teen.mthai มีเรื่องแปลกวิทยาศาสตร์มาฝากเพื่อนๆกันอีกแล้วคะ .. วันนี้เป็นเรื่องของ 8 คำถามง่ายๆ ที่วิทยาศาสตร์ยังหาคำตอบไม่ได้ เพื่อนๆเคยสงสัยเรื่องรอบตัวเราบ้างหรือไม่ว่า หลายสิ่งหลายอย่างมักจะเกิดขึ้นแบบแปลกๆ ซ่อนเร้น ลี้ลับ ทำให้มนุษย์ต้องหาคำตอบอยู่เรื่อย แต่บางครั้งสิ่งนั้นก็ยังคงหาคำตอบไม่ได้สักที .. 8 คำถามง่ายๆ ที่วิทยาศาสตร์ยังหาคำตอบไม่ได้ 1. ทำไมเราถึงต้องหลับ

เป็นที่รู้ๆ กันว่าสิ่งมีชีวิตในโลกทุกชนิดจำเป็นต้องนอนหลับ (แต่ช่วงเวลาที่เหมาะสมอาจแตกต่างกันไปตามแต่ละสายพันธุ์) ดังนั้น เราน่าจะสรุปได้ว่า การนอนหลับเป็นสิ่งสำคัญอย่างหนึ่งสำหรับการดำรงชีวิตอยู่ แต่กลับกลายเป็นว่าอะไรที่น่าจะง่ายๆ แบบนี้ นักวิทยาศาสตร์เองก็ยังหาคำตอบแน่ชัดไม่ได้ว่าเพราะอะไรการหลับถึงจำเป็นต่อสิ่งมีชีวิต

ทุกวันนี้เรามีทฤษฎีและคำอธิบายมากมายเกี่ยวกับการหลับ แต่ก็ยังไม่มีอันไหนที่พิสูจน์ได้และได้รับการยอมรับ มีบางทฤษฎีที่บอกไว้ว่า การนอนเป็นการช่วยทำความสะอาดสิ่งที่ไม่จำเป็นออกจากสมองหลังจากผ่านการใช้งานมาทั้งวัน ส่วนบางอันอธิบายไว้ว่า การนอนหลับจะช่วยให้สมองจดจำสิ่งที่เรียนรู้มาได้ดีขึ้น เพราะมีการทดลองกับหนูว่า เมื่อหนูนอนหลับสมองของมันจะทำงานเหมือนกับตอนที่มันวิ่งอยู่ในเขาวงกตก่อนหน้านั้น

แต่ทั้งสองทฤษฎีนี้ก็ยังมีปัญหาอยู่ เพราะสำหรับพืชและจุลินทรีย์ที่ไม่มีสมองก็ยังมีช่วงเวลาของการหลับด้วย ดังนั้น ถ้าจะโยงว่าการหลับเกี่ยวข้องกับสมองก็คงจะไม่ถูกต้อง อีกทั้งยังมีกรณีหายากที่มนุษย์บางคนป่วยเป็นโรคที่ไม่สามารถนอนหลับได้แต่ก็ยังใช้ชีวิตได้ตามปกติ เช่น Hai Ngoc ชายชาวเวียดนามที่อ้างว่าไม่ได้หลับมา 33 ปีแล้ว

จริงๆ แล้วเมื่อไม่นานมานี้นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบยีนที่เกิดการกลายพันธุ์ ซึ่งทำให้มนุษย์นอนหลับเพียง 2-4 ชั่วโมงต่อวันโดยที่ไม่เกิดผลเสียใดๆ ต่อร่างกาย ทำให้อาจเป็นไปได้ว่าการนอนหลับจริงๆ แล้วอาจจะเป็นเรื่องไม่จำเป็น เป็นเพียงการเล่นตลกของร่างกายเท่านั้น ซึ่งก็ไม่มีใครบอกได้

