เรื่องลึกลับ: เมื่อความเร็วแสง ไปปรากฎอยู่ในตำราฮินดูอายุ 3000 ปี

กระทู้สนทนา

เรื่องลึกลับเมื่อมีข้ออ้าง การบันทึกความเร็วแสงอยู่ในคัมภีร์โบราณ ฤคเวท ซึ่งเป็นคัมภีร์เก่าแก่ของฮินดู มีต้นกำเนิดประมาณ 3000 ปีก่อน โดยมีคำสดุดีแก่พระอาทิตย์ของ อ. Sayana ในคัมภีร์ วายุ ปุราณะ ความว่า

"มันจึงพึงจดจำว่า โอ้พระอาทิตย์ผู้ซึ่งส่องผ่าน 2,202 โยชน์ในครึ่งพริบตา (nimesa)"
_{ความ อ้างจาก Computing Science in Ancient India บท The Speed of Light and Puranic Cosmology [1]}

มันมีประเด็นที่น่าสนใจคือ ถ้าเราแปลงระยะทางต่อหน่วยเวลานี้ 1 โยชน์ คิดเป็นระยะทาง 14.5 กิโลเมตร และชั่วพริบตา ถ้าไล่ตามหน่วยนับแล้วจะกินเวลาคือ 16/75 วินาที (อิงตามหลักการนับแบบพระเวท) ถ้าเราคำนวณตามแล้ว ความเร็วดังกล่าวนี้ จะได้เป็นความเร็ว 299,000 กม/วินาที หรือเป็นความเร็วแสง

...ความรู้นี้เข้าไปอยู่ในคัมภีร์เก่าแก่อายุ 3000 ปีได้อย่างไร?

มีข้อพยายาม Debunk ความของฮินดูนี้ว่า เป็นแค่ความบังเอิญเชิงตัวเลข หรือมันอาจหมายถึงความเร็วของดวงอาทิตย์ที่โคจรผ่านฟากฟ้า แต่ ด้วยว่า ในคัมภีร์ของฮินดู ก็มีบ่งชี้ความเร็วของพระอาทิตย์แยกออกมา ในหนังสือ วายุ ปุราณะ ที่บ่งชี้ว่า พระอาทิตย์นั้น เคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 3.15 ล้านโยชน์ใน 1 มุหูรตะ? (Muhurta = 48 นาที) หรือ 9,844 กม/วินาที แต่ตัวเลขนี้ต่างกันเกินไป ความเร็วแสง นี้มันเป็นไปได้อย่างไร เรามาหาคำตอบไปด้วยกัน

ไล่เรียงสิ่งที่คนโบราณในยุคคัมภีร์พระเวทรู้ และน่าจะรู้
ในยุคของคัมภีร์ฤคเวท มนุษย์ส่วนใหญ่ยังมองว่าโลกเป็นศูนย์กลางของจักรวาล ความเชื่อนี้ ไม่ใช่ข้อจำกัดในการหาขนาดของโลก ดวงจันทร์ ดวงอาทิตย์ แต่อย่างใด การพิสูจน์สัณฐานของโลกด้วยตรรกะมีมาตั้งแต่สมัยของอริสโตเติ้ล และมีการวัดขนาดของโลกออกมาอาศัยมุมของเงาที่ต่างกันบนสถานที่ๆห่างกันโดย Eratosthenes[2] สำหรับรายละเอียดการหาขนาดของโลกผมเคยเขียนเป็นบทความไว้แล้วในพันทิปดังนั้น เราจะมาว่ากันต่อเรื่องระยะห่างจากดวงอาทิตย์

ผังภาพอธิบายแนวคิดคำนวณขนาดของโลกโดย Eratosthenes

ในส่วนขนาดของดวงจันทร์ เราสามารถวัดได้จากส่วนโค้งเงาของโลกบนดวงจันทร์ในยามที่เกิดคราส และคำนวณทอนสัดส่วนออกมาเป็นขนาดของดวงจันทร์เมื่อเรารู้ขนาดของโลกแล้ว

