| ภาพกาลิโอนำกล้องโทรทรรศน์ไปสาธิตแก่เจ้านครเวนิซ (วาดโดย Giuseppe Bertini) | | | บทความตอนที่ 2 ของซีรีส์ "กาลิเลโอ กาลิเลอี บิดาของดาราศาสตร์ยุคใหม่" 3 ตอนจบ ในขณะที่ใช้ชีวิตเป็นอาจารย์ที่มหาวิทยาลัยปาดัว กาลิเลโอได้รับงานออกแบบอุปกรณ์วิทยาศาสตร์เพื่อนำออกขาย เช่น สร้างเข็มทิศสำหรับทหารใช้ในการยิงกระสุนให้ถูกเป้า รวมถึงได้ออกแบบหวี เข็มขัด ปากกาลูกลื่น เทอร์โมมิเตอร์อากาศ (ที่ใช้สมบัติการขยายตัวของอากาศเมื่อได้รับความเป็นเกณฑ์บอกอุณหภูมิ) และเครื่องเก็บผลมะเขือเทศ เป็นต้น ในเวลาว่างก็จะวิเคราะห์เนื้อหาในตำราวิทยาศาสตร์ของอาร์คิมีดีส (Archimedes) กับอริสโตเติล แล้วนำมาเรียบเรียงเป็นตำราชื่อ De motu (On Motion) ซึ่งมีเนื้อหาเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของวัตถุ และกาลิเลโอได้พบความรู้ใหม่ว่า ถ้าวัตถุไม่มีแรงใดๆ มากระทำ และวัตถุนั้นอยู่นิ่ง มันก็คงสภาพนิ่งตลอดไป แต่ถ้าวัตถุนั้นกำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว มันก็มีความเร็วนั้นต่อไป นี่คือสมบัติความเฉื่อย (inertia) ความรู้ประเด็นนี้ได้ปูทางให้นิวตันใช้ในการสร้างกฎการเคลื่อนที่ในเวลาต่อมา กาลิเลโอยังได้พบอีกว่า ในกรณีวัตถุที่ไถลลงตามพื้นที่เอียงทำมุมกับแนวระดับ ระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ได้ ขึ้นโดยตรงกับเวลายกกำลังสองเสมอ ไม่ว่ามุมเอียงจะมีค่าอะไร ดังนั้นเมื่อมุมเอียงเป็นมุมฉาก คือพื้นอยู่ในแนวดิ่งระยะทางก็ยังแปรโดยตรงกับเวลายกกำลังสองเหมือนเดิม กาลิเลโอจึงแถลงสรุปว่า กรณีวัตถุตกอย่างเสรี ระยะทางที่วัตถุเคลื่อนที่ได้แปรโดยตรงกับเวลายกกำลังสอง สำหรับการเคลื่อนที่ของกระสุนปืนใหญ่ กาลิเลโอก็ได้พบความจริงที่ขัดแย้งกับคำสอนของอริสโตเติลอีก เมื่อได้แสดงว่ากระสุนมีวิถีโค้งแบบพาราโบลา (parabola) ความรู้เหล่านี้ทำให้กาลิเลโอเห็นความสำคัญของคณิตศาสตร์ในการศึกษาธรรมชาติว่าสามารถใช้สรุปความจริงออกมาเป็นสูตรที่ช่วยให้ผู้ทดลองสามารถทำนายอนาคตได้ กาลิเลโอจึงกล่าวว่า คนที่ไม่มีความรู้คณิตศาสตร์จะไม่มีวันเข้าใจฟิสิกส์ได้ดี และพระเจ้าคือนักคณิตศาสตร์ เพราะทรงสร้างเอกภพโดยใช้หลักการทางคณิตศาสตร์ ในปี 1608 กาลิเลโอเริ่มสนใจดาราศาสตร์เมื่อได้อ่านหนังสือ De Revolutionibus Orbium