กาลิเลโอ นักวิทยาศาสตร์เอกของโลกผู้ไม่ย่อท้อ อีกแง่มุมที่น่าอ่าน

15 กุมภาพันธ์ 2556 (00:02) โพสท์โดย mata

สวัสดีครับเพื่อนๆ วันนี้อยากนำเสนอผลงานและแนวคิดของกาลิเลโอ อีกผู้หนึ่งที่หักล้างแนวคิดของอริสโตเติ้ล จนเป็นปฏิปักษ์ต่อศาสนจักร ถ้าเพื่อนคนไหนได้อ่านเรื่อง "540 ปี นิโคลัส โคเปอร์นิคัส ผู้ล้มล้างทฤษฏีพันปีของอริสโตเติ้ล" ก็จะทำให้เรื่องราวต่อเนื่องและเข้าใจมากขึ้น ถ้ายังไม่ได้อ่านก็ลองหาอ่านดูนะครับ อยู่ในโพสท์จังนี่แหละครับ

การนำเสนอบทความนี้มีเจตนาเพื่อเผยแพร่ความรู้อีกด้านหนึ่งเพื่อประโยชน์สาธารณะ มิได้มีเจตนาจะล่วงเกิน อริสโตเติ้ล ปราชญ์ชาวกรีกผู้ยิ่งใหญ่ผู้ซึ่งมีผลงานมากมาย หรือศาสนจักรในอดีตแต่อย่างใด ด้วยความเคารพ...mata

กาลิเลโอ กาลิเลอี (GALILEO GALILEI)

กาลิเลโอ นักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลี ได้สร้างผลงานสำคัญทางคณิตศาสตร์ ฟิสิกส์ และดาราศาสตร์ โดยกาลิเลโอเป็นนักวิทยาศาสตร์คนแรกๆ ที่ใช้คณิตศาสตร์ในการอธิบายปรากฏการณ์ต่างๆ ทางธรรมชาติ และที่สำคัญที่สุด กาลิเลโอเป็นนักวิทยาศาสตร์คนแรกที่ใช้กล้องโทรทรรศน์ในการสำรวจและทดลองทางดาราศาสตร์ ซึ่งผลงานด้านดาราศาสตร์ได้ส่งผลให้กาลิเลโอต้องเผชิญหน้ากับศาสนจักร ในประเด็นที่กาลิเลโอได้ทำการทดลอง และสนับสนุนแนวความคิดของโคเปอร์นิคัสที่ระบุว่าดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของระบบสุริยะจักรวาล ซึ่งทำให้กาลิเลโอถูกพิพากษาและจำคุกในขณะที่มีอายุค่อนข้างมาก (69 ปี) แต่ภายหลังได้รับการลดหย่อนโดยถูกกักขังให้อยู่ภายในบริเวณบ้านจนกระทั่งเสียชีวิตลงในวัย 78 ปี

วัยเยาว์ของกาลิเลโอ

กาลิเลโอเกิดที่เมืองปิซา ประเทศอิตาลี ในวันที่ 15 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 1564 ได้เข้าศึกษาที่มหาวิทยาลัยปิซา ในสาขาแพทย์ตามความประสงค์ของบิดา แต่หลังจากเข้าเรียนเพียงไม่กี่เดือน กาลิเลโอค้นพบว่าตนเองชอบเรียนคณิตศาสตร์มากกว่า ทำให้กาลิเลโอขัดแย้งกับบิดา และกาลิเลโอได้ตัดสินใจเลือกที่จะเรียนคณิตศาสตร์ตามความประสงค์ของตนเอง

กาลิเลโอมองว่านักปราญช์ชาวกรีกที่ใช้กระบวนการทางตรรกวิทยามาอธิบายปรากฏการณ์ทางวิทยาศาสตร์ โดยไม่มีการทดลอง เป็นสิ่งที่ไม่ถูกต้อง โดยเรื่องดังกล่าวถือว่าเป็นประเด็นที่อันตรายมากในสมัยนั้น เนื่องจากศาสนจักรมีความเชื่อในสิ่งที่อริสโตเติลได้นำเสนอไว้ ซึ่งหลักการต่างๆ จะสัมพันธ์กับสิ่งอื่นๆ จนเป็นระบบ ดังนั้นถ้าหลักการใดหลักหนึ่งในระบบดังกล่าวผิดไป จะส่งผลทำให้เกิดความกังขาและความไม่ศรัทธาต่อสิ่งที่อริสโตเติลได้นำเสนอไว้ทั้งหมด ซึ่งจะส่งผลต่อความเชื่อและศรัทธาในศาสนจักร

