วัดระยะเชิงมุมด้วยมือคุณเอง

Multiverse | บัญชา ธนบุญสมบัติ

www.facebook.com/buncha2509

วัดระยะเชิงมุมด้วยมือคุณเอง

ในการสังเกตปรากฏการณ์บนฟ้า เราอาจต้องการระบุว่าดาวสองดวงอยู่ห่างกันแค่ไหน หรือเมฆก้อนมีขนาดปรากฏเท่าไหร่ วิธีการที่เหมาะสมคือ การวัดเชิงมุม (angular measurement) ซึ่งอาจเรียกว่า ‘ระยะเชิงมุม (angular distance)’ หรือ ‘ขนาดเชิงมุม (angular size)’ แล้วแต่กรณี ดูภาพที่ 1 ครับ

การวัดค่ามุมให้แม่นยำต้องใช้อุปกรณ์เฉพาะทาง แต่หากต้องการแค่ค่าประมาณ เราอาจใช้มือได้ วิธีการคือเหยียดแขนตรงให้สุด (ย้ำ! เหยียดแขนสุด) ไปในทิศทางของสิ่งที่ต้องการวัดมุม แล้วเทียบกับขนาดของนิ้วมือ ดังภาพที่ 2 ดังนี้

– นิ้วก้อย : 1 องศา

– นิ้วชี้-นิ้วกลาง-นิ้วนางเรียงติดกัน : 5 องศา

– กำปั้น : 10 องศา

– นิ้วชี้กับนิ้วก้อย (กางให้สุด) : 15 องศา

– นิ้วโป้งกับนิ้วก้อย (กางให้สุด) หรือทำมือแบบ “คาราบาว” : 22 องศา

คราวนี้ลองนำไปประยุกต์กับปรากฏการณ์ต่างๆ ได้แก่

1) ดาวเคียงเดือน

หากดาวฤกษ์ (หรือดาวเคราะห์) อยู่ใกล้ดวงจันทร์ไม่เกินราว 5 องศา จะเรียกว่า ‘ดาวเคียงเดือน’

ตัวอย่างเช่น คืนวันที่ 15 กุมภาพันธ์ 2567 เวลา 18.47 น. ดาวพฤหัสบดีปรากฏใกล้ดวงจันทร์ ห่างราว 4 องศา ดูภาพที่ 3 สังเกตว่าความกว้างของนิ้วชี้และนิ้วกลางไม่ได้ระบุในภาพที่ให้ไว้ แต่เป็นการประมาณค่ามุมให้ต่ำว่า 5 องศาอีกที

2) ดาวเคราะห์ชุมนุม

เว็บของสถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (NARIT) ระบุว่าดาวเคราะห์ชุมนุม หมายถึง การที่ดาวเคราะห์ตั้งแต่ 2 ดวงขึ้นไปปรากฏใกล้กันบนท้องฟ้าที่ระยะห่างเชิงมุมไม่เกิน 5 องศา

3) ระยะห่างเชิงมุมระหว่างดาวต่างๆ

ภาพที่ 4 แสดงระยะห่างเชิงมุมโดยประมาณระหว่างดาวต่างๆ ในกลุ่มดาวกระบวยตักน้ำ (The Big Dipper) รวมทั้งระยะห่างเชิงมุมระหว่างดาวดูบี (Dubhe) กับดาวเหนือ (Polaris หรือ North Star) น่ารู้ด้วยว่ากลุ่มดาวกระบวยตักน้ำยังมีชื่ออื่น เช่น Ursa Major (กลุ่มดาวหมีใหญ่) ส่วนตามคติไทยเรียกว่า ‘ดาวจระเข้’

4) การทรงกลดแบบวงกลมรัศมี 22 องศา (22-degree circular halo) :

อาทิตย์ทรงกลดแบบวงกลมที่เกิดบ่อยที่สุดมีขนาดรัศมี 22 องศา ดังนั้น หากทำมือแบบคาราบาว เหยียดแขนสุด แล้วใช้นิ้วโป้งทาบดวงอาทิตย์ จะพบว่าปลายนิ้วก้อยอยู่บนเส้นวงกลมทรงกลด ดูภาพที่ 5

ข้อควรระวัง! ในการชมหรือวัดขนาดอาทิตย์ทรงกลด จะต้องมั่นใจว่าแสงอาทิตย์ไม่ทำร้ายสายตาเรา กล่าวคือ ควรอยู่ในตำแหน่งที่มีวัตถุ ต้นไม้ หรืออาคาร บังดวงอาทิตย์

5) ซันด็อกที่ดวงอาทิตย์อยู่ใกล้ขอบฟ้า

หากปรากฏการณ์ซันด็อก (sundogs) เกิดขึ้นในขณะที่ดวงอาทิตย์อยู่ใกล้ขอบฟ้า แถบแสงจะอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ราว 22 องศา ดูภาพที่ 6 แต่เมื่อดวงอาทิตย์อยู่สูงขึ้นเรื่อยๆ ซันด็อกจะอยู่ห่างออกไปมากกว่า 22 องศา และจะจางลงไปเรื่อยๆ

