BlogGang.com : : sirivinit : กาลิเลโอ กาลิเลอี

กาลิเลโอ กาลิเลอี

กาลิเลโอ กาลิเลอี (อิตาลี: Galileo Galilei; 15 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 1564 - 8 มกราคม ค.ศ. 1642) เป็นนักฟิสิกส์ นักคณิตศาสตร์ นักดาราศาสตร์ และนักปรัชญาชาวทัสกันหรือชาวอิตาลี ซึ่งมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในการปฏิวัติวิทยาศาสตร์ ผลงานของกาลิเลโอมีมากมาย

งานที่โดดเด่นเช่นการพัฒนาเทคนิคของกล้องโทรทรรศน์และผลสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ที่สำคัญจากกล้องโทรทรรศน์ที่พัฒนามากขึ้น งานของเขาช่วยสนับสนุนแนวคิดของโคเปอร์นิคัสอย่างชัดเจนที่สุด

กาลิเลโอได้รับขนานนามว่าเป็น "บิดาแห่งดาราศาสตร์สมัยใหม่" "บิดาแห่งฟิสิกส์สมัยใหม่" "บิดาแห่งวิทยาศาสตร์" และ "บิดาแห่งวิทยาศาสตร์ยุคใหม่"

การศึกษาการเคลื่อนที่ของวัตถุที่มีความเร่งคงที่ ซึ่งสอนกันอยู่ทั่วไปในระดับมัธยมศึกษาและเป็นพื้นฐานสำคัญของวิชาฟิสิกส์ก็เป็นผลงานของกาลิเลโอ รู้จักกันในเวลาต่อมาในฐานะวิชาจลนศาสตร์

งานศึกษาด้านดาราศาสตร์ที่สำคัญของกาลิเลโอได้แก่ การใช้กล้องโทรทรรศน์สังเกตการณ์คาบปรากฏของดาวศุกร์ การค้นพบดาวบริวารของดาวพฤหัสบดี ซึ่งต่อมาตั้งชื่อเป็นเกียรติแก่เขาว่า ดาวกาลิเลียน

รวมถึงการสังเกตการณ์และการตีความจากการพบจุดดับบนดวงอาทิตย์ กาลิเลโอยังมีผลงานด้านเทคโนโลยีและวิทยาศาสตร์ประยุกต์ซึ่งช่วยพัฒนาการออกแบบเข็มทิศอีกด้วย

การที่ผลงานของกาลิเลโอสนับสนุนแนวคิดของโคเปอร์นิคัสกลายเป็นต้นเหตุของการถกเถียงหลายต่อหลายครั้งในชีวิตของเขา เพราะแนวคิดเรื่องโลกเป็นศูนย์กลางของจักรวาลนั้นเป็นแนวคิดหลักมานานแสนนานนับแต่ยุคของอริสโตเติล

การเปลี่ยนแนวคิดใหม่ว่าดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของจักรวาลโดยมีข้อมูลสังเกตการณ์ทางวิทยาศาสตร์อย่างชัดเจนจากกาลิเลโอช่วยสนับสนุน ทำให้คริสตจักรโรมันคาทอลิกต้องออกกฎให้แนวคิดเช่นนั้นเป็นสิ่งต้องห้าม

เพราะขัดแย้งกับการตีความตามพระคัมภีร์ กาลิเลโอถูกบังคับให้ปฏิเสธความเชื่อเรื่องดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลาง และต้องใช้ชีวิตที่เหลืออยู่ในบ้านกักตัวในความควบคุมของศาลศาสนาโรมัน

ประวัติ

กาลิเลโอ เกิดเมื่อวันที่ 15 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 1564 ที่เมืองปิซา ประเทศอิตาลี เป็นบุตรคนโตในจำนวนบุตร 6 คนของวินเซนโซ กาลิเลอี นักดนตรีลูทผู้มีชื่อเสียง มารดาชื่อ จิวเลีย อัมมันนาทิ เมื่อกาลิเลโออายุได้ 8 ขวบ ครอบครัวได้ย้ายไปตั้งรกรากที่เมืองฟลอเรนซ์

แต่กาลิเลโอต้องพำนักอยู่กับจาโกโป บอร์กินิ เป็นเวลาสองปี เขาเรียนหนังสือที่อารามคามัลโดลีส เมืองวัลลอมโบรซา ซึ่งอยู่ห่างจากฟลอเรนซ์ไปทางตะวันออกเฉียงใต้ประมาณ 34 กิโลเมตร กาลิเลโอมีความคิดจะบวชตั้งแต่ยังหนุ่ม

แต่เขาก็ได้สมัครเข้าเรียนวิชาแพทย์ที่มหาวิทยาลัยแห่งปิซาตามความต้องการของพ่อ กาลิเลโอเรียนแพทย์ไม่จบ กลับไปได้ปริญญาสาขาคณิตศาสตร์มาแทน ปี ค.ศ. 1589 เขาได้รับเลือกเป็นหัวหน้าวิชาคณิตศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยปิซา เมื่อถึงปี ค.ศ. 1591 บิดาของเขาเสียชีวิต

กาลิเลโอรับหน้าที่อภิบาลน้องชายคนหนึ่งคือ มิเชลาก์โนโล เขาย้ายไปสอนที่มหาวิทยาลัยปาดัวในปี ค.ศ. 1592 โดยสอนวิชาเรขาคณิต กลศาสตร์ และดาราศาสตร์ จนถึงปี ค.ศ. 1610 ในระหว่างช่วงเวลานี้ กาลิเลโอได้ทำการค้นพบที่สำคัญมากมาย

ทั้งทางด้านวิทยาศาสตร์บริสุทธิ์ (เช่น จลนศาสตร์การเคลื่อนที่ และดาราศาสตร์) หรือวิทยาศาสตร์ประยุกต์ (เช่น ความแข็งของวัตถุ และการพัฒนากล้องโทรทรรศน์) ความสนใจของเขายังครอบคลุมถึงความรู้ด้านโหราศาสตร์ ซึ่งในยุคสมัยนั้นมีความสำคัญไม่แพ้คณิตศาสตร์หรือดาราศาสตร์ทีเดียว

แม้กาลิเลโอจะเป็นชาวคาทอลิกที่เคร่งครัด แต่เขากลับมีลูกนอกสมรส 3 คนกับมารินา แกมบา เป็นลูกสาว 2 คนคือ เวอร์จิเนีย (เกิด ค.ศ. 1600) กับลิเวีย (เกิด ค.ศ. 1601) และลูกชาย 1 คนคือ วินเซนซิโอ (เกิด ค.ศ. 1606) เนื่องจากลูกสาวทั้งสองเป็นลูกนอกสมรส จึงไม่สามารถแต่งงานกับใครได้ ทางเลือกเดียวที่ดีสำหรับพวกเธอคือหนทางแห่งศาสนา

เด็กหญิงทั้งสองถูกส่งตัวไปยังคอนแวนต์ที่ซานมัททิโอ ในเมืองอาร์เซทิ และพำนักอยู่ที่นั่นจวบจนตลอดชีวิต เวอร์จิเนียใช้ชื่อทางศาสนาว่า มาเรีย เคเลสเท เธอเสียชีวิตเมื่อวันที่ 2 เมษายน ค.ศ. 1634 ร่างของเธอฝังไว้กับกาลิเลโอที่สุสานบาซิลิกาซานตาโครเช

ลิเวียใช้ชื่อทางศาสนาว่า ซิสเตอร์อาร์แคนเจลา มีสุขภาพไม่ค่อยดีและป่วยกระเสาะกระแสะอยู่เสมอ ส่วนวินเซนซิโอได้ขึ้นทะเบียนเป็นบุตรตามกฎหมายในภายหลัง และได้แต่งงานกับเซสทิเลีย บอคคิเนริ

ปี ค.ศ. 1610 กาลิเลโอเผยแพร่งานค้นคว้าของเขาซึ่งเป็นผลสังเกตการณ์ดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดี ด้วยผลสังเกตการณ์นี้เขาเสนอแนวคิดว่า ดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของจักรวาล เป็นการสนับสนุนแนวคิดของโคเปอร์นิคัส

ซึ่งขัดแย้งกับแนวคิดดั้งเดิมของปโตเลมีและอริสโตเติลที่ว่า โลกเป็นศูนย์กลางของจักรวาล ปีถัดมากาลิเลโอเดินทางไปยังโรม เพื่อสาธิตกล้องโทรทรรศน์ของเขาให้แก่เหล่านักปรัชญาและนักคณิตศาสตร์ที่สนใจ เพื่อให้พวกเขาได้เห็นดวงจันทร์ทั้งสี่ดวงของดาวพฤหัสบดีด้วยตาของตัวเอง ที่กรุงโรม เขาได้เข้าเป็นสมาชิกของอคาเดเมีย เดอ ลินเซีย (ลินเซียน อคาเดมี) [

ปี ค.ศ. 1612 เกิดการต่อต้านแนวคิดดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของจักรวาล ปี ค.ศ. 1614 คุณพ่อโทมาโซ คัคชินิ ประกาศขณะขึ้นเทศน์ในโบสถ์ซานตามาเรียโนเวลลา กล่าวประนามแนวคิดของกาลิเลโอที่หาว่าโลกเคลื่อนที่ ว่าเขาเป็นบุคคลอันตรายและอาจเป็นพวกนอกรีต

กาลิเลโอเดินทางไปยังโรมเพื่อต่อสู้ข้อกล่าวหา แต่ในปี ค.ศ. 1616 พระคาร์ดินัล โรแบร์โต เบลลาร์มิโน ได้มอบเอกสารสั่งห้ามกับกาลิเลโอเป็นการส่วนตัว มิให้เขาไปเกี่ยวข้องหรือสอนหนังสือเกี่ยวกับทฤษฎีดาราศาสตร์ของโคเปอร์นิคัสอีก 1 ปี

ระหว่างปี 1621 ถึง 1622 กาลิเลโอเขียนหนังสือเล่มแรกของเขา คือ "The Assayer" (อิตาลี: Il Saggiatore; หมายถึง นักวิเคราะห์) ต่อมาได้รับอนุญาตให้พิมพ์เผยแพร่ได้ในปี ค.ศ. 1623 กาลิเลโอเดินทางกลับไปโรมอีกครั้งในปี ค.ศ. 1630

เพื่อขออนุญาตตีพิมพ์หนังสือ "Dialogue Concerning the Two Chief World Systems" (บทสนทนาว่าด้วยโลกสองระบบ) ต่อมาได้พิมพ์เผยแพร่ในฟลอเรนซ์ในปี 1632 อย่างไรก็ดี ในเดือนตุลาคมปีเดียวกันนั้น เขาได้รับคำสั่งให้ไปให้การต่อหน้าศาลศาสนาที่กรุงโรม

จากเอกสารการค้นคว้าและทดลองของเขา ทำให้เขาถูกตัดสินว่าต้องสงสัยร้ายแรงในการเป็นพวกนอกรีต กาลิเลโอถูกควบคุมตัวอย่างเข้มงวด นับแต่ปี ค.ศ. 1634 เป็นต้นไป เขาต้องอยู่แต่ในบ้านชนบทที่อาร์เซทิ นอกเมืองฟลอเรนซ์ กาลิเลโอตาบอดอย่างถาวรในปี ค.ศ. 1638

ทั้งยังต้องทุกข์ทรมานจากโรคไส้เลื่อนและโรคนอนไม่หลับ ต่อมาเขาจึงได้รับอนุญาตให้ไปยังฟลอเรนซ์ได้เพื่อรักษาตัว เขายังคงออกต้อนรับผู้มาเยี่ยมเยือนอยู่เสมอตราบจนปี ค.ศ. 1642 ซึ่งเขาเสียชีวิตด้วยอาการไข้สูงและหัวใจล้มเหลว

แนวคิดเกี่ยวกับกระบวนการวิทยาศาสตร์

กาลิเลโอเป็นผู้ริเริ่มการทดลองทางวิทยาศาสตร์เชิงปริมาณซึ่งสามารถนำผลไปใช้ในการวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์ต่อได้โดยละเอียด การทดลองวิทยาศาสตร์ในยุคนั้นยังเป็นการศึกษาเชิงคุณภาพอยู่มาก เช่นงานของวิลเลียม กิลเบิร์ตเกี่ยวกับแม่เหล็กและไฟฟ้า

