กาลิเลโอ

  

กาลิเลโอ กาลิเลอี : Galileo Galilei

เกิด วันที่ 15 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 1564 ที่เมืองปิซา (Pisa) ประเทศอิตาลี (Italy)
เสียชีวิต วันที่ 8 มกราคม ค.ศ. 1642 ที่เมืองฟลอเรนซ์ (Florence) ประเทศอิตาลี (Italy)

ผลงาน

     – ค.ศ. 1584 ตั้งกฎเพนดูลัม (Pendulum) หรือกฎการแกว่างของนาฬิกาลูกตุ้ม
     – ค.ศ. 1585 ตีพิมพ์หนังสือชื่อว่า Kydrostatic Balance และ Centre of Gravity
     – ค.ศ. 1591 พิสูจน์ทฤษฎีของอาริสโตเติลที่ว่าวัตถุที่มีน้ำหนักเบาว่าผิด อันที่จริงวัตถุจะตกถึงพื้นพร้อมกันเสมอ
     – พัฒนากล้องโทรทรรศน์ให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น และสามารถส่องดูดาวบนจักรวาลได้
     – พบลักษณะพื้นผิวของดวงจันทร์
     – พบว่าดาวมีหลายประเภท ซึ่งมีลักษณะแตกต่างกัน ได้แก่ ดาวเคราะห์ และดาวฤกษ์
     – พบทางช้างเผือก (Milky Way)
     – พบบริวารของดาวพฤหัสบดี ว่ามีมากถึง 4 ดวง
     – พบวงแหวนของดาวเสาร์ ซึ่งปากฎว่ามีสีถึง 3 สี
     – พบว่าพื้นผิวของดาวศุกร์มีลักษณะคล้ายกับดวงจันทร์
     – พบจุดดับบนดวงอาทิตย์ (Sun Spot)
     – พบดาวหาง 3 ดวง

          กาลิเลโอเป็นนักวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และดาราศาสตร์ ที่มีชื่อเสียงมากที่สุดคนหนึ่งของโลก โดยเฉพาะผลงานด้าน
ดาราศาสตร์เป็นผลงานที่มีชื่อเสียงมากที่สุด การทดลองและการค้นพบของเขามีประโยชน์มากมายหลายด้าน โดยเฉพาะ
ทางด้านดาราศาสตร์ เช่น พบจุดดับบนดวงอาทิตย์ พบบริวารของดาวพฤหัสบดี เป็นต้น การพบลักษณะการแกว่งของวัตถุ
ซึ่งต่อมาได้พัฒนาเป็นเครื่องจับเวลา และนาฬิกาลูกตุ้ม อีกทั้งการที่เขาสามารถพัฒนาสร้างกล้องโทรทรรศน์ให้มีประสิทธิภาพ
มากขึ้น ทำให้วิชาการด้านดาราศาสตร์มีความเจริญก้าวหน้า อีกทั้งเขายังเป็นบุคคลที่มีความกล้าหาญอย่างมากในการเสนอ
แนวความคิด ต่าง ๆ เกี่ยวกับทฤษฎีดั้งเดิมที่ผิดของอาริสโตเติล ซึ่งนำความเดือดร้อนมาให้กับเขาเอง ทั้งการถูกต้องขังและ
ถูก กล่าวหาว่าเป็นพวกนอกรีตต่อต้านคำสั่งสอนทางศาสนา ซึ่งเกือบจะต้องเสียชีวิตถ้าเขาไม่ยอมรับความผิดอันนี้ แม้ว่าเขา
จะต้อง ยอมรับผิด แต่เขาก็ไม่หยุดทำการค้นคว้าและการทดลองทางวิทยาศาสตร์ต่อไป กาลิเลโอมักมีแนวความคิดที่แตกต่าง
ไปจากคนอื่นเสมอ เขาจะไม่ยอมเชื่อทฤษฎีต่าง ๆ ที่ได้รับการเผยแพร่ออกมาทั้งในอดีตและในยุคนั้น กาลิเลโอต้องทำการ
ทดลอง เสียก่อนที่จะเชื่อถือในทฤษฎีข้อนั้น และด้วยนิสัยเช่นนี้ทำให้เขาได้รับฉายาว่า The Wrangler ฉายาของกาลิเลโอ
อันนี้ในปัจจุบัน ได้ใช้หมายถึง “ผู้เชี่ยวชาญ” ในมหาวิทยาลัยอ็อกฟอร์ด (Oxford University) และมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์
(Cambridge University)

