ตำนานยูเรก้า : การค้นพบของอาร์คิมิดีส
ลองจินตนาการถึงโลกในยุคกรีกโบราณเมื่อสองพันปีก่อน ที่กระบวนการทางวิทยาศาสตร์ยังไม่เกิดขึ้น อุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์ก็ไม่ทันสมัย ความรู้ไม่ใช่สิ่งที่เสาะแสวงหากันได้ง่าย
แต่ในยุคนั้นมีมนุษย์คนหนึ่งที่มีผลงานโดดเด่นรอบด้าน ทั้งคณิตศาสตร์ วิศวกรรม ดาราศาสตร์ ไปจนถึงการประดิษฐ์ ผลงานของเขายิ่งใหญ่เสียจนทำให้มนุษย์อย่างพวกเราทุกวันนี้อดรู้สึกทึ่งไม่ได้
อาร์คิมิดีส (Archimedes)
เขาคือ อาร์คิมิดีส (Archimedes) อัจฉริยะมีชีวิตอยู่ราวสองร้อยกว่าปีก่อนคริสตกาล อาร์คิมิดีสเกิดที่เมืองซีราคิวส์(Syracuse)อันเก่าแก่ อุดมสมบูรณ์และเจริญมากในยุคนั้น นักประวัติศาสตร์รู้เรื่องราวเกี่ยวกับชีวิตเขาไม่มากนักเพราะบันทึกต่างๆสูญหายไปไม่น้อย รู้เพียงว่าเขาเป็นเพื่อนกับนักดาราศาสตร์คนสำคัญอย่าง โคนอนแห่งซามอส (Conon of Samos) ผู้ตั้งชื่อ กลุ่มดาวผมเบเรนิซ และรู้จักกับเอราทอสเทนีส (Eratosthenes) ผู้วัดขนาดของโลกได้สำเร็จ
ผลงานที่เป็นภาพจำของอาร์ดิมิดีสสำหรับคนทั่วไปนั้น มีอยู่ 2 เรื่อง
เรื่องแรกเป็นตำนานเกี่ยวกับกระจกที่ใช้รวมแสงจนสามารถเผาเรือรบของข้าศึกที่เข้ามาประชิดชายฝั่งได้ เรื่องกระจกพิฆาตนี้ได้รับการถกเถียงอย่างยาวนาน การทดลองสมัยใหม่แสดงให้เห็นว่ากระจกพิฆาตของอาร์คืมิดีสแม้จะเป็นไปได้ แต่การใช้งานจริงในสงครามเป็นเรื่องท้าทาย (ผมเขียนเล่าเรื่องนี้ไว้แล้วในหนังสือภาษาจักรวาล)*
กระจกพิฆาตของอาร์คืมิดีส
เรื่องที่สองเป็นตำนานเรื่องยูเรก้า ที่เล่าลือต่อๆกันมาว่า กษัตริย์องค์หนึ่งต้องการรู้ว่า ช่างทำมงกุฎทองคำแอบเจือโลหะอื่นใส่ในมงกุฎด้วยหรือไม่ โดยต้องไม่หลอมหรือทำลายมงกุฎให้เสียหาย อาร์คิมิดีสครุ่นคิดเท่าไหร่ก็ไม่พบคำตอบ จนไปแช่ตัวในอ่างอาบน้ำแล้วเห็นน้ำในอ่างเอ่อล้นขึ้นมาจึงเกิดคำตอบแว้บออกมา ด้วยความดีใจเลยลืมตัวไม่ทันใส่เสื้อผ้า วิ่งตะโกนด้วยความดีใจว่า “ยูเรก้า” (Eureka) ที่แปลว่า “ ข้าพบคำตอบแล้ว!”
อาร์คิมิดิสนำมงกุฎเจ้าปัญหาไปแช่น้ำแล้ววัดปริมาตรน้ำส่วนที่ล้นออกมา ซึ่งมีค่าเท่ากับปริมาตรของมงกุฎ เมื่อนำมงกุฎไปชั่งก็จะได้มวลของมงกุฎ ข้อมูลทั้งสองอย่างนี้สามารถนำมาคำนวณหาความหนาแน่นของมงกุฎได้ และผลลัพธ์คือ ความหนาแน่นที่ได้มีค่าต่ำกว่าทองคำ ก็หมายความว่า มงกุฎถูกเจือด้วยโลหะบางอย่าง
ทั้งหมดนี้เป็นเพียงเรื่องเล่าขานเท่านั้น แต่สิ่งที่เกิดขึ้นจริงๆคือ อาร์คิมิดีสค้นพบหลักของแรงลอยตัว (Archimedes' principle) ที่แถลงว่า แรงที่ของเหลวดันวัตถุมีค่าเท่ากับน้ำหนักของของเหลว ส่วนที่โดนวัตถุแทนที่
เช่น หากเราลงไปยืนในสระว่ายน้ำ โดยระดับน้ำในสระสูงเท่าๆหัวไหล่ น้ำส่วนที่โดนร่างกายแทนที่ย่อมมีปริมาตรเท่ากับร่างกายของเราส่วนที่จม และน้ำหนักน้ำส่วนที่โดนแทนที่คือ แรงที่พยุงตัวเราไว้ นั่นเอง
อย่างไรก็ตาม ตำนานเล่าขานข้างต้นนั้นเป็นเรื่องที่คลาสสิคและโดนใจหลายคน จึงไม่น่าแปลกใจที่คำว่า “ยูเรก้า” ถูกนำไปตั้งเป็นชื่อต่างๆมากมาย ตั้งแต่ถ้วยยูเรก้าที่ใช้วัดปริมาตรของสิ่งที่จมน้ำ ไปจนถึง ช่วงเวลาแห่งยูเรก้า ที่เป็นโมเมนต์แห่งการค้นพบอะไรบางอย่าง
ถ้วยยูเรก้า
ผลงานทางฟิสิกส์ของอาร์คิมิดีสยังไม่จบเพียงเท่านี้ เขายังค้นพบหลักการทำงานของเครื่องกลอย่างง่ายซึ่งจะเล่าให้ฟังต่อในครั้งถัดๆไปครับ
*จริงๆเรื่องงานออกแบบเกี่ยวกับสงคราม ยังมีเรื่องเล่าเกี่ยวกับกรงเล็บของอาร์คิมิดีส (Claw of Archimedes) ที่ใช้ในจู่โจมเรือรบที่เข้ามาประชิดฝั่ง กลไกและการทำงานของอุปกรณ์นี้จะได้รับการถกเถียงไปหลายทาง บางส่วนเชื่อว่ามันจะยกเรือรบด้านหนึ่งให้ลอยขึ้นจนเสียสมดุลและส่งผลให้เรือรบเสียหายจนจมได้
- 3
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2025 Blockdit