พ่อของกาลิเลโอ คือวินเซนโซ กาลิเลดี เป็นนักดนตรีลูทและนักดนตรีทฤษฎี อาจเป็นคนแรกเท่าที่เรารู้จักที่สร้างการทดลองแบบไม่เป็นเชิงเส้นในวิชาฟิสิกส์ขึ้น เนื่องจากการปรับตั้งสายเครื่องดนตรี ตัวโน้ตจะเปลี่ยนไปตามรากที่สองของแรงตึงของสาย

ข้อสังเกตเช่นนี้อยู่ในกรอบการศึกษาด้านดนตรีของพวกพีทาโกเรียนและเป็นที่รู้จักทั่วไปในหมู่นักผลิตเครื่องดนตรี แสดงให้เห็นว่าคณิตศาสตร์กับดนตรีและฟิสิกส์มีความเกี่ยวพันกันมานานแล้ว กาลิเลโอผู้เยาว์อาจได้เห็นวิธีการเช่นนี้ของบิดาและนำมาขยายผลต่อสำหรับงานของตนก็ได้

กาลิเลโออาจจะเป็นคนแรกที่ชี้ชัดลงไปว่ากฎเกณฑ์ทางธรรมชาติล้วนสามารถอธิบายได้ด้วยคณิตศาสตร์ ใน The Assayer เขาเขียนว่า "ปรัชญาที่แสดงไว้ในหนังสือเล่มใหญ่นี้ คือเอกภพ... ซึ่งได้เขียนไว้ในภาษาแห่งคณิตศาสตร์ ตัวละครของมันได้แก่สามเหลี่ยม วงกลม และสัญลักษณ์เรขาคณิตอื่นๆ ..."

การวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์ของเขาเป็นการพัฒนาต่อเนื่องจากประเพณีเดิมที่นักปรัชญาธรรมชาติยุคก่อนหน้า ซึ่งกาลิเลโอได้เรียนรู้ขณะที่เขาศึกษาวิชาปรัชญา แม้เขาจะพยายามอย่างยิ่งที่จะซื่อสัตย์ต่อคริสตจักรคาทอลิก

แต่ความซื่อตรงต่อผลการทดลองและการตีความทางวิทยาศาสตร์ล้วนนำไปสู่การปฏิเสธความเชื่ออันไร้เหตุผล ของคณะปกครองทั้งในทางปรัชญาและทางศาสนา หรืออาจกล่าวได้ว่า กาลิเลโอมีส่วนในการแยกวิทยาศาสตร์ออกจากทั้งวิชาปรัชญาและศาสนา ซึ่งเป็นการก้าวกระโดดครั้งใหญ่ครั้งหนึ่งในแง่ความนึกคิดของมนุษยชาติ

ตามมาตรฐานความนึกคิดในยุคของเขา กาลิเลโอคิดอยู่หลายครั้งที่จะเปลี่ยนมุมมองของเขาต่อผลการสังเกตการณ์ นักปรัชญาวิทยาศาสตร์ พอล เฟเยอราเบนด์ ได้บันทึกว่าวิธีทำงานของกาลิเลโออาจเป็นไปในทิศทางที่ไม่ถูกต้อง แต่เขาก็โต้แย้งด้วยว่าวิธีการของกาลิเลโอได้ผ่านการพิสูจน์ในเวลาต่อมาด้วยผลงานที่ได้รับ

งานชิ้นสำคัญของเฟเยอราเบนด์คือ Against Method (1975) ได้อุทิศเพื่อวิเคราะห์การทำงานของกาลิเลโอ โดยใช้งานวิจัยด้านดาราศาสตร์ของเขาเป็นกรณีศึกษาเพื่อสนับสนุนแนวคิดนอกคอก ในกระบวนการวิทยาศาสตร์ของเฟเยอราเบนด์เอง เขาบันทึกว่า "พวกอริสโตเติล... ชอบแต่จะใช้ความรู้จากประสบการณ์

ขณะที่พวกกาลิเลโอชอบจะศึกษาทฤษฎีที่ยังไม่เป็นจริง ไม่มีคนเชื่อ และบางทีก็ถูกล้มล้างไปบ้าง ข้าพเจ้ามิได้ตำหนิพวกเขาเรื่องนั้น ตรงกันข้าม ข้าพเจ้าชมชอบคำกล่าวของนีลส์ บอร์ ที่ว่า 'นี่ยังไม่บ้าพอ'

เพื่อจะทำการทดลองของเขาได้ กาลิเลโอจำเป็นต้องกำหนดมาตรฐานของความยาวและเวลาขึ้นมาเสียก่อน เพื่อให้สามารถเปรียบเทียบผลการวัดค่าในแต่ละวันและแต่ละสถานที่ทดลองได้อย่างถูกต้อง

กาลิเลโอได้แสดงให้เห็นแนวคิดอันทันสมัยเกี่ยวกับความสัมพันธ์ที่เหมาะสมระหว่างคณิตศาสตร์ ฟิสิกส์ทฤษฎี และฟิสิกส์การทดลอง เขาเข้าใจพาราโบลาเป็นอย่างดี ทั้งในแง่ของความเป็นภาคตัดกรวยและในแง่ของระบบพิกัดที่ค่า y จะแปรตามกำลังสองของค่า x

กาลิเลโอยังกล้าคิดต่อไปอีกว่า พาราโบลาเป็นวิถีโค้งอุดมคติทางทฤษฎีที่เกิดจากโปรเจ็กไตล์ซึ่งเร่งขึ้นอย่างสม่ำเสมอโดยไม่มีความฝืดหรือการรบกวนอื่นๆ เขายอมรับว่าทฤษฎีนี้ยังมีข้อจำกัด โดยระบุว่าวิถีโปรเจ็กไตล์ตามทฤษฎีนี้ เมื่อนำมาทดลองในขนาดเปรียบเทียบกับโลกแล้วไม่อาจทำให้เกิดเส้นโค้งพาราโบลาขึ้นได้

