ประวัติและผลงานของ กาลิเลโอ กาลิเลอี : Galileo Galilei

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 โดยเฉพาะผลงานด้านดาราศาสตร์เป็นผลงานที่มีชื่อเสียงมากที่สุด การทดลองและการค้นพบของเขามีประโยชน์มากมายหลายด้าน โดยเฉพาะทางด้านดาราศาสตร์ เช่น พบจุดดับบนดวงอาทิตย์ พบบริวารของดาวพฤหัสบดี เป็นต้น การพบลักษณะการแกว่งของวัตถุซึ่งต่อมาได้พัฒนาเป็นเครื่องจับเวลา และนาฬิกาลูกตุ้ม อีกทั้งการที่เขาสามารถพัฒนาสร้างกล้องโทรทรรศน์ให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น ทำให้วิชาการด้านดาราศาสตร์มีความเจริญก้าวหน้า อีกทั้งเขายังเป็นบุคคลที่มีความกล้าหาญอย่างมากในการเสนอแนวความคิด ต่าง ๆ เกี่ยวกับทฤษฎีดั้งเดิมที่ผิดของอาริสโตเติล ซึ่งนำความเดือดร้อนมาให้กับเขาเอง ทั้งการถูกต้องขังและถูก กล่าวหาว่าเป็นพวกนอกรีตต่อต้านคำสั่งสอนทางศาสนา ซึ่งเกือบจะต้องเสียชีวิตถ้าเขาไม่ยอมรับความผิดอันนี้ แม้ว่าเขาจะต้อง ยอมรับผิด แต่เขาก็ไม่หยุดทำการค้นคว้าและการทดลองทางวิทยาศาสตร์ต่อไป กาลิเลโอมักมีแนวความคิดที่แตกต่างไปจากคนอื่นเสมอ เขาจะไม่ยอมเชื่อทฤษฎีต่าง ๆ ที่ได้รับการเผยแพร่ออกมาทั้งในอดีตและในยุคนั้น กาลิเลโอต้องทำการทดลอง เสียก่อนที่จะเชื่อถือในทฤษฎีข้อนั้น และด้วยนิสัยเช่นนี้ทำให้เขาได้รับฉายาว่า The Wrangler ฉายาของกาลิเลโออันนี้ในปัจจุบัน ได้ใช้หมายถึง "ผู้เชี่ยวชาญ" ในมหาวิทยาลัยอ็อกฟอร์ด (Oxford University) และมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์(Cambridge University)
กาลิเลโอเกิดเมื่อวันที่ 15 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 1564 ที่เมืองปิซา ประเทศอิตาลี บิดาของเขาเป็นขุนนาง นักคณิตศาสตร์ นักดนตรีและนักเขียน ที่มีชื่อเสียงอยู่พอสมควร บิดาของเขามีชื่อว่า วินเซนซิโอ กาลิเลอี (Vincenzio Galilei) กาลิเลโอเข้ารับการศึกษา ขั้นต้นที่เมืองปิซานั่นเอง กาลิเลโอเป็นนักเรียนที่เฉลียวฉลาด และมีความสามารถหลายด้าน ทั้งวาดภาพ เล่นดนตรี และคณิตศาสตร์ บิดาของกาลิเลโอต้องการให้เขาศึกษาต่อในวิชาแพทย์ ด้วยเป็นอาชีพที่ได้รับการยกย่อง กาลิเลโอได้ปฏิบัติตามที่บิดาต้องการ คือ เข้าเรียนในวิชาการแพทย์ ณ มหาวิทยาลัยปิซา (Pisa University) แต่กาลิเลโอมีความสนใจในวิชาวิทยาศาสตร์ และคณิตศาสตร์มากกว่า จนกระทั่งครั้งหนึ่งกาลิเลโอมีโอกาสได้เข้าฟังการบรรยายวิชาคณิตศาสตร์ ทำให้เขาเลิกเรียนวิชาแพทย์ และไปเรียนวิชาวิทยาศาสตร์ และคณิตศาสตร์แทน