Coelestium(On the Revolutions of the Heavenly Spheres) ของโคเปอร์นิคัส ซึ่งถูกห้ามเผยแพร่ ห้ามอ่าน ห้ามนำเนื้อหาไปเล่า ห้ามใช้สอน และห้ามใช้เรียนอย่างเด็ดขาด เพราะสถาบันศาสนาแห่งวาติกันมีความเห็นว่าเนื้อหาในหนังสือเล่มนี้ขัดแย้งและจาบจ้วงคำสอนในคัมภีร์ไบเบิลอันศักดิ์สิทธิ์ เช่น ไบเบิลเขียนว่า ดวงอาทิตย์มีทั้งขึ้นและตก ส่วนโลกอยู่นิ่ง แต่โคเปอร์นิคัสกลับระบุว่า โลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ และหมุนรอบตัวเองได้ด้วย ดังนั้น ดวงอาทิตย์จึงเป็นศูนย์กลางของเอกภพ ซึ่งฝ่ายศาสนาเห็นว่าถ้าความคิดของโคเปอร์นิคัสถูกต้อง ขณะโลกโคจรอยู่เหนือดวงอาทิตย์ นั่นหมายความว่าโลกกำลังอยู่บนสวรรค์ แล้วพระเจ้าจะสถิตที่ใด และเวลาโลกโคจรอยู่ใต้ดวงอาทิตย์ โลกกำลังอยู่ในนรกใช่หรือไม่ ด้วยเหตุนี้สำนักวาติกันจึงออกประกาศว่า ใครก็ตามที่คิดและเชื่อตามโคเปอร์นิคัสเป็นคนนอกรีตที่สมควรถูกลงโทษ ซึ่งอาจจะถูกฆ่าโดยการเผาทั้งเป็นเช่นเดียวกับจีออร์ดาโน บรูโน (Giordano Bruno) นักบวชชาวอิตาเลียนผู้เคยนำความคิดของโคเปอร์นิคัสไปเผยแพร่ชักนำให้ประชาชนเชื่อว่า ถ้าโลกเป็นเพียงดาวเคราะห์ดวงหนึ่งที่มีมนุษย์อาศัยอยู่ ดังนั้นดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ก็น่าจะมีมนุษย์อาศัยอยู่ด้วย และถ้ามนุษย์ต่างดาวมีจริง บรูโนจึงบอกแบบมีนัยว่า มนุษย์ก็มิได้ยิ่งใหญ่หรือสำคัญอีกต่อไป (ในความเห็นของบรูโนนั้น ดวงจันทร์ ดาวอังคาร ฯลฯ ต่างก็มีมนุษย์อาศัยอยู่) การชี้นำให้ผู้คนเชื่อเช่นนี้จึงเท่ากับการลบหลู่คำสอนในไบเบิล ดังนั้น ศาลศาสนาจึงพิพากษาให้นำตัวบรูโนไปเผาทั้งเป็นที่จัตุรัส Campo de Fiori ในกรุงโรม เมื่อเวลาเช้าตรู่ของวันที่ 17 กุมภาพันธ์ ค.ศ. 1600 สำหรับบทบาทของศาลศาสนา (Inquisition) นั้น เราจำเป็นต้องรู้ประวัติศาสตร์ว่าใน ค.ศ.1600 ซึ่งเป็นเวลาที่กำลังมีการเปลี่ยนคริสต์ศตวรรษใหม่ ได้มีเหตุการณ์สำคัญเกิดขึ้นมากมาย และหนึ่งในเหตุการณ์นั้นคือการปฏิรูปศาสนา จากคริสต์ศาสนาที่มีเพียงนิกายเดียวและมีสันตะปาปาแห่งวาติกันทรงเป็นประมุของค์เดียว ในปี 1517 Martin Luther นักบวชชาวเยอรมันกับสมัครพรรคพวกได้เรียกร้องให้มีการเปลี่ยนแปลงความเป็นผู้นำทางศาสนาของสันตะปาปา Luther จึงถูกเรียกว่าพวกโปรเตสแตนต์ (protest แปลว่า