มารู้จักปรมาจารย์ท่านหนึ่งในสาขา Thermodynamics ...

โดย ดร.สหัส บัณฑิตกุล (วศ.2510)

เมื่อเดือนกันยายน พ.ศ. 2566 ที่ผ่านมา ผมไปพบหนังสือเก่าใช้แล้วเล่มหนึ่งโดยบังเอิญทางออนไลน์ ผู้ขายบอกว่าเหลืออยู่เพียงเล่มเดียว สภาพยังดี และส่งมาเมืองไทยให้ได้ ชื่อว่า “Vision for a Christian College” แต่งโดย Gordon J. Van Wylen จึงได้สั่งมา ที่ซื้อเพราะผมคุ้นชื่อผู้เขียนนี้มาก และทำให้ระลึกถึงท่าน ส่วนชื่อหนังสือก็สะดุดที่ว่าเป็นเรื่องอีกแนวหนึ่งที่ต่างไปจากผลงานเดิมที่ผ่านมา จึงเกิดความอยากรู้และหามาอ่าน อย่างไรก็ตาม ที่จะเขียนในบทความนี้จะเป็นเรื่องที่ผม ในฐานะวิศวกรเครื่องกล ได้เคยมีโอกาสรู้จักตัวท่าน และศึกษาเรียนรู้จากผลงานของท่าน นั่นก็คือ ทางด้านสาขา “Thermal Science” ในวิชา “Thermodynamics” (ขออนุญาตใช้ตัวสะกดภาษาอังกฤษสำหรับศัพท์เทคนิคในบทความนี้) เนื้อหาที่จะกล่าวต่อไปเป็นเหตุการณ์ที่ผ่านมาแต่อดีตกว่า 50 ปี โยงจนถึงปัจจุบัน บางช่วงบางตอนต้องอาศัยสอบถามจากเพื่อนรุ่นเดียวกันหรือใกล้เคียง เพื่อความมั่นใจในข้อมูลอีกชั้นหนึ่งด้วย ในสมัยนั้นมีสอบวิชา Thermodynamics ไม่ผ่านกันมาก มีทั้งทำให้ต้องสอบซ่อม ตกซ้ำชั้น จนถึงตกออก ไม่แน่ใจว่าเพราะวิชานี้ยากหรืออาจารย์หิน จึงมักถูกจัดเป็น “วิชาปราบเซียนของเครื่องกล” (ซึ่งทางแผนกเครื่องกลรับผิดชอบเป็นเจ้าของวิชา) แต่ถึงกระนั้นก็ตาม จากประสบการณ์และแนวคิดส่วนตัวแล้วยังเห็นว่า Thermodynamics เป็นวิชาที่วิศวกรทุกคนไม่ว่าจะอยู่ในสาขาใดควรต้องเรียนรู้ อย่างน้อยก็หนึ่งเทอม

หนังสือ “Vision for a Christian College” โดย Gordon J. Van Wylen ที่ได้ไปพบโดยบังเอิญทางออนไลน์ จึงได้สั่งซื้อมาอ่าน และทำให้ระลึกถึงบุคคลท่านนี้ที่เคยรู้จักอีกมุมหนึ่ง นั่นก็คือในวิชา “Thermodynamics” จึงเกิดแรงบันดาลใจให้อยากเขียนเกี่ยวกับท่านในวิชาทางวิศวกรรมนี้

สมัยเรียนอยู่ที่คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย (ต่อไปในบทความนี้ขอใช้คำสั้นๆ ว่า “วิศวจุฬา” โดยเขียนย่อตามความเคยชิน อาจไม่ถูกต้องในหลักภาษา ต้องขออภัยไว้ก่อนด้วย) ตอนนั้นยังเรียนเป็นคะแนน ไม่ใช้หน่วยกิตอย่างในปัจจุบัน เกณฑ์ผ่านคือ 60 ชั้นปีที่ 1 และ 2 ยังไม่แยกแผนก ไปแยกตอนปี 3 (ยังใช้คำว่า “แผนก” ไม่ใช่ “ภาควิชา” อย่างในปัจจุบัน) ตอนปี 3 มีวิชาบังคับที่ทุกแผนกต้องเรียน 1 เทอม ยกเว้นเครื่องกลและอุตสาหการต้องเรียน 2 เทอม นั่นก็คือวิชา “Thermodynamics” โดยใช้ตำราเล่มเดียวกัน ผู้แต่งคือ Professor Virgil Moring Faires

