ฟิสิกส์...ความยากที่น่าค้นหา

ลำดับตอนที่ #2 : มองฟิสิกส์ในมุมใหม่...มาเปิดใจรับฟิสิกส์กันเถอะ

กลับมาเริ่มนั่งเขียนต่อครับ หลังจากที่ทิ้งตอนแรก (ทำไมเราไม่เปิดใจให้ฟิสิกส์) ไว้ซะนานโขทีเดียว (2 ปีเลยนะ) ... นั่นก็เป็นเพราะภารกิจต่างๆที่รัดตัว และการแสวงหาความรู้และประสบการณ์เพิ่มเติมให้เพียงพอที่จะเขียนได้ ...

.............................

 

ตอนที่แล้ว ผมได้ทิ้งท้ายไว้ด้วยคำกล่าวของไอน์สไตน์ ที่ว่า "ผมไม่แปลกในเลยว่าทำไมผู้คนจึงชอบทำงานผ่าไม้ฟืน ก็เพราะงานแบบนี้มันเห็นผลได้ทันทีนั่นเอง" สาเหตุที่ผมยกคำกล่าวนี้มา ก็เพื่อที่จะชี้ให้เห็นว่า ทุกๆสิ่งนั้น ย่อมมีประโยชน์ และมีคุณค่าในตัวของมันเอง แม้ว่าบางครั้งเราอาจจะเห็นประโยชน์หรือคุณค่าของมันช้ามาก แต่นั่นก็ไม่ได้หมายความว่าสิ่งนั้นจะมีคุณค่าน้อย แต่ในทางตรงกันข้ามอาจจะมีคุณค่ามหาศาลที่นำไปสู่สิ่งที่เราสามารถมองเห็นได้ด้วยตา ก็เป็นไปได้... ซึ่งความหมายในคำกล่าวของไอน์สไตน์ก็หมายความว่า คนเราโดยทั่วไปมักจะทำอะไรที่เห็นผลได้เร็วๆ ..... ยิ่งพูดก็เริ่มงงใช่ไหมล่ะครับ

 

จากข้างต้นนั้น ผมอยากจะโยงเข้ามาสู่ประเด็นที่ว่า ทำไมคนส่วนใหญ่จึงไม่เห็นความสำคัญของฟิสิกส์ ซึ่งจะขอเล่าต่อจากตอนที่แล้ว ซึ่งได้กล่าวไปแล้วถึง 2 สาเหตุที่ทำให้ผู้คนไม่เปิดใจรับฟิสิกส์ และจะกล่าวต่อไปถึงต้นเหตุอีกประการที่เราไม่เปิดใจให้ฟิสิกส์ซักที นั่นก็เป็นเพราะว่า เราไม่เห็นประโยชน์และความสำคัญที่แท้จริงของฟิสิกส์   จึงทำให้เกิดความกังขา และการสร้างเงื่อนไขให้กับตัวเองว่า.. ทำไมเราต้องเรียนฟิสิกส์ เรียนก็ยาก สูตรก็เยอะ เรียนไปแล้วก็ไม่เห็นจะสามารถเอาไปใช้อะไรได้ ซึ่งผมเองเคยมีประสบการณ์ตรงที่ได้รับฟังความคิดเห็นจากเพื่อนๆ น้องๆ หรือแม้แต่อาจารย์ในสายอื่นๆ ต่างก็ว่า ไม่รู้จะเรียนไปทำไม ไปตลาดอย่างมากก็ใช้แค่บวกลบคูณหาร บ้างก็ว่า คนที่เรียนฟิสิกส์นั้นส่วนใหญ่มักไม่เต็ม เรียนบ้าๆบอ ถามว่าขอนไม้ลอยน้ำเร็วเท่านั้น ผ่านเสาสองต้นสามต้น แล้วจะถึงเสาต้นที่ห้าเมื่อไหร่ .. ไร้สาระ บ้างก็ว่า เรียนไปจะเอาไปใช้ทำมาหากินอะไร... 

