ท่านเชื่อหรือไม่ว่าเมื่อ 200 ปี ก่อนคริสตกาล นักคณิตศาสตร์ชาวกรีกชื่อ "อีราโตสทีเนส" สามารถวัดเส้นรอบวงของโลกได้อย่างค่อนข้างแม่นยำโดยใช้เงาของดวงอาทิตย์
ท่านอีราโตสมีตำแหน่งเป็นผู้ดูแลห้องสมุดที่เมือง อเล็กซานเดรีย ในอียิปส์ (ขณะนั้นอียิปส์เป็นดินแดนยึดครองของกรีกจากอิทธิพลของพระเจ้าอเล็กซานเดอร์มหาราช) รองมาดูประวัติของท่านผู้นี้เป็นน้ำจิ้มก่อนเข้าเรื่อง
332 ปี ก่อนคริสตกาล กองทัพอันเกรียงไกรของพระเจ้าอเล็กซานเดอร์มหาราช ย่างเท้าเข้าสู่ดินแดนอียิปส์ ซึ่งขณะนั้นอยู่ภายใต้การปกครองของอาณาจักรเปอร์เซีย พระองค์ต้องแปลกใจที่ผู้ปกครองและประชาชนที่นั่น ให้การต้อนรับดุจเทพเจ้า และไม่ต้องเสียเลือดแม้แต่หยดเดียว เนื่องจากกิติศัพท์ในยอดฝีมือแห่งการรบ ประกอบกับข่าวลือที่ว่าพระองค์เป็นบุตรของอดีตฟาร์โร ซึ่งเปรียบเสมือนเทพเจ้าของพวกเขา จากนั้นเป็นต้นมาอียิปส์จึงเป็นส่วนหนึ่งของกรีก และประกาศตัวเป็นเอกราชหลังการสิ้นพระชนม์ของอเล็กซานเดอร์มหาราช นายทหารพวกพ้องของพระองค์ได้ตั้งราชวงศ์ "ปโตเลมี" ขึ้นมาเป็นฟาร์โรและปกครองอียิปส์ตั้งแต่ 305 ปีก่อนคริสตกาล จนมาถึงฟาร์โรองค์สุดท้ายคือ "พระนางครีโอพัตรา ที่ 7" ฟาร์โรองค์นี้ท่านสวยและผิวขาวเพราะเป็นเชื้อสาย กรีกลูกหลานของอเล็กซานเดอร์มหาราช อย่างไรก็ตามทุกอย่างย่อมมีวันจบสิ้นอาณาอียิปส์ถูกผนวกเข้าเป็นจังหวัดหนึ่งของอาณาจักรโรมัน ในปีที่ 30 ก่อนคริสตกาล เมื่อพระนางคลีโอพัตราสิ้นพระชนม์
เมืองอเล็กซานเดรีย ทางภาคเหนือของอาณาจักรอียิปส์ เป็นมหานครที่ตั้งขึ้นในสมัยนั้นโดยใช้ชื่อของพระองค์ เพื่อเป็นเครื่องยืนยันว่าดินแดนแห่งนี้เคยอยู่ใต้อำนาจของอาณาจักรมาซีโดเนีย ของกษัตริย์ผู้ยิ่งใหญ่ที่ชื่อ “อเล็กซานเดอร์” และเป็นธรรมเนียมของชาวกรีก ซึ่งมีสัญชาตญาณของนักวิชาการไปอยู่ที่ไหนก็ต้องมีห้องสมุดตามไปที่นั่น ท่าน”อีราโตสทีเนส” จึงถูกแต่งตั้งให้มาทำหน้าที่หัวหน้าห้องสมุดแห่งเมืองอเล็กซานเดรีย
ท่าน”อีราโตสทีเนส” และผลงานการคำนวณหาเส้นรอบวงโลก