2. ในระบบสุริยะจักรวาลของเรามีดาวเคราะห์ทั้งหมดกี่ดวง

ตั้งแต่ดาวพลูโตถูกเตะโด่งลดขั้นลงจากการเป็นดาวเคราะห์กลายเป็นเพียงดาวเคราะห์แคระ (Dwarf Planet) เราก็รู้ได้เลยว่าสิ่งที่เรารู้มาตั้งแต่ประถมว่าระบบสุริยะของเรามีดาวเคราะห์ 9 ดวง (ซึ่งตอนนี้เหลือแค่ 8 แล้ว) เป็นแค่เพียงการคาดเดาโดยนักวิทยาศาสตร์เท่านั้น

ถึงแม้ว่าปัจจุบันนี้เทคโนโลยีทางด้านอวกาศของเราจะพัฒนาไปมากแล้ว ระบบสุริยะของเราเองก็ยังคงเป็นปริศนาอยู่ดี พื้นที่ระหว่างดาวพุธและดวงอาทิตย์ก็ยังสว่างจ้าเกินกว่ากล้องโทรทรรศน์ที่เรามีจะมองเห็นได้ ส่วนพื้นที่หลังจากดาวพลูโตเป็นต้นไปก็มืดมิดเสียจนเรามองไม่เห็น เพราะเมื่อไกลออกไปแสงจากดวงอาทิตย์ก็ส่องไปไม่ถึง ปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ยังคงค้นพบวัตถุใหม่ๆ อยู่เรื่อยๆ ในขณะที่นักบินอวกาศบางคนเชื่อว่าในระบบสุริยะของเราน่าจะมีดวงอาทิตย์มากกว่า 1 ดวงด้วยซ้ำ

นักวิทยาศาสตร์เชื่อกันว่า ห่างจากดาวพลูโตไปน่าจะมีดาวเคราะห์ที่มีขนาดประมาณโลกของเราหรือดาวอังคารอยู่อีก แต่ก็ยังไม่มีใครพิสูจน์ได้ นอกจากนั้นยังมีการค้นพบวัตถุที่โคจรรอบด้วยอาทิตย์ของเราที่ชื่อ Sedna ซึ่งตอนนี้ยังไม่มีใครแน่ใจว่ามีขนาดเท่าไหร่ แต่เชื่อกันว่าน่าจะประมาณเท่าๆ กับดาวพลูโต

แต่ยังไม่หมดเท่านั้น เนื่องจากมีคนสังเกตเห็นว่าการโคจรของดาวหางไม่ได้เป็นไปตามที่คาดเดากันไว้ จึงเชื่อกันว่าจะมีดาวเคราะห์อีกดวงที่น่าจะใหญ่กว่าดาวพฤหัสบดีถึง 4 เท่าอยู่อีก ซึ่งดาวที่ยังไม่ค้นพบนี้ถูกตั้งชื่อไว้ก่อนแล้วว่า Tyche และอยู่ไกลจากดวงอาทิตย์มากเกินกว่าจะค้นพบได้ แต่นักวิทยาศาสตร์ก็ยังมีความหวังกันอยู่ว่า ด้วยเทคโนโลยีกล้องโทรทรรศน์ของ NASA จะทำให้เราค้นพบดาวเคราะห์ใหม่ๆ ในระบบสุริยะของเราอีกหลายดวง

3. ทำไมน้ำแข็งจึงลื่น

เวลาพูดว่า น้ำแข็งเป็นสิ่งที่ลื่น ก็เหมือนกับพูดว่า น้ำทำให้เปียก นี่เป็นความรู้พื้นฐานที่ไม่ต้องให้ใครมาบอกก็ได้ แต่ถ้าถามว่า แล้วเพราะอะไรน้ำแข็งจึงลื่น กลับไม่มีใครสามารถตอบได้แน่ชัดแม้แต่นักวิทยาศาสตร์เอง

