ดาราศาสตร์แดนมังกร (ตอนที่ 2)

โดย รวิศ ทัศคร

การเข้ามาของเครื่องมือศึกษาท้องฟ้าของชาวอาหรับ

หลังกุปไลข่าน ซึ่งเป็นจักรพรรดิองค์ที่ห้าของราชวงศ์หยวนขึ้นครองบัลลังก์ในปี ค.ศ. 1267 (พ.ศ. 1810) นักดาราศาสตร์อาหรับชื่อ ญะมาล อัลดีน (Jamal al-Din) ได้นำเอาเครื่องมือทางดาราศาสตร์ 7 ชิ้น เข้ามาจากภูมิภาคทางตะวันตก ซึ่งเครื่องมือทั้งเจ็ดชนิดบันทึกไว้ในหนังสือประวัติราชวงศ์หยวน ที่ชื่อ Tian wen zhi (Treatise on Astronomy) เนื่องจากเครื่องมือต้นแบบสูญหายไปนานแล้ว จึงมีความพยายามจากผู้รู้ ทั้งฝั่งจีนเองและต่างประเทศในการแปลชื่อตามหลักการออกเสียงและในเชิงอรรถศาสตร์ว่ามันคือเครื่องมือชนิดใดบ้าง ปัจจุบันเครื่องมือดั้งเดิมชิ้นต่าง ๆ ได้สูญหายไปแล้ว ผู้รู้จึงมีความเห็นที่แตกต่างกันเกี่ยวกับการใช้งานและสมบัติการทำงานของมัน แต่ก็พอหาข้อสรุปได้ดังนี้

ชิ้นที่ 1 “Dhatu al-halaq-I” หมายถึงวงแหวนทรงกลมจำลองตำแหน่งดวงดาว (armillary sphere) ซึ่ง ดร.โจเซฟ นีดาม (Joseph Needham) คิดว่ามันเป็นทรงกลมที่แสดงพารัลแลกซ์[1]ของวัตถุท้องฟ้า ส่วนนักวิชาการจีนเห็นว่ามันเป็นทรงกลมที่ใช้แสดงคราสต่าง ๆ

ชิ้นที่ 2 “Dhatu‘ sh-shu ‘batai” หมายถึงเครื่องมือที่ใช้วัดดวงดาวบนท้องฟ้า และสิ่งที่ให้แสงสว่างในภาษาจีน ซึ่งทั้งนักวิชาการจีนและต่างชาติเห็นพ้องต้องกันว่า มันคือเครื่องมือที่ชื่อว่า organon parallacticon ที่ทอเลมี (Ptolemy) แห่งอเล็กซานเดรีย ได้กล่าวถึงเอาไว้ในตำราดาราศาสตร์ “Almagest” ของเขานั่นเอง

ชิ้นที่ 3 “Rukhamah-i-mu’-wajja” เป็นห้องสำหรับวัดเงาที่เกิดจากแสงอาทิตย์ในวันวสันตวิษุวัต (spring equinox) และวันศารทวิษุวัต (autumn equinox) เป็นเครื่องมือสำหรับวัดเวลาที่แม่นยำของวันทั้งสอง เชื่อมต่อกับห้องที่ปิดไม่ให้อากาศเข้า มีรูเปิดทางทิศตะวันออกตะวันตก

ชิ้นที่ 4 “Rukhamah-i-mustawiya” หมายถึงห้องสำหรับวัดเงาที่เกิดจากแสงอาทิตย์ในวันครีษมายัน (summer solstice) เชื่อมต่อกับห้องที่ปิดไม่ให้อากาศเข้า มีรูเปิดทางทิศเหนือและใต้

ชิ้นที่ 5 “Kura-i-sama” หมายถึงลูกโลกแสดงกลุ่มดาว (celestial globe) หรือในอีกชื่อคือ cosmo-sphere ซึ่งพบได้ทั้งในจีนและในตะวันตก

ชิ้นที่ 6 “Kura-i-ard” ในภาษาจีนหมายถึงบันทึกทางภูมิศาสตร์ ซึ่งคือนาฬิกากลไกที่แสดงการโคจรของดาวเคราะห์ หรือเทลลูเรียน (tellurion) นั่นเอง

