26 เม.ย. 2565 | 12:48 น.
เฮรอน แห่งอเล็กซานเดรีย สร้างเครื่องกดน้ำอัตโนมัติแบบหยอดเหรียญตั้งแต่สมัยโบราณ
ตู้กดน้ำอัตโนมัติที่ได้รับความนิยมในหลายประเทศพัฒนาไปถึงขั้นผลิตเครื่องดื่มหลากหลายชนิดจากตู้เดียวได้จนผู้ใช้บริการถึงกับแซวว่าเบื้องหลังการผลิต มี “คน” อยู่ในตู้คอยชงน้ำมากกว่าจะเป็นกลไกอัตโนมัติ (เรื่องรสชาติของเครื่องดื่มที่ออกมาน่าจะเป็นอีกประเด็นหนึ่ง)
แท้จริงแล้ว เครื่องกดน้ำอัตโนมัติถูกพัฒนามาจากไอเดียของนักประดิษฐ์ในอดีตอย่างยาวนาน เคยมีร้านอาหารที่ให้บริการโดยใช้เครื่องอัตโนมัติทั้งหมดมาแล้ว แต่ก่อนหน้าที่คนยุคดิจิทัลจะรู้จักอุปกรณ์อำนวยความสะดวกอันทันสมัยที่สามารถชงน้ำสารพัดชนิดออกมาได้ เคยมีนักประดิษฐ์ยุคโบราณตั้งแต่หลายพันปีก่อนคิดค้นเครื่องกดน้ำแบบอัตโนมัติโดยใช้เหรียญมาแล้วเช่นกัน
หนังสือจากยุคโบราณชื่อ Automatopoietica เขียนโดย เฮรอน แห่งอเล็กซานเดรีย (Heron of Alexandria) หรือบางครั้งเรียกว่า ฮีโร (Hero) แห่งอเล็กซานเดรีย (Hero of Alexandria) ถูกยกว่าเป็นงานเขียนซึ่งเก่าแก่ที่สุดที่เอ่ยถึงอุปกรณ์และเครื่องกลไกแบบอัตโนมัติ อุปกรณ์อัตโนมัติตามแนวคิดและการออกแบบของเฮรอน อยู่ภายใต้พื้นฐานของน้ำ, ไฟ และการบีบอัดอากาศ
กรณีของน้ำ เฮรอน ออกแบบเครื่องแจกจ่ายน้ำทำงานอัตโนมัติ โดยใช้การหยอดเหรียญ เมื่อหยอดเหรียญแล้ว กลไกเครื่องจักรจะจ่ายน้ำออกมา เชื่อกันว่า เครื่องจักรนี้นำมาใช้ในอาราม (temple) เพื่อกระจายน้ำ(ศักดิ์สิทธิ์ตามความเชื่อทางศาสนา)แก้ปัญหาแย่งชิงทรัพยากร นำมาสู่การแจกจ่ายน้ำในปริมาณที่เหมาะสม
กรณีของไฟ เฮรอน ออกแบบประตูอารามเปิด-ปิดอัตโนมัติเมื่อจุดไฟที่แท่นบูชา ประตูอารามโบราณจะเชื่อมโยงเพลา, รอก และเชือก เข้ากับถังถ่วงน้ำหนัก เมื่อจุดไฟที่แท่น ความดันในแท่นจะลดลง อากาศจะขยายตัวออกไปในวัตถุทรงกลมที่ใส่น้ำเอาไว้และต่อท่อมาจากแท่น เมื่อความดันในวัตถุทรงกลมเพิ่มขึ้น น้ำบางส่วนจะไหลไปในถัง ขณะที่น้ำหนักของถังถ่วงน้ำหนักเพิ่มขึ้น มันจะดึงเชือกที่ผูกกับประตูลงต่ำ เปิดประตูของอารามออก
เฮรอน เป็นนักคณิตศาสตร์และนักประดิษฐ์กลไกชาวกรีก มีชีวิตในสมัยเฮลเลนนิสติก (Hellenistic) โลดแล่นในอเล็กซานเดรีย (Alexandria) อียิปต์ ซึ่งเป็นยุคสมัยของจักรวรรดิโรมัน เชื่อกันว่าเขามีชีวิตระหว่างช่วง ค.ศ. 10-85
ชื่อเสียงเกี่ยวกับการออกแบบของเขามักไปผูกโยงเกี่ยวกับบันทึกชิ้นหนึ่งที่เขาเขียนชื่อ Pneumatica เนื้อหาในงานเขียนนี้ (แบ่งออกเป็น 2 เล่ม) โดยรวมแล้วบรรจุอุปกรณ์กลไกหลากหลายประเภทที่ใช้ไอน้ำหรือน้ำมาเกี่ยวข้องไม่ต่ำกว่าร้อยชิ้น รายละเอียดหนึ่งที่คนส่วนใหญ่รู้จักคืออุปกรณ์ “กังหันไอน้ำ” ยุคแรกของโลก ในบันทึกของเขาเรียกชื่ออุปกรณ์นี้ว่า aeolipile (มีข้อมูลบางแห่งอ้างว่า Vitruvius สถาปนิกโรมันเอ่ยถึงอุปกรณ์ลักษณะเดียวกันในตำราชื่อ De Architectura ก่อนหน้างานของเฮรอน)
แม้สิ่งประดิษฐ์ที่เกิดขึ้นจากการออกแบบของเฮรอน จะสาบสูญไปเกือบหมดแล้ว แต่คนรุ่นหลังยังพอจินตนาการสิ่งประดิษฐ์ของเฮรอน จากเอกสารบันทึกที่หลงเหลือมาอยู่ เฮรอน ไม่เพียงแค่ประดิษฐ์เครื่องกดน้ำอัตโนมัติ หรือประตูวิหารเปิด-ปิดอัตโนมัติ เขายังออกแบบกลไกหลายอย่างที่ใช้ในวิหารหรือโรงละคร บางชิ้นเขาพัฒนาต่อยอดมาจากไอเดียของคนอื่น
