26 พ.ย. 2020 เวลา 15:58 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
ศึกชิงเจ้าแห่งแคลคูลัส by MathisPie
เราทุกคนเคยผ่านวิชา "คณิตศาสตร์" ในระดับอนุบาล ประถม หรือมัธยม แต่พออยู่มหาวิทยาลัย วิชานี้ก็ได้เปลี่ยนไปโดยใช้ชื่อว่า "แคลคูลัส"
ความจริงชื่อมันไม่ได้เปลี่ยนนะ แต่แคลคูลัส (Calculus) เป็นสาขาหนึ่งของวิชาคณิตศาสตร์อีกที (หัวข้อย่อยๆ ของคณิตซึ่งใหญ่เบ้อเร่อมาก!!! คนเรียนภาควิชาคณิตจะรู้ดี เพราะมันจะมีวิชาย่อยๆ แบบนี้ลงไปอีก)
โดยแคลคูลัสเป็นวิชาที่ศึกษาปริมาณของสิ่งต่างๆ โดยวิเคราะห์จากชิ้นส่วนที่มีขนาด "เล็กมากๆ" บางครั้งมันมีขนาดเล็กมากๆ จนมีค่าเข้าใกล้ศูนย์ เช่นการหาพื้นที่ที่เป็นรูปร่างแปลกๆ โดยเฉพาะรูปร่างที่ประกอบขึ้นจากเส้นโค้ง
อ้างอิงภาพ: https://calcworkshop.com/integrals/riemann-sum/
เราจะทำการซอยพื้นที่ออกเป็นแท่งเฟรนซ์ฟรายเล็กๆ (พูดแล้วก็หิว) แล้วหาพื้นที่สี่เหลี่ยมทุกแท่งด้วยสูตรกว้างคูณยาวแล้วเอามาบวกกัน ก็จะได้ค่าประมาณของพื้นที่ใต้เส้นโค้ง ยิ่งซอยเล็ก ค่าพื้นที่ที่ได้ยิ่งมีความใกล้เคียงและแม่นยำ!!!
เพราะฉะนั้น ถ้าเราอยากได้ค่าพื้นที่จริงๆ เฟรนซ์ฟรายที่เราซอยคงต้องบางมากๆ มากยิ่งกว่ากระดาษ A4 หรือแทบมีความหนาเกือบเป็นศูนย์มากๆ ค่าความเข้าใกล้ที่จุดๆ หนึ่ง ทางคณิตศาสตร์จะเรียกมันว่า "ลิมิต (Limit)" และพื้นที่ที่ได้จะผ่านกระบวนการที่เรียกว่า "การอินทิเกรต (Integration)" นั่นเอง
การค้นพบแคลคูลัส เริ่มต้นในช่วงศตวรรษที่ 17 โดยสุดยอดนักปราชญ์สองท่าน
ท่านแรก คือนักวิทย์ผู้ทรงอิทธิพล เซอร์ ไอแซก นิวตัน
ส่วนอีกท่าน คือนักคณิตที่เก่งกาจ อย่างก็อทฟรีท วิลเฮ็ล์ม ไลป์นิทซ์
เซอร์ ไอแซก นิวตัน (Sir Isaac Newton)
นิวตันค้นพบเมื่อประมาณปี ค.ศ. 1665 โดยการศึกษาจากศาสตร์ทางด้านฟิสิกส์ ความสัมพันธ์ระหว่างระยะทางในการเคลื่อนที่เทียบกับเวลาที่เปลี่ยนแปลงไป (ปริมาณนี้ในทางฟิสิกส์ เรียกว่า อัตราเร็วของวัตถุ) โดยศึกษาจากกราฟอย่างง่ายๆ
อ้างอิงภาพ: https://scientificsentence.net/Equations/CalculusII/index.php?key=yes&Integer=differentials
จากกราฟหากเราอยากทราบค่าอัตราเร็วที่จุด x ให้เราพยายามหาความชันของเส้นตรงที่ไปแตะหรือสัมผัสกราฟในตำแหน่งค่า x ที่เราสนใจ ซึ่งค่าความชันที่ว่า เราจะใช้วิธีการทางแคลคูลัสที่เรียกว่า "อนุพันธ์ (Differentiation)" เรียกสั้นๆ ว่า "ดิฟ" ก็ได้
นิวตันได้ค้นพบผลงานที่ทรงพลังมากขนาดนี้ ไม่รอช้าจึงได้รีบตีพิมพ์บทความออกมา แต่แล้วชายที่ชื่อว่า "ไลป์นิซ" ดันตีพิมพ์แคลคูลัสตัดหน้านิวตันใน ปี ค.ศ. 1684
ในวงการวิทยาศาสตร์ เรื่องแบบนี้เห็นได้บ่อยในสมัยก่อน ที่จะมีคนค้นพบหรือประดิษฐ์สิ่งต่างๆ ที่เหมือนกัน เช่นกรณีของหลอดไฟ ที่แท้จริงโทมัส อัลวา เอดิสัน ไม่ได้ประดิษฐ์เป็นคนแรก เพียงแต่ประดิษฐ์ได้ดีกว่าจนทำให้แกได้เครดิตตรงนี้ไป
แคลคูลัสก็เช่นกันครับ "นิวตัน" และ "ไลป์นิซ" ต้องการที่จะเคลมผลงานเพื่อสร้างชื่อให้กับตัวเองเช่นเดียวกัน!!! "ศึกชิงเจ้าแห่งแคลคูลัส" จึงอุบัติขึ้นท่ามกลางหมู่นักคณิตในทวีปยุโรปที่เสียงแตกออกเป็นสองฝ่าย
นักคณิตในอังกฤษ ก็ต้องหนุนให้กับ "นิวตัน" ส่วนนักคณิตที่ประเทศอื่นๆ ส่วนใหญ่หนุนทางด้าน "ไลป์นิซ" ให้เป็นผู้ค้นพบแคลคูลัสเป็นคนแรก!!!