          การค้นพบทางวิทยาศาสตร์ครั้งแรกของกาลิเลโอเกิดขึ้นเมื่อปี ค.ศ. 1584 เมื่อเขากำลังนั่งฟังสวดมนต์อยู่ในโบสถ์แห่งหนึ่ง
เขาสังเกตเห็นโคมแขวนบนเพดานโบสถ์แกว่างไปแกว่างมา เขาจึงเกิดความสงสัยว่าการแกว่งไปมาของโคมในแต่ละรอบใช้เวลา
เท่ากันหรือไม่ ดังนั้นเขาจึงทดลองจับเวลาการแกว่งไปมาของโคม โดยเทียบกับชีพจรของตัวเอง เนื่องจากเขาเคยเรียนวิชาแพทย์ ทำให้เขารู้ว่าจังหวะการเต้นของชีพจรของคนในแต่ละครั้งนั้นใช้เวลาเท่ากัน ผลปรากฎว่าไม่ว่าโคมจะแกว่งในลักษณะใด
ก็แล้วแต่ ระยะเวลาในการแกว่งไปและกลับครบ 1 รอบ จะเท่ากันเสมอ เมื่อเขากลับบ้านได้ทำการทดลองแบบเดียวกันนี้อีกหลาย
ครั้ง เพื่อให้เกิดความมั่นใจว่าทฤษฎีที่เขาจะตั้งขึ้นถูกต้องที่สุด ซึ่งผลการทดลองก็เหมือนกันทุกครั้ง กาลิเลโอได้ตั้งชื่อทฤษฎีนี้ว่า
กฎเพนดูลัม (Pendulum) หรือ กฎการแกว่งของนาฬิกาลูกตุ้ม กาลิเลโอได้นำหลักการจากการทดลองครั้งนี้มาสร้างเครื่องจับเวลา
ซึ่งต่อมาในปี ค.ศ. 1656 คริสเตียน ฮฮยเกนส์ (Christian Huygens) ได้นำทฤษฎีนี้มาสร้างนาฬิกาลูกตุ้ม

           ต่อมาในปี ค.ศ. 1585 กาลิเลโอได้ลาออกจากมหาวิทยาลัย เพราะไม่มีเงินพอสำหรับการเรียนต่อ เขาได้เดินทางกลับบ้านเกิด
ที่เมืองฟลอเรนซ์ (Florence) และได้เข้าศึกษาต่อที่สถาบันฟลอเรนทีน (Florentine Academy) ในระหว่างนี้กาลิเลโอ
ได้เขียนหนังสือขึ้นมา 2 เล่ม เล่มแรกชื่อว่า Hydrostatic Balance เป็นเรื่องเกี่ยวกับตาชั่ง ส่วนอีกเล่มหนึ่งชื่อว่า Centre of Gravity เป็นเรื่องเกี่ยวกับจุดศูนย์ถ่วงของของแข็ง เล่มที่ 2 นี้เขาเขียนเนื่องจากมาร์เชส กวิดูบาลโด เดล มอนเต แห่งเปซาโร
(Marchese Guidubald Del Monte of Pasaro) ซึ่งเป็นผู้ที่มีพระคุณต่อเขา ขอร้องให้เขียนขึ้น จากหนังสือทั้ง 2 เล่มนี้เอง
ทำให้เขามีชื่อเสียงเป็นที่รู้จักมากขึ้น และในปี ค.ศ. 1588 กาลิเลโอได้รับการติดต่อให้ดำรงตำแหน่งศาสตราจารย์สอนวิชา
คณิตศาสตร์ในมหาวิทยาลัยปิซา ในปี ค.ศ. 1591 ระหว่างที่กาลิเลโอเข้าทำงานอยู่ในมหาวิทยาลัยปิซา เขาได้นำทฤษฎีของ
อาริสโตเติล มาทดสอบเพื่อหาข้อเท็จจริง ทฤษฎีที่ว่านี้ คือ ทฤษฎีที่มีน้ำหนักมากกว่าจะตกถึงพื้นก่อนวัตถุที่มีน้ำหนักเบา แต่เมื่อกาลิเลโอทดลองแล้วปรากฏว่าวัตถุที่มีน้ำหนักมากและวัตถุที่มีน้ำหนักเบา จะตกถึงพื้นพร้อมกัน แต่การที่อาริสโตเติล

