ผู้ใช้:PJirapat/กระบะทราย

โรเบิร์ต บอย

บอยล์ผู้วางรากฐานของวิชาเคมี ครั้งแรกของคริสต์ศตวรรษที่ 17 เป็นยุคของไอแซก นิวตันศูนย์ครึ่งหลังคือช่วงเวลาที่โรเบิร์ต บอยเป็นนักวิทยาศาสตร์ชั้นนำของอังกฤษในฐานะผู้พบกฎบอยล์ซึ่งแสดงความสัมพันธ์ระหว่างความรู้และเป็นผู้เรียบเรียงหนังสือชื่อ 'The Sceptical Chymist' เมื่อปีพ.ศ. 2004 ซึ่งเป็นตำราที่วางรากฐานเป็นระบบจากที่แน่นอนและไม่มีการเรียนการสอนให้มหาวิทยาลัยแม้แต่อาชีพเคมีก็ไม่มีเพราะตามปกติเภสัชกรอังกฤษจะปรุงยาโดยการนำสารประกอบต่างๆมาผสมให้คนไข้กิน ในสมัยนั้นคนขายยา จึงถูกเรียกว่า 'chemist' (ปัจจุบัน chemist คือนักเคมีส่วนเภสัชกร เรียก 'pharmacist' ) แต่สำหรับบอยล์ เขามีความคิดว่าเคมีเป็นวิทยาการที่มีอะไรๆมากกว่าการปรุงยา ในช่วงเวลาที่บอยล์ยังมีชีวิตอยู่เขามีเพื่อนเป็นนักวิทยาศาสตร์ชั้นนำหลายคนเช่น โรเบิร์ต ฮุก (Robert Hooke) คริสเตียนฮอยเกนส์ (Christiaan Huygens) เบเนดิกต์ เดอ สไปโนซา (Benedictde Spinoza) กอตต์ฟรีด วิลเฮล์ม ไลบ์นิซ (Gottfriend Wilhelm Leibniz) และไอแซกนิวตันดังนั้นจึงเป็นเรื่องไม่น่าประหลาดใจที่ความสำเร็จของบอยล์จะถูกบดบังด้วยผลงานของนิวตันจนทำให้โลกแทบไม่ตระหนักในความสำคัญของบอยล์เลย โรเบิร์ตบอยล์เกิดที่ปราสาทลิสมอร์(ปัจจุบันอยู่ในไอร์แลนด์) เมื่อวันที่ 25 มกราคม พ.ศ. 2170 เป็นบุตรคนที่ 7 ในครอบครัวที่มีฐานะดี บิดาชื่อ ริชาร์ด บอยล์ เป็นผลร่ำรวยที่สุดของอังกฤษในสมัยนั้นและมีฐานันดรศักดิ์สูงคือเป็น เอิร์ลแห่งคอร์ก(Earl of cork) บิดาเป็นคนที่เลี้ยงดูบุตรอย่างเข้มงวดมากในวัยเด็กบอยล์มีความจำดีมากสามารถสนทนาภาษาละตินและฝรั่งเศสได้คล่องแคล่วตั้งแต่อายุ8ขวบบิดาจึงส่งไปเรียน Eton college และบอยล์ก็เรียนหนังสือเก่ง. เมื่ออายุ 11 ตัวขวบรอยถูกส่งไปเรียนต่อที่กรุงเจนีวาประเทศสวิตเซอร์แลนด์และใช้เวลาเรียนกับเดินทาง เพื่อเพิ่มประสบการณ์ชีวิตในยุโรปนานถึง6ปีจึงเดินทางกลับเพราะได้ข่าวบิดาเสียชีวิตและครอบครัวกำลังแตกแยก เนื่องจากพี่น้องบางคนสนับสนุนกษัตริย์และบางคนสนับสนุน โอลิเวอร์ ครอมเวลล์ (Oliver Cromwell) เมื่อกลับถึงอังกฤษ บอยล์เดินทางไปพำนักที่คฤหาสน์สตอลบริดจ์ในดอร์เซต ครั้นเมื่อพี่ชายชื่อโรเจอร์และพี่สาวชื่อเลดี้แรนเนอลาจ์ (Lady Ranelagh)เห็นบอยล์มีความสามารถทางภาษาจึงสนับสนุนให้เค้าลองทำงานด้านวรรณกรรมกับกวีจอห์น มิลตัน (John Milton) แต่โดยไม่รู้สึกตื่นเต้นหรือสนุกเลยจึงหันไปสนใจวิชาเกษตรศาสตร์และเบนความสนใจไปทางด้านแพทยศาสตร์จนกระทั่งวันหนึ่งบอยล์ได้ไปซื้อยาที่ร้านขายยาและเภสัชกรจ่ายยาผิดทำให้บอยล์ล้มป่วย การไม่สบายครั้งนั้นทำให้เขาหันมาสนใจธรรมชาติของสารอย่างจริงจัง เมื่อบอยล์อายุ18ปี ที่Gresham College ในลอนดอนมีแพทย์นักวิทยาศาสตร์ นักคณิตศาสตร์ นักปรัชญา นักอุตสาหกรรม มาประชุมพบปะกัน อย่างสม่ำเสมอ เพื่อฟังการบรรยายความรู้วิทยาศาสตร์ ของกาลิเลโอ โคเปอร์นิคัส และเบคอน เรื่องต่างๆ ที่มีเนื้อหา ดาราศาสตร์ ฟิสิกส์ แพทย์ ฯลฯ และบอยล์ก็เดินทางมาประชุมด้วย ใน ปี พ.ศ.2193 สมาชิกหลายคนของสมาคมได้ย้ายถิ่นฐานไปตั้งรกรากที่เมืองออกซ์ฟอร์ดนานถึง 14 ปี เพราะที่นั่นมีปราชญ์หลายคน เช่น จอห์น วอลลิส (John Wallis) คริสโตเฟอร์ เรน (Christopher Wren) และโรเบิร์ต ฮุก จนกระทั่งวันที่ 28 พฤศจิกายน พ.ศ.2203 สมาชิก12คนของสมาคม รวมทั้งบอยล์ ก็ร่วมกันจัดตั้งสมาคมวิชาการ ชื่อ Colledge for the Promoting of Physico-Mathematicall Experimentall Learning ซึ่งในเวลาต่อมาเปลี่ยนชื่อเป็น Royal Society และได้รับการรับรองอย่างถูกกฎหมายในปี พ.ศ.2205 สมาคมนี้เป็นสมาคมวิทยาศาสตร์แห่งแรกของโลกที่ยังดำรงสถานภาพอยู่ได้จนทุกวันนี้ ขณะอยู่ที่ออกซ์ฟอร์ด บอยล์ได้อ่านตำราวิทยาศาสตร์ของเบคอนและกาลิเลโอ และหนังสือ Principles of Philosophy ของเดส์การ์ตส์ ความคิดของปราชญ์เหล่านี้เข้ามามีอิทธิพลต่อวิธีคิดของบอยล์ในภายหลังมาก เมื่อบอยล์อ่านผลการทดลองของ เอวันเจลิสตา ตอร์รีเชลลี (Evangelista Torricelli) เมื่อปี พ.