ชิ้นที่ 7 “al-Usturlab” ในภาษาจีนหมายถึงอุปกรณ์สำหรับหาเวลาของตอนกลางวันและกลางคืน ซึ่งคือ แอสโตรแลบ (astrolabe) ที่เป็นอุปกรณ์ยอดนิยมในโลกอาหรับและในยุโรปในยุคโบราณ

ในจำนวนเครื่องมือเหล่านี้ ชิ้นที่ 1, 2, 5 และ 6 มีการคิดค้นและยอมรับให้ใช้งานในดาราศาสตร์ของกรีกและถ่ายทอดมาสู่นักดาราศาสตร์อาหรับโดยตรง ชิ้นที่ 3 และ 4 เป็นเครื่องมือของทางอาหรับโดยตรง ส่วนชิ้นที่ 7 แอสโตรแลบคิดค้นขึ้นในกรีก แล้วต่อมาได้กลายเป็นอุปกรณ์ชูโรงของดาราศาสตร์อาหรับในยุคกลาง ซึ่งแอสโตรแลบชิ้นดี ๆ ที่ทำขึ้นอย่างประณีตโดยช่างฝีมืออาหรับได้รับการยอมรับในชื่อเสียงต่อการนำไปใช้งานกันมากในยุคนั้น

9 ปีหลังจากที่ญะมาล อัลดีน ได้เอาเครื่องมือเจ็ดชนิดจากภูมิภาคตะวันตกเข้ามาแนะนำ ซึ่งเป็นเวลา 5 ปีหลังจากสำนักดาราศาสตร์ (Bureau of Astronomy) ของจีน ได้ก่อตั้งขึ้นที่นครหลวงฤดูร้อน เมืองชางตู (Shangdu, 上都) ซึ่งเป็นสถานที่ตั้งของวังที่กุปไลข่านไปพำนักว่าราชการในฤดูร้อน ในช่วงเวลาหลังจากนั้น กิจการของสำนักดาราศาสตร์จะอยู่ภายใต้อำนาจของผู้อำนวยการสำนักหอสมุดหลวง โดยพระราชโองการขององค์พระจักรพรรดิ ซึ่งบุคคลผู้นี้คือ กัว โฉ่วจิ้ง (Guo Shoujing, ค.ศ. 1231-1316) ซึ่งเคยกล่าวชื่อเอาไว้ในบทความตอนที่ 1 เขาผู้นี้ได้รับการยอมรับให้เป็นนักวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดคนหนึ่งของจีนในยุคกลาง เกิดมาในครอบครัวยากจน แต่เป็นเด็กอัจฉริยะ เขาเรียนรู้วิชาการจากปู่ของเขา กัว ย่ง (Guo Yong) ซึ่งเลี้ยงดูเขามาแต่เด็ก จนรอบรู้เจนจบทั้งคัมภีร์คลาสสิกทั้งห้าไปจนถึงดาราศาสตร์ คณิตศาสตร์ และความรู้ด้านวิศวกรรมชลศาสตร์ ช่วงวัยรุ่นเขาได้รับพิมพ์เขียวของนาฬิกาพลังน้ำจากปู่และเข้าใจหลักการทำงานของมันจนปรับปรุงขึ้นมาในแบบของตนเอง เขาเรียกมันว่า นาฬิกาน้ำดอกบัว

หลังจากนั้นตอนอายุ 20 ปี เขาได้กลายเป็นวิศวกรชลศาสตร์คนสำคัญ ได้ช่วยซ่อมแซมสะพานข้ามแม่น้ำต้าโหวฉวน (Dahuoquan river) และมีผลงานหลายอย่างทำให้กุปไลข่านประทับใจจนแต่งตั้งเขาดำรงตำแหน่งดังกล่าว เขาได้เริ่มออกแบบและผลิตเครื่องมือดาราศาสตร์ต่าง ๆ โดยคำสั่งของพระจักรพรรดิ โดยทำเสร็จสมบูรณ์ในช่วงสามปีให้หลัง คือช่วง ค.ศ. 1276–1279 ในจำนวนเครื่องมือเหล่านี้ เครื่องดูดาวแบบง่าย หรือ “abridged armilla” และ “หลิง หลง อี้” (Ling Long Yi) แบบจำลองทรงกลมท้องฟ้า (armillary sphere) ซึ่งพัฒนาต่อจากที่เคยมีในสมัยของจางเหิง รวมถึงนาฬิกาแดดที่ใช้กำหนดบอกฤดูกาล วัดมุมดวงอาทิตย์ และโต๊ะสี่เหลี่ยม (正方寨) สำหรับใช้วัดมุมแอซิมัทของวัตถุท้องฟ้าให้แม่นยำขึ้นอีกด้วย ต่อมาเขาและคณะทำงานก็สร้างหอสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์กว่า 27 แห่งกระจายอยู่ทั่วประเทศจีน เพื่อสังเกตการณ์สำหรับนำมาประกอบการคำนวณให้ดีขึ้น ในปี ค.ศ. 1280 เขาทำปฏิทินระบบใหม่เสร็จ ซึ่งคำนวณได้ว่า 1 ปี มี 365.2425 วัน มีค่าคลาดไปจากค่าในยุคปัจจุบันเพียง 26 วินาทีเท่านั้น ปฏิทินที่เขาทำมีการใช้งานต่อมาเป็นเวลากว่า 363 ปี และได้รับการยอมรับกันว่าเป็นต้นกำเนิดที่ให้อิทธิพลแก่ปฏิทินเกรกอเรียน (Gregorian calendar) ซึ่งกำเนิดขึ้นในยุคหลังจากนั้นอีกด้วย

