กาลิเลโอ กาลิเลอี(Galileo Galilei)

กาลิเลโอ กาลิเลอี

กาลิเลโอ กาลิเลอี(Galileo Galilei)เป็นนักวิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ และดาราศาสตร์ ที่มีชื่อเสียงมากที่สุดคนหนึ่งของโลก การทดลองและการค้นพบของเขามีประโยชน์มากมายหลายด้าน โดยเฉพาะด้านดาราศาสตร์เป็นผลงานที่มีชื่อเสียงมากที่สุด เช่น การพบจุดดับบนดวงอาทิตย์ การพบบริวารของดาวพฤหัสบดี เป็นต้น การพบลักษณะการแกว่งของวัตถุ ซึ่งต่อมาได้พัฒนาเป็นเครื่องจับเวลา และนาฬิกาลูกตุ้ม อีกทั้งการที่เขาสามารถพัฒนากล้องโทรทรรศน์ให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น ทำให้วิชาการด้านดาราศาสตร์มีความเจริญก้าวหน้า เขายังเป็นบุคคลที่มีความกล้าหาญอย่างมากในการเสนอแนวความคิดต่างๆ เกี่ยวกับทฤษฎีดั้งเดิมที่ผิดของอริสโตเติล ซึ่งนำความเดือดร้อนมาให้กับเขาเอง ทั้งการถูกขังและถูกกล่าวหาว่าเป็นพวกนอกรีตต่อต้านคำสั่งสอนทางศาสนา ซึ่งเกือบจะต้องเสียชีวิตถ้าเขาไม่ยอมรับความผิดนี้ แม้ว่าเขาจะต้องยอมรับผิด แต่เขาก็ไม่หยุดทำการค้นคว้าและการทดลองทางวิทยาศาสตร์ต่อไป กาลิเลโอมักมีแนวความคิดที่แตกต่างไปจากคนอื่นเสมอ เขาจะไม่ยอมเชื่อทฤษฎีต่างๆ ที่ได้รับการเผยแพร่ออกมาทั้งในอดีตและในยุคนั้น กาลิเลโอต้องทำการทดลองเสียก่อนที่จะเชื่อถือในทฤษฎีข้อนั้น และด้วยนิสัยเช่นนี้ทำให้เขาได้รับฉายาว่า The Wrangler ฉายาของกาลิเลโอนี้ปัจจุบันใช้หมายถึง "ผู้เชี่ยวชาญ" ในมหาวิทยาลัยอ็อกฟอร์ด(Oxford University) และมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์(Cambridge University)

อริสโตเติล

กาลิเลโอเกิดเมื่อวันที่ 15 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 1564 ที่เมืองปิซา ประเทศอิตาลี บิดามีชื่อว่า วินเซนซิโอ กาลิเลอี(Vincenzio Galilei)เป็นทั้งขุนนาง นักคณิตศาสตร์ นักดนตรีและนักเขียนที่มีชื่อเสียงอยู่พอสมควร กาลิเลโอเข้ารับการศึกษาขั้นต้นที่เมืองปิซานั่นเอง กาลิเลโอเป็นนักเรียนที่เฉลียวฉลาดและมีความสามารถหลายด้าน ทั้งวาดภาพ เล่นดนตรี และคณิตศาสตร์ บิดาของกาลิเลโอต้องการให้เขาศึกษาต่อในวิชาแพทย์ ด้วยเป็นอาชีพที่ได้รับการยกย่อง กาลิเลโอได้ปฏิบัติตามที่บิดาต้องการ คือ เข้าเรียนในวิชาการแพทย์ ณ มหาวิทยาลัยปิซา(Pisa University) แต่กาลิเลโอมีความสนใจในวิชาวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์มากกว่า จนกระทั่งครั้งหนึ่งกาลิเลโอมีโอกาสได้เข้าฟังการบรรยายวิชาคณิตศาสตร์ ทำให้เขาเลิกเรียนวิชาแพทย์ และไปเรียนวิชาวิทยาศาสตร์ และคณิตศาสตร์แทน