เขายังคงยึดแนวคิดนี้เพื่อทดลองในระยะทางที่ไกลขนาดการยิงปืนใหญ่ในยุคของเขา และเชื่อว่าการผิดเพี้ยนของวิถีโปรเจ็กไตล์ ที่ผิดไปจากพาราโบลาเกิดจากความคลาดเคลื่อนเล็กน้อย

ประการที่สาม เขาตระหนักว่าผลการทดลองของเขาจะไม่อาจเป็นที่ยอมรับโดยดุษณี สำหรับรูปแบบทางทฤษฎีหรือทางคณิตศาสตร์ใด เพราะความไม่แม่นยำจากเครื่องมือวัด จากความฝืดที่ไม่อาจแก้ไขได้ และจากปัจจัยอื่นๆ อีก

สตีเฟน ฮอว์กิง นักวิทยาศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่คนหนึ่งแห่งยุคกล่าวว่า กาลิเลโออาจมีบทบาทในฐานะผู้ให้กำเนิดวิทยาศาสตร์ยุคใหม่มากยิ่งกว่าใครๆ ขณะที่อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์เรียกเขาว่าเป็น "บิดาแห่งวิทยาศาสตร์ยุคใหม่"

งานด้านดาราศาสตร์

บันทึกผลสังเกตการณ์หน้าหนึ่งของกาลิเลโอซึ่งระบุถึงการเฝ้าสังเกตดาวบริวารของดาวพฤหัสบดี ในเดือนมกราคม ค.ศ. 1610 อันขัดแย้งกับความเชื่อในยุคนั้นว่า วัตถุท้องฟ้าทุกอย่างล้วนโคจรรอบโลก

คาบการปรากฏของดาวศุกร์ ซึ่งกาลิเลโอสังเกตพบในปี ค.ศ. 1610
ภาพสเก็ตช์ดวงจันทร์จากการสังเกตของกาลิเลโอ กล้องโทรทรรศน์ได้รับการคิดค้นขึ้นครั้งแรกในประเทศเนเธอร์แลนด์เมื่อ ค.ศ. 1608 โดยมีรายละเอียดค่อนข้างหยาบ

กาลิเลโอเองก็ได้สร้างกล้องโทรทรรศน์ของตนขึ้นในปีถัดมาโดยมีกำลังขยายเพียง 3 เท่า ต่อมาเขาได้สร้างกล้องอื่นขึ้นอีกและมีกำลังขยายสูงสุด 30 เท่า จากเครื่องมือที่ดีขึ้นเขาสามารถมองเห็นภาพต่าง ๆ ในที่ไกล ๆ บนโลกได้ดีขึ้น ในยุคนั้นเรียกกล้องโทรทรรศน์ว่า กล้องส่องทางไกล (Terrestrial telescope หรือ Spyglass)

กาลิเลโอยังใช้กล้องนี้ส่องดูท้องฟ้าด้วย เขาเป็นหนึ่งในบรรดาไม่กี่คนในยุคนั้นที่สามารถสร้างกล้องที่ดีพอเพื่อการนี้ วันที่ 25 สิงหาคม ค.ศ. 1609 เขาสาธิตกล้องส่องทางไกลเป็นครั้งแรก ให้แก่พ่อค้าชาวเวนิส ซึ่งพวกพ่อค้าสามารถเอาไปใช้ในธุรกิจการเดินเรือและกิจการค้าของพวกเขา

กาลิเลโอเผยแพร่ผลสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ผ่านกล้องส่องทางไกลครั้งแรกในเดือนมีนาคม ค.ศ. 1610 ในบทความสั้น ๆ เรื่องหนึ่งชื่อ Sidereus Nuncius (ผู้ส่งสารแห่งดวงดาว)

วันที่ 7 มกราคม ค.ศ. 1610 กาลิเลโอได้ใช้กล้องส่องทางไกลของเขาเฝ้าสังเกตบางสิ่งที่เขาบรรยายในเวลานั้นว่าเป็น "ดาวนิ่ง ๆ สามดวงที่มองไม่เห็น2 เพราะมีขนาดเล็กมาก" ดาวทั้งสามดวงอยู่ใกล้กับดาวพฤหัสบดี และตั้งอยู่ในระนาบเดียวกันทั้งหมด

การสังเกตการณ์ในคืนต่อๆ มาปรากฏว่า ตำแหน่งของ "ดาว" เหล่านั้นเมื่อเทียบกับดาวพฤหัสบดี มีการเปลี่ยนแปลงในแบบที่ไม่สามารถอธิบายได้หากพวกมันเป็นดาวฤกษ์จริง ๆ วันที่ 10 มกราคม กาลิเลโอบันทึกว่า หนึ่งในดาวทั้งสามได้หายตัวไป ซึ่งเขาอธิบายว่ามันไปหลบอยู่ด้านหลังดาวพฤหัสบดี

ภายในเวลาไม่กี่วันเขาก็สรุปได้ว่าดาวเหล่านั้นโคจรรอบดาวพฤหัสบดี 3 กาลิเลโอได้ค้นพบดาวบริวารที่ใหญ่ที่สุดของดาวพฤหัสบดีสามในสี่ดวง คือ ไอโอ ยูโรปา และคาลลิสโต ต่อมา เขาค้นพบดาวบริวารดวงที่สี่คือแกนิมีด

ในวันที่ 13 มกราคม กาลิเลโอตั้งชื่อดาวบริวารทั้งสี่ที่เขาค้นพบว่าเป็นดาวเมดิเซียน เพื่อเป็นเกียรติแก่ผู้อุปการะของเขา คือ โคสิโมที่ 2 เดอ เมดิชิ แกรนด์ดยุคแห่งทัสเคนี และน้องชายของเขาอีกสามคน แต่ต่อมาในภายหลัง นักดาราศาสตร์ได้ตั้งชื่อแก่ดวงจันทร์เหล่านั้นเสียใหม่ว่า ดาวกาลิเลียน เพื่อเป็นเกียรติแก่กาลิเลโอเอง

ดาวเคราะห์ที่มีดาวขนาดเล็กกว่าโคจรโดยรอบเป็นสิ่งที่ขัดแย้งกับแนวคิดพื้นฐานของจักรวาลของอริสโตเติล ซึ่งถือว่าวัตถุบนท้องฟ้าทุกอย่างล้วนต้องโคจรรอบโลก ในระยะแรก นักดาราศาสตร์และนักปรัชญาจำนวนมากจึงไม่ยอมเชื่อสิ่งที่กาลิเลโอค้นพบ

