26 ต.ค. 2022 เวลา 12:00 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
ธาตุ4 vs อะตอม แนวคิดอภิปรัชญาสสารนิยม
หนึ่งในแนวคิดในทางอภิปรัชญา (Metaphysics) ที่สำคัญคือ จักรวาลประกอบจากอะไร ชาวกรีกเมื่อ 2000 ปีเชื่อว่าสรรพสิ่งเกิดมาจากธาตุทั้งสี่ ได้แก่ ดิน น้ำ ลม ไฟ ในขณะที่อีกพวกเชิ่อว่าประกอบจากอนุภาคเล็กๆที่ไม่สารมารถแบ่งต่อไปได้ เรียกว่า อะตอม (atom)
แม้ในโลกยุคโบราณที่เราเชื่อว่าเทพเจ้าเป็นผู้สร้างจักรวาลด้วยพลานุภาพที่เรามิอาจรับรู้ได้ ทั้งวิธีการและปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นที่เราอธิบายไม่ได้ นักปราชญ์ในยุคกรีกโบราณเกิดคำถามและสำรวจหาความจริงจากการทดลอง การสังเกตการณ์เพื่อหากฎพื้นฐานของจักรวาล นำมาสู่คำว่า physics ที่มาจากรากศัพท์คำว่า physis ที่แปลว่า ธรรมชาติ และเริ่มอธิบายปรากฏการณ์ทางธรรมชาติว่าเกิดขึ้นได้อย่างไร
คำถามพื้นฐานที่ว่าจักรวาลประกอบจากอะไรดึงดูดให้บรรดานักคิดลงแขกร่วมหาคำตอบ นักปรัชญาชาวกรีก ผู้มีชีวิตอยู่ในช่วง 625-546 ปีก่อนคริสตกาลนามว่า ธาลีสแห่งไมเลตุส Thales of Miletus เขาเสนอว่าจักรวาลต้องประกอบจากธาตุพื้นฐานที่สุด นั่นก็คือน้ำ โดยนำ้จะโอบล้อมแผ่นดิน สิ่งมีชีวิตต่างๆจะขาดนำ้ในการดำรงชีวิตไปไม่ได้ เราพบน้ำทั้งในรูปแบบของแข็ง ของเหลวแงะไอน้ำ แสดงว่าน้ำนี้เองคือสิ่งมูลฐานที่สุดในจักรวาล
โลกในทัศนะของธาลีสแห่งไมเลตุส
ต่อมา อะนักซิมันเดอร์ (Anaximander) ผู้เป็นศิษย์ของธาลีส ปฏิเสธความเชื่อของอาจารย์ว่าโลกนั้นลอยอยู่บนนำ้ โลกของเราควรจะมีลักษณะโค้งและลอยเท้งเต้งอยู่ในพื้นที่ว่างหรืออวกาศ เขายังเสริมอีกว่านำ้ไม่น่าจะเป็นธาตุในองค์ประกอบการสร้างจักรวาล เพราะ ธาตุพื้นฐานในธรรมชาติอย่างนำ้จะเป็นสารตั้งต้นของสิ่งที่ตรงกับข้ามอย่างไฟไม่ได้ สิ่งที่เป็นรากฐานจึงต้องเป็นสากลและมีลักษณะที่เฉพาะเจาะจงไม่เหมือนสสารอื่นๆ สิ่งนั้นคือสสารที่มองไม่เห็นเรียกว่า apeiron ที่แปลว่าอนันต์ สสารนี้น่าจะแทรกซึมทุกเนื้อสารในโลก
ลูกศิษย์ของอะนักซิมันเดอร์ที่มีชื่อว่า อะนักซิเมนนิส (Anaximenes) ปฏิเสธแนวคิด apeiron โดยเขาเชื่อว่าทุกสิ่งต้องสร้างจากบางสิ่งบางอย่างเช่น อากาศ เพราะเมื่อเราเผาไหม้สามารถเปลี่ยนไฟให้เป็นควัน ซึ่งเป็นรูปแบบหนึ่งของอากาศ เมื่อเราควบเเน่นไอนำ้ในอากาศเมื่อเข้าสู่ฤดูหนาว ไอนำ้จะกลั่นตัวเป็นหยดน้ำ จึงดูเหมือนว่าหลายสิ่งสามารถกลายเป็นอากาศ และอากาศสามารถสร้างทุกสรรพสิ่งได้ ในที่นี้คำว่าธาตุลมมีนัยยะเดียวกับคำว่าอากาศ
