การวัดหาและบอกเวลา - อ่านสารานุกรมไทย

         การวัดหาเวลาที่ละเอียดแม่นยำ ใช้กล้องโทร-ทรรศน์ขนาดใหญ่ และใช้วิธีดาวผ่านเมริเดียน เมื่อไม่นานมานี้ ที่หอสังเกตการณ์ดาวของทหารเรือสหรัฐอเมริกา กรุงวอชิงตัน ได้ใช้โทรทัศน์ถ่ายรูปจุดเหนือศีรษะ (photographic zenith tube) ซึ่งติดตั้งประจำที่ และถ่ายรูปเฉพาะดาวซึ่งผ่านเมริเดียนใกล้ๆ จุดเหนือศีรษะเท่านั้น สำหรับการวัดหาเวลาที่แม่นยำเขาใช้เครื่องบันทึกเวลาไฟฟ้า (electric chronograph) จดเวลานาฬิกาเดิน เขียนเป็นกราฟบอกเวลาของนาฬิกาเวลาดาราคติ และนาฬิการักษาเวลาสุริยคติ ขณะเวลาที่กระจกถ่ายรูปอยู่ในตำแหน่งตามที่กำหนดไว้ จากกราฟนี้จะคำนวณหาเวลาดาวผ่านเมริเดียนได้ภายในเศษส่วนของวินาที และเปรียบเทียบกับเวลาทฤษฎีของดาวผ่านเมริเดียน ได้ความคลาดเคลื่อนของนาฬิกา นาฬิกาแต่ละเรือนที่ใช้เป็นนาฬิกามาตรฐาน  จะไม่ถูกรบกวนให้ตั้งเวลาใหม่ เว้นเสียแต่เมื่อจำเป็นต้องมีการซ่อม มีการตรวจสอบอัตราความเร็วช้าโดยการวัดทางดาราศาสตร์เป็นครั้งคราวเป็นคาบเวลา และการเปลี่ยนแปลงในอัตราการเร็วช้าในคาบเวลาสั้นมีน้อยมากสามารถทำนายได้ภายในสองถึงสามพันของวินาที
          สัญญาณเวลาส่งโดยนาฬิกาซึ่งอัตราตามเวลาสุริยปานกลาง มีการเปรียบเทียบเวลานาฬิการักษาเวลาสุริยคติปานกลางกับนาฬิการักษาเวลาดาราคติวันละสองครั้ง และคำนวณหาความคลาดเคลื่อนทางเครื่องบันทึกเวลา แล้วตั้งนาฬิกาส่งสัญ-ญาณให้เวลาถูกต้องโดยเครื่องอัตโนมัติ ให้เร่งเร็วหรือช้าจนกว่าการเปรียบเทียบทางเครื่องบันทึกเวลาจะแสดงว่าถูกต้องแล้ว
         การส่งสัญญาณเวลาเริ่มนาทีที่ ๕๕ ของชั่วโมงและส่งติดต่อไปจนวินาทีสุดท้ายของชั่วโมง สัญญาณส่งออกไปขณะตั้งต้นของทุกวินาทีระหว่างคาบเวลา ๕  นาที เว้นแต่วินาทีที่ ๒๙ ของนาที และบางวินาทีจำนวนสัญญาณที่ส่งภายหลัง สัญญาณที่เว้นขณะใกล้ปลายเวลาทุกนาที ชี้ให้เห็นจำนวนนาทีซึ่งยังคงเหลืออยู่  จะส่งสัญญาณระหว่างชั่วโมงที่ส่ง (สัญ-ญาณวินาทีที่ ๖๐ เป็นสัญญาณแรกของนาทีถัดไป) สัญญาณสุดท้ายที่ส่ง (ในชั่วโมงนั้น) ยาวกว่าสัญ-ญาณอื่นๆ
          เพื่อให้มีการทดสอบและเก็บหลักฐานของความคลาดเคลื่อนในสัญญาณที่ส่งออกไป เขามีเครื่องรับจดสัญญาณเหล่านี้ลงในเครื่องบันทึกเวลาที่หอสัง-เกตการณ์ดาวไว้ด้วย จึงสามารถให้มีการหาความคลาดเคลื่อนของนาฬิกาส่งสัญญาณและความคลาดเคลื่อนของสัญญาณจากหลักฐานที่จดได้ สำหรับงานที่ต้องการความแม่นยำความคลาดเคลื่อนของสัญญาณที่ส่งมีขนาดเฉลี่ยประมาณ ๑/๑๐๐ วินาที