การค้นพบทางวิทยาศาสตร์ครั้งแรกของกาลิเลโอเกิดขึ้นเมื่อปี ค.ศ. 1584 เมื่อเขากำลังนั่งฟังสวดมนต์อยู่ในโบสถ์แห่งหนึ่ง เขาสังเกตเห็นโคมแขวนบนเพดานโบสถ์แกว่งไปแกว่งมา เขาจึงเกิดความสงสัยว่าการแกว่งไปมาของโคมในแต่ละรอบใช้เวลาเท่ากันหรือไม่ ดังนั้นเขาจึงทดลองจับเวลาการแกว่งไปมาของโคม โดยเทียบกับชีพจรของตัวเอง เนื่องจากเขาเคยเรียนวิชาแพทย์ ทำให้เขารู้ว่าจังหวะการเต้นของชีพจรในแต่ละครั้งนั้นใช้เวลาเท่ากัน ผลปรากฎว่าไม่ว่าโคมจะแกว่งในลักษณะใดก็ตาม ระยะเวลาในการแกว่งไปและกลับครบ 1 รอบจะเท่ากันเสมอ เมื่อเขากลับบ้านได้ทำการทดลองแบบเดียวกันนี้อีกหลายครั้ง เพื่อให้เกิดความมั่นใจว่าทฤษฎีที่เขาจะตั้งขึ้นถูกต้องที่สุด ซึ่งผลการทดลองก็เหมือนกันทุกครั้ง กาลิเลโอได้ตั้งชื่อทฤษฎีนี้ว่า กฎเพนดูลัม(Pendulum) หรือ กฎการแกว่งของนาฬิกาลูกตุ้ม กาลิเลโอได้นำหลักการจากการทดลองครั้งนี้มาสร้างเครื่องจับเวลา ซึ่งต่อมาในปี ค.ศ. 1656 คริสเตียน ฮฮยเกนส์(Christian Huygens) ได้นำทฤษฎีนี้มาสร้างนาฬิกาลูกตุ้ม

ต่อมาในปี ค.ศ. 1585 กาลิเลโอได้ลาออกจากมหาวิทยาลัย เพราะไม่มีเงินพอสำหรับการเรียนต่อ เขาได้เดินทางกลับบ้านเกิดที่เมืองฟลอเรนซ์(Florence) และได้เข้าศึกษาต่อที่สถาบันฟลอเรนทีน(Florentine Academy) ระหว่างนี้กาลิเลโอได้เขียนหนังสือขึ้นมา 2 เล่ม เล่มแรกชื่อว่า Hydrostatic Balance เป็นเรื่องเกี่ยวกับตาชั่ง ส่วนอีกเล่มหนึ่งชื่อว่า Centre of Gravity เป็นเรื่องเกี่ยวกับจุดศูนย์ถ่วงของของแข็ง เล่มที่ 2 นี้เขาเขียนเนื่องจากมาร์เชส กวิดูบาลโด เดล มอนเต แห่งเปซาโร(Marchese Guidubald Del Monte of Pasaro) ซึ่งเป็นผู้ที่มีพระคุณต่อเขาขอร้องให้เขียนขึ้น จากหนังสือทั้ง 2 เล่มนี้เองทำให้เขามีชื่อเสียงเป็นที่รู้จักมากขึ้น และในปี ค.ศ. 1588 กาลิเลโอได้รับการติดต่อให้ดำรงตำแหน่งศาสตราจารย์สอนวิชาคณิตศาสตร์ในมหาวิทยาลัยปิซา ในปี ค.ศ. 1591 ระหว่างที่กาลิเลโอเข้าทำงานอยู่ในมหาวิทยาลัยปิซา เขาได้นำทฤษฎีของอริสโตเติลมาทดสอบเพื่อหาข้อเท็จจริง ทฤษฎีที่ว่านี้ คือ วัตถุที่มีน้ำหนักมากกว่าจะตกถึงพื้นก่อนวัตถุที่มีน้ำหนักเบากว่า