ในการหาขนาด และ ระยะของดวงอาทิตย์ Aristarchus (310 – 230 ก่อนคริสตกาล) ได้มีบันทึกการวัดเทียบขนาดของดวงอาทิตย์ โลก และ ดวงจันทร์ ด้วยการใช้หลักตรีโกณมิติ ซึ่ง ตามผังภาพ เป็นชิ้นงานของ Aristarchus ในการปรับแก้ขนาดของดวงจันทร์ตามขนาดของเงาของโลกในคราส [3]

ระยะห่างของดวงจันทร์จากโลกนั้น ถ้าเราคิดจากหลักตรีโกณมิติ ถ้าเรารู้รัศมีของดวงจันทร์ ก็เท่ากับเรารู้ระยะแล้วด้านหนึ่ง ในช่วงที่พระจันทร์อยู่กลางฟ้า เรามองตรงไปหาดวงจันทร์เราได้มุมฉาก เราวัดมุมจากขอบดวงจันทร์เข้าหาจุดกึ่งกลางดวงจันทร์ เราได้มุม a ตามหลักตรีโกณมิติ ถ้าเรารู้ 1 ด้านและ 2 มุม เราสามารถคำนวณด้านที่เหลือได้ทั้งหมด ระยะห่างของโลกและดวงจันทร์ก็หาได้ตามวิธีนี้ [4]

เช่นเดียวกับระยะห่างจากดวงอาทิตย์ ถ้าเรารู้ความยาวด้าน ซึ่งเป็นระยะห่างระหว่างโลกกับดวงจันทร์ เราจัดให้สามเหลี่ยมมุม โลก พระจันทร์ พระอาทิตย์เป็นมุมฉาก แล้วเราวัดมุม พระอาทิตย์ – โลก – พระจันทร์ ตามกฎ 3 เหลี่ยม เรารู้ 1 ด้าน 2 มุม เราสามารถคำนวณหา ระยะที่เหลือ ระยะห่างจากโลกถึงดวงจันทร์ ได้

ในการคำนวณระยะห่างของโลก ไปถึงดวงอาทิตย์นี้ ระยะทางที่ Aristarchus วัดไว้ ประเมินว่าโลกอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ 18 – 20 เท่าของระยะจากโลกถึงดวงจันทร์[3] หรืออยู่ในช่วง 6.9 – 7.7 ล้าน กม จากโลก ซึ่งมีความผิดพลาดจากการวัดมุม อย่างไรก็ดี ก็มีตัวเลขการคำนวณของ Eratosthenes บันทึกไว้ในหนังสือ “Preparatio Evangelica” อยู่ที่ระยะทาง 804,000,000 stadia[5] หรือ 149,000,000 กม แต่งานเขียนของ Eratosthenes อื่นๆสาบสูญไปและค่าที่นิยมอ้างอิงจึงใช้ค่าของ Aristarchus เป็นหลัก

เมื่อเราย้อนกลับมาดูที่โจทย์ว่า คัมภีร์ของฮินดู มีบันทึกถึงทั้งระยะทางและความเร็วของพระอาทิตย์ ที่ต่างขัดแย้งกัน

* ในคัมภีร์ วิศณุ ปุราณะ[1] (Aryabhata คศ 476 – 550)[6] และ Panchavimsha Brahmana ระยะห่างของดวงอาทิตย์จากโลก จะอยู่ในช่วง 0.44 – 0.46 ล้านโยชน์ ซึ่งจะใกล้กับค่าของ Aristarchus
* ในคัมภีร์ วายุ ปุราณะ[1] (คศ. 350) ตัวที่อ้างความเร็วดวงอาทิตย์ เดินทาง 3.15 ล้านโยชน์ใน 1 มหูรตะ นั้น ถ้าคำนวณย้อนมา โดยคิดว่าดวงอาทิตย์หมุนรอบโลกระยะห่างของดวงอาทิตย์จะได้ 135 ล้าน กม ซึ่งใกล้เคียงกับระยะห่างจริงของดวงอาทิตย์กับโลก

