นักดาราศาสตร์ จิโอวานนิ โดมีนิโค แคสซีนี

จิโอวานนิ โดมีนิโค แคสซีนี

แคสซีนีเป็นนักคณิตศาสตร์ นักดาราศาสตร์ วิศวกร และนักโหราศาสตร์ชาวอิตาเลียน เกิดที่เมืองเปอร์รินัลโด ใกล้กับซานรีโม ซึ่ง ณ เวลานั้นอยู่ในสาธารณะรัฐเจนัว หลังจากที่แคสซีนีย้ายไปยังฝรั่งเศสเพื่อทำงานด้านดาราศาสตร์ให้กับราชสำนักสมัยพระเจ้าหลุยส์ที่ 14 แคสซีนีได้เปลี่ยนชื่อเป็น
ฌองน์ โดมินิก แคสซีนี

แคสซีนีเป็นคนแรกในตระกูลแคสซีนีที่ดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการ หอดูดาว ณ กรุงปารีส จึงถูกเรียกว่า Cassini I หลังจากนั้นอีก 3 คนในตระกูลได้แก่ บุตร (Cassini II) หลานชาย (Cassini III) และ บุตรของหลานชาย (Cassini IV) ก็ได้สืบทอดการเป็นนักดาราศาสตร์ที่กรุงปารีส

วัยเยาว์

ตามประวัติของแคสซีนีแล้ว มีการระบุการเริ่มเข้าศึกษาในวัยเยาว์ไม่ชัดเจน ทราบแต่เพียงว่า
แคสซีนีอยู่ในความอุปการะของลุง หลังจากได้รับการศึกษาที่วอลลีบอนเป็นเวลาสองปี แคสซีนีได้เข้าศึกษาที่วิทยาลัยเจซูอิตในเจนัว และต่อจากนั้นแคสซีนีได้เข้าศึกษาที่โบสถ์ของเมือง San Fructuoso ที่ซึ่งแคสซีนีได้แสดงอยากรู้อยากเห็นและสนใจในสาขาวิชาวรรณกรรม คณิตศาสตร์และดาราศาสตร์

ชีวิตนักดาราศาสตร์

น้อยคนอาจจะไม่ทราบว่า ความสนใจแรกเริ่มของแคสซีนีนั้นกลับเป็นเรื่องโหราศาสตร์แทนที่จะเป็นดาราศาสตร์ แคสซีนีศึกษาและค้นคว้าอย่างจริงจัง จนทำให้เขามีความรู้เรื่องโหราศาสตร์เป็นอย่างดี อย่างไรก็ตาม แคสซีนีก็ยอมรับว่าการทำนายทางโหราศาสตร์ยังเป็นเรื่องที่ยังพิสูจน์ไม่ได้ และเป็นเรื่องที่แปลกมาก ที่ความรู้ทางด้านโหราศาสตร์มีส่วนทำให้แคสซีนีได้งานครั้งแรกและเป็นด้านดาราศาสตร์เสียด้วย ทั้งนี้มีวุฒิสภาเมืองโบโลญญาท่านหนึ่งที่มีความสนใจในเรื่องโหราศาสตร์ได้เชิญแคสซีนีไปยังเมืองโบโลญญา จากนั้นวุฒิสภาท่านนั้นได้เสนอตำแหน่งงานนักดาราศาสตร์ที่หอดูดาว
ณ พานซาโน ซึ่งสร้างขึ้นโดยวุฒิสภาท่านนั้น แคสซีนีรับข้อเสนอดังกล่าว และทำงานด้านดาราศาสตร์ที่หอดูดาวพานซาโน ในช่วงปี 1648 ถึง 1669

ปี 1950 ได้รับดำรงตำแหน่งเป็นศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์ ณ มหาวิทยาลัยโบโลญญา แคสซีนีได้สร้างหอดูดาวขึ้นที่คอหอยของโบสถ์
เซ็นปีโตนิโอเพื่อสังเกตการณ์ดาวหาง


เมืองโบโลญญา
ที่มา http://www.math.unipd.it/~marson/GNAMPA/MultiSchool/Images/bologna1.jpg