ทุกวันนี้เราก็ยังไม่รู้ว่า ทำไมเราถึงเล่นสเก็ตน้ำแข็งบนน้ำแข็งได้แต่เล่นบนพื้นหินลื่นๆ ไม่ได้ คำอธิบายที่เรามีอยู่ในตอนนี้ก็คือ น้ำจะขยายตัวเมื่อมันกลายเป็นน้ำแข็ง ดังนั้นเมื่อน้ำหนักของเรากดทับลงไป มันจะกลายสภาพเป็นน้ำที่ทำให้ลื่น ฟังดูง่ายๆ แต่ทฤษฎีนี้กลับไม่ถูกต้อง เพราะมีการทดลองแล้วว่าแค่น้ำหนักของร่างกายเราไม่สามารถทำให้น้ำแข็งเปลี่ยนกลับมาเป็นน้ำเหมือนเดิมได้

มีทฤษฎีมากมายที่พยายามอธิบายปัญหานี้ แต่ก็ไม่มีอันไหนที่ได้รับการยอมรับ มีทฤษฎีหนึ่งที่โด่งดังมากคือ เมื่อน้ำกลายเป็นน้ำแข็ง บริเวณผิวหน้าของมันจะยังคงมีสภาพเป็นน้ำอยู่เพราะมีด้านหนึ่งเป็นอากาศที่ไม่มีแรงกดพอจะทำให้มันกลายเป็นน้ำแข็งได้ มีการทดลองพิสูจน์แล้วว่าเป็นจริง อย่างไรก็ตาม ชั้นผิวหน้าที่เป็นน้ำของน้ำแข็งก็ยังคงบางเกินไปที่จะทำให้เกิดการลื่นได้

นอกจากนี้ ยังมีอีกทฤษฎีหนึ่งที่บอกไว้ว่า น้ำแข็งจริงๆ แล้วไม่ได้ลื่นเลยสักนิด ถึงจะฟังดูทะแม่งๆ แต่นักวิทยาศาสตร์ที่ชื่อ Dr.Salmeron ผู้คิดค้นทฤษฎีนี้อธิบายว่า ผิวหน้าของน้ำแข็งมีความขรุขระมาก จนกระทั่งมันกลายเป็นลื่นไปเมื่อเกิดการการเสียดสี อย่างไรก็ตาม Dr.Salmeron ก็ยอมรับว่าเขายังไม่มีอะไรที่พิสูจน์ทฤษฎีนี้ได้อยู่ดี

4. รถจักรยานสองล้อ (Bicycle) ทำงานได้อย่างไร

รถจักรยานถูกคิดค้นขึ้นในสมัยช่วงต้นของศตวรรษที่ 19 และในกว่า 200 ปีที่ผ่านมานี้การออกแบบพื้นฐานของมันก็ถูกเปลี่ยนแปลงไปเพียงเล็กน้อยเท่านั้น จะต้องมีล้อ 2 ล้อ มีโครงที่เชื่อมล้อเข้ากับมือจับและคันบังคับ และแน่นอน จะต้องมีคนขับ

เราเข้าใจกันว่าคนที่เป็นผู้คิดค้นจักรยานขึ้นมาคงเป็นวิศวกรที่มีความรู้ความชำนาญเป็นอย่างดี แต่จากการศึกษามากว่าร้อยปีนักวิทยาศาสตร์สรุปกับว่า คนที่คิดค้นมันขึ้นมาคงเป็นพ่อมดหรืออะไรสักอย่าง เนื่องจากจักรยานคันแรกของโลกไม่ได้ออกแบบมาโดยใช้หลักการทางวิทยาศาสตร์หรือวิศวกรรมใดๆ ทั้งสิ้น แม้แต่จักรยานที่เราใช้กันในปัจจุบันก็ไม่ได้ออกแบบมาโดยใช้หลักการอะไรทั้งนั้น แต่ใช้การเรียนรู้เองและประสบการณ์ว่าต้องออกแบบอย่างไร

