เบนจามิน ทอมป์สัน(Benjamin Thompson)

เบนจามิน ทอมป์สัน

เบนจามิน ทอมป์สัน(Benjamin Thompson) หรือที่รู้จักกันดีในนามของ เคานท์ รัมฟอร์ด(Count Rumford) เกิดเมื่อวันที่ 26 มีนาคม ค.ศ. 1753 ที่เมืองโวเบิร์น(Woburn) รัฐแมสซาชูเซตส์(Massachusetts) ประเทศสหรัฐอเมริกา มารดาของทอมป์สันส่งเขาไปทำงานเป็นพนักงานเสมียนในร้านขายสินค้าแห่งหนึ่งในเมืองซาเลม(Salem)ตั้งแต่อายุ 13 ปี เนื่องจากฐานะของครอบครัวยากจนและมารดาต้องการให้เขารู้จักการค้าขาย ทอมป์สันทำงานได้เพียง 3 ปี ร้านค้าที่เขาทำงานอยู่ต้องปิดกิจการลงเนื่องจากการคัดค้านการเก็บภาษีจากร้านค้าอย่างรุนแรงของรัฐบาลอังกฤษ แต่ทอมป์สันได้รับการติดต่อจากเพื่อนเก่าของเจ้าของร้านให้ไปทำงานในร้านของเขาที่เมืองบอสตัน ดังนั้น ทอมป์สันจึงได้เดินทางไปยังเมืองบอสตัน ในระหว่างนี้เขาได้ใช้เวลาส่วนหนึ่งศึกษาเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ โดยเรื่องที่เขามีความสนใจมากที่สุด คือ เรื่องดินปืน ประทัดและจรวด แต่เขาก็ถูกไล่ออกจากงานเนื่องจากการทดลองเกี่ยวกับจรวดที่ส่งเสียงดังมากและเขาไม่ค่อยเอาใจใส่กับงานที่ทำเท่าไหร่นัก

ลอมมิ บอล์ดวิน

หลังจากที่ทอป์สันถูกไล่ออกจากงานแล้ว เขามีโอกาสได้พบกับนายแพทย์คนหนึ่งชื่อ จอห์น เฮย์ (John Hay) ซึ่งได้ชักชวนเขาไปทำงานด้วย ทำให้เขามีความรู้เกี่ยวกับวิชาแพทย์และระหว่างที่เขาทำงานอยู่กับนายแพทย์ผู้นี้ เขาใช้เวลาว่างส่วนหนึ่งศึกษาเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์โดยเฉพาะวิชาฟิสิกส์ เขาศึกษาวิชาฟิสิกส์จากเพื่อนรุ่นพี่ผู้หนึ่งชื่อว่า ลอมมิ บอล์ดวิน(Loammi Baldwin) และเข้าฟังการแสดงปาฐกถาเกี่ยวกับวิชาฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด(Harvard University) ต่อมาทอมป์สันได้ลาออกจากงานของนายแพทย์เฮย์และทำงานเป็นครูรับจ้างสอนหนังสือตามที่ต่างๆ และเข้าทำงานเป็นครูในโรงเรียนแห่งหนึ่งในเมืองคองคอร์ด(Concord) รัฐนิวแฮมป์เชียร์(New Hampshire) จนกระทั่งในปี ค.ศ. 1772 เขาได้รับเชิญจาก บาทหลวงทิมอตี้ วอล์คเกอร์(Reverend Timothy Walker) ให้เป็นครูใหญ่ที่โรงเรียนแห่งหนึ่งที่เมืองรัมฟอร์ด รัฐแมสซาชูเซตส์ ซึ่งตอนนั้นทอมป์สันมีอายุเพียง 19 เท่านั้น และจากจุดนี้เองที่ทำให้ชีวิตของเขาเปลี่ยนไป เมื่อเขาเจอกับ ซาราห์ วอล์คเกอร์(Sarah Walker) แม่หม้ายวัย 30 ปีผู้ร่ำรวยมหาศาล ซึ่งเป็นลูกสาวของบาทหลวงที่เชิญเขามาทำงาน ต่อมาเมื่อทอมป์สันแต่งงานกับซาราห์ เขาก็ลาออกจากงานเนื่องจากต้องมาดูแลทรัพย์สินให้กับซาราห์

