เป็นที่ทราบกันดีว่า วันที่ 18 สิงหาคมของทุกๆ ปี นับเป็นวัน “วิทยาศาสตร์ไทย” อันเนื่องมาจากเป็นวันที่พระบาทสมเด็จพระจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว รัชกาลที่ 4 ทรงคำนวณได้ล่วงหน้า 2 ปีว่าจะมีการเกิดสุริยุปราคา ในปี พ.ศ. 2411 ผ่านมาใกล้ที่สุดในแผ่นดินสยาม ณ ตำบลหว้ากอ จากเหตุการณ์ครั้งนั้นนอกจากจะทำให้ทรงได้รับการขนานพระนามว่า “พระบิดาแห่งวิทยาศาสตร์ไทย” โดยทรงนำพาสยามประเทศผ่านพ้นยุคอาณานิคมด้วยความเป็นไท และแสดงถึงความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์อันเป็นที่ยอมรับในระดับสากล
สำหรับพระอัจฉริยภาพทางวิทยาศาสตร์ของพระองค์ในรัชสมัยนั้น แบ่งออกได้เป็น 3 ด้าน
1. พระอัจฉริยภาพด้านดาราศาสตร์เดินเรือ คือทรงสามารถหาตำแหน่งเส้นรุ้งเส้นแวงของเรือพระที่นั่งกลไฟกลางทะเลด้วยพระองค์เอง โดยทรงวัดมุมสูงของดวงอาทิตย์ด้วยกล้องเซกสแตนท์ (Sextant) เทียบกับเส้นแวงที่ผ่านเมอริเดียนของพระที่นั่งภูวดลทัศนัย ซึ่งเป็นการเริ่มต้นแห่งการนำเอาวิทยาการแผนใหม่มาใช้ในประเทศ โดยที่พระองค์ท่านทรงเป็นผู้ดำเนินการด้วยพระองค์เอง ด้วยวิริยะอุตสาหะและอัจฉริยภาพอันสูงเกินกว่าจะหาคำมาพรรณนาได้
2. พระอัจฉริยภาพด้านวิทยาศาสตร์และดาราศาสตร์ จากคัมภีร์พุทธศาสนาเรื่อง ไตรภูมิพระร่วง ส่งอิทธิพลสำคัญต่อความคิดความเชื่อของผู้คนชาวไทย เรื่องภาพแห่งจักรวาล คือภพทั้ง 3 แห่ง สวรรค์ มนุษย์ และบาดาล แต่สำหรับพระบาทสมเด็จพระจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว ภาพแห่งจักรวาลคือวิชาการดาราศาสตร์ยุคใหม่ของการศึกษาถึงความเป็นไปในเอกภพ ด้วยข้อมูลความจริง ด้วยความคิด และเหตุผล โดยการศึกษาอย่างเป็นระบบระเบียบตามหลักการของวิทยาศาสตร์ แผ่นดินในรัชสมัยของพระองค์จึงเสมือนเป็นประตูสู่โลกยุคใหม่
ในยุคร่วมสมัยของพระองค์ท่านนั้น นักดาราศาสตร์กำลังสนใจ "ปัญหาของสามวัตถุ" (Three Body Problem) และ "ปัญหาของนานาวัตถุ" (N-Body Problem) นักคิดที่เด่นในสมัยนั้นหรือก่อนหน้านั้นและหลังจากนั้นจะทุ่มเทสติปัญญาเพื่อการหาวิธีคำนวณตำแหน่งดวงจันทร์ซึ่งโคจรรอบโลกภายใต้แรงรบกวนจาก ดวงอาทิตย์ ทั้งโลก และดวงจันทร์ขณะเมื่อโคจรรอบดวงอาทิตย์นั้น ก็ยังได้รับแรงรบกวนจากดาวเคราะห์ดวงอื่นด้วย ดังนั้นจึงถือได้ว่ายุคของพระองค์ท่านนั้นโลกของวิทยาศาสตร์ถือการแก้ปัญหาทั้งสองนี้ เป็นงานวิจัยกลับในสาขาดาราศาสตร์ ฟิสิกส์ และคณิตศาสตร์ ปรากฏว่าพระองค์ท่านได้ทรงเข้าร่วมในงานวิจัยนี้ด้วย โดยได้ทรงทำการคำนวณการเกิดสุริยุปราคา ซึ่งการคำนวณเช่นนี้จะต้องแบ่งขั้นตอนออกเป็น 3 ขั้น คือ
