ปั ญ ห า แ ล ะ ข่ า ว ส า ร ท า ง
วิ ท ย า ศ า ส ต ร์
จั ด ทำ โ ด ย
ด.ญ.ธัญจิรา ลาวงค์ เลขที่ 17 ม.2/9
เสนอ
นางสาว ณัชชา จูรัตนากร
รายวิชา วิทยาศาสตร์กับการแก้ปัญหา ว20256
คํานํา
หนังสือเล่มนี้จัดทําขึ้นเพื่อเป็นงานในรายวิชาวิทยาศาสตร์
กับการแก้ปัญหา 220256 ซึ่งจะแบ่งออกเป็น5บท
ประกอบด้วย
1.จีนพบแร่ชนิดใหม่บนดวงจันทร์
2.ทำไมคนเราถึงหาว
3.โลกคู่ขนาน
4.ทำไมดอกไม้ถึงมีสี
5.ทำไมคนถึงขี้เกียจ
เรื่องที่ 1 จีนพบแร่ชนิดใหม่บนดวงจันทร์
จีนค้นพบคริสตัลจากดวงจันทร์ที่ทำจากแร่ที่ไม่เคยมีใครรู้จักมา
ก่อน พร้อมยืนยันว่าพื้นผิวของดวงจันทร์นั้นมีส่วนประกอบ
สำคัญสำหรับนิวเคลียร์ฟิวชัน ซึ่งเป็นรูปแบบศักยภาพของ
พลังงานไร้ขีดจำกัด ซึ่งเป็นพลังงานรูปแบบเดียวกับที่เป็นเชื้อ
เพลิงให้ดวงอาทิตย์และดาวดวงอื่นๆ
การค้นพบดังกล่าวทำให้จีนเป็นประเทศที่ 3 ที่ค้นพบแร่ธาตุใหม่
บนดวงจันทร์ และจีนกล่าวเสริมว่าได้วิเคราะห์ดินจากพื้นผิวดวง
จันทร์เพื่อหา ฮีเลียม-3 ที่หายาก
เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชันที่มนุษย์สร้างขึ้นนั้นอาจใช้เวลา
นานหลายทศวรรษในการพัฒนา แต่ดูแล้วน่าจะยังมีความเป็นไป
ได้ที่จะทำให้มันเป็นจริง ถ้าหากเครื่องปฏิกรณ์ดังกล่าวกลายเป็น
จริงได้ ฮีเลียม-3 จะเป็นเชื้อเพลิงที่ดี เพราะ มันจะผลิต
กัมมันตภาพรังสีและกากนิวเคลียร์น้อยกว่าเมื่อเทียบกับอะตอม
อื่นๆ ซึ่งฮีเลียม-3 นั้นหายากมากบนโลก หากมันมีอยู่มากบนพื้น
ผิวดวงจันทร์ นี่อาจเป็นการจุดประกายให้มีการขุดวัสดุที่ได้จาก
พื้นผิวดวงจันทร์เพิ่มเติมก็ได้ โดยจีนได้เข้าร่วมกับสหรัฐฯและประ
เทศอื่นๆ ในการนำเอาทรัพยากรจากดวงจันทร์ในอนาคต
นิวเคลียร์ฟิวชัน คือ กระบวนการที่ทำให้เกิดพลังงานในดวง
อาทิตย์และดาวฤกษ์ ที่แกนกลางของดวงอาทิตย์ มีอุณหภูมิ 10-15
ล้านเคลวิน ทำให้ไฮโดรเจนกลายเป็นฮีเลียมจากปฏิกิริยาฟิวชัน
และทำให้ดวงอาทิตย์มีพลังงานสูงมากพอ ที่จะทำให้เกิดการเผา
ไหม้ได้อย่างต่อเนื่อง ซึ่งส่งผลทำให้สิ่งมีชีวิตบนโลกดำรงอยู่ได้
มีโครงการวิจัยที่กำลังดำเนินการในเรื่องฟิวชันนี้อยู่หลายแห่งทั่ว
โลก โดยมีวัตถุประสงค์ที่จะนำพลังงานฟิวชันมาใช้ในการผลิต
ไฟฟ้า ถ้าประสบความสำเร็จ จะกลายเป็นแหล่งพลังงานใน 30-
40 ปีข้างหน้า ซึ่งไม่มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม และมีความ
ปลอดภัยมากกว่าพลังงานที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน
เรื่องที่ 2 ทำไมเราถึงหาว
หาว เป็นกระบวนการที่มักเกิดขึ้นอย่างไม่ตั้งใจ
มีลักษณะอาการ คือ อ้าปากแล้วสูดลมหายใจเข้าลึก ๆ
ทำไมคนเราต้องหาว ?