ตระกูลวอล์คเกอร์ถือได้ว่าเป็นตระกูลที่มีฐานะร่ำรวยและมีอิทธิพลมากในเมืองรัมฟอร์ด ซาราห์ใช้ความสนิทสนมกับข้าหลวงของรัฐฝากฝังให้ทอมป์สันเข้าทำงานเป็นที่ปรึกษาของข้าหลวงปกครองรัฐ เพียง 6 เดือน เขาก็ได้รับการแต่งตั้งให้เป็นพันตรีแห่งกองทหารอาสาสมัครแห่งนิวแฮมป์เชียร์ อีกทั้งยังเป็นที่โปรดปรานของท่านข้าหลวงอย่างมากด้วย ทั้งหมดนี้เนื่องจากความรู้ ความสามารถของเขาที่ให้คำปรึกษาที่เป็นประโยชน์ต่อประเทศอังกฤษ ต่อมาไม่นานเขาได้รับการแต่งตั้งให้ดำรงตำแหน่งนายทหารแห่งกองทัพบกอังกฤษ งานอีกอย่างหนึ่งที่ทอมป์สันทำคือ การเป็นสายลับให้กับกองทัพอังกฤษ เนื่องจากในขณะนั้นกองทัพกู้อิสรภาพกำลังทำการต่อต้านกองทัพอังกฤษ กองทัพกู้อิสรภาพจับทอมป์สันไปสอบสวนในปี ค.ศ. 1774 เนื่องจากสงสัยว่าเขาเป็นสายลับและนำความลับของกองทัพกู้อิสรภาพไปบอกแก่รัฐบาลอังกฤษ แต่กองทัพกู้อิสรภาพก็ต้องปล่อยตัวเขาออกมาเนื่องจากไม่มีหลักฐานเพียงพอ แต่เขาก็ถูกชาวเมืองเกลียดชังมาก เขาจึงหนีไปอยู่ที่เมืองบอสตันและทำงานกับ นายพลเกจ(General Gage) แม่ทัพแห่งกองทัพอังกฤษที่ทำการปกครองสหรัฐอเมริกาในฐานะอาณานิคม โดยทอมป์สันมีหน้าที่ตรวจสอบผู้ที่มีพฤติกรรมต่อต้านรัฐบาลอังกฤษ การส่งเอกสารในขณะนั้นจะถูกตรวจสอบอย่างละเอียดจากองทัพกู้อิสรภาพ แต่เอกสารของทอมป์สันสามารถผ่านการตรวจสอบได้อย่างง่ายดาย เนื่องจากเขาใช้หมึกชนิดพิเศษที่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า

ในปี ค.ศ. 1776 กองทัพกู้อิสรภาพได้ทำการยึดเมืองต่างๆ คืนได้รวมถึงเมืองบอสตันที่ทอมป์สันหนีไปอยู่ ทอมป์สันออกจากเมืองพร้อมกับกองทัพอังกฤษที่ถอนกำลังกลับอังกฤษ เมื่อมาถึงกรุงลอนดอน ทอมป์สันได้เข้าทำงานเป็นเลขานุการของ ลอร์ดจอร์จ เยอเมน(Lord George Germain) ครั้งหนึ่งเขาได้รับคำสั่งให้ทดลองอานุภาพการระเบิดของดินปืน ทอมป์สันได้ดัดแปลงเครื่องมือทดสอบแรงระเบิด ทำให้เขาได้รู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับแรงระเบิดว่า แรงของระเบิดนั้นไม่ได้ขึ้นอยู่กับก๊าซที่เกิดจากเผาไหม้ หรือจำนวนดินปืนที่ใช้ในการจุดระเบิดเท่านั้น แต่ขึ้นอยู่กับความไวในการเผาไหม้ของดินปืนอีกด้วย ทอมป์สันได้นำผลงานชิ้นนี้ตีพิมพ์ลงในหนังสือชื่อว่า An Account of Some Experiments Upon Gunpowder และจากผลงานชิ้นนี้ ในปี ค.ศ. 1781 เขาได้รับเชิญให้เข้าร่วมเป็นสมาชิกของราชสมาคมแห่งกรุงลอนดอน(Royal Society of London)

