# นาฬิกาอะตอมทำงานอย่างไร

> นาฬิกาทุกเรือนคือสิ่งที่เกิดซ้ำ กับสิ่งที่คอยนับ สามร้อยปีที่ผ่านมา สิ่งที่เกิดซ้ำได้ดีที่สุดคือลูกตุ้มที่แกว่ง วันนี้มันคืออะตอม และแผนที่ในโทรศัพท์ของเราก็พึ่งมันอยู่ นี่คือวิธีที่นาฬิกาอะตอมทำงาน และสิ่งที่จะมาแทนมัน

Interactive film: https://www.planetpast.com/stories/how-atomic-clocks-work/?lang=th  
Publisher: PlanetPast (https://www.planetpast.com/) · d => T('readPublished', l, { d: dateIn(d, l) }) 2026-10-23 · Physics, Technology

## บทนำ

### นับจังหวะของอะตอม
*ฟิสิกส์*

นาฬิกาแม่นยำจนบอกตำแหน่งของเราได้อย่างไร

ต้นเดือนตุลาคม 2026 นักฟิสิกส์ในเวียนนาและเบราน์ชไวก์รายงานนาฬิกาแบบใหม่ มันไม่ได้นับการแกว่งของลูกตุ้ม แต่นับการเปลี่ยนแปลงเล็ก ๆ ภายในนิวเคลียส หรือแกนกลางจิ๋ว ๆ ของอะตอมทอเรียม นาฬิกาต้นแบบของพวกเขาคุมจังหวะตัวเองได้นานกว่าหนึ่งวัน และเมื่อวัดตลอดวันนั้น มันเดินในอัตราที่คลาดราวหนึ่งวินาทีในสามสิบล้านปี ทีมวิจัยบอกว่ามันยังสู้นาฬิกาอะตอมที่ดีที่สุดไม่ได้ แล้วจะสร้างมันทำไม และทำไมเราต้องการนาฬิกาที่แม่นขนาดนี้ ในเมื่อแผนที่ในโทรศัพท์ของเราก็พึ่งพานาฬิกาแบบนี้อยู่แล้ว จะตอบคำถามนี้ เราต้องเริ่มจากคำถามว่านาฬิกาคืออะไร

- **> 24 h**: เดินได้เองโดยไม่ต้องมีคนคุม
- **~10⁻¹⁵**: ความเที่ยงสัมพัทธ์ วัดตลอดหนึ่งวัน

![ฉากห้องแล็บแบบที่ใช้สร้างนาฬิกาชนิดนี้ ภาพนิ่งสร้างด้วย AI](https://assets.planetpast.com/a/ca/ca57a292cf84b2dc.jpg)

- นิวเคลียสทอเรียม-229 ที่ฝังอยู่ในผลึก
- เลเซอร์ที่ปรับให้ตรงกับการเปลี่ยนสถานะในนิวเคลียส
- วงจรป้อนกลับที่คุมเลเซอร์ให้ตรงเป้า

บทนำ

#### นาฬิกาในนิวเคลียส

ScienceDaily (10 ตุลาคม 2026) จาก TU Wien: ทีมที่นำโดยทอร์สเทน ชุมม์ (TU Wien) ร่วมกับเอคเคฮาร์ด ไพค์ (PTB เบราน์ชไวก์) รายงานในวารสาร Nature เรื่อง “นาฬิกานิวเคลียร์เชิงแสงทอเรียม-229 ที่มีวงจรป้อนกลับ” นาฬิกาต้นแบบเดินอย่างสม่ำเสมอนานกว่า 24 ชั่วโมงโดยไม่มีคนแทรกแซง และมีความเที่ยงสัมพัทธ์ราว 10⁻¹⁵ หรือคลาดเคลื่อนประมาณหนึ่งวินาทีในสามสิบล้านปี ตัวเลขนี้มาจากการวัดหนึ่งวัน ไม่ใช่การทดสอบนานสามสิบล้านปี ชุมม์กล่าวว่า “มันยังไม่ถึงระดับนาฬิกาอะตอมเชิงแสงที่ดีที่สุดในโลก แต่สำหรับต้นแบบเรือนแรก นี่เป็นผลที่ยอดเยี่ยม”

นาฬิกา อะตอม และดาวเทียมสามมิติเป็นแบบจำลองอย่างง่ายเพื่อการสอน ไม่ใช่สัดส่วนจริง

แหล่งข้อมูล: [ScienceDaily (10 Oct 2026), from TU Wien: scientists build a nuclear clock that could make atomic clocks obsolete](https://sciencedaily.com/releases/2026/10/261008102701.htm)

## บทที่ I · สิ่งที่แกว่ง

### สิ่งที่แกว่ง
*บทที่ I*

สิ่งที่เกิดซ้ำ กับสิ่งที่คอยนับ

นาฬิกาทุกเรือนมีสองส่วน คือสิ่งที่เกิดซ้ำในจังหวะสม่ำเสมอ กับสิ่งที่คอยนับจำนวนครั้ง นาฬิกาแดดใช้การหมุนของโลก ส่วนนาฬิกาลูกตุ้มใช้ตุ้มน้ำหนักที่แกว่งไปมา ปี 1656 นักวิทยาศาสตร์ชาวดัตช์ คริสเตียน ฮอยเกนส์ สร้างนาฬิกาลูกตุ้มเรือนแรก ลูกตุ้มที่ยาวเท่าเดิมจะแกว่งแต่ละรอบใช้เวลาเกือบเท่าเดิมเสมอ นาฬิกาของเขาจึงคลาดไม่ถึงหนึ่งนาทีต่อวัน และรุ่นหลังคลาดไม่ถึงสิบวินาที เวลาที่ใช้แกว่งหนึ่งรอบขึ้นอยู่กับความยาวของลูกตุ้ม ลองทำให้มันยาวขึ้นหรือสั้นลง แล้วดูว่าจังหวะเปลี่ยนไปอย่างไร

![กลไกแบบศตวรรษที่ 17 ตุ้มน้ำหนักขับเฟือง ส่วนลูกตุ้มกำหนดจังหวะ ภาพนิ่งสร้างด้วย AI](https://assets.planetpast.com/a/c3/c3c1dd0ccc31a3d2.jpg)

- **< 1 นาที**: คลาดต่อวัน เรือนแรก
- **< 10 วินาที**: คลาดต่อวัน รุ่นหลัง

![ล้อฟันเฟืองถูกปล่อยให้ขยับทีละซี่ต่อการแกว่งหนึ่งครั้ง นี่คือตัวนับ ภาพนิ่งสร้างด้วย AI](https://assets.planetpast.com/a/4c/4c4dc782ac704734.jpg)

$$T = 2\pi\sqrt{L/g}$$
- $L$: ความยาวของลูกตุ้ม
- $g$: แรงโน้มถ่วง

บทที่ I · สิ่งที่แกว่ง

#### ลูกตุ้มของฮอยเกนส์

NIST, A Walk Through Time: ปี 1656 คริสเตียน ฮอยเกนส์ สร้างนาฬิกาลูกตุ้มเรือนแรก ซึ่งถูกควบคุมด้วยกลไกที่มีคาบการแกว่ง “ตามธรรมชาติ” รุ่นแรกคลาดเคลื่อนไม่ถึงหนึ่งนาทีต่อวัน และการปรับปรุงต่อมาลดความคลาดเคลื่อนเหลือไม่ถึงสิบวินาทีต่อวัน