ศ. 2187 เรื่องความดันปรอทในหลอดแก้วคว่ำ เขารู้สึกสนใจประเด็นที่ตอร์รีเชลลีอ้างว่าบริเวณเหนือปรอทมีสุญญากาศตามรูปแบบที่ ออตโต ฟอน เกริก (Otto von Guericke) เคยสร้างไว้ ความสามารถในการทำอุปกรณ์ของฮุกช่วยให้บอยล์พบว่า เสียงต้องการอากาศในการเคลื่อนที่ เพราะเขาได้ยินเสียง ลูกตุ้มแกว่งแผ่วลงๆ เวลาอากาศถูกสูบออกจากขวดแก้วที่บรรจุลูกตุ้มและเมื่ออากาศถูกสูบออกจาดขวดแก้วที่บรรจุเทียนไขที่กำลังลุกไหม้จนหมด เทียนไขจะดับส่วนนกและแมวที่อยู่ในภาชนะที่สูบอากาศออกจนหมดก็จะตาย บอยล์จึงสรุปได้ว่า อากาศคือองค์ประกอบสำคัญสำหรับการสันดาปและสำหรับการหายใจของสิ่งมีชีวิต ในปี พ.ศ.2204 บอยล์วัย 34 ปีทำการทดลองเรื่องหนึ่งซึ่งทำให้เขามีชื่อเสียงที่สุด คือ เขาใช้หลอดแก้วรูปตัว J ที่แขนด้านสั้นของหลอดมีปลายปิด ส่วนแขนด้านยาวของหลอดมีปลายเปิด เมื่อเขาเทปรอทลงไปทางปลายเปิด ลำปรอทจะอัดอากาศส่วนหนึ่งไว้ในปลายปิด เมื่อระดับปรอทในแขนทั้งสองข้างสูงเท่ากัน เขาก็รู้ว่าอากาศในหลอดปลายปิดมีความดันเท่ากับความดันบรรยากาศภายนอกและเมื่อเข้าเติมปรอทลงไปอีกทางปลายเปิด ความดันของปรอทก็เพิ่มขึ้นเขาสังเกตเห็นว่าเมื่อความดันเพิ่มสองเท่าปริมาตรแก๊สในหลอดไปปิดจะลดลงสองเท่าและถ้าความดันเปิดสีเทาปริมาตรแก๊สในปลายหลอดปิดจะลดลงสี่เท่า

บอยล์ตีพิมพ์ข้อสังเกตนี้โดยให้ชื่อเรื่องงานวิจัยว่า 'New ExperimentsPhysicoMechanical,Touching the Spring of the Air and its Effects' และเรียกข้อสังเกตที่ว่าความดันแปรผกผันกับปริมาตรของแก๊สว่าเป็นเพียงสมมุติฐาน จนกระทั่งปี พ.ศ.2226 จาคอบ แบร์นูลลี(Jacob Bernoulli) เป็นบุคคลแรกที่เรียกสมมุติฐานนี้ว่า ' กฎของบอยล์' แต่ในยุโรป กดนี้เรียกว่ากฎของมาริออตเพราะเอดเม มาริออต ได้เพิ่มเติมเงื่อนไขว่า กฎเป็นจริงเฉพาะในกรณีที่อุณหภูมิของแก๊สไม่เปลี่ยนแปลงเท่านั้น นั่นคือ ผลคูณระหว่างความดัน(P) กับปริมาตรของแก๊ส(V) มีค่าคงตัว(C) ดังสมการ PV=C ณ วันนี้ เรารู้ว่ากฎของบอยล์ใช้ได้ดีในกรณีที่แก๊สเป็นแก๊สอุดมคติเท่านั้น และใช้ได้ดีพอประมาณสำหรับแก๊สธรรมชาติทั่วไปที่มีอุณหภูมิสูงและความดันต่ำ อนึ่งในการเขียนรายงานการทดลองทุกเรื่อง บอยล์จะบรรยายการทำงานอย่างละเอียดด้วยภาษาง่ายๆที่ทุกคนอ่านรู้เรื่อง "กฎของบอยล์กล่าวว่าในกรณีที่อุณหภูมิของแก๊สไม่เปลี่ยนแปลงผลคูณระหว่างความดันของแก๊ส (P) กับปริมาตรของแก๊ส (V) มีค่าคงตัว (C) เขียนสมการได้ว่า PV=C"