“อาร์คิมีดิส (Archimedes)” กับอาวุธลับที่ใช้หลักการทางวิทยาศาสตร์

โดย อภิญพร ภูดวงดาษ

หลายคนอาจเคยได้ยินชื่อของ “อาร์คิมีดิส” นักวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ ผู้มีชื่อเสียงมากในสมัยกรีกโบราณ เป็นผู้ประดิษฐ์อุปกรณ์และคิดค้นทฤษฎีซึ่งเป็นรากฐานของวิชาต่างๆมากมายในปัจจุบัน รวมถึงคิดค้นอาวุธที่ใช้ในการทำสงครามกับศัตรู ทำให้อาร์คิมีดิสได้รับการยกย่องว่าเป็นบิดาแห่งวิชากลศาสตร์ แต่น้อยคนนักที่จะทราบว่าผลงานเด่นๆของอาร์คิมีดิสที่ทำให้เขาได้รับการยกย่องนั้นมีอะไรบ้าง

อาร์คิมิดีส (Archimedes) เป็นชาวกรีก เกิดเมื่อ 287-212 ปีก่อนคริสตกาล ที่เมืองซีรากูซา วันเกิดของอาร์คิมิดีสนั้นอ้างอิงจากบันทึกของนักประวัติศาสตร์ชาวกรีกที่ชื่อ ไบเซนไทน์ จอห์น เซตเซส ระบุว่าอาร์คิมิดีสนั้นมีอายุ 75 ปี มีบันทึกทางประวัติศาสตร์หลายเล่มได้บอกไว้ว่า บิดาของอาร์คิมีดิสนั้นชื่อ ฟิเดียส เป็นนักดาราศาสตร์ แต่ไม่ปรากฏข้อมูลใดๆ เพิ่มเติมอีกเลย บางบันทึกกล่าวว่า อาร์คิมิดีสเป็นญาติกับกษัตริย์เฮียโรที่ 2 แห่งซีรากูซา และบางบันทึกก็กล่าวว่าเพื่อนของอาร์คิมิดีสชื่อ เฮราคลีดีส เป็นผู้เขียนหนังสือชีวประวัติของเขา แต่หนังสือเล่มนี้สูญหายไป ทำให้ประวัติของอาร์คิมีดิสนั้นยังเป็นที่คลุมเครือไม่แน่ชัด



อาร์คิมีดิสเป็นทั้งนักคณิตศาสตร์ นักดาราศาสตร์ นักปรัชญา นักฟิสิกส์และวิศวกร เขาได้รับยกย่องว่าเป็นหนึ่งในบรรดานักวิทยาศาสตร์ชั้นนำในสมัยคลาสสิก ความก้าวหน้าในงานด้านฟิสิกส์ของเขาเป็นรากฐานให้แก่วิชาต่างๆมากมาย เช่น สถิตยศาสตร์ของไหล, สถิตยศาสตร์ และการอธิบายหลักการเกี่ยวกับคาน เขาได้ชื่อว่าเป็นผู้คิดค้นนวัตกรรมเครื่องจักรกลหลายชิ้น

เมื่อกล่าวถึงอาวุธลับของอาร์คิมีดิสที่ใช้หลักการทางวิทยาศาสตร์ในการทำลายเรือของศัตรูด้วยไฟ อาวุธนั้นคือ เลนส์รวมแสง หรือบางครั้งก็เรียกว่า "รังสีความร้อนของอาร์คิมิดีส" ซึ่งการใช้งานจะใช้ในการรวมจุดโฟกัสของแสงอาทิตย์ส่องไปยังเรือของศัตรู ทำให้เรือเหล่านั้นติดไฟ อาวุธดังกล่าวนี้ได้ถูกถกเถียงกันมาเป็นเวลานานเพราะคิดว่าเป็นเรื่องหลอก จนเมื่อปี ค.ศ. 1973 มีการทดสอบรังสีความร้อนของอาร์คิมีดิสโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวกรีกชื่อ โยแอนนิส ซัคคัส ทำการทดลองโดยใช้กระจก 70 ชุด แต่ละชุดมีขนาดประมาณ 5x3 ฟุต เคลือบผิวด้วยทองแดง แผงของกระจกนั้นพุ่งเป้าไปที่แผ่นไม้บนเรือโรมันที่อยู่ห่างออกไปประมาณ 160 ฟุต เมื่อปรับโฟกัสให้แม่นยำ เรือนั้นก็ลุกเป็นไฟภายในเวลาไม่กี่นาที เรือไม้นั้นทาผิวด้วยยางของไม้ อาจจะช่วยให้ติดไฟง่ายขึ้น หลังจากนั้นก็มีการทดสอบเรื่อยมาหลายครั้ง ซึ่งการทดลองแต่ละครั้งนั้นมีทั้งทำได้ตรงตามที่ทฤษฎีกล่าว และการทดลองบางครั้งก็มีล้มเหลวเช่นกัน


