เจ้าพ่อกฎความดัน “โรเบิร์ต บอยล์”

วันนี้วันดีที่เราจะระลึกถึง “บอยล์” เพราะตรงกับวันเกิดเขา แม้ว่าชื่อนี้อาจจะไม่เป็นที่รู้จักนัก แต่กฎของเขาก็เป็นพื้นฐานสำคัญอย่างยิ่งสำหรับแวดวงอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับความดันอากาศ คนในหลายวงการทั้งแวดวงการบิน แวดวงอุตสาหกรรมเครื่องจักรความดันต้องขอบคุณเขา

วันที่ 25 ม.ค.นี้คือวันเกิดของโรเบิร์ต บอยล์ (Robert boyle) ซึ่งเป็นนักวิทยาศาสตร์ชาวไอริชผู้ให้กำเนิด “กฎของบอยล์” (Boyle’s law) ที่มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการศึกษาฟิสิกส์และเคมีในเรื่องความดันอากาศ โดยกฎดังกล่าวแจงว่าที่อุณหภูมิค่าหนึ่งปริมาตรของอากาศจะแปรผกผันกับความดัน

กฎของเขาเป็นรากฐานในการประดิษฐ์เครื่องยนต์มากมาย อาทิ เครื่องจักรไอน้ำ เครื่องพ่นลม เครื่องยนต์ที่ใช้แรงกดดันของก๊าซหรือเครื่องยนต์แบบจุดระเบิดภายใน และกฎนี้ยังทำให้เข้าใจความดันที่เกิดขึ้นภายในท่อสำหรับสารทำความเย็นในเครื่องปรับอากาศ ด้วย

อย่างไรก็ดีกฎนี้ยังมีอีกชื่อเรียกหนึ่งในแถบยุโรปนั่นคือกฎของมาริออต (Mariotte) หรือบางคนก็เรียกว่า กฎมาริอ็อต-บอยล์ (Mariotte Boyle law) เนื่องจากนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศสที่ชื่อ เอดเม่ มาริอ็อต (Edme Mariotte) ได้ค้นพบกฎที่ใกล้เคียงกันแต่ตีพิมพ์ผลงานใน พ.ศ.2219 ซึ่งช้ากว่าบอยล์ที่ตีพิมพ์ผลงานเมื่อ พ.ศ.2205 ในชื่อ New Experimento Physico-Mechanical โดยมีผู้ช่วยชื่อ โรเบิร์ต ฮุค (Robert Hooke) ซึ่งเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงเช่นกัน

บอยล์และฮุคได้ร่วมทดลองเกี่ยวกับความดันอากาศในหลอดทดลองรูปตัว J ซึ่งทุกวันนี้อุปกรณ์ดังกล่าวได้กลายเป็นอุปกรณ์พื้นฐานที่เรียกว่า “มานอมิเตอร์” (Manometer) ซึ่งใช้ในการวัดความดัน การทดลองนี้ทำให้เขาพบว่าความดันและปริมาตรของอากาศมีความสัมพันธ์ในลักษณะผกผัน หมายความว่าหากความดันอากาศสูง ปริมาตรจะลดลงหรือในทางกลับกันหากปริมาตรอากาศเพิ่มหมายความว่าความดันอากาศลดลง

ย้อนกลับไปเมื่อ 379 ปีใน พ.ศ.2170 บอยล์ถือกำเนิดในครอบครัวที่มีความพร้อมทางฐานะ พ่อของเขามีฐานันดรศักดิ์เป็นถึงเอิร์ลแห่งคอร์ก (Earl of Cork) เขาจึงได้รับการศึกษาเป็นอย่างดี โดยในวัยเด็กเขาได้การศึกษาทางด้านภาษาทั้งละติน กรีกและฝรั่งเศส จนกระทั่งอายุ 8 ขวบเข้าเรียนที่วิทยาลัยอีตัน (Eton College) ซึ่งเซอร์ เฮนรี วัตตัน (Sir Henry Wotton) เพื่อนพ่อของเขาได้เป็นอาจารย์ใหญ่ในเวลาต่อมา

