นักวิทยาศาสตร์และนักคณิตศาสตร์คนสำคัญของโลกมีมากมายหลายท่าน สำหรับบทความนี้ขอนำเสนอบุคคลอีกท่านหนึ่งที่มีความสามารถและมีความสำคัญต่อวงการทั้งด้านวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์เป็นอย่างมาก นั่นก็คือ ไอแซก นิวตัน (Isaac Newton)

ภาพ ไอแซก นิวตัน (Isaac Newton)
ที่มา ดัดแปลงจาก https://pixabay.com ,GDJ

          กล่าวได้ว่า นิวตันเป็นนักวิทยาศาสตร์ผู้ทรงอิทธิพลมากที่สุดคนหนึ่งในประวัติศาสตร์มนุษยชาติ ผู้ซึ่งเป็นผู้มีความรู้ความสามารถ เชี่ยวชาญด้านคณิตศาสตร์ ดาราศาสตร์ ฟิสิกส์ และเทววิทยา เป็นผู้ค้นพบวิชาแคลคูลัสซึ่งเป็นคณิตศาสตร์ขั้นสูง เป็นผู้บัญญัติกฎการเคลื่อนที่ ที่เราคุ้นเคยกันเป็นอย่างดี คือ กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน และเป็นผู้คนพบและสร้างกฎแรงดึงดูดของโลก กฎแรงโน้มถ่วงสากล ซึ่งเป็นหลักวิชาทางดาราศาสตร์สำคัญ  

          นิวตัน เป็นชาวอังกฤษ เกิดในปีเดียวกันกับที่กาลิเลโอเสียชีวิต ซึ่งผู้คนต่างก็พากันกล่าวว่า พระเจ้าได้ส่งอัจฉริยะคนใหม่มาสานต่อสิ่งที่กาลิเลโอริเริ่มไว้ให้สำเร็จลุล่วง ชีวิตในวัยเยาว์ของนิวตันค่อนข้างเป็นชีวิตที่ไม่สมบูรณ์เหมือนคนทั่วไปเท่าไหร่นัก อันเนื่องมาจากพ่อของนิวตันได้เสียชีวิตไปก่อนที่นิวตันจะเกิด และแม่แต่งงานใหม่ทำให้นิวตันถูกส่งให้ไปอยู่กับยาย ช่วงแรกนิวตันก็ได้เรียนหนังสือที่โรงเรียนในหมู่บ้านเหมือนคนทั่วไปในวัยเดียวกัน  แต่มีเหตุต้องออกจากการเรียนมาทำงานฟาร์มตามความต้องการของผู้เป็นแม่ แต่ก็ยังโชคดีที่ลุงของเขาและอาจารย์ในโรงเรียน (อาจารย์ใหญ่) ของเขา เห็นในความสามารถที่นิวตันมี จึงขอร้องและเกลี้ยกล่อมแม่ของนิวตันให้ส่งเขากลับมาเรียนตามเดิม จนในที่สุดนิวตันก็เรียนจบระดับมัธยมปลาย

          นิวตันศึกษาต่อในระดับมหาวิทยาลัยที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ซึ่งเป็นมหาวิทยาลัยที่ดีและมีชื่อเสียงมากที่สุดในอังกฤษ ในช่วงชีวิตของการเป็นนักศึกษา เขาเองก็มีชีวิตที่ลำบากอยู่ไม่น้อยเพราะด้วยค่าใช้จ่ายที่มากขึ้น เขาเองต้องก็ยังคงต้องทำงานหาเงิน งานที่นิวตันทำในตอนนั้นคือการเป็นเด็กเสิร์ฟอาหารและคนทำความสะอาดหอพัก แต่เขาเองก็ยังได้รับทุนการศึกษาจนจบถึงระดับปริญญาตรี