ดังนั้น เมื่อเราถามนักวิทยาศาสตร์ว่า จักรยานสามารถวิ่งได้อย่างสมดุลได้อย่างไร มันทำงานได้อย่างไร หรือเราปั่นจักรยานได้อย่างไร น่าแปลกที่นักวิทยาศาสตร์ก็ไม่อาจจะตอบได้ แม้แต่นักวิจัยด้านจักรยานที่มีความรู้มากที่สุดก็ยังยอมรับว่า ถึงแม้จะมีทฤษฎีมากมายเพื่ออธิบายก็ไม่มีอันไหนเลยที่อธิบายได้โดยหลักการทางวิทยาศาสตร์

เป็นเวลานานมากที่นักวิทยาศาสตร์พยายามหาคำตอบว่า จักรยานสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างไร ทฤษฎีที่เดากันว่าเป็นเหตุผลสำหรับอธิบายก็คือ “Caster effect“ (ซึ่งเกี่ยวข้องกับมุมของล้อหน้าที่ทำระยะห่างจากโครง) แต่เมื่อปี ค.ศ.2011 นี้เอง ที่มีนักวิทยาศาสตร์จากมหาลัย Cornell และมหาลัยอื่นๆ ทำการทดลองโดยสร้างจักรยานที่ไม่ทำให้เกิด Caster effect ผลปรากฏว่าจักรยานหน้าตาประหลาดๆ นี้ก็ยังสามารถเคลื่อนที่ได้ตามปกติอยู่ดี

ด้วยเหตุนี้ นักวิทยาศาสตร์จึงกลับมาเริ่มต้นที่หนึ่งใหม่ และต้องหาเหตุผลมาอธิบายกันต่อ ดังนั้น เมื่อคุณปั่นจักรยานจงภูมิใจได้เลยว่า คุณได้นั่งอยู่บนสิ่งที่ทำลายทุกทฤษฏีทางวิทยาศาสตร์และยังไม่มีใครหาคำตอบได้จนบัดนี้

5. วิธีการเล่นไพ่ Solitaire ให้ชนะ

เกมไพ่ Solitaire ที่ปัจจุบันนี้เราจะรู้จักว่าเป็นเกมเรียงไพ่ที่มีอยู่ในเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เป็นระบบปฏิบัติการ Windows ถือเป็นเหมือนเกมประจำเครื่องที่ถ้าไม่รู้จะทำอะไรก็มานั่งเล่นแก้เบื่อกันได้ ซึ่งปกติเวลาเล่นกันก็ชนะบ้าง แพ้บ้างซะเป็นส่วนใหญ่ แต่คุณรู้หรือไม่ว่าไม่มีทางที่คุณจะหาวิธีเล่นเกมนี้ได้ชนะทุกครั้งเลย เพราะแม้แต่นักวิทยาศาสตร์ก็ยังตอบไม่ได้ว่าต้องใช้วิธีการไหนในการแก้ปัญหา Solitaire ให้ได้ทุกครั้ง

ตั้งแต่ปี ค.ศ.1800 เป็นต้นมา เกม Solitaire ก็ยังคงเป็นปริศนามาตลอด แม้แต่นักคณิตศาสตร์ที่มีชื่อเสียงที่สุดก็ยังต้องยอมรับว่า เกม Solitaire นี้ไม่อาจหาหลักการทางคณิตศาสตร์มาคิดเป็นรูปแบบการเล่นได้ แม้แต่ค่าความเป็นไปได้ที่จะชนะเกมนี้ก็ยังไม่รู้ว่าเป็นเท่าไหร่กันแน่ นักคณิตศาสตร์เสนอว่าเปอร์เซ็นต์ในการชนะเกมนี้อยู่ที่ 80-90 เปอร์เซ็นต์ นั่นหมายความว่าชนะอย่างน้อย 8 ใน 10 ครั้ง ซึ่งในความเป็นจริงแล้วไม่มีใครชนะได้มากขนาดนั้น

จากนั้นก็มีการเดากันว่า ความเป็นไปได้ที่จะชนะเกมนี้ไม่สามารถคำนวณได้ ซึ่งเป็นการเดาที่ออกจะทื่อๆ ไปหน่อย แต่นักคอมพิวเตอร์หลายคนก็เห็นด้วยกับข้อนี้ว่า แค่เล่นเกมนี้ในคอมพิวเตอร์จะให้ชนะได้ก็มีโอกาสน้อยเต็มที