         นอกจากสหรัฐอเมริกา ประเทศอังกฤษ ฝรั่งเศสและเยอรมัน ก็มีการส่งสัญญาณเวลาอาศัยการวัดเวลาจากหอสังเกตการณ์ดาวของแต่ละประเทศ บางแห่งก็ส่งวันละหลายครั้ง
         เมื่อความแตกต่างกันในลองจิจูดระหว่างสถานที่ ๒ แห่ง เท่ากับความต่างกันระหว่างเวลาท้องถิ่นของสถานที่นั้น ผู้วัดหาลองจิจูดจึงต้องแก้ปัญหา ๒ ประการคือ (๑) ต้องวัดหาเวลาท้องถิ่นในขณะหนึ่ง(ตามวิธีการทางดาราศาสตร์) และ (๒) ต้องรู้เวลาท้องถิ่นที่แน่นอน และเวลาขณะเดียวกันนั้นที่เมริเดียนใช้อ้างอิง (เช่น เวลาของกรีนิช) หรือของเมริเดียนอื่นซึ่งทราบลองจิจูดแล้ว
          ความคลาดเคลื่อนในการวัดหาเวลาเพียง ๑ วินาทีจะทำให้ลองจิจูดคลาดเคลื่อนไป ๑๕ ฟิลิปดา (ประ-มาณ ๔๖๔ เมตร ที่เส้นศูนย์สูตรโลก) จึงเห็นได้ชัดว่า การวัดหาลองจิจูดที่ละเอียดต้องใช้เครื่องรักษาเวลาซึ่งมีความละเอียดแม่นยำ อีกทั้งวิธีอันเหมาะสมดีในการสื่อสารส่งสัญญาณเวลาที่เมริเดียนอ้างอิงมายังผู้วัดที่เมริเดียนซึ่งต้องการทราบ  ดังนั้นประวัติของการวัดหาลองจิจูดจึงเกี่ยวข้องไม่แต่วิวัฒนาการของกล้องโทรทรรศน์และเครื่องเก็บเวลาเท่านั้น ยังต้องเกี่ยวข้องกับความเจริญก้าวหน้าของการสื่อสารด้วย
         ก่อนมีการประดิษฐ์การสื่อสารทางโทรเลขและวิทยุสมัยใหม่ ดูเป็นเรื่องง่ายเพียงนักดาราศาสตร์หรือนักเดินทาง ทางบกหรือทางทะเล วัดหาได้เวลาเมริเดียนมาตรฐาน (กรีนิช) ขณะเดียวกันกับเมื่อมีการวัดเวลาท้องถิ่น แล้วก็นำเครื่องรักษาเวลาซึ่งตั้งเวลาตามเวลากรีนิชไปด้วยกับตัว
         การเปรียบเทียบระหว่างเวลากรีนิชและเวลาท้องถิ่นจะชี้บอกลองจิจูดของเขาได้เลย วิธีนี้ต้องการเครื่องรักษาเวลาซึ่งมีลักษณะที่เหมาะสม กล่าวคือเครื่องรักษาเวลานั้นต้องโยกย้ายเคลื่อนที่ไปมาได้ต้องไม่มีความต้องการที่ตั้งรับรองถาวร เพราะต้องใช้สำหรับงานบนบกหรือในทะเลได้ ควรมีอัตราเร็วและช้าน้อย และต้องได้อัตราคงตัวพอเมื่อใช้งานในสภาพต่างๆ ของดินฟ้าอากาศ