การค้นพบกฏลูกตุ้มนาฬิกา

ในขณะที่มีอายุได้ 19 ปี กาลิเลโอได้เดินทางไปที่โบสถ์เพื่อสวดมนต์ในเช้าวันอาทิตย์หนึ่งในปี 1583 ในขณะที่ฟังการเทศน์ของบาทหลวง กาลิเลโอได้สังเกตบนเพดานของโบสถ์ พบว่ามีโคมไฟแกว่งไปมา ซึ่งกาลิเลโอสังเกตว่าการแกว่งของโคมไฟจะมีระยะที่สั้นบ้างยาวบ้างตามความแรงของลมที่พัดเข้ามาในโบสถ์ แต่ "เวลาที่ใช้ในการแกว่งไปมาจนครบหนึ่งรอบนั้นเสมือนว่าจะใช้เวลาเท่ากัน"

กาลิเลโอได้ทำการทดลองการแกว่งดังกล่าวในห้องทดลอง และ ได้ข้อสรุปซึ่งเป็นที่มาของกฎลูกตุ้ม "ไม่ว่าลูกตุ้มจะมีความยาวหรือสั้น เวลาการแกว่งจนครบหนึ่งรอบจะมีค่าเท่ากัน" การค้นพบของกาลิเลโอในครั้งนั้น ถือได้ว่าเป็นจุดเริ่มต้นของการพัฒนานาฬิกาที่มีความเที่ยงตรง

ในปี 1589 (อายุ 25 ปี) กาลิเลโอได้รับโอกาสเข้าทำงานเป็นอาจารย์ในตำแหน่งศาสตราจารย์ทางด้านคณิตศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยปิซา โดยผ่านความช่วยเหลือจากกลุ่มเพื่อนที่ค่อนข้างมีอิทธิพล และที่มหาวิทยาลัยแห่งนี้ กาลิเลโอได้ทำการทดลองครั้งสำคัญในปี 1591 (ที่ต่อมาภายหลังได้รับการยอมรับและมีชื่อเสียงมาก) เพื่อพิสูจน์ว่าทฤษฎีการตกของวัตถุที่นำเสนอโดยอริสโตเติลนั้นไม่ถูกต้อง โดยอริสโตเติลได้นำเสนอว่า วัตถุที่มีมวลต่างกัน เมื่อปล่อยให้ตกลงมา วัตถุที่หนักจะตกถึงพื้นก่อน

กาลิเลโอได้ทำการปล่อยวัตถุที่มีมวลต่างกัน 2 ชิ้น จากยอดหอเอนปิซา ในเวลาพร้อมกัน ซึ่งวัตถุดังกล่าวดังกล่าว ได้ตกลงมาภายใต้แรงโน้มถ่วงโลก และถึงพื้นเกือบจะพร้อมๆ กัน ซึ่งเป็นการพิสูจน์ว่าความคิดของอริสโตเติลนั้นไม่ถูกต้อง

กล้องโทรทรรศน์ อุปกรณ์ที่นำไปสู่การสำรวจดวงดาวบนท้องฟ้า

ในช่วงกลางปี 1609 (อายุ 45 ปี) กาลิเลโอทราบข่าวว่ามีช่างทำแว่นตาชาวดัตช์ชื่อ ฮันส์ ลิพเพอร์ชีย์ได้ประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์ขึ้น (ในปี 1608) กาลิเลโอจึงได้สร้างกล้องขึ้นจากคำอธิบายที่ลิพเพอร์ชีย์ได้จดสิทธิบัตรไว้ และโดยต่อมากาลิเลโอได้พัฒนาให้กล้องโทรทรรศน์มีกำลังขยายถึง 32 เท่า
กาลิเลโอได้ใช้กล้องโทรทรรศน์ในการสำรวจดวงดาวบนท้องฟ้า โดยได้พบว่าพื้นผิวของดวงจันทร์มิได้ราบเรียบดังที่อริสโตเติลกล่าวไว้ นอกจากนี้ กาลิเลโอยังได้ค้นพบดวงจันทร์ 4 ดวงโคจรรอบดาวพฤหัสบดี และค้นพบวงแหวนของดาวเสาร์ รวมไปถึงจุดมืดบนดวงอาทิตย์

กล้องโทรทรรศน์ของกาลิเลโอ

หลังจากการสังเกตดาวเคราะห์อยู่หลายเดือน กาลิเลโอได้ค้นพบว่าดาวเคราะห์ดวงต่างๆ โคจรรอบดวงอาทิตย์ มิใช่โคจรรอบโลกตามคำสอนของศาสนา แต่เป็นตามหลักการที่โคเปอร์นิคัสได้กล่าวไว้