1.ความง่วง ความเมื่อยล้า ความเบื่อหน่าย
เมื่อเรากำลังเบื่อหรือเหน็ดเหนื่อยเมื่อยล้า เรา
จะไม่สามารถหายใจได้ตามปกติ การหาวจะ
ช่วยให้เราสามารถหายใจเข้าลึก ๆ นำออกซิเจน
เข้าสู่กระแสเลือดได้มากขึ้น
2.กระบวนการสร้างความเย็นแก่สมอง
ทฤษฎีนี้นำเสนอว่า การหาวอาจช่วยลด
อุณหภูมิภายในสมองได้ โดยในขณะที่หาว
การยืดกล้ามเนื้อบริเวณขากรรไกรจะ
กระตุ้นการไหลเวียนของเลือดบริเวณลำ
คอ ใบหน้า และศีรษะ
3.กระตุ้นสารหล่อลื่นภายในปอด
อีกความเชื่อหนึ่ง คือ การหาวเป็นปฏิกิริยาที่ช่วย
กระตุ้นการสร้างสารหล่อลื่นที่ทำให้เนื้อเยื่อภายในปอด
ชุ่มชื้น และป้องกันปอดทำงานล้มเหลว
4.ยืดเนื้อเยื่อปอด
อีกทฤษฎีเกี่ยวกับสาเหตุของการหาว คือ หาวเพื่อยืด
เนื้อเยื่อปอด รวมทั้งการยืดกล้ามเนื้อและข้อต่อต่าง ๆ
ที่เกิดขึ้นในการหาว จะช่วยเพิ่มอัตราการเต้นของหัวใจ
เรื่องที่ 3 โลกคู่ขนาน
มิติในทางฟิสิกส์ไม่ได้หมายถึงมิติลี้ลับ มิติมหัศจรรย์หรือว่า
อีกโลกหนึ่ง แต่หมายถึง Dimension ในภาษาอังกฤษซึ่งมี
ความหมายทางคณิตศาสตร์ อย่างเช่น จุด (.) มีมิติเป็นศูนย์
หรือไม่มิติ เส้นตรงก็มี 1 มิติ ส่วนพื้นที่เป็น 2 มิติ และปริมาตร
3 มิติก็เป็นสิ่งที่เราคุ้นเคยมีกว้าง ยาว สูง ในทางคณิตศาสตร์
คุณสามารถมีมิติเท่าไหร่ก็ได้ แต่อวกาศหรือที่ว่างที่เราเห็น
นั้นเป็น 3 มิติ” ดร.อรรถกฤตอธิบายพร้อมเพิ่มเติมว่าในการ
เคลื่อนที่ของวัตถุนั้นนอกจากขึ้นกับพื้นที่แล้วยังขึ้นอยู่กับเวลา
ด้วยซึ่งในทางคณิตศาสตร์นับเป็นอีกมิติหนึ่งได้กลายเป็น 4
มิติที่เรียกว่า “สเปซ-ไทม์” (space time) หรือ กาล-อวกาศ
“ในทฤษฎีสตริง อนุภาคถูกอธิบายว่ามีลักษณะเป็นเส้นเชือกหนึ่ง
มิติ โดยการสั่นของเส้นเชือกนี้ทำให้เกิดเป็นตัวโน้ตต่างๆ ตัวโน้ต
หนึ่งตัวสามารถแทนอนุภาคได้หนึ่งตัว ตัวโน้ตที่ต่างคีย์กันก็จะให้
อนุภาคที่ต่างชนิดกัน ในการที่จะให้ทฤษฎีสตริงมีคุณสมบัติทาง
คณิตศาสตร์ที่เหมาะสม นักฟิสิกส์พบว่าจำนวนมิติของเอกภพจะ
ต้องมีถึง 10 มิติคือ เวลาหนึ่งมิติและอวกาศอีก 9 มิติ ยิ่งไปกว่านั้น
ในในทฤษฎีเอ็ม (M-theory) ซึ่งเป็นทฤษฎีที่พัฒนาต่อมาจาก
ทฤษฎีเส้นเชือก กาล-อวกาศอาจจะมีได้ถึง 11 มิติ คือเวลา 1 มิติ