ในช่วงปี 1652 ถึง 1653 ที่แคสซีนีได้สังเกตการณ์ดาวหาง เขาได้ตีพิมพ์การสังเกตการณ์ของเขาไว้หลายฉบับ ผลจากการสังเกตการณ์ดาวหาง แคสซีนีได้เริ่มเชื่อในแบบจำลองระบบสุริยจักรวาลของทิโค บราห์ ที่ระบุว่าโลกเป็นศูนย์กลางของจักรวาล อย่างไรก็ตาม ภายหลังต่อมา แคสซีนีได้ศึกษาโดยละเอียดและพบว่าแบบจำลองดังกล่าวผิดพลาด โดยที่จริงแล้วดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของจักรวาล เขาจึงเปลี่ยนมายอมรับแบบจำลองของโคเปอร์นิคัส ทั้งนี้เขาพบว่า ดาวหางจะโคจรเป็นวงกลมรอบดวงอาทิตย์ซึ่งเป็นศูนย์กลางของการโคจร


ดาวหาง
ที่มา http://nps.northampton.ma.us/~ajohnson/Giovanni.html

ในปี 1664 แคสซีนีได้ใช้กล้องโทรทรรศน์ตัวใหม่ที่มีประสิทธิภาพสูง (ประดิษฐ์โดยช่างทำเลนส์ชาวกรุงโรม) ในการสังเกตดวงดาว โดยในเดือนกรกฎาคม 1664 แคสซีนีได้วัดคาบเวลาการหมุนรอบตัวเองของดาวพฤหัสบดีและพบว่าดาวพฤหัสบดีมีลักษณะการหมุนที่ไม่สม่ำเสมอภายในชั้นบรรยากาศของดาวพฤหัสบดีเอง นอกจากนี้ แคสซีนีได้ค้นพบจุดแดงยักษ์ของดาวพฤหัสบดี และได้พบว่าดาวพฤหัสบดีมีลักษณะแบนที่ขั้วโลก


จุดแดงยักษ์ของดาวพฤหัสบดี
ที่มา http://en.wikipedia.org/wiki/Great_Red_Spot#Great_Red_Spot

แคสซีนีได้ตีพิมพ์ผลงานถึงรายละเอียดของการสังเกตการณ์ดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดีในปี 1668 และข้อมูลของแคสซีนีนี้เองที่ Romer ได้นำมาใช้ในการคำนวณความเร็วของแสงในอีก 7 ปีต่อมา

รับราชการในราชสำนักของฝรั่งเศส

พระเจ้าหลุยส์ที่14 แห่งฝรั่งเศส

จากผลงานการค้นพบที่โดดเด่น ทำให้แคสซีนีได้รับการยอมรับในระดับนานาชาติ และนำไปสู่การได้รับเชิญให้เข้าร่วมทำงานให้กับราชสำนักของพระเจ้าหลุยส์ที่ 14 ในปี 1668 ซึ่งการก่อสร้างหอดูดาว ณ กรุงปารีส เพิ่งจะเริ่มสร้างขึ้น ทั้งนี้แคสซีนีได้รับข้อเสนอด้วยเงินเดือนที่สูงพร้อมที่พัก และที่สำคัญเขาสามารถที่จะนำเสนอโครงการการสังเกตการณ์ ณ ต่างแดนได้ด้วย ทั้งนี้สภาของโบโลญญาและพระสันตปาปาทรงอนุญาติให้แคสซีนีรับข้อเสนอของฝรั่งเศส โดยมีการคาดการณ์ว่าจะเป็นการทำงานที่ไม่เกินสองปี


หอดูดาว ณ กรุงปารีส ขณะก่อสร้าง
ที่มา http://www.klima-luft.de/steinicke/ngcic/persons/lalande.htm

เมื่อแคสซีนีได้ร่วมงานกับสถาบันวิชาการทางด้านวิทยาศาสตร์ของฝรั่งเศสแล้ว แคสซีนีก็มีความตั้งใจที่จะกลับไปสานต่องานที่อิตาลี อย่างไรก็ตาม ภายหลังจากที่ได้รับตำแหน่งเป็นผู้อำนวยการหอดูดาว ณ กรุงปารีส ในปี 1671 แคสซีนีก็เปลี่ยนทัศคติในการที่จะกลับไปยังอิตาลี ทั้งนี้แคสซีนีได้รับสถานะใหม่เป็นพลเมืองของผรั่งเศสในอีกสองปีถัดมา และได้เปลี่ยนชื่อเป็น ฌองช์ โดมินิค แคสซีนี