 

 ในตอนนี้ผมจึงอยากจะกล่าวถึงประโยชน์ ความสำคัญ และลักษณะของฟิสิกส์ที่เป็นรูปธรรมให้หลายๆท่านได้เห็นภาพ และนึกภาพประโยชน์ในการเรียนฟิสิกส์ให้ออก เพราะมันจะสร้างพื้นฐานให้เรามีใจที่ไม่เป็นอคติ และยอมรับที่จะเรียน

 

 

ปัจจุบันนี้คงไม่มีใครปฏิเสธว่าเทคโนโลยีต่างๆที่อยู่รอบตัวเรา ที่อำนวยความสะดวกให้เรานั้น ต่างก็มีพื้นฐานมาจากวิทยาศาสตร์พื้นฐาน (ฟิสิกส์ เคมี ชีววิทยา และคณิตศาสตร์) ทั้งนั้น แต่ในส่วนนี้ขอยกตัวอย่างเฉพาะสิ่งที่เกี่ยวข้องกับฟิสิกส์ที่เห็นได้ชัดเจน ทั้งๆที่จริงแล้วทุกๆสาขาเกี่ยวข้องกันจนแทบแยกไม่ออก

 

ความมุ่งหมายของการเรียนวิทยาศาสตร์ ในความคิดของผม คือ การศึกษาองค์ความรู้เพื่อทำความเข้าใจธรรมชาติ เพื่อให้เราปรับตัวเข้ากับกลไกธรรมชาติ และเพื่อให้เราใช้ชีวิตร่วมกับธรรมชาติได้อย่างมีความสุข ซึ่งวิทยาศาสตร์พื้นฐานนั้นก็จะอธิบายความจริงของธรรมชาติในแง่ต่างๆกัน ซึ่งฟิสิกส์นั้น มุ่งหมายที่จะศึกษาลักษณะทางกายภาพของธรรมชาติ เช่น การเคลื่อนที่   พลังงาน ความสัมพันธ์ระหว่างสสาร เป็นต้น ซึ่งที่จริงแล้วฟิสิกส์ ได้มีต้นกำเนิดมายาวนานตั้งแต่โบราณกาลแล้ว ตั้งแต่สมัยโสเครติส นักปรัชญาที่เป็นที่รู้จักกัน เพลโต อริสโตเติล นักปราชญ์ที่เสนอแนวคิดต่างๆมากมาย และยุคของนักวิทยาศาสตร์ที่หลายๆคนรู้จัก เช่น กาลิเลโอ นิวตัน ไอน์สไตน์   เป็นต้น

 

ดังนั้น เมื่อฟิสิกส์มุ่งเน้นการศึกษาธรรมชาติที่ไม่มีชีวิต อย่างเช่น ฝนตก ฟ้าร้อง ของหล่น คนตีกัน ฯลฯ ซึ่งฟิสิกส์เป็นหลักที่อธิบายกลไกในการกระทำต่างๆ ว่าเพราะเหตุใดถึงเกิดปรากฏการณ์นั้นขึ้น แล้วมันเกิดขึ้นอย่างไร สรุปง่ายได้ยังไง

 

    ปรากฏการณ์->เกิดเพราะอะไร->เกิดอย่างไร->สรุปสั้นๆว่าอย่างไร->เขียนสัญลักษณ์อย่างไร

 

ซึ่งจากปรากฏการณ์ต่างๆ ก็จะได้ผ่านขั้นตอนการศึกษาหาสาเหตุที่แท้จริง นำมาสรุปเป็นทฤษฎี หาความสัมพันธ์ออกมาเป็นสูตร เป็นกฎ แต่นั่นก็ยังไม่สามารถที่จะทำให้เราสามารถมองเห็นฟิสิกส์ในลักษณะที่เป็นรูปธรรมได้

 

