จากอริสโตเติลถึงฟิสิกส์ยุคเก่า

ทุกอย่างในโลกนี้สร้างขึ้นจากอะไร ทำไมท้องฟ้าถึงมีสีฟ้า ดวงอาทิตย์จะดับเป็นไปได้หรือเปล่า? จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อฟ้าผ่าลงมา เหตุใดแสงจึงเดินทาง ได้ไวกว่าเสียง ทำไมลูกแอปเปิ้ลจึงตกลงมาจากต้นทำไมไม่ ตรงดิ่งขึ้นบนฟ้า แอปเปิ้ลลูกเดียวเปลี่ยนเป็นพลังงาน ที่เอามาใช้ตอนปีนต้นแอปเปิ้ลได้ยังไง บนต้นไม้นี้แหละคือคำถามล้วนอยู่ในวิชาฟิลิกส์ทั้งสิ้น คำถามที่เกี่ยวกับ สสาร แสง ไฟฟ้า การเคลื่อนที่ และพลังงาน คำถามที่เกี่ยวกับเวลา อวกาศ รวมถึงสาเหตุ และผลกระทบ ในประวัติศาสตร์ที่ผ่านมา มนุษย์พยายาม ทำความเข้าใจถึงความเป็นไปของธรรมชาติ จากประสบการณ์ในชีวิตรวมทั้งชีวิตประจำวัน มนุษย์ได้สร้างความเข้าใจ ในเรื่องของกฏเกณฑ์อันเป็นรากฐานสำคัญ แม้ว่าเราไม่เคยเรียนวิชาฟิสิกส์ ที่โรงเรียนมาก่อน เราก็รู้อยู่ดีว่ากลไกการทำงาน ของมันเกิดได้อย่างไร เราทุกคนต่างมีสัญชาติญาณ ที่รับรู้ได้ถึงกฎเกณฑ์ที่ควบคุมธรรมชาติ เช่น เราต้องใช้แรงมากกว่า ในการยกหินก้อนใหญ่มากกว่า หินก้อนเล็ก และถ้าเราทำของหล่น มันก็จะร่วงหล่นลงไปอยู่บนพื้น รวมถึงแสงและความร้อนที่มีบางอย่าง เกี่ยวข้องกัน แต่สัญชาติญาณทางฟิสิกส์กลับมี ปัญหาบางอย่าง ข้อแรกคือบางครั้งมันก็สรุปมาผิด เพราะฟิสิกส์เองก็ไม่ได้ถูกต้องเสมอไป ส่วนข้อที่สอง ยังมีคำถามอีกมาก ที่ยังคงหาคำตอบไม่ได้ มันจะได้คำตอบเฉพาะในชีวิตประจำวัน และเมื่อคำตอบที่ได้ไม่เป็นที่น่าพอใจ มนุษย์ก็จะหาคำตอบขึ้นมาเอง อย่างเช่นที่คิดกันเองว่าท้องฟ้านั้น ต้องเป็นถ้วยขนาดมหึมา ที่มีรูให้ดาวดวงเล็กๆทั้งหลายส่องแสงออกมา โลก เปรียบเหมือนแผ่นมหึมา ที่จอดอยู่บนหลังช้างสี่เชือก แล้วทำไมช้างพวกนั้นไม่ล้มล่ะ ก็เพราะช้างพวกนั้นมันยืน อยู่บนเต่ายักษ์อีกทีไง เวลาที่มีเรื่องอะไรเกิดขึ้น จะไม่มี การโยงไปที่มนุษย์โดยตรงหรอก เพราะมนุษย์ชอบสรุปว่า เป็นฝีมือของปีศาจ พระเจ้า หรือวิญญาณ ในสมัยกรีกโบราณอันเป็นต้นตอของ หลักปรัชญาและคณิตศาสตร์ปัจจุบัน มนุษย์ยุคนั้นก็ยังคงคิดเรื่องคำถาม เหล่านี้อยู่ และคำถามที่เราเห็นนี้ก็เป็นส่วนหนึ่ง ของวิชาฟิสิกส์ ย้อนกลับไปในช่วงยุคของ อริสโตเติล ได้เฝ้าสังเกตเรื่องง่ายๆเรื่องหนึ่ง