อีราโตสทีเนส มีชีวิตอยู่ระหว่าง ปี 276 -194 ก่อนคริสตกาล เป็นชาวกรีก แต่เกิดที่เมือง ไซรีน (Cyrene)ภายใต้การปกครองของกรีก (ปัจจุบันอยู่ในประเทศลิเบีย) เหตุที่กรีกมีอิทธิพลในดินแดนดังกล่าว ก็เนื่องมาจากพระเจ้าอเล็กซานเดอร์มหาราช (356 – 323 ปี ก่อนคริตกาล) กษัตริย์หนุ่มไฟแรงแห่งอาณาจักรมาซีโดเนีย ทำศึกชนะ พระเจ้าดาเรียส ที่ 3 ผู้ยิ่งใหญ่แห่งอาณาจักรเปอร์เซีย และเดินทัพเข้าสู่ดินแดนอียิปส์ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของอาณาจักรเปอร์เซียในปี 332 ก่อนคริสตกาล ตั้งแต่นั้นมาอียิปส์ตกเป็นส่วนหนึ่งของอาณาจักรมาซีโดเนียเชื้อสายกรีก อีราโตสทีเนส (Eratosthenes)เป็นผู้เชี่ยวชาญ คณิตศาสตร์ ภูมิศาสตร์ และดาราศาสตร์ มีผลงานเด่นในด้านการกำหนดเส้นรุ้ง เส้นแวงของโลก ได้รับสมญานามในยุคนั้นว่า “เบต้า” ภาษากรีกแปลว่า “ยอดฝีมืออันดับสอง” ในแถบทะเลเมดิเตอร์เรเนียน รองจากท่านปีธากอรัส ผลงานสุดยอดซึ่งเป็นที่ฮือฮาไปทั้งโลก ตั้งแต่สองร้อยปีก่อนคริสตกาล ตราบจนปัจจุบัน ก็คือ การวัดเส้นรอบวงของโลกโดยใช้เงาดวงอาทิตย์ เมื่อปี 240 ก่อนคริสตกาล ท่านอีราโตสทีเนส เรียนหนังสืออยู่ที่เมือง อเล็กซานเดรีย และเมืองเอเธนส์ ในปี 236ก่อนคริสตกาล ได้รับการแต่งตั้งจาก ปโตเลมี ที่ 3 ให้ทำหน้าที่หัวหน้าห้องสมุด ที่เมืองอเล็กซานเดรีย ท่านอีราโตสทีเนส และ อาร์คีมีดีส (Archimedes)เป็นเพื่อนซี้กัน ในปี 194 ก่อนคริสตกาล ท่านอีราโต้สทีเนส ประสบโรคร้ายทำให้ตาบอด และเสียชีวิตในปีต่อมา
ผลงานเด่นของท่านอีราโตสทีเนส ที่ยังครองใจนักดาราศาสตร์ทั่วโลก แม้ว่ากาลเวลาจะล่วงเลยมาสองพันกว่าปีแล้ว ก็คือการคำนวณ “เส้นรอบวงของโลก” โดยใช้เงาของดวงอาทิตย์ นักดาราศาสตร์ใช้คำพูดเปรียบเปรยว่า ท่านอีราโตสทีเนส มองลงไปยังก้นบ่อน้ำที่เมืองไซอีน พอเงยหน้าขึ้นมาก็บอกได้ว่าโลกมีเส้นรอบวงเท่ากับ 250,000 สตาเดีย แต่เรื่องจริงมีอยู่ว่า ท่านอีราโตสทีเนส ซึ่งปฏิบัติหน้าที่เป็นหัวหน้าห้องสมุดอยู่ที่เมือง อเล็กซานเดรีย (Alexandria) ได้ยินข่าวเล่าขานอย่างหนาหูว่าในวัน ครีษมายัน (Summer Solstice) ดวงอาทิตย์ตอนเที่ยงตรงส่องแสงดิ่งลงไปยังก้นบ่อน้ำที่เมือง ไซอีน (Syene) แต่วันเดียวกัน ที่เมือง อเล็กซานเดรีย ดวงอาทิตย์ทำมุมเอียงประมาณ 7 องศากว่าๆ กับแท่งเสาหิน โอเบรีส (Obelisk) ถ้าเป็นคนทั่วๆไปแบบเราๆท่านๆ ก็คงไม่คิดอะไรมาก ฟังหูซ้ายก็ปล่อยออกหูขวาเหมือนไม่มีอะไรในก่อไผ่ แต่นี่เผอิญเป็นนักปราชญ์ผู้เชี่ยวชาญวิชาคณิตศาสตร์และดาราศาสตร์ ท่านอีราโตสทีเนสจึงคิดว่าเรื่องนี้ต้องพิสูจน์ให้เห็นจริงเห็นจัง ในปีต่อมาได้ว่าจ้างให้คนเดินทางไปยังเมืองไซอีน เพื่อวัดระยะทางแบบก้าวต่อก้าวให้รู้ว่าเส้นทางยาวเท่าไหร่ ในที่สุดได้ข้อมูลว่า 5,000 สตาเดีย (เป็นหน่วยวัดระยะทางของกรีกในยุคนั้น) ขณะเดียวกันท่านก็เดินทางไปพิสูจน์ปรากฏการณ์ของดวงอาทิตย์ ที่บ่อน้ำในเมืองดังกล่าวด้วยตนเอง ว่าเป็นจริงหรือไม่ ผลปรากฏว่าในวัน ครีษมายัน ดวงอาทิตย์ทำมุมตรงดิ่งลงไปยังก้นบ่อน้ำจริง ท่านเลยรู้ว่าเมืองนี้ตั้งอยู่ที่เส้น Tropic of Cancer ซึ่งดวงอาทิตย์ทำมุมตั้งฉากกับผิวโลกในวันดังกล่าว
ภาคปฏิบัติ....การคำนวณหาเส้นรอบวงของโลกโดยใช้หลักการของท่าน "อีราโตสทีเนส"
องค์การพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์แห่งชาติ ได้จัดหลักสูตรฝึกอบรมครูมัธยมที่สอนวิทย์-คณิตจากทั่วประเทศ จำนวน 4 รุ่น และคุณครูเหล่านั้นกระจายอยู่ทั่วประเทศ
ตัวอย่าง "ปฏิบัติการอีราโตสทีเนส" โลกทั้งใบวัดด้วยไม้แท่งเดียว ระหว่างโรงเรียนศรีบัวบานวิทยาคม อ.เมือง นครพนม กับ โรงเรียนม่วงสามสิบ อ.ม่วงสามสิบ อุบลราชธานี
โรงเรียนคู่นี้ตั้งอยู่ที่เส้นแวงเดียวกัน คือ 104 องศาตะวันออก ทั้งคู่ได้ประสานงานกันทางโทรศัพท์ และเลือกวันที่ 23 กันยายน 2550 เป็นวันปฏิบัติการตรงกับปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์ "ศารทวิษุวัต" กลางวันเท่ากับกลางคืน ในการนี้นักเรียนทั้งสองฝ่ายทำ Shadow Plot เพื่อหามุมเอียงของดวงอาทิตย์ ณ เวลาเที่ยงสุริยะ (Solar noon) อนึ่งคำว่า "เที่ยงสุริยะ" หมายถึงเวลาที่ดวงอาทิตย์เคลื่อนเข้าไปตรงกับ "เส้นแวง" ของสถานที่นั้นๆ เงาของดวงอาทิตย์จะสั้นที่สุดในรอบวันและชี้ไปที่ทิศเหนือแท้ หรือทิศเหนือภูมิศาสตร์ (Geographic North)
ทั้งคู่ใช้หลักการ ดังนี้
1. แสงอาทิตย์ที่ส่องมายังทุกส่วนของโลกเป็นเส้นตรงเหมือนกันหมด
2. โลกเป็นวัตถุทรงกลมขนาดใหญ่ ผิวโลกมีความโค้งเสมือนเส้นรอบวง ทำให้มุมตกกระทบของแสงอาทิตย์ ในแต่ละที่ไม่เท่ากัน
3. ถ้าทราบระยะทางระหว่างสถานที่ 2 แห่ง ซึ่งอยู่ในแนวเหนือ-ใต้บนเส้นแวงเดียวกัน ประกอบกับค่าความต่างของมุมตกกระทบของดวงอาทิตย์ ณ เวลาเที่ยงสุริยะ ก็สามารถคำนวณหาความยาวของเส้นรอบวงโลกได้ โดยใช้สูตร