การหาตำแหน่งซันด็อก (โดยประมาณ) จึงทำได้ดังนี้

(1) เหยียดแขนสุดไปข้างหน้าทั้งสองข้าง

(2) ทำมือ 2 ข้าง ซ้าย-ขวาแบบคาราบาว โดยให้ปลายนิ้วโป้งและนิ้วก้อยอยู่ในแนวระดับ

(3) นำปลายนิ้วโป้งของทั้งสองมือมาแตะกัน แล้วทาบที่ตำแหน่งของดวงอาทิตย์

จะพบว่าซันด็อกจะอยู่ใกล้ๆ บริเวณปลายนิ้วก้อย

6)ระดับความสูงของเมฆก้อน

การระบุระดับความสูงของเมฆก้อนว่าเป็นระดับต่ำ-กลาง-สูง จำเป็นต้องทราบข้อเท็จจริงเกี่ยวกับขนาดปรากฏของเมฆก้อน และแนวคิดเกี่ยวกับ ‘เมฆก้อนย่อย (cloudlet)’ ก่อนดังนี้

ขนาดปรากฏของเมฆก้อน: หากเมฆก้อนเดี่ยวๆ ก้อนหนึ่งอยู่ใกล้พื้น เราจะเห็นว่ามันมีขนาดใหญ่ แต่หากเมฆก้อนนี้อยู่สูงขึ้นไป เราก็จะเห็นว่าขนาดเล็กลง เมฆยิ่งสูงขึ้นไป ก็จะยิ่งปรากฏเล็กลงตามไปด้วย

สมมุติว่ามีเมฆก้อนขนาด 300 เมตร อยู่เหนือศีรษะเรา หากเมฆก้อนนี้อยู่สูงจากเราไม่ถึง 2 กิโลเมตร (เมฆระดับต่ำ) เราจะเห็นมันใหญ่กว่า 4.3 องศา แต่หากมันอยู่สูงเกิน 8 กิโลเมตร (เมฆระดับสูง) เราจะเห็นมันเล็กกว่า 1.1 องศา

แนวคิดเรื่องเมฆก้อนย่อย : ในความเป็นจริงๆ เมฆก้อนอาจอยู่โดดเดี่ยว หรืออาจอยู่ติดกันเป็นปื้น

ในกรณีที่เป็นปื้นนี้ให้มองว่าเมฆประกอบด้วยเมฆก้อนย่อยจำนวนมากมาเรียงต่อกัน เมฆก้อนย่อยนี้ เรียกว่า cloudlet มาจากคำว่า cloud คือ เมฆ + let หมายถึง มีขนาดเล็ก ดูภาพที่ 7

สิ่งที่เราสนใจคือ เมฆก้อนย่อยที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในบรรดาเมฆก้อนย่อยทั้งหลาย ส่วนกรณีที่เมฆมีรูปร่างเป็นลอนคลื่น ให้ระบุขนาดของเมฆก้อนย่อยด้วยความกว้างของแถบลอนคลื่นนั้น

เทคนิคต่อนี้ใช้กับเมฆที่อยู่สูงจากขอบฟ้ามากกว่า 30 องศาขึ้นไป โดยที่

– “เมฆก้อนระดับต่ำ” หรือสเตรโตคิวมูลัส : เมฆก้อนย่อยที่ใหญ่ที่สุดมีขนาดเชิงมุมใหญ่กว่า 5 องศา

นั่นคือ นิ้วชี้-นิ้วกลาง-นิ้วนาง เรียงติดกันปิดเมฆก้อนย่อยที่ใหญ่ที่สุดนี้ไม่มิด (ภาพที่ 8 ล่างสุด)

– “เมฆก้อนระดับกลาง” หรือแอลโตคิวมูลัส : เมฆก้อนย่อยที่ใหญ่ที่สุดมีขนาดเชิงมุมในช่วง 1-5 องศานั่นคือ นิ้วชี้- นิ้วกลาง-นิ้วนาง เรียงติดกันปิดเมฆก้อนย่อยที่ใหญ่ที่สุดมิด แต่นิ้วก้อยหรือนิ้วชี้ปิดไม่มิด (ภาพที่ 8 ตรงกลาง)

– “เมฆก้อนระดับสูง” หรือซีร์โรคิวมูลัส : เมฆก้อนย่อยที่ใหญ่ที่สุดมีขนาดเชิงมุมเล็กกว่า 1 องศา

นั่นคือ นิ้วก้อย (หรือนิ้วชี้ก็ได้) ปิดเมฆก้อนย่อยที่ใหญ่ที่สุดนี้มิด (ภาพที่ 8 บนสุด)

สุดท้าย ขอฝากคำถามสนุกๆ เอาไว้ นั่นคือ ดวงจันทร์มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง (เชิงมุม) เท่าไหร่?

ความจริงคำตอบหาได้จากอินเตอร์เน็ตไม่ยากนัก แต่ผมอยากให้ทดลองเหยียดแขนแล้วเอานิ้วจิ้มดวงจันทร์ด้วยตัวเอง จะได้เข้าใจและจำแม่นครับ!

https://twitter.com/matichonweekly/status/1552197630306177024

อ่านข่าวต้นฉบับได้ที่ : วัดระยะเชิงมุมด้วยมือคุณเอง

ติดตามข่าวล่าสุดได้ทุกวัน ที่นี่
– Website : https://www.matichonweekly.com