หนังสือ “Thermodynamics” โดย Virgil Moring Faires ที่ใช้เป็นตำรา หรือ textbook สมัยผู้เขียนยังเรียนอยู่ชั้นปีที่ 3 วิศวจุฬา และยังเก็บรักษาไว้ในห้องหนังสือที่บ้าน สังเกตว่าซื้อที่ห้างเซ็นทรัลเมื่อสมัยยังอยู่สีลม มีบันทึกไว้บริเวณมุมบนหนังสือว่าราคาเพียงเล่มละ 71 บาท และยังมีระบุข้อมูลอื่นอีกคือ เลขประจำตัว 3639 กรุ๊ป B แผนกเครื่องกลด้วย (สมัยนั้นเครื่องกลมีคนเรียนไม่มาก จึงมีเพียง 2 ห้อง A และ B โดยจัดเรียงตามอักษรชื่อ)

ปีการศึกษา 2514 ผมเข้าเป็นอาจารย์ประจำที่แผนกเครื่องกล วิศวจุฬา ซึ่งตอนนั้นเป็นช่วงเปลี่ยนระบบ มีทั้งเรียนแบบคะแนนสำหรับผู้ที่ศึกษาอยู่แล้ว และแบบหน่วยกิตสำหรับผู้เข้ามาใหม่ เริ่มตั้งแต่ปีการศึกษา 2513 (ได้สอบถามยืนยันข้อมูลปีจากผู้ที่เรียนในรุ่นระยะนั้น) ตำราที่นิสิตรุ่นนั้นใช้เรียนและที่ผมใช้สอนในวิชา Thermodynamics ได้ถูกเปลี่ยนจากเดิมมาเป็น “Fundamental of Classical Thermodynamics” ที่ Professor Gordon J. Van Wylen แต่งคู่กับ Professor Richard E. Sonntag โดย Van Wylen เป็นชื่อนำ และ Sonntag เป็นชื่อตาม เนื้อหาส่วนใหญ่นำมาจากหนังสือชื่อ “Thermodynamics” ที่ Van Wylen เคยเขียนไว้ก่อนตั้งแต่เมื่อ ค.ศ. 1959 แล้วนำมาปรับปรุงเพิ่มเติมให้สมบูรณ์ยิ่งขึ้นอีก

ในย่อหน้านี้ ขออนุญาตมีวิชาการและศัพท์เทคนิคเข้ามาบางส่วนสั้น ๆ เพื่อขยายความ ต้องขออภัยท่านผู้อ่านไว้ก่อนด้วย ตำราวิชานี้ที่ Van Wylen แต่งคู่กับ Sonntag อาจเรียกได้ว่าเป็นตำรา Thermodynamics ในยุคที่ 2 หรือ Generation 2 ของท่าน ที่มีผู้แต่งเพิ่มขึ้นมา 1 คน คือ Sonntag ไดัรับการตีพิมพ์ครั้งแรกเมื่อ ค.ศ. 1965 มีจุดเด่นคือการบุกเบิกศึกษา วิเคราะห์ และแก้ปัญหา โดยเน้นแนวคิดแบบ “System” (โยงกับ “Internal Energy”) และ “Control Volume” (โยงกับ “Enthalpy”) ในส่วนของ First Law of Thermodynamics และ “Entropy” ในส่วนของ Second Law of Thermodynamics