          สรุปทฤษฎีเช่นนี้เป็นผลเนื่องมาจากอากาศได้ช่วยพยุงวัตถุที่มีน้ำหนักเบาได้มากกว่าวัตถุที่มีน้ำหนักมากกว่า แต่ถ้าทำการทดลอง
ในสุญญากาศจะเห็นได้อย่างชัดเจนว่าวัตถุตกถึงพื้นพร้อมกัน กาลิเลโอได้นำความจริงข้อนี้ไปชี้แจงกับทางมหาวิทยาลัย ผลปรากฏ
ว่า มีทั้งคนเห็นด้วยและไม่เห็นด้วย เขาจึงทำการทดลองอีกครั้งหนึ่งเพื่อให้ทุกคนเห็นอย่างชัดเจน โดยนำก้อนตะกั่ว 2 ก้อน ก้อนหนึ่งหนัก 10 ปอนด์ อีกก้อนหนึ่งหนัก 20 ปอนด์ ทิ้งลงมาจากหอเอนปิซาพร้อมกัน ผลปรากฏว่าก้อนตะกั่วทั้ง 2 ก้อนตกถึงพื้น
พร้อมกัน จึงเป็นการแสดงให้เห็นว่าทฤษฎีของอาริสโตเติลผิด และของกาลิเลโอถูกต้อง แต่ถึงอย่างนั้นกลุ่มคนที่ยึดถือทฤษฎีของ อาริสโตเติลอย่างเหนียวแน่นก็ยังไม่เชื่อกาลิเลโออยู่ดี อีกทั้งหาทางกลั่นแกล้งจนกาลิเลโอ ต้องลาออกจากมหาวิทยาลัยปิซา

          หลังจากที่กาลิเลโอลาออกจากมหาวิทยาลัยปิซาแล้ว เขาได้เข้าทำงานในตำแหน่งศาสตราจารย์สอนวิชาคณิตศาสตร์มหาวิทยาลัย ปาดัว (Padua University) ในระหว่างนี้กาลิเลโอได้ทำการทดลองเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์หลายเรื่อง เริ่มตั้งแต่
ทำการทดลองเพิ่มเติมเกี่ยวกับการตกของวัตถุ ซึ่งเขาพบว่าในระหว่างที่วัตถุตกลงสู่พื้นนั้น ความเร็วของวัตถุจะเพิ่มขึ้นทุกวินาที
การทดลองนี้ทางการทหารได้นำไปใช้ในการคำนวณหาเป้าหมายของลูกปืนใหญ่ หลักเกณฑ์ทั้งหมดที่เกี่ยวกับการเคลื่อนที่
ของวัตถุนี้ทำให้ เกิดวิชาที่เรียกว่า “พลศาสตร์ (Dynamic)” ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของวิชากลศาสตร์

          กาลิเลโอมีความสนใจเกี่ยวกับเรื่องดาราศาสตร์อย่างมาก แต่ไม่สามารถศึกษาได้อย่างเต็มที่ เนื่องจากขาดอุปกรณ์ในการ
ศึกษาค้นคว้า ต่อมาในปี ค.ศ. 1608 มีข่าวว่าช่างทำแว่นตาชาวฮอลแลนด์ สามารถประดิษฐ์กล้องส่องทางไกลขนาดเล็กได้เป็นผล
สำเร็จ ต่อมาในปี ค.ศ. 1610 กาลิเลโอจึงนำหลักเกณฑ์เดียวดันนี้มาสร้างเป็นกล้องโทรทรรศน์ขึ้นเป็นครั้งแรกแต่กล้องโทรทรรศน์
ที่เขาประดิษฐ์ขึ้นในครั้งแรกมีกำลังขยายเพียง 3 เท่า เท่านั้น ต่อมาเขาได้ปรับปรุงกล้องโทรทรรศน์ให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น
และมีกำลังขยายมากถึง 32 เท่า ซึ่งกล้องอันนี้สามารถส่องดูดวงดาวต่าง ๆ ในจักรวาลได้อย่างชัดเจน สิ่งที่กาลิเลโอได้พบเห็นจาก
กล้องโทรทรรศน์ เขาได้บันทึกลงในหนังสือเล่มหนึ่ง และตีพิมพ์เผยแพร่ออกมาในปีเดียวกัน โดยใช้ชื่อหนังสือว่า Sederieus
Nuncius หมายถึง ผู้นำสารจากดวงดาว ภายในหนังสือเรื่องนี้มีรายละเอียดดังนี้
     – ผิวของดวงจันทร์ ซึ่งปรากฏว่าไม่เรียบเหมือนอย่างที่มองเห็น แต่มีหลุม หุบเหว และภูเขาใหญ่น้อย จำนวนมาก
     – พบว่าดาวมีหลายประเภท ซึ่งมีลักษณะแตกต่างกัน ได้แก่ ดาวเคราะห์ คือ ดาวที่ไม่มีแสงสว่างในตัวเอง เช่น โลก ดาวพุธ
และดวงจันทร์ เป็นต้น และดาวฤกษ์ คือ ดาวที่มีแสงสว่างในตัวเอง เช่น ดวงอาทิตย์ เป็นต้น
     – พบทางช้างเผือก (Milky Way) ซึ่งมีลักษณะเป็นทางขาว ๆ ดูคล้ายหมอกบาง ๆ พาดผ่านไปบนท้องฟ้า ทางช้างเผือก
เกิดจากแสงของกลุ่มดาวฤกษ์ซึ่งมีความหนาแน่นมาก
     – เนบิวลา (Nebula) คือ กลุ่มก๊าซ และวัตถุต่าง ๆ ซึ่งมีการรวมตัวกันอย่างหนาแน่น
     – พบวงแหวนของดาวเสาร์ แต่กาลิเลโอไม่ได้เรียกว่าวงแหวน ต่อมาในปี ค.ศ. 1655 ฮอยเกนส์ได้พิสูจน์ว่าเป็นวงแหวน และเรียกว่า “วงแหวนของดาวเสาร์ (Saturn’s Ring)”
     – พบบริวารของดาวพฤหัสบดีว่ามีมากถึง 4 ดวง กาลิเลโอได้ตั้งชื่อดาวบริวารของดาวพฤหัสบดีว่า ซีเดรา เมดิซี (Sidera
Medicea) เพื่อเป็นเกียรติแก่ ดยุคแห่งทัสคานี คอซิโมที่ 2 (Duke of Tuscany Cosimo II) ผู้ซึ่งเป็นทั้งลูกศิษย์
และเจ้านายของเขาในเวลาต่อมา และจากการค้นพบครั้งนี้ กาลิเลโอได้ตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับการโคจรของโลกรอบดวง
อาทิตย์ และภายหลังจากการศึกษา กาลิเลโอได้ตั้งทฤษฎีดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของสุริยจักรวาล และโลกต้องโคจร
รอบดวงอาทิตย์
     – พบว่าพื้นผิวของดาวศุกร์มีลักษณะคล้ายกับดวงจันทร์
     – พบจุดดับบนดวงอาทิตย์ (Sun Spot)