ข้อมูลเกี่ยวกับตัวตนของเฮรอน มีสถานะไม่ต่างจากสิ่งประดิษฐ์จริงที่ล้วนสาบสูญกันไปหมดแล้ว บางคนถึงกับเสนอว่า เฮรอน อาจไม่มีตัวตนจริงเนื่องจากชื่อ Heron เป็นชื่อเรียกที่พบเห็นได้ทั่วไปในสมัยนั้น
หลักฐานอย่างหนึ่งที่มักนำมาใช้ระบุตัวตนและช่วงเวลาที่เขามีชีวิตอยู่คือบันทึก Dioptra โดยเฮรอน เนื้อหาออกไปในเชิงดาราศาสตร์ เนื้อหาส่วนหนึ่งพูดถึงจันทรุปราคา (Moon eclipse) ซึ่งออตโต นอยเกเบาเออร์ (Neugebauer) นักดาราศาสตร์ออสเตรีย-อเมริกันตั้งข้อสังเกตเมื่อปี 1938 ว่าเหตุการณ์ที่ถูกพูดถึงในบันทึกนั้นเกิดขึ้นวันที่ 13 มีนาคม ค.ศ. 62 ทำให้คาดการณ์กันว่าเฮรอน น่าจะมีชีวิตอยู่ในช่วงครึ่งหลังของคริสต์ศตวรรษแรก
จากบันทึกและเอกสารที่เขาเขียนขึ้นครอบคลุมไปถึงด้านคณิตศาสตร์ กลศาสตร์ ฟิสิกส์ จึงทำให้คนทั่วไปมองว่า เฮรอน น่าจะสอนในสถาบันทางวิชาการของอเล็กซานเดรียที่เรียกว่า Musaeum นักประวัติศาสตร์บางรายเชื่อว่า เขาอาจยังมีบทบาทใกล้เคียงกับตำแหน่งผู้อำนวยการองค์กรในสมัยปัจจุบัน และเขาพัฒนาไปเป็นสถาบันแนวเทคนิคแห่งแรก
งานเขียนส่วนใหญ่ของเฮรอน แตกต่างจากงานเขียนสมัยกรีกโบราณชิ้นอื่น เฮรอน ใช้ภาษาที่คนทั่วไปอ่านเข้าใจได้แม้ไม่ใช่นักวิชาการ โดยเขาเริ่มต้นงานเขียนจากการทบทวนผลงานที่เคยมีมาก่อนหน้านี้แล้ว อย่างไรก็ตาม เฮรอน มักไม่ได้ให้เครดิตเป็นชื่อนักประดิษฐ์คนก่อนหน้าก่อนที่เขาจะเริ่มนำเสนอแนวทางของเขาเอง นั่นทำให้มีแนวโน้มทำให้ผลงานก่อนหน้าเขาอาจถูกมองข้ามไปด้วย
ผลงานเขียนของเฮรอน เกี่ยวกับกลไกต่าง ๆ ที่ยังหลงเหลืออยู่ใช้ภาษากรีก ได้แก่ หนังสือ Pneumatica, Automatopoietica, Belopoeica, และ Cheirobalistra แต่ละเล่มล้วนบรรจุข้อมูลทั้งแง่อุปกรณ์ กลไก และแนวคิดทางคณิตศาสตร์
สำหรับเครื่องที่มีกลไกทำงานอัตโนมัติในแบบที่คนยุคปัจจุบันรู้จักกัน เชื่อกันว่า มีผู้ยื่นจดสิทธิบัตรเครื่องอัตโนมัติขนาดเล็กที่ใช้สำหรับกดแสตมป์ในปี ค.ศ. 1857 โดยชายชาวอังกฤษชื่อ Simeon Denham หลังจากนั้นมา มีนักประดิษฐ์หลายรายที่พัฒนาเครื่องอัตโนมัติอย่างต่อเนื่อง
เชื่อกันว่า ผู้ที่ประดิษฐ์เครื่องอัตโนมัติที่จำหน่าย “อาหาร” ยุคแรก ๆ คือ แม็กซ์ ไซลาฟฟ์ (Max Sielaff) โดยแม็กซ์ ออกแบบเครื่องอัตโนมัติที่จำหน่ายช็อกโกแลต และภายหลังมีจำหน่ายเครื่องดื่มร้อน-เย็น แม็กซ์ นำเครื่องที่เขาประดิษฐ์ไปจัดแสดงในงานนิทรรศการที่เบอร์ลินในปี 1896 ซึ่งเขาจัดแสดงเป็นร้านอาหารที่จำหน่ายอาหารและเครื่องดื่มผ่านตู้หยอดเหรียญแบบอัตโนมัติทั้งหมด
หลังจากนั้นเป็นต้นมา นักประดิษฐ์และนักออกแบบทั่วโลกล้วนพัฒนาไอเดียกลไกอัตโนมัติออกมาเป็นเครื่องจำหน่ายสิ่งของต่าง ๆ อีกมากมาย
อ้างอิง :
Epple, Angelika. The "Automat". Food & History Volume 7-11° 2 2009. Belgium : Brepols Publishers n.v. , 2009.
Papadopoulos, Evangelos. “Heron of Alexandria (c. 10–85 AD)”. Distinguished Figures in Mechanism and Machine Science. Published AUG 2007, pp.217-245.
Heron of Alexandria. Britannica. Access 21 APR 2022. <https://www.britannica.com/biography/Heron-of-Alexandria>