การค้นพบที่สำคัญ

ณ หอดูดาว ณ กรุงปารีส แคสซีนีได้ค้นพบหลายสิ่งหลายอย่างที่ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างขนานใหญ่ โดยใช้กล้องโทรทรรศน์ที่นำมาด้วยจากอิตาลี แคสซีนีเป็นบุคคลแรกที่สังเกตดวงจันทร์ทั้งสี่ของดาวเสาร์ ซึ่งเขาเรียกมันว่า Sidera Lodoicea โดยได้แก่ Iapetus (1671), Rhea (1672), Tethys (1684) และ Dione (1684)

ชื่อ Sidera Lodoicea มีความหมายว่า ดวงดาวของพระเจ้าหลุยส์ ทั้งนี้แคสซีนีตั้งชื่อดังกล่าวเพื่อเป็นเกียรติแก่พระเจ้าหลุยส์ที่ 14

Iapetus	Rhea	Tethys	Dione
ดวงจันทร์ทั้งสี่ของดาวเสาร์ ที่มา http://en.wikipedia.org/wiki/Cassini

ดาวเสาร์และดวงจันทร์ทั้งสี่
ที่มา http://nps.northampton.ma.us/~ajohnson/Giovanni.html

แคสซีนีเป็นคนแรกในประวัติศาสตร์โลกที่ประสบผลสำเร็จในการหาเส้นลองจิจูดโดยใช้วิธีที่เสนอแนะโดยกาลิเลโอ ซึ่งใช้การเกิดอุปคาราของดาวบริวารของดาวพฤหัสบดีเป็นนาฬิกา ตารางดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดีที่แคสซีนีทำขึ้นได้ถูกใช้ในการคำนวณหาเส้นลองจิจูด เพื่อบอกเวลา
ณ สถานที่ต่างๆ บนพื้นโลก

ในปี 1672 แคสซีนีได้ทำการทดลองซึ่งถือว่าเป็นครั้งแรกของมนุษยชาติที่ต้องการวัดมิติของระบบสุริยะ โดยในครั้งนั้น แคสซีนีได้ส่งผู้ร่วมงาน ฌองช์ ริเชอร์ ไปยังเมือง Cayenne ประเทศอาณานิคมของฝรั่งเศสที่ทวีปอเมริกาใต้ French Guiana ในขณะที่แคสซีนียังคงอยู่ที่กรุงปารีส จากนั้นทั้งคู่ทำการสังเกตการณ์ดาวอังคารพร้อมๆ กัน จนกระทั่งพบการเกิดแพรัลแลกซ์ (parallax เป็นการเปลี่ยนตำแหน่งปรากฏของวัตถุเมื่อมองจากจุดสังเกตสองจุดตัดกัน) ของระบบสุริยะ ทำให้สามารถบอกระยะระหว่างโลกและดวงอาทิตย์ได้

นอกจากนี้ ฌองช์ ริเชอร์ ยังได้ทำการทดลองด้วยตุ้มนาฬิกา พบว่าคาบเวลา 1 วินาที ณ เมือง Cayenne จะสั้นกว่าเวลา ณ กรุงปารีส ข้อมูลนี้ทำให้ ริเชอร์อธิบายว่า ณ ขั้วโลกจะมีลักษณะแบนมากกว่า ซึ่งเป็นการยืนยันและสนับสนุนทฤษฎีของนิวตันและไฮเกนส์ แต่แคสซีนีไม่เห็นด้วยกับคำอธิบายดังกล่าวโดยพยายามหาการทดลองที่จะอธิบายว่าโลกมีรูปร่างเป็นทรงกลมที่สมบูรณ์