          หลังเรียนจบระดับปริญญาตรี เกิดโรคระบาด (กาฬโรค) ครั้งใหญ่ ทำให้มหาวิทยาลัยต้องปิดทำการสอน นิวตันจึงจำเป็นต้องกลับไปพักอยู่ที่บ้าน ทำให้ช่วงเวลานั้นเองเป็นช่วงเวลาเริ่มต้นที่ทำให้นิวตันสามารถสร้างผลงานอันยิ่งใหญ่ ซึ่งก็คือ นิวตันได้ศึกษาค้นคว้าจนค้นพบ คณิตศาสตร์ขั้นสูง (แคลคูลัส) ความรู้เกี่ยวกับแสง (วิเคราะห์สเปกตรัมแสง) และกฎแรงโน้มถ่วงของโลก  แต่ก็เป็นที่ทราบกันดีว่า ผลงานในขณะนั้นเป็นผลงานที่บันทึกในสมุดบันทึกของนิวตันเอง ยังไม่ได้ตีพิมพ์ผลงานที่ไหน และนั่นนับเป็นช่วงเวลาแห่งความมหัศจรรย์ของตัวนิวตันเองและของโลกก็ว่าได้

         2 ปี ต่อจากนั้น มหาวิทยาลัยกลับเข้าสู่สถานการณ์ปกติ นิวตันได้กลับเข้ามาศึกษาต่อที่มหาวิทยาลัยจนสำเร็จปริญญาโท ภายใต้การสนับสนุนของนักปราชญ์ชาวกรีกไอแซค บาร์โรว (Issac Barrow)

       และเหตุการณ์ไม่คาดคิดที่ทำให้นิวตันต้องคิดหนักก็เกิดขึ้น นิโคลาส เมอร์เคเตอร์นักคณิตศาสตร์ชาวเดนมาร์กได้ตีพิมพ์หนังสือชื่อ "ลอการิทโมเทคเนีย" ซึ่งภายในหนังสือเล่มดังกล่าว ผลงานนั้นมีลักษณะคล้ายกับผลงานที่นิวตันค้นพบเมื่อ 2 ปีในช่วงเวลาที่เขากลับไปอาศัยอยู่ที่บ้าน แต่อย่างไรก็ยังโชคดีที่ว่าบาร์โรว สามารถแก้ต่างและยืนยันข้อเท็จจริงดังกล่าว กอบกู้ชื่อเสียงให้กับนิวตันได้จนสำเร็จ จนทำให้งานของนิวตันกลับได้รับการยอมรับจากนักวิทยาศาสตร์ในยุโรปในช่วงนั้นว่า นิวตันเป็นผู้คิดค้นก่อน  ทั้งนี้ นิวตันยังได้รับการสนับสนุนจากบาร์โรว ให้ดำรงตำแหน่งศาสตราจารย์ทางคณิตศาสตร์ต่อจากเขา ซึ่งนับเป็นศาสตราจารย์ที่มีอายุน้อยที่สุดในขณะนั้น

อัจฉริยะทางด้านคณิตศาสตร์

          นิวตันเป็นที่รู้จักและกล่าวถึงว่าเป็นผู้คิดค้นวิชาแคลคูลัสร่วมกับกอทท์ฟรีดไลบ์นิซนักคณิตศาสตร์ชาวเยอรมันผู้ตีพิมพ์เป็นหนังสือในปี 1684 แต่ด้วยเหตุที่ นิวตันได้คิดวิธีคำนวณเพื่อใช้แก้ปัญหากลศาสตร์ที่เกี่ยวกับการเคลื่อนที่ซึ่งเขาเรียกว่า fluxion ซึ่งเป็นเรื่องเดียวกับ calculus ของไลบ์นิซ เพียงแต่นิวตันไม่ได้ตีพิมพ์เป็นหนังสือ นอกจากนี้ นิวตันยังเป็นผู้คิดค้น ทฤษฎีบททวินามที่ใช้ได้สำหรับเลขยกกำลังใด ๆ , Newton’s identities, Newton’s method, เส้นโค้งบนระนาบลูกบาศก์ , เป็นคนแรกที่ใช้เศษส่วนเลขชี้กำลัง (fractional indices) และนำเรขาคณิตเชิงพิกัดมาใช้หาคำตอบจากสมการไดโอแฟนทีน , การหาค่าผลบวกย่อยโดยประมาณของอนุกรมฮาร์โมนิกได้โดยใช้ลอการิทึม และเป็นคนแรกที่ใช้อนุกรมกำลัง