ขั้นที่ 1 การคำนวณหาตำแหน่งของดวงจันทร์และดวงอาทิตย์ โดยใช้ทฤษฏีการเคลื่อนที่ของดวงจันทร์ (Theory of Lunar Motion) ซึ่งในสมัยนั้นยังดำเนินการศึกษาวิจัยกันอยู่ในต่างประเทศ นักวิจัยร่วมสมัยของพระองค์ท่านที่ถือว่าเด่นมากคือ Delaunay ได้ผลิตผลงานออกมาเป็นช่วงๆ ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2403 ถึงปี พ.ศ. 2410 โดยได้ทรงเริ่มต้นศึกษา Lunar Theory ประมาณปี พ.ศ. 2406 ในสมัยเดียวกันกับที่นักดาราศาสตร์ที่เด่นที่สุดของยุคนั้นกำลังทำการศึกษาวิจัยอยู่เช่นกัน ซึ่งปรากฏว่าพระองค์ท่านทรงสามารถทำการคำนวณตำแหน่งเทหวัตถุหลักของการเกิดสุริยุปราคานี้ได้อย่างถูกต้อง
ขั้นที่ 2 หลังจากทำการคำนวณตำแหน่งดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ได้แล้ว จะต้องทำการคำนวณเพื่อตรวจสอบว่าจะมีโอกาสเกิดอุปราคาได้หรือไม่ ถ้าไม่ได้ก็ผ่านไป ถ้าไม่สามารถเกิดได้จึงจะเข้าสู่การคำนวณขั้นต่อไปคือ
ขั้นที่ 3 ทำการคำนวณว่าการเกิดอุปราคาครั้งนั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีนี้คือ การเกิดสุริยุปราคาจะมีลักษณะอย่างไร เช่น เป็นชนิดมืดหมดดวงหรือชนิดวงแหวน หรือชนิดมืดบางส่วน และจะเห็นได้ที่ไหน เวลาเท่าไรถึงเท่าไรตามระบบเวลามาตรฐานซึ่งจะต้องนำมาใช้ในการคำนวณด้วยตลอดตั้งแต่ต้น
พระองค์ทรงเชี่ยวชาญในวิทยาศาสตร์ที่ทรงสามารถคำนวณกำหนดวันที่จะเกิดสุริยุปราคาไว้ล่วงหน้าถึง 2 ปี ว่าจะเกิดในวันที่ 18 สิงหาคม 2411 โดยที่เส้นศูนย์ของอุปราคาจะผ่านมาใกล้ที่สุด ณ ตำบลหว้ากอ ในพระราชอาณาจักรสยาม ทางฝั่งทะเลตะวันออกของแหลมมลายู ตรงเส้นวิตถันดร (แลตติจูต) 11 องศา 38 ลิปดา ทิศเหนือ และเส้นทีรฆันดร (ลองติจูต) 29 องศา 39 ลิปดา ทิศตะวันออก อยู่เกือบชิดเชิงเขาหลวง สูง 4,236 ฟุต อันเป็นที่บนพื้นโลกซึ่งอุปราคาจะปรากฏหมดดวงนานที่สุดด้วย
จากการคำณวนได้อย่างแม่นยำครั้งนั้น ทำให้พระเกียรติคุณของพระบาทสมเด็จพระจอมเกล้าเจ้าอยู่หัวในเรื่องวิทยาศาสตร์เป็นที่ยอมรับและปรากฏเด่นชัดแก่บรรดานักปราชญ์ นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลก ในฐานที่ทรงเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่แท้จริง นับว่าพระองค์ทรงเป็นนักวิทยาศาสตร์ไทยคนแรกที่มีชื่อเสียงโด่งดังปรากฏไปทั่วโลก ในนาม "คิงมงกุฎ"
3. ทรงสถาปนาระบบเวลามาตรฐานขึ้นในประเทศไทย พระองค์ท่านได้ทรงสถาปนาระบบเวลามาตรฐานขึ้นในประเทศไทยคือในปี พ.ศ. 2395 ได้ทรงสร้างพระที่นั่งภูวดลทัศนัยขึ้นในพระบรมมหาราชวัง เพื่อใช้เป็นหอนาฬิการักษาเวลามาตรฐานของประเทศไทย ในปัจจุบันนี้ประเทศที่มีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีสูงทำการรักษาเวลามาตรฐานโดยการใช้นาฬิกาปรมาณูจาก Caecsium-133 แต่ถึงกระนั้นก็ยังคงต้องเทียบเวลาของตนจากสัญญาณวิทยุของหอดูดาวหลักของโลก เช่น หอดูดาวกรีนิชแห่งประเทศอังกฤษ เป็นต้น