ประท้วง) และในที่สุดกษัตริย์ยุโรปหลายพระองค์ทรงเข้าร่วมขบวนการเรียกร้องนี้ ศาสนาใหม่ได้กลายเป็นคริสต์ศาสนาอีกนิกายหนึ่งที่ทรงอิทธิพลและต่อต้านวาติกัน ด้วยเหตุนี้บรรดานักบวชในโรมจึงมีความเห็นว่าพวกโปรแตสแตนต์เป็นพวกนอกรีต จากนั้นสำนักวาติกันจึงได้จัดตั้งศาลศาสนาขึ้นในเมืองใหญ่ๆ ในอิตาลี โดยให้ผู้พิพากษาขึ้นโดยตรงต่อโรม และมีหน้าที่ค้นหาคนที่ต่อต้านและขัดขวางคริสต์ศาสนากับสันตะปาปา เมื่อพบก็ให้จับคนนอกรีตคนนั้นมากักขังแล้วไต่สวน ถ้าพบว่าผิดจริงก็ให้ทรมานเพื่อให้กลับใจหรือฆ่าจนตาย ซึ่งประเพณีการกำจัดศัตรูทางความคิดอย่างรุนแรงเยี่ยงนี้ได้มีมานานแล้วในยุโรป ไม่เพียงแต่กรณีความขัดแย้งทางศาสนาเท่านั้น แม้แต่ทางวิชาการก็มี ดังเช่นเมื่อศิษย์ของ Pythagoras ถูกอาจารย์สั่งฆ่า เพราะพบความจริงทางทฤษฎีคณิตศาสตร์ที่ขัดกับคำสอนของอาจารย์ เมื่ออายุ 44 ปี กาลิเลโอได้ข่าวว่าที่เมือง Middelburg ในเนเธอร์แลนด์มีช่างทำแว่นขยายคนหนึ่งชื่อ Hans Lippershey ซึ่งได้ประดิษฐ์อุปกรณ์ที่สามารถทำให้ภาพที่เห็นด้วยตาเปล่ามีขนาดใหญ่ขึ้น 3 เท่า โดยการนำเลนส์นูน 2 ชิ้นมาสวมติดที่ปลายท่อกลวง แต่เมื่อ Lippershey นำสิ่งประดิษฐ์นี้ไปขอรับการจดสิทธิบัตร เจ้าหน้าที่กลับบอกว่ามันมิใช่สิ่งแปลกใหม่ เพราะมีคนรู้จักทำอุปกรณ์ที่มีความสามารถเช่นนี้มานานแล้ว (ประวัติศาสตร์จึงไม่มีหลักฐานแน่ชัดว่าใครคือบุคคลแรกที่ประดิษฐ์กล้องส่องทางไกล) อย่างไรก็ตาม ความอยากรู้อยากเห็นและอยากประดิษฐ์กล้องด้วยตนเองทำให้กาลิเลโอคิดจะสร้างกล้องส่องทางไกลบ้าง ทั้งๆ ที่มีประสบการณ์ฝนเลนส์ค่อนข้างน้อย แต่ก็ไม่ละความพยายาม จนกระทั่งเวลาผ่านไป 1 เดือน กาลิเลโอก็ได้เลนส์นูนมา 2 ชิ้น จึงนำไปติดที่ปลายท่อตะกั่ว และขยับเลนส์ไปมาจนพบว่ากล้องสามารถทำให้เห็นวัตถุมีขนาดใหญ่ขึ้นอย่างแทบไม่น่าเชื่อ จากนั้นได้พัฒนาต่อไปจนกล้องสามารถขยายภาพได้ 30 เท่า กาลิเลโอจึงเรียกอุปกรณ์ที่ประดิษฐ์นี้ว่า Perspicilum เพราะสามารถใช้สำหรับดูวัตถุที่อยู่ไกลให้เห็นได้ชัด เมื่อกล้องมีประสิทธิภาพมากขึ้นและเห็นไกลขึ้น กาลิเลโอจึงสร้างกล้องมากมายเพื่อนำไปขายให้ทหารใช้สอดแนมข้าศึก และให้พ่อค้าใช้ส่องดูเรือในทะเลที่อยู่ไกลจากฝั่งเพื่อจะได้รู้ล่วงหน้าว่าเรือของใครจะนำสินค้าอะไรมาขาย ซึ่งจะทำให้พ่อค้า