และอวกาศอีก 10 มิติ แต่ในเอกภพของเรานั้น เราสังเกตจำนวน
มิติได้เพียงแค่ 4 มิติ ทฤษฎีสตริงจึงอธิบายว่ามิติที่เกินมาหรือมิติ
พิเศษ (Extra dimension) นั้นขดตัวอยู่โดยที่ขนาดของมันเล็กมาก
จนเราไม่สามารถสังเกตได้”
ส่วนแนวคิดเรื่องสุดท้ายเกี่ยวกับโลกคู่ขนานคือ Inflation multi-
universes ซึ่งเป็นแนวคิดที่พัฒนามาจากการศึกษาจักรวาล
วิทยา (cosmology) หรือการศึกษาเกี่ยวกับการกำเนิดและ
วิวัฒนาการของเอกภพ ดร.อรรถกฤตได้อธิบายว่าจุดกำเนิด
ของเอกภพเริ่มมาจาก “บิ๊กแบง” แต่เนื่องจากความรู้ที่เรามีอยู่
จำกัดในปัจจุบันทำให้เราไม่สามารถเข้าใจการกำเนิดของเอกภพ
ได้ดีนัก อังเดร ลินเด (Andre Linde) นักฟิสิกส์จึงได้เสนอทฤษฎี
โลกคู่ขนานแบบ “บับเบิล”
ดร.อรรถกฤตอธิบายถึงแนวคิดของทฤษฎีดังกล่าวว่าภายหลัง
เหตุการณ์บิ๊กแบง เอกภพมีพลังงานและความหนาแน่นสูงมาก
และกาล-อวกาศมีความผันผวนสูงมากคือมีความไม่ต่อเนื่องเป็น
เนื้อเดียวกัน เพราะมีการสั่นอย่างรุนแรง คล้ายกับน้ำเดือดแล้วมี
ฟองผุดขึ้นมา หากการสั่นดังกล่าวรุนแรงมากอาจทำให้กาล-
อวกาศบางส่วนหลุดออกมาได้ เรียกว่า “ควอนตัมโฟม”
(quantum foam) หรือ “ควอนตัมบับเบิล” (quantum
bubble)“ได้ข้อสรุปว่าอวกาศแบบนี้เกิดขึ้นได้ ที่น่าสนใจคือว่า
บับเบิลพวกนี้มีโอกาสเกิดได้หลายฟอง เหมือนน้ำเดือดก็มีฟอง
อากาศได้หลายฟอง แต่ละฟองก็เจริญเติบโตไปเป็นจักรวาลที่
ต่างกัน เป็นอีกจักรวาล
เรื่องที่ 4 ทำไมดอกไม้ถึงมีสีสัน
การที่ดอกไม้มีหลากหลายสีนั้น เกิดจากสารสีที่พืชผลิตขึ้น
เรียกว่า “รงควัตถุ (pigment)”
รงควัตถุ คือสารที่ดูดกลืนแสง
ที่มีความยาวคลื่นแตกต่าง
กันไปแล้วแต่ชนิด แต่สามารถเปลี่ยนเป็นพลังงานเพื่อนำไป
ใช้ได้เหมือนกัน โดยการสังเคราะห์แสงแบ่งเป็น 2 ระบบตาม
ความยาวคลื่นของพลังงาน
1.Photosystem I (PS I): มีความยาวคลื่น 700 nm มี
รงควัตถุเพียงตัวเดียว คือ Chlorophyll A มีสีเขียวเข้มหรือ
สีเขียวแกมน้ำเงิน พบในพืชชั้นสูงทุกชนิดที่สังเคราะห์แสงได้
และในยูกลีนา แบคทีเรียบางชนิด
2.Photosystem II (PS II): ความยาวคลื่นพลังงานที่ใช้
กระตุ้น 680 nm
