เปิดสุดยอดผลงานของอาร์คิมิดีส นักคณิตศาสตร์และกลศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในยุคโบราณ

อาร์คิมิดีส (Archimedes) นักคณิตศาสตร์ นักดาราศาสตร์ นักปรัชญา นักฟิสิกส์ และวิศวกรชาวกรีก เกิดเมื่อ 287 ปีก่อนคริสตกาล ในเมืองซีรากูซา ซึ่งในเวลานั้นเป็นนิคมท่าเรือของกรีก บิดาเป็นนักดาราศาสตร์ ชื่อฟิดิอัส

 

นักประวัติศาสตร์คณิตศาสตร์บางท่านถือว่าอาร์คิมิดีสเป็นนักคณิตศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์ เทียบเท่ากับ นิวตัน เกาส์ และ ออยเลอร์ อาร์คิมิดีสได้รับการศึกษาในเมืองอเล็กซานเดรีย ของอียิปต์ เมื่อกลับมาบ้านเกิด ก็ได้พัฒนาความรู้ทั้งด้านคณิตศาสตร์ เรขาคณิต และกลศาสตร์ ด้วยความปราดเปรื่อง และมีส่วนช่วยในการสร้างยุทโธปกรณ์ของกองทัพได้อย่างมาก

ภาพสเก็ต “อาร์คิมิดีส” ชายอัจฉริยะผู้เป็นตำนานของโลก

อาร์คิมิดีส

 

และนี่คือ 3 สุดยอดผลงานอันยิ่งใหญ่ที่ทำให้ผู้คนส่วนมากจดจำ อาร์คิมิดีส ได้ดี

 

#1

มงกุฎทองคำ

ผู้คนส่วนมากจดจำอาร์คิมิดีสได้ดี จากเรื่อง “อาร์คีมีดีสกับมงกุฎทองคำ” เรื่องมีอยู่ว่า พระเจ้าเฮียโรที่ 2 ต้องการได้มงกุฎทองคำ พระองค์จึงนำทองคำจากท้องพระคลังมาจำนวนหนึ่ง เพื่อให้ช่างทองดำเนินการทำมงกุฎให้ ก่อนมอบให้ช่างทองก็มีการชั่งน้ำหนักทองคำนั้นไว้ หลังจากนั้นไม่นานช่างทองก็นำมงกุฎมาถวายพระราชา พระราชานำมงกุฎที่ได้ไปช่างน้ำหนักดู ก็ปรากฎว่าน้ำหนักเท่าเดิม พระราชาพึงพอใจกับมงกุฎที่ได้มาอย่างมาก

ภาพตัวอย่างมงกุฎทองคำที่งดงาม

SG_G5U11V2_L4_FIGI

 

จากนั้นไม่นาน พระราชาเริ่มสงสัยว่าช่างทองจะไม่ซื่อสัตย์สุจริต อาจนำโลหะอื่นหลอมละลายเจือปน และนำทองคำบางส่วนไป พระราชาไม่รู้ว่าจะพิสูจน์ได้อย่างไร จึงเรียกหาอาร์คีมีดีส เพื่อหาทางพิสูจน์ว่าช่างทองซื่อสัตย์หรือไม่

 

อาร์คีมีดีสคิดแล้วคิดอีกอยู่หลายวัน ก็ยังไม่สามารถหาวิธีพิสูจน์ได้ วันหนึ่งขณะที่อาร์คีมีดีสกำลังจะก้าวลงอ่างอาบน้ำ พลันก็คิดได้ว่า เมื่อเขาลงไปในอ่างน้ำ ตัวเขาต้องเข้าแทนที่น้ำ ทำให้มีน้ำล้นออกมา เพียงเท่านี้เขาก็อุทานออกมาว่า “ยูเรก้า ยูเรก้า” เขาตื่นเต้นวิ่งออกมาโดยยังไม่ทันได้แต่งตัว!

eureka

 

การทดลองของอาร์คีมีดีสทำได้ด้วยวิธีการที่ง่ายมาก เขานำมงกุฎจากพระราชาจุ่มลงไปในน้ำ ให้น้ำล้นออกมา เขาตวงวัดปริมาตรของน้ำ ซึ่งเท่ากับปริมาตรของมงกุฎ ต่อมาเขาเอาทองคำบริสุทธิ์ที่มีน้ำหนักเท่ากับมงกุฎ จากนั้นนำทองคำจุ่มลงน้ำเช่นเดียวกันเพื่อหาปริมาตร

ผลปรากฏว่าปริมาตรของทองคำบริสุทธิ์มีขนาดน้อยกว่าปริมาตรของมงกุฎ ซึ่งหมายความว่าในมงกุฎนั้นมีโลหะอื่นเจือปนอยู่ ในที่สุดช่างทองจึงยอมรับผิด ภายหลังเรียกแนวคิดนี้ว่า หลักการอาร์คิมิดีส (Archimedes’ principle) โดยมีหลักการคร่าวๆ คือ ปริมาตรของน้ำที่ล้นออกมา เท่ากับปริมาตรของวัตถุที่ใส่ลงไปในน้ำนั้น

ภาพอธิบายหลักการทดสอบ

physicsbook_fluids_graphik_19

 