ผู้เห็นการณ์ไกล ทำธุรกิจค้าขายอย่างได้กำไร การมีวิญญาณนักประดิษฐ์ทำให้กาลิเลโอพยายามวิเคราะห์ประสิทธิภาพของกล้อง และได้พบว่ากล้องส่องทางไกลสามารถเห็นวัตถุได้ ตราบที่แสงจากวัตถุเดินทางผ่านกล้องถึงตาผู้ดูกล้อง คำถามหนึ่งที่กาลิเลโอสนใจหาคำตอบคือ กล้องสามารถเห็นวัตถุที่อยู่ไกลเพียงใด ตาคนสามารถเห็นดาวที่อยู่ไกลถึงขอบสวรรค์ได้หรือไม่ ดังนั้นกาลิเลโอจึงหันกล้องส่องทางไกลของเขาเล็งตรงไปที่ดวงจันทร์ และนี่ก็คือการปฏิวัติครั้งยิ่งใหญ่ครั้งหนึ่งในประวัติดาราศาสตร์ เพราะกาลิเลโอได้แปลงอุปกรณ์ที่ให้คนทั่วไปใช้ และให้เด็กเล่น เป็นอุปกรณ์วิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเรียกว่า กล้องโทรทรรศน์ ให้นักดาราศาสตร์ใช้ศึกษาดาวฤกษ์ ดาวเคราะห์และดวงจันทร์ ซึ่งกล้องโทรทรรศน์นี้ได้ช่วยให้กาลิเลโอพบปรากฏการณ์ต่างๆ บนท้องฟ้าที่ไม่เคยมีมนุษย์คนใดในประวัติศาสตร์เคยเห็นหรือเคยรู้มาก่อน ในเดือนธันวาคม ค.ศ.1609 กาลิเลโอได้พบว่ารอยกระดำกระด่างของผิวดวงจันทร์ที่ผู้คนในสมัยนั้นคิดว่าเป็นเมฆที่มาบดบังสายตา แท้จริงแล้วรอยคล้ำเหล่านั้นเป็นภูเขาและหลุมบนดวงจันทร์ เงาที่ยาวทำให้กาลิเลโอรู้ว่ามันเป็นเงาของภูเขาสูง ดังนั้นผิวของดวงจันทร์จึงเป็นตะปุ่มตะป่ำและมีมลทิน หาได้กลมเกลี้ยงอย่างลูกบิลเลียดดังที่คริสต์ศาสนิกชนเชื่อไม่ ซึ่งนั่นหมายความว่า ดวงจันทร์ที่พระเจ้าทรงสร้างมีรอยตำหนิ และพระปรีชาสามารถของพระองค์จึงไม่สมบูรณ์ ในความเป็นจริงทอมัส แฮร์เรียต (Thomas Harriot) นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษ ได้เคยสเก็ตซ์ภาพของดวงจันทร์ตามที่เขาเห็นก่อนกาลิเลโอหลายปี แต่แฮร์เรียตเป็นคนรวยผู้มีชื่อเสียงด้านคณิตศาสตร์ จึงไม่ต้องการเกียรติยศใดๆ อีก ด้วยเหตุนี้จึงไม่ได้เผยแพร่สิ่งที่เห็น ครั้นเมื่อแฮร์เรียตถูกขังคุก เพราะได้เข้าไปพัวพันกับการวางระเบิดรัฐสภาอังกฤษในปี 1605 การถูกกักขังเป็นนักโทษทำให้ไม่มีใครเห็นความสำคัญของภาพที่เขาวาด (ณ วันนี้ภาพดังกล่าวอยู่ที่ London Museum of Science) ส่วนกาลิเลโอนั้นมีความต้องการชื่อเสียงมาก และต้องการเงินพอสมควรมาเลี้ยงดูครอบครัว ดังนั้นจึงเผยแพร่ความรู้ใหม่ที่ตนพบในทันที กาลิเลโอจึงได้ชื่อว่าเป็นมนุษย์ผู้เห็นความไม่สมบูรณ์ของดาวบนสวรรค์เป็นคนแรก
|