ณ ตรงนี้ มีสิ่งที่น่าสังเกตว่า ข้อมูลในคัมภีร์เหล่านี้ แม้จะเหมือนขัดแย้งกันแต่มันจะคล้ายการปรับแก้ให้ตรงกับข้อเท็จจริงของยุคสมัยนั้นเสียมากกว่า เพราะ คัมภีร์ของฮินดูนั้น มีการเขียนเพิ่มและมีบันทึกของผู้ที่เขียนเพิ่มไว้ด้วย

เมื่อย้อนกลับไปดู ความในคัมภีร์ ฤคเวท แม้คัมภีร์นี้จะมีต้นกำเนิดเก่าแก่ถึง 3,000 ปีก่อน แต่ความที่โควตเอามานี้ เป็นของ อ. Sayana ซึ่งเป็นผู้บันทึกเพิ่มในคัมภีร์พระเวทคนสำคัญและเรารู้ว่าเขาดำรงชีวิตอยู่จนถึงปี ค.ศ. 1387[7]

ข้อสังเกตของความเร็วแสงนั้น เกิดขึ้นในช่วงปี 1676 เมื่อ Ole Christensen Rømer ได้สังเกตว่า คราสของดวงจันทร์ IO ของดาวเสาร์ จากช่วงเวลาสังเกตการณ์ที่ต่างกันของโลก (ช่วงที่อยู่ใกล้และไกลจากดาวเสาร์) มีการเหลื่อมของเวลาที่สังเกตของคราส[8] ด้วยความรู้ทางดาราศาสตร์ ณ ตอนนั้น ได้มีสมมุติฐานว่า เวลาที่เห็นเหลื่อมกันนั้น เกิดจากเพราะแสงใช้เวลาเดินทางจากช่วงใกล้ และไกลดาวเสาร์ต่างกัน จึงเป็นที่มาของการคำนวณเบื้องต้นออกมาว่า แสง มีความเร็วประมาณ 3 แสนกิโลเมตรต่อวินาที

ผังแสดงตำแหน่งของโลก และดวงจันทร์อิโอของดาวเสาร์ ซึ่งที่ระยะห่างอันเกิดจากวงโคจรโลกต่างกัน ทำให้เกิดการเหลื่อมของการสังเกตเห็นคราสของดวงจันทร์อิโอ 22 นาที

การตรวจวัดตรงนี้ คำนวณได้ จากยุคสมัยที่เราใช้โมเดลดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลาง ซึ่งมีขึ้นในช่วงยุคสมัยของกาลิเลโอ (ค.ศ. 1564 – 1642) เพราะในยุคที่เราใช้โมเดลโลกเป็นศูนย์กลางนั้น นอกจากดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ที่วงโคจรเป็นทรงกลมแล้ว วงโคจรของดาวต่างๆล้วนวิปริตไปด้วยวงโคจรวน 2 จังหวะ ดังนั้น แนวคิดการสังเกตเห็นระยะเวลาส่วนต่างของแสงจากดาวดวงอื่นนั้น ล้วนเป็นไปไม่ได้ในโมเดล โลก เป็นศูนย์กลาง เพราะถ้าจะสังเกตเวลาจากแสงของดวงจันทร์ มันอยู่ห่างจากโลกแค่ 4 แสนกิโล ซึ่งด้านใกล้ และไกลจากเรา แสงเดินทางใช้เวลาไม่เกิน 3 วินาที และเราคงไม่สามารถเห็นความแตกต่างได้

ดูวีดีโอแสดงการโคจรของดาวเคราะห์ต่างๆเมื่อกำหนดให้โลกเป็นศูนย์กลาง

แต่ถึงตรงนี้ เราได้พบว่าขอบเขตของความขัดแย้ง มันไม่ได้เกิดขึ้นในระดับ 3000 ปีที่แล้วกับปัจจุบัน แต่มันเกิดขึ้นในหลัก