หนังสือ “Fundamental of Classical Thermodynamics” ที่ Gordon J. Van Wylen แต่งคู่กับ Richard E. Sonntag โดยใช้ Van Wylen เป็นชื่อนำ และ Sonntag เป็นชื่อตาม (ค.ศ. 1965, Generation 2) สังเกตว่าที่มุมบนของหนังสือมีบันทึกไว้ “3/12/10/14” ซึ่งก็คือ วันอังคารที่ 12 ตุลาคม พ.ศ. 2514 อันเป็นวันที่ได้รับหนังสือนี้มา แต่ไม่ได้ระบุราคา เข้าใจว่าได้มาฟรีจากทางแผนกเครื่องกล เพราะตอนนั้นเป็นอาจารย์สอนวิชานี้อยู่ และทางคณะได้เปลี่ยนมาใช้หนังสือเล่มนี้เป็นตำรา (textbook) สำหรับการเรียนการสอนวิชา Thermodynamicsในขณะนั้น

ตำราของ Van Wylen นี้ น่าจะจัดได้ว่าเป็นคำภีร์เล่มหนึ่งในวิชา Thermodynamics ที่มีการนำไปใช้และแปลเป็นหลากหลายภาษาทั่วโลก ทั้งโดยตรงทั้งหมด เช่น ภาษาสเปน ฯลฯ หรือนำบางส่วนไปใช้ประกอบเนื้อหาเป็นตำราการเรียนการสอน รวมถึงที่เป็นภาษาไทยของเราด้วย นอกจากนี้ยังมีการพัฒนามาตลอดไม่หยุดนิ่ง เช่น เมื่อโดยสากลมีการเปลี่ยนใช้หน่วยจากเดิมระบบอังกฤษ (English System of Units) มาเป็น SI Unit (International System of Units) ก็มีการปรับหน่วยเป็นระบบใหม่นี้ออกมาให้สอดคล้องด้วยเช่นกัน (ตั้งแต่ ค.ศ. 1976)

นอกจากหนังสือ “Fundamental of Classical Thermodynamics” แล้ว ยังมีตำราสาขานี้อีกหลายเล่มที่ Van Wylen ได้แต่งคู่กับ Sonntag เช่น Introduction to Thermodynamics ตีพิมพ์ออกใช้เมื่อ ค.ศ. 1971 สำหรับผู้เริ่มเรียนวิชานี้, หนังสือ “Fundamental of Statistical Thermodynamics” เมื่อ ค.ศ. 1966 สำหรับระดับปริญญาโทและเอก ซึ่งโยงถึง Statistical Microscopic และ Quantum Mechanics และเนื่องจากหนังสือเหล่านี้เป็นชุดหนึ่งของตำราที่ได้รับความนิยมนำมาใช้เป็นหลัก ต่อเนื่องยาวนานขายดีทั่วโลกมาโดยตลอด ทราบว่าทางสำนักพิมพ์ได้ขอให้ผู้แต่งปรับปรุงเพิ่มเติมเพื่อผลิตขายต่อไป ดังนั้นจึงได้มีการจัดทำตำรา “Fundamental of Classical Thermodynamics” ในยุคที่ 3 (Generation 3) เกิดขึ้น ด้วยการเพิ่มผู้แต่งเข้าไปช่วยพัฒนาอีก 1 คน ได้แก่ Claus Borgnakke

