จอร์จ ไซมอน โอห์ม

จอร์จ ไซมอน โอห์ม (อังกฤษ : George Simon Ohm) เกิดเมื่อวันที่ 16 มีนาคม ค.ศ. 1787 ที่เมืองออร์แลงเกน (Erlangen) ในแคว้นบาวาเรีย (Bavaria) ซึ่งอยู่ทางตะวันตกเฉียงใต้ของเยอรมัน เป็นนักฟิกสิกส์ ผู้ค้นพบความสัมพันธ์ระหว่างความต่างศักย์ไฟฟ้าและความต้านทานไฟฟ้า และเป็นผู้คิดค้นการคำนวณหาความต้านทานของเส้นลวดนำไฟฟ้าที่รู้จักกันโดยทั่วกันว่าเรียกว่า "กฎของโอห์ม (Ohm's Law)

จอร์จ ไซมอน โอห์ม มีบิดาชื่อ โจฮัน โอห์ม (Johann Ohm) มีอาชีพเป็นช่างทำกุญแจและปืน ด้วยอาชีพของ โจฮัน โอห์ม ทำให้ต้องตะเวนเดินทางค้าขายทั้งในเยอรมนีและฝรั่งเศส ขณะที่ทำการค้าขายอยู่นั่นก็ถือโอกาสศึกษาวิชาปรัชญาและคณิตศาสตร์ไปด้วย จนโจฮันอายุได้ 40 ปี ได้ตั้งรกรากอยู่ที่เมืองเออร์แลงเกน (Erlangen) แต่งงานและมีบุตรด้วยกัน 2 คน คือ ไซมอน (Simon) และมาร์ติน (Martin)

แม้ว่าฐานะทางครอบครัวของโอห์มจะค่อนข้างยากจน ถึงอย่างไรนั้นโอห์มก็ขวนขวายหาความรู้อยู่เสมอ โอห์มเข้าเรียนที่โรงเรียนรีลสคูลในแบมเบิร์ก หลังจากจบการศึกษาขั้นต้นแล้ว โอห์มได้เข้าศึกษาเกี่ยวกับวิชาคณิตศาสตร์ และวิทยาศาสตร์ ที่มหาวิทยาลัยแห่งเมืองเออร์แลงเกน (University of Erlangen) และต่อมาโอห์มก็ได้ลาออกจากมหาวิทยาลัย ขณะที่เขาศึกษาอยู่ในมหาลัยได้เพียง 3 เทอมเท่านั่น เหตุเพราะว่าโอห์มขาดทุนทรัพย์ ไม่มีเงินพอที่จะศึกษาต่อ เป็นเหตุที่ทำให้โอห์มต้องประกอบอาชีพเป็นครูตั้งแต่อายุเพียง 18 ปีเท่านั่น โอห์มเป็นครูสอนหนังสืออยู่ที่กอร์ทสตัดท์ (Gottstadt) ซึ่งอยู่ในเขตเมืองเบิร์น (Bern) ของสวิตเซอร์แลนด์ ช่วงแรกที่โอห์มเข้าทำงานเขาไม่ได้รับความไว้วางใจจากนายจ้าง เนื่องจากไม่เคยเห็นฝีมือการทำงานของโอห์มและเห็นว่าเขายังเด็กอายุน้อยเกินไป แต่เมื่อกาลเวลาผ่านไปนายจ้างได้เห็นฝีมือการทำงานของโอห์มกลับเป็นบทพิสูจน์ว่าเขาเป็นผู้ที่มีความสามารถจนได้รับการยกย่อง ขณะที่โอห์มทำการสอนหนังสือเขาได้หมั่นฝึกฝนค้นคว้าหาความรู้ด้วยตนเองอยู่เสมอ จนต่อมาเขาได้มีโอกาสเข้าไปศึกษาต่อในมหาวิทยาลัยเออร์แลงเกน (University of Erlangen) อีกครั้งหนึ่ง และได้รับปริญญาเอกทางด้านวิชาคณิตศาสตร์ในปี ค.ศ. 1811 ขณะนั่นยุโรปกำลังลุกเป็นไฟ เนื่องจากจักรพรรดินโปเลียนแห่งฝรั่งเศสกำลังเรืองอำนาจได้ยกกองทัพไปรุกรานประเทศที่ใกล้เคียง ทำให้แต่ละประเทศได้รับความเดือดร้อนไปทั่ว

