อิบน์ อัล-ไฮตัม บิดาเรื่องแสงตัวจริงรู้ก่อน "นิวตัน" 700 ปี

"อิบน์ อัล-ไฮตัม" บิดาเรื่องแสงตัวจริงรู้ก่อน "นิวตัน" 700 ปี

ภาพวาด "อิบน์ อัล-ไฮตัม" ในจินตนาการของศิลปิน (บีบีซีนิวส์)

        

ก่อนหน้า "ไอน์สไตน์" นักฟิสิกส์ที่ทุกคนยกย่องให้เป็นสุดยอดอัจฉริยะ ก็มี "นิวตัน" ที่ได้รับยอมรับให้เป็นนักวิทยาศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่เช่นกัน แต่ก่อนหน้าผู้ค้นพบแรงโน้มถ่วงจะสร้างผลงานที่สุดยอดทางด้านแสงแล้ว ย้อนไป 700 ปี นักฟิสิกส์แห่งโลกมุสลิม "อิบน์ อัล-ไฮตัม" คือบิดาแห่ง "ทัศนศาสตร์" ตัวจริง   
       

ศ.จิม อัล-คาลีลี (Prof.Jim Al-Khalili) จากมหาวิทยาลัยเซอร์เรย์ 

(University of Surrey) สหราชอาณาจักร ได้เขียนบทความในบีบีซีนิวส์ ซึ่งเผยให้เราได้รู้จัก "อัล-ฮัสซัน อิบน์ อัล-ไฮตัม" (al-Hassan Ibn al-Haytham) นักฟิสิกส์อาหรับ ที่เขาถือว่าเป็น "ยักษ์ใหญ่" ที่วางบ่าให้ "เซอร์ไอแซค นิวตัน" (Sir Isaac Newton) ได้ขึ้นยืน เพื่อต่อยอดความรู้เรื่องแสงหรือทัศนศาสตร์ (optics) ซึ่งในตำราเรียนของเรา ก็บอกเล่าเรื่องราวมากมายเกี่ยกับการทดลองอันโด่งดังของเขาเรื่องเลนส์และปริซึม การศึกษาธรรมชาติของแสง การสะท้อน การหักเหและแยกสเปกตรัมของแสงเป็นสีรุ้ง
           

"กระนั้นผมก็รู้สึกว่า เป็นเรื่องสำคัญยิ่ง โดยเฉพาะในสาขาทัศนศาสตร์ ซึ่งนิวตันเองได้ยืนอยู่บนไหล่ยักษ์ผู้มีชีวิตอยู่เมื่อ 700 ปีก่อนหน้าโดยไร้ข้อกังขา ยังมีนักฟิสิกส์ผู้ยิ่งใหญ่อื่นอีก ที่มีค่าควรแก่การจัดอันดับเคียงคู่นิวตัน ผู้เกิดในปี ค.ศ.965 ณ ดินแดนที่ปัจจุบันคือ ประเทศอิรัก นามว่า อัล-ฮัสซัน อิบน์ อัล-ไฮตัม ชาวตะวันตกจำนวนมากอาจจะไม่เคยได้ยินชื่เขามาก่อน" ศ.อัล-คาลีลี ระบุ และกล่าวว่า ในฐานะนักฟิสิกส์เขามีโอกาสได้ใช้ประโยชน์จากผลงานของอิบน์ อัล-ไฮตัม และเขายังมีโอกาสได้ค้นประวัติชีวิตและผลงานของนักวิทยาศาสตร์ผู้นี้ เพื่อผลิตสารคดีเกี่ยวกับนักวิทยาศาสตร์มุสลิมในยุคกลางให้กับสถานีบีบีซี
              

