xs
xsm
sm
md
lg

Pierre - Simon Laplace

เผยแพร่:   โดย: สุทัศน์ ยกส้าน


Pierre Simon de Laplace เกิดที่เมือง Beaumont - en - Auge ในแคว้น Normandy ของฝรั่งเศส เมื่อวันที่ 23 มีนาคม พ.ศ. 2292 (รัชสมัยพระเจ้าบรมโกษฐ์) บิดา Pierre Laplace มีอาชีพทำธุรกิจขายน้ำแอบเปิล ส่วนมารดา Marie Anne เป็นชาวนาที่มีฐานะปานกลาง Pierre - Simon เป็นทายาทคนที่สอง เพราะครอบครัวยากจน เพื่อนบ้านจึงช่วยส่งเสีย Laplace ให้ได้รับการศึกษา ในภายหลังเมื่อ Laplace มีชื่อเสียง เขาได้พยายามปกปิดฐานะที่ต่ำต้อยของตนในวัยเด็ก การสืบเสาะสมาชิกในครอบครัวไม่พบว่ามีคนเก่งคณิตศาสตร์เลย

ชีวิตของ Laplace ในวัยเด็กไม่มีหลักฐานมาก เพราะเอกสารประวัติถูกทำลาย เมื่อบ้านถูกไฟไหม้ เมื่ออายุ 6 ขวบ Laplace ได้เข้าเรียนที่โรงเรียนสอนศาสนา ชื่อ Benedictine Priory แห่งเมือง Beaumont เพราะพ่อคิดจะให้ Laplace บวชเป็นนักเทศเหมือนลุง เมื่ออายุ 16 ปี Laplace ได้สอบเข้าเรียนต่อที่มหาวิทยาลัย Caen และความสามารถเชิงคณิตศาสตร์ของ Laplace เริ่มประจักษ์ เพราะได้ตีพิมพ์ผลงานวิจัย เรื่อง Calculus of Finite Differences ในวารสารที่มี Joseph Louis Lagrange เป็นบรรณาธิการ

พออายุ 19 ปี Laplace เดินทางไปปารีส และได้นำจดหมายแนะนำตัวไปหา Jean le Rond d' Alembert ผู้เป็นนักคณิตศาสตร์ที่เก่งที่สุดในฝรั่งเศสในสมัยนั้น d' Alembert นอกจากจะไม่ให้ความสำคัญกับจดหมายแล้ว ยังให้ Laplace ทำโจทย์ที่ยากมากด้วย แต่ Laplace ก็แก้โจทย์ได้สำเร็จภายในวันเดียว การประลองเชิงสติปัญญาในครั้งนั้นทำให้ d' Alembert รู้สึกประทับใจในตัว Laplace มากถึงกับกล่าวว่า ผมไม่สนใจจดหมายแนะนำตัวคุณ เพราะจริง ๆ แล้วคุณเก่งและมีความสามารถจนไม่จำเป็นต้องมีจดหมายแนะนำตัวเลย

หลังจากนั้นอีกไม่นาน d' Alembert ก็ใช้บารมีของตนจัดหางานให้ Laplace ทำงานเป็นครูสอนคณิตศาสตร์ให้แก่นักเรียนทหารที่ Ecole Militaire ในปารีส Laplace ทำงานที่นี่นาน 7 ปี และได้วิจัยคณิตศาสตร์ไปด้วย เพราะ Laplace ต้องการเป็นสมาชิกของ Paris Academy ที่ทรงเกียรติ เขาจึงส่งงานวิจัยของตนให้เลขาของ Paris Academy เพื่อพิจารณาตีพิมพ์เผยแพร่ จนเลขาเอ่ยว่า ไม่เคยเห็นใครส่งผลงานที่สำคัญมากหลายชิ้นในเวลาสั้นๆ เช่น Laplace เลย การได้รับการยอมรับเช่นนี้ ทำให้ Laplace ได้รับเลือกเป็นสมาชิกของ Paris Academy เมื่ออายุ 24 ปี