ที่มา: http://www.heremoo.com/

อาวุธลับอีกอย่างหนึ่งของอาร์คิมีดิสคือ กรงเล็บอาร์คิมิดีส ออกแบบมาเพื่อใช้ป้องกันเมืองซีรากูซา หรืออีกชื่อคือ "เครื่องเขย่าเรือ" ประกอบด้วยแขนกลมีลักษณะคล้ายเครนโดยมีตะขอโลหะขนาดใหญ่หิ้วเอาไว้ด้านบน เมื่อปล่อยกรงเล็บนี้ใส่เรือที่เข้ามาโจมตี แขนกลจะเหวี่ยงตัวกลับขึ้นด้านบน ยกเรือขึ้นจากน้ำและบางทีก็ทำให้เรือจมลงใต้น้ำ มีการทดลองเพื่อทดสอบความเป็นไปได้ของการใช้งานกรงเล็บนี้หลายครั้ง จนเมื่อปี ค.ศ. 2005 ในสารคดีทางโทรทัศน์แห่งหนึ่ง ได้มีการสร้างกรงเล็บนี้ขึ้นเพื่อทดสอบทฤษฎีของอาร์คิมีดิส เมื่อทำการทดลอง ผลคือเครื่องมือนี้ใช้ได้ผลจริงๆ

ผลงานที่ทำให้อาร์คิมีดิสเป็นที่รู้จักอย่างแพร่หลายคือ เขาค้นพบกลวิธีในการหาปริมาตรของวัตถุซึ่งมีรูปร่างแปลก ๆ ตามบันทึกของวิทรูเวียส อาร์คิมิดีสได้ถูกขอร้องให้ช่วยตรวจสอบว่ามีการฉ้อโกงโดยผสมเงินลงในทองคำบริสุทธิ์ที่ใช้สร้างมงกุฎถวายแด่พระเจ้าเฮียโรที่ 2 หรือไม่ ซึ่งในการตรวจสอบนั้นจะต้องไม่ทำให้มงกุฎเสียหาย เขาจึงได้จุ่มมงกุฎลงไปในน้ำ ตามปกติแล้ว น้ำไม่สามารถถูกบีบอัดได้ เพราะฉะนั้นมงกุฎที่จุ่มลงในน้ำย่อมต้องแทนที่ด้วยปริมาตรของน้ำที่เท่ากับปริมาตรของมงกุฎ เมื่อนำปริมาตรมาหารด้วยมวลของมงกุฎ เขาก็สามารถหาความหนาแน่นของมงกุฎได้ ดังนั้นถ้ามีการผสมโลหะอื่นเข้าไป ค่าความหนาแน่นนี้จะต่ำกว่าค่าความหนาแน่นของทองคำ เมื่ออาร์คิมีดิสสามารถค้นพบได้ เขาดีใจมากได้ร้องตะโกนว่า “ยูเรก้า !” แปลว่าฉันค้นพบแล้ว ในมงกุฎนั้นก็มีโลหะเงินผสมอยู่จริงๆ หลังจากนั้นก็ได้มีการทดสอบเรื่อยมาหลายครั้ง และสามารถพิสูจน์ได้ว่าทฤษฎีนี้ได้ผลเช่นกัน