คือหินที่ตกลงบนพื้น เมื่อตอนที่มันถูกปล่อยลงไป คำอธิบายของเขามีอยู่ว่า หินเป็นส่วนหนึ่งของธรรมชาติ ดังนั้น มันจึงอยากกลับไป อยู่บนพื้นดินอีกครั้ง และด้วยวิธีคิดเดียวกันนี้ อริสโตเติล ยังคิดว่าดวงจันทร์และกลุ่มดาวเคราะห์ มีนิสัยโดยธรรมชาติที่จะเคลื่อนที่ เป็นวงกลมในวงโคจร ความคิดส่วนใหญ่ของอริสโตเติล ได้ถูกพิจารณาแล้วว่าเป็นจริง ในใกล้ปี 2,000 หรือราวๆนั้น ความรู้ฟิสิกส์ของอริสโตเติลนี้ เหมาะสมกับธรรมชาติของคนทั่วไป ที่จะได้เข้าใจความเป็นไปในสิ่งต่างๆ การทำความเข้าใจเรื่องฟิสิกส์นี้ มีความพอดีกับสัญชาติญาณของเรา สัญชาติญาณของมนุษย์ส่วนมากบอกไว้ว่า วัตถุที่น้ำหนักมากจะตกลงมาเร็วกว่า วัตถุที่มีน้ำหนักน้อย ถึงแม้ว่าการทดลองง่ายๆจะเพียงพอ ต่อการพิสูจน์แล้วว่ามันไม่จริง แต่กว่าจะรู้ก็กินเวลาไปถึงศตวรรษที่ 16 ก่อนที่นักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลี กาลิเลโอ กาลิเลอิ จะแสดงให้เราเห็นว่า จริงๆมันเกิดอะไรขึ้น ลูกบอลเหล็กลูกหนึ่งตกลงมาด้วยความเร็ว เท่ากับลูกบอลไม้ที่มีน้ำหนักเบา สิ่งนี้เองที่กลายเป็นจุดเริ่มต้นของ วิทยาศาสตร์สมัยใหม่ ไม่มีการใช้สัญชาติญาณ ความเชื่อ ประเพณี หรือดึงเอาศาสนามาตัดสินว่าอะไรจริง หรือไม่จริงอีกแล้ว วิถีใหม่ของการให้เหตุผลได้แพร่หลายไป โดยใช้การทดลอง เหตุผล และการตั้งคำถามติง เรื่องข้อเท็จจริงเก่าๆ แต่แน่นอนว่าสิ่งเหล่านี้คงจะถูกใจ ใครทุกคนไม่ได้ ตอนที่กาลิเลโอออกมาอธิบายว่า โลกนั้นหมุนรอบดวงอาทิตย์ ไม่ได้โคจรไปทางอื่น ซึ่งความเชื่อนี้ อริสโตเติล เขาก็ถูกโจมตีโดย พระสันตปาปาและสาวกชาวคาทอลิค กาลิเลโอถูกบีบบังคับให้ออกมาปฏิเสธ ข้อสรุปทางวิทยาศาสตร์ของตัวเอง เขาถูกคุกคามโดยการทรมาน และถูกกักขังให้อยู่แต่ในบ้าน แต่การวัดผล การคำนวณ และการโต้แย้ง ที่กาลิเลโออธิบายไว้ กลับเป็นที่เชื่อถือของผู้คนจนชาว คาทอลิคไม่อาจหยุดยั้งได้ ความรู้แจ้งใหม่ได้ถูกกระจายออกไป ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมาเลยเป็นยุคที่เริ่มขึ้นได้ด้วย การตั้งคำถามของนักวิทยาศาสตร์ เพื่อติงข้อเท็จจริงเก่าๆ รวมทั้งเป็นการ ทำให้ความพิศวงของวิชาฟิสิกส์ ได้มีคำอธิบายใหม่ๆที่ถูกต้องขึ้นด้วย