ขัดแย้งกับศาสนจักร

ในปี 1610 (อายุ 46 ปี) กาลิเลโอได้ตีพิมพ์หนังสือชื่อ starry messenger เพื่อเผยแพร่ผลงานที่ตนเองค้นคว้าด้านดาราศาสตร์สู่สาธารณชน ซึ่งทำให้ผู้ที่เคร่งในคำสอนของศาสนจักรต่างพากันไม่พอใจและตั้งกลุ่มต่อต้านกาลิเลโอขึ้น และนำไปสู่การเรียกตัวกาลิเลโอไปยังกรุงโรมในปี 1615 (อายุ 51 ปี) โดยครั้งนั้น กาลิเลโอถูกบังคับให้ถอนคำสนับสนุนตามทฤษฎีของโคเปอร์นิคัส ที่ว่าด้วยดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของระบบสุริยจักรวาล โดยมีดาวเคราะห์ต่างๆ รวมทั้งโลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ นอกจากนี้ กาลิเลโอยังถูกบังคับมิให้สอนและเผยแพร่ทฤษฏีใดๆ ก็ตามที่ขัดแย้งกับคำสอนทางศาสนา


หนังสือ starry messenger

ในปี 1618 (อายุ 54 ปี) ได้มีดาวหางปรากฏขึ้นบนท้องฟ้าถึง 3 ดวง และมีนักบวชได้อ้างว่าเส้นทางโคจรของดาวหางดังกล่าวเป็นเส้นตรง พร้อมกับนำเสนอให้สัมพันธ์กับความคิดของอริสโตเติลที่เน้นว่าโลกเป็นศูนย์กลางของระบบสุริยจักรวาล ทำให้กาลิเลโอทนไม่ได้ที่จะต้องโต้แย้งในประเด็นดังกล่าว กาลิเลโอจึงเขียนหนังสือชื่อ The Assayer เพื่ออธิบายเส้นทางการโคจรของดาวหางที่ปรากฏขึ้นถึง 3 ดวงในปีดังกล่าว ซึ่งการอธิบายดังกล่าวได้ใช้ทฤษฎีของโคเปอร์นิคัสพร้อมกับการสังเกตผ่านกล้องโทรทรรศน์ รวมทั้งได้ใช้คณิตศาสตร์ ซึ่งได้ผลลัพธ์อย่างชัดเจนว่า ดาวหางมิได้โคจรเป็นเส้นตรง แต่เป็นเส้นโค้ง

จากเหตุข้างต้น กาลิเลโอถูกเรียกตัวมาที่กรุงโรมอีกครั้งในปี 1624 (อายุ 60 ปี) และในครั้งนี้องค์พระสันตปาปาเออร์บันที่ 8 ทรงโกรธมาก แต่กลุ่มมิตรสหายของกาลิเลโอที่มีทั้งขุนนาง ผู้ร่ำรวย และนักวิทยาศาสตร์ ได้ช่วยเหลือให้องค์พระสันตปาปาคลายความโกรธลง โดยเสนอให้กาลิเลโอยอมลงนามในคำตัดสินว่า กาลิเลโอจะต้องไม่สอนและเผยแพร่ทฤษฎีของโคเปอร์นิคัสอีกต่อไป ซึ่งองค์พระสันตปาปาทรงยอมรับ และทรงมีสิ่งเพิ่มเติม โดยอนุญาตให้กาลิเลโอเขียนหนังสือในลักษณะของการโต้แย้งกันระหว่างบุคคลที่สนับสนุนและต่อต้านทฤษฎีของโคเปอร์นิคัส และที่สำคัญที่สุด กาลิเลโอจะต้องสรุปว่าทฤษฎีของโคเปอร์นิคัส เป็นสิ่งที่ผิด

ปกหนังสือ The Assayer

เผชิญพายุลูกใหญ่: ถูกกักขังตลอดชีวิต

กาลิเลโอตีพิมพ์หนังสือบทสนทนาดังกล่าวในปี 1632 (อายุ 68 ปี) ภายใต้ชื่อ The Dialogue of the two Principal Systems of the World ถึงแม้ว่าหนังสือเล่มดังกล่าวจะเป็นบทสนทนาที่โต้ตอบกันในเรื่องทฤษฎีปโตเลมี (ยึดถือตามความเชื่อของอริสโตเติล) และทฤษฎีโคเปอร์นิคัส โดยกาลิเลโอพยายามหลีกเลี่ยงว่าเขามิได้สนับสนุนทฤษฎีโคเปอร์นิคัสเลย เพียงแต่เป็นผู้วิจารณ์เปรียบเทียบเท่านั้น แต่เมื่อพระชั้นผู้ใหญ่ในศาสนจักรรวมทั้งองค์พระสันตปาปาเออร์บันที่ 8 ได้ทรงอ่านหนังสือเล่มดังกล่าวแล้ว มีความคิดเห็นตรงกันว่า กาลิเลโอยังคงสนับสนุนทฤษฎีโคเปอร์นิคัสอยู่ จึงเป็นเหตุให้กาลิเลโอถูกเรียกเข้ากรุงโรมอีกครั้ง