เครื่องดูดาวแบบง่ายของกัว โฉ่วจิ้ง

กัว โฉ่วจิ้ง ทำงานอยู่ตลอดชีวิตจนเสียชีวิตด้วยโรคชราตอนอายุ 85 ปี ตลอดเวลาที่มีชีวิตเขาได้ศึกษาพัฒนาความรู้ในงานด้านตรีโกณมิติทรงกลม (spherical trigonometry) เอาไว้อย่างมากมาย ปัจจุบันทางการจีนได้สร้างอนุสรณ์สถาน Guo Shoujing Memorial Hall (郭守敬紀念館) เอาไว้ที่เมืองสิงไถ (Xingtai) บ้านเกิดของเขา มีนิทรรศการให้ผู้สนใจเข้าไปเยี่ยมชมได้

หอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์ที่กัว โฉ่วจิ้ง สร้างขึ้นที่เมืองเติงเฟิง มณฑลเหอหนาน ทำหน้าที่เป็นทั้งนาฬิกาแดดขนาดยักษ์ เครื่องวัดความสูง และสเกลวัดตำแหน่งวัตถุท้องฟ้าในสถานที่เดียวกัน

ในยุคสมัยโบราณ จีนก็เหมือนกับอาณาจักรอื่น ๆ ในโลก ที่ดาราศาสตร์ถูกผูกติดไว้กับศาสตร์แห่งการทำนายอย่างโหราศาสตร์อย่างแยกกันไม่ออก แต่ในช่วงเปลี่ยนผ่านจากราชวงศ์หมิงเป็นราชวงศ์ชิง นักดาราศาสตร์ที่เป็นนักดาราศาสตร์แท้ ๆ ของจีน ก็เริ่มปรากฏตัวขึ้นมา สองท่านที่น่าจะเอ่ยถึงคือ หวัง ซีเฉิน (Wang Xichan) และเหมย์ เหวินติ่ง (Mei Wending) เนื่องจากพวกเขาทั้งสองคนชำนาญรู้เจนจบทั้งดาราศาสตร์ในแบบจีนโบราณและแบบตะวันตก

หวังเป็นนักวิชาการที่จงรักต่อราชวงศ์หมิงมาก หลังจากราชวงศ์หมิงล่มสลาย เขาก็ปฏิเสธที่จะเป็นเจ้าหน้าที่รัฐ และคบหาสมาคมกับกู้ หยานอู่ (Gu Yanwu) และบัณฑิตคนอื่น ๆ ของราชวงศ์หมิง และใช้ชีวิตยากจนสมถะ

เหมย์เองก็ปฏิเสธตำแหน่งราชการเช่นกัน แต่เขาเป็นพระสหายขององค์จักรพรรดิคังซี (Kangxi) ซึ่งชื่นชมความรู้ในการคำนวณปฏิทินของเขามาก และยังได้ส่งตำราหลายเล่มที่พระองค์เขียนให้เหมย์เพื่อเป็น “คำแนะนำ” อีกด้วย