ในชีวิตประจำวันเรา มีสิ่งอำนวยความสะดวกมากมาย โดยเฉพาะสิ่งที่เป็นอุปกรณ์ เช่น โทรทัศน์ ตู้เย็น เตาไฟฟ้า เก้าอี้ ไม้แขวนผ้า หรือแม้แต่สิ่งเล็กๆน้อยๆ อย่างหนังยางหรือกิ๊บติดผม ที่หลายๆคนมองว่า สิ่งเหล่านี้ ผลิตขึ้นโดยการศึกษาและออกแบบโดยวิศวกร ซึ่งไม่ใช่ความคิดที่ผิด แต่ถ้าเรามองลึกลงไปกว่านั้น จะพบว่า สิ่งอำนวยความสะดวกส่วนใหญ่มีหลักการอิงหลักการธรรมชาติ โดยเอาธรรมชาติมาเลียนแบบและปรับปรุงให้ใช้งานกับมนุษย์ได้ 

 

ซึ่งเมื่อกล่าวถึงหลักธรรมชาติของอุปกรณ์ วัสดุที่ไม่มีชีวิต แน่นอนว่ามันก็คือฟิสิกส์แน่นอน ดังนั้น หลักธรรมชาติของฟิสิกส์ เป็นพื้นฐานคามรู้ที่ให้นักวิทยาศาสตร์ หรือบุคคลอื่นๆ เช่น วิศวกร แพทย์ สถาปนิก ได้นำเอาองค์ความรู้นั้น มาประยุกต์ ปรับปรุง หรือผลิตเป็นสิ่งที่เรามองเห็นเป็นรูปธรรม

 

ตัวอย่างเช่น – กิ๊บติดผม – ซึ่งถ้ามองเผินๆ อาจจะไม่มีอะไรมาก แค่นำวัสดุสองชิ้นประกบกัน ยึดเข้ากัน แล้วก็ทำให้หนีบผมไว้ให้อยู่ แต่หารู้ไม่ว่า ทุกขั้นตอนแฝงด้วยความรู้ฟิสิกส์ทั้งนั้น – การทำให้กิ๊บเป็นซี่ๆ เพื่อไม่ให้กิ๊บลื่นไหลหลุดจากผม นั่นคือ เพิ่มแรงเสียดทาน – การยึดกิ๊บเข้าด้วยกัน ที่ยึดค่อนข้างใดข้างหนึ่ง เพื่อการบีบหรืองัด ให้กิ๊บแยกจากกันได้สะดวก หรือหลักการคาน หรือโมเมนต์ เป็นต้น

 

หรือ ถ้าเราลองคิดในสิ่งที่เราอาจจะมองไม่เห็น

 

เราลองมาคิดใหม่ ลองคิดในสิ่งใกล้ตัว--ทำไมเราเดินบนถนนได้— เคยสงสัยไหมว่าทำไมเราเดินบนถนนได้ แล้วเคยคิดหรือเปล่าว่า ถ้าถนนลื่นมากๆเราจะยังเดินได้หรือไม่ แล้วทำไมเราจึงเดินไปเรื่อยๆได้โดยไม่ล้ม

 

ในลักษณะนี้เราอาจจะอธิบายภาษาชาวบ้านได้ แต่ก็ยังไม่เพียงพอที่จะให้เราเข้าใจในการเกิดปรากฏการณ์ดังกล่าว แต่ถ้าเราพอมีความรู้ทางฟิสิกส์บ้าง (ไม่จำเป็นต้องมากมาย) ว่า เราเดินได้เพราะแรงเสียดทาน โดยเราอาจจะมองว่า แรงเสียดทานระหว่างพื้นกับเท้า ก็เหมือนกับกาวบางๆ อ่อนๆ ที่จะยึดเท่าเรากับถนนไว้ ไม่ให้เราลื่น หรือไถลไป

 