#2

ลำแสงพิฆาตของอาร์คิมิดีส

อีกบทบาทหนึ่งที่สำคัญ ในฐานะที่ปรึกษาด้านกองทัพของกษัตริย์ เมื่อกองทัพโรมันภายใต้การนำทัพของนายพลมาร์คัส เคลาดิอัส มาร์เซลลัส เข้ายึดเมืองซีรากูซา

ภาพนายพลมาร์คัส เคลาดิอัส มาร์เซลลัส ผู้นำทัพโรมัน

นายพลมาร์คัส

 

อาร์คิมิดีส ได้ประดิษฐ์ “อุปกรณ์” ลึกลับเพื่อปกป้องเมืองเมื่อทหารโรมันกรีธาทัพเข้ามา ชาวซีรากูซาก็นำอาวุธของอาร์คิมิดีสออกมาใช้งาน พวกเขาใช้ทั้งเครื่องยิงหินและธนูยิงไปที่เรือของชาวโรมัน และท้ายที่สุดก็ใช้อาวุธเด็ดทำให้เรือของโรมันเกิดการลุกไหม้

ลำแสงพิฆาตของ อาร์คิมิดิส

 

อาวุธลับ ของอาร์คิมิดีส คือ กระจกนั่นเองซึ่งเขาใช้กระจกรวมแสงแล้วส่องไปที่เรือของฝ่ายศัตรูจนเกิดการลุกไหม้ ทำลายเรือฝ่ายศัตรูด้วยไฟ นี่คือลำแสงพิฆาตครั้งแรกในโลกโบราณเลยก็ว่าได้

ภาพจำลองลำแสงพิฆาตของ “อาร์คิมิดิส”

archimedes-600x350

 

จากนั้นในปี 1973 บรรดานักวิทยาศาสตร์ที่สงสัยในเรื่องเหล่านี้ จึงทดลองเลียนแบบวิธีของอาร์คิมิดีส แล้วพบว่ากระจกที่สร้างจำลองขึ้นมานั้น สามารถทำให้ท่อนไม้ที่อยู่ห่างออกไปกว่า 200 ฟุต ติดไฟได้จริงๆ

archimedes-burning-mirrors2

 

#3

กรงเล็บอาร์คิมิดีส

กรงเล็บอาร์คิมิดีส คืออาวุธอีกชนิดหนึ่งที่อาร์คิมิดีส ออกแบบมาเพื่อใช้ป้องกันเมืองซีรากูซา เพื่อต่อสู้กับกองทัพโรมัน บ้างก็รู้จักในชื่อ “เครื่องเขย่าเรือ” ประกอบด้วยแขนกลลักษณะคล้ายเครนโดยมีขอโลหะขนาดใหญ่หิ้วเอาไว้ด้านบน

ภาพหลักการทำงานของ “กรงเล็บอาร์คิมิดีส”

3.1

 

เมื่อปล่อยกรงเล็บนี้ใส่เรือที่มาโจมตี แขนกลจะเหวี่ยงตัวกลับขึ้นด้านบน ยกเรือขึ้นจากน้ำและบางทีก็ทำให้เรือจม มีการทดลองยุคใหม่เพื่อทดสอบความเป็นไปได้ของกรงเล็บนี้ และในสารคดีทางโทรทัศน์ปี 2005 ชื่อเรื่องว่า Superweapons of the Ancient World ได้สร้างกรงเล็บเช่นนี้ขึ้นมา ได้ข้อสรุปว่ามันเป็นเครื่องมือที่ใช้ได้ผลจริงๆ

ภาพหลักการทำงานของ “กรงเล็บอาร์คิมิดีส”

3

 

3.3

 

อาร์คิมิดีสเสียชีวิตในระหว่างการล้อมซีราคิวส์ (ราว 214-212 ปีก่อนคริสตกาล) เมื่อกองทัพโรมันเข้ายึดเมืองได้หลังจากปิดล้อมอยู่ 2 ปี ตามบันทึกอันโด่งดังของพลูตาร์ค อาร์คิมิดีสกำลังขบคิดแผนภาพทางคณิตศาสตร์ชิ้นหนึ่งระหว่างที่นครถูกยึด

 

ทหารโรมันคนหนึ่งสั่งให้เขาออกมาพบกับนายพลมาร์เซลลัส แต่เขาปฏิเสธโดยบอกว่าต้องแก้ปัญหาให้เสร็จเสียก่อน ทหารผู้นั้นจึงบันดาลโทสะและสังหารอาร์คิมิดีสด้วยดาบ บันทึกเล่าว่านายพลมาร์เซลลัสโกรธมากเมื่อทราบเรื่องการเสียชีวิตของอาร์คิมิดีส ด้วยถือว่าเขาเป็นทรัพย์สมบัติอันเลอค่ายิ่งทางวิทยาศาสตร์ ทั้งยังออกคำสั่งไปแล้วว่าห้ามทำอันตรายแก่เขาโดยเด็ดขาด

ภาพเหตุการณ์จำลองในวันที่อาร์คิมิดิสเสียชีวิต

the-death-of-archimedes

 

ภาพตัวอย่างบันทึกอันโด่งดังของพลูตาร์ค

home-book-photo

 

เครดิต หนังสือศิลปวัฒนธรรม ปีที่ ๑๒

แบ่งปัน