         เป็นเวลาหลายร้อยปี จึงได้มีผู้ค้นคิดสร้างเครื่องเก็บเวลาซึ่งมีลักษณะดังได้กล่าวมาแล้วนั้น การวัดหาลองจิจูดในทะเลเป็นภารกิจสำคัญมาก สมัยที่มีการสำรวจตรวจค้นภูมิประเทศอย่างขนาดใหญ่ ซึ่งเริ่มภายหลังการเดินทางโคลัมบัสไม่นานนัก ความปลอดภัยของเรือและคนประจำเรือ ซึ่งเดินทางในทะเล ต้องการทราบตำแหน่งจุดที่เรืออยู่ในทะเล  แต่ก็เป็นเวลาอีกนานกว่าจะได้มีผู้คิดสร้างเครื่องรักษาเวลาให้ได้ลักษณะที่สามารถใช้ในการวัดหาลองจิจูดเคลื่อนที่ไปใช้ในทะเลได้
         การวัดหาละติจูดได้ทำกันมาหลายศตวรรษแล้วแต่ก็ยังไม่มีวิธีเร็วพอในการหาตำแหน่งเรือ  ทั้งละติจูดและลองจิจูด จนกระทั่ง จอห์น ฮาร์ริซอน (John Harrison) ชาวอังกฤษ ประดิษฐ์นาฬิกาใช้ จึงควรจะได้นำเรื่องราวการสร้างเครื่องรักษาเวลามากล่าวไว้ในที่นี้
        ในสมัยกรีซโบราณและอียิปต์โบราณ เขาใช้นาฬิกาน้ำใส่น้ำในภาชนะให้ไหลออกมาหรือเติมน้ำใส่ลงไป แล้ววัดเวลาที่น้ำจะไหลออกมาหมดหรือจะเต็ม บอกความนานในการประกอบกิจการนั้นว่าได้ใช้เวลาผ่านพ้นไปเท่าใด  นับได้ว่าเป็นการตั้งต้นของการวัดเวลา
        ต่อมาชาวกรีกได้ประดิษฐ์นาฬิกาน้ำและนาฬิกาแดดให้ดีขึ้น แต่ยังยึดหลักการเปลี่ยนแปลงชั่วโมงตามฤดูกาล  การวัดเวลาในสมัยนั้น ยังคงไม่ละเอียดแน่นอน เนื่องจากความนานของชั่วโมงยืดนานหรือหดสั้นไปตามฤดูกาล
         เวลาล่วงเลยมาจนถึง พ.ศ. ๑๙๐๓ (ค.ศ. ๑๓๖๐)เฮนรี เดอ วิค (Henry  De Vick)  ได้ประดิษฐ์นาฬิกาเชิงกลเป็นครั้งแรก สำหรับพระเจ้าชาลส์ที่ ๕ ของฝรั่งเศส เป็นการเริ่มมีนาฬิกาเชิงกลใช้ นับเวลาจากการเคลื่อนไหวของเครื่องได้อันตรภาคสม่ำเสมอซึ่งเป็นหลักการสร้างนาฬิกาปรมาณูที่บอกเวลาได้ละเอียดแม่นยำมากตามที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ในเวลานี้
          นาฬิกาเชิงกลรุ่นแรกๆ มีชิ้นส่วนประกอบมากมาย ทำหน้าที่เกี่ยวโยงกัน อาศัยกำลังจากแท่งน้ำหนัก
ยึดด้วยเชือกพันรอบเพลา เมื่อแท่นน้ำหนักเลื่อนต่ำลงเชือกที่พันออกแรงหมุนเพลา เพลาจึงเคลื่อนไหวตามระบบฟันเฟือนและเกียร์ ซึ่งบังคับระฆังให้ตีชั่วโมง และมีเข็มชี้บอกเวลา
          ความริเริ่มการวัดอันตรภาคเวลาสั้นๆ ได้ละเอียดครั้งแรกมาจากชาวอิตาลีชื่อ กาลิเลโอ(Galileo Galilei, ค.ศ. ๑๕๔๖-๑๖๔๒) เวลานั้นเขาเป็นนักเรียนแพทย์ ใน พ.ศ. ๒๑๒๖ (ค.ศ. ๑๕๘๓) เขาได้สังเกตโคมในโบสถ์เมืองพิสา (Pisa) แกว่งไปมาใช้เวลาเท่ากันไม่ว่าจะแกว่งมากหรือน้อย