       จากการค้นพบครั้งนี้กาลิเลโอได้เขียนหนังสือขึ้นมาเล่มหนึ่งชื่อว่า Letter on the Solar Spot ซึ่งเป็นเรื่องเกี่ยวกับจุดดับ
บนดวงอาทิตย์ และข้อคิดเห็นเกี่ยวกับการโคจรของดวงดาวในระบบสุริยจักรวาล ว่าอันที่จริงแล้วดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลาง
ของสุริยจักรวาล อีกทั้งโลกและดาวดวงอื่น ๆ ต้องโคจรรอบดวงอาทิตย์การค้นพบทางดาราศาสตร์ของกาลิเลโอครั้งนี้มีทั้ง
ข้อดีและข้อเสีย ข้อดีนั้นก็คือทำให้วิชาการด้านดาราศาสตร์มีความเจริญก้าวหน้ามากขึ้นไปอีกก้าวหนึ่ง อีกทั้งชื่อเสียงของ
กาลิเลโอก็เป็นที่รู้จักของคนทั่วไปมากขึ้น เขาได้รับเชิญให้ดำรงตำแหน่งนักปราชญ์ประจำราชสำนักของท่านแกรนด์ดยุคแห่ง
ทัสคานี (Grand Duke of Tuscany) ส่วนข้อเสียเป็นสิ่งที่ส่งผลร้ายอย่างมากต่อกาลิเลโอ คือ ทฤษฎีของกาลิเลโอขัดแย้ง
กับหลักศาสนา และทฤษฎีของอาริสโตเติลที่มีผู้เชื่อถือมากในขณะนั้น แม้ว่ากาลิเลโอจะนำกล้องโทรทรรศน์มาตั้งให้ทุกคน
ได้ทดลองส่องดู ซึ่งทุกคนก็เห็นเช่นเดียวกับที่กาลิเลโอบอกไว้ แต่ถึงอย่างนั้นกลุ่มคนที่มีความเชื่อถือในทฤษฎีของอาริสโตเติล
ก็ยังไม่เห็นด้วยกับกาลิเลโอ และกล่าวหากาลิเลโอว่าต่อต้านศาสนา ทำให้กาลิเลโอได้รับคำสั่งจากศาสนจักรให้หยุดแสดง
ความคิดเห็นที่ขัดแย้งต่อหลักศาสนา หลังจากนั้นกาลิเลโอได้เดินทางไปยังเมืองฟลอเรนซ์ และอยู่ที่นี่เป็นเวลานานถึง 7 ปี
และในระหว่างนี้ เขาได้ทำการค้นคว้าเกี่ยวกับดาราศาสตร์ และในปี ค.ศ. 1618 กาลิเลโอได้พบดาวหางถึง 3 ดวง และได้พบ
ความจริง เกี่ยวกับดาวหางที่ว่า ดาวหางเป็นดาวฤกษ์ชนิดหนึ่งเช่นกัน แสงที่เกิดนี้เกิดจากแสงของดวงอาทิตย์เช่นเดียวกับรุ้ง
กินน้ำ กาลิเลโอได้ตีพิมพ์ผลงานชิ้นนี้ลงในหนังสือชื่อว่า Saggiatore แต่ทฤษฎีข้อนี้ของกาลิเลโอ ผิดพลาด