หอดูดาวหลักนี้นอกจากจะต้องมีนาฬิกาปรมาณูแล้ว ยังต้องเทียบเวลาจากตำแหน่งดาวบนท้องฟ้าทุกวันอยู่ตลอดเวลา เพื่อรักษาเวลาให้ระบบของนาฬิกาปรมาณูตรงกับเวลาในระบบทางดาราศาสตร์ตามเดิมด้วย ในสมัยพระองค์ท่านโลกยังไม่มีการสื่อสารทางวิทยุ
ดังนั้นการเทียบเวลาของหอนาฬิกาภูวดลทัศนัยจึงต้องเทียบกับระบบทางดาราศาสตร์โดยทรง ซึ่งปรากฏว่าพระองค์ท่านทรงสามารถรักษาเวลามาตรฐานของประเทศไทยก่อนที่ประเทศไทยจะมีหน่วยงานนี้เกิดขึ้นในสมัยต่อมา พระราชกรณียกิจอันนี้ นอกเหนือจะแสดงให้เห็นถึงพระปรีชาสามารถทางวิทยาศาสตร์ในส่วนของพระองค์ท่านแล้ว พระองค์ท่านยังได้สถาปนาระบบเวลามาตรฐาน ซึ่งเป็นหน่วยหลักพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์ให้แก่ประเทศไทย จึงถือได้ว่าพระองค์ท่านได้ทรงวางรากฐานแก่วิทยาศาสตร์ของประเทศ
เพราะในการดำเนินการทางด้านวิทยาศาสตร์นั้น นักวิทยาศาสตร์จะต้องเกี่ยวข้องกับหน่วยพื้นฐาน 3 อย่างคือ ระยะทาง (L) มวลสาร (M) และเวลา (T) ในสองหน่วยแรกนั้นทุกชาติสามารถจะให้คำจำกัดความได้ตามที่ตนต้องการ ไม่ว่าจะพิจารณาจากประเพณีนิยมหรือจากหลักการทางวิทยาการแผนใหม่ แต่สำหรับหน่วยที่สามคือเวลานั้น ทุกชาติเห็นพ้องต้องกันว่าควรใช้หน่วยของวินาที โดยถืออัตราเฉลี่ยของการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของดวงอาทิตย์ในรอบปีเป็นหลัก
ในการนี้มีข้อที่น่ายินดีอีกข้อหนึ่งที่เราควรทราบคือ การสถาปนาระบบเวลามาตรฐานของประเทศไทยนั้นมิได้กระทำภายหลังประเทศมหาอำนาจของโลกในสมัยนั้น กล่าวคือ รัฐสภาอังกฤษผ่านพระราชบัญญัติเวลามาตรฐานของอังกฤษ (Greenwich Mean Time) ในปี พ.ศ.2423 และในปี พ.ศ.2427 ที่ประชุมนักดาราศาสตร์ในกรุงวอชิงตันได้ตกลงให้เส้นเมอริเดียนที่ผ่านเมืองกรีนิชประเทศอังกฤษเป็นเมอริเดียนหลัก เพื่อการเทียบเวลาของโลก แต่พระองค์ท่านได้ทรงสถาปนาระบบเวลามาตรฐานของประเทศไทยก่อนหน้านี้ ซึ่งได้ทรงใช้เวลามาตรฐานนี้เป็นหลักในการทรงคำนวณการเกิดสุริยุปราคาที่หว้ากอด้วย
เหล่านี้คือพระอัจฉริยภาพอันสำคัญของล้นเกล้ารัชกาลที่ 4 ซึ่งยังมีรายละเอียดเพิ่มเติมอีกในกิจกรรม “พระบิดาแห่งวิทยาศาสตร์ไทย” ที่จะจัดแสดงทั้งในส่วนของพระราชประวัติ และผลงานทางด้านวิทยาศาสตร์ของพระองค์ และพระบรมวงศานุวงศ์ท่านอื่นๆ แห่งราชวงศ์จักรี และร่วมค้นหาคำตอบจากกิจกรรมวิทยาศาสตร์ที่น่าสนใจอีกมากมายใน “งานสัปดาห์วิทยาศาสตร์” 23–28 สิงหาคมนี้ ณ ศูนย์การแสดงสินค้า อิมแพ็ค เมืองทองธานี