แต่เมื่อกาลิเลโอทดลองแล้วปรากฏว่าวัตถุที่มีน้ำหนักมากกว่าและวัตถุที่มีน้ำหนักเบากว่าจะตกถึงพื้นพร้อมกัน แต่การที่อริสโตเติลสรุปทฤษฎีเช่นนี้เป็นผลเนื่องมาจากอากาศได้ช่วยพยุงวัตถุที่มีน้ำหนักเบากว่าได้มากกว่าวัตถุที่มีน้ำหนักมากกว่า แต่ถ้าทำการทดลองในสุญญากาศจะเห็นได้อย่างชัดเจนว่าวัตถุทั้งสองจะตกถึงพื้นพร้อมกัน กาลิเลโอได้นำความจริงข้อนี้ไปชี้แจงกับทางมหาวิทยาลัย ผลปรากฏว่า มีทั้งคนเห็นด้วยและไม่เห็นด้วย เขาจึงทำการทดลองอีกครั้งหนึ่งเพื่อให้ทุกคนเห็นอย่างชัดเจน โดยนำก้อนตะกั่ว 2 ก้อน ก้อนหนึ่งหนัก 10 ปอนด์ อีกก้อนหนึ่งหนัก 20 ปอนด์ ทิ้งลงมาจากหอเอนปิซาพร้อมกัน ผลปรากฏว่าก้อนตะกั่วทั้ง 2 ก้อนตกถึงพื้นพร้อมกัน จึงเป็นการแสดงให้เห็นว่าทฤษฎีของอริสโตเติลผิด แต่ถึงอย่างนั้นกลุ่มคนที่ยึดถือทฤษฎีของอริสโตเติลอย่างเหนียวแน่นก็ยังไม่เชื่อกาลิเลโออยู่ดี อีกทั้งหาทางกลั่นแกล้งจนกาลิเลโอต้องลาออกจากมหาวิทยาลัยปิซา

หลังจากที่กาลิเลโอลาออกจากมหาวิทยาลัยปิซาแล้ว เขาได้เข้าทำงานในตำแหน่งศาสตราจารย์สอนวิชาคณิตศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยปาดัว(Padua University) ในระหว่างนี้กาลิเลโอได้ทำการทดลองเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์หลายเรื่อง เริ่มตั้งแต่ทำการทดลองเพิ่มเติมเกี่ยวกับการตกของวัตถุ ซึ่งเขาพบว่าในระหว่างที่วัตถุตกลงสู่พื้นนั้น ความเร็วของวัตถุจะเพิ่มขึ้นทุกวินาที การทดลองนี้ทางการทหารได้นำไปใช้ในการคำนวณหาเป้าหมายของลูกปืนใหญ่ หลักเกณฑ์ทั้งหมดที่เกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของวัตถุนี้ทำให้เกิดวิชาที่เรียกว่า "พลศาสตร์(Dynamic)" ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของวิชากลศาสตร์

กาลิเลโอมีความสนใจเกี่ยวกับเรื่องดาราศาสตร์อย่างมาก แต่ไม่สามารถศึกษาได้อย่างเต็มที่ เนื่องจากขาดอุปกรณ์ในการศึกษาค้นคว้า ต่อมาในปี ค.ศ. 1608 มีข่าวว่าช่างทำแว่นตาชาวฮอลแลนด์ สามารถประดิษฐ์กล้องส่องทางไกลขนาดเล็กได้เป็นผลสำเร็จ ในปี ค.ศ. 1610 กาลิเลโอจึงนำหลักเกณฑ์เดียวกันนี้มาสร้างเป็นกล้องโทรทรรศน์ขึ้นเป็นครั้งแรก แต่กล้องโทรทรรศน์ที่เขาประดิษฐ์ขึ้นในครั้งแรกมีกำลังขยายเพียง 3 เท่าเท่านั้น ต่อมาเขาได้ปรับปรุงกล้องโทรทรรศน์ให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นและมีกำลังขยายมากถึง 32 เท่า ซึ่งกล้องอันนี้สามารถส่องดูดวงดาวต่างๆ ในจักรวาลได้อย่างชัดเจน สิ่งที่กาลิเลโอได้พบเห็นจากกล้องโทรทรรศน์ เขาได้บันทึกลงในหนังสือเล่มหนึ่ง และตีพิมพ์เผยแพร่ออกมาในปีเดียวกัน โดยใช้ชื่อหนังสือว่า Sederieus Nuncius หมายถึง ผู้นำสารจากดวงดาว ภายในหนังสือมีเนื้อหาเกี่ยวกับเรื่องต่างๆดังนี้