ปัญหาคณิตศาสตร์ที่ Laplace สนใจ มีหลายเรื่อง เช่น ปัญหาการโคจรของดาวเคราะห์ในสุริยจักรวาล อันได้แก่ ดวงจันทร์ ดาวพฤหัสบดี และดาวเสาร์ เป็นต้น ทั้งนี้เพราะ Edmond Halley ได้สังเกตเห็นความผิดพลาดเล็กน้อยที่เกี่ยวกับพฤติกรรมดาวพฤหัสบดี ซึ่งเกิดจากแรงโน้มถ่วงที่ดวงอาทิตย์และดาวเสาร์กระทำต่อมัน และในทำนองเดียวกัน ความคลาดเคลื่อนของดาวเสาร์พฤติกรรมเกิดจากแรงโน้มถ่วงที่ดวงอาทิตย์และดาวพฤหัสบดีที่กระทำต่อมันเช่นกัน การใช้สมการอนุพันธ์กำลังสอง 9 สมการ ที่มีค่าคงตัว 18 ค่า ซึ่ง 12 ค่าหาได้จากการวัดความเร็วของดาวในวงโคจร โดยไม่มีคอมพิวเตอร์ช่วยเลย และข้อมูลดาราศาสตร์ยุคนั้นก็ไม่ละเอียดถูกต้องนัก ทำให้ Laplace ได้ข้อสรุปว่า ถึงแม้ในบางเวลาดาวเคราะห์จะเคลื่อนที่แบบผิดปกติ แต่ในระยะยาวสุริยะจักรวาลก็เสถียร คือ ไม่แตกดับ เพราะดาวเคราะห์จะชนกัน ดังที่ใครๆ ในยุคนั้นคิด (แม้แต่ Newton เองก็เคยปรารถว่า เมื่อถึงเวลาหนึ่ง พระผู้เป็นเจ้าต้องเข้ามาจัดการไม่ให้จักรวาลล่มสลาย) การคำนวณของ Laplace ทำให้ทุกคนสบายใจ เมื่อรู้ว่า กฎแรงโน้มถ่วงของ Newton ใช้ได้โดยไม่ต้องแก้ไขแต่อย่างใด และพระเจ้าไม่มีบทบาทใดในธรรมชาติ

Laplace ได้เรียบเรียงความรู้นี้ลงพิมพ์ในหนังสือ Mecanique celeste ซึ่งมี 5 เล่ม ผลงานนี้ได้ทำให้โลกยอมรับว่า ทฤษฎีแรงโน้มถ่วงและทฤษฎีการเคลื่อนที่ของ Newton ถูกต้องและสมบูรณ์ดีทุกประการ นอกจากจะได้พิสูจน์ว่า สุริยจักรวาลเสถียรแล้ว Laplace ยังได้แสดงให้ทุกคนเห็นอีกว่า ดวงจันทร์ไม่มีวันตกชนโลก แต่จะถอยห่างจากโลกไปเรื่อยๆ และเหตุใดวงแหวนของดาวเสาร์จึงอยู่ในระนาบเส้นศูนย์สูตรของดาวเสาร์เท่านั้นด้วย ตำรา Mecanique celeste มีความหนามาก และอ่านยากมาก และข้อสังเกตหนึ่งที่ได้จากการอ่านตำราเล่มนี้ คือ Laplace ชอบใช้คำพูดว่า "มันเป็นเรื่องง่ายที่จะแสดงให้เห็นว่า" ซึ่งจริงๆ แล้ว คนอ่านต้องใช้เวลาพิสูจน์นาน

ในปี พ.ศ. 2339 Laplace ได้เรียบเรียงหนังสืออีกเล่มหนึ่ง ชื่อ Mecanique du systeme du monde ซึ่งอธิบายกำเนิดของสุริยจักรวาลว่า เกิดจากกลุ่มก๊าซร้อนที่มีลักษณะเป็นจานหมุน และเมื่อก๊าซเย็นตัวก๊าซในบริเวณศูนย์กลางได้กลายเป็นดวงอาทิตย์ ส่วนก๊าซในบริเวณขอบจานได้กลายสภาพเป็นดาวเคราะห์

ความจริงความคิดนี้ Immanuel Kant เป็นนักวิทยาศาสตร์คนแรกที่คิดได้ แต่ Laplace เป็นคนไม่มีจริยธรรม จึงขโมยความคิดของคนอื่นโดยไม่ให้เครดิตแก่เจ้าของความคิดเลย

ในบทความเรื่อง Essai Philosophique ที่เกี่ยวกับปรัชญาของวิทยาศาสตร์ Laplace ได้กล่าวถึงหลักการทำงานของนักฟิสิกส์ว่า ถ้ารู้ตำแหน่งและความเร็วของสรรพวัตถุในจักรวาล และรู้แรงที่กระทำระหว่างวัตถุเหล่านั้นแล้ว นักฟิสิกส์ก็จะรู้อนาคต และอดีตของระบบวัตถุอย่างชัดแจ้ง และนี่ก็คือหลักการที่นักฟิสิกส์ยึดถือและใช้กันจนกระทั่งถึงยุคของกลศาสตร์ควอนตัม

