป็นพื้นฐานของการดำเนินชีวิตประจำวัน เมื่อกิจกรรมของมนุษย์เพิ่มขึ้น ทำให้เกิดความต้องการเวลาที่มีความแม่นยำมากขึ้น และเป็นมาตรฐานเดียวกัน
ในยุคแรก… นักดาราศาสตร์ได้กำหนดเวลามาตรฐานโดยการสังเกต และคำนวณปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์ ต่อมานักฟิสิกส์ได้ศึกษากลศาสตร์ควอนตัมและพบว่าระดับชั้นพลังงานของอะตอม มีความเสถียรเพียงพอ สามารถนำมาใช้เป็นตัวกำหนดความถี่ของนาฬิกาได้ จึงได้ประดิษฐ์นาฬิกาอะตอมขึ้นโดยใช้ธาตุซีเซียม (Cesium Atomic Clock) เมื่อนาฬิกาอะตอมมีความแม่นยำมากขึ้น เวลาก็ได้กลายเป็นพื้นฐานของเทคโนโลยีต่างๆ ที่มนุษย์ใช้ในชีวิตประจำวัน
การวิจัยและพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานทางด้านเวลาและความถี่ ที่ได้จาก “นาฬิกาอะตอมเชิงแสง” จึงมีความสำคัญมากต่อการสร้างศักยภาพให้แก่ระบบการสื่อสารโทรคมนาคม (5G Network) ระบบการทำธุรกรรมอิเล็กทรอนิกส์ (Financial Technology) ระบบโครงข่ายพิกัดหมุดหลักฐานแห่งชาติ ซึ่งมีผู้ใช้ประโยชน์ทั่วประเทศ นอกจากนี้นาฬิกาอะตอมเชิงแสงยังเป็นเครื่องมือพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญ ที่จะช่วยให้นักฟิสิกส์ไทย สามารถศึกษาระบบทางควอนตัมได้อย่างแม่นยำ และยังเป็นพื้นฐานของระบบควอนตัมคอมพิวเตอร์
สมเด็จพระกนิษฐาธิราชเจ้า กรมสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี ทรงเห็นความสำคัญของงานวิจัยด้านเทคโนโลยีควอนตัม เพื่อสร้างนาฬิกาอะตอมเชิงแสง (Optical Clock) ได้เสด็จพระราชดำเนินไปยังศูนย์เทคโนโลยีควอนตัม มหาวิทยาลัยแห่งชาติสิงคโปร์ เมื่อวันที่ 20 มกราคม พ.ศ. 2562 ทรงเป็นองค์ประธานในการลงนามความร่วมมือด้านการวิจัยทางด้านเทคโนโลยีควอนตัม ระหว่างสถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติกับมหาวิทยาลัยแห่งชาติสิงคโปร์ (NUS : National University of Singapore) เพื่อลงนามความร่วมมือ การพัฒนานาฬิกาอะตอมเชิงแสง เพื่อใช้เป็นนิยามของหน่วยวินาทีในอนาคตของประเทศไทย รวมทั้งการพัฒนาบุคลากรด้านเทคโนโลยีควอนตัม ระยะเวลาดำเนินการ 5 ปี (พ.ศ. 2562 – 2567) นอกจากนี้ ประเทศไทยยังได้เป็นส่วนหนึ่งในการกำหนดนิยามของหน่วยวินาที และมีงานวิจัยไทยเป็นที่ยอมรับในเวทีนานาชาติ รวมถึงสร้างนักวิจัยและนักศึกษาไทยที่มีคุณภาพและมีศักยภาพในการทำงานวิจัยเทียบเคียงสถาบันวิจัยชั้นนำระดับโลก
สถาบันมาตรวิทยาแห่งชาติ (มว.) กระทรวงการอุดมศึกษา วิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (อว.) ในฐานะที่รับผิดชอบดูแลการพัฒนามาตรฐานการวัดของประเทศ ให้เกิดความเชื่อมั่นในความถูกต้องของเครื่องมือวัดทั้งหมดในประเทศที่ใช้ในภาคการผลิตและบริการที่มีผลกระทบทั้งในภาคเศรษฐกิจ และคุณภาพชีวิตของประชาชน
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ห้องปฏิบัติการเวลาและความถี่ ฝ่ายมาตรวิทยาไฟฟ้า มีหน้าที่หลักในการจัดหา ดูแล และการถ่ายทอดเวลาและความถี่มาตรฐานของประเทศไทย ซึ่งปัจจุบันนิยามของหน่วยวินาที ได้มาจากระดับชั้นพลังงานที่สถานะพื้นของธาตุซีเซียมที่มีความถี่ 9.192631770 GHz ซึ่งถูกกำหนดเป็นนิยามของหน่วยวินาที แต่ในอนาคตอันใกล้หน่วยงานที่กำหนดหน่วยวัดระหว่างประเทศ จะมีการพิจารณาถึงนิยามใหม่ของวินาที โดยใช้นาฬิกาอะตอมเชิงแสง (Optical Clock) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่ทันสมัยที่สุดของนาฬิกาในปัจจุบัน มีความเที่ยงตรงแม่นยำกว่านาฬิกาอะตอมที่ใช้กันทั่วโลก (Cesium Clock) ประมาณ 1,000 ถึง 10,000 เท่า
ขอเชิญชวนผู้สนใจ เข้าชมนิทรรศการเฉลิมพระเกียรติ “สมเด็จพระกนิษฐาธิราชเจ้า กรมสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี พระมหากรุณาธิคุณในการพัฒนาคน พัฒนาชาติ สร้างโอกาส ด้วยวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและนวัตกรรม” ในงานนิทรรศการงานมหกรรมวิจัยแห่งชาติ ณ โรงแรมเซ็นทาราแกรนด์ และบางกอกคอนเวนชันเซ็นเตอร์ เซ็นทรัลเวิลด์ กรุงเทพมหานคร ระหว่างวันที่ 1 – 5 สิงหาคม 2565 โดยหัวข้อ “นาฬิกาอะตอมแห่งประเทศไทย” ได้ถูกบรรจุอยู่ในนิทรรศการเฉลิมพระเกียรติฯ นี้ด้วย