กาลิเลโอยังคงเฝ้าสังเกตดวงจันทร์เหล่านั้นต่อไปอีกถึง 18 เดือน จนกระทั่งถึงกลางปี 1611 เขาก็สามารถประมาณรอบเวลาโคจรของมันได้ ซึ่งเป็นสิ่งที่เคปเลอร์เคยคิดว่าเป็นไปไม่ได้

นับแต่เดือนกันยายน ค.ศ. 1610 กาลิเลโอสังเกตเห็นคาบการปรากฏของดาวศุกร์มีลักษณะคล้ายคลึงกัน กับคาบปรากฏของดวงจันทร์ แบบจำลองแบบดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของนิโคลัส โคเปอร์นิคัสเคยทำนายคาบปรากฏเหล่านี้ไว้ว่า

ถ้าดาวศุกร์โคจรรอบดวงอาทิตย์ ซีกดาวด้านที่ได้รับแสงจะหันหน้ามาสู่โลกยามที่มันอยู่ฝั่งตรงกันข้ามของดวงอาทิตย์กับโลก และจะหันหนีไปจากโลกยามที่มันอยู่ฝั่งเดียวกันกับโลก ตรงกันข้ามกับแบบจำลองแบบโลกเป็นศูนย์กลางของปโตเลมี ซึ่งทำนายว่า เราจะสามารถมองเห็นได้แต่เพียงเสี้ยวดาวเท่านั้น

จากความเชื่อว่าดาวศุกร์โคจรอยู่ใกล้โลกมากกว่าดวงอาทิตย์ ผลการสังเกตการณ์คาบปรากฏของดาวศุกร์ของกาลิเลโอ พิสูจน์ว่ามันโคจรรอบดวงอาทิตย์จริง และยังสนับสนุนแบบจำลองแบบดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางด้วย (แม้จะยังพิสูจน์ไม่ได้) อย่างไรก็ดี เมื่อผลสังเกตการณ์นี้ล้มล้างแนวคิดแบบจำลองจักรวาลของปโตเลมีลง

มันจึงกลายเป็นผลสังเกตการณ์ที่สำคัญอย่างยิ่ง และพลิกแนวคิดแบบจำลองระหว่างโลก-ดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลาง เช่นแบบจำลองของไทโค บราเฮ และแบบจำลองของมาร์เทียนัส คาเพลลา ไม่ต้องสงสัยเลยว่า ผลงานชิ้นนี้เป็นงานสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ของกาลิเลโอที่สำคัญที่สุดในประวัติศาสตร์

กาลิเลโอยังสังเกตการณ์ดาวเสาร์ด้วย ในช่วงแรกเขาเข้าใจผิดว่าวงแหวนของดาวเสาร์เป็นดาวเคราะห์ และคิดว่ามันเป็นระบบดาวที่มีสามดวง ภายหลังเมื่อเขาเฝ้าสังเกตดาวเสาร์อีก แนวแกนของวงแหวนได้หมุนตัวมาทางโลก ทำให้เขาคิดว่าดาวอีกสองดวงหายตัวไป วงแหวนปรากฏขึ้นอีกครั้งในการสังเกตการณ์ใน ค.ศ. 1616 ซึ่งทำให้เขาสับสนงุนงงมากยิ่งขึ้น

กาลิเลโอเป็นหนึ่งในชาวยุโรปกลุ่มแรก ๆ ที่สังเกตเห็นจุดดับบนดวงอาทิตย์ แม้ว่าเคปเลอร์ได้ค้นพบจุดดับแห่งหนึ่งโดยไม่ตั้งใจในปี 1607 แต่เข้าใจผิดว่ามันเป็นดาวพุธที่เคลื่อนผ่านมา เขายังแปลความงานสังเกตการณ์จุดดับนี้ในยุคกษัตริย์ชาร์เลอมาญเสียใหม่ (ในครั้งนั้นก็เคยเข้าใจผิดว่าเป็นการเคลื่อนผ่านของดาวพุธ)

การค้นพบจุดดับบนดวงอาทิตย์เป็นอีกปรากฏการณ์หนึ่งที่แสดงถึงความไม่สมบูรณ์แบบของสรวงสวรรค์ เป็นการขัดแย้งกับความเชื่อในฟิสิกส์ท้องฟ้าดั้งเดิมของอริสโตเติล แต่การค้นพบจุดดับตามรอบเวลาเช่นนี้ยังเป็นการยืนยันแนวคิดของเคปเลอร์ ที่ปรากฏในนิยายเรื่องหนึ่งของเขาในปี ค.ศ. 1609 คือ Astronomia Nova (แอสโตรโนเมีย โนวา)

ซึ่งทำนายว่าดวงอาทิตย์ก็หมุนรอบตัวเอง ปี ค.ศ. 1612-1613 ฟรานเชสโก ซิสซี และนักดาราศาสตร์คนอื่นอีกหลายคน ต่างค้นพบการเคลื่อนที่ของจุดดับบนดวงอาทิตย์ตามรอบเวลาอีก เป็นหลักฐานสำคัญที่ค้านต่อแนวคิดแบบจำลองของทั้งปโตเลมีและไทโค บราเฮ

ซึ่งอธิบายว่าดวงอาทิตย์โคจรรอบโลกหนึ่งรอบในหนึ่งวัน แต่การพบตำแหน่งจุดดับและการเคลื่อนตัวของจุดดับไม่เป็นไปตามนั้น มันกลับเป็นไปได้มากกว่าเมื่ออธิบายว่า โลกต่างหากที่หมุนหนึ่งรอบในหนึ่งวัน และแบบจำลองที่ถูกต้องมากที่สุดคือแบบจำลองที่มีดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของจักรวาล

การค้นพบจุดดับบนดวงอาทิตย์ตลอดจนคำอธิบายปรากฏการณ์นี้นำมาซึ่งเหตุอาฆาตอย่างรุนแรงและยาวนานระหว่างกาลิเลโอกับพระนิกายเยซูอิต ชื่อ คริสตอฟ ไชเนอร์ ซึ่งอันที่จริงคนทั้งสองก็ตกเป็นเป้าของเดวิด ฟาบริเชียสและโจฮันเนสผู้บุตร

ซึ่งคอยคำยืนยันการทำนายของเคปเลอร์ที่ว่าดวงอาทิตย์หมุนรอบตัวเอง ไชเนอร์ยอมรับข้อเสนอแบบกล้องโทรทรรศน์ใหม่ของเคปเลอร์ในปี ค.ศ. 1615 ทันที ซึ่งทำให้เขาเห็นภาพได้ใหญ่ขึ้น เพียงแต่ต้องกลับหัว ส่วนกาลิเลโอดูจะไม่ยอมรับการออกแบบของเคปเลอร์

กาลิเลโอยังเป็นบุคคลแรกที่รายงานการค้นพบภูเขาและแอ่งบนดวงจันทร์ ซึ่งเขาแปลความจากภาพแสงและเงาบนพื้นผิวดวงจันทร์ เขายังประเมินความสูงของภูเขาเหล่านั้นอีกด้วย เขาสรุปผลสังเกตการณ์ครั้งนี้ว่า ดวงจันทร์ก็ "ขรุขระเหมือนอย่างพื้นผิวโลกนี้เอง" ไม่ใช่ทรงกลมสมบูรณ์แบบตามที่อริสโตเติลเคยบอกไว้

กาลิเลโอเคยสังเกตการณ์ดาราจักรทางช้างเผือก ซึ่งแต่เดิมเขาคิดว่าเป็นกลุ่มแก๊ส เขาพบว่าทางช้างเผือกอัดแน่นไปด้วยดาวฤกษ์จำนวนมาก หนาแน่นเสียจนเมื่อมองจากพื้นโลกแล้วเราเห็นมันเป็นเหมือนเมฆ

เขายังระบุตำแหน่งดาวอีกหลายดวงที่อยู่ไกลมาก ๆ จนไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า กาลิเลโอเคยสังเกตพบดาวเนปจูนในปี ค.ศ. 1612 แต่ไม่รู้ว่ามันเป็นดาวเคราะห์ จึงไม่ได้ให้ความใส่ใจเป็นพิเศษ ดาวเนปจูนปรากฏอยู่ในสมุดบันทึกของเขาเป็นหนึ่งในบรรดาดาวฤกษ์ริบหรี่ที่ไม่โดดเด่นนัก

การโต้เถียงเรื่องดาวหาง

ปี ค.ศ. 1619 กาลิเลโอมีเรื่องยุ่งยากในการโต้เถียงกับคุณพ่อออราซิโอ กราสซี ศาสตราจารย์ด้านคณิตศาสตร์แห่งวิทยาลัยเกรกอเรียน ในลัทธิเยซูอิด เหตุเนื่องมาจากความเห็นขัดแย้งเกี่ยวกับธรรมชาติของดาวหาง เมื่อกาลิเลโอตีพิมพ์เผยแพร่ The Assayer (อิตาลี: Il Saggiatore) ในปี ค.ศ. 1623 เป็นการวางหมากสุดท้ายในการโต้แย้ง

เรื่องก็ลุกลามเป็นข้อวิวาทใหญ่โตเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ธรรมชาติโดยทั่วไป เพราะใน The Assayer บรรจุแนวคิดมากมายของกาลิเลโอว่าวิธีปฏิบัติที่ถูกต้องของวิทยาศาสตร์ควรดำเนินการอย่างไร หนังสือนี้ต่อมาเป็นที่อ้างอิงถึงในฐานะคำประกาศแนวคิดวิทยาศาสตร์ของกาลิเลโอ

ช่วงต้นปี ค.ศ. 1619 คุณพ่อกราสซีได้เขียนบทความเผยแพร่แบบไม่เผยนามชุดหนึ่ง ชื่อ "ข้อโต้แย้งทางดาราศาสตร์ว่าด้วยดาวหางสามดวงแห่งปี ค.ศ. 1618" ซึ่งอภิปรายลักษณะของดาวหางที่ปรากฏในช่วงเดือนพฤศจิกายนปีก่อนหน้า

กราสซีสรุปว่าดาวหางเป็นวัตถุเพลิงที่เคลื่อนไปบนเส้นทางช่วงหนึ่งของวงกลมวงใหญ่ด้วยความเร็วคงที่ออกจากโลก โดยที่มันอยู่ในตำแหน่งเลยดวงจันทร์ออกไปเล็กน้อย

ข้อโต้แย้งและข้อสรุปของกราสซีถูกวิจารณ์ในงานเขียนต่อเนื่องที่ออกมา คือ "ปาฐกถาว่าด้วยดาวหาง" (Discourse on the Comets) ตีพิมพ์ในชื่อของลูกศิษย์คนหนึ่งของกาลิเลโอ คือทนายชาวฟลอเรนซ์ชื่อมาริโอ กุยดุชชี

แม้ว่าเนื้อหาส่วนใหญ่จะเขียนโดยกาลิเลโอเอง กาลิเลโอกับกุยดุชชีไม่ได้เสนอทฤษฎีที่แน่ชัดอย่างไรเกี่ยวกับธรรมชาติของดาวหาง แต่ก็ได้เสนอการคาดเดาบางประการซึ่งปัจจุบันเรารู้แล้วว่าเป็นการคาดเดาที่ผิด

ในบทนำเรื่องของปาฐกถา กาลิเลโอกับกุยดุชชีกล่าวดูหมิ่นคริสตอฟ ไชเนอร์ และยังเอ่ยถึงบรรดาศาสตราจารย์แห่งวิทยาลัยเกรกอเรียนอย่างไม่สุภาพหลายแห่ง ซึ่งชาวเยซูอิตเห็นว่าเป็นการหมิ่นประมาท

กราสซีเขียนโต้ตอบอย่างรวดเร็วโดยแสดงวิถีปรัชญาของตนใน "สมดุลแห่งปรัชญาและดาราศาสตร์" (The Astronomical and Philosophical Balance) โดยใช้นามแฝงว่า โลทาริโอ ซาร์สิโอ ไซเกนซาโน 4 และอ้างว่าเป็นหนึ่งในบรรดาศิษย์ของเขา