จากบันทึกประวัติศาสตร์ที่รู้จักกันทั่วไป บ่งชี้ว่าไม่มีความก้าวหน้าทางด้านวิทยาศาสตร์ที่สำคัญๆ เกิดขึ้นระหว่างยุคกรีกโบราณและยุคเรเนสซองส์ของยุโรป ทว่าเพียงเพราะยุโรปเข้าสู่ยุคมืด ก็ไม่ได้หมายความว่าที่อื่นจะต้องซบเซาตามไปด้วย ศ.อัล-คาลีลีระบุว่า ตรงกันข้าม ในยุคคริสต์ศตวรรษที่ 9-13 กลับเป็นยุคทองของวิทยาศาสตร์ในชนชาติอาหรับ โดยความก้าวหน้าที่สำคัญๆ ได้แก่ศาสตร์ทางด้านคณิตศาสตร์ ดาราศาสตร์ การแพทย์ ฟิสิกส์ เคมีและปรัชญา ท่ามกลางอัจฉริยะทั้งหลายในยุคดังกล่าว อิบน์ อัล-ไฮตัมโดดเด่นกว่าคนอื่นๆ 
       

ทั้งนี้ อิบน์ อัล-ไฮตัมได่รับการยกย่องให้เป็น "บิดาแห่งระเบียบวิธีวิทยาศาสตร์สมัยใหม่" (father of the modern scientific method) ซึ่งระเบียบวิธีวิทยาศาสตร์สมัยใหม่โดยทั่วไปหมายถึงความพยายามสืบเสาะหาความจริงในปรากฏกการณ์ธรรมชาติ การใฝ่หาความรู้ใหม่ การปรับแก้ความรู้เก่าหรือบูรณาการความรู้เดิมเข้าด้วยกัน โดยตั้งอยู่บนพื้นฐานของการเก็บข้อมูลผ่านการสังเกตและวัดผล ตามด้วยการออกกฎและทดสอบสมมติฐานเพื่ออธิบายถึงข้อมูลที่ได้ 
       

"นี่คือสิ่งที่เราทำในวิทยาศาสตร์ยุคนี้และเป็นเหตุผลว่าทำไมผมจึงเชื่อมั่นในความก้าวหน้าที่สร้างขึ้นจากวิทยาศาสตร์ แต่ก็บ่อยครั้งที่ยังมีการอ้างว่า ไม่มีการกำหนดระเบียบวิธีวิทยาศาสตร์ยุคใหม่จนกระทั่งฟรานซิส เบคอน (Francis Bacon) และ เรเน ดีสคาร์เตส (Rene Descartes) กำหนดขึ้นเมื่อต้นศตวรรษที่ 17 อย่างไรก็ตามผมไม่แคลงใจเลยว่า อิบน์ อัล-ไฮตัมคือคนแรกที่สร้างระเบียบวิธีวิทยาศาสตร์ขึ้น ในความเป็นจริงด้วยการให้ความสำคัญ ต่อข้อมูลการทดลองและการทดลองซ้ำของเขา เขาจึงได้รับการอ้างถึงบ่อยๆ ว่าเป็น "นักวิทยาศาสตร์ตัวจริงคนแรกของโลก" ศ.อัล-คาลีลีระบุ
              

ศาสตราจารย์แห่งเซอร์เรย์กล่าวด้วยว่า อิบน์ อัล-ไฮตัมเป็นนักวิทยาศาสตร์คนแรก ที่ให้การคำนวณที่ถูกต้องว่า เรามองเห็นวัตถุได้อย่างไร เขาพิสูจน์ด้วยการทดลองจริง ตัวอย่างเช่นทฤษฎีที่เรียกว่า "ทฤษฎีการเปล่ง" (emission theory) ซึ่งอธิบายว่า แสงจากตาเราส่องไปบนวัตถุที่เราเห็น และนักคิดผู้ยิ่งใหญ่อย่างพลาโต (Plato) ยูคลิด (Euclid) และปโตเลมี (Ptolemy) ต่างเชื่อในทฤษฎีดังกล่าว แต่อิบน์ อัล-ไฮตัมได้พิสูจน์ว่าไม่จริงและเสนอแนวคิดใหม่ว่าเราเห็นได้เพราะแสงเดินทางเข้าสู่ตาเรา
      
       นอกจากนี้ เขายังทำในสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์คนอื่นไม่เคยลองมาก่อน นั่นคือใช้คณิตศาสตร์อธิบายและพิสูจน์เรื่องนี้ อีกทั้งเขายังได้รับการยอมรับว่า เป็นนักฟิสิกส์ทฤษฎีคนแรกๆ ด้วย     
        

