เฮรอนแห่งอเล็กซานเดรีย : วิศวกรอัจฉริยะแห่งยุคโบราณ
เมื่อกล่าวถึงนักคิด นักคณิตศาสตร์และนักประดิษฐ์ในโลกกรีกโบราณ หลายคนอาจจะไม่คุ้นชื่อ เฮรอนแห่งอเล็กซานเดรีย (Heron of Alexandria) ผู้มีผลงานเชิงวิศวกรรมและคณิตศาสตร์น่าทึ่งมากมาย อุปกรณ์และแนวคิดหลายอย่างของเขาล้ำสมัยจนน่าทึ่ง
ช่วงปีที่เฮรอน ถือกำเนิดนั้นไม่แน่ชัด แต่อยู่ในช่วง ค.ศ. 10 - ค.ศ. 20 (เขาเกิดหลังปีทากอรัสและอาร์คิมิดีสนานทีเดียว) เอาจริงๆเฮรอนเป็นคนกรีกหรืออียิปต์ก็ยังไม่ชัดเจนนัก ชื่อของเขาก็เขียนได้สองแบบคือ เฮรอน (Heron) และ ฮีโร (Hero) แต่ที่แน่ๆคือ เขาทำงานที่ห้องสมุดแห่งอเล็กซานเดรีย และเป็นวิศวกรนักคณิตศาสตร์ผู้เก่งกาจ
การหาพื้นที่ของสมเหลี่ยมนั้นมีหลายวิธี แต่วิธีแรกๆที่เราเรียนกันในห้องเรียนคือ สูตร 1/2xฐานxสูง ซึ่งเราต้องรู้ความสูงของสามเหลี่ยมนั้น แต่เฮรอนค้นพบวิธีหาพื้นที่ของสามเหลี่ยมใดๆ โดยไม่จำเป็นต้องรู้ความสูงของสามเหลี่ยม สิ่งที่ต้องรู้คือ ความยาวทุกด้านของสามเหลี่ยม ผ่านสูตรของเฮรอน (Heron's formula) ซึ่งแม้จะซับซ้อนแต่ก็เป็นประโยชน์ต่อการวิเคราะห์ในหลายสถานการณ์
เฮรอนยังศึกษาการทำงานของเครื่องผ่อนแรงต่างๆว่ามันช่วยผ่อนแรงได้อย่างไร ไปจนถึงการออกแบบสิ่งประดิษฐ์หลายอย่าง หนึ่งในสิ่งประดิษฐ์ที่มีชื่อเสียงที่สุดของเขาคือ อุปกรณ์เครื่องจักรไอน้ำ (Aeolipile) โดยการนำอ่างขนาดใหญ่ใส่น้ำไว้จนเต็ม จากนั้นนำอ่างใส่น้ำไปวางไว้บนกองไฟร้อนๆทำให้น้ำในอ่างนั้นเดือดกลายเป็นไอ อย่างไรก็ตาม ผิวหน้าของอ่างถูกตีปิดไว้แล้วต่อท่อเข้าไปที่บอลโลหะที่หมุนได้อิสระ โดยบอลโลหะต่อกับท่อสองท่อที่หักงอเป็นมุมฉากเพื่อเป็นทางออกให้กับไอน้ำ
ผลลัพธ์ที่ได้คือ การหมุนของบอลโลหะ ที่ถูกขับดันโดยไอน้ำ นับเป็นเครื่องจักรเรียบง่ายที่ใช้สาธิตถึงการนำพลังงานจากไอน้ำมาขับดันให้เกิดการเคลื่อนที่ของเครื่องจักรได้เป็นอย่างดี ประเด็นที่น่าสนใจนอกเหนือจากการออกแบบสร้างสรรค์ก็คือ อุปกรณ์ดังกล่าวเป็นงานฝีมือที่น่าทึ่ง เพราะต้องสร้างลูกบอลกับข้อต่อที่หมุนได้อย่างอิสระ รวมทั้งระบบดังกล่าวต้องไม่เกิดรูรั่วที่จะทำให้ไอน้ำพุ่งออกอย่างเสียเปล่าด้วย
แม้จะเป็นเครื่องจักรที่เรียบง่าย แต่ถ้าเราจินตนาการว่าเครื่องจักรเหล่านี้ถูกออกแบบไว้ราวสองพันปีก่อนจะยิ่งพบว่ามันล้ำยุคมากจริงๆ นอกจากนี้ เฮรอนยังออกแบบเครื่องจักรที่ใช้แรงดันอากาศในการขับเคลื่อนกลไก เช่น ออร์แกนที่ใช้แรงลมขับเคลื่อน และประตูอัตโนมัติที่ใช้ความร้อนจากไฟทำให้อากาศขยายตัวจนเปิดประตูได้เอง
แต่ที่ล้ำยุคสุดๆคงไม่พ้นตู้จ่ายสินค้าอัตโนมัติสำหรับวิหาร! ตู้ดังกล่าวมีลักษณะเป็นโถขนาดใหญ่ เมื่อหยอดเหรียญเข้าไปโถดังกล่าวจะจ่ายน้ำมนต์ออกมาตรงก๊อก เมื่อจ่ายน้ำมนต์ออกมาถึงจุดหนึ่ง กลไกจะทำให้เหรียญร่วงลงไปก้นโถและหยุดการจ่ายน้ำมนต์
ตู้จ่ายน้ำมนต์อัตโนมัติ
จะเห็นได้ว่า แม้ในยุคที่กลศาสตร์คลาสสิคยังไม่เกิดขึ้น แต่นักคิดและนักประดิษฐ์ทั้งหลายก็สามารถอาศัยการสังเกต ลองผิดลองถูก การออกแบบ และฝีมือเชิงช่างมาสร้างสรรค์อุปกรณ์อันน่าทึ่งได้มากมายหลายอย่างในโลกยุคโบราณ
อัจฉริยะเหล่านี้คงจินตนาการไม่ออกเลยว่า ในวันที่กลศาสตร์คลาสสิคเกิดขึ้นและมนุษย์เราเข้าใจหลักการพื้นฐานของธรรมชาติรอบตัวแล้ว สิ่งประดิษฐ์ต่างๆและโลกจะเปลี่ยนไปมากและมหัศจรรย์แค่ไหน
• อีกอย่างที่น่าทึ่งมากคือ น้ำพุของเฮรอน (Heron's fountain) ที่ใช้แรงดันอากาศที่มาจากการไหลของน้ำจากที่สูงลงสู่ที่ต่ำมาขับเคลื่อนน้ำพุ โดยไม่ต้องใช้ความร้อน หรือลม แต่ใช้การไหลของน้ำมาขับเคลื่อนระบบ
- 10
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2025 Blockdit