การค้นพบทางวิทยาศาสตร์ครั้งแรกของกาลิเลโอเกิดขึ้นเมื่อปี ค.ศ. 1584 เมื่อเขากำลังนั่งฟังสวดมนต์อยู่ในโบสถ์แห่งหนึ่ง เขาสังเกตเห็นโคมแขวนบนเพดานโบสถ์แกว่างไปแกว่างมา เขาจึงเกิดความสงสัยว่าการแกว่งไปมาของโคมในแต่ละรอบใช้เวลา เท่ากันหรือไม่ ดังนั้นเขาจึงทดลองจับเวลาการแกว่งไปมาของโคม โดยเทียบกับชีพจรของตัวเอง เนื่องจากเขาเคยเรียนวิชาแพทย์ ทำให้เขารู้ว่าจังหวะการเต้นของชีพจรของคนในแต่ละครั้งนั้นใช้เวลาเท่ากัน ผลปรากฎว่าไม่ว่าโคมจะแกว่งในลักษณะใดก็แล้วแต่ ระยะเวลาในการแกว่งไปและกลับครบ 1 รอบ จะเท่ากันเสมอ เมื่อเขากลับบ้านได้ทำการทดลองแบบเดียวกันนี้อีกหลายครั้ง เพื่อให้เกิดความมั่นใจว่าทฤษฎีที่เขาจะตั้งขึ้นถูกต้องที่สุด ซึ่งผลการทดลองก็เหมือนกันทุกครั้ง กาลิเลโอได้ตั้งชื่อทฤษฎีนี้ว่ากฎเพนดูลัม (Pendulum) หรือ กฎการแกว่งของนาฬิกาลูกตุ้ม กาลิเลโอได้นำหลักการจากการทดลองครั้งนี้มาสร้างเครื่องจับเวลาซึ่งต่อมาในปี ค.ศ. 1656 คริสเตียน ฮฮยเกนส์ (Christian Huygens) ได้นำทฤษฎีนี้มาสร้างนาฬิกาลูกตุ้ม
ต่อมาในปี ค.ศ. 1585 กาลิเลโอได้ลาออกจากมหาวิทยาลัย เพราะไม่มีเงินพอสำหรับการเรียนต่อ เขาได้เดินทางกลับบ้านเกิดที่เมืองฟลอเรนซ์ (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 เล่มนี้เองทำให้เขามีชื่อเสียงเป็นที่รู้จักมากขึ้น และในปี ค.ศ. 1588 กาลิเลโอได้รับการติดต่อให้ดำรงตำแหน่งศาสตราจารย์สอนวิชา คณิตศาสตร์ในมหาวิทยาลัยปิซา ในปี ค.ศ. 1591 ระหว่างที่กาลิเลโอเข้าทำงานอยู่ในมหาวิทยาลัยปิซา เขาได้นำทฤษฎีของอาริสโตเติล มาทดสอบเพื่อหาข้อเท็จจริง ทฤษฎีที่ว่านี้ คือ ทฤษฎีที่มีน้ำหนักมากกว่าจะตกถึงพื้นก่อนวัตถุที่มีน้ำหนักเบา
แต่เมื่อกาลิเลโอทดลองแล้วปรากฏว่าวัตถุที่มีน้ำหนักมากและวัตถุที่มีน้ำหนักเบา จะตกถึงพื้นพร้อมกัน แต่การที่อาริสโตเติล สรุปทฤษฎีเช่นนี้เป็นผลเนื่องมาจากอากาศได้ช่วยพยุงวัตถุที่มีน้ำหนักเบาได้มากกว่าวัตถุที่มีน้ำหนักมากกว่า แต่ถ้าทำการทดลอง ในสุญญากาศจะเห็นได้อย่างชัดเจนว่าวัตถุตกถึงพื้นพร้อมกัน กาลิเลโอได้นำความจริงข้อนี้ไปชี้แจงกับทางมหาวิทยาลัย ผลปรากฏว่า มีทั้งคนเห็นด้วยและไม่เห็นด้วย เขาจึงทำการทดลองอีกครั้งหนึ่งเพื่อให้ทุกคนเห็นอย่างชัดเจน โดยนำก้อนตะกั่ว 2 ก้อน ก้อนหนึ่งหนัก 10 ปอนด์ อีกก้อนหนึ่งหนัก 20 ปอนด์ ทิ้งลงมาจากหอเอนปิซาพร้อมกัน ผลปรากฏว่าก้อนตะกั่วทั้ง 2 ก้อนตกถึงพื้นพร้อมกัน จึงเป็นการแสดงให้เห็นว่าทฤษฎีของอาริสโตเติลผิด และของกาลิเลโอถูกต้อง แต่ถึงอย่างนั้นกลุ่มคนที่ยึดถือทฤษฎีของ อาริสโตเติลอย่างเหนียวแน่นก็ยังไม่เชื่อกาลิเลโออยู่ดี อีกทั้งหาทางกลั่นแกล้งจนกาลิเลโอ ต้องลาออกจากมหาวิทยาลัยปิซา