ที่ใช้คำว่า “ยุค” หรือ “Generation” ก็เพราะว่า มีการร่วมกันพัฒนาหนังสือต่อเนื่องเป็นช่วงๆ ระหว่างศิษย์กับอาจารย์ โดย Van Wylen เป็นอาจารย์ของ Sonntag (ที่เป็นลูกศิษย์ทำวิทยานิพนธ์ปริญญาเอกกับท่าน) และ Sonntag เป็นอาจารย์ของ Borgnakke (ซึ่งเป็นชาวเดนมาร์ก เพิ่งจบปริญญาเอกมาจากประเทศนั้น แล้วมาเรียนและทำงานเป็น Postdoctoral Fellow ภายใต้การสอน แนะนำ และกำกับดูแลของ Sonntag ใน ค.ศ. 1978) ผู้อ่านบทความนี้อาจสงสัยว่าทำไมผู้เขียนถึงได้ทราบในรายละเอียดเหล่านั้น ทั้งนี้ก็เพราะว่าผมเคยเรียนกับ Sonntag หลายวิชา ส่วน Borgnakke เป็นเพื่อนรุ่นราวคราวเดียวกัน นั่งทำงานอยู่ห้องติดกันในช่วง ค.ศ. 1978 ซึ่งเป็นปีที่ผมจบปริญญาเอก สาขาวิศวกรรมเครื่องกล ที่มหาวิทยาลัยมิชิแกน เมืองแอนอาร์เบอร์นี้ และทำงานเป็น Visiting Scholar อยู่ที่นั่น เพียงภายใต้คนละอาจารย์ที่ปรึกษา ขอขยายความที่มาเพื่อเป็นข้อมูลประกอบเสริมหัวข้อบทความในย่อหน้าถัดไปนี้

ผู้แต่งตำราทั้ง 3 ท่านที่ได้กล่าวถึง เคยทำงานและสอนอยู่ที่แผนกเครื่องกล มหาวิทยาลัยมิชิแกน เมืองแอนอาร์เบอร์ สหรัฐอเมริกา Van Wylen เคยเป็นหัวหน้าแผนกเครื่องกล และคณบดีคณะวิศวฯ ก่อนย้ายไปเป็นอธิการบดี (President) ของ Hope College ในรัฐมิชิแกนเช่นกัน ผมเองจบปริญญาตรีและโทจากวิศวจุฬา เป็นอาจารย์อยู่ที่คณะนี้ระยะหนึ่ง แล้วสอบ กพ. ได้ทุนไปทำปริญญาเอกที่สหรัฐอเมริกา ซึ่งมหาวิทยาลัยมิชิแกนได้รับเข้าทำปริญญาเอกเลยโดยไม่ต้องทำโทใหม่ แต่เขาก็ย้ำว่าไม่รับประกันว่าจะเรียนจบนะ เพราะสมัยนั้นเขายังไม่รู้จักมหาวิทยาลัยที่เราจบ เท่าที่ทราบผ่านมาจนถึงตอนนั้นยังไม่มีคนไทยไปทำปริญญาเอกเครื่องกลที่นั่น และเขาเป็นระดับ “Top 5” ของสหรัฐอเมริกาในสาขานี้ด้วย แผนกเครื่องกลที่นี่มีกติกาตอนนั้นว่า ผู้ที่เรียนปริญญาเอกต้องสอบวัดคุณสมบัติ (Qualifying Examination) ในปีที่2 หลังจากเข้าเรียน โดยต้องสอบทั้งหมด 4 หมวดวิชา ให้สิทธิ์เราเลือก แต่ต้องผ่านหมดทุกหมวดในครั้งเดียว ตกออกไม่มีแก้ตัว สถิติที่ทราบคือราวครึ่งต่อครึ่ง วิธีสอบเขาจะให้เราไปยืนที่กระดานหน้าชั้น คณาจารย์ในสาขานั้น ๆ จะนั่งอยู่เพื่อยิงคำถามให้เราตอบโดยวาจา หรือเขียนอธิบายบนกระดาน จำได้ว่าสั่นมาก ต่างกับได้โจทย์มาแล้วให้เขียนตอบในสมุดแบบปกติที่เคยทำสอบ หมวดวิชาหนึ่งที่ผมตั้งใจเลือกก็คือ Thermodynamics จึงต้องไปเรียนหลายวิชาที่เกี่ยวข้อง ทั้งนี้ก็เพื่อให้รู้แนวทางการเรียนการสอนในหมวดนี้ที่นั่นด้วย ผมโชคดีที่ได้มีโอกาสเรียนทั้งวิชา Fundamental และ Statistical Thermodynamics กับตัว Sonntag เองเลย แต่ก็เสียดายไม่มีโอกาสเรียนกับ Van Wylen