          ใน ปี ค.ศ. 1632 กาลิเลโอได้เขียนหนังสือขึ้นมาอีกเล่มหนึ่งชื่อว่า Dialogo Del Due Massimi Sistemi Del Mondo
แต่เพื่อหลีกเลี่ยงข้อความที่ต่อต้านกับหลักศาสนา กาลิเลโอจึงเขียนขึ้นในเชิงบทละคร ซึ่งมีตัวเอกด 2 ตัว สนทนา เกี่ยวกับทฤษฎี
ของปโตเลมี และโคเปอร์นิคัส แต่ถึงอย่างนั้นเขาก็ถูกกล่าวหาว่าสนับสนุนทฤษฎีของโคเปอร์นิคัสอยู่ดี ทำให้เขาถูกต่อต้าน
อย่างหนักอีกทั้งหนังสือเล่มนี้ก็ถูกห้ามมิให้จำหน่ายในประเทศอิตาลีอีกด้วย ส่วนตัวเขาถูกสอบสวนและต้องโทษจำคุกเพื่อให้
สำนึกบาปที่ คัดค้านคำสอนในคริสต์ศาสนา ต่อมาเขาถูกบังคับให้กล่าวคำขอโทษ เพื่อแลกกับอิสระและชีวิตของเขา แม้ว่าเขา
จะถูกปล่อยตัวออกจากคุก แต่เขาก็ยังต้องอยู่ในความควบคุมของอัสคานิโอ ปิคโคโรมินิ (Ascanio Piccoromini) บาทหลวง
ผู้หนึ่งซึ่งในระหว่างนี้เขาได้ทำการทดลองเกี่ยวกับฟิสิกส์ และตีพิมพ์หนังสือเล่มหนึ่งชื่อว่า Disorsi

          เมื่อการค้นคว้าทางดาราศาสตร์ของเขามีอุปสรรค เขาจึงหันมาทำการค้นคว้าเกี่ยวกับคณิตศาสตร์ และวิทยาศาสตร์แทนกาลิเลโอได้ประดิษฐ์เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ขึ้นหลายชิ้น ได้แก่ นาฬิกาน้ำ ไม้บรรทัด และเทอร์มอมิเตอร์ (Thermometer)
เป็นต้น และในปี ค.ศ. 1636 กาลิเลโอได้เขียนหนังสือขึ้นเล่มหนึ่งชื่อว่า Dialoghi Della Nuove Scienze แต่ตีพิมพ์ในปีค.ศ. 1638 โดยเอสเซฟเวียร์ (Elzavirs) ที่เมืองเลย์เดน (Leyden) หนังสือเล่มนี้เป็นหนังสือที่มีเนื้อหาเกี่ยวกับวิชากลศาสตร์
หลังจากหนังสือเล่มนี้เผยแพร่ออกไปกลับได้รับความนิยมมากกว่าหนังสือดาราศาสตร์ของเขา อีกทั้งไม่ถูกต่อต้านจากศาสนาจักรอีกด้วย

          ในช่วงสุดท้ายของชีวิต กาลิเลโอได้ค้นคว้า และเฝ้ามองดูการเคลื่อนไหวของดวงดาวบนท้องฟ้า รวมถึงดวงจันทร์ด้วย
กาลิเลโอได้เฝ้าดูการเคลื่อนไหวของดวงจันทร์จนพบว่า ดวงจันทร์ใช้เวลา 15 วัน ในการโคจรรอบโลก ซึ่งถือว่าเป็นการค้นพบ
ครั้งสุดท้ายของเขา เพราะหลังจากนั้นประมาณ 2 – 3 เดือน เขาก็ตาบอดและสุขภาพอ่อนแอลงเรื่อย ๆ เนื่องจากความชรา และ
เสีย ชีวิตในวันที่ 8 มกราคม ค.ศ. 1642 ที่เมืองฟลอเรนซ์ ประเทศอิตาลี