นอกจากนี้ ในปี 1675 แคสซีนียังได้ค้นพบ ช่องแบ่งแคสซีนี และแคสซีนียังเสนอได้อย่างถูกต้องว่า โดยแท้ที่จริงแล้ว วงแหวนแต่ละวงประกอบด้วยก้อนหินที่เล็กเป็นจำนวนมากที่โคจรอยู่รอบดาวเสาร์ โดยก้อนหินเหล่านั้นรวมตัวกันเป็นกลุ่มในแต่ละวงโคจรทำให้ดูเหมือนกับเป็นวงแหวนดังที่เราเห็น

ช่องแบ่งแคสซีนี (Cassini Division) : เป็นช่องว่างขนาด 4,700 กิโลเมตร ที่อยู่ระหว่างวงแหวนเอ และวงแหวนบี ในวงแหวนดาวเสาร์ เกิดจากแรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์ไมมาส ที่มา : พจนานุกรมศัพท์ดาราศาสตร์ อังกฤษ-ไทย, สมาคมดาราศาสตร์ไทย, 2548

ช่องแบ่งแคสซีนี ที่มา http://starchild.gsfc.nasa.gov/docs/StarChild/solar_system_level2/cassini_division.html

ผลงานที่สำคัญชิ้นสุดท้ายของแคสซีนีคือการค้นพบแสงจักรราศีนั้นเป็นผลของฝุ่นขนาดเล็กที่อยู่ในระนาบสุริยะสะท้อนแสงอาทิตย์

แสงจักรราศี (zodiacal light) : เป็นแสงจางที่ผ่านไปตามแนวเส้นสุริยวิถี เกิดจากฝุ่นขนาดเล็กที่อยู่ในระนาบสุริยะสะท้อนแสงอาทิตย์ โดยสว่างเป็นพิเศษบริเวณทิศตะวันตกหลังดาวอาทิตย์ลับฟ้า หรือทางทิศตะวันออกก่อนดวงอาทิตย์ขึ้น และบริเวณตรงข้ามกับดวงอาทิตย์ มองเห็นได้ในคืนที่ทัศนวิสัยดี ที่มา : พจนานุกรมศัพท์ดาราศาสตร์ อังกฤษ-ไทย, สมาคมดาราศาสตร์ไทย, 2548

แสงจักรราศี
ที่มา http://history.nasa.gov/SP-404/p36.jpg
ช่วงท้ายของชีวิต

ในช่วงปี 1709 สุขภาพของแคสซีนีได้เริ่มแย่ลง ทำให้บุตรชายของแคสซีนีชื่อ ชาคส์ แคสซีนี ผู้ซึ่งได้ทำงานด้านดาราศาสตร์ร่วมกับบิดามาโดยตลอด ต้องเริ่มเข้ามารับหน้าที่แทนแคสซีนี โดยเป็นผู้อำนวยการหอดูดาว ณ กรุงปารีส และเป็นนักดาราศาสตร์ที่สำคัญของหอดูดาวด้วย ในปี 1711 ตาของแคสซีนีได้บอดสนิท ถึงแม้ว่าตาจะบอด แคสซีนียังมีส่วนร่วมในงานทางวิทยาศาสตร์และทางศาสนา จนกระทั่งเสียชีวิตลง เมื่อวันที่ 14 กันยายน 1712 ณ กรุงปารีส

จากการค้นพบมากมายทางดาราศาสตร์ องค์การอวกาศหลายชาติได้นำชื่อของแคสซีนีมาเป็นเกียรติตั้งชื่อให้กับยานสำรวจดาวเคราะห์ต่างๆ โดยเฉพาะกับดาวเสาร์และดวงจันทร์ของดาวเสาร์

แหล่งข้อมูลอ้างอิง

[1] http://www.surveyor.in-berlin.de/himmel/Bios/Cassini-e.html
[2] http://www.seds.org/messier/Xtra/Bios/cassini.html
[3] http://en.wikipedia.org/wiki/Cassini-Huygens
[4] http://saturn.jpl.nasa.gov/multimedia/images/image-details.cfm?imageID=787
[5] http://galileo.rice.edu/Catalog/NewFiles/cassini_gia.html
[6] พจนานุกรมศัพท์ดาราศาสตร์ สมาคมดาราศาสตร์ไทย 2548