ขอถือโอกาสเล่าถึง Professor Sonntag สักเล็กน้อย เพราะเชื่อว่าน่าจะเป็นประโยชน์แก่ผู้อ่านด้วย ที่ผมได้เรียนรู้จากท่านในวิชา Thermodynamics ก็ลืมไปมากแล้วเพราะผ่านมาร่วม 50 ปี แต่ที่ยังจำได้และนำมาใช้อยู่ตราบเท่าทุกวันนี้ คือวิธีการสอนหรือบรรยายของท่านที่ผมประทับใจมาก ท่านสอนเป็นระบบเป็นขั้นเป็นตอน ทำให้เข้าใจได้ง่ายขึ้น เรื่องยากกลายเป็นเรื่องที่ง่ายต่อการติดตามทำความเข้าใจ ไม่กระโดดไปมาตามแต่จะนึกออกหรืออยากพูด แบบผู้ที่มีความรู้สูงบางท่านที่อาจสอนคนอื่นไม่รู้เรื่อง เหตุผลหลักที่ได้รับทราบก็คือ ท่านเตรียมการสอนทุกครั้งที่จะเข้าสอน เคยเข้าไปพบท่านในห้องทำงานก่อนชั่วโมงเรียน ก็ได้เห็นเองด้วย เลยมาคิดว่าอาจารย์ระดับเขียนตำราใช้ทั่วโลกยังทำเช่นนั้น แล้วเราระดับไหน เขาเตรียมการสอนไม่ใช่เพราะไม่สันทัดในเรื่องที่จะพูด แต่เพื่อให้ผู้ฟังเข้าใจได้ง่าย ผมนำวิธีของท่านมาใช้ เวลาผมจะไปสอนหรือบรรยายที่ไหนจะต้องเตรียมทุกครั้ง ไม่ว่าจะเป็นเรื่องที่ผมชำนาญอยู่ หรือต้องสอนซ้ำในวิชาเดิมเรื่องเดิมก็ตาม

ขออนุญาตเล่าต่ออีกสักนิดในเรื่องที่คิดว่าน่าจะเป็นประโยชน์ ไม่มีเจตนาอวดอ้าง แต่เพื่อเป็นคติเรียนรู้ ที่ผมได้กล่าวถึงในย่อหน้าที่ผ่านมาว่าเคยเข้าไปพบ Professor Sonntag ในห้องทำงานนั้น ผมไปเพื่อจะบอกว่า ตำราที่ท่านเขียนมีที่ผิดซึ่งเป็นนัยสำคัญ พร้อมกระดาษเขียนพิสูจน์ให้ดู ซึ่งเป็นความจริง พอดีมีอาจารย์อีกคนหนึ่งเดินเข้ามาในห้อง เมื่อได้ทราบเรื่องก็พูดกึ่งจริงกึ่งเล่นว่ายูตกแน่ไปว่า ตำราเขาผิด แต่ตรงกันข้าม หลังจากนั้น Sonntag เมตตาผมมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งตอนสอบวัดคุณสมบัติ (Qualifying Examination) ว่าจะให้ไปต่อหรือให้ออก ท่านเป็นประธานในสาขาวิชา Thermodynamics ไม่ได้สร้างความลำบากใจให้ผมในห้องสอบเลย มีแต่ให้กำลังใจระหว่างสอบ แต่ก็มีกรณีตรงกันข้ามที่เคยพบ ซึ่งผมต้องเสียเพื่อนเพราะไปแก้ภาษาให้เขา กลายเป็นว่าไปทำเขาเสียหน้า ทั้งที่คิดว่าเราทำด้วยความบริสุทธิ์ใจ อย่างสุภาพ และมีเจตนาดี บทเรียนจากประสบการณ์ที่ได้ก็คือ ใครว่าเราผิดอย่าไปโกรธ ถ้าจริงก็นำมาปรับปรุงแก้ไข พร้อมขอบคุณเขา หรือถ้าไม่จริงก็ให้คิดว่าเราได้เรียนรู้ในมุมใดมุมหนึ่งจากคำติติงนั้น