(ระยะทางระหว่างสถานที่ / ค่าองศาของความต่าง) x 360
ปฏิบัติการ"อีราโตสทีเนส" ในต่างประเทศ
โรงเรียนมัธยมและประถมหลายประเทศให้ความสนใจเกี่ยวกับเรื่องนี้ และให้เด็กๆเกิดความสนุกสนานกับดาราศาสตร์และคณิตศาสตร์ โดยทำด้วยมือตนเองใช้ห้องเรียนกลางแจ้ง บางประเทศก็ให้พ่อแม่ผู้ปกครองมาช่วยเป็นที่ปรึกษา
สิ่งที่อยากจะทำต่อไป...."วัดโลกทั้งใบ ไทย-กัมพูชา"
สิ่งที่อยากมากที่สุดก็คือ ทำ"ปฏิบัติการอีราโตสทีเนส" โดยเลือกสถานที่ "ปราสาทภูเพ็ก" จังหวัดสกลนคร คู่กับ "ปราสาทบายน" เมืองเสียมราช ประเทศกัมพูชา เนื่องจากปราสาททั้งคู่อยู่ในเส้นแวงเดียวกัน คือ 103-56 และ 103-51องศาตะวันออก และสร้างในสมัยพระเจ้าชัยวรมันที่ 7 เหมือนกัน น่าจะเป็นประวัติศาสตร์ความร่วมมือทางดาราศาสตร์ครั้งยิ่งใหญ่ระหว่างสองประเทศ และด้วยบรรยากาศอันดีระหว่างรัฐบาลพรรคเพื่อไทย กับท่านนายกฮุนเซน น่าจะมอบให้กระทรวงศึกษาธิการของไทยประสานเรื่องนี้ดู โดยฝ่ายไทยควรมอบให้องค์การพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์แห่งชาติเป็นเจ้าภาพ เลือกโรงเรียนมัธยมในจังหวัดสกลนคร เช่น พรรณาวุฒาจารย์ สกลราชวิทยานุกูล ดงมะไฟวิทยา ศึกษาสงเคราะห์ และพังโคนวิทยาคม เป็นต้น เป็นผู้ปฏิบัติ.....จะเป็นประโยชน์อย่างมากต่อเยาวชนของทั้งสองประเทศ ท่าน สส.พรรคเพื่อไทย จังหวัดสกลนครช่วยผลักดันด้วยนะครับ......
21 มีนาคม 2555 ตรงกับปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์ "วสันตวิษุวัต" (Vernal Equinox) แสงอาทิตย์ตั้งฉากกับผิวโลก ณ เส้นศูนย์สูตร กลางวันเท่ากับกลางคืน วันนี้ดวงอาทิตย์ขึ้นตรงหน้าประตู "ปราสาทภูเพ็ก" สกลนคร ประเทศไทย และ"ปราสาทบายน" เสียมราช ประเทศกัมพูชาในเวลาเดียวกัน เพราะปราสาททั้งคู่อยู่ที่แวง 103 E และทั้งคู่ก็หันหน้าเข้าหาทิศตะวันออกแท้เหมือนกัน เป็นปราสาทขอมที่สร้างในยุครัชสมัยของพระเจ้าชัยวรมันที่ 7 จึงน่าจะทำ "ปฏิบัติการอีราโตสทีเนส" เพื่อวัดเส้นรอบวงของโลก หากทำได้ปฏิบัติการนี้จะเป็นครั้งแรกของโลกที่เกิดความร่วมมือระหว่างประเทศ โดยใช้โบราณสถานขอมพันปีเป็นอุปกรณ์