อาร์คิมิดีสเสียชีวิตเมื่อปีที่ 212 ก่อนคริสตกาล เมื่อกองทัพโรมันภายใต้การนำทัพของนายพลมาร์คัส เคลาดิอัส มาร์เซลลัส เข้ายึดเมืองซีรากูซา ในขณะนั้นอาร์คิมิดีสกำลังคิดแผนภาพทางคณิตศาสตร์ชิ้นหนึ่งอยู่ ทหารโรมันคนหนึ่งสั่งให้เขาออกมาพบกับนายพลมาร์เซลลัส แต่เขาปฏิเสธโดยบอกว่าต้องแก้ปัญหานี้ให้เสร็จเสียก่อน ทหารได้ยินเขากล่าวดังนั้นจึงโมโหมากและสังหารอาร์คิมิดีสด้วยดาบ บันทึกหนึ่งเล่าว่าอาร์คิมิดีสถูกสังหารขณะพยายามจำนนต่อทหารโรมัน อาร์คิมิดีสถือเครื่องมือทางคณิตศาสตร์ชิ้นหนึ่ง และถูกสังหาร เนื่องจากทหารคิดว่ามันเป็นสิ่งมีค่า และมีบันทึกเล่าว่านายพลมาร์เซลลัสโกรธมากเมื่อทราบเรื่องการเสียชีวิตของอาร์คิมิดีส เพราะอาร์คิมีดิสถือว่าเป็นทรัพย์สมบัติอันเลอค่ามากๆทางวิทยาศาสตร์ อีกทั้งยังออกคำสั่งไปแล้วว่าห้ามทำอันตรายอาร์คิมีดิสโดยเด็ดขาด แต่กลับโดนสังหารจากทหารของเขาเอง

คำพูดสุดท้ายของอาร์คิมิดีสตามที่เชื่อกันคือ "อย่ามากวนวงกลมของข้า” วงกลมที่เขาพูดถึงนั้นคือภาพคณิตศาสตร์ที่เชื่อกันว่าเขากำลังศึกษาอยู่ในขณะที่ทหารโรมันเข้ามาหาเขา แต่ไม่มีหลักฐานใดที่เชื่อถือได้ว่าอาร์คิมิดีสพูดประโยคนี้จริง ๆ และไม่ได้อยู่ในบันทึกใดๆ ด้วย

ในปีที่ 75 ก่อนคริสตกาล หลังจากอาร์คิมิดีสเสียชีวิตไปแล้ว 137 ปี ซิเซโรได้เป็นเควสเตอร์แห่งซิซิลี เขาได้ยินเรื่องราวเกี่ยวกับหลุมศพของอาร์คิมิดีส แต่ไม่มีใครสามารถบอกตำแหน่งที่ชัดเจนของหลุมศพได้ ต่อมาเขาได้พบหลุมศพบริเวณใกล้ประตูอกริเจจนทีนในเมืองซีรากูซา ซึ่งถูกทิ้งร้างและปกคลุมด้วยพุ่มไม้ต่างๆมากมาย ซิเซโรได้สั่งให้ทำความสะอาด จึงสามารถมองเห็นรอยสลักและถ้อยคำจารึกบนหลุมศพนั้น หลุมศพแห่งหนึ่งที่ค้นพบในสนามหญ้าของโรงแรมหนึ่งในซีรากูซาเมื่อต้นคริสต์ทศวรรษ 1960 อ้างตัวว่าเป็นหลุมศพของอาร์คิมิดีส แต่ถึงปัจจุบันนี้ ก็ไม่มีใครทราบตำแหน่งที่แท้จริงแล้ว

จากการประดิษฐ์อุปกรณ์และค้นพบทฤษฎีสำคัญต่างๆทางวิทยาศาสตร์ของอาร์คิมีดิสนั้นเป็นสิ่งที่แสดงให้เห็นว่าเขาเป็นนักวิทยาศาสตร์และนักคณิตศาสตร์ที่มีความสามารถมาก และถือได้ว่าเป็นบิดาผู้ให้กำเนิดวิชากลศาสตร์ ซึ่งเป็นวิชาที่มีประโยชน์และให้ความรู้ต่างๆมากมาย รวมถึงทุกๆสิ่งประดิษฐ์และทฤษฎีที่เขาค้นพบก็ยังเป็นรากฐานของวิชาต่างๆในปัจจุบัน อาร์คิมีดิสจึงถือเป็นบุคคลสำคัญของวงการวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์


อ้างอิง : 

อาร์คิมีดิส. [ม.ป.ป]. ค้นเมื่อ 3 กันยายน 2559, จาก: https://th.wikipedia.org/wiki/

วิมลรัตน์ สุทาวัน. [ม.ป.ป]. นักคณิตศาสตร์ที่ควรรู้ “อาร์คิมีดิส”. ค้นเมื่อ 5 กันยายน 2559, จาก: www.acu.ac.th/html_edu/cgi-bin/acu/main_php/print_informed.php?id_count_inform=5233

อาร์คิมีดิสกับปริศนากระจกสะท้อนลำแสง (Archimedes and the burning mirrors). (2555). ค้นเมื่อ 12 กันยายน 2559, จาก: http://writer.dek-d.com/cammy/story/viewlongc.php?id=486572&chapter=113

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น