“Gordon J. Van Wylen” เรียนจบปริญญาโทจาก University of Michigan, Ann Arbor และปริญญาเอกจาก Massachusetts Institute of Technology (MIT) เพิ่งเสียชีวิตไปเมื่อ ค.ศ. z2020 ตอนอายุได้ 100 ปีเต็ม จากการติดเชื้อ Covid-19 ส่วน Sonntag เสียชีวิตไปก่อนล่วงหน้าหลายปี คือตั้งแต่ ค.ศ. 2010 ตอนอายุ 76 ปี สำหรับ Borgnakke ทราบว่ายังมีชีวิตอยู่ และกำลังสางต่องานของอีก 2 ท่านนั้น มีผลงานตำราเรียนในสาขาวิชา Thermodynamics ออกมาอีกหลายเล่ม ทำให้เนื้อหา จุดเด่น แนวทางการวิเคราะห์ และการแก้ปัญหา ที่ Van Wylen ได้นำมาเผยแพร่วางเป็นรากฐานไว้ยังคงอยู่ โดยมีใช้แพร่หลายเป็นประโยชน์ต่อการศึกษาในทางวิศวกรรม มาตั้งแต่ ค.ศ. 1959 ยาวนานต่อเนื่องมาตราบจนถึงปัจจุบัน

นอกจากเป็นผู้เขียนตำราถ่ายทอดวิชาความรู้ Thermodynamics ดังได้กล่าวถึงมาแล้ว ด้วยวิสัยทัศน์อันกว้างและยาวไกล ท่านได้สร้างทายาททางการศึกษาไว้ด้วย เพื่อสางต่อและพัฒนางานต่อไปเรื่อย ๆ ไม่หยุดยั้งหรือตายไปกับตัวท่าน สร้างคุณประโยชน์ต่องานวิศวกรรมมายาวนาน และเป็นประโยชน์ต่อเนื่องไปในอนาคต สมควรที่จะมีผู้ยกย่องให้ Gordon J. Van Wylen เป็น “ปรมาจารย์ท่านหนึ่งในสาขา Thermodynamics (วิชาปราบเซียนของเครื่องกล)”

Sahas Bunditkul และ Professor Gordon J. Van Wylen — ภาพที่ผู้เขียนบทความนี้ “Sahas Bunditkul” ถ่ายคู่กับ “Professor Gordon J. Van Wylen” เมื่อ ค.ศ. 2010 ตอนท่านอายุได้ 90 ปี

ในบทความนี้ หากมีข้อมูลใดผิดพลาดคลาดเคลื่อนไปบ้าง ผู้เขียนต้องขออภัยไว้ ณ โอกาสนี้ด้วย เพราะเริ่มเหตุการณ์จากเวลาที่ผ่านมายาวนานจนถึงปัจจุบัน ถึงแม้จะพยายามตรวจสอบข้อมูลแล้วก็ตาม ซึ่งถ้าหากไม่เขียนไว้ สิ่งเหล่านี้ก็อาจถูกหลงลืมสูญหาย ต้องขอขอบคุณเพื่อนๆที่ช่วยยืนยันเนื้อหาในหลายตอนที่ผมจำได้เลือนลางไป หวังว่าข้อมูลพร้อมเกร็ดข้อคิดเห็นที่นำมาประกอบในบทความนี้ จะเป็นประโยชน์ต่อวิศวกรแขนงต่างๆ รวมถึงผู้ที่อยู่ในวงการ Thermal Science ในสาขา Thermodynamics และผู้สนใจอ่านทุกท่าน

เนื้อหาที่เกี่ยวข้อง