คาร์ล ทีโอดอร์

ในปี ค.ศ. 1783 เขาได้รับการชักชวนจาก เจ้าชายแมกซิมิเลียน(Prince Maximilian) ให้ดำรงตำแหน่งนายทหารประจำกองทัพ เจ้าชายเขียนจดหมายแนะนำตัวให้กับทอมป์สันไปส่งให้กับ คาร์ล ทีโอดอร์(Karl Theodore) ผู้ปกครองแคว้นบาวาเรีย(Elector of Bavaria) ซึ่งเป็นแคว้นหนึ่งในประเทศเยอรมนี แต่เขาก็ยังคงทำงานให้กองทัพอังกฤษโดยมีหน้าที่ส่งข่าวสารความเคลื่อนไหวให้กับรัฐบาลอังกฤษ ทอมป์สันเป็นผู้สร้างคุณประโยชน์ให้กับกองทัพของบาวาเรียเป็นอย่างมาก เขาได้ปรับปรุงกองกำลังที่ไร้สมรรถภาพให้แข็งแกร่งขึ้น เขาพบว่าสาเหตุที่ทำให้ทหารในกองทัพมีสภาพอ่อนแอเกิดจากสาเหตุ 2 ข้อคือ เครื่องแบบทหารที่ไม่เหมาะสมกับสภาพอากาศร้อนของบาวาเรียและอาหารที่ไม่มีคุณภาพ เขาทำการค้นคว้าหาเสื้อผ้าที่เหมาะสมกับทหารโดยการสร้างเครื่องวัดอุณหภูมิการนำความร้อนของผ้า และจากผลทดสอบพบว่าผ้าใยสังเคราะห์เป็นผ้าที่เหมาะกับสภาพอากาศร้อนที่สุด เนื่องจากสามารถระบายอากาศได้ดีกว่าผ้าชนิดอื่น ส่วนผ้าขนสัตว์เป็นผ้าที่ไม่เหมาะสมที่สุดเพราะไม่สามารถระบายความร้อนได้ซึ่งเหมาะกับอากาศหนาวมากกว่า เขาจึงขออนุมัติเงินจากรัฐเพื่อสร้างโรงงานผลิตเครื่องแบบทหารขึ้นและรับคนจรจัดที่ไม่มีอาชีพเข้ามาทำงานในโรงงาน เขายังสร้างโรงเรียนให้กับบุตรหลานของคนเหล่านั้นเพื่อเด็กทุกคนจะได้รับการศึกษาที่เท่าเทียมกัน

ส่วนเรื่องอาหารที่ไม่มีคุณภาพ ทอมป์สันได้ทำการตรวจสอบส่วนประกอบของอาหารแต่ละชนิดว่าชนิดใดเหมาะกับการเลี้ยงคนจำนวนมาก เขาพบว่าซุปคืออาหารที่มีประโยชน์และราคาถูก แต่ซุปจะต้องประกอบไปด้วยข้าวบาร์เลย์ ถั่ว มันฝรั่ง เกลือ ขนมปัง น้ำส้ม และน้ำ เมื่อคิดสูตรอาหารได้แล้ว ปัญหาที่ตามก็คือ เตาที่ใช้สำหรับปรุงอาหาร ทอมป์สันสร้างเตาซึ่งมีปล่องไฟสำหรับถ่ายเทอากาศและช่วยให้การลุกไหม้ดีขึ้น เรื่องต่อมาที่ทอมป์สันปรับปรุงคือ สภาพบ้านเรือนและโรงงานซึ่งมีแสงสว่างไม่เหมาะสมสำหรับการอยู่อาศัยหรือทำงาน เนื่องจากมีหน้าต่างน้อยและวัสดุที่ให้แสงสว่างไม่มีคุณภาพ เขาได้สร้างเครื่องมือสำหรับวัดความเข้มของแสงเรียกว่า โฟโตมิเตอร์ของรัมฟอร์ด(Rumford's Photometer) จากการใช้เครื่องมือนี้ทำให้เขาพบว่าตะเกียงให้แสงสว่างได้ดีกว่าเทียน แต่ตะเกียงน้ำมันพืชที่ใช้กันอยู่มักมีเขม่าเกาะที่ปล่องแก้วทำให้ได้แสงสว่างน้อยลง เขาจึงเจาะรูให้อากาศเข้าไปช่วยให้การลุกไหม้ดีขึ้นและมีเขม่าน้อยลง จากผลงานต่างๆ ที่เขาทำให้กับแคว้นบาวาเรีย เขาได้รับการแต่งตั้งให้ดำรงตำแหน่งที่ปรึกษาและรัฐมนตรีกระทรวงกลาโหม นอกจากนี้เขายังมีหน้าที่ดูแลกรมวังและกรมตำรวจอีกด้วย ต่อมาในปี ค.ศ. 1792 ลีโอโปด จักรพรรดิเยอรมนีสวรรคต ฟรานซิส ได้ขึ้นเป็นจักรพรรดิและแต่งตั้ง คาร์ล ทีโอดอร์ ขึ้นเป็นอุปราช ทอมป์สันในฐานะที่ปรึกษาคนสนิทได้รับการแต่งตั้งให้เป็นท่านเคานท์ ชื่อว่า เคานท์ รัมฟอร์ด(Count Rumford)

