วันเสาร์ที่ 30 สิงหาคม พ.ศ. 2557

เธลิส (Thales)

       เธลิส (Thales)

ก่อน ค.ศ. 624 –547

                       เธลิส (Thales) เป็นนักปรัชญาชาวกรีก เป็นนักวิทยาศาตร์ และคณิตศาสตร์ที่มีชื่อเสียง ถึงแม้ว่าเขาจะมีอาชีพเป็นวิศวกร เธลิสเกิดในปีก่อน ค.ศ. 624 เป็นชาวเมืองไมล์ตุส(Miletus) อยู่ทางตะวันตกเฉียงใต้ของตุรกี  ผลงานของเธลิสที่เป็นข้อเขียนไม่หลงเหลือเป็นหลักฐานเลย แต่จากหลักฐานที่กล่าวอ้างถึงเธลิสว่า เธลีส  ได้เขียนตำราเกี่ยวกับการหาทิศและการเดินเรือ  

        เธลิสได้มีโอกาสดินทางไปประเทศอียิปต์ ขณะนั้นศิลปวิทยาการที่อียิปต์รุ่งเรือง โดยเฉพราะคณิตศาสตร์ในสาขาวิชาเรขาคณิต เธลีสได้เสนอวิธีการคำนวณความสูงของพีระมิดที่อียิปต์ โดยการวัดระยะทางของเงาที่เกิดขึ้นที่ฐานของพีระมิด กับเงาของหลักที่รู้ความสูงแน่นอน วิธีการของเธลีสคือการใช้ รูปสามเหลียมคล้าย 

 
    การที่เธลีสได้มีโอกาสเดินทางไปอียิปต์ ทำให้เธลิสนำเอาวิชาการทางด้านคณิตศาสตร์มายังกรีก และมีลูกศิษย์มากมาย พลาโต (Plato) ได้เขียนถึงเธลีสในผลงานของเขาว่า เธลีสได้แสดงออกถึงความเป็นครูและได้นำวิทยาการมาถ่ายทอด ความคิดของเธลีสเน้นในเชิงปฏิบัติ สิ่งที่เป็นผลงานและเป็นที่กล่าวอ้างถึงเธลีส คือ ทฤษฎีบทเกี่ยวกับเรขาคณิต 5 ทฤษฎี คือ

 1. วงกลมใดๆ ถูกแบ่งออกเป็นสองส่วนเท่าๆ กันโดยเส้นผ่านศูนย์กลาง

 2. มุมที่ฐานของสามเหลี่ยมหน้าจั่วมีค่าเท่ากัน
   
 3. เส้นตรงสองเส้นตัดกัน มุมตรงข้ามที่เกิดขึ้นย่อมเท่ากัน

 4. สามเหลี่ยมสองรูป ถ้ามีมุมเท่ากันสองมุม และด้านเท่ากันหนึ่งด้าน สามเหลี่ยมทั้งสองคล้ายกัน

 5.มุมภายในครึ่งวงกลมเป็นมุมฉาก

    จากทฤษฎีทางเรขาคณิตในเรื่องด้านและมุม เธลิสเสนอวิธีการ วัดระยะทางเรือที่อยู่ในทะเลว่าห่างจากฝั่งเท่าไร โดยมีผู้สังเกตการวัดระยะอยู่บนฝั่ง

เธลิสใช้หลักการสามเหลี่ยมคล้ายหาระยะทางได้ 

    เธลิสได้เสนอความเชื่่อของตนเองอย่างหนึ่งว่า "ทุกสิ่งทุกอย่างคือน้ำ" ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของความคิดและค้นหาคำตอบในเรื่องวิทยาศาสตร์ โดยมีสมมุติฐานที่ต้องการพิสูจน์เธลิสเชื่อว่า โลกลอยอยู่บนน้ำ และทุกสิ่งทุกอย่างมาจากน้ำ เขาเชื่อว่าโลกแบบเหมือนจานที่ลอยอยู่บนพื้นมหาสมุทรที่ไม่มีขอบเขตกำจัดเธลีสอธิบายการเกิดแผ่นดินไหว เหมือนจานที่ลอยอยู่บนน้ำและกระเพื่อมตามแรงน้ำ จากปริชญาของเธลิสพอสรุปได้เป็น


   1.  มีวัตถุสิ่งของได้มากมาย
   2.  มีเพียงชนิดเดียวคือ น้ำ
   3.  คำว่ายูนิเวอร์ส (Universe) ไม่สามารถที่อธิบายได้ในเทอมของชิ้นส่วนที่ไม่ต่อเนือง แต่อยู่ในเทอมของของที่เชื่อมโยงถึงกันที่เรียกว่า Space