แต่ล่ะประเทศร่วมมือกันเพื่อต่อต้านนโปเลียนหนึ่งในนั่นมีประเทศเยอรมันเข้าร่วมด้วย เป็นเหตุทำให้คนหนุ่มผู้รักชาติอย่าง จอร์จ ไซมอน โอห์ม พยายามที่จะเข้าสมัครไปเป็นทหารอาสาสมัครอยู่ในกองทัพต่อต้านนโปเลียน แต่ถูกบิดาของเขาต่อต้านเอาไว้ เพราะเห็นว่าความรู้ที่โอห์มมีจะมีประโยชน์แก่ประเทศชาติมากกว่าที่เขาจะไปออกรบทำศึก โอห์มเมื่อใคร่ครวญดูแล้วก็มีความเห็นตามคำแนะนำของบิดา เขาจึงกลับมาเป็นอาจารย์เช่นดังเดิม ค.ศ. 1817 โอห์มได้ทำการศึกษาค้นคว้าและพิมพ์ผลงานของเขาออกเผยแพร่ ปรากฏว่าผลงานของโอห์มเป็นที่โปรดปรานของกษัตริย์เฟรเดริคแห่งปรัสเซีย (King Frederick of Prussia) มาก จึงทรงแต่งตั้งให้โอห์มได้ดำรงตำแหน่งเป็นศาสตราจารย์ทำการสอนวิชาคณิตศาสตร์ในคณะเยซูอิต (Jesuit College) แห่งมหาวิทยาลัยโคโลญ (Cologne)

ในปี ค.ศ. 1822 โจเซฟ ฟอร์เรอร์ (Joseph Fourier) ได้ตีพิมพ์ผลงานเรื่องการไหลเวียนของความร้อน (Analytic Theory Of Heart ) ภายในหนังสือเล่มนี้ได้อธิบายเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของความร้อนไว้ว่า "อัตราการเคลื่อนที่ของความร้อนจากจุด A ไปยังจุด B หรือการที่ความร้อนไหลผ่านตัวนำโดยส่งต่อจากโมเลกุลหนึ่งไปยังโมเลกุลหนึ่ง ขึ้นอยู่กับความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิของจุดทั้งสอง และขึ้นอยู่กับตัวนำด้วยว่าสามารถถ่ายทอดความร้อนได้ดีขนาดไหน" เมื่อโอห์มได้นำมาอ่านและศึกษาอย่างละเอียด ในที่สุดโอห์มก็ได้เกิดความสนใจ และมีความคิดที่ว่าการไหลเวียนของกระแสไฟฟ้าในเส้นลวดนำไฟฟ้า อาจจะเกิดขึ้นคล้ายๆกันกับทฤษฎีของ โจเซฟ ฟอร์เรอร์ โอห์มได้เริ่มทำการทดลองโดยใช้วัตถุที่ใช้เป็นตัวนำไฟฟ้า ควรเลือกโลหะที่เป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดี เช่น ทองแดง เงิน หรืออะลูมิเนียม เป็นต้น โอห์มจึงเริ่มทำการทดลองเกี่ยวกับการไหลของกระแสไฟฟ้าในเส้นลวดนำไฟฟ้า โอห์มก็พบความจริงอยู่ 3 ข้อ คือ กระแสไฟฟ้าจะไหลในเส้นลวดได้มากหรือน้อยขึ้นอยู่กับ

