นิตยสาร สสวท. ฉบับที่ 211 มีนาคม - เมษายน 2561

48 / 62

48
นิตยสาร สสวท
แต่ Huygens ได้พบว่านาฬิกานั้นยังเดินได้ไม่เที่ยงตรง จึงสนใจ
จะสร้างนาฬิกาที่เดินได้เที่ยงตรงกว่า ส่วนนาฬิกาลูกตุ้ม
(Pendulum) ที่นิยมใช้กันในเวลานั้น ก็เดินได้ไม่เที่ยงตรงเช่นกัน
เพราะลูกตุ้มรัศมี (จึงมิได้เป็นอนุภาค) ดังนั้นการค�ำนวณคาบจึง
ต้องค�ำนึงถึงรูปทรงของลูกตุ้มด้วย ด้านเชือกที่ใช้แขวนลูกตุ้ม
ก็มีสมบัติยืดหยุ่น คือหดเข้า และยืดออกได้ ท�ำให้ความยาว
ของเพนดูลัมเวลาแกว่งไปมาไม่คงตัว อากาศซึ่งเป็นตัวกลาง
ให้ลูกตุ้มเคลื่อนที่ผ่านไปมาก็มีความหนืด (คือมีแรงต้าน)
อุณหภูมิของอากาศแวดล้อมก็ไม่คงตัว สาเหตุเหล่านี้ท�ำให้
นาฬิกาในยุคนั้นแต่ละเรือนเดินไม่ตรงกันเลย คนออกแบบ
นาฬิกาจึงก�ำหนดให้มีเข็มชั่วโมงเพียงเข็มเดียวบนหน้าปัด
หลังจากนั้น Huygens ก็ได้ดัดแปลงสปริงของ Hooke เป็นแบบ
สปริงเกลียว ท�ำให้นาฬิกาที่เขาสร้างสามารถเดินได้เที่ยงตรงขึ้น
จนสามารถใช้หาต�ำแหน่งของเมืองต่างๆ บนเส้นแวงได้
โดยให้เรือเดินทะเลน�ำนาฬิกาที่ Huygens สร้างติดไปบนเรือ
ในการเดินทาง นาฬิกาของ Huygens จึงมีส่วนในการเปิดยุค
การส�ำรวจโลกและยุคล่าอาณานิคมอีกครั้งหนึ่ง
เมื่อมีชื่อเสียงโด่งดัง ในปี ค.ศ. 1664 สมเด็จพระเจ้า
Louis ที่ 14 จึงเชิญ Huygens ไปเป็นสมาชิกของสถาบัน
Académie des Sciences ที่ปารีส โดยให้เป็นหัวหน้ากลุ่ม
วิจัยวิทยาศาสตร์ และขณะด�ำรงต�ำแหน่งนักวิทยาศาสตร์
แห่งราชส�ำนักนี้เองที่ Huygens ได้พบกฎการทรงโมเมนตัม
ซึ่งมีใจความว่า ในการชนกันระหว่างอนุภาคสองอนุภาค
โมเมนตัมเชิงเส้นของอนุภาคทั้งสองจะไม่เปลี่ยนแปลง
นั่นหมายความว่า โมเมนตัมเชิงเส้นของระบบก่อนการชน
กับโมเมนตัมเชิงเส้นทั้งหมดหลังการชนจะเท่ากันเสมอ
นอกจากจะพบองค์ความรู้นี้แล้ว Huygens ยังได้พบ
อีกว่า เวลาอนุภาคเคลื่อนที่เป็นวงกลม ทิศการเคลื่อนที่ของ
อนุภาคมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ดังนั้น อนุภาคจะมี
ความเร่ง และความเร่งนี้นอกจากจะมีทิศเข้าสู่จุดศูนย์กลาง
ของวงกลมแล้ว ยังเป็นปฏิภาคโดยตรงกับค่า v2/r เมื่อ v
คืออัตราเร็วของอนุภาค และ r คือ รัศมีของวงกลม
การค้นพบนี้ช่วยเสริมความถูกต้องของกฎแรงโน้มถ่วงของ
Newton ซึ่งแถลงว่า แรงดึงดูดระหว่างมวลเป็นปฏิภาคผกผันกับ
ระยะห่างระหว่างอนุภาคยกก�ำลังสอง และเป็นปฏิภาคตรงกับ
ผลคูณระหว่างมวลทั้งสองนั้น
ลุถึงปี ค.ศ. 1672 เมื่อแม่ทัพฝรั่งเศสกรีฑาทัพ
บุกเนเธอร์แลนด์ Huygens ซึ่งเป็นชาวเนเธอร์แลนด์ผู้ก�ำลัง
ท�ำงานถวายสมเด็จพระเจ้า Louis ที่ 14 จึงตกที่นั่งล�ำบาก
แต่ยังท�ำงานต่อไป โดยได้สร้างนาฬิกาเรือนใหม่ที่ท�ำงาน
เที่ยงตรงมาก ถวายแด่สมเด็จพระเจ้า Louis ที่ 14
เมื่ออายุ 56 ปี Huygens ต้องเดินทางกลับ
เนเธอร์แลนด์ เพราะเริ่มมีสุขภาพไม่ดี คือปวดศีรษะบ่อย
และทุกครั้งที่ล้มป่วย ความสามารถในการท�ำวิจัยจะลดลง
นอกจากนี้ก็ยังป่วยเป็นโรคซึมเศร้าด้วย เมื่อหายป่วยดีแล้ว
และสุขภาพดีขึ้น Huygens ได้พยายามสร้างกล้องโทรทรรศน์
ขนาดใหญ่ที่มีเลนส์ซึ่งมีความยาวโฟกัส 65 เมตร และได้
ออกแบบเลนส์ใกล้ตา (Eyepiece) ที่ช่วยในการมองกล้อง
เลนส์นี้จึงมีชื่อว่า Huygens eyepiece
อีก 3 ปีต่อมา Huygens ได้เสนอผลงานที่ส�ำคัญ
ที่สุดในชีวิต เป็นทฤษฎีฟิสิกส์ที่แถลงว่า แสงเป็นคลื่นที่
เคลื่อนที่ไปใน Ether เหมือนคลื่นเสียงที่เคลื่อนที่ในอากาศ
และคลื่นน�้ำที่เคลื่อนที่ในน�้ำ ทฤษฎีคลื่นของ Huygens ไม่ได้
รับการสนับสนุนจากนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ เพราะขัดแย้ง
ภาพ 3 Experimental setup of Huygens synchronization of two clocks
ที่มา