อย่างไรก็ตามความคิดของเธลิสในส่วนข้อ 2 และ3 ได้รับการโต้แย้งอย่างมากในเวลาต่อมาในเรื่องความถูกต้องของหลักปรัชญา และทฤษฎี


สรุปผลงานสำคัญ

    • สิ่งที่เป็นผลงานและเป็นที่กล่าวอ้างถึงเธลีส คือ ทฤษฎีบทเกี่ยวกับเรขาคณิต 5 ทฤษฎี คือ
          1. วงกลมใด ๆ ถูกแบ่งออกเป็นสองส่วนเท่า ๆ กันโดยเส้นผ่านศูนย์กลาง
          2. มุมที่ฐานของสามเหลี่ยมหน้าจั่วมีค่าเท่ากัน
          3. เส้นตรงสองเส้นตัดกัน มุมตรงข้ามที่เกิดขึ้นย่อมเท่ากัน
          4. สามเหลี่ยมสองรูป ถ้ามีมุมเท่ากันสองมุม และด้านเท่ากันหนึ่งด้าน สามเหลี่ยมทั้งสองคล้ายกัน
          5. มุมภายในครึ่งวงกลมเป็นมุมฉาก

   • เธลีสได้ทำนายการเกิดสุริยปราคาได้ถูกต้องในปี 585 BC
   • เธลีสได้เสนอวิธีการคำนวณความสูงของพีระมิดที่อียิปต์ โดยการวัดระยะทางของเงาที่เกิดขึ้นที่ฐานของพีระมิด กับเงาของหลักที่รู้ความสูงแน่นอนวิชาการของเธลีสคือการใช้ รูปสามเหลี่ยมคล้าย

 ปีทาโกรัส (Pythagoras)



 ปีทาโกรัส (Pythagoras)



เกิด 582 ก่อนคริสต์ศักราช ที่เมืองซามอส (Samos) ประเทศกรีซ(Greece)
เสียชีวิต 507 ก่อนคริสต์ศักราช ที่เมืองเมตาปอนตัม (Metapontum)
            

        ปีธากอรัสเป็นนักคณิตศาสตร์ที่มีชื่อเสียงมาก จากหลักฐานทางประวัติศาสตร์เชื่อว่า ปีธากอรัสมีอายุอยู่ในราว 582 - 500 ก่อนคริสตกาล    ปีทาโกรัสเป็นนักคณิตศาสตร์ชาวกรีก เกิดที่เกาะซามอส(Samos) แห่งทะเลเอเจียน(Agean)  ใกล้กับเอเชียไมเนอร์  ท่านเป็นผู้มีประสบการณ์และได้รับความรู้จากการเดินทางไปอิยิปต์และบาบิโลเนีย  ในขณะที่ศึกษาในประเทศอิยิปต์  ปีทาโกรัสพบว่าชาวอิยิปต์ใช้เชือกที่มี 13 ปม ล้อมรอบไม้ 3 อัน ซึ่งปักอยู่บนพื้นที่นารูปสามเหลี่ยมที่เกิดจากการใช้เชือกที่ล้อมรอบไม้3 อันนั้นเป็นรูปสามเหลี่ียมมุมฉาก

         ปีทาโกรัส เป็นที่รู้จักกันดีในฐานะของนักคณิตศาสตร์ผู้คิดค้นสูตรคูณ หรือตารางปีทาโกเรียน (Pythagorean Table)และทฤษฎีบทในเรขาคณิตที่ว่า " ในรูปสามเหลี่ยมมุมฉากใด ๆ กำลังสองของความยาวของด้านตรงข้ามมุมฉาก เท่ากับผลบวกของกำลังสองของความยาวของด้านประกอบมุมฉาก " ซึ่งทฤษฎีทั้งสองนี้เป็นที่ยอมรับ และใช้กันมาจนปัจจุบันนี้

        สิ่งที่สำคัญและถือได้ว่าเป็นทฤษฎีของปีธากอรัสที่มีชื่อเสียง คือ ความสัมพันธ์ของด้าน 3 ด้านของสามเหลี่ยมมุมฉาก ซึ่งความรู้นี้มีมาก่อนแล้วกว่า 700 BC แต่การนำมาพิสูจน์อ้างอิงและรวบรวมได้กระทำในยุคของปีธากอรัสนี้ 