หลังจากที่กาลิเลโอลาออกจากมหาวิทยาลัยปิซาแล้ว เขาได้เข้าทำงานในตำแหน่งศาสตราจารย์สอนวิชาคณิตศาสตร์ที่มหาวิทยาลัย ปาดัว (Padua University) ในระหว่างนี้กาลิเลโอได้ทำการทดลองเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์หลายเรื่อง เริ่มตั้งแต่ ทำการทดลองเพิ่มเติมเกี่ยวกับการตกของวัตถุ ซึ่งเขาพบว่าในระหว่างที่วัตถุตกลงสู่พื้นนั้น ความเร็วของวัตถุจะเพิ่มขึ้นทุกวินาที การทดลองนี้ทางการทหารได้นำไปใช้ในการคำนวณหาเป้าหมายของลูกปืนใหญ่ หลักเกณฑ์ทั้งหมดที่เกี่ยวกับการเคลื่อนที่ ของวัตถุนี้ทำให้ เกิดวิชาที่เรียกว่า "พลศาสตร์ (Dynamic)" ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของวิชากลศาสตร์
กาลิเลโอมีความสนใจเกี่ยวกับเรื่องดาราศาสตร์อย่างมาก แต่ไม่สามารถศึกษาได้อย่างเต็มที่ เนื่องจากขาดอุปกรณ์ในการศึกษาค้นคว้า ต่อมาในปี ค.ศ. 1608 มีข่าวว่าช่างทำแว่นตาชาวฮอลแลนด์ สามารถประดิษฐ์กล้องส่องทางไกลขนาดเล็กได้เป็นผลสำเร็จ ต่อมาในปี ค.ศ. 1610 กาลิเลโอจึงนำหลักเกณฑ์เดียวดันนี้มาสร้างเป็นกล้องโทรทรรศน์ขึ้นเป็นครั้งแรกแต่กล้องโทรทรรศน์ ที่เขาประดิษฐ์ขึ้นในครั้งแรกมีกำลังขยายเพียง 3 เท่า เท่านั้น ต่อมาเขาได้ปรับปรุงกล้องโทรทรรศน์ให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น และมีกำลังขยายมากถึง 32 เท่า ซึ่งกล้องอันนี้สามารถส่องดูดวงดาวต่าง ๆ ในจักรวาลได้อย่างชัดเจน สิ่งที่กาลิเลโอได้พบเห็นจากกล้องโทรทรรศน์ 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 และโลกต้องโคจรรอบดวงอาทิตย์
- พบว่าพื้นผิวของดาวศุกร์มีลักษณะคล้ายกับดวงจันทร์
- พบจุดดับบนดวงอาทิตย์ (Sun Spot)
จากการค้นพบครั้งนี้กาลิเลโอได้เขียนหนังสือขึ้นมาเล่มหนึ่งชื่อว่า Letter on the Solar Spot ซึ่งเป็นเรื่องเกี่ยวกับจุดดับบนดวงอาทิตย์ และข้อคิดเห็นเกี่ยวกับการโคจรของดวงดาวในระบบสุริยจักรวาล ว่าอันที่จริงแล้วดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลาง ของสุริยจักรวาล อีกทั้งโลกและดาวดวงอื่น ๆ ต้องโคจรรอบดวงอาทิตย์การค้นพบทางดาราศาสตร์ของกาลิเลโอครั้งนี้มีทั้งข้อดีและข้อเสีย ข้อดีนั้นก็คือทำให้วิชาการด้านดาราศาสตร์มีความเจริญก้าวหน้ามากขึ้นไปอีกก้าวหนึ่ง อีกทั้งชื่อเสียงของ กาลิเลโอก็เป็นที่รู้จักของคนทั่วไปมากขึ้น เขาได้รับเชิญให้ดำรงตำแหน่งนักปราชญ์ประจำราชสำนักของท่านแกรนด์ดยุคแห่งทัสคานี (Grand Duke of Tuscany) ส่วนข้อเสียเป็นสิ่งที่ส่งผลร้ายอย่างมากต่อกาลิเลโอ คือ ทฤษฎีของกาลิเลโอขัดแย้งกับหลักศาสนา และทฤษฎีของอาริสโตเติลที่มีผู้เชื่อถือมากในขณะนั้น