ส่วนเรื่องที่เกี่ยวกับความยาวของเส้นลวดนำไฟฟ้าหมายความว่าถ้าเส้นลวดมีความยาวมากความต้านทานของไฟฟ้าก็จะมีมาก ถ้าเส้นลวดมีคความยาวน้อยก็จะมีความต้านทานน้อยตามไปด้วย กล่าวคือความต้านทานของเส้นลวดนำไฟฟ้าเป็นสัดส่วนกับความยาวของเส้นลวดนำไฟฟ้า

ในเรื่องพื้นที่หน้าตัดของเส้นลวดก็เช่นเดียวกัน ถ้าพื้นที่หน้าตัดของเส้นลวดนำไฟฟ้ามีมาก กระแสไฟฟ้าก็สามารถไหลผ่านได้มากเพราะมีความต้านทานน้อย ถ้าพื้นที่หน้าตัดของเส้นลวดนำไฟฟ้ามีน้อย ความต้านทานไฟฟ้าจะมีมาก กระแสไฟฟ้าก็จะสามารถไหลผ่านได้น้อย จึงกล่าวสรุปได้ว่า การไหลเวียนของกระแสไฟฟ้าเป็นสัดส่วนตรงกับพื้นที่หน้าตัดของเส้นลวดนำไฟฟ้า

ระหว่างนั่นในปี ค.ศ. 1826 หลังจากการทดลองไฟฟ้าในขั้นต้นสำเร็จลงแล้ว โอห์มได้เดินทางไปยังเมืองโคโลญ(Cologne) เพื่อเข้าเป็นอาจารย์สอนที่ยิมเนเซียม (Gymnasium) โอห์มได้จัดพิมพ์หนังสือออกมาเล่มหนึ่งชื่อว่า Bestimmung des Gesetzes nach Welohem die Metalle die Kontaktee

ในปีต่อมา เขาได้ทำการทดลองต่อไปอีกและพบว่า ถ้าอุณหภูมิของตัวนำสูงขึ้น กระแสไฟฟ้าจะไหลได้น้อยลง และถ้าทำให้ศักดาไฟฟ้าระหว่างที่สองแห่งต่างกันมากเท่าไร กระแสไฟฟ้าก็ไหลได้มากขึ้นเท่านั่น ผลงานชิ้นนี้ต่อมาเป็นที่รู้จักกันโดยทั่วไปว่า กฎของโอห์ม (Ohm’s Law) ซึ่งถือได้ว่าผลงานชิ้นนี้เป็นผลงานชิ้นเอกของโอห์ม เป็นเรื่องเกี่ยวกับการคำนวณหาความต้านทานของเส้นลวดนำไฟฟ้า ซึ่งเขียนสูตรทางคณิตศาสตร์ได้ดังนี้ I= E/R

จากการทดลองนี้โอห์มได้พบว่า กระแสไฟฟ้าในเส้นลวดนำไฟฟ้าจะมีมากขึ้นถ้ามีแรงดันไฟฟ้ามาก และจะน้อยลงถ้าความต้านทานของลวดมากขึ้น

ผลงานชิ้นนี้ของโอห์มถูกนำออกเผยแพร่ เมื่อปี ค.ศ. 1827 แต่ปรากฏว่าแทนที่ผลงานของโอห์มจะได้รับการยกย่อง แต่ผลงานของโอห์มกลับถูกต่อต้านเป็นอย่างมากอย่างมากจากชาวเยอรมันเนื่องจากความไม่รู้ และไม่เข้าใจ ทำให้ในระหว่างนี้โอห์มได้รับความลำบาก เพราะทางรัฐมนตรีการศึกษาของเยอรมนีได้พิจารณาว่า เขามีความรู้ขั้นปริญญเอกแต่ผลิตผลงานที่ไม่มีประโยชน์แก่การศึกษาทางด้านวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ในระดับมหาวิทยาลัย จะนับได้ว่าเขาเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่โชคร้ายที่สุดในรอบคริสต์ศวรรษที่ 18