        ปีธากอรัสได้กล่าวว่า ด้านของสี่เหลี่ยมจัตุรัส มีขนาดสั้นกว่าเส้นทแยงมุม และจุดนี้เป็นข้อพิสูจน์ให้เห็นว่าตัวเลขมีลักษณะเป็นตัวเลขอตรรกยะ (irrational) คือ ตัวเลขที่หาขอบเขตสิ้นสุดไม่ได้ ดังตัวอย่างเช่น ซึ่งไม่มีใครสามารถหาจุดสิ้นสุดของค่าของจำนวนอตรรกยะนี้ได้ ในยุคนั้นจึงให้ความสนใจในเรื่องของจำนวน ตัวเลข และเรขาคณิต 


          หลังจากปีทาโกรัสกลับจากประเทศอิยิปต์ก็พบว่า  เกาะซามอสตกอยู่ภายใต้การยึดครองเปอร์เซีย จึงอพยพไปอยู่ที่เมืองโครโตนา(Crotona)  เมืองท่าของชาวกรีกซึ่ีงตั้งอยู่ตอนใต้ของประเทศอิตาลีในปัจจุบัน  ที่นี่ปีทาโกรัสได้ก่อตั้งสำนักปีทาโกเรียน(Pythagorean School)  สำนักนี้มีชื่อเสียงเกี่ยวกับการศึกษา ปรัชญา คณิตศาสตร์ และธรรมชาติวิทยาหรือวิทยาศาสตร์สมัยใหม่   

        เรื่องราวที่เกี่ยวข้องกับปีธากอรัสและสาวก เกี่ยวข้องกับคณิตศาสตร์ที่มีความสัมพันธ์กับธรรมชาติหลายอย่าง ปีธากอรัสได้กล่าวถึงลักษณะของด้านและมุมของรูปสามเหลี่ยม และรูปหลายเหลี่ยมต่าง ๆ จนถือได้ว่าเป็นพื้นฐานแห่งทฤษฎีบทหลายบทจนถึงปัจจุบัน เช่น ผลบวกของมุมภายในของสามเหลี่ยมใด ๆ มีค่าเท่ากับสองมุมฉาก และยังสามารถขยายต่อไปอีกว่า ในรูปสามเหลี่ยมที่มีจำนวนด้านเท่ากับ n ผลบวกของมุมภายในรวมเท่ากับ 2n - 4 มุมฉาก 


        โรงเรียนของปีทาโกรัสมีผู้ให้ความสนใจส่งบุตรหลานเข้ามาเรียนจำนวนมาก ทั้งพระมหากษัตริย์ ขุนนางราชสำนักและพ่อค้าคหบดีที่มั่งคั่ง ผู้ที่จบการศึกษาจากโรงเรียนแห่งนี้ได้มีการตั้งชุมนุม โดยใช้ชื่อว่า "ชุมนุมปีทาโกเรียน (Pythagorean)" ซึ่งผู้ที่จะสมัครเข้าชุมนุมปีทาโกเรียนจะต้องมีความรู้ด้านคณิตศาสตร์เป็นอย่างดี อีกทั้งจะไม่เผยแพร่ความรู้ด้านคณิตศาสตร์ให้กับผู้ที่ไม่ได้เป็นสมาชิกของชุมนุมชุมนุมปีทาโกเรียนมีบทบาทอย่างมากในเรื่องของวิทยาศาสตร์ในยุคนั้น อีกทั้งเป็นชุมนุมแรกที่มีความเชื่อว่า โลกกลมและไม่ได้เป็นศูนย์กลางของจักรวาลอีกทั้งต้องโคจรอีกด้วย 

            ปรัชญาของสำนักปีทาโกเรียนมีว่า  จำนวนครอบครองจักรวาล (Numbers rule the universe)  ปีทาโกรัสคิดว่าปริมาณต่าง ๆ ในธรรมชาติสามารถเขียนในรูปของจำนวนนับ  จนมีคำขวัญของสำนักว่า ทุกสิ่ง คือ จำนวนนับ

            สัญลักษณ์ที่สำนักปีทาโกเรียนใช้คือ รูปสามเหลี่ยมด้านเท่าที่ประกอบด้วยจุดทั้งหมด 10 จุด  ดังรูป



แต่ละด้านของรูปสามเหลี่ยมประกอบด้วย 4 จุด และมีจุดรวมทั้งหมด 1 + 2 + 3 + 4 = 10 จุด

            สำนักปีทาโกเรียนมีความเชื่อต่างจากผู้อื่น เช่น การปฏิเสธที่จะกินถั่ว ดื่มไวน์  เก็บของที่ตกหรือการใช้เหล็กเขี่ยไฟ  สัญลีกษณ์ที่สมาชิกของสำนักปีทาโกเรียนใช้เพื่อสื่อความหมายของสมาชิกสำนักเดียวกัน คือ รูปดาวห้าแฉก  ดังรูป