ก็อทฟรีท วิลเฮ็ล์ม ไลบ์นิทซ์ (Gottfried Wilhelm Leibniz)
แต่ใจเจ้ากรรม ตอนนั้นนิวตันดำรงตำแหน่งเป็นประธานของราชสมาคมลอนดอน (The Royal Society of London) สมาคมที่รวบรวมนักปราชญ์และนักวิทยาศาสตร์ชั้นยอดจากทั่วทุกมุมโลก "อำนาจ" ของนิวตัน จึงได้เปรียบมากๆ ในสมรภูมิรบครั้งนี้
เนื่องจากนิวตันเป็นคนใหญ่คนโต พอเห็นบทความไลป์นิซ ก็พูดทันทีว่า "ไลป์นิซลอกผลงานของชั้น ชั้นจะเอาเรื่องงง!!!" เพาเวอร์ที่นิวตันมีก็พอที่จะเป่าหูใครหลายๆ คนได้ สุดท้ายชื่อเสียงของไลป์นิซต้องปี้ป่นจนไม่เหลือชิ้นดี เนื่องจากราชสมาคมลงความเห็นให้นิวตันเป็นผู้ค้นพบแคลคูลัสอย่างแท้จริง!!!!
(มันคุ้นๆ อยู่นะ ประเภทที่นายกของหน่วยงานหรือสมาคมหนึ่ง แต่งตั้งพวกพ้องอยู่ประมาณ 200 กว่าคน ในสมาคมตัวเองเพื่อให้ได้อำนาจหรือตำแหน่งโดยชอบธรรม ยิ่งคิดแล้วยิ่งสงสัยนะเนี่ยะ???)
4
รูปปั้นหน้าที่เก็บบรรจุร่างของเซอร์ ไอแซก นิวตัน ที่โบสต์เวสต์มินสเตอร์ ประเทศอังกฤษ
สุดท้ายไลป์นิซต้องจากไปโดยมีงานศพเล็กๆ ที่บ้านของเขา ขณะที่นิวตันจากไปอย่างยิ่งใหญ่ ใหญ่แค่ไหนก็ดูรูปที่เก็บบรรจุร่างของแกสิ อลังมากเลยค่าาาาา แถมบรรุจุในโบสต์เวสต์มินสเตอร์อีกด้วย
ตอนมีชีวิตเหมือนแกจะชนะ แต่ยกสองหลังจากที่ทั้งคู่จากไป เป็นไลป์นิซที่กลับมาน็อกนิวตันครับ เพราะปัจจุบัน สัญลักษณ์ที่เราใช้ในวิชาแคลคูลัส เครื่องหมายอินทิเกรตที่มีหน้าตาคล้ายถั่วงอก ∫ กับการใช้ d/dx แทนการดิฟ เป็นผลงานของไลป์นิซทั้งสิ้นโว้ย!!!
สุดท้ายโลกก็ให้นิวตันและไลป์นิซเป็นผู้ค้นพบแคลคูลัสด้วยกันทั้งคู่ ไม่ต้องตีกันอีกต่อไป และได้ทิ้งเครื่องมือชิ้นสำคัญที่ช่วยให้วิทยาศาสตร์มีความก้าวไกลมากยิ่งขึ้น
ถ้าตอนโน้นมันคงเป็นกรรมของไลป์นิซที่ต้องเผชิญหน้ากับเซอร์ ไอแซก นิวตัน
แต่ถ้าถามตอนนี้ มันคงเป็นกรรมของนักศึกษาที่ต้องดิ้นรนสอบแคลให้ผ่านเพื่อให้เรียนจบภายใน 4 ปี แหมมมม...พูดแล้วมันก็เศร้าหลายๆ สู้ต่อไปทาเคชิ!!! 55555
1
หากอยากรู้เรื่องเกี่ยวกับ "แคลคูลัส" สามารถตามไปดูคลิปนี้เพิ่มเติม
สืบประวัตินักคณิต EP.1 | รู้จักแคลคูลัส กับ "เซอร์ ไอแซก นิวตัน"
สืบประวัตินักคณิต EP.6 | ศึกชิงจ้าวแห่งแคลคูลัส "กอทท์ฟรีด วิลเฮล์ม ไลบ์นิซ"
ตามไปติดตามสาระดีๆ ทางคณิตศาสตร์ได้ที่ facebook และ youtube นะครับ
โฆษณา