ทั้งหวังและเหมย์ได้รับคำนิยมจากคนรุ่นหลังเป็นอย่างสูง ทั้งเรื่องการศึกษาที่ทั้งสองทำในแวดวงดาราศาสตร์และการทำปฏิทิน ซึ่งการวิจัยและพัฒนาแบบจำลองเอกภพของทือโก ของเขาทั้งสองคนอาจถือได้ว่าเป็นตัวแทนของนักดาราศาสตร์จีนในการทำงานแนวนี้ (ทือโก ปราเออ (Tycho Brahe) ค.ศ. 1546-1601 นักดาราศาสตร์ชาวเดนมาร์ก ผู้มีบทบาทสำคัญในการแสดงว่าโลกเป็นศูนย์กลางของระบบสุริยะ โดยมีดวงจันทร์และดวงอาทิตย์โคจรรอบโลก และดาวเคราะห์อื่น ๆ โคจรรอบดวงอาทิตย์ ซึ่งในยุคหลังจะนำไปสู่ความคิดที่ว่าดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของระบบสุริยะในภายหลัง)

หวัง ซีช่าน (Wang Xichan), เหมย์ เหวินติ่ง (Mei Wending) และดาราศาสตร์ยุโรป

หวัง ซีช่าน เสนอแบบจำลองเอกภพไว้ในงานของเขาที่ชื่อ Interpretation of the Motion Degree of the 5 Stars ว่ามีทรงกลมท้องฟ้าของดาวนพเคราะห์ทั้งห้าโคจรอยู่ภายในขอบเขตรอบท้องฟ้าส่วนกลาง ขณะที่ดวงอาทิตย์อยู่ตรงกลางของท้องฟ้าส่วนกลางเอียงไปด้านบนเล็กน้อย ซึ่งดวงอาทิตย์ก็จะโคจรหมุนไปด้วยกันกับท้องฟ้าส่วนกลางทำให้เกิดวงกลมจากการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ ที่เขาเสนอแบบจำลองข้างต้น เพราะยังคงไม่ค่อยพอใจกับแบบจำลองเอกภพของทือโกที่จีนรับเข้ามาใช้ และอยู่ในปฏิทินดาราศาสตร์ในยุคจักรพรรดิฉงเจิน (Chongzhen Imperial Almanac) อย่างไรก็ตาม “ท้องฟ้าส่วนกลาง” ที่หวังกล่าวถึงก็ถูกแทนที่โดยอีกแนวคิดหนึ่งในปฏิทินดาราศาสตร์ในยุคจักรพรรดิฉงเจิน และงานอื่น ๆ ที่อภิปรายเกี่ยวกับดาราศาสตร์ตะวันตก คำว่า “ท้องฟ้าส่วนกลาง” จะหมายถึงขอบเขตวงรอบที่มีวัตถุท้องฟ้าเคลื่อนที่ไป ซึ่งเทียบเท่ากับคำว่า “deferent” ในระบบของทอเลมี

หอสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์กว่า 27 แห่งทั่วประเทศจีนที่กัว โฉ่วจิ้งสร้างไว้
ที่มาภาพ : Wikipedia

ในยุคต่อมาดาราศาสตร์ในประเทศจีนก็ค่อย ๆ พัฒนาไปตามยุคสมัยจวบจนปัจจุบัน ซึ่งเป็นยุครุ่งเรืองที่สุดอีกยุคหนึ่ง โดยจีนเป็นหัวเรือใหญ่ในการสร้างกล้องโทรทรรศน์วิทยุ FAST กล้องโทรทรรศน์วิทยุขนาดใหญ่ที่สุดในโลก ให้นักดาราศาสตร์ทั่วโลกเข้าไปใช้งานกัน หากมีโอกาสก็อาจนำเรื่องราวเกี่ยวกับกล้องโทรทรรศน์นี้ รวมทั้งวิทยาการด้านดาราศาสตร์และอวกาศล่าสุดของประเทศจีน มาเล่าสู่กันฟังในโอกาสต่อไปครับ

แหล่งข้อมูล

Needham, J. (1955). The Peking observatory in A.D. 1280 and the development of the equatorial mounting. Vistas in Astronomy, 1, 67–83. doi:1016/0083-6656(55)90015-5
https://en.wikipedia.org/wiki/Guo_Shoujing
https://th.trip.com/travel-guide/attraction/xingtai/guo-shoujing-memorial-hall-90045/
[1] Parallax คือการเปลี่ยนตำแหน่งของวัตถุตามตำแหน่งที่ผู้มองเปลี่ยนไป