ลองดู: ตัวเลขบนจอคำนวณจากสูตรลูกตุ้มอย่างง่ายในตำรา ลูกตุ้มนาฬิกาจริงต่างไปเล็กน้อย

นาฬิกา อะตอม และดาวเทียมสามมิติเป็นแบบจำลองอย่างง่ายเพื่อการสอน ไม่ใช่สัดส่วนจริง

แหล่งข้อมูล: [NIST, A Walk Through Time (archived, accurate as of 2004): early clocks, pendulums and quartz](https://www.nist.gov/node/446006)

### 

แต่โลหะยืดยาวขึ้นเมื่ออุ่นขึ้น นาฬิกาลูกตุ้มจึงเดินช้าลงในวันที่อากาศร้อน ปี 1721 จอร์จ เกรแฮม สร้างลูกตุ้มที่หักล้างผลนี้ได้ นาฬิกาของเขาเดินคลาดราวหนึ่งวินาทีต่อวัน แต่บนเรือ ลูกตุ้มใช้ไม่ได้ เพราะเรือโคลงไปมา จอห์น แฮร์ริสัน จึงสร้างนาฬิกาสำหรับเรือโดยเฉพาะ และภายในปี 1761 เรือนหนึ่งของเขาเดินคลาดเพียงราวหนึ่งในห้าวินาทีต่อวัน แม้บนเรือที่โคลง ถึงปี 1889 นาฬิกาลูกตุ้มของซีคมุนด์ รีฟเลอร์ ก็แม่นถึงหนึ่งในร้อยวินาทีต่อวัน ลองทำให้ก้านลูกตุ้มในแบบจำลองอุ่นขึ้น แล้วดูเข็มสีแดงเดินตามหลังเข็มสีเทาที่บอกเวลาจริง

- ก้านที่อุ่นขึ้นคือก้านที่ยาวขึ้น
- ลูกตุ้มที่ยาวขึ้นแกว่งช้าลง
- ทางแก้ของเกรแฮม: ชิ้นส่วนที่ขยายตัวในทิศตรงข้ามกัน

- ฮอยเกนส์ 1656: < 60
- เกรแฮม 1721: ~1
- แฮร์ริสัน 1761 (บนเรือ): ~0.2
- รีฟเลอร์ 1889: ~0.01

- **0.01 วินาที**: ต่อวัน เป็นมาตรฐานของหอดูดาวหลายแห่ง

บทที่ I · สิ่งที่แกว่ง

#### จากเกรแฮมถึงรีฟเลอร์

NIST, A Walk Through Time: ปี 1721 จอร์จ เกรแฮม ปรับปรุงความแม่นของนาฬิกาลูกตุ้มจนคลาดราวหนึ่งวินาทีต่อวัน โดยชดเชยความยาวของลูกตุ้มที่เปลี่ยนไปตามอุณหภูมิ จอห์น แฮร์ริสัน ปรับปรุงการชดเชยของเกรแฮมต่อและลดแรงเสียดทาน ปี 1761 นาฬิกาเดินเรือ (marine chronometer) ของเขาเดินคลาดราวหนึ่งในห้าวินาทีต่อวันบนเรือที่โคลง ปี 1889 นาฬิกาของซีคมุนด์ รีฟเลอร์ ซึ่งมีลูกตุ้มที่แทบแกว่งได้อิสระ แม่นถึงหนึ่งในร้อยวินาทีต่อวัน และกลายเป็นมาตรฐานของหอดูดาวหลายแห่ง

ลองดู: แบบจำลองสมมติก้านเหล็กกล้าที่อุ่นขึ้น 10 °C (เหล็กกล้ายืดราว 12 ส่วนในล้านของความยาวต่อหนึ่งองศา) เป็นการประมาณอย่างง่าย แสงเรืองและการลดต่ำของตุ้มถูกขยายให้เห็นชัด

นาฬิกา อะตอม และดาวเทียมสามมิติเป็นแบบจำลองอย่างง่ายเพื่อการสอน ไม่ใช่สัดส่วนจริง

แหล่งข้อมูล: [NIST, A Walk Through Time (archived, accurate as of 2004): early clocks, pendulums and quartz](https://www.nist.gov/node/446006)

## บทที่ II · ผลึกและอะตอม

### ผลึกและอะตอม
*บทที่ II*

จากผลึกที่สั่นก้อง สู่ลูกตุ้มที่ธรรมชาติสร้างให้เหมือนกันทุกอัน

ในทศวรรษ 1920 จังหวะแบบใหม่ก็มาถึง นั่นคือควอตซ์ บีบผลึกควอตซ์แล้วมันจะสร้างแรงดันไฟฟ้าเล็กน้อย ใส่แรงดันไฟฟ้าให้มันแล้วมันจะงอ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าพีโซอิเล็กทริก (piezoelectric effect) ในวงจรที่เหมาะสม ผลึกจะดันและดึงตัวเองจนสั่นในจังหวะคงที่ เหมือนส้อมเสียงจิ๋ว วงจรอิเล็กทรอนิกส์นับการสั่นเหล่านั้น นี่คือวิธีที่นาฬิกาควอตซ์รักษาเวลา แต่ผลึกทุกชิ้นถูกตัดโดยมนุษย์ และจังหวะของมันขึ้นกับขนาดและรูปร่างที่แน่นอนของมัน ถ้าจะทำให้ดีกว่านี้ เราต้องการลูกตุ้มที่ธรรมชาติสร้างให้เหมือนกันทุกครั้ง

- บีบหรืองอผลึก → เกิดแรงดันไฟฟ้า
- ใส่แรงดันไฟฟ้า → ผลึกเปลี่ยนรูปร่าง

![ผลึกควอตซ์ชิ้นเล็กในกระป๋องโลหะที่เปิดออก ภาพนิ่งสร้างด้วย AI](https://assets.planetpast.com/a/26/26634c5d46f6d4c6.jpg)

- **อะตอม**: สม่ำเสมอกว่าลูกตุ้มหรือผลึกควอตซ์มาก (Live Science)

บทที่ II · ผลึกและอะตอม

#### ควอตซ์

NIST, A Walk Through Time: นาฬิกาควอตซ์ซึ่งพัฒนาขึ้นตั้งแต่ทศวรรษ 1920 อาศัยสมบัติพีโซอิเล็กทริกของผลึกควอตซ์ การใส่สนามไฟฟ้าทำให้ผลึกเปลี่ยนรูป ส่วนการบีบหรืองอผลึกทำให้เกิดสนามไฟฟ้า เมื่ออยู่ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่เหมาะสม ผลึกจะสั่นด้วยความถี่ค่อนข้างคงที่ ซึ่งใช้ขับหน้าปัดของนาฬิกา

บนจอ: ผลึกถูกวาดเป็นรูปส้อมเสียงแบบที่ใช้ในนาฬิกาข้อมือหลายรุ่น การสั่นถูกขยายให้เห็นชัดมาก