 -- และอีกคำถาม ว่า ทำไมเราเดินได้โดยไม่ล้มลงไป ถ้าทางฟิสิกส์ก็จะอธิบายว่าเกิดจากสมดุล โดยน้ำหนักตัวเรายังอยู่ในฐาน ทำให้เรารักษาสมดุลไว้ได้ หรือถ้าพูดง่ายๆ ก็เพราะเรามีขา 2 ขา ถ้าเรามีขาเดียว แน่นอนว่าไม่นานก็ล้ม พอเรามีขาสองขา แน่นอนว่าทั้งสองขาไม่อยู่ที่เดียวกัน ย่อมอยู่แยกกัน ทำให้เรามีช้องว่างระหว่างสองขาของเราเป็นช่องรับน้ำหนักตัวเรา ซึ่งคิดซะว่าเป็นลูกตุ้มที่หนักๆผูกที่เอวหย่อนลงระหว่างขา ซึ่งเรามีขาทั้ง 2 พยุงไว้ เราเลยไม่ล้ม --- แต่ถ้าเมื่อใด ที่เรายืนขาเดียว แล้วลูกตุ้มยังหย่อนลง ก็จะดึงตัวเราด้านใดด้านหนึ่งให้ลมตึงลงทันที นั่นก็คือขาไม่สามารถทำให้เราอยู่ในสมดุลได้ – เป็นต้น

         

จะขอสรุปขั้นตอนมองฟิสิกส์ในแง่บวก เพื่อลดอคติต่อฟิสิกส์ ดังนี้

1.     คิดใหม่ว่า ฟิสิกส์ ก็เป็นพื้นฐานทั่วๆไป เหมือนวิชาภาษา สังคม และอื่นๆ

2.    คิดใหม่ว่า ฟิสิกส์ไม่ใช่วิชารูปธรรมที่ไร้ประโยชน์

3.    คิดใหม่ว่า ฟิสิกส์ไม่ใช่วิชาที่ว่าด้วยการจำและทนสูตรเพื่อหาคำตอบ

4.    คิดใหม่ว่า ฟิสิกส์ เป็นสิ่งที่ทำให้เราเข้าใจปรากฏการณ์ธรรมชาติ

5.    คิดใหม่ว่า ฟิสิกส์ เป็นพื้นฐานของหลายๆวิชา และช่วยให้เรามีเครื่องมือต่างๆมากมาย

6.    คิดฟิสิกส์ให้เป็นรูปภาพให้เราสามารถมองเห็นได้ เช่นน้ำหนักตัว ก็เหมือน มีก้อนอะไรถ่วงอยู่ที่เอวเราตรงๆลงไป

 

ซึ่งขั้นตอนเหล่านี้ อาจจะพอที่จะให้เราเปิดใจให้ฟิสิกส์ขึ้นมาบ้าง อาจจะทำให้เราพอจะยอมรับที่จะเรียนรู้ฟิสิกส์ ไปพร้อมๆกับวิชาอื่นๆ โดยไม่มีอคติที่ร้ายแรง และขอให้ลองเปิดใจรับฟิสิกส์ โดยไม่ต้องถึงกับชอบ แต่ขอแค่ยอมรับได้บ้าง ขอแค่ไม่คิดว่าฟิสิกส์เป็นวิชาไร้ประโยชน์ที่ยุ่งยาก ความคิดเหล่านี้ก็จำนำทางทำให้เราสามารถเรียนและเข้าใจฟิสิกส์ได้ดีกว่าเดิม และนำไปสู่การเข้าใจธรรมชาติได้ดียิ่งขึ้นด้วย

 

ครั้งต่อไปจะมาเล่าถึงตัวอย่างปรากฏการณ์ธรรมชาติต่างๆ ที่เราเห็นรอบๆตัว ว่ามันเกี่ยวกับฟิสิกส์ และนำไปใช้ประโยชน์ในชีวิตเราอย่างไร   และสุดท้ายอยากให้ลองคิดอีกครั้งว่า เราจะสนุกและตื่นเต้นขนาดไหน ที่เรามองไปรอบๆตัวแล้วเราจะคิดตามได้ว่าปรากฏการณ์ต่างๆนั้นมันเกิดขึ้น และเราจะอธิบายมันได้อย่างไร... ไม่มีความสุขไหน เท่ากับการตอบคำถามของตัวเองได้...