ซึ่งแต่ละสีที่เราเห็นเกิดจากรงควัตถุที่แตกต่างกัน เช่น
สีเขียว เกิดจาก คลอโรฟิลล์ (chlorophyll)
สีเหลือง ส้ม หรือแดง เกิดจาก แคโรทีนอยด์ (caroteniod)
สีฟ้า ม่วง หรือ ม่วงแดง เกิดจาก แอนโธไซยานิน (anthocyanin)
นอกจากนี้การที่พืชสร้างสีสันให้กับดอกไม้ ถือเป็นวิวัฒนาการ
อย่างหนึ่งช่วยให้สามารถดึงดูดแมลงหรือสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ให้เข้า
มาช่วยในการผสมเกสรเพื่อการอยู่รอดของพืชนั่นเอง
เรื่องที่ 5 ทำไมเราถึงขี้เกียจ
ทำไมบางคนถึงแลดู ‘ขี้เกียจ’ มากกว่าคนอื่น แต่บางคนก็ขี้เกียจ
น้อยกว่า แล้วไอ้เจ้าความรู้สึกแสนสบายเวลาไม่ได้ทำอะไรเลย
นั้นน่ะ ทำไมเราถึงรู้สึกอย่างนั้น มีกลไกหรือกระบวนการอะไร
เกิดขึ้นกับสมองของเราหรือเปล่า นักวิทยาศาสตร์บอกว่า กลไก
วิวัฒนาการทำให้มนุษย์เรามีความชอบพอหรือมีความรู้สึกใน
แง่บวกกับ 3 เรื่องคือ อาหาร เซ็กซ์ และการออกกำลังกาย เมื่อ
ได้ทำสิ่งเหล่านี้ ร่างกายจะ ‘สมนาคุณ’ หรือตบรางวัลให้เราด้วย
‘ระบบโดพามีน’ โดยสมองจะหลั่งสารแห่งความสุขชนิดนี้ออกมา
โดปามีน (dopamine) คือ สารเคมีในสมองที่จัดอยู่ในกลุ่มแคทีโค
ลามีน สร้างมาจากกรดอะมิโนชนิดไทโรซีน โดยอาศัยการ
ทำงานของเอนไซม์ไทโรซีนไฮดร็อกซิเลส เป็นทั้งสารสื่อประสาท
ที่คอยกระตุ้น โดพามีนรีเซพเตอร์ (dopamine receptor) และ
เป็นฮอร์โมนที่หลั่งมาจากไฮโปทาลามัส (hypothalamus) โดย
เมื่อโดปามีนถูกหลั่งออกมาแล้วจะส่งผลต่ออารมณ์ให้มีความ
ตื่นตัว กระฉับกระเฉง มีสมาธิมากขึ้น และไวต่อสิ่งกระตุ้นต่างๆ
รอบตัว
นักวิทยาศาสตร์บอกว่า คนที่ขี้เกียจอาจมีโอกาสเกิดการกลาย
พันธุ์ของยีนที่มีชื่อว่า SLC35D3 ทำให้ตัวรับโดพามีนเสียไป
หรือลดน้อยลง หรือเกี่ยวกับลักษณะนิสัยไลฟ์สไตล์อาจเกิดขึ้น
จากการนอนหลับไม่เพียงพอ หรือการใช้งานร่างกายที่หนัก
เกินไปจนรู้สึกว่าตัวเอง ‘พักผ่อนไม่เพียงพอ’ และก่อให้เกิด
ความรู้สึกเหนื่อย ขาดแรงบันดาลใจในการเริ่มทำงาน และอีก
สาเหตุคือเกี่ยวข้องกับโรคประจำตัวอันมีผลต่อความเหนื่อย
ของร่างกายอย่างอาการไทรอยด์ หรือการขาดวิตามินที่ทำให้
ร่างกายรู้สึกเหนื่อยล้าอยู่ตลอดเวลา
ขอขอบคุณที่อ่าน