ข้างขึ้นข้างแรม : แบบจำลองดวงอาทิตย์ โลก ดวงจันทร์

กลางวันกลางคืนเกิดจากโลกหมุนรอบตัวเอง

โลกเป็นทรงกลม แสงอาทิตย์ส่องได้ครั้งละครึ่งลูก ครึ่งที่หันหาดวงอาทิตย์เป็นกลางวัน อีกครึ่งเป็นกลางคืน โลกหมุนรอบตัวเองจากทิศตะวันตกไปทิศตะวันออกวันละ 1 รอบ หมุดแดงที่จังหวัดตากจึงผ่านเข้าเขตกลางวันแล้วออกไปเขตกลางคืนทุกวัน เราจึงเห็นดวงอาทิตย์ขึ้นทางทิศตะวันออกและตกทางทิศตะวันตก

หมุนทีละชั่วโมงด้วยลูกศรขึ้นลงบนภาพ ดูหมุดแดงเคลื่อนข้ามเส้นแบ่งกลางวันกลางคืน ในแบบจำลองนี้ที่ตากดวงอาทิตย์ขึ้นราว 05:30 น. และตกราว 18:30 น.

ดวงจันทร์ไม่มีแสงในตัวเอง ครึ่งดวงที่หันหาดวงอาทิตย์สว่างเสมอ

ดวงจันทร์สะท้อนแสงอาทิตย์ ไม่ว่าดวงจันทร์จะอยู่ตรงไหน ครึ่งดวงที่หันหาโคมจะสว่างเสมอ เหมือนลูกโลก สิ่งที่เปลี่ยนไปคือเรามองเห็นครึ่งที่สว่างนั้นได้มากหรือน้อย

ดวงจันทร์โคจรรอบโลก เราจึงเห็นส่วนสว่างเปลี่ยนไปทุกคืน

เดือนดับ ดวงจันทร์อยู่ระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ ด้านสว่างหันออกไป เราเห็นแต่ด้านมืด ต่อมาดวงจันทร์เคลื่อนไปทางทิศตะวันออกวันละราว 12° ส่วนสว่างที่เห็นเพิ่มขึ้นเป็นเสี้ยว ครึ่งดวงในคืนขึ้น 8 ค่ำ และเต็มดวงในคืนวันเพ็ญซึ่งดวงจันทร์อยู่ฝั่งตรงข้ามดวงอาทิตย์ จากนั้นส่วนสว่างลดลงในข้างแรมจนถึงเดือนดับอีกครั้ง

ครบรอบในราว 29.5 วัน: ข้างขึ้น 15 วัน ข้างแรม 14–15 วัน

ปฏิทินจันทรคติไทยจึงมีเดือนละ 29 หรือ 30 วันสลับกัน เดือนที่มี 30 วันมีแรม 15 ค่ำ เดือนที่มี 29 วันจบที่แรม 14 ค่ำ วันสุดท้ายของเดือนเรียกว่าเดือนดับ ส่วนวันเพ็ญตรงกับขึ้น 15 ค่ำ

ดูกราฟที่บันทึกครบ 1 เดือน: เส้นขึ้นจาก 0% ถึง 100% แล้วลงกลับมา 0% ซ้ำทุก 29.5 วัน คนในซีกโลกเหนืออย่างเราเห็นข้างขึ้นสว่างด้านขวา ข้างแรมสว่างด้านซ้าย

ข้อจำกัดของแบบจำลอง

ขนาดและระยะห่างไม่ได้ย่อส่วนตามจริง ของจริงดวงจันทร์อยู่ห่างโลกราว 30 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางโลก และดวงอาทิตย์ไกลกว่านั้นราว 390 เท่า แสงอาทิตย์จึงมาเป็นแนวขนาน แบบจำลองนี้จึงให้แสงเป็นแนวขนานกับแนวโคม–โลก

แบบจำลองอย่างง่าย: ใช้เดือน 29.5 วันพอดี (ค่าจริงเฉลี่ย 29.53 วัน ปฏิทินไทยจึงเพิ่มวันในบางปี) ตรึงโลกไว้ที่ราววันที่ 21 มิถุนายน ไม่แสดงการโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ และไม่แสดงเงาของโลกบนดวงจันทร์ (ของจริงวงโคจรของดวงจันทร์เอียงราว 5° จึงไม่เกิดจันทรุปราคาทุกเดือน) เวลาเป็นเวลาตามดวงอาทิตย์ที่จังหวัดตาก