การโต้เถียงเรื่องต้นกำเนิดของจักรวาลและธาตุนี้ แพร่ไปถึงเมืองเอเฟซัส (Ephesus) ซึ่งเป็นที่อาศัยของนักปรัชญาชาวกรีกอย่าง เฮราไคลตัส (Heraclitus) ที่เสนอทฤษฎีสุดแปลก โดยเค้ามองว่าธาตุพื้นฐานต้องเป็นไฟ เพราะไฟทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของสสารต่างๆ นักปรัชญาอีกคนจาก โคโลฟอน (Colophon) ชื่อว่า ซีโนฟาเนส (Xenophanes) ชอบแนวคิว่าจักรวาลประกอบจากธาตุดิน แม้ว่าโลกที่ประกอบจากดินจะใช้เวลานานในการเปลี่ยนแปลงรูปร่าง แร่ธาตุดินน่าจะเป็นพื้นฐานให้สรรพสิ่ง
เฮราไคลตัส (Heraclitus)
ทั้ง Thales, Anaximander, และ Anaximene ล้วนมีแนวคิดที่คล้ายกัน เพราะพวกเขามาจากสำนักมิเลเตียน (The Milesian School) แม้นจะมีความเห็นต่างกันแต่ล้วยมีกระบวนการคิดเหมือนกัน สำนักคิดที่พยายามอธิบายปรากฏการณ์ต่างๆด้วยเหตุผล ไม่ว่าจะเป็นฟ้าร้อง ฟ้าผ่า แผ่นดินไหว ภัยพิบัติ พสกเขามองว่าสิ่งเหล่านี้ไม่ได้เกิดจากความพิโรธของเทพเจ้าเหมือนกับที่ชาวกรีกเชื่อกันมาตลอด พวกเขามีการให้เหตุเชิงปรัชญา (Philosophical reasoning) และนำไปสู่การบวนการคิดแบบวิทยาศาสตร์ (Scientific thinking)
นักปรัชญาชาวกรีกที่ยึดถือแนวคิดแบบพีทากอเรียน (Pythagorian) นามว่า เอมพลิโดคลิส (Empedocles) ในที่แรกเขาดูเหมือนจะมีปัญหาในการหาสารตั้งต้นของสรรพสิ่ง แต่สุดท้ายเขาก็ได้ข้อสรุปจาก Thales ที่เชื่อในธาตุนำ้ Heraclitus ที่เชื่อในธาตุไฟ Anaximenes ที่เชื่อในธาตุลม และ Xenophanes ที่เชื่อในธาตุดิน
สุดท้าย Empedocles จึงสรุปว่าจักรวาลและสรรพสิ่งประกอบจากธาตุทั้งสี่นี้ ได้แก่ ดิน น้ำ ลม ไฟ ธาตุจะประกอบกันจากความรัก และแยกออกจากกันเมื่อมีความเกลียดชัง และความว่างเปล่านั้นไม่ควรมีอยู่ เพราะความรักและความชังนี้จะไปเติมเต็มช่องว่างระหว่างธาตุนั่นเอง
แนสคิดธาตุทั้งสี่ของเอมพลิโดคลิส
Empedocles เรียกธาตุเหล่านี้ว่า rhizomata ที่แปลว่ารากฐาน จนกระทั่ง 400 ปีหลังจากนั้น ในสมัยอริสโตเติล (Aristotle) ที่เรียกสิ่งเล่านี้ว่า ธาตุ (elements) โดยอริสโตเติบเขียนสรุปสมบัติของแต่ละธาตุ ในงานที่ชื่อว่า On Generation and Corruption ( Περὶ γενέσεως καὶ φθορᾶς ) ได้ว่า
ธาตุไฟ (pyr) มีสมบัติร้อนและแห้ง ธาตุลม (aer) มีสมบัติร้อนและเปียก ธาตุนำ้ (hydor) มีสมบัติเย็นและเปียก และธาตุดิน (ge) มีสมบัติเย็นและแห้ง อริสโตเติลยังเพิ่มธาตุที่ชื่อว่า aether เป็นธาตุที่ 5 ซึ่งเป็นธาตุที่ประกิบเป็นจักรวาลภายนอกหรืออวกาศที่ไม่เหมือนธาตุทั้งสี่ และเป็นนิรันดร์ ไม่เปลี่ยนแปลง โดยธาตุทั้งห้านี้จะไปสอดคล้องกับแนวคิด Platonic solid ทั้งห้าของโพลโตด้วย