         ต่อมากาลิเลโอเลิกศึกษาวิชาแพทย์ แล้วมาศึกษาคณิตศาสตร์และฟิสิกส์ เขาได้ใช้นาฬิกาน้ำตรวจสอบความละเอียดแม่นยำวัดเวลาลูกตุ้มแกว่งไปมาโดยใช้น้ำซึ่งไหลออกจากรูในภาชนะซึ่งตั้งอยู่เบื้องบนให้ลงมาในภาชนะซึ่งอยู่เบื้องล่าง  ถ้าน้ำหนักของน้ำซึ่งไหลออกระหว่างเวลาลูกตุ้มแกว่งไปและกลับครั้งแรก  เหมือนกับเวลาลูกตุ้มแกว่งไปกลับครั้งหลัง เขาก็รู้ว่าการแกว่งไปมาใช้เวลาเท่ากัน
         การทดลองของเขาได้แสดงว่า เวลานานของการแกว่งเร็วหรือช้าขึ้นอยู่กับความยาวของคานลูกตุ้มเวลาแกว่งไปมานานเป็นสองเท่าเมื่อคานลูกตุ้มยาวสี่เท่า และถ้าให้เวลาแกว่งไปมาเป็นสามเท่า  คานลูกตุ้มต้องยาวเก้าเท่า ความยาวของลูกตุ้มเปลี่ยนแปลงตามกำลังสองของเวลาแกว่งไปมา  บัดนี้ เรา รู้ว่ากฎเกณฑ์นี้เป็นจริงสำหรับโค้งแกว่งที่ไม่ใหญ่นักและไม่ถูกต้องทีเดียวสำหรับโค้งแกว่งที่ใหญ่มาก
         เมื่อกาลิเลโอมีความคิดที่จะใช้ลูกตุ้มน้ำหนักสร้างนาฬิกา เขามีอายุมากเสียแล้ว ตาก็เกือบไม่เห็น เขาได้วาดรูปออกแบบสร้าง  แต่ยังไม่ทันได้สร้างเป็นเครื่องเสร็จก็ถึงกรรมเสียก่อน ภายหลังกาลิเลโอถึงแก่กรรมไปแล้วได้ ๑๔ ปี ไฮเกนส์ (Christian Huygens, ค.ศ. ๑๖๒๙ -๑๖๙๕, ชาวฮอลแลนด์ นักดาราศาสตร์) ได้อาศัยความคิดของกาลิเลโอสร้างนาฬิกาจักรใช้ลูกตุ้มน้ำหนักเป็นเรือนแรกซึ่งให้ความแม่นยำดีขึ้นมากและสามารถนับเวลาเป็นวินาทีได้
        ในกรณีที่มีนักวิทยาศาสตร์ชื่อเสียงโด่งดัง เช่นไฮเกนส์ ได้ใช้เวลาค้นคว้าออกแบบสร้างนาฬิกาให้เก็บเวลาได้ดีขึ้น แสดงให้เห็นความสำคัญของการวัดเวลาในทางวิทยาศาสตร์ กาลิเลโอได้ใช้ลุกตุ้มน้ำหนักสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ และใช้นาฬิกาน้ำศึกษาการเคลื่อนที่ของดาวเดือนในท้องฟ้า เครื่องวัดเวลาในสมัยนั้นสามารถใช้ข้อมูลทางดาราศาสตร์  ช่วยให้เคพเลอร์ (Johannes Kepler, ค.ศ. ๑๕๗๑ - ๑๖๓๐, ชาวเยอรมัน นักดาราศาสตร์) สามารถสร้างกฎซึ่งมีชื่อเป็นประวัติการณ์ของการเคลื่อนที่ของดาวพระ-เคราะห์ ๓ กฎ
         ๑. ดาวเคราะห์ทุกดวงเคลื่อนที่ไปตามวงรี (ellipse) ซึ่งมีดวงอาทิตย์อยู่ที่โฟกัส
         ๒. รัศมีเวกเตอร์ของดาวเคราะห์ทุกดวงผ่านไปทำพื้นที่เท่ากันในเวลาเท่ากัน
         ๓. กำลังสามของระบบปานกลางของดาว-เคราะห์สองดวงใดๆ จากดวงอาทิตย์สัมพันธ์กันกับกำลังสองของคาบเวลาซึ่งดาวพระเคราะห์เคลื่อนที่ไปรอบดวงอาทิตย์