และถ้าใครคิดว่าที่เรายังหาวิธีการเล่นเกม Solitaire ให้ชนะไม่ได้เป็นเพราะนักวิทยาศาสตร์มัวแต่เอาเวลาไปศึกษาเรื่องลึกลับซับซ้อนอย่างอื่นแล้วคงต้องคิดใหม่ เพราะนักวิทยาศาสตร์สามารถไขความลับของเกมที่ซับซ้อนกว่านี้มากอย่าง เกมเศรษฐี (Monopoly) ได้แล้ว แต่สำหรับเกมที่หลักการเล่นง่ายๆ ของ Solitaire กลับไม่มีใครคิดหาทางได้

6. มีสิ่งมีชีวิตอยู่กี่สายพันธุ์บนโลกนี้

ตอนนี้ก็เป็นศตวรรษที่ 21 แล้ว เป็นเวลานานที่เหล่านักสำรวจและนักวิทยาศาสตร์ทั้งหลายได้เดินทางออกตามหาสิ่งมีชีวิตใหม่ๆ แต่คำถามที่ว่า มีสิ่งมีชีวิตอยู่บนโลกกี่สายพันธุ์กันแน่ ก็ยังไม่มีใครตอบได้

นักวิทยาศาสตร์ที่เป็นผู้เชี่ยวชาญด้านการแบ่งหมวดหมู่สิ่งมีชีวิตบอกไว้เลยว่า ทุกวันนี้เรายังไม่เข้าใกล้คำตอบของคำถามที่ว่าเลยสักนิด แม้จะมีการสำรวจกันมากว่า 250 ปี แล้ว และค้นพบสายพันธุ์ใหม่ๆ กว่าอีก 15,000 สายพันธุ์ทุกปี นักวิทยาศาสตร์เองก็ไม่สามารถคาดการณ์ได้เลยว่า จำนวนทั้งหมดแล้วมีเท่าไหร่กันแน่

ปัจจุบันนี้มีสายพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตอยู่ประมาณ 2 ล้านสายพันธุ์ แต่เดากันว่าจำนวนที่แท้จริงบนโลกอาจจะมีตั้งแต่ 5 ล้าน จนถึง 100 ล้านเลยทีเดียว

การคาดคะเนจำนวนสายพันธุ์ครั้งแรกเกิดขึ้นเมื่อศตวรรษที่ 19 นักวิทยาศาสตร์ในตอนนั้นประมาณกันไว้ว่ามีสายพันธุ์อยู่บนโลก 400,000 ชนิด แต่ตอนนี้เราก็หาเจอได้เยอะกว่านั้นมาก ดังนั้นจึงบอกได้เลยว่าวิธีการคำนวณหาค่าประมาณนี้ใช้ไม่ได้อีกต่อไป

สาเหตุหนึ่งที่ทำให้การหาจำนวนสายพันธุ์ทั้งหมดเป็นไปไม่ได้ก็เพราะการวิจัยส่วนใหญ่เกินขึ้นในประเทศทางแถบตอนเหนือ หรือประเทศที่มีเทคโนโลยีล้ำสมัยเท่านั้น ประเทศในแถบตอนใต้ เช่น ออสเตรเลีย ก็ยังคงมีสิ่งมีชีวิตที่เราไม่รู้จักอยู่อีก

แต่ปัญหาใหญ่จริงๆ ที่ทำให้การหาจำนวนยิ่งเป็นไปไม่ได้ก็เพราะ 90 เปอร์เซ็นต์ ของที่อยู่สิ่งมีชีวิตนั้นอยู่ใต้น้ำ ซึ่งมนุษย์เราเพิ่งสำรวจไปได้ไม่ถึง 10 เปอร์เซ็นต์ของพื้นที่ทั้งหมด (ถึงกับมีนักวิทยาศาสตร์บอกไว้ว่า เรามีแผนที่พื้นผิวดาวอังคารที่ละเอียดกว่าของใต้ทะเลเสียอีก) และเราก็ยังค้นพบสิ่งมีชีวิตใต้ทะเลหน้าตาประหลาดอยู่ตลอดเวลา