เจมส์ เพรสคอท จูล

ในปี ค.ศ. 1793 หลังกลับจากการพักผ่อนที่ประเทศอิตาลี เขาได้เริ่มทำการทดลองเกี่ยวกับ ทฤษฎีแคลอริก(Caloric Theory) ซึ่งเป็นทฤษฎีเกี่ยวกับความร้อนที่ว่า ความร้อนเป็นของไหลชนิดหนึ่งที่ไม่มีน้ำหนักและไม่สามารถมองเห็นได้ แคลอริกนี้จะไหลเข้าไปในวัตถุเมื่อวัตถุมีความร้อนและจะไหลออกเมื่อวัตถุนั้นเย็น เช่น เมื่อต้มน้ำสาเหตุที่น้ำร้อนก็คือแคลอริกหรือความร้อนไหลจากไฟไปสู่น้ำ และเมื่อน้ำเย็นก็คือแคลอริกไหลออกมานั่นเอง ซึ่งทอมป์สันไม่เชื่อทฤษฎีนี้เลย เนื่องจากตอนที่เขาทำงานเป็นผู้อำนวยการสร้างปืนใหญ่ที่เมืองมิวนิค เมื่อเขาใช้สว่านเจาะรูกระบอกปืนใหญ่ที่เป็นทองเหลือง ปรากฏว่าขี้สว่านและลำปืนเกิดความร้อนขึ้น แต่ขี้สว่านมีความร้อนน้อยกว่า ซึ่งตามทฤษฎีแคลอริกแสดงว่าความร้อนจะต้องไหลมาจากขี้สว่าน ทอมป์สันจึงทำการทดสอบว่าเป็นเช่นนั้นจริงหรือไม่ โดยการนำสว่านไปเจาะแท่งทองเหลือง จากนั้นนำขี้สว่านและแท่งทองเหลืองแช่ลงในอ่างน้ำพร้อมกัน ปรากฏว่าเมื่อวัดอุณหภูมิจากอ่างทั้ง 2 ใบกลับมีอุณหภูมิเท่ากันเพราะฉะนั้นความร้อนต้องไม่ได้มาจากขี้สว่าน ทอมป์สันทำการทดลองต่อไปโดยการใช้น้ำหล่อขณะที่ทำการเจาะรูกระบอกปืนปรากฏว่าน้ำมีความร้อนมากขึ้นจนกระทั่งเดือด เขาทำการทดลองซ้ำอีกหลายครั้งจนมั่นใจและสรุปสาเหตุของการเกิดความร้อนในครั้งนี้ว่า เกิดจากการเสียดสีของสว่านและตัวโลหะซึ่งก็คือกระบอกปืน และความร้อนเป็นพลังงานรูปแบบหนึ่งที่เกิดจากการสั่นสะเทือนของวัตถุ ไม่ใช่เป็นสสารอย่างที่เข้าใจกันมา แต่ผลงานชิ้นนี้ยังไม่เป็นที่ยอมรับเท่าไรนัก จนกระทั่งในปี ค.ศ. 1850 เจมส์ เพรสคอท จูล(James Prescott Joule) ได้นำหลักการนี้ไปทดลองเกี่ยวกับการเปลี่ยนพลังงานกลเป็นพลังงานความร้อน ซึ่งทำให้ทฤษฎีความร้อนของทอมป์สันเป็นที่ยอมรับไปด้วย ประโยชน์อีกอย่างหนึ่งจากการทดลองของทอมป์สันที่ใช้น้ำหล่อขณะทำการเจาะรูกระบอกปืนนั้น คือได้ปืนใหญ่ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น เพราะน้ำช่วยให้ปืนได้รับความเสียหายน้อยลงขณะทำการเจาะ