         โครงการศึกษาและวิจัยดังได้กล่าวมาแล้ว และโครงการอื่นๆ อีกหลายโครงการ  ต้องอาศัยการวัดเวลาให้ได้แม่นยำดีขึ้นๆ เพื่อสนองความต้องการ มีการออกแบบใหม่ๆ ที่จะไม่ให้ความยาวของคานลูกตุ้ม-น้ำหนักเปลี่ยนแปลงไปตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ซึ่งเท่ากับทำให้อันตรภาคของเวลาแกว่งไม่เปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิ เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น เหล็กที่ใช้ทำคานลูกตุ้มน้ำหนักยาวหนึ่งเมตรขยายตัวยาวออกไป  ทำให้เวลาแกว่งช้าลงไป อุณหภูมิสูงขึ้นเพียง ๕ องศาเซลเซียส ลูกตุ้มน้ำหนักที่ยาวออกไปจะเปลี่ยนแปลงเวลาแกว่งในวันหนึ่งๆ น้อยลงไปถึง ๒ ๑/๒  วินาที ได้มีการทดลองใช้วัตถุหลายอย่างทำลูกตุ้ม-น้ำหนัก  เพื่อแก้ปัญหานี้ ทุกวันนี้จึงใช้โลหะผสมเหล็กกับนิกเกิล ซึ่งจะไม่เปลี่ยนแปลงตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ทั้งยังได้ประดิษฐ์ดัดแปลงส่วนของเครื่องซึ่งควบคุมการเคลื่อนไหวให้ได้จังหวะเวลาสม่ำเสมอ ในชั่วเวลาหนึ่งศตวรรษนับตั้งแต่ได้มีการใช้นาฬิกาลูกตุ้มน้ำหนัก เมื่อถึงคริสต์ศตวรรษที่ ๑๘ นาฬิกาชนิดนี้สามารถรักษาเวลาได้แม่นยำภายใน  ๒-๓ วินาทีในหนึ่งสัปดาห์
         เวลาใกล้เคียงกันกับเมื่อกาลิเลโอได้มีความคิดใช้ลูกตุ้มน้ำหนักเป็นหลักในการสร้างเครื่องรักษาเวลาได้มีความต้องการค้นคิดหาตำแหน่งจุดในทะเลให้ได้แม่นยำ เพราะได้เกิดมีเรืออับปางขึ้นบ่อยๆ ในเวลานั้น รัฐบาลหลายประเทศได้สนับสนุนให้มีการวิจัยค้นคิดหาวิธีให้ได้ใช้ลองจิจูด ซึ่งช่วยให้การหาตำแหน่งจุดถูกต้องแม่นยำ เริ่มด้วยพระเจ้าฟิลิปที่ ๓ (Philip III) แห่งประเทศสเปน ใน พ.ศ. ๒๑๔๑ (ค.ศ. ๑๕๙๘) จะพระราชทานบำเหน็จเป็นเงินประจำปีทุกปีแก่ผู้ที่คิดได้
         เมื่อ พ.ศ. ๒๒๕๐ (ค.ศ. ๑๗๐๗) กองทัพเรืออังกฤษประกอบด้วยเรือรบ ๔ ลำ และมีทหารประจำ๒,๐๐๐ คน ภายใต้การบังคับบัญชาของนายพลเรือเซอร์ เคลาดี โชเวล (Sir Cloudy Shovel) ได้ไปเกยหินในทะเลขณะมีหมอก ที่บริเวณเกาะซิลลี (Scilly Island)ทางตะวันตกเฉียงใต้ของอังกฤษ เพราะคำนวณลองจิจูดผิดพลาด ทหารทั้งหมดเสียชีวิตรวมทั้งนายพลเรือด้วย
        พ.ศ. ๒๒๕๗  (ค.ศ. ๑๗๑๔)  รัฐสภาอังกฤษได้อนุมัติให้รางวัล ๑๐,๐๐๐ ปอนด์ สำหรับการคิดหาวิธี ซึ่งจะกำหนดหาตำแหน่งจุดลองจิจูดของเรือได้ภายใน ๑ องศา ๑๕,๐๐๐ ปอนด์ ถ้าหาได้ภายใน๔๐ ลิปดา และ ๒๐,๐๐๐ ปอนด์ ถ้าหาได้ดีภายใน ๓๐ ลิปดา เรือเดินอยู่ในทะเล ๖ สัปดาห์ นาฬิกาที่ใช้เฉลี่ยแล้ววันหนึ่งไม่คลาดเคลื่อนเกินวันละ ๓ วินาทีรัฐสภาอังกฤษได้ตั้งสภาลองจิจูดเพื่อดำเนินการเรื่องนี้