เดือนเมษายน ปี 1633 (อายุ 69 ปี) กาลิเลโอถูกนำตัวขึ้นศาลศาสนาเพื่อพิจาณาโทษทัณฑ์ โดยถูกควบคุมในบ้านหลังหนึ่งใกล้เมืองฟลอเรนซ์ตลอดชั่วชีวิต ไม่อนุญาตให้ออกนอกบ้าน ผลงานและหนังสือที่เขียนโดยกาลิเลโอเป็นของต้องห้าม บุคคลใดครอบครองจะมีโทษประหารชีวิต การเข้าเยี่ยมของญาติหรือเพื่อนจะต้องได้รับอนุญาตจากกรุงโรมเท่านั้น นอกจากนี้ จดหมายที่ส่งถึงกาลิเลโอ หรือกาลิเลโอเขียนถึงใครจะต้องถูกตรวจสอบก่อน

นักวิทยาศาสตร์เอกของโลกผู้ไม่ย่อท้อ

ในช่วงระหว่างที่ถูกกักขังตลอดชีวิต กาลิเลโอได้เขียนหนังสือเล่มใหม่ชื่อ Two New Sciences ซึ่งอธิบายถึงวิทยาศาสตร์สมัยใหม่สองแขนง โดยส่วนแรกอธิบายถึงด้านกลศาสตร์ อาทิเช่น การเคลื่อนที่ของวัตถุและแรงกระทำต่อวัตถุ ส่วนที่สองอธิบายถึงคุณสมบัติของสสาร หนังสือเล่มถูกพิมพ์ขึ้นนอกประเทศอิตาลีในปี 1638 (อายุ 74 ปี) ซึ่งเป็นเรื่องที่น่าอัศจรรย์ว่าผลงานของไอแซค นิวตัน เป็นแนวทางเดียวกับกาลิเลโอได้คิดทิ้งไว้

หลังจากเขียนหนังสือเล่มดังกล่าวเสร็จสิ้นลง ดวงตาทั้งสองข้างของกาลิเลโอก็บอดลง ถึงแม้ว่าจะตาบอดทั้งสองข้าง กาลิเลโอยังคงทำงานด้านวิทยาศาสตร์ต่อไป โดยมีลูกศิษย์เป็นผู้ช่วยในการทำการสังเกตและรายงานผลของการสังเกต เพื่อให้กาลิเลโอได้วิเคราะห์และดำเนินงานวิจัยต่อ

กาลิเลโอได้เสียชีวิตลงในเดือนมกราคม ปี 1642 โดยมีอายุได้ 77 ปี

เรียบเรียงโดย พรชัย สังเวียนวงศ์ (mata)

อ่านข้อมูลฉบับเต็มได้จาก http://www.electron.rmutphysics.com/news/index.php?option=com_content&task=view&id=1758&Itemid=16

เอกสารอ้างอิง

[1] จารนัย พานิชกุล (ผู้แปล), Jon Balchin (ผู้เขียน), "สุดยอดอัจฉริยะ 100 นักวิทยาศาสตร์ผู้เปลี่ยนแปลงโลก" (100 Scientists Who Changed the World), สำนักพิมพ์ปาเจรา, 2549
[2] ทวี มุขธระโกษา, "นักวิทยาศาสตร์เอกของโลก", สำนักพิมพ์สถาพรบุ๊คส์, 2548
[3] สุทัศน์ ยกส้าน, “อัจฉริยะนักวิทย์”, สำนักพิมพ์สารคดี, 2548
[4] เย็นใจ สมวิเชียรม, “นักวิทยาศาสตร์อัจฉริยะของโลก”, นานมีบุ๊คส์พับลิเคชั่นส์, 2549
[5] http://galileo.imss.fi.it/ms72/INDEX.HTM
[6] http://en.wikipedia.org/wiki/Galileo_Galilei
[7] http://plato.stanford.edu/entries/galileo/
[8] http://galileo.rice.edu/bio/index.html
[9] http://www-history.mcs.st-andrews.ac.uk/Biographies/Galileo.html