ในปี ค.ศ. 1795 ทอมป์สันเดินทางกลับประเทศอังกฤษเพื่อนำผลงานทางวิทยาศาสตร์ที่เขาทดลองลงตีพิมพ์ในวารสารของราชสมาคมแห่งกรุงลอนดอน โดยใช้ชื่อเรื่องว่า Proceedings of the Royal Society ซึ่งเป็นผลงานที่ได้รับความนิยมและยกย่องมากชิ้นหนึ่ง ในระหว่างที่อยู่อังกฤษ เขาได้แก้ไขปัญหาเตาผิงที่มีควันมากและสิ้นเปลืองพลังงาน ทอมป์สันแก้ไขปัญหาโดยการสร้างปล่องไฟเพื่อช่วยในการระบายควันและให้อากาศเข้ามาช่วยในการลุกไหม้ ทำให้สิ้นเปลืองพลังงานน้อยลง ทอมป์สันอยู่ในอังกฤษเพียงปีเศษก็ต้องเดินทางกลับแคว้นบาวาเรียอย่างเร่งด่วน เนื่องจากเกิดสงครามระหว่างออสเตรียและฝรั่งเศสขึ้น เมื่อเดินทางมาถึงแคว้นบาวาเรีย เขาได้รับการแต่งตั้งให้ดำรงตำแหน่งแม่ทัพผู้มีอำนาจเต็มในการบัญชาการ เขาแก้ไขสถานการณ์ในขณะนั้นด้วยสันติวิธี เมื่อกองทัพของทั้งสองฝ่ายยกมาถึง เขาได้ขอร้องให้กองทัพทั้งสองตั้งทัพอยู่นอกกำแพงเมืองคนละด้าน จากนั้นเขาก็ออกเยี่ยมทหารทั้ง 2 ประเทศสลับกันคนละวัน ในที่สุดเขาก็เจรจาให้ทหารทั้งสองยกทัพกลับไปได้

ไมเคิล ฟาราเดย์

อีก 2 ปีต่อมา ทอมป์สันก็ต้องเดินทางกลับประเทศอังกฤษอีกครั้ง เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงการปกครองในประเทศเยอรมนี ในช่วงนี้เขาต้องการใช้ชีวิตอย่างสงบที่บ้านเกิดในสหรัฐอเมริกา แต่ก็ต้องผิดหวังเมื่อได้รับจดหมายตอบกลับมาว่า รู้สึกจะเป็นการลำบากอย่างยิ่งในการที่สุภาพบุรุษผู้หนึ่งซึ่งหนีออกนอกประเทศโดยถูกกล่าวหาว่าเป็นจารกรรมจะกลับมาพักอาศัยอยู่ในถิ่นฐานเดิมของตน เขาจึงจำเป็นต้องอยู่ในอังกฤษต่อไป และในปี ค.ศ. 1801 เขาได้ร่วมกับนักวิทยาศาสตร์ผู้มีชื่อเสียงหลายท่าน เช่น ไมเคิล ฟาราเดย์(Michael Faraday) และ ฮัมฟรีย์ เดวี(Humphry Davy) เป็นต้น ก่อตั้ง ราชบัณฑิตยสภา(Royal Institution) ขึ้นเพื่อเป็นศูนย์กลางการศึกษาค้นคว้าทางวิทยาศาสตร์ สถาบันทางวิทยาศาสตร์แห่งนี้มีความสำคัญมาจนถึงปัจจุบัน นอกเหนือจากสถาบันแห่งนี้ เมื่อปี ค.ศ. 1799 ทอมป์สันได้ก่อตั้งสมาคมวิทยาศาสตร์ขึ้นที่มิวนิคชื่อว่า สถาบันบาวาเรียนแห่งมิวนิค(Bavarian Academy at Munich)

ในปี ค.ศ. 1804 ทอมป์สันอาศัยอยู่ในประเทศฝรั่งเศสและแต่งงานกับแม่หม้าย มารี-แอนน์ ลาวัวซิเย(Marie-Anne Lavoisier) ซึ่งเป็นอดีตภรรยาของนักเคมีชาวฝรั่งเศส อองตวน-โลรอง เดอ ลาวัวซีเย(Antoine Lavoisier หรือ Antoine-Laurent de Lavoisier) แต่ภายหลังก็ต้องเลิกรากันไป

หมายเหตุ ซาราห์ วอล์คเกอร์ ภรรยาชาวอเมริกาของเขาเสียชีวิตในช่วงที่เขาย้ายออกจากอเมริกา

ทอมป์สันเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงและได้รับการยกย่องมากที่สุดคนหนึ่ง เขาเสียชีวิตในวันที่ 21 สิงหาคม ค.ศ. 1814 โดยเขาได้ทำพินัยกรรมยกทรัพย์สินให้กับมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด(HarvardUniversity) นอกจากนี้เขาได้มอบเอกสารทางการทหารให้กับรัฐบาลสหรัฐอเมริกา เพื่อแสดงให้เห็นว่าเขาระลึกถึงประเทศบ้านเกิดอยู่เสมอ แม้ว่าผลงานของทอมป์สันจะไม่เป็นที่รู้จักแพร่หลายเหมือนกับนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ แต่เขาก็ได้รับการยกย่องว่าเป็น นักวิทยาศาสตร์ที่มีความสามารถและฉลาดปราดเปรื่องมากคนหนึ่งและยังทำงานส่วนใหญ่เพื่อประชาชน