ผลงานของโอห์มถูกนำออกเผยแพร่ เมื่อปี ค.ศ. 1827 แต่ปรากฏว่าแทนที่ผลงานของโอห์มจะได้รับการยกย่อง แต่ผลงานของโอห์มกลับถูกต่อต้านเป็นอย่างมากอย่างมากจากชาวเยอรมันเนื่องจากความไม่รู้ และไม่เข้าใจ ทำให้ในระหว่างนี้โอห์มได้รับความลำบาก เพราะทางรัฐมนตรีการศึกษาของเยอรมนีได้พิจารณาว่า เขามีความรู้ขั้นปริญญเอกแต่ผลิตผลงานที่ไม่มีประโยชน์แก่การศึกษาทางด้านวิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ในระดับมหาวิทยาลัย จะนับได้ว่าเขาเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่โชคร้ายที่สุดในรอบคริสต์ศวรรษที่ 18

เมื่อถูกไล่ออกจากงาน โอห์มจึงไปสมัครเป็นอาจารย์ช่วยสอนอยู่ตามโรงเรียน แต่ก็ยังถูกโจมตีอย่างรุนแรง เขาต้องใช้ชีวิตอย่างลำบากอยู่เป็นเวลานานถึง 6 ปีเต็ม จนกระทั่งในปี ค.ศ. 1833 กษัตริย์ลุดวิก ที่ 1 (King Ludwig I) แห่งแคว้นบาวาเรีย (Bavaria) ซึ่งเห็นความสามารถของโอห์มได้ช่วยเหลือให้เขาได้ทำงานเป็นอาจารย์สอนอยู่ที่โรงเรียนโปลีเทคนิคแห่งนูเรมเบิร์ก (Polytechnic School of Nuremburg) เขาได้ทำงานอยู่ที่นั่นเรื่อยมาจนกระทั่งปี ค.ศ. 1849 ถึงแม้ในระหว่างปี ค.ศ.1835 เขาจะได้รับเชิญไปดำรงตำแหน่งที่สูงกว่าในมหาวิทยาลัยเดิมที่เออร์เลงแกน (Erlangen) โอห์มไม่คิดจะหวนกลับไปอีก เพราะทนในความอับอายไม่ได้ ต่อมาในปี ค.ศ. 1849 นั่นเองโอห์มก็ได้รับการแต่งตั้งให้ดำรงตำแหน่งเป็นศาสตราจารย์ในสาขาวิชาฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยมิวนิค (University of Munich) และโอห์มได้ทำงานอยู่ที่มหาวิทยาลัยแห่งนี้จนตลอดชีวิตของเขา

ในขณะที่เขาทำงานอยู่ที่นูเรมเบิร์ก (Nuremburg) หรือมิวนิค (Munich) นอกจากนี้จะทำงานด้านการสอนหนักแล้วโอห์มยังทำงานด้วนการค้นคว้าทดลอง และพิมพ์ผลงานออกเผยแพร่อยู่เสมอตลอดเวลา ผลงานอีกชิ้นหนึ่งของโอห์มก็คือเรื่องราวเกี่ยวกับการควบคุมเสียงในอาคารให้สามารถฟังได้ชัดเจน และเกี่ยวกับเรื่องของเครื่องดนตรี ซึ่งเป็นการบุกเบิกทางให้แก่นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันชื่อ เฟอร์ดินาน วอน เฮล์มโฮลท์ (Ferdinand Von Helmholtz : 1821 -1894) ที่ค้นพบเกี่ยวกับเรื่องคลื่นเสียง นอกจากนี้โอห์มยังทำการค้นคว้าเกี่ยวกับ Molecular Physics และผลงานชิ้นสุดท้ายที่เขาจัดพิมพ์ขึ้นที่มิวนิค เมื่อ ค.ศ. 1852 และเมื่อ ค.ศ. 1853 คือการค้นคว้าเกี่ยวกับเรื่องแสงที่เกิดขึ้นแถบขั้วโลก ที่เรียกกันว่าแสงเหนือและแสงใต้ แต่โอห์มก็ได้พบกับความโชคร้ายอีกเช่นเคย เพราะโอห์มไม่ทราบมาก่อนเลยว่าผลงานชิ้นนี้ของเขา มีนักวิทยาศาสตร์ชาวเนอร์เวยที่ชื่อว่า คริสเชียน เบิร์กแลนด์ (Kristian Birkeland) เป็นผู้ค้นพบก่อน ผลงานของโอห์มชิ้นนี้จึงไม่ได้รับความสนใจ