นาฬิกา อะตอม และดาวเทียมสามมิติเป็นแบบจำลองอย่างง่ายเพื่อการสอน ไม่ใช่สัดส่วนจริง

แหล่งข้อมูล: [NIST, A Walk Through Time (archived, accurate as of 2004): early clocks, pendulums and quartz](https://www.nist.gov/node/446006); [Live Science: how does an atomic clock work?](https://www.livescience.com/32660-how-does-an-atomic-clock-work.html)

### 

อะตอมให้สิ่งนั้นกับเรา อะตอมซีเซียม-133 ทุกตัวเหมือนกันทุกประการ ลองนึกภาพว่าอิเล็กตรอนตัวนอกสุดของมันนั่งอยู่ได้บนขั้นพลังงานสองขั้นที่อยู่ใกล้กันมาก ส่งคลื่นวิทยุ ซึ่งที่จริงคือไมโครเวฟ ผ่านอะตอมด้วยความถี่ที่ตรงพอดี มันจะพลิกจากขั้นหนึ่งไปอีกขั้นหนึ่ง ถ้าคลาดไปเพียงเล็กน้อย อะตอมที่พลิกก็จะน้อยลงมาก สำหรับซีเซียม ความถี่นั้นคือราวเก้าพันสองร้อยล้านรอบต่อวินาที ดังนั้นคลื่นวิทยุคือลูกตุ้มของนาฬิกา ส่วนอะตอมคือกรรมการที่บอกว่ามันตรงพอดีหรือยัง ลองปรับคลื่นวิทยุเอง อะตอมจะตอบสนองเฉพาะเมื่อความถี่ใกล้ค่าที่ถูกต้องเท่านั้น

- อะตอมซีเซียมทุกตัวเหมือนกัน
- ไม่สึกหรอ และไม่ต้องตัดแต่ง
- “จังหวะ” ของมันถูกกำหนดโดยธรรมชาติ

![อิเล็กตรอนเปลี่ยนพลังงาน วาดเป็นการกระโดดข้ามชั้น แต่ในนาฬิกาซีเซียมจริง ๆ เป็นการพลิกเล็ก ๆ ภายในชั้นเดียวกัน ภาพนิ่งสร้างด้วย AI](https://assets.planetpast.com/a/4c/4c78f3a1138b4ebb.jpg)

- **9,192,631,770**: รอบต่อวินาที

- คลื่นวิทยุ: ลูกตุ้มที่ถูกนับ
- อะตอม: กรรมการที่คอยตรวจ

บทที่ II · ผลึกและอะตอม

#### อะตอมในฐานะลูกตุ้ม

Live Science: นาฬิกาอะตอมซีเซียมนับการสลับสถานะของอะตอมซีเซียม ซึ่งสม่ำเสมอกว่าลูกตุ้มหรือผลึกควอตซ์มาก คลื่นวิทยุที่ความถี่ตรงพอดีทำให้อะตอมเกิดการสั่นพ้องและสลับสถานะพลังงาน ยิ่งความถี่คลื่นวิทยุใกล้เป้าหมายมากเท่าไร อะตอมก็ยิ่งสลับมากขึ้น ความถี่นั้นคือ 9,192,631,770 รอบต่อวินาที

บนจอ: สถานะพลังงานสองแบบและกราฟการตอบสนองเป็นแผนผัง ในความเป็นจริงสองสถานะนี้คือระดับ “ไฮเปอร์ไฟน์” (hyperfine) สองระดับล่างสุดของซีเซียม

นาฬิกา อะตอม และดาวเทียมสามมิติเป็นแบบจำลองอย่างง่ายเพื่อการสอน ไม่ใช่สัดส่วนจริง

แหล่งข้อมูล: [Live Science: how does an atomic clock work?](https://www.livescience.com/32660-how-does-an-atomic-clock-work.html)

## บทที่ III · วินาทีซีเซียม

### วินาทีซีเซียม
*บทที่ III*

เมื่ออะตอมกลายเป็นผู้รักษาเวลาของโลก

ปี 1955 หลุยส์ เอสเซน และเพื่อนร่วมงาน เจ. วี. แอล. แพร์รี ที่ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์แห่งชาติ (NPL) ในเท็ดดิงตัน ลอนดอน สร้างนาฬิกาซีเซียมขึ้น มันแม่นราวหนึ่งวินาทีในสามร้อยปี นั่นดีกว่านาฬิกาควอตซ์ในทศวรรษ 1930 ราวสามสิบเท่า และตามข้อมูลของพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ ดีกว่านาฬิกาลูกตุ้มที่ดีที่สุดราวสามร้อยเท่า ไม่นาน นาฬิกาแบบนี้ก็เผยสิ่งที่น่าประหลาดใจ คือโลกเองไม่ใช่นาฬิกาที่สมบูรณ์แบบ การหมุนของมันไม่สม่ำเสมอเล็กน้อย ทุกวันนี้เวลาจึงถูกกำหนดด้วยอะตอม ไม่ใช่ด้วยท้องฟ้า

![ท่อลำอะตอมซีเซียมบนโต๊ะ ภาพในจินตนาการ ไม่ใช่นาฬิกาของ NPL จริง ภาพนิ่งสร้างด้วย AI](https://assets.planetpast.com/a/bc/bc15d8b1c0c70136.jpg)

- นาฬิกาควอตซ์ยุค 1930: ~30×
- นาฬิกาลูกตุ้มที่ดีที่สุด: ~300×

- **อะตอม**: เป็นตัวกำหนดเวลาแทนดาราศาสตร์
- **โลก**: หมุนไม่สม่ำเสมอเล็กน้อย

บทที่ III · วินาทีซีเซียม

#### นาฬิกาของเอสเซนและแพร์รี

คลังวัตถุของกลุ่มพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ (Science Museum Group): นาฬิกาอะตอมซีเซียมที่หลุยส์ เอสเซน และ เจ.วี.แอล. แพร์รี สร้างที่ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์แห่งชาติ เท็ดดิงตัน ในปี 1955 แม่นถึงหนึ่งวินาทีในสามร้อยปี เที่ยงกว่านาฬิกาผลึกควอตซ์ยุค 1930 ราวสามสิบเท่า และกว่านาฬิกาลูกตุ้มที่ดีที่สุดราวสามร้อยเท่า นาฬิกาอะตอมเผยให้เห็นความไม่สม่ำเสมอในการหมุนของโลก และปัจจุบันเวลาถูกกำหนดด้วยนาฬิกาอะตอมแทนการสังเกตทางดาราศาสตร์

บนจอ: ความสูงของแท่งแสดงความคลาดเคลื่อนต่อวันบนสเกลลอการิทึม (สูงขึ้นหนึ่งขั้นคือดีขึ้นสิบเท่า)

นาฬิกา อะตอม และดาวเทียมสามมิติเป็นแบบจำลองอย่างง่ายเพื่อการสอน ไม่ใช่สัดส่วนจริง

แหล่งข้อมูล: [Science Museum Group collection: caesium atomic clock, 1955 (Essen and Parry, NPL)](https://collection.sciencemuseumgroup.org.uk/objects/co855/caesium-atomic-clock-1955); [NIST, A Walk Through Time (archived, accurate as of 2004): early clocks, pendulums and quartz](https://www.nist.gov/node/446006)

### 

ภายในนาฬิกาซีเซียม อะตอมพุ่งไปตามท่อ และผ่านคลื่นวิทยุ ที่ปลายท่อ เครื่องตรวจจับนับว่ามีอะตอมกี่ตัวที่สลับสถานะแล้ว ถ้าจำนวนลดลง แปลว่าคลื่นวิทยุเลื่อนออกจากความถี่ที่ถูกต้อง วงจรจะดันมันกลับไปที่ความถี่ที่อะตอมพลิกมากที่สุด วงจรนี้ทำงานไม่หยุด อะตอมคอยแก้คลื่นวิทยุอยู่ตลอดเวลา วงจรอีกชุดนับรอบของคลื่นวิทยุนั้น ตั้งแต่ปี 1967 หนึ่งวินาทีถูกนิยามว่าเท่ากับ 9,192,631,770 รอบ ลองดันคลื่นวิทยุให้คลาดจากความถี่ แล้วดูวงจรดึงมันกลับมา

- 1 · ลำอะตอมซีเซียม
- 2 · คลื่นวิทยุที่อะตอมวิ่งผ่าน
- 3 · เครื่องตรวจจับที่นับอะตอมที่สลับสถานะ

- อะตอมสลับน้อยลง → ความถี่คลาด
- ปรับคลื่นวิทยุ
- อะตอมสลับมากขึ้น → กลับสู่จุดสูงสุด

![ท่อสุญญากาศยาวแบบที่นาฬิกาซีเซียมยุคแรกใช้ ภาพในจินตนาการ ภาพนิ่งสร้างด้วย AI](https://assets.planetpast.com/a/0c/0ce83202cf33636d.jpg)

$$1\,\mathrm{s} = 9\,192\,631\,770 \text{ cycles}$$
- $\text{cycles}$: ของคลื่นที่ทำให้ซีเซียมสลับสถานะ

- **วงจรเปิด**: คลื่นวิทยุถูกดึงกลับ
- **วงจรขาด**: คลื่นวิทยุเลื่อนหายไป

บทที่ III · วินาทีซีเซียม

#### ล็อกคลื่นวิทยุไว้กับอะตอม

Live Science: อะตอมซีเซียมถูกส่งไปตามท่อและผ่านคลื่นวิทยุ ที่ความถี่ที่ถูกต้อง มันจะสลับสถานะพลังงาน เครื่องตรวจจับที่ปลายท่อนับว่ามีอะตอมสลับกี่ตัว และข้อมูลนี้ถูกส่งกลับไปยังเครื่องกำเนิดคลื่นวิทยุ ซึ่งคุมความถี่ให้ตรงกับจุดสูงสุด วงจรอีกชุดนับรอบ และเมื่อนับถึง 9,192,631,770 ก็คือหนึ่งวินาที ตั้งแต่ปี 1967 วินาทีอย่างเป็นทางการถูกนิยามว่าเป็น 9,192,631,770 รอบของคลื่นที่ทำให้อะตอมซีเซียมสลับสถานะ

ลองดู: แบบจำลองแสดงแนวคิดของวงจร ท่อ ความเร็วของอะตอม และขนาดของการเลื่อนความถี่ไม่ใช่สัดส่วนจริง

นาฬิกา อะตอม และดาวเทียมสามมิติเป็นแบบจำลองอย่างง่ายเพื่อการสอน ไม่ใช่สัดส่วนจริง

แหล่งข้อมูล: [Live Science: how does an atomic clock work?](https://www.livescience.com/32660-how-does-an-atomic-clock-work.html)

## บทที่ IV · เวลาบอกว่าเราอยู่ที่ไหน

### เวลาบอกว่าเราอยู่ที่ไหน
*บทที่ IV*

ทำไมแผนที่ในโทรศัพท์ต้องอาศัยเวลาอะตอม

นาฬิกาซีเซียมรุ่นต่อมาไปไกลกว่านั้นมาก NIST-F1 นาฬิกามาตรฐานเวลาของสหรัฐฯ จะคลาดราวหนึ่งวินาทีในหนึ่งร้อยล้านปี ลองดูแผนที่ในโทรศัพท์ ดาวเทียม GPS แต่ละดวงมีนาฬิกาอะตอมหลายเรือนและส่งสัญญาณเวลาออกมา โทรศัพท์เปรียบเทียบเวลาที่ส่งแต่ละสัญญาณกับเวลาที่สัญญาณมาถึง แสงเดินทางได้ราวสามสิบเซนติเมตรในหนึ่งในพันล้านวินาที ความล่าช้าแต่ละครั้งจึงบอกระยะทาง ระยะทางสามค่าก็พอจะระบุจุดได้ แต่นาฬิการาคาถูกในโทรศัพท์เองก็เป็นตัวแปรที่ไม่รู้ตัวที่สี่ จึงต้องใช้สัญญาณจากดาวเทียมอย่างน้อยสี่ดวง เพื่อหาทั้งตำแหน่งและเวลาที่ถูกต้อง นาฬิกาบนดาวเทียมที่คลาดไปเพียงหนึ่งในล้านวินาที จึงทำให้ระยะถึงดาวเทียมดวงนั้นผิดไปราวสามร้อยเมตร ลองใส่ความคลาดเคลื่อนนี้ให้ดาวเทียม แล้วดูตำแหน่งที่คำนวณได้เลื่อนไป

- **~0.03 ns**: คลาดต่อวัน
- **~100 ล้านปี**: จึงจะคลาดหนึ่งวินาที

![โทรศัพท์หาตำแหน่งตัวเองโดยจับเวลาสัญญาณวิทยุจากอวกาศ ภาพนิ่งสร้างด้วย AI](https://assets.planetpast.com/a/1e/1e53d378cc4fd446.jpg)

- ตะวันออก–ตะวันตก เหนือ–ใต้ และความสูง
- ความคลาดเคลื่อนของนาฬิกาในเครื่องรับเอง

- **หลายเรือน**: นาฬิกาอะตอมบนดาวเทียมแต่ละดวง
- **3 ns**: ความแม่นของเวลา ถูกแก้จากภาคพื้นดิน

- หนึ่งในพันล้านวินาที: ~0.3 m
- สามในพันล้าน (นาฬิกาบนดาวเทียม GPS): ~0.9 m
- หนึ่งในล้านวินาที: ~300 m

บทที่ IV · เวลาบอกว่าเราอยู่ที่ไหน

#### เวลาอะตอมกับ GPS

Live Science: นาฬิกาซีเซียม NIST-F1 คลาดราว 0.03 นาโนวินาทีต่อวัน และจะคลาดหนึ่งวินาทีในราวหนึ่งร้อยล้านปี เวลาที่แม่นยำค้ำจุนการสื่อสารความเร็วสูง โครงข่ายไฟฟ้า และ GPS NIST: ดาวเทียม GPS แต่ละดวงมีนาฬิกาอะตอมหลายเรือน ซึ่งถูกแก้เป็นระยะด้วยนาฬิกาที่แม่นกว่าบนพื้นดิน และรักษาเวลาได้ภายในสามในพันล้านวินาที เครื่องรับเปรียบเทียบเวลาส่งกับเวลารับสัญญาณ แล้วใช้ความเร็วแสงประมาณระยะทางถึงดาวเทียมแต่ละดวง NIST (คิตชิง): เครื่องรับคำนวณพิกัดสามมิติและความคลาดของนาฬิกาตัวเองจากดาวเทียมอย่างน้อยสี่ดวง และการระบุตำแหน่งให้แม่นราวหนึ่งเมตรมักต้องใช้เวลาระดับนาโนวินาที

ระยะทางที่ตรงกับเวลาคลาดแต่ละค่าเป็นผลคูณง่าย ๆ ของเวลากับความเร็วแสง เครื่องรับจริงใช้การแก้ค่าอีกมาก ลองดู: ในแบบจำลอง การเลื่อนของจุดตำแหน่งถูกวาดให้ใหญ่กว่าจริง

นาฬิกา อะตอม และดาวเทียมสามมิติเป็นแบบจำลองอย่างง่ายเพื่อการสอน ไม่ใช่สัดส่วนจริง

แหล่งข้อมูล: [Live Science: how does an atomic clock work?](https://www.livescience.com/32660-how-does-an-atomic-clock-work.html); [NIST: how do you measure your location using GPS?](https://www.nist.gov/node/1875741); [NIST (J. Kitching, GPS World, 2007): chip-scale atomic frequency references](https://www.nist.gov/node/761211)

## บทที่ V · นาฬิกาจากแสง

### นาฬิกาจากแสง
*บทที่ V*

จังหวะต่อวินาทีมากขึ้น ตัดเวลาได้ละเอียดขึ้น

ซีเซียมเต้นราวเก้าพันล้านครั้งต่อวินาที นาฬิกาเชิงแสง (optical clock) ใช้อะตอมที่สลับสถานะด้วยแสงแทนคลื่นวิทยุ ที่ความถี่สูงกว่าหลายหมื่นเท่า ยิ่งเต้นต่อวินาทีมาก ก็ยิ่งแบ่งหนึ่งวินาทีได้ละเอียดขึ้น ในนาฬิกาแบบหนึ่งที่เรียกว่านาฬิกาแลตทิซ (lattice clock) อะตอมสตรอนเชียมราวสี่หมื่นตัวถูกทำให้เย็นจนเหลือไม่กี่ร้อยในพันล้านองศาเหนือศูนย์สัมบูรณ์ และถูกตรึงไว้ในแสงเลเซอร์ที่เรียงเป็นชั้นนับพันชั้น เลเซอร์อีกลำส่องตรวจพวกมันทั้งหมดพร้อมกัน ปี 2024 ทีมที่ JILA ในรัฐโคโลราโดรายงานนาฬิกาแบบนี้ที่มีความไม่แน่นอน หรือค่าที่อาจคลาดได้ ราวแปดส่วนในสิบล้านล้านล้าน เท่ากับหนึ่งวินาทีในราวสี่หมื่นล้านปี นานกว่าอายุของเอกภพ NIST บอกว่าปัจจุบันนาฬิกาเชิงแสงแม่นกว่านาฬิกาซีเซียมที่ดีที่สุดราวหนึ่งร้อยเท่า ลองเทียบจังหวะของนาฬิกาทั้งสองแบบ

- ซีเซียม (คลื่นวิทยุ): 1×
- นาฬิกาเชิงแสง (แสง): 10⁴–10⁵ ×

![อะตอมถูกแสงเลเซอร์ตรึงไว้ ภาพในจินตนาการ นาฬิกาแลตทิซจริงเรียงอะตอมเป็นชั้น ๆ ในคลื่นนิ่งของเลเซอร์ ภาพนิ่งสร้างด้วย AI](https://assets.planetpast.com/a/2f/2f11ecb6fbff63bf.jpg)

- เย็นเหลือไม่กี่ร้อยในพันล้านองศาเหนือศูนย์สัมบูรณ์
- แสงเลเซอร์หลายพันชั้น
- เลเซอร์ตรวจลำเดียวอ่านค่าทั้งหมด

- **8.1 × 10⁻¹⁹**: ความไม่แน่นอนเชิงระบบรวม
- **1 วิ / ~4 หมื่นล้านปี**: ตัวเลขเดียวกันในรูปเวลาที่จะคลาดหนึ่งวินาที

- ซีเซียม: คลื่นวิทยุ ~9,200 ล้านครั้งต่อวินาที
- เชิงแสง: แสง เร็วกว่าหลายหมื่นเท่า

บทที่ V · นาฬิกาจากแสง

#### นาฬิกาเชิงแสง

NIST: นาฬิกาเชิงแสงใช้แสงที่ความถี่สูงกว่าความถี่ไมโครเวฟของนาฬิกาซีเซียมหลายหมื่นเท่า ปัจจุบันแม่นกว่านาฬิกาซีเซียมที่ดีที่สุดราว 100 เท่า และในที่สุดอาจดีกว่าราว 1,000 เท่า Optics & Photonics News (10 กรกฎาคม 2024): ทีมจาก JILA และมหาวิทยาลัยเดลาแวร์ที่นำโดยจุน เย่ รายงานนาฬิกาแลตทิซสตรอนเชียมที่มีความไม่แน่นอนเชิงระบบรวม 8.1 × 10⁻¹⁹ อะตอมสตรอนเชียม-87 ราว 40,000 ตัวถูกตรึงไว้ที่อุณหภูมิไม่กี่ร้อยนาโนเคลวิน ในแลตทิซเชิงแสงแนวตั้งที่มีหลายพันชั้น ซึ่งเกิดจากคลื่นนิ่งของลำเลเซอร์

ลองดู: คลื่นสองชุดบนจอถูกทำให้ช้าลงมหาศาล สิ่งที่สื่อคือแนวคิดว่าจังหวะต่อวินาทีมากกว่ามาก

นาฬิกา อะตอม และดาวเทียมสามมิติเป็นแบบจำลองอย่างง่ายเพื่อการสอน ไม่ใช่สัดส่วนจริง

แหล่งข้อมูล: [NIST: the second, the future (redefinition with optical clocks)](https://www.nist.gov/si-redefinition/second-future); [Optics & Photonics News (10 Jul 2024): strontium lattice is now the world’s most accurate clock](https://optica-opn.org/home/newsroom/2024/july/strontium_lattice_is_now_the_world_s_most_accurate_clock)

### 

นาฬิกาที่แม่นขนาดนี้รับรู้แรงโน้มถ่วงได้ ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์บอกว่า ยิ่งอยู่สูงขึ้นห่างจากแรงดึงของโลก เวลาก็ยิ่งเดินเร็วขึ้นเล็กน้อย ปี 2010 NIST เปรียบเทียบนาฬิกาเชิงแสงสองเรือน ซึ่งแต่ละเรือนใช้ไอออนอะลูมิเนียมตัวเดียว (ไอออนคืออะตอมที่มีประจุ) โดยยกเรือนหนึ่งสูงขึ้นเพียงสามสิบสามเซนติเมตร เรือนที่อยู่สูงกว่าเดินเร็วกว่าเล็กน้อย ตลอดชีวิตเจ็ดสิบเก้าปี ผลนี้รวมกันได้ราวเก้าสิบในพันล้านวินาที ลองยกนาฬิกาในแบบจำลองขึ้น แล้วดูมันเดินนำหน้า นักวิจัยหวังว่าวันหนึ่งนาฬิกาแบบนี้จะใช้ตรวจการเปลี่ยนแปลงของแรงโน้มถ่วงใกล้ภูเขาไฟและธารน้ำแข็งได้

![ภาพศิลปะของเวลาที่โค้งระหว่างยอดเขากับทะเล ภาพนิ่งสร้างด้วย AI](https://assets.planetpast.com/a/32/3220c32662b8111e.jpg)

- **33 cm**: ความต่างของความสูง
- **~90 ns**: ตลอดชีวิต 79 ปี

$$\frac{\Delta f}{f} \approx \frac{g\,h}{c^2}$$
- $h$: ความต่างของความสูง
- $c$: ความเร็วแสง

- ตัวตรวจแรงโน้มถ่วงสำหรับภูเขาไฟและธารน้ำแข็ง
- วัดรูปร่างและแรงโน้มถ่วงของโลก
- ทดสอบทฤษฎีสัมพัทธภาพ

บทที่ V · นาฬิกาจากแสง

#### สัมพัทธภาพบนโต๊ะทดลอง

NIST (23 กันยายน 2010 ผลตีพิมพ์ใน Science 24 กันยายน 2010): ในการเปรียบเทียบนาฬิกาไอออนอะลูมิเนียมสองเรือน นักฟิสิกส์ของ NIST ยกเรือนหนึ่งสูงขึ้นราว 33 เซนติเมตร และพบว่ามันเดินเร็วขึ้นเล็กน้อยตามที่สัมพัทธภาพทั่วไปทำนาย ตลอดชีวิต 79 ปี ผลนี้รวมได้ราว 90 ในพันล้านวินาที การทดลองเดียวกันพบว่านาฬิกาที่ไอออนเคลื่อนที่ไม่กี่เมตรต่อวินาทีเดินช้าลงเล็กน้อย หน้า “second, the future” ของ NIST ระบุว่านาฬิกาแบบนี้อาจใช้เป็นตัวตรวจแรงโน้มถ่วงที่ไวสำหรับเฝ้าระวังภูเขาไฟและธารน้ำแข็ง และใช้วัดรูปร่างและแรงโน้มถ่วงของโลกให้ละเอียดขึ้น

ลองดู: ตัวเลขบนจอใช้สูตรอย่างง่ายสำหรับความสูงน้อย ๆ คืออัตราส่วนความเร็ว = g × ความสูง ÷ c² เข็มนาฬิกาถูกขยายผลอย่างมหาศาลเพื่อให้เห็นความต่าง

นาฬิกา อะตอม และดาวเทียมสามมิติเป็นแบบจำลองอย่างง่ายเพื่อการสอน ไม่ใช่สัดส่วนจริง

แหล่งข้อมูล: [NIST (23 Sep 2010): pair of aluminum atomic clocks reveal Einstein’s relativity at a personal scale](https://www.nist.gov/news-events/news/2010/09/nist-pair-aluminum-atomic-clocks-reveal-einsteins-relativity-personal); [NIST: the second, the future (redefinition with optical clocks)](https://www.nist.gov/si-redefinition/second-future)

### 

นิยามของวินาทีเองจึงกำลังจะเปลี่ยน ปี 2022 การประชุมใหญ่ว่าด้วยการชั่งตวงวัด (CGPM) ซึ่งเป็นเวทีนานาชาติที่กำหนดหน่วยวัด ลงมติให้นิยามวินาทีใหม่ด้วยนาฬิกาเชิงแสง ตามแผน ทางเลือกต่าง ๆ มีกำหนดเสนอภายในปี 2026 คือปีนี้ และประเทศต่าง ๆ จะลงมติภายในปี 2030 เกณฑ์คือนาฬิกาที่คลาดไม่ถึงหนึ่งวินาทีในหนึ่งหมื่นหกพันล้านปี นาฬิกาเชิงแสงที่ดีที่สุดทำได้แล้วในทางตัวเลข สิ่งที่ยังขาดคือการให้ห้องปฏิบัติการหลายแห่งเทียบนาฬิกากันและได้ผลตรงกัน นักวิจัยที่เขียนรายงานในปี 2026 บอกว่านาฬิกาเหล่านี้ดีขึ้นกว่าร้อยเท่าในทุกทศวรรษ สิบปีก่อนมันยังไม่มีส่วนในการกำหนดเวลาทางการของโลกเลย ตอนนี้มีอย่างน้อยสิบเรือนที่ทำหน้าที่นี้

- 1967: วินาทีถูกนิยามด้วยซีเซียม
- 2022: CGPM ลงมติเปลี่ยนไปใช้นาฬิกาเชิงแสง
- 2026: เสนอทางเลือก (ตามแผน)
- 2030: ลงมติรับนิยามใหม่ (ตามแผน)

- คลาดน้อยกว่า 1 วินาทีใน 16,000 ล้านปี
- อย่างน้อยสามสถาบันได้ผลตรงกัน ถึงระดับ 1 วินาทีใน 6,000 ล้านปี
- นาฬิกาเชิงแสงอย่างน้อยสามเรือนสอบเทียบเวลาโลกทุกเดือน

- เกณฑ์สำหรับนิยามใหม่: 16
- นาฬิกาสตรอนเชียม JILA 2024: ~39

> นาฬิกาเชิงแสงก้าวหน้าเร็วอย่างไม่ธรรมดา ดีขึ้นกว่า 100 เท่าในทุกทศวรรษ (ทารา ฟอร์เทียร์ แห่ง NIST อ้างโดยมหาวิทยาลัยแอดิเลด ปี 2026)

บทที่ V · นาฬิกาจากแสง

#### วินาทีในอนาคต

NIST: ปี 2022 การประชุมใหญ่ว่าด้วยการชั่งตวงวัด (CGPM) ลงมติว่าควรนิยามวินาทีใหม่ด้วยนาฬิกาเชิงแสง โดยจะเสนอทางเลือกภายในปี 2026 และประเทศต่าง ๆ จะลงมติรับนิยามใหม่อย่างเป็นทางการภายในปี 2030 หากเป็นไปตามแผน เกณฑ์รวมถึงความไม่แน่นอนเทียบเท่าการคลาดน้อยกว่าหนึ่งวินาทีใน 16,000 ล้านปี การยืนยันโดยสถาบันมาตรวิทยาอย่างน้อยสามแห่งที่ได้ผลตรงกันภายในหนึ่งวินาทีใน 6,000 ล้านปี และการสอบเทียบเวลาอะตอมสากลด้วยนาฬิกาเชิงแสงอย่างน้อยสามเรือนทุกเดือน มหาวิทยาลัยแอดิเลด (27 มกราคม 2026) เกี่ยวกับบทความทบทวนใน Optica โดยนักวิจัยจากแอดิเลด NIST และ NPL: นาฬิกาเชิงแสงดีขึ้นกว่า 100 เท่าในทุกทศวรรษ สิบปีก่อนยังไม่มีบทบาทในการกำกับเวลาสากล และวันนี้มีอย่างน้อยสิบเรือนที่ได้รับการรับรองให้ทำหน้าที่นั้น