7. ความยาวของแนวชายฝั่งทะเล

ภูมิศาสตร์ เป็นหนึ่งในสาขาที่ตอนสมัยเรียนเป็นวิชาที่น่าจะลึกลับน้อยที่สุด ทุกอย่างคือสิ่งที่เห็นได้เป็นรูปธรรมทั้งทวีป แม่น้ำ และภูเขา ต่างก็อยู่ตรงที่ของมันไม่เปลี่ยนแปลงไปไหนมาก อย่างไรก็ตาม วิธีการวัดโดยเฉพาะการวัดขอบชายฝั่งมีวิธีการที่หลากหลาย อย่างเช่น ชายฝั่งของประเทศสหรัฐอเมริกาในการวัดแบบเป็นทางการบันทึกเอาไว้ว่ามีความยาวประมาณ 12,380 ไมล์ ในขณะที่มีการศึกษาจากอีกที่หนึ่งวัดได้ 29,093 ไมล์ ส่วนการวัดจากของอีกหน่วยงานหนึ่งของสหรัฐกลับวัดได้ 95,471 ไมล์ ซึ่งแต่ละอันไม่ได้ใกล้เคียงกันเลยสักนิด

สาเหตุที่เป็นแบบนี้ก็เพราะว่า การวัดชายฝั่งทำได้ยากและไม่มีวิธีการที่ตายตัว ขึ้นอยู่กับว่าต้องการวัดละเอียดขนาดไหน ถ้าหากวัดกันแบบใช้เส้นตรงอย่างคร่าวๆ ก็จะได้ความยาวขนาดหนึ่ง ในขณะที่ถ้าวัดโดยใช้ความละเอียดสูงก็จะได้ความยาวกว่าอีกแบบมาก

อีกอย่างคือตัวเลขความยาวพวกนี้อาจจะกลายเป็นตัวเลขที่เป็นทางการได้โดยการประกาศจากทางการ จริงๆ แล้วปัญหาในการวัดชายฝั่งแบบนี้ก็เป็นปัญหาทางภูมิศาสตร์กันมายาวนาน ถึงขนาดมีชื่อเป็นของตัวเองว่า “Coastline paradox” ด้วยความจริงที่ว่า ไม่ว่าคุณจะพยายามวัดด้วยความละเอียดขนาดไหน อย่างไรก็ไม่มีทางละเอียดพอที่จะวัดได้อย่างแน่ชัดนั่นเอง

8. แรงโน้มถ่วงทำงานอย่างไร

แรงโน้มถ่วง เป็นอะไรที่เรารู้จักกันดีและเรียกได้ว่าเป็นเรื่องพื้นฐานที่สุดในหลักการของจักรวาล สิ่งมีชีวิตบนโลกก็อยู่กับแรงโน้มถ่วงมาตั้งแต่เริ่มวิวัฒนาการ ในบรรดาแรงพื้นฐานทั้ง 4 ของโลกเรา (แรงแม่เหล็กไฟฟ้า แรงนิวเคลียร์ชนิดเข้ม แรงนิวเคลียร์ชนิดอ่อน และแรงโน้มถ่วง) แรงโน้มถ่วงเป็นสิ่งที่ไร้เหตุผลมากที่สุด มันเป็นแรงที่มีพลังอ่อนและมีพลังแรงได้ในเวลาเดียวกัน แรงโน้มถ่วงยึดจักรวาลของเราไว้ด้วยกัน และในขณะเดียวกันมันก็เป็นแรงที่มีพลังอ่อนที่สุดที่มีอยู่ในโลก แม้แต่พลังแม่เหล็กธรรมดาๆ 2 อันที่ดูดเข้าหากันก็ยังมีกำลังมากกว่าแรงโน้มถ่วงด้วยซ้ำ