เมื่อ Claudius Ptolemy แห่งเมือง Alexandria ในอียิปต์ เรียบเรียงตำราดาราศาสตร์ “Almagest” (ซึ่งแปลว่า ผู้ยิ่งใหญ่ที่สุด) เสร็จประมาณ ค.ศ.150 เขาได้ผสมผสานความรู้ และความนึกคิดของ Plato, Aristotle และ Hipparchus เข้ากับของตนเอง จนทุกคนยอมรับว่า นี่คือตำราดาราศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ระดับสุดยอดแห่งโลกโบราณ เพราะมีเนื้อหาที่มิได้ครอบคลุมเฉพาะข้อมูล และคำบรรยายเท่านั้น แต่ยังได้พยากรณ์เหตุการณ์ต่างๆ ที่จะเกิดขึ้นในอนาคตด้วย
ใน Almagest Ptolemy ได้เสนอความคิดว่าโลกอยู่ที่จุดศูนย์กลางของเอกภพ โดยมีดวงจันทร์ ดวงอาทิตย์ ดาวเคราะห์ต่างๆ และดาวฤกษ์โคจรเป็นวงกลม ที่มีรัศมีต่างๆ กัน และ Ptolemy ได้ใช้แบบจำลองนี้ในการอธิบายและทำนายตำแหน่งของดาวต่างๆ ในท้องฟ้า ซึ่งเป็นประโยชน์มากสำหรับคนทั่วไปในการบอกเวลาที่เหมาะในการทำกสิกรรม และประกอบพิธีกรรมทางศาสนา ตำราจึงมีคุณค่ามากสำหรับทุกคนที่ต้องการจะเข้าใจเหตุการณ์ต่างๆ ที่เกิดในท้องฟ้า และหน้าที่ๆ ของมนุษย์ที่จะต้องทำ
ในตำรานี้ Ptolemy ได้วาดภาพแสดงตำแหน่งของดาวฤกษ์ 1,022 ดวงที่อยู่ในกลุ่มดาว 48 กลุ่มให้โลกรู้จัก และนักดาราศาสตร์ปัจจุบันก็ยังใช้แผนที่ดาวของ Ptolemy มาจนทุกวันนี้
แต่เมื่อถึง ค.ศ.330 ตำราของ Ptolemy ก็เริ่มสูญหายไปจากยุโรป เพราะประเทศต่างๆ มีความแตกแยกทางการเมือง และสังคมเริ่มล่มสลาย เพราะถูกชนเผ่าอารยันรุกราน อาณาจักรโรมันที่อยู่ในยุโรปตะวันตกเริ่มเสื่อมอำนาจ จักรพรรดิ Constantine แห่งโรมจึงโปรดเกล้าให้สถาปนาเมืองหลวงขึ้นใหม่ที่เมือง Constantinople (ตั้งตามชื่อ Constantine) บนช่องแคบ Bosphorus ในตุรกีปัจจุบัน
จวบจนถึงคริสต์ศตวรรษที่ 5 ซึ่งเป็นเวลาที่จักรวรรดิโรมันได้ล่มสลายไปอย่างสมบูรณ์ และ Stephen McCluskey ได้วิเคราะห์สาเหตุไว้ในหนังสือ “Astronomies and Cultures in Early Madieval Europe” เมื่อปี 1998 ว่า สาเหตุของการเสื่อมเกิดจากการมีระบบการศึกษาที่ต้องการฝึกให้บรรดาลูกหลานของชนศักดินาเป็นนักปกครองแต่เพียงอาชีพเดียว และไม่ได้ให้ความสำคัญแก่วิชาการที่เป็นนามธรรม เช่น ดาราศาสตร์และคณิตศาสตร์ โดยไปทุ่มเทให้เยาวชนศึกษาแต่ปรัชญาของ Plato และบทกวีของ Homer เพราะคิดว่า สงครามกับการเมืองเป็นเรื่องสำคัญที่ทุกคนในชาติต้องสนใจ
แม้ว่าวงการวิชาการในสมัยนั้นจะไม่ได้ให้ความสำคัญในการศึกษาวิทยาศาสตร์ ดาราศาสตร์และคณิตศาสตร์ แต่วงการศาสนายังให้ความสนใจ เช่น คริสต์ศาสนจักรนิกายโรมันแคทอลิกที่กำลังทวีอำนาจในการปกครองตลอดเวลา มีความต้องการจะสร้างปฏิทินที่เป็นที่ยอมรับในทุกประเทศเพื่อให้คริสต์ศาสนิกชนได้ยึดถือวันสำคัญต่างๆ ร่วมกัน เช่น วันประสูติของพระเยซู วัน Easter และวันที่จะมีเทศกาล Passover เพราะในปฏิทินโบราณ วันสำคัญเหล่านี้ไม่เคยตรงกันในแต่ละปี วันต่างๆ ที่ประกอบพิธีทางศาสนาจึงไม่เคยตายตัว ความสับสนเช่นนี้มีส่วนผลักดันให้คริสต์ศาสนาพึ่งพาวิทยาศาสตร์ คือให้ช่วยกำหนดวันเวลาของโอกาสสำคัญต่างๆ
บรรดานักดาราศาสตร์ในเวลานั้นจึงเสนอแบบจำลองของเอกภพที่ใช้กำหนดปฏิทินกันหลายคนเช่น Martianus Capella (ค.ศ.365-440) ได้เสนอความคิดว่า มีแต่ดาวพุธ และดาวศุกร์เท่านั้นที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ ส่วนดวงจันทร์ ดวงอาทิตย์ และดาวเคราะห์อื่นๆ ต่าวก็โคจรรอบโลก แต่ Capella ไม่ได้ให้เหตุผลว่า เหตุใดจึงเป็นเช่นนั้น
ลุถึงคริสต์ศตวรรษที่ 8 และ 9 ซึ่งเป็นยุคของจักรพรรดิ Charlemagne แห่งเยอรมนี พระองค์ได้ทรงจัดตั้งโรงเรียนขึ้นสำหรับลูกหลานของนักบวช และข้าราชการโดยเฉพาะ และได้รวบรวมตำราดาราศาสตร์เก่าๆ มาเรียบเรียง แปล แล้วเผยแพร่ใหม่ ให้ผู้ที่เกี่ยวข้องและสนใจได้อ่านและศึกษา ตำรานี้ได้อธิบายปรากฏการณ์ต่างๆ ทางอุตุนิยมวิทยา มีหลักการตั้งชื่อกลุ่มดาว โครงสร้างของสวรรค์ และตารางคำนวณตำแหน่งของดาวต่างๆ ด้วย แต่คนที่เขียนตำรานี้แทบไม่มีความรู้วิทยาศาสตร์ ดังนั้นความผิดพลาดจึงมีมาก
แม้ความวุ่นวายทางการเมืองที่มีมากมายจะเกิดขึ้นอย่างยาวนานในยุโรป แต่ในดินแดนอาหรับที่มีปราชญ์ผู้ยิ่งใหญ่หลายคนได้นำ ความรู้ดาราศาสตร์ของกรีกมาพัฒนาต่อ เพราะศาสนาอิสลามต้องการความรู้ดาราศาสตร์ที่แน่นอน หลังจากที่ศาสดา Muhammed ได้หลบหนีออกจากเมือง Mecca ไป Medina พร้อมบรรดาสานุศิษย์ใน ค.ศ.622 แล้วจากที่นั่นพระองค์ได้ทรงเผยแพร่ศาสนาอิสลามไปจนทั่ว ดินแดนในตะวันออกกลาง แอฟริกาเหนือ และสเปน
อีก 100 ปีต่อมา เมื่อสานุศิษย์ของ Muhammed ได้ร่วมกันจัดตั้งเมืองหลวงใหม่ที่นคร Baghdad มีผลทำให้สถานที่นี้เป็นศูนย์กลางของการเรียนรู้ดาราศาสตร์ เพราะหลังจากที่เหล่าปราชญ์อาหรับได้อ่านตำราของ Ptolemy ก็ได้แปลตำราจากภาษากรีกเป็นภาษาอารบิก เพื่อให้ชาวอาหรับทุกคนในสังคมวิชาการอ่าน และเข้าใจ ได้รู้วิธีหาทิศที่นคร Mecca ตั้งอยู่ เพื่อให้ทุกคนได้หันหน้าสู่เมือง Mecca ขณะสวดมนตร์ และประกอบพิธีฮัดจ์ นอกจากนี้ที่ Baghdad ก็ยังมีหอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์ด้วย ทำให้นักดาราศาสตร์อาหรับได้พัฒนาทฤษฎีของ Ptolemy จนสามารถรู้ตำแหน่งจริง และตำแหน่งเฉลี่ยของดาวต่างๆ รวมถึงได้รู้ตารางเวลาที่ดวงอาทิตย์กับดวงจันทร์ขึ้นและตก นักดาราศาสตร์อาหรับที่มีชื่อเสียงมากที่สุดในเวลานั้น คือ Musa al-Khwarizmi ซึ่งมีชีวิตในช่วง ค.ศ.800-847 ผลงานตำราของ Khwarizmi ได้ถูกนักวิชาการยุโรปนำไปแปลเพื่อเผยแพร่ในโลกตะวันตกในเวลาต่อมา นอกจากจะมีการแปลตำราดาราศาสตร์แล้ว นักดาราศาสตร์อาหรับยังได้พัฒนาอุปกรณ์ astrolabe ที่นักดาราศาสตร์กรีกสร้าง เพื่อใช้วัดและพยากรณ์ตำแหน่งของดาวต่างๆ บนท้องฟ้าด้วย
เมื่อถึงคริสต์ศตวรรษที่ 10 นักดาราศาสตร์อาหรับชื่อ Abd Al-Rahman al-Sufi แห่งนคร Baghdad ได้เรียบเรียงตำรา “Book of the Fixed Stars” โดยได้ผสมผสานความรู้เกี่ยวกับกลุ่มดาวฤกษ์ของ Ptolemy กับของนักดาราศาสตร์อาหรับ ทำให้โลกทุกวันนี้รู้จักชื่อดาวฤกษ์ที่เป็นภาษาอาหรับ เช่น Algol, Aldebaran และ Fomalhaut เป็นต้น
อีกสามศตวรรษต่อมา (ตรงกับสมัยอาณาจักรสุโขทัย) นักดาราศาสตร์และนักคณิตศาสตร์ชาวเปอร์เซียชื่อ Nasir Al-Din al-Tusi ได้เสนอแบบจำลองของเอกภพใหม่ จากความรู้ที่ว่าถ้าให้วงกลมวงหนึ่งกลิ้งอยู่ภายในเส้นรอบวงของอีกวงกลมหนึ่งที่มีรัศมียาวเป็นสองเท่าของวงกลมแรก จุดบนเส้นรอบวงของวงกลมแรกจะเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรงเสมอ นอกจากนี้ al-Tusi ยังได้สร้างหอดูดาว Maragha ซึ่งอยู่ห่างจากเมือง Tabriz ในอิหร่านไปทางใต้ประมาณ 80 กิโลเมตร ซึ่งยังคงสภาพให้เห็นจนทุกวันนี้
ในเวลาเดียวกัน กองทัพนักรบชาวคริสเตียนจากอาณาจักร Castile ในสเปน ได้ทำสงครามกับแขกมัวร์ (Moor) ที่มาจากแอฟริกา และยึดครองสเปนจากแขกมัวร์กลับคืนได้สำเร็จ ผู้พิชิตจึงได้นำความรู้ดาราศาสตร์ของกรีกและอาหรับเข้าสู่ยุโรปตะวันตก ทำให้นักดาราศาสตร์ยุโรปมีความรู้ และความสามารถในการใช้อุปกรณ์ Astrolabe ต่อจากนั้นปราชญ์ยุโรปก็ได้แปลตำราเรขาคณิตของ Euclid ชื่อ “Elements of Geometry” และตำราพีชคณิต “Zij” ของ al-Khwarizmi รวมถึงตำราดาราศาสตร์ “Almagest” ของ Ptolemy เป็นภาษาละตินอย่างสมบูรณ์ด้วย
การผสมผสานคณิตศาสตร์ในดาราศาสตร์ทำให้ดาราศาสตร์เปลี่ยนแปลงไปจากเดิมที่เป็นวิทยาการเชิงบรรยายมาเป็นเชิงคำนวณมากขึ้น แต่ก็เป็นไปอย่างช้าๆ และกระพร่องกระแพร่ง เพราะยุโรปยังไม่มีศูนย์กลางการเรียนรู้ที่ถาวร จนกระทั่งประชากรมีเพิ่มมากขึ้น และผู้คนมาอยู่รวมกันเป็นเมืองใหญ่ ความเจริญได้ผลักดันให้มีการจัดตั้งโรงเรียนและมหาวิทยาลัยเพื่อศึกษาปรากฎการณ์ในธรรมชาติมากขึ้น แต่ความรู้ดาราศาสตร์ที่ใช้สอนในสมัยนั้นก็ยังเป็นความรู้ของ Aristotle เป็นส่วนใหญ่
ในขณะที่การเปลี่ยนแปลงต่างๆ กำลังเกิดขึ้นในยุโรปตะวันตก ที่เมือง Constantinople ซึ่งเป็นศูนย์กลางของอาณาจักร Byzantine ภายใต้การปกครองของจักรพรรดิ Constantine หลังจากที่อาณาจักรโรมันล่มสลาย เมืองก็ได้กลายเป็นศูนย์กลางการค้า ความรู้ และวัฒนธรรมแทน มีการเก็บสะสม และอนุรักษ์ตำราภาษากรีกมากมาย ให้กษัตริย์และผู้นำอิสลามส่งทูตมาซื้อตำราไปแปลเป็นภาษาอาหรับ
หลักฐานที่ปรากฏในหนังสือได้แสดงให้เห็นว่า ปราชญ์ Byzantine มีความรู้ดาราศาสตร์เชิงคำนวณของปราชญ์อาหรับเป็นอย่างดี ดังในหนังสือ “The Schemata of the Stars” ที่มีในห้องสมุดของสำนักวาติกัน ซึ่งเป็นผลงานของ Gregory Chioniades ผู้เป็นนักดาราศาสตร์มีชีวิตในคริสต์ศตวรรษที่ 13 ที่ได้ไปศึกษาใน Persia และได้กลับมาเป็นบาทหลวงที่เมือง Tabriz
เพราะตำรานี้มีแผนภาพแสดงกลุ่มดาวต่างๆ รวมถึงชื่อดาวฤกษ์ และการอธิบายสาเหตุที่ทำให้เกิดสุริยุปราคากับจันทรุปราคา ผลงานนี้แสดงให้เห็นว่า Chioniades มีความรู้เรขาคณิตเชิงทรงกลมและตรีโกณมิติเป็นอย่างดี จากการได้ศึกษาผลงานของ Euclid, Plato, Ptolemy, al-Tusi และปราชญ์อาหรับกับปราชญ์เปอร์เซียคนอื่นๆ
ลุถึงคริสต์ศตวรรษที่ 15 ตำรา Schemata ก็ได้แพร่ไปถึงอิตาลี และอาจมีอิทธิพลต่อ Nicholaus Copernicus ซึ่งรู้ภาษากรีกเป็นอย่างดี และมีความรู้ด้านกฎหมาย แพทยศาสตร์กับดาราศาสตร์ด้วย
เพราะในวันที่ 8 กุมภาพันธ์ ปี 1438 (รัชสมัยพระบรมราชาที่ 2) คณะนักบวชจากอาณาจักร Byzantine และนิกาย Eastern Orthodox ได้ไปประชุมกันที่เมือง Florence ในอิตาลีเพื่อปรับความแตกต่างในเรื่องความเชื่อ และความเข้าใจในคำสอนทางคริสต์ศาสนากัน โดยมีตำราวิทยาศาสตร์ Schemata เป็นเอกสารประกอบ เพราะตำรานี้เขียนเป็นภาษากรีกที่มีคนเข้าใจไม่มาก ดังนั้นกระแสความนิยมที่จะเรียนภาษากรีกจึงเกิดขึ้นในอิตาลี
อีก 15 ปีต่อมา (ในสมัยพระบรมไตรโลกนาถ) เมื่อกรุง Constantinople ตกอยู่ในการยึดครองของตุรกี ปราชญ์ Byzantine หลายคนได้อพยพไปอิตาลี โดยนำหนังสือและตำราต่างๆ ติดตัวไปด้วย เมือง Venice ในเวลานั้นจึงมีผู้อพยพลี้ภัยมากมาย และปราชญ์เหล่านี้ได้มอบตำราต้นฉบับเอกสารต่างๆ ที่เป็นผลงานของ Archimedes, Apollonius และ Ptolemy ให้บาทหลวงที่มหาวิหาร St.Mark’s เป็นผู้เก็บ
ดาราศาสตร์จึงได้ถือกำเนิดอีกครั้งหนึ่ง ในยุคฟื้นฟูศิลปะวิทยาด้วยการแปลตำราภาษากรีกเป็นภาษาละตินอย่างแพร่หลาย โดยใช้ชาวกรีกแท้ๆ จากเมือง Constantinople เป็นผู้แปล และมีการแทรกข้อสังเกตต่างๆ จากนักวิชาการอิสลามกับ Byzantine ด้วย ยิ่งเมื่อได้รับแรงกระตุ้นโดยกระบวนการฟื้นฟูศิลปวิทยา (Renaissance) เข้าเสริม ความก้าวหน้าด้านวิชาการของยุโรปเองก็เริ่มเกิด จากการเสาะหาความรู้และวิทยาการใหม่มีการสอนในมหาวิทยาลัยเพื่อส่งต่อความรู้วิทยาศาสตร์ต่อไปยังนิสิต และเหตุผลประการสุดท้ายที่ทำให้เกิดการปฏิรูปวิทยาศาสตร์ คือ Johannes Guthenberg ได้พัฒนาเครื่องพิมพ์ขึ้นในปี 1478 ซึ่งได้ทำให้ผู้คนเข้าใจวิทยาศาสตร์มากขึ้นจากการอ่านหนังสือ และได้ผลักดันให้วิทยาศาสตร์ยุคใหม่ถือกำเนิด
เพราะหนังสือที่พิมพ์ในเวลานั้นมีราคาแพง ผู้อ่านส่วนมากจึงเป็นพวกพ่อค้าและชนชั้นสูงที่มีฐานะดี เพราะคนเหล่านี้หลายคนมีรสนิยมสูง จึงสร้างห้องสมุดส่วนตัวที่บ้านเพื่อบอกรสนิยมและฐานะทางสังคมว่า สูงกว่าคนทั่วไป พฤติกรรมนี้ได้ส่งเสริมการซื้อ-ขายหนังสือหายาก และการฟื้นฟูหนังสือคลาสสิกต่างๆ ตลาดหนังสือจึงเจริญเติบโต มีผลทำให้หนังสือมีราคาถูกลง จนทำให้คนที่มีฐานะไม่สู้ดีนักสามารถหามาอ่านได้
นี่จึงเป็นเวลาที่ดาราศาสตร์กรีกได้ถือกำเนิดใหม่ในยุโรปอีกครั้งหนึ่ง โดยถูกส่งมาจากอาณาจักรอิสลาม มีเนื้อหาสาระที่ถูกต้องมากขึ้น เพราะได้ข้อมูลที่ถูกต้อง และมีเทคนิคการคำนวณที่ดีขึ้น
ครั้นเมื่อ Nicholaus Copernicus เสนอทฤษฎีโครงสร้างของระบบสุริยะใหม่ วิทยาศาสตร์และดาราศาสตร์ยุคใหม่ก็ปักหลัก และเติบโตในเวลาต่อมาด้วยผลงานของ Tycho Brahe และ Johannes Kepler
จนกระทั่งถึงวันที่ 30 พฤศจิกายน – 19 ธันวาคมของ ค.ศ.1609 (รัชสมัยสมเด็จพระเอกาทศรถ) เมื่อ Galileo Galilei ใช้กล้องโทรทรรศน์ที่เขาประดิษฐ์ เห็นภูเขา หุบเหว หลุมอุกกาบาต และที่ราบบนผิวของดวงจันทร์ และได้วาดภาพที่เห็นอย่างหยาบๆ ลงในหนังสือ Starry Messenger ซึ่งได้ตีพิมพ์เผยแพร่เป็นครั้งแรกในปี 1610 ที่เมือง Venice การปฎิรูปดาราศาสตร์จึงอุบัติ
อีกหนึ่งปีต่อมา Galileo ได้เห็น “จุดสว่างขนาดเล็ก” ที่เคลื่อนที่ได้ในบริเวณใกล้ผิวดาวพฤหัสบดี หลังจากที่ได้ติดตามสังเกตเป็นเวลานาน Galileo ก็ตระหนักได้ว่า “จุดสว่าง” นั้นคือดวงจันทร์บริวาร 4 ดวงของดาวพฤหัสบดี การค้นพบนี้จึงทำลายความเชื่อเดิมที่ว่าดาวทุกดวงต้องโคจรรอบโลก นอกจากนี้ Galileo ยังได้เขียนรายงานถึง Cosimo Medici ซึ่งเป็นผู้อุปถัมภ์ว่า ดาวเสาร์มิได้เป็นดาวดวงเดียวโดดๆ แต่เป็นดาวสามดวงที่โคจรอยู่ใกล้ๆ กัน แต่ Galileo ไม่สามารถอธิบายสิ่งที่เขาเห็นได้ จนกระทั่งถึงปี 1659 (รัชสมัยสมเด็จพระนารายณ์มหาราช) Christian Huygens จึงได้เสนอเหตุผลสำหรับดาวเสาร์ที่ Galileo เห็นว่า มีลักษณะแปลก เพราะมีวงแหวนล้อมรอบ
ในเดือนธันวาคมของปีเดียวกัน Thomas Harriot นักดาราศาสตร์สมัครเล่นชาวอังกฤษนับเป็นบุคคลแรกที่เห็นจุดบนดวงอาทิตย์ และเมื่อ Galileo สังเกตเห็นปรากฏการณ์ข้างขึ้น ข้างแรมของดาวศุกร์ Galileo ก็รู้ในทันทีว่า ดาวศุกร์กำลังโคจรรอบดวงอาทิตย์ มิใช่รอบโลก เพราะแสงที่ดาวศุกร์ได้รับจากดวงอาทิตย์ไม่สม่ำเสมอ เวลาดูจากโลก
ในปี 1639 (รัชสมัยพระเจ้าปราสาททอง) นักดาราศาสตร์อังกฤษวัย 20 ปีชื่อ Jeremiah Horrocks ได้เห็นดาวศุกร์โคจรผ่านหน้าดวงอาทิตย์เป็นครั้งแรก ปรากฏการณ์ศุกร์คราสนี้ทำให้ Horrocks ตั้งข้อสันนิษฐานว่า วงโคจรของดวงจันทร์รอบโลกเป็นวงรี มิใช่วงกลม
ปี 1687 Isaac Newton ตีพิมพ์ผลงาน “Philosophiae Naturalis Principia Mathematica” ซึ่งเป็นตำราวิทยาศาสตร์ที่สำคัญ และยิ่งใหญ่แห่งยุค เพราะตำรานี้ให้กำเนิดฟิสิกส์และดาราศาสตร์
ปี 1688 สมเด็จพระนารายณ์มหาราชเสด็จสวรรคต
อ่านเพิ่มเติมจาก Astronomies and Cultures in Early Medieval Europe โดย Stephen Mccluskey จัดพิมพ์โดย University of West Virginia Press ในปี 1998 และ Worldly Goods: A New History of the Renaissance โดย Lisa Jardine จัดพิมพ์โดย University of London Press ปี 1998
เกี่ยวกับผู้เขียน สุทัศน์ ยกส้าน
ประวัติการทำงาน-ราชบัณฑิต สำนักวิทยาศาสตร์ สาขาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ และ ศาสตราจารย์ ระดับ 11 ภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ, นักวิทยาศาสตร์ดีเด่นและนักวิจัยดีเด่นแห่งชาติ สาขากายภาพและคณิตศาสตร์ ประวัติการศึกษา-ปริญญาตรีและโทจากมหาวิทยาลัยลอนดอน, ปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย
อ่านบทความ "โลกวิทยาการ" จาก "ศ.ดร.สุทัศน์ ยกส้าน" ได้ทุกวันศุกร์