        จอห์น ฮาร์ริซอน ชาวอังกฤษ เป็นคนแรกที่ได้ประดิษฐ์นาฬิกาได้ลักษณะตามที่รัฐบาลอังกฤษต้องการ  เขาได้เขียนแบบสร้างนาฬิกาสำหรับใช้ในการเดินเรือใน พ.ศ. ๒๒๗๑ (ค.ศ. ๑๗๒๘) และได้ส่งนาฬิกาเรือนแรกให้สภาลองจิจูดทดลองเป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. ๒๒๗๗ (ค.ศ. ๑๗๓๔) สภานั้นได้ส่งเสริมให้เขาสร้างนาฬิกาใช้ในการหาลองจิจูดให้ดีขึ้นต่อไปโดยจ่ายเงินไปให้ ๕๐๐ ปอนด์ ต่อมา ฮาร์-ริซอน ได้สร้างนาฬิกาขึ้นอีก ๓ เรือน นาฬิกาเรือนแรกมีน้ำหนักมากถึง ๗๒ ปอนด์ ได้นำไปทดสอบในการเดินเรือในนครลิสบอน ประเทศโปรตุเกส พ.ศ. ๒๒๗๙ (ค.ศ. ๑๗๓๖) ได้ผลดี เรือนที่ ๔ ได้นำไปทดลองใช้บนเรือหลวง เดพต์ฟอร์ด (Deptford)ซึ่งเดินทางออกจากประเทศอังกฤษไปจาเมกา (Ja-maica)  เมื่อ พ.ศ. ๒๓๐๔ (ค.ศ. ๑๗๖๑) ในความควบคุมของบุตรของเขา คือ วิลเลียม ฮาร์ริซอน (William Harrison) ปรากฏว่าในการเดินทางถึงจาเมกาเวลา ๖ สัปดาห์ นาฬิกาเรือนที่ ๔ ช้าไป  วินาทีเท่านั้น ถูกต้องละเอียดดีกว่าเกณฑ์ที่กำหนดไว้มากสภาลองจิจูดได้จ่ายเงินให้ ฮาร์ริซอนเป็นงวดๆ ครั้งสุดท้ายจ่ายเมื่อ พ.ศ. ๒๓๑๗ (ค.ศ. ๑๗๗๓)
          ในเวลาใกล้เคียงกัน ปีแอร์ เลอ รัว (Piere LeRoy) ได้ทำการทำค้นคว้าสร้างนาฬิกาเชิงกล เป็นอิสระต่างหากจากฮาร์ริซอน เลอ รัว ผู้นี้ นับกันว่าเป็นบิดาของนาฬิกาเชิงกลที่เรียกกันว่ามาตรเวลา(chronometer)  ใน พ.ศ. ๒๓๐๙ (ค.ศ. ๑๗๖๖) เลอรัวได้สร้างนาฬิกา แบบต่างกันกับนาฬิกาของฮาร์ริซอนเขาได้แยกเครื่องเชิงกลที่ใช้บังคับการหยุดยั้งออกจากเครื่องเชิงกลที่ทำการหมุน  ทำให้ความเสียดทานน้อยลงไปสร้างเครื่องชดเชยอัตโนมัติสำหรับอุณห-ภูมิ และมีที่สำหรับปรับเครื่องง่ายๆ เป็นการเปลี่ยนแปลงให้ความละเอียดดีขึ้น และการสร้างตัวนาฬิกาง่ายขึ้น เขาได้สอบนาฬิกาของเขา ปรากฏได้ผลแม่นยำเท่ากับนาฬิกาเรือนที่ ๔ ของฮาร์ริซอน ถึงแม้ฝีมือการสร้างหยาบกว่านาฬิกาของฮาร์ริซอน
          ต่อมาได้มีการแก้ไขให้ดีขึ้นโดยผู้มีชื่อหลายคนโดยเฉพาะส่วนที่เป็นรูปเครื่องควบคุมการเคลื่อนไหวในต้นคริสต์ศตวรรษที่ ๑๙ มาตรเวลาสำหรับใช้ทางทะเลก็มีรูปร่างอย่างแบบที่เห็นใช้กันในปัจจุบัน