แม้ว่ากาลิเลโอจะนำกล้องโทรทรรศน์มาตั้งให้ทุกคน ได้ทดลองส่องดู ซึ่งทุกคนก็เห็นเช่นเดียวกับที่กาลิเลโอบอกไว้ แต่ถึงอย่างนั้นกลุ่มคนที่มีความเชื่อถือในทฤษฎีของอาริสโตเติล ก็ยังไม่เห็นด้วยกับกาลิเลโอ และกล่าวหากาลิเลโอว่าต่อต้านศาสนา ทำให้กาลิเลโอได้รับคำสั่งจากศาสนจักรให้หยุดแสดง ความคิดเห็นที่ขัดแย้งต่อหลักศาสนา หลังจากนั้นกาลิเลโอได้เดินทางไปยังเมืองฟลอเรนซ์ และอยู่ที่นี่เป็นเวลานานถึง 7 ปี และในระหว่างนี้ เขาได้ทำการค้นคว้าเกี่ยวกับดาราศาสตร์ และในปี ค.ศ. 1618 กาลิเลโอได้พบดาวหางถึง 3 ดวง และได้พบความจริง เกี่ยวกับดาวหางที่ว่า ดาวหางเป็นดาวฤกษ์ชนิดหนึ่งเช่นกัน แสงที่เกิดนี้เกิดจากแสงของดวงอาทิตย์เช่นเดียวกับรุ้งกินน้ำ กาลิเลโอได้ตีพิมพ์ผลงานชิ้นนี้ลงในหนังสือชื่อว่า Saggiatore แต่ทฤษฎีข้อนี้ของกาลิเลโอ ผิดพลาด
ใน ปี ค.ศ. 1632 กาลิเลโอได้เขียนหนังสือขึ้นมาอีกเล่มหนึ่งชื่อว่า Dialogo Del Due Massimi Sistemi Del Mondoแต่เพื่อหลีกเลี่ยงข้อความที่ต่อต้านกับหลักศาสนา กาลิเลโอจึงเขียนขึ้นในเชิงบทละคร ซึ่งมีตัวเอกด 2 ตัว สนทนา เกี่ยวกับทฤษฎีของปโตเลมี และโคเปอร์นิคัส แต่ถึงอย่างนั้นเขาก็ถูกกล่าวหาว่าสนับสนุนทฤษฎีของโคเปอร์นิคัสอยู่ดี ทำให้เขาถูกต่อต้านอย่างหนักอีกทั้งหนังสือเล่มนี้ก็ถูกห้ามมิให้จำหน่ายในประเทศอิตาลีอีกด้วย ส่วนตัวเขาถูกสอบสวนและต้องโทษจำคุกเพื่อให้สำนึกบาปที่ คัดค้านคำสอนในคริสต์ศาสนา ต่อมาเขาถูกบังคับให้กล่าวคำขอโทษ เพื่อแลกกับอิสระและชีวิตของเขา แม้ว่าเขาจะถูกปล่อยตัวออกจากคุก แต่เขาก็ยังต้องอยู่ในความควบคุมของอัสคานิโอ ปิคโคโรมินิ (Ascanio Piccoromini) บาทหลวงผู้หนึ่งซึ่งในระหว่างนี้เขาได้ทำการทดลองเกี่ยวกับฟิสิกส์ และตีพิมพ์หนังสือเล่มหนึ่งชื่อว่า Disorsi
เมื่อการค้นคว้าทางดาราศาสตร์ของเขามีอุปสรรค เขาจึงหันมาทำการค้นคว้าเกี่ยวกับคณิตศาสตร์ และวิทยาศาสตร์แทน กาลิเลโอได้ประดิษฐ์เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ขึ้นหลายชิ้น ได้แก่ นาฬิกาน้ำ ไม้บรรทัด และเทอร์มอมิเตอร์ (Thermometer) เป็นต้น และในปี ค.ศ. 1636 กาลิเลโอได้เขียนหนังสือขึ้นเล่มหนึ่งชื่อว่า Dialoghi Della Nuove Scienze แต่ตีพิมพ์ในปี ค.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 และเสีย ชีวิตในวันที่ 8 มกราคม ค.ศ. 1642 ที่เมืองฟลอเรนซ์ ประเทศอิตาลี
ขอขอบคุณข้อมูลจาก:สำนักหอสมุดและศูนย์สารสนเทศ ว&ท
:http://siweb.dss.go.th/Scientist/scientist/Nicolaus%20Copernicus.html

วัดวิโรจนาราม ต.ปากหมาก อ.ไชยา สฎ