แนวคิดของธาตุสี่ยังไปสัมพันธ์กับแนวคิดทางการแพทย์ของ ฮิปโปคลาติส (Hippocrates) ที่เสนอว่าร่างกายเราประกอบจากสารนำ้ทั้งสี่ (four humours) ได้แก่ นำ้ดีเหลือง (yellow bile) มีสมบัติเป็นธาตุไฟ นำ้ดีดำ (black bile) มีสมบัติเป็นธาตุดิน เลือด (blood) มีสมบัติเป็นธาตุลม และเสมหะ (phlegm) มีสมบัติเป็นธาตุนำ้ หากสารนำ้ทั้งสี่เกิดความไม่สมดุลจะทำให้ร่างกายทำงานผิดปกติ ธาตุไม่สมดุลและป่วยในที่สุด
ฮิปโปคลาติสแห่งคอส (Hippocrates of Kos; c. 460 – c. 370 BC)
หากมาดูในโลกตะวันออกในอินเดีย เราพบว่ามีการกล่าวถึงธาตุทั้งห้าอยู่ในคัมภีร์พระเวท (Vedas) ในส่วนของคัมภีร์อายุรเวท (Ayurveda) ในบทปัญจมหาภูต ( pañcamahabhuta ) โดยเรียกธาตุดินว่า ภูมี (bhumi) หรือปฐพี (prthvi) เรียกธาตุน้ำว่า อภาส (apas) หรือ จาลา (jala) เรียกธาตุไฟว่า อัคนี (agni) เรียกธาตุลมว่า วายุ ( vayu ) และเรียกความว่างเปล่าว่า อากาศ (akasa) หรือ สุญญา (sunya) ในคัมภีร์ของพระพุทธศาสนาก็กล่าวถึง มหาภูติ (Mahabharata) โดยกล่าวถึงสมบัติของธาตุทั้งสี่ ดิน น้ำ ลม ไฟ
แนวคิดเรื่องธาตุทั้งสี่ถือเป็นแนวคิดที่พบได้ทั่วไปในอารยธรรมต่างๆทั่วโลก แต่ก็มีอีกแนวคิดที่ไม่ได้เขื่อในธาตุทั้งสี่ แต่เชื่อในอนุภาคเล็กที่ประกอบกัน เรียกว่า อะตอม แนวคิดเรื่องอะตอมในปรัชญากรีกเกิดขึ้นมาใกล้เคียงกับแนวคิดเรื่องธาตุทั้งสี่
แนวคิดเรื่องอะตอมเริ่มต้นในช่วง 500 ปีก่อนคริสต์ศักราช ลิวซิปัส (Leucippus) และลูกศิษย์ชื่อ ดิโมคลิตุส (Democritus) ได้เสนอว่าสสารทั้งปวงประกอบจากสสารที่ไม่สามารถแบ่งได้อีกต่อไปเรียกว่า อะตอม (atom) แนวคิดนี้เรียกว่าพวกอะตอมนิยม (atomism) มากกว่าแนวคิดเรื่องอะตอมแล้วยังมีสิ่งที่เรียกว่า ที่ว่าง (void) อยู่ระหว่างอะตอม
ลิวซิปัส (Leucippus) และดิโมคลิตุส (Democritus)
แนวคิดนี้ในเริ่มแรกไม่ได้รับความนิยม เพราะเป็นมุมมองที่เราใช้ประสาทสัมผัสทั้งห้าจับต้องไม่ได้ แต่ทฤษฎีเกี่ยวกับอะตอมกลับมาอีกครั้ง เปลี่ยนจากมุมมองทางอภิปรัชญาเป็นวิทยาศาสตร์โดนนักอุตุนิยมวิทยาและนักเคทีชาวอังกฤษนามว่า จอห์น ดอลตัน (John Dalton) และนักฟิสิกส์ในยุคหลังๆ แม้ว่าอะตอมในมุมมองปัจจุบันจะแตกต่างจากอะตอมของชาวกรีก แต่ทฤษฎีอะตอมวางรากฐานให้กับวิทยาศาสตร์ในยุคสมัยใหม่อย่างฟิสิกส์อนุภาค (Particle physics) และฟิสิกส์ควอนตัม (Quantum physics)
อ้างอิง
The history of philosophy : Three Millennia of Thought from the West and Beyond โดย A.C.Grayling
โฆษณา