วิทยาศาสตร์เบื้องหลัง “ สตาร์ วอร์ ” ที่เป็นแรงบันดาลใจในการเรียนรู้

วิทยาศาสตร์เบื้องหลัง “ สตาร์ วอร์ ” ที่เป็นแรงบันดาลใจในการเรียนรู้

เรื่องราวจากกาแลกซีอันไกลโพ้น แม้นานมาแล้ว สตาร์ วอร์ส ยังคงสร้างแรงบันดาลใจในการเรียนรู้วิทยาศาสตร์แก่แฟนหนังอยู่เสมอ

เรื่องราวจากกาแลกซีอันไกลโพ้นเต็มไปด้วยจินตนาการทางวิทยาศาสตร์ล้ำสมัยมากมายซึ่งสร้างแรงบันดาลใจในการเรียนรู้ให้แก่แฟนหนังอยู่เสมอ คุณ Elizabeth Holm นักวัสดุศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยคาร์เนกีเมลลอนกล่าวว่า “ฉันคิดว่านักวิทยาศาสตร์หลายๆ คนได้ความรู้สึกจากตัวหนังว่า มันก็เป็นไปได้นะ และมันทำให้ฉันจินตนาการถึงอนาคตมากกว่าปัจจุบันอีกด้วย”

สตาร์ วอร์สร้างแรงบันดาลใจในการเรียนรู้ทางวิทยาศาสตร์ไว้อย่างไร สามารถอ่านได้ที่นี่

จุดจบของดาวมรณะ
“ดาวมรณะ” หรือ “เดธสตาร์” (Death Star) นั้นไม่ใช่ดวงจันทร์แต่เป็นสุดยอดขีปนาวุธของจักรวรรดิกาแลกติกที่มีประสิทธิภาพการทำลายล้างสูง ไม่สมดุลกับความทนทาน คุณกาย วอล์คเกอร์ (Guy Walker) อาจารย์วิศวกรรมโยธาแห่งมหาวิทยาลัยแฮเรียต-วัตต์ ประเทศสก็อตแลนด์ และคณะของเขา ทำการศึกษาคู่มือโมเดลทางเทคนิคของเดธสตาร์และหาข้อบกพร่องของดาวมรณะโดยจำกัดเวลาเพียงสี่วัน ซึ่งเทียบเท่ากับเวลากับที่พันธมิตรกบฏ (Rebel Alliance) ใช้ในการวางแผน

ไควกอน จินน์ (Qui-Gon Jinn) พบว่าอนาคิน สกายวอล์คเกอร์ (Anakin Skywalker) มีจำนวนมิดิคลอเรียน (Midichlorians) สูงตั้งแต่วัยเด็ก มิดิคลอเรียนเป็นออร์แกเนลล์ที่ไหลเวียนในตัวผู้ใช้ “พลัง” การวิจัยในปี พ.ศ. 2549 มีการค้นพบแบคทีเรียสายพันธุ์ใหม่ ผู้ค้นพบตั้งชื่อสกุลแบคทีเรียนี้ว่า “มิดิคลอเรีย” (Midichloria) ซึ่งมาจากมิดิลคลอเรียน ภาพโดย 12/ALAMY STOCK PHOTO

การวิเคราะห์ด้วยกรอบวิธี “Work domain analysis” ทำให้คุณกายและคณะสามารถยืนยันถึงความบกพร่องทางวิศวกรรมในช่องระบายความร้อนของดาวมรณะได้ นอกจากนั้นยังมีจุดอ่อนอื่นๆ เช่นระบบรักษาความปลอดภัยของระบบแรงโน้มถ่วงที่มีระดับต่ำและความอ่อนไหวต่อการโจมตีทางชีวภาพของดาว การวิจัยมีผลสรุปว่ากลวิธีที่มีประสิทธิภาพในการทำลายดาวมรณะที่สุดคือ “การใช้ อาร์ทูดีทู (R2-D2) สอดแทรกไวรัสคอมพิวเตอร์ไปในเครือข่ายของเดธสตาร์” ซึ่งอาจฟังดูไม่น่าตื่นเต้นเท่าในหนังเท่าไหร่

การแพทย์ในกาแลกซีอันไกลโพ้น

สงครามในกาแลกซีอันไกลโพ้นเต็มไปด้วยอันตรายจากอาวุธนานาชนิดทั้งปืนเลเซอร์และกระบี่แสง การมีชีวิตรอดจึงต้องพึ่งพาการแพทย์และระบบดูแลสุขภาพที่มีประสิทธิภาพและล้ำสมัยอย่างแขนกลของลุค สกายวอล์คเกอร์ (Luke Skywalker) และ “ชุดปรับแรงดันบรรยากาศสูง” (wearable pressurized hyperbaric chamber) ซึ่งช่วยในการหายใจของอนาคