ยูเรก้า!ของอาร์คิมิดีส มีเบื้องหลังเป็นยังไง?


 

เมื่อนึกถึงเหตุการณ์ "ยูเรก้า!" ของอาร์คิมิดีส คุณอาจนึกถึงเหตุการณ์นี้ แต่จริง ๆ แล้ว น่าจะเป็นแบบนี้มากกว่า ในช่วงศตวรรษที่ 3 ก่อนคริสตกาล ไฮรอน กษัตริย์เมืองซีราคิวส์ ในซิซิลี เลือกอาร์คิมิดีสให้ควบคุม โครงการวิศวกรรม ขนาดมหึมาอย่างไม่เคยมีมาก่อน ไฮรอนสั่งให้สร้างเรือขึ้นลำหนึ่ง ขนาดใหญ่กว่าเรือรบโบราณทั่วไป ในสมัยนั้นถึง 50 เท่า ตั้งชื่อว่า ซีราคิวเซีย ตามชื่อเมือง ไฮรอนต้องการสร้างเรือลำใหญ่ที่สุด เท่าที่เคยสร้างมา เพื่อเป็นของกำนัลแก่ ทอเลมี กษัตริย์แห่งอียิปต์ แต่เรือขนาดเท่าวังจะลอยน้ำได้หรือ ในยุคนั้น ไม่เคยมีใครลองทำอะไรเช่นนี้มาก่อน เหมือนกับคำถาม "ภูเขาบินได้หรือไม่" นับเป็นคำถามที่เดิมพันสูงมากสำหรับไฮรอน คนงานนับร้อยทำงานอย่างหนักตลอดหลายปี เพื่อสร้างเรือซีราคิวเซีย ด้วยซุงไม้สนจากภูเขาเอ็ตนา เชือกจากป่านที่ปลูกในสเปน และยางสนจากฝรั่งเศส บนดาดฟ้าเรือมีหอสังเกตการณ์ 8 หอ เสาที่ใช้ค้ำไม่ใช่เสาธรรมดา แต่เป็นไม้ขนาดใหญ่ สลักเป็นรูปยักษ์แอตลาสแบกโลกบนบ่า ส่วนบริเวณหัวเรือ ติดตั้งเครื่องยิงหินขนาดยักษ์ ที่ยิงหินหนัก 180 ปอนด์ได้ ด้านความบันเทิงสำหรับผู้โดยสาร จะมีทางเดินเรียงรายด้วยดอกไม้ สระว่ายน้ำในร่ม โรงอาบน้ำที่บริการน้ำอุ่น ห้องสมุดที่เต็มไปด้วยหนังสือและรูปปั้น วิหารเทพีอะโฟรไดที และโรงยิม หากเท่านี้ยังยากไม่พอสำหรับอาร์คิมิดีส ไฮรอนยังตั้งใจบรรทุกสินค้าให้เต็มลำเรือ ธัญพืช 400 ตัน ปลาดอง 10,000 ไห น้ำดื่มอีก 74 ตัน และ ขนสัตว์อีก 600 ตัน ทั้งยังต้องบรรทุกผู้โดยสาร อีกกว่าพันคน เป็นทหารไปสัก 600 นาย และมีคอกม้าแยกกั้นสำหรับม้า 20 ตัว อุตส่าห์สร้างเรือใหญ่โตขนาดนี้ แต่ดันจมตั้งแต่เดินเรือเที่ยวแรกอย่างนั้นหรือ เอาเป็นว่า คำว่าล้มเหลว คงไม่ใช่ทางเลือกที่สวยสำหรับอาร์คิมิดีส เขาจึงขบคิดโจทย์สำคัญที่ว่า เรือจะจมหรือไม่ เป็นไปได้ว่า เขาอาจกำลังนั่งอยู่ในโรงอาบน้ำ และสงสัยอยู่ว่าอ่างอาบน้ำหนัก ๆ ลอยน้ำได้อย่างไร ตอนที่คิดไขปัญหาออกขึ้นมา วัตถุที่จมในของเหลวบางส่วน ถูกพยุงลอยขึ้นด้วยแรง เท่ากับน้ำหนักของของเหลว ที่วัตถุนั้นแทนที่ หรือก็คือ ถ้าเรือซีราคิวเซียที่หนัก 2,000 ตัน แทนที่น้ำ 2,000 ตันพอดี เรือก็จะลอยปริ่มน้ำ แต่หากแทนที่น้ำได้ 4,000 ตัน ก็จะลอยน้ำได้สบาย ๆ แน่นอนว่าหากเรือแทนที่น้ำได้เพียง 1,000 ตัน กษัตริย์ไฮรอนคงหัวเราะไม่ออกแน่ นี่คือ กฎแรงลอยตัว วิศวกรยังคงเรียกกฎนี้ว่า หลักการของอาร์คิมิดีส กฎนี้อธิบายว่า ทำไมเรือบรรทุกน้ำมันขนาดยักษ์ จึงลอยน้ำได้ไม่ต่างจากเรือพาย หรืออ่างอาบน้ำ ถ้าน้ำหนักของน้ำที่ถูกแทนที่ ด้วยเรือตั้งแต่กระดูกงูลงไป เท่ากับน้ำหนักของเรือนั้น อะไรก็ตามที่อยู่เหนือกระดูกงูขึ้นไป จะลอยตัวเหนือระดับน้ำได้ อาจฟังดูคล้าย เรื่องอาร์คิมิดีสกับอ่างอาบน้ำมาก และอาจเป็นเพราะจริง ๆ แล้ว มันเป็นเรื่องเดียวกัน แต่ถูกประวัติศาสตร์ที่ผันแปรบิดเบือนไป เหตุการณ์ที่อาร์คิมิดีสร้องยูเรก้า แล้วก็วิ่งแก้ผ้าไปตามถนน แบบที่เรารู้จักกัน เป็นเรื่องเกี่ยวกับมงกุฎ หรือ โคโรนา ในภาษาละติน แต่เรื่องเรือซีราคิวเซียนี้เป็นเรื่องกระดูกงู หรือ โคโรเน ในภาษากรีก เป็นไปได้ไหมที่เรื่องหนึ่งจะ สับสนกลายเป็นอีกเรื่อง เราอาจไม่มีวันรู้ ในวันที่เรือซีราคิวเซียออกเดินทางเที่ยวแรก และเที่ยวเดียวมาถึงอียิปต์ ชาวอะเล็กซานเดรีย คงจะเนืองแน่นท่าเรือ เพื่อมารอชมปราสาทลอยน้ำยิ่งใหญ่ตระการตา เรือลำนี้เปรียบได้กับเรือไททานิกในโลกยุคโบราณ เว้นแต่ไม่ได้จมลงสู่ก้นทะเล เพราะ อาร์คิมิดีส เพื่อนยากของเรา

 

เนื้อหาด้านบน นำมาจากคำบรรยายของคลิป Youtube นะครับ ถ้าชอบก็อย่าลืมกดตามด้วยครับผม