สำหรับผลงานคณิตศาสตร์นั้น Laplace ได้ศึกษาทฤษฎีความเป็นไปได้ Theorie analytique des probabilites และใช้ทฤษฎีนี้คำนวณจำนวนประชากรของฝรั่งเศส และได้ศึกษาสมการอนุพันธ์ย่อย v2u = 0 ซึ่งโลกรู้จักในนามว่า สมการ Laplace โดย u เป็นปริมาณคณิตศาสตร์ แต่ในเวลาต่อมานักฟิสิกส์ก็ได้พบว่า ผลต่างระหว่าง u ณ ตำแหน่งสองตำแหน่งบอกปริมาณงานที่ต้องทำในการเคลื่อนประจุ หรือมวล 1 หน่วย และถ้า u แสดงค่าศักย์ อัตราการเปลี่ยนศักย์ ในทิศต่าง ๆ จะบอกแรงในทิศนั้น ดังนั้น นักฟิสิกส์จึงสามารถใช้ u ในทฤษฎีไฟฟ้า แรงโน้มถ่วง ชลศาสตร์ แม่เหล็ก เสียง แสง และการนำความร้อนได้

นอกจากงานฟิสิกส์ทฤษฎีแล้ว Laplace ยังสนใจฟิสิกส์ทดลองด้วย โดยได้ทำงานร่วมกับ Antoine Lavoisier ศึกษาอิทธิพลของอุณหภูมิและความดันต่อการระเหยของเหลว และได้ช่วย Lavoisier ล้มทฤษฎี phlogiston เมื่อพบว่า เวลากรดทำปฏิกิริยากับโลหะ ไฮโดรเจนที่เกิดมิได้มาจาก phlogiston แต่มาจากกรด

เมื่อผลงานเป็นที่ยอมรับ Laplace ก็มีฐานะดีขึ้น และนักการเมืองก็นับถือ จึงถูกมอบหมายให้เป็นประธานของ Bureau of Longitudes จัดระบบหน่วยความยาว พื้นที่ ปริมาตร และมวลใหม่ คณะทำงานได้เสนอให้ฝรั่งเศสใช้ระบบทศนิยม สำหรับ Laplace เองนั้นเสนอให้ใช้หน่วยความยาวว่า meter และระบบนี้ก็ได้ถูกนำไปใช้ทั่วโลก

เมื่อเกิดปฏิวัติใหญ่ในฝรั่งเศส Laplace ถูกปลดจากตำแหน่งประธานของ Bureau แต่ไม่ถูกตัดศีรษะ (ส่วน Lavoisier ถูกกิโยตีนบั่นคอ) ทั้งนี้เพราะ Laplace ได้กล่าวตำหนิกษัตริย์ และราชวงศ์อย่างรุนแรง และเมื่อ Napoleon ยึดอำนาจได้ในวันที่ 9 พฤศจิกายน พ.ศ. 2342 Laplace ก็ได้หันมาสนับสนุน Napoleon ทำให้ได้รับแต่งตั้งเป็นรัฐมนตรีมหาดไทยนาน 6 อาทิตย์ ก็ถูก Napoleon ปลดให้น้องชาย Lucien Bonaparte ขึ้นแทน แต่ Laplace ก็ได้รับเหรียญ Grand Cross จากองค์จักรพรรดิ Napoleon เป็นรางวัลตอบแทน

เมื่อ Napoleon หมดวาสนา และราชวงศ์ Bourbons คืนบัลลังก์ Laplace เป็นบุคคลแรก ๆ ที่คุกเข่าให้พระเจ้า Louis ที่ 18 การกุลีกุจอถวายตัวเช่นนี้ทำให้ Laplace ได้รับบรรดาศักดิ์เป็น marquisate

ถึงแม้จะเป็นคนหลายใจ แต่ Laplace ก็เป็นคนมีอัธยาศัยกับนักวิทยาศาสตร์รุ่นน้อง โดยได้ร่วมทำงานค้นคว้ากับ Francois Arago เรื่องการเลี้ยวเบนของแสง กับ Jean Biot เรื่อง ปรากฏการณ์ polarization ของแสง กับ Joseph Gay - Lussac เรื่อง ก๊าซ และกับ Simeon Poisson ผู้เป็นนักคณิตศาสตร์ผู้มีชื่อเสียง

ในด้านชีวิตครอบครัว Laplace แต่งงานกับ Charlotte de Courty de Romanges ซึ่งมีอายุน้อยกว่า Laplace 20 ปี โดยขณะนั้น Laplace มีอายุ 39 ปี ครอบครัวมีบุตรสาว 1 คน และบุตรชาย 1 คน

ในบั้นปลายชีวิต Laplace อพยพออกจาก Paris ไปอยู่ที่ Arcueil และมี Count de Bertholet นักเคมีเป็นเพื่อนบ้าน มี Humphrey Davy กับ Mary Somerville เป็นแขกเมือง และในห้องทำงานของ Laplace มีภาพของ Newton แขวนคู่กับ Racine ผู้เป็นนักประพันธ์คนโปรด

Laplace จากโลกไปเมื่อวันที่ 5 มีนาคม พ.ศ. 2370 ก่อนจะถึงวันครบรอบ 78 ปี เพียง 2 อาทิตย์

สุทัศน์ ยกส้าน ผู้เชี่ยวชาญพิเศษ สสวท



กำลังโหลดความคิดเห็น