หลังจากใช้เวลาศึกษาอยู่ 3 ปีเขาก็เดินทางไปศึกษากับครูชาวฝรั่งเศส จากนั้นใช้เวลาประมาณ 2 ปีในนครเจนิวา สวิตเซอร์แลนด์ แล้วไปเยือนอิตาลีใน พ.ศ.2184 และใช้เวลาช่วงฤดูหนาวรอนแรมอยู่ในเมืองฟลอเรนซ์ในปีเดียวกันนั้น ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่เข้าได้ศึกษาผลงานของนักวิทยาศาสตร์ผู้เป็นอมตะอย่างกาลิเลโอ กาลิเลอิ (Galileo Galilei) กล่าวกันว่าการใช้เวลาท่องยุโรปทำให้เขาหันมาสนใจวิทยาศาสตร์แทนการศึกษาทางด้านศิลปะ

เมื่อกลับสู่ประเทศอังกฤษใน พ.ศ.2188 บอยล์พบว่าพ่อของเขาได้เสียชีวิตและทิ้งมรดกให้กับเขาเป็นคฤหาสน์หลังใหญ่พร้อมที่ดิน ต่อมาเขาได้บริจาคพื้นดินดังกล่าวให้กับ วิทยาลัยอินวิซิเบิล (Invisible College) ซึ่งประกาศตัวว่าเป็นสถาบันที่สอนเกี่ยวกับ “ปรัชญาใหม่” และภายหลังวิทยาลัยดังกล่าวได้กลายเป็นส่วนหนึ่งของราชสมาคมแห่งกรุงลอนดอน (Royal Society of London) ช่วงเวลานั้นเขาได้ทุ่มเทเวลาให้กับการค้นคว้าทางวิทยาศาสตร์โดยทำงานที่มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด (Oxford University)

นอกจากความสนใจทางด้านวิทยาศาสตร์แล้วเขายังเป็นนักเล่นแร่แปรธาตุตัวยงคนหนึ่ง และมีความเชื่อว่าจะสามารถเปลี่ยนโลหะให้กลายเป็นทองได้ อีกทั้งบอยล์ยังเป็นคนหนึ่งที่ไม่เห็นด้วยกับความคิดของอริสโตเติลซึ่งฝังรากฐานแน่นให้กับสังคมว่าสสารในโลกประกอบไปด้วยดิน น้ำ ลม ไฟ เท่านั้น และเขาคือบุคคลในยุคแรกๆ ที่วางรากฐานการศึกษาวิทยาศาสตร์อย่างเป็นระบบ มีรายงาน กระบวนการและรายละเอียดต่างๆ ในการทดลองที่เน้นให้สามารถตรวจสอบได้

สำหรับบุคลิกภาพภายนอกนั้นเขาเป็นคนผอม สูง มีสีหน้าที่ซีดเซียว ดูห่างไกลจากการเป็นผู้มีร่างกายแข็งแรงมาก และตลอดชีวิตเขาต้องทนกับสภาพร่างกายที่อ่อนแอ ถึงแม้ว่าเขาจะมีสุขภาพที่ไม่สมบูรณ์แต่ผลงานทางวิทยาศาสตร์ก็ทำให้เขากลายเป็นคนที่มีชื่อเสียงมากกว่าเพื่อนๆ ในรุ่นราวคราวเดียวกัน อีกทั้งการเป็นคนจิตใจดียังทำให้เขาแวดล้อมไปด้วยเพื่อนๆ มากมาย

ด้านชีวิตส่วนตัวบอยล์ไม่ได้แต่งงาน แต่ได้อาศัยอยู่กับน้องสาวช่วงวัยกลางคน โดยเมื่อ พ.ศ.2211 เขาย้ายจากออกซ์ฟอร์ดไปอยู่ที่ลอนดอนกับเลดี้ เรเนลาฟ (Lady Ranelagh) ผู้เป็นน้องสาว และด้วยสุขภาพที่ไม่แข็งแรงบอยล์จบชีวิตลงในวัย 64 ปีเมื่อ พ.ศ.2234 หลังจากน้องสาวที่เขาอาศัยอยู่ด้วยกว่า 20 ปีเพียงแค่อาทิตย์เดียว