         ส่วนผลงานที่โดดเด่นจนทำให้ไอน์สไตน์ นักวิทยาศาสตร์ผู้โด่งดังของโลกถึงกับกล่าวว่า ผลงานชิ้นนี้นับเป็น “ความก้าวหน้าทางสติปัญญาที่ยิ่งใหญ่ที่สุด” ก็คือ หนังสือชุด ที่มีชื่อว่า “Principia” ผลงานหนังสือวิชาการที่ประกอบไปด้วยเนื้อหาทางด้านคณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์ที่สำคัญดังนี้คือ

          เล่มที่ 1 “the method of first and last ratios” และการเคลื่อนที่ของวัตถุ

          เล่มที่ 2 ความเร็วและแรงเสียดทาน, สถิตยศาสตร์ของไหล (Hydrostatics), แรงเสียดทานของอากาศ รวมทั้งการคำนวณหาความเร็วของคลื่นในของเหลวและความเร็วของเสียงในอากาศ

          เล่มที่ 3 แรงโน้มถ่วงสากลและการโคจรของระบบสุริยะ

          นี่เป็นผลงานสำคัญส่วนหนึ่งของนิวตันที่ผู้เขียนคัดมาเฉพาะทางด้านคณิตศาสตร์  ยังมีผลงานอีกมากมายที่ผู้อ่านสามารถอ่านเพิ่มเติมได้ในแหล่งที่มา

          ในช่วงสุดท้ายของชีวิต นิวตันมีปัญหาขัดแย้งกับเหล่าบรรดานักวิทยาศาสตร์ด้วยกันอยู่ไม่น้อย ในด้านตำแหน่งหน้าที่การงานในตอนปลายของนิวตันนั้น นิวตันดำรงตำแหน่งเป็นนายกราชสมาคมแห่งลอนดอนที่ได้รับสมญา “นายกสภาผู้กดขี่” และต่อมาได้รับพระราชทานยศชั้นอัศวิน ในตำแหน่งเซอร์จากสมเด็จพระราชินีแอน ซึ่งนับเป็นนักวิทยาศาสตร์คนแรกที่ได้รับเกียรตินี้ ก่อนที่จะเสียชีวิตในวัย 85 ปี ด้วยผลงานอันโดดเด่นมากที่สุดคนหนึ่งของโลก พิธีศพของเขาจึงถูกจัดอย่างยิ่งใหญ่เทียบเท่ากษัตริย์ ศพของเขาฝังอยู่ที่มหาวิหารเวสต์มินสเตอร์เช่นเดียวกับกษัตริย์และพระบรมวงศานุวงศ์ชั้นสูงของอังกฤษ

แหล่งที่มา

ไอแซก นิวตัน นักวิทยาศาสตร์ผู้ทรงอิทธิพลที่สุดในประวัติศาสตร์มนุษยชาติ. สืบค้นเมื่อ 11 เมษายน 2562 . จาก https://www.takieng.com/stories/6241

เซอร์ ไอแซค นิวตัน. สืบค้นเมื่อ 11 เมษายน 2562 . จาก http://www.science.cmru.ac.th/sciblog_v2/blfile/177_ss210217170446.pdf

ไอแซก นิวตัน. สืบค้นเมื่อ 11 เมษายน 2562 . จาก https://th.wikipedia.org/wiki/ไอแซก_นิวตัน