• ผิวของดวงจันทร์ไม่เรียบเหมือนอย่างที่มองเห็น แต่มีหลุม หุบเหว และภูเขาใหญ่น้อยจำนวนมาก
• พบว่าดาวมีหลายประเภท ซึ่งมีลักษณะแตกต่างกัน ได้แก่ ดาวเคราะห์ คือ ดาวที่ไม่มีแสงสว่างในตัวเอง เช่น โลก ดาวพุธและดวงจันทร์ เป็นต้น และดาวฤกษ์ คือ ดาวที่มีแสงสว่างในตัวเอง เช่น ดวงอาทิตย์ เป็นต้น
• พบทางช้างเผือก(Milky Way) ซึ่งมีลักษณะเป็นทางขาวๆ ดูคล้ายหมอกบางๆ พาดผ่านไปบนท้องฟ้า ทางช้างเผือกเกิดจากแสงของกลุ่มดาวฤกษ์ซึ่งมีความหนาแน่นมาก
• เนบิวลา(Nebula) คือ กลุ่มก๊าซและวัตถุต่างๆ 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) ผู้ซึ่งเป็นทั้งลูกศิษย์และเจ้านายของเขา และจากการค้นพบครั้งนี้ กาลิเลโอได้ตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับการโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ และภายหลังจากการศึกษา กาลิเลโอได้ตั้งทฤษฎีดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของสุริยะจักรวาล และโลกต้องโคจรรอบดวงอาทิตย์
• พบว่าพื้นผิวของดาวศุกร์มีลักษณะคล้ายกับดวงจันทร์
• พบจุดดับบนดวงอาทิตย์(Sun Spot)

จากการค้นพบครั้งนี้กาลิเลโอได้เขียนหนังสือขึ้นมาเล่มหนึ่งชื่อว่า Letter on the Solar Spot ซึ่งเป็นเรื่องเกี่ยวกับจุดดับบนดวงอาทิตย์ และข้อคิดเห็นเกี่ยวกับการโคจรของดวงดาวในระบบสุริยะจักรวาล ว่าอันที่จริงแล้วดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของสุริยะจักรวาล อีกทั้งโลกและดาวดวงอื่นๆ ต้องโคจรรอบดวงอาทิตย์ การค้นพบทางดาราศาสตร์ของกาลิเลโอครั้งนี้มีทั้งข้อดีและข้อเสีย ข้อดีนั้นคือทำให้วิชาการด้านดาราศาสตร์มีความเจริญก้าวหน้ามากขึ้นไปอีกก้าวหนึ่ง อีกทั้งชื่อเสียงของกาลิเลโอก็เป็นที่รู้จักของคนทั่วไปมากขึ้น เขาได้รับเชิญให้ดำรงตำแหน่งนักปราชญ์ประจำราชสำนักของท่านแกรนด์ดยุคแห่งทัสคานี(Grand Duke of Tuscany) ส่วนข้อเสียเป็นสิ่งที่ส่งผลร้ายอย่างมากต่อกาลิเลโอคือ ทฤษฎีของกาลิเลโอขัดแย้งกับหลักศาสนาและทฤษฎีของอริสโตเติลที่มีผู้เชื่อถือมากในขณะนั้น แม้ว่ากาลิเลโอจะนำกล้องโทรทรรศน์มาตั้งให้ทุกคนได้ทดลองส่องดู ซึ่งทุกคนก็เห็นเช่นเดียวกับที่กาลิเลโอบอกไว้ แต่ถึงอย่างนั้นกลุ่มคนที่มีความเชื่อถือในทฤษฎีของอริสโตเติลก็ยังไม่เห็นด้วยกับกาลิเลโอ และกล่าวหากาลิเลโอว่าต่อต้านศาสนา ทำให้กาลิเลโอได้รับคำสั่งจากศาสนจักรให้หยุดแสดงความคิดเห็นที่ขัดแย้งต่อหลักศาสนา หลังจากนั้นกาลิเลโอได้เดินทางไปยังเมืองฟลอเรนซ์ และอยู่ที่นี่เป็นเวลานานถึง 7 ปี และในระหว่างนี้ เขาได้ทำการค้นคว้าเกี่ยวกับดาราศาสตร์ และในปี ค.ศ. 1618 กาลิเลโอได้พบดาวหางถึง 3 ดวง และได้พบความจริงเกี่ยวกับดาวหางที่ว่า ดาวหางเป็นดาวฤกษ์ชนิดหนึ่ง แสงที่เกิดขึ้นนั้นเกิดจากแสงของดวงอาทิตย์เช่นเดียวกับรุ้งกินน้ำ(เรื่องแสงของดาวหางนั้นไม่ถูกต้อง) กาลิเลโอได้ตีพิมพ์ผลงานชิ้นนี้ลงในหนังสือชื่อว่า Saggiatore