          ความแม่นยำของเครื่องรักษาเวลาได้ดีขึ้นเรื่อยมานับตั้งแต่ได้มีนาฬิกาเชิงกลเป็นครั้งแรก  นาฬิกาเชิงกลในสมัยนั้น อาศัยเดินเครื่องด้วยน้ำหนัก ใช้เป็นเครื่องเก็บเวลา เคลื่อนที่ไม่สะดวก จนเมื่อได้มีการประดิษฐ์ใช้ลานสปริงเป็นกำลังเดินเครื่อง  มีล้อสมดุลและสปริงควบคุมการเคลื่อนไหวให้สม่ำเสมอจึงได้มีนาฬิกาเชิงกลซึ่งมีคุณภาพดีขึ้น  ให้ความแม่นยำ  และเดินได้เที่ยงตรงเมื่อเทียบกับนาฬิกาลูกตุ้มน้ำหนัก และใช้เคลื่อนที่ได้ด้วย
         ในปัจจุบันยังมีนาฬิกาไฟฟ้า ได้พลังงานจากกระแสไฟฟ้าสลับ หรือจากแบตเตอรี่  ใช้สำหรับงานทางวิทยาศาสตร์ซึ่งต้องการความละเอียดแม่นยำนาฬิกาลูกตุ้มก็ได้มีการปรับปรุงเวลาให้ดี  มีความคลาดเคลื่อนวันละเพียงหนึ่งวินาที ถ้าต้องการความละเอียดมากก็มีนาฬิกาซึ่งใช้พลังงานไฟฟ้า จากการสั่นสะเทือนของหินควอตซ์ แม่นยำถึงสองหรือสามส่วนพันของวินาทีในหนึ่งวัน เวลานี้มีนาฬิกาที่แม่นยำมาก  บังคับการเดินด้วยการสั่นสะเทือนของอะตอนซีเซียม แบบนาฬิกาอะตอมิก ซึ่งสามารถจะบอกเวลาได้แม่นยำมาก ใน ๓,๐๐๐ ปี ช้าไปเพียงหนึ่งวินาทีในการหาตำแหน่งจุดในปัจจุบันนี้ เรือเดินทะเลสมัยใหม่มีเครื่องอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งให้ความรู้แม่นยำมาก  เช่น เครื่องสะท้อนเสียง คลื่นเสียงจากพื้นทะเลบอกเวลาเสียงสะท้อนกลับ และจากความรู้นี้ทำให้รู้ภูมิประเทศสูงต่ำใต้ทะเลและความลึกของทะเล เวลากลางคืนอาศัยเครื่องเรดาร์ (radarscope) หาพิสัยและทิศทางถึงจุดต่างๆ ภายในระยะ ๗๐-๘๐ กิโลเมตรในการหาทิศทาง  เรือในทะเลเมื่ออยู่ในพิสัยของเครื่องส่งจากฝั่ง ก็มีระบบวิทยุหาทิศทางด้วยเครื่องหาทิศวิทยุ (RDF; radio direction finding) สายรับอากาศซึ่งมีความไวบนเรือจะรับวิทยุบอกทิศทางจากสถานีส่งซึ่งใช้ความถี่ที่ทราบ  และจากสัญญาณนั้น ผู้บังคับการเรือจะทราบการเดินเรือของเขาหรือแนวตำแหน่งของเรือจากเครื่องลอร์นา (lorna;long-range naviga-tion) เรือจะรับสัญญาณวิทยุให้เข้าจังหวะเล็งสกัดตำแหน่งได้แม่นยำภายในระยะ ๖๐ เมตร
         นอกจากนี้ ในเรือที่มีเครื่องคำนวณเฉพาะ จะหาตำแหน่งจากดาวเทียมสำหรับการเดินเรือ ๓ ดวงของสหรัฐอเมริกา หาตำแหน่งเรือได้ผลแม่นยำดีมากในเวลาหนึ่งวินาที
        ทั้งๆ ที่มีเครื่องแบบใหม่ๆ ช่วยในการหาตำแหน่งจุด พนักงานเดินเรือก็ยังคงมีเครื่องเซกซ์แทนต์ และมาตรเวลาไว้ในเรือ