แต่ทั้งนี้เขาอาจเป็นที่รู้จักดี ในฐานะผู้ประดิษฐ์กล้องรูเข็ม ซึ่งเขาควรได้รับการสรรเสริญควบคู่ไปกับการค้นพบกฎการหักเหของแสงด้วย และเขายังทดลองกระเจิงแสงออกเป็นสีต่างๆ สำเร็จเป็นคนแรก รวมถึงศึกษาเรื่องเงา รุ้งและอุปราคา ซึ่งจากการสังเกตการกระจายของแสงอาทิตย์ในชั้นบรรยากาศ เรายังคำนวณความสูงของชั้นบรรยากาศได้ค่อนข้างใกล้เคียงด้วย โดยคำนวณว่ามีความสูงประมาณ 100 กิโลเมตร
              

เช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นในบรรดานักปราชญ์สมัยนี้ อิบน์ อัล-ไฮตัมใช้เวลาและแยกตัวเองออกจากสังคมเพื่อเขียนบทความมากมายของเขา ซึ่งรวมถึงผลงานที่ยิ่งใหญ่ทางด้านทัศนศาสตร์ของเขาด้วย
             

อย่างไรก็ดีเขาได้เผชิญกับโชคร้ายที่ไม่ได้รับเชิญเมื่อ ค.ศ.1011-1021 เขาถูกขังคุกในอียิปต์ หลังภารกิจที่ได้รับมอบจากกาหลิบ (ผู้นำทางศาสนาของโลกมุสลิม) ให้แก้ปัญหาน้ำท่วมในแม่น้ำไนล์ 
       

ทั้งนี้ขณะอยู่ที่บาสราในอิรักอิบน์ อัล-ไฮตัมระบุว่าน้ำท่วมแม่น้ำไนล์ในฤดูใบไม้ร่วงว่า สามารถรับมือได้ด้วยการสร้างเขื่อนกั้นทำนบ และทำคลองส่งน้ำ ซึ่งจะช่วยเก็บน้ำไว้ได้จนถึงหน้าแล้งในฤดูร้อน แต่เมื่อไปถึงเมืองไคโรของอียิปต์เขาก็นึกขึ้นได้ว่าแผนการของเขานั้นใช้ไม่ได้ผลอย่างเต็มที่ในเชิงวิศวกรรม
         

แต่แทนที่จะยอมรับความผิดพลาดต่อกาหลิบผู้ร้ายกาจและอำมหิต เขาจึงแสร้งเป็นคนวิกลจริตเพื่อหนีการได้รับโทษ แต่เขาก็ถูกนำไปขังคุกในชั้นใต้ดินซึ่งทำให้เขามีเวลาเก็บตัว ในการทำงานเงียบๆ อยู่ 10 ปี หลังการเสียชีวิตของกาหลิบ เขาก็ได้รับการปล่อยตัวและกลับไปยังอิรักซึ่งเขาได้เขียนผลงานนับ 100 ชิ้น ในสาขาฟิสิกส์และคณิตศาสตร์

             

ระหว่างการเดินทางไปในตะวันออกกลาง เพื่อถ่ายทำสารคดี ศ.อัล-คาลีลีระบุว่า เขาได้สัมภาษณ์ผู้เชี่ยวชาญในอเล็กซานเดรีย ซึ่งให้เขาได้ดูผลงานทางด้านดาราศาสตร์ของอิบน์ อัล-ไฮตัม ซึ่งเขาเห็นว่าเป็นผลงานที่ใกล้เคียงกับสิ่งที่เรียกว่า "กลไกของดวงดาว" ซึ่งอธิบายการโคจรของดาวเคราะห์ และนำไปสู่ผลงานของชาวยุโรปหลายๆ คนอย่าง โคเปอร์นิคัส (Copernicus) กาลิเลโอ (Galileo) เคปเลอร์ (Kepler) และนิวตัน (Newton)
      
       "มันยากที่จะเชื่อว่า นักฟิสิกส์ทุกวันนี้ เป็นหนี้ชาวอาหรับที่มีชีวิตอยู่เมื่อ 1,000 ปีที่ผ่านมา" ศ.อัล-คาลีลีกล่าว