คลอดิอุส ปโตเลมี

ใน ปี ค.ศ. 1632 กาลิเลโอได้เขียนหนังสือขึ้นมาอีกเล่มหนึ่งชื่อว่า Dialogo Del Due Massimi Sistemi Del Mondo แต่เพื่อหลีกเลี่ยงข้อความที่ต่อต้านกับหลักศาสนา กาลิเลโอจึงเขียนขึ้นในเชิงบทละคร ซึ่งมีตัวเอก 2 ตัว สนทนาเกี่ยวกับทฤษฎีของ ปโตเลมี และ โคเปอร์นิคัส แต่ถึงอย่างนั้นเขาก็ถูกกล่าวหาว่าสนับสนุนทฤษฎีของโคเปอร์นิคัสอยู่ดี ทำให้เขาถูกต่อต้านอย่างหนักอีกทั้งหนังสือเล่มนี้ก็ถูกห้ามจำหน่ายในประเทศอิตาลีอีกด้วย เขาถูกสอบสวนและต้องโทษจำคุกเพื่อให้สำนึกบาปที่คัดค้านคำสอนในคริสตศาสนา ต่อมาเขาถูกบังคับให้กล่าวคำขอโทษ เพื่อแลกกับอิสระและชีวิตของเขา แม้ว่าเขาจะถูกปล่อยตัวออกจากคุก แต่เขาก็ยังต้องอยู่ในความควบคุมของบาทหลวงอัสคานิโอ ปิคโคโรมินิ(Ascanio Piccoromini) ซึ่งในระหว่างนี้เขาได้ทำการทดลองเกี่ยวกับฟิสิกส์ และตีพิมพ์หนังสือเล่มหนึ่งชื่อว่า Disorsi

นิโคลัส โคเปอร์นิคัส

เมื่อการค้นคว้าทางดาราศาสตร์ของเขามีอุปสรรค เขาจึงหันมาทำการค้นคว้าเกี่ยวกับคณิตศาสตร์ และวิทยาศาสตร์แทน กาลิเลโอได้ประดิษฐ์เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ขึ้นหลายชิ้น เช่น นาฬิกาน้ำ ไม้บรรทัด และเทอร์มอมิเตอร์(Thermometer) เป็นต้น และในปี ค.ศ. 1636 กาลิเลโอได้เขียนหนังสือขึ้นเล่มหนึ่งชื่อว่า Dialoghi Della Nuove Scienze แต่ตีพิมพ์ในปีค.ศ. 1638 โดยเอสเซฟเวียร์(Elzavirs) ที่เมืองเลย์เดน(Leyden) หนังสือเล่มนี้เป็นหนังสือที่มีเนื้อหาเกี่ยวกับวิชากลศาสตร์ หลังจากหนังสือเล่มนี้เผยแพร่ออกไปกลับได้รับความนิยมมากกว่าหนังสือดาราศาสตร์ของเขา อีกทั้งไม่ถูกต่อต้านจากศาสนจักรอีกด้วย

ในช่วงสุดท้ายของชีวิต กาลิเลโอได้ค้นคว้า และเฝ้ามองการเคลื่อนไหวของดวงดาวบนท้องฟ้า รวมถึงดวงจันทร์ด้วยจนพบว่า ดวงจันทร์ใช้เวลา 15 วัน ในการโคจรรอบโลก ซึ่งถือว่าเป็นการค้นพบครั้งสุดท้ายของเขา เพราะหลังจากนั้นประมาณ 2-3 เดือน เขาก็ตาบอดและสุขภาพอ่อนแอลงเรื่อยๆ เนื่องจากความชรา และเสียชีวิตในวันที่ 8 มกราคม ค.ศ. 1642 ที่เมืองฟลอเรนซ์ ประเทศอิตาลี