แม้ว่าโอห์มจะไม่ได้รับการยกย่องในบ้านเกิดเมืองนอนของเขา แต่ผลงานของโอห์มกลับได้รับความยกย่องในประเทศเพื่อนบ้านใกล้เคียง เช่นในฝรั่งเศสและอังกฤษ ในประเทศฝรั่งเศสถึงกับมีการสาธิตผลงานเรื่องกฎของโอห์มตั้งแต่ ค.ศ. 1831 ถึง ค.ศ. 1837 ส่วนในอังกฤษราชสมาคมแห่งกรุงลอนดอน (Royal Society of London) ได้มอบเหรียญรางวัลคอพลีย์ (Copley Medal) ให้แก่เขาในปี ค.ศ. 1841 ในฐานะที่เขาเป็นคนแรกที่ค้นพบกฎซึ่งมีสาระสำคัญอย่างยิ่งต่อวิชาไฟฟ้ากระแส และในปี ค.ศ. 1842 โอห์มก็รับเกียรติยศอันยิ่งใหญ่อีกครั้งหนึ่ง เพราะทางราชสมาคมแห่งกรุงลอนดอน (Royal Society of London) ได้รับคัดเลือกให้โอห์มเป็นสมาชิกชาวต่างประเทศที่มีความสามารถดีเด่นที่สุด

จอร์จ ไซมอน โอห์ม ได้ทำงานอยู่ที่มหาวิทยาลัยมิวนิคตั้งแต่ ค.ศ. 1849 ถึง ค.ศ. 1854 ทำการสอนวิชาฟิสิกส์ และทำการทดลองค้นคว้าอย่างหนักไม่ค่อยมีเวลาได้พักผ่อน สุขภาพของโอห์มได้ทรุกโทรมลง จนกระทั่งในที่สุด เขาก็ถึงแก่กรรมลงเมื่อวันที่ 27 กรกฎาคม ค.ศ. 1854 ด้วยอายุ 67 ปี ที่เมืองมิวนิค ประเทศเยอรมัน

ถึงแม้ว่าโอห์มจะจากโลกนี้ไปแล้ว โลกก็ยังรำลึกถึงความสำคัญของ จอร์จ ไซมอน โอห์ม ในปี ค.ศ. 1881 สมาคมไฟฟ้านานาชาติ (International Congress of Electrical Engineers) ได้ร่วมประชุมกันที่กรุงปารีส และยกย่องให้เกียรติแก่โอห์มโดยใช้ชื่อสกุลของเขาเป็นชื่อหน่วยเป็นหน่วยวัดความต้านทานไฟฟ้า และขณะเดียวกันก็ใช้ชื่อสกุลของอังเดร มารี แอมแปร์ (Andre Marie Ampere) ชาวฝรั่งเศสเป็นหน่วยชื่อหน่วยกระแสไฟฟ้า และชื่อสกุลของ อเลสซานโดร โวลตา (Alessandro Volta ) ชาวอิตาลีเป็นชื่อหน่วยของแรงดันไฟฟ้า ดังนั้นกฎของโอห์มที่เขียนเป็นสัญลักษณ์ทางคณิตศาสตร์ว่า I = E/R จึงเขียนได้อีกอย่างหนึ่งว่า Amperes = Volts./Ohms.