บนจอ: ความคลาดเคลื่อนต่อวันบนสเกลลอการิทึม แท่งของนาฬิกาเชิงแสงใช้ค่าความไม่แน่นอนของ JILA ปี 2024 แท่งทอเรียมใช้ต้นแบบปี 2026

นาฬิกา อะตอม และดาวเทียมสามมิติเป็นแบบจำลองอย่างง่ายเพื่อการสอน ไม่ใช่สัดส่วนจริง

แหล่งข้อมูล: [NIST: the second, the future (redefinition with optical clocks)](https://www.nist.gov/si-redefinition/second-future); [Adelaide University (27 Jan 2026): taking a second to change the time](https://adelaide.edu.au/about/news/2026/taking-a-second-to-change-the-time/); [Optics & Photonics News (10 Jul 2024): strontium lattice is now the world’s most accurate clock](https://optica-opn.org/home/newsroom/2024/july/strontium_lattice_is_now_the_world_s_most_accurate_clock)

## บทที่ VI · สู่นิวเคลียส

### สู่นิวเคลียส
*บทที่ VI*

ลูกตุ้มที่เล็กลงกว่าหนึ่งหมื่นเท่า

นาฬิกาอะตอมทุกเรือนที่ผ่านมาใช้อิเล็กตรอน ซึ่งอยู่ด้านนอกของอะตอมและรับรู้สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่หลงมาทุกชนิด นิวเคลียสเล็กกว่านั้นมากกว่าหนึ่งหมื่นเท่า และถูกรบกวนน้อยกว่ามาก นิวเคลียสหนึ่งชนิด คือทอเรียม-229 มีสถานะพลังงานต่ำที่เลเซอร์เอื้อมถึงได้ วันที่ 21 พฤศจิกายน 2023 ทีมจาก TU Wien และ PTB ของเยอรมนีก็ใช้เลเซอร์สลับสถานะของมันได้สำเร็จ และตีพิมพ์ผลในปี 2024 เคล็ดลับคือการปลูกผลึกที่มีทอเรียมอยู่ข้างใน เลเซอร์ลำเดียวจึงส่องถึงนิวเคลียสได้ราวหนึ่งแสนล้านล้านตัวพร้อมกัน

- **> 10,000×**: เล็กกว่าอะตอม
- **น้อยกว่า**: ถูกสนามภายนอกรบกวน

![ผลึกที่ถูกส่องด้วยแสงเลเซอร์อัลตราไวโอเลต ภาพในจินตนาการ ภาพนิ่งสร้างด้วย AI](https://assets.planetpast.com/a/eb/eb0a7c2a2b936085.jpg)

- **21 พ.ย. 2023**: นิวเคลียสถูกสลับสถานะด้วยเลเซอร์เป็นครั้งแรก
- **ทศวรรษ 1970**: ช่วงที่เริ่มมีการพูดถึงแนวคิดนี้

- **~10¹⁷**: นิวเคลียสทอเรียมที่เลเซอร์ส่องถึงพร้อมกัน

บทที่ VI · สู่นิวเคลียส

#### นิวเคลียสแรกที่สลับสถานะด้วยเลเซอร์

TU Wien (29 เมษายน 2024 ใน Physical Review Letters ร่วมกับ PTB): เมื่อวันที่ 21 พฤศจิกายน 2023 ทีมวิจัยใช้เลเซอร์ทำให้นิวเคลียสทอเรียม-229 ขึ้นไปอยู่ในสถานะพลังงานสูงขึ้นได้เป็นครั้งแรก การคาดการณ์เกี่ยวกับสถานะนิวเคลียร์นี้ย้อนไปถึงทศวรรษ 1970 ทีมวิจัยปลูกผลึกที่มีทอเรียม เพื่อให้เลเซอร์ส่องถึงนิวเคลียสทอเรียมราว 10¹⁷ ตัวพร้อมกัน นิวเคลียสเล็กกว่าอะตอมและโมเลกุลมาก จึงไวต่อการรบกวนจากภายนอกน้อยกว่ามาก ScienceDaily (2026): นิวเคลียสของอะตอมเล็กกว่าอะตอมมากกว่า 10,000 เท่า

บนจอ: ผลึกและนิวเคลียสที่เรืองแสงเป็นแผนผัง ไม่ใช่สัดส่วนจริง

นาฬิกา อะตอม และดาวเทียมสามมิติเป็นแบบจำลองอย่างง่ายเพื่อการสอน ไม่ใช่สัดส่วนจริง

แหล่งข้อมูล: [TU Wien (29 Apr 2024): long-awaited breakthrough, an atomic nucleus excited with a laser for the first time](https://www.tuwien.at/en/all-news/news/lange-erhoffter-durchbruch-erstmals-atomkern-mit-laser-angeregt); [ScienceDaily (10 Oct 2026), from TU Wien: scientists build a nuclear clock that could make atomic clocks obsolete](https://sciencedaily.com/releases/2026/10/261008102701.htm)

### 

จนถึงเดือนตุลาคมนี้ การทดลองแบบนี้ยังต้องพึ่งนาฬิกาอะตอมธรรมดาเพื่อคุมเลเซอร์ให้ตรง นาฬิกาเรือนใหม่คุมเลเซอร์ให้ตรงได้ด้วยตัวเอง นิวเคลียสดูดกลืนแสงเลเซอร์เฉพาะที่ความถี่ที่ถูกต้อง เมื่อเลเซอร์เลื่อนไป ระบบจึงรับรู้แล้วดึงมันกลับมา นี่คือวงจรแบบนาฬิกาซีเซียมอีกครั้ง โดยมีนิวเคลียสเป็นกรรมการ ต้นแบบเรือนแรกนี้ยังไม่ถึงระดับนาฬิกาเชิงแสงที่ดีที่สุด หรือแม้แต่นาฬิกาซีเซียมที่ดีที่สุด แต่นิวเคลียสเปิดทางให้แม่นยำได้สูงกว่าในหลักการ และทีมวิจัยคาดว่าเลเซอร์ที่แรงขึ้นกับผลึกที่ดีขึ้นจะช่วยให้มันแม่นขึ้น ลองปล่อยให้เลเซอร์เลื่อน แล้วดูนิวเคลียสดึงมันกลับมา

> สิ่งที่เราต้องการจริง ๆ คือนาฬิกานิวเคลียร์ที่คุมจังหวะตัวเองได้ (ทอร์สเทน ชุมม์ TU Wien ปี 2026)

- เลเซอร์ตรงความถี่ → นิวเคลียสดูดกลืน
- เลเซอร์เลื่อน → การดูดกลืนลดลง
- ระบบดึงเลเซอร์กลับมา

- นาฬิกาซีเซียมของเอสเซน 1955: ~300
- ต้นแบบทอเรียม 2026: ~3 × 10⁷
- ซีเซียม NIST-F1: ~10⁸