300 ปี ที่ ทำไม อ. Sayana ซึ่งเป็นบุคคลในศตวรรตที่ 14 สามารถหยั่งรู้ข้อมูล ซึ่งควรจะค้นพบใน ศตวรรตที่ 17 ถ้า อ. Sayana จะปราดเปรื่องถึงขนาดวัดความเร็วแสงได้จริง อ. Sayana จำเป็นจะต้องเชื่อว่า ดวงอาทิตย์เป็นจุดศูนย์กลาง มีการวัดระยะและคาบของดวงดาวอย่างละเอียดไปจนถึงดาวเคราะห์ดวงอื่นนอกจากดวงจันทร์ ต้องมีกล้องโทรทรรศน์ จึงจะสามารถสังเกตเห็นการเหลื่อมของเวลาการโคจรของดวงดาวต่างๆ (และต้องอยู่ห่างพอที่จะสังเกตเห็นโดยละเอียดด้วย) จริงอยู่ ในยุคสมัยของ อ. Sayana มีประพิมพ์ประพายของแนวคิดดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของจักรวาล แต่ทั้งอุปกรณ์ที่จำเป็นในการตรวจวัด (กล้องโทรทรรศน์) ก็ยังเป็นแค่เลนส์แว่นขยาย และ โมเดลนั้น ก็ยังไม่มีการพล็อต วัด คำนวณระยะ และ คาบเวลา ซึ่งเป็นงานช้างในยุคสมัยนั้น ถึง อ. Sayana จะคิดเองได้ ก็ไม่น่าจะตรวจวัดอะไรได้ ถ้าไม่ขยายฐานความรู้ ซึ่งจะต้องเหลือหลักฐานเป็นบันทึกของคนจำนวนมาก

ซึ่งมันก็ยังมีข้อเป็นไปได้อีกอย่างหนึ่ง คือการที่ ตัวข้อเขียนของ อ. Sayana ในคัมภีร์ฤคเวทจะถูกแต่งเติม หรือเขียนเพิ่มโดยอ้างชื่อเป็น อ. Sayana เพราะคัมภีร์ มีการเขียนทับซ้อนหลายคนโดยหลายผู้เขียน โดยเพราะอินเดีย ตกเป็นอาณานิคมของยุโรปมาตั้งแต่ปี ค.ศ. 1502 และมีการพัฒนาด้านการศึกษาเป็นอย่างมาก

บริษัท อีสท์ อินเดีย

แม้ก่อนที่อินเดีย มีการตั้งมหาวิทยาลัยขึ้นในปี 1857 ที่กัลกัตตา บริษัท อีสท์ อินเดีย ได้มีการจ้างงานพร้อมให้การศึกษาด้านดาราศาสตร์ตั้งแต่ปี ค.ศ.1675 เพื่อใช้ในกิจการเดินเรือ[9] ความรู้ทางดาราศาสตร์ใหม่ๆในประเทศอินเดีย อาจถือได้ว่า มีความทันสมัยมาก และข้อมูลใหม่ๆ ก็อาจถูกใส่เติมแต่งลงไปในคัมภีร์ต่างๆได้ ตั้งแต่ช่วงปี 1676 ลงมาจนถึงปี ค.ศ. 1890 ที่คัมภีร์ ฤคเวท ถูกจัดพิมพ์เป็นกิจจะลักษณะ โดย Max Muller โดยไม่ต้องพึ่งพาคำอธิบายที่ซับซ้อน หรือพลังลึกลับ ที่จะทำให้ข้อมูลความเร็วแสง ไปปรากฏในคัมภีร์โบราณ อายุ 3000 ปีนี้

_{อ้างอิง

[1] http://www.ikashmir.net/subhashkak/docs/Computing%20Science%20in%20Ancient%20India.pdf

[2] http://ppantip.com/topic/32786536

[3] https://en.wikipedia.org/wiki/On_the_Sizes_and_Distances_(Aristarchus)

[4] http://www.astro.washington.edu/courses/astro211/CoursePack/cp03a_distance_sun.pdf

[5] https://en.wikipedia.org/wiki/Eratosthenes

[6] https://en.wikipedia.org/wiki/Aryabhata

[7] https://en.wikipedia.org/wiki/Sayana

[8] https://en.wikipedia.org/wiki/Speed_of_light#Astronomical_measurements

[9] http://core.ac.uk/download/pdf/10939146.pdf}