 

        แนวคิดที่สำคัญของปีธากอรัสและสาวกคือ หลายสิ่งหลายอย่างสามารถอธิบายให้เข้าใจได้ด้วยคณิตศาสตร์ ทำให้การพัฒนาทางวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์เป็นเรื่องที่มีความสำคัญยิ่ง ปีธากอรัสและสาวกได้ทำการพิสูจน์ทฤษฎีทางคณิตศาสตร์หลายเรื่อง และต่อมาทฤษฎีเหล่านี้เป็นรากฐานของวิทยาการในยุคอียิปต์ 

        ต่อมามีการค้นพบจำนวนอตรรกยะ ทำให้ปีทาโกรัสและลูกศิษย์ทั้งหลายเสียขวัญและกำลังใจ

        ปีทาโกรัสเป็นนักวิทยาศาสตร์คนแรกที่ตั้งทฤษฎีเกี่ยวกับโลกกลม และหมุนรอบตัวเองรวมถึงดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดาวเคราะห์ ก็หมุนรอบตัวเองเช่นกัน ซึ่งทฤษฎีนี้ในเวลาต่อมานักดาราศาสตร์อย่างโคเปอร์นิคัส และกาลิเลโอ ได้นำมาพิสูจน์แล้วพบว่าทฤษฎีนี้ถูกต้อง  ไม่เพียงแต่งานด้านคณิตศาสตร์เท่านั้นที่ปิทาโกรัสให้ความสนใจ เขายังมีความสนใจเกี่ยวกับเรื่องแสงด้วย การค้นคว้าของปีทาโกรัสทำให้เขารู้ความจริงว่า มนุษย์ไม่สามารถมองเห็นแสงสว่างได้ เพราะแสงสว่างเป็นเพียงอนุภาคเล็ก ๆ เท่านั้น แต่แสงสว่างเป็นตัวการสำคัญที่ทำให้เรามองเห็นวัตถุ เนื่องจากแสงตกกระทบไปที่วัตถุ ทำให้วัตถุนั้นสะท้อนแสงมากระทบกับตาเราดังเช่นที่เราสามารถมองเห็นดวงจันทร์มีแสง ก็เพราะแสงจากดวสงอาทิตย์ที่ส่องไปยังดวงจันทร์และสะท้อนกลับมายังโลกทั้งที่ดวงจันทร์ไม่มีแสง แต่เราก็สามารถมองเห็นดวงจันทร์ได้

        นอกจากเรื่องแสงแล้ว ปีทาโกรัสได้ค้นพบเกี่ยวกับเรื่องเสียงด้วย การค้นพบของเขาสรุปได้ว่าเสียงเกิดจากการสั่นสะเทือนของวัตถุ การพบความจริงข้อนี้เนื่องจากวันหนึ่งเขาได้เดินผ่านร้านตีเหล็กแห่งหนึ่ง ปีทาโกรัสได้ยินเสียงที่เกิดจากช่างตีเหล็กใช้ค้อนตีแผ่นเหล็กแผ่นเหล็กนั้นสั่นสะเทือน ซึ่งเป็นตัวการที่ทำให้เกิดเสียง การสังเกตของพีธากอรัสต่อสิ่งแวดล้อม เกี่ยวข้องกับชีวิตประจำวันและเป็นรากฐานความคิดในยุดต่อไป


 

อนุสาวรีย์พีทาโกรัสที่เกาะซามอส

ผลงาน 
    -สร้างสูตรคูณหรือตารางปีทาโกเรียน (Pythagorean Table)
    -ทฤษฎีบทเรขาคณิตที่ว่า "ในรูปสามเหลี่ยมมุมฉากใด ๆ กำลังสองของความยาว ของด้านตรงข้ามมุมฉาก เท่ากับผลบวกของกำลังสองของความยาวของด้าน ประกอบ มุมฉาก"
    -สมบัติของแสง และการมองวัตถุ
    -สมบัติของเสียง 

เกร็ดความรู้
   
มื่อประมาณ 4,000 ปีมาแล้ว  หลังจากผลงานของปีทาโกรัส ชาวบาบิโลเนียนได้เขียนจำนวนสามจำนวน
(Pythagoreantriples)บนแผ่นดินเหนียว ได้แก่ 45 60 และ 75 ในเวลาต่อมามีการคิดค้นทฤษฎ๊บทปีทาโกรัสในสามมิติ



เมื่อ a,b,c,d เป็นจำนวนเต็มบวกใดๆ จะได้ว่า  22 + 32 + 62 = 72
และ 52 + 62 + 302 = 312