- **> 24 h**: โดยไม่มีใครเข้าไปแทรกแซง
- **ต่อไป**: เลเซอร์ที่แรงขึ้น ผลึกที่ดีขึ้น

บทที่ VI · สู่นิวเคลียส

#### นาฬิกานิวเคลียร์ที่คุมจังหวะตัวเอง

ScienceDaily (10 ตุลาคม 2026) จาก TU Wien: นิวเคลียสทอเรียมดูดกลืนแสงเลเซอร์เฉพาะที่ความถี่ที่ถูกต้อง เมื่อเลเซอร์เลื่อนไป การดูดกลืนก็ลดลง ระบบตรวจพบแล้วปรับเลเซอร์กลับ นาฬิกาจึงคุมจังหวะตัวเองได้โดยไม่ต้องใช้นาฬิกาอะตอมแบบเดิม ต้นแบบเดินได้นานกว่า 24 ชั่วโมง และมีความเที่ยงสัมพัทธ์ราว 10⁻¹⁵ หรือราวหนึ่งวินาทีในสามสิบล้านปี โดยวัดตลอดหนึ่งวัน เลเซอร์ที่แรงขึ้นและผลึกทอเรียมคุณภาพสูงขึ้นคาดว่าจะเพิ่มความเที่ยงได้ ตีพิมพ์ในวารสาร Nature (2026)

ลองดู: การเลื่อนและความเร็วในการแก้ค่าในแบบจำลองถูกขยายให้เห็นชัด

นาฬิกา อะตอม และดาวเทียมสามมิติเป็นแบบจำลองอย่างง่ายเพื่อการสอน ไม่ใช่สัดส่วนจริง

แหล่งข้อมูล: [ScienceDaily (10 Oct 2026), from TU Wien: scientists build a nuclear clock that could make atomic clocks obsolete](https://sciencedaily.com/releases/2026/10/261008102701.htm)

## บทส่งท้าย

### 

จากตุ้มน้ำหนักที่แกว่งแล้วคลาดได้ถึงนาทีต่อวัน สู่นาฬิกาแลตทิซที่ NIST บอกว่าต่อให้เดินมาตั้งแต่บิกแบงก็ยังไม่คลาดถึงหนึ่งวินาที นาฬิกาแต่ละแบบที่เกิดใหม่ได้ค้นพบสิ่งที่นับได้มั่นคงยิ่งขึ้น นาฬิกาเหล่านี้อยู่เบื้องหลังแผนที่ในโทรศัพท์ จังหวะของโครงข่ายไฟฟ้าและเครือข่ายสื่อสาร และการทดสอบฟิสิกส์ของไอน์สไตน์ นาฬิกาแบบไหนจะเป็นตัวนิยามวินาทีหลังปี 2030 นาฬิกานิวเคลียร์จะเอาชนะนาฬิกาเชิงแสงที่ดีที่สุดได้หรือไม่ นาฬิกาจะช่วยค้นหาสสารมืด สสารที่มองไม่เห็นซึ่งนักดาราศาสตร์รู้ได้จากแรงโน้มถ่วงของมันเท่านั้น ได้หรือไม่ คำถามเหล่านี้ยังเปิดอยู่

- 1656: นาฬิกาลูกตุ้มของฮอยเกนส์
- ทศวรรษ 1920: นาฬิกาควอตซ์
- 1955: นาฬิกาซีเซียมของเอสเซนและแพร์รี
- 1967: วินาทีถูกนิยามด้วยซีเซียม
- 2024: นิวเคลียสทอเรียมถูกสลับด้วยเลเซอร์ และนาฬิกาสตรอนเชียมทำสถิติ
- 2026: นาฬิกานิวเคลียร์ที่คุมจังหวะตัวเอง

- GPS และการนำทาง
- โครงข่ายไฟฟ้า
- การสื่อสารความเร็วสูง

- ภาพนิ่งสร้างด้วย AI
- นาฬิกา อะตอม และดาวเทียมสามมิติเป็นแผนผัง
- นาฬิกานิวเคลียร์ยังเป็นต้นแบบเรือนแรก

![ดาวเทียม เมือง และเครือข่าย ล้วนเดินตามเวลาเดียวกัน ภาพนิ่งสร้างด้วย AI](https://assets.planetpast.com/a/58/582ec7440a0b5bb5.jpg)

บทส่งท้าย · แหล่งข้อมูล

#### แหล่งข้อมูล

ข้อเท็จจริงทุกข้อในภาพยนตร์นี้มาจากแหล่งด้านล่าง NIST ระบุว่านาฬิกาแลตทิซของตนจะไม่เร็วหรือช้าไปแม้หนึ่งวินาที หากเริ่มเดินตั้งแต่บิกแบงเมื่อราว 13,800 ล้านปีก่อน และนาฬิกาที่ดีขึ้นอาจช่วยค้นหาอนุภาคใหม่ที่อาจเกี่ยวข้องกับสสารมืด ภาพนิ่งประจำบทและภาพประกอบสร้างด้วย AI ส่วนนาฬิกา อะตอม ผลึก และดาวเทียมสามมิติเป็นแบบจำลองอย่างง่ายเพื่อการสอน ระยะทางที่ตรงกับเวลาคลาดของ GPS คำนวณจากความเร็วแสง และตัวเลขของลูกตุ้มกับแรงโน้มถ่วงใช้สูตรอย่างง่ายในตำรา

แหล่งข้อมูล: [ScienceDaily (10 Oct 2026), from TU Wien: scientists build a nuclear clock that could make atomic clocks obsolete](https://sciencedaily.com/releases/2026/10/261008102701.htm); [TU Wien (29 Apr 2024): long-awaited breakthrough, an atomic nucleus excited with a laser for the first time](https://www.tuwien.at/en/all-news/news/lange-erhoffter-durchbruch-erstmals-atomkern-mit-laser-angeregt); [NIST, A Walk Through Time (archived, accurate as of 2004): early clocks, pendulums and quartz](https://www.nist.gov/node/446006); [Science Museum Group collection: caesium atomic clock, 1955 (Essen and Parry, NPL)](https://collection.sciencemuseumgroup.org.uk/objects/co855/caesium-atomic-clock-1955); [Live Science: how does an atomic clock work?](https://www.livescience.com/32660-how-does-an-atomic-clock-work.html); [NIST: how do you measure your location using GPS?](https://www.nist.gov/node/1875741); [NIST (J. Kitching, GPS World, 2007): chip-scale atomic frequency references](https://www.nist.gov/node/761211); [Optics & Photonics News (10 Jul 2024): strontium lattice is now the world’s most accurate clock](https://optica-opn.org/home/newsroom/2024/july/strontium_lattice_is_now_the_world_s_most_accurate_clock); [NIST: the second, the future (redefinition with optical clocks)](https://www.nist.gov/si-redefinition/second-future); [NIST (23 Sep 2010): pair of aluminum atomic clocks reveal Einstein’s relativity at a personal scale](https://www.nist.gov/news-events/news/2010/09/nist-pair-aluminum-atomic-clocks-reveal-einsteins-relativity-personal); [Adelaide University (27 Jan 2026): taking a second to change the time](https://adelaide.edu.au/about/news/2026/taking-a-second-to-change-the-time/)