The Assayer เป็นระเบิดที่กาลิเลโอเขียนตอบกลับไป หนังสือนี้เป็นที่ยอมรับอย่างกว้างขวางว่าเป็นงานชิ้นเอกในวงวรรณกรรมปรัชญาพิจารณ์ โดยที่ข้อโต้แย้งของ "ซาร์สิโอ" ถูกสับแหลกไม่เหลือชิ้นดี

หนังสือเล่มนี้ได้รับการตอบรับอย่างกว้างขวาง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเป็นที่โปรดปรานของพระสันตปาปาองค์ใหม่ คือ เออร์บันที่ 8 ซึ่งมีชื่ออยู่ในคำอุทิศของหนังสือด้วย

ความขัดแย้งระหว่างกาลิเลโอกับกราสซีสร้างความบาดหมางกับพระเยซูอิดหลายคนอย่างไม่อาจลบล้างได้ ทั้งที่หลายคนก็เคยมีใจโอนเอียงเห็นด้วยกับความคิดของกาลิเลโอมาก่อน

ในเวลาต่อมา กาลิเลโอกับเพื่อนของเขาเชื่อว่ากลุ่มพระเยซูอิดเหล่านี้มีส่วนสำคัญในการที่เขาถูกลงโทษจากศาสนจักร แม้ว่าจะไม่มีหลักฐานเพียงพอสำหรับเหตุผลข้อนี้ก็ตาม

กาลิเลโอกับเคปเลอร์ และทฤษฎีน้ำขึ้นน้ำลง

พระคาร์ดินัลเบลลาร์ไมน์ได้เขียนไว้เมื่อปี ค.ศ. 1615 ว่า ระบบของโคเปอร์นิคัสไม่มีทางเป็นไปได้โดยปราศจาก "ข้อมูลทางฟิสิกส์อย่างแท้จริงว่าดวงอาทิตย์ไม่ได้โคจรรอบโลก แต่เป็นโลกโคจรรอบดวงอาทิตย์"

กาลิเลโอศึกษาทฤษฎีเกี่ยวกับปรากฏการณ์น้ำขึ้นน้ำลง เพื่อหาข้อมูลทางฟิสิกส์ที่จะพิสูจน์การเคลื่อนที่ของโลก ทฤษฎีนี้มีความสำคัญต่อกาลิเลโอมากจนเขาเกือบจะตั้งชื่อบทความ เรียงความเรื่องระบบหลักสองระบบ เป็น เรียงความเรื่องน้ำลงและการไหลของทะเล

สำหรับกาลิเลโอ ปรากฏการณ์น้ำขึ้นน้ำลงเกิดจากการเคลื่อนตัวขึ้นและลงของน้ำทะเลไปจากตำแหน่งของผิวโลก ซึ่งจะเพิ่มขึ้นหรือลดลงเนื่องจากการที่โลกหมุนตัวไปรอบๆ แกนและเคลื่อนไปรอบดวงอาทิตย์

กาลิเลโอเผยแพร่งานเขียนเกี่ยวกับปรากฏการณ์น้ำขึ้นน้ำลงเมื่อปี ค.ศ. 1616 โดยอุทิศแด่พระคาร์ดินัลออร์สินิ

ถ้าทฤษฎีนี้ถูกต้อง ก็จะมีช่วงเวลาน้ำขึ้นเพียงวันละ 1 ครั้ง กาลิเลโอกับเหล่านักคิดร่วมสมัยต่างคิดถึงความสำคัญข้อนี้ เพราะที่เวนิสมีช่วงเวลาน้ำขึ้นวันละ 2 ครั้ง ห่างกันประมาณ 12 ชั่วโมง แต่กาลิเลโอละเลยความผิดปกตินี้เสียโดยถือว่าเป็นผลจากสาเหตุรองๆ อีกหลายประการ

เช่นลักษณะรูปร่างของทะเล ความลึกของทะเล และปัจจัยอื่นๆ การที่กาลิเลโอตั้งสมมุติฐานลวงเพื่อโต้แย้งป้องกันแนวคิดของตัวเองนี้ อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ แสดงความเห็นว่ากาลิเลโอได้พัฒนาให้ "ข้อโต้แย้งมีเสน่ห์" และยอมรับมันโดยไม่คำนึงถึงความปรารถนาในข้อพิสูจน์ทางฟิสิกส์เกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของโลก

กาลิเลโอไม่เชื่อทฤษฎีของโยฮันเนส เคปเลอร์ นักคิดร่วมสมัยกับเขา ที่เสนอว่า ดวงจันทร์เป็นสาเหตุของปรากฏการณ์น้ำขึ้นน้ำลง เขากล่าวว่าทฤษฎีนี้เป็น "นิยายไร้สาระ" กาลิเลโอยังไม่ยอมรับแนวคิดเรื่องวงโคจรแบบวงรีของเคปเลอร์ เขาคิดว่าวงโคจรของดาวเคราะห์ควรจะเป็น "วงกลมสมบูรณ์แบบ"

งานด้านเทคโนโลยี

ค.ศ. 1659 มีงานเขียนเกี่ยวกับผลงานหลายชิ้นของกาลิเลโอที่ปัจจุบันเรียกได้ว่าเป็น "เทคโนโลยี" ซึ่งแตกต่างไปจากวิทยาศาสตร์บริสุทธิ์หรือศาสตร์อื่นๆ แนวคิดนี้แตกต่างจากแนวคิดของอริสโตเติล

ที่มองผลงานฟิสิกส์ของกาลิเลโอทั้งหมดเป็น Techne หรือ ความรู้ที่มีประโยชน์ ซึ่งตรงข้ามกับ Episteme หรือปรัชญศาสตร์ที่ศึกษาถึงสาเหตุการเกิดสิ่งต่างๆ

ราวปี ค.ศ. 1593 กาลิเลโอได้สร้างเทอร์โมมิเตอร์ขึ้นโดยอาศัยการขยายและหดตัวของอากาศในท่อเพื่อขับให้น้ำเคลื่อนที่ไปในท่อขนาดเล็กที่ต่อกันไว้ ระหว่างปี ค.ศ. 1595-1598 กาลิเลโอได้ประดิษฐ์และพัฒนาเข็มทิศภูมิศาสตร์และเข็มทิศสำหรับการทหารขึ้น

ซึ่งเหมาะสำหรับใช้ในการเล็งปืนและสำหรับการสำรวจ การประดิษฐ์นี้พัฒนาขึ้นจากเครื่องมือวัดดั้งเดิมของ นิคโคโล ทาร์ทาเกลีย (Niccolò Tartaglia) และ กุยโดบัลโด เดล มอนเต (Guidobaldo del Monte) เข็มทิศที่ใช้กับปืนช่วยให้สามารถเล็งทิศทางได้แม่นยำและปลอดภัยยิ่งขึ้น

โดยสามารถคำนวณปริมาณดินปืนสำหรับระเบิดที่มีวัสดุและขนาดแตกต่างกัน ส่วนเครื่องมืดวัดในทางภูมิศาสตร์ช่วยในการคำนวณงานก่อสร้างพื้นที่หลายเหลี่ยมแบบใดก็ได้รวมถึงพื้นที่เสี้ยวของวงกลม

ปี ค.ศ. 1609 กาลิเลโอเป็นคนเริ่มใช้กล้องโทรทรรศน์หักเหแสงกลุ่มแรกๆ ในยุคนั้น โดยใช้ในการสังเกตการณ์ดวงดาว ดาวเคราะห์ต่างๆ และดวงจันทร์ คำว่า กล้องโทรทรรศน์ (telescope) บัญญัติขึ้นโดยนักคณิตศาสตร์ชาวกรีกชื่อ จิโอวันนิ เดอมิซิอานิ

ในระหว่างงานเลี้ยงคราวหนึ่งในปี ค.ศ. 1611 โดยเจ้าชายเฟเดอริโก เซซี ผู้พยายามเชิญกาลิเลโอมาเป็นสมาชิกใน Accademia dei Lincei ของพระองค์ คำนี้มีที่มาจากคำในภาษากรีกว่า tele = 'ไกล' และ skopein = 'มองเห็น'

ในปี ค.ศ. 1610 เขาได้ใช้กล้องโทรทรรศน์นี้ส่องดูเพื่อให้เห็นภาพขยายชิ้นส่วนของแมลง ต่อมาในปี ค.ศ. 1624 เขาจึงได้คิดค้นการสร้างกล้องจุลทรรศน์ได้สำเร็จ 5 กาลิเลโอมอบสิ่งประดิษฐ์เหล่านี้จำนวนหนึ่งให้แก่คาร์ดินัล โซลเลิร์น ในเดือนพฤษภาคมปีเดียวกันนั้น

เพื่อนำไปแสดงแก่ดยุคแห่งบาวาเรีย ต่อมาในเดือนกันยายนเขาได้นำสิ่งประดิษฐ์อีกชิ้นไปแสดงแก่เจ้าชาย Cesi ซึ่งสมาคม Accademia dei Lincei ได้เป็นผู้ตั้งชื่อ กล้องจุลทรรศน์ (microscope) อีกครั้งใน 1 ปีต่อมา

โดยสมาชิกคนหนึ่งคือ จิโอวันนิ เฟแบร์ ซึ่งมาจากคำในภาษากรีกว่า μικρόν (micron) หมายถึง 'เล็ก' และ σκοπεῖν (skopein) หมายถึง 'มองเห็น' โดยตั้งให้พ้องกันกับคำว่า "telescope" ที่เคยตั้งไปก่อนหน้านี้

ในปี ค.ศ. 1612 หลังจากได้ประกาศวงโคจรของดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดี กาลิเลโอเสนอว่าความรู้ที่แน่ชัดเกี่ยวกับวงโคจรและตำแหน่งของดวงดาวเหล่านี้ที่มากเพียงพอจะสามารถสร้างนาฬิกาสากลขึ้นได้ อันจะทำให้สามารถระบุตำแหน่งลองจิจูดของผู้สังเกตบนพื้นโลกได้

เขาได้ทำงานวิจัยประเด็นปัญหาเหล่านี้อยู่เรื่อยๆ ตลอดช่วงชีวิตที่เหลือ แต่ยังไม่ปรากฏความเป็นไปได้ให้เห็นชัดเจนนัก กระบวนวิธีการตามแนวคิดนี้สามารถบรรลุผลสำเร็จครั้งแรกโดย จิโอวันนิ โดเมนิโก กัสสินี ในปี ค.ศ. 1681

และได้นำไปประยุกต์ใช้ในการสำรวจพื้นที่ขนาดใหญ่กับการเดินเรือ ซึ่งไม่สามารถใช้การสังเกตการณ์ผ่านกล้องส่องทางไกลได้

ในปีสุดท้ายของชีวิตหลังจากที่กาลิเลโอตาบอดสนิท เขาได้ออกแบบกลไกฟันเฟืองสำหรับการแกว่งตัวของลูกตุ้มนาฬิกา ซึ่งได้สร้างขึ้นสำเร็จเป็นครั้งแรกโดย คริสเตียน ฮอยเกนส์ ในราวกลางคริสต์ทศวรรษ 1650 กาลิเลโอยังได้วาดภาพสิ่งประดิษฐ์ต่างๆ เอาไว้อีกมากมาย

เช่น อุปกรณ์ที่ประกอบด้วยเทียนไขกับกระจกเพื่อใช้ในการส่องแสงตลอดทั่วทั้งอาคาร อุปกรณ์เก็บเกี่ยวมะเขือเทศอัตโนมัติ หวีแบบพกพาที่ขยายตัวออกเป็นภาชนะได้ และเครื่องมือบางอย่างที่ดูคล้ายปากกาแบบลูกลื่นในปัจจุบัน

มีต่อตอนที่ 2 ค่ะ

ขอขอบคุณ วิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี

วุธวารสิริสวัสดิ์ - โสมนัสสวัสดิ์สิริ ที่มาอ่านค่ะ

Create Date : 02 พฤศจิกายน 2552

Last Update : 4 พฤศจิกายน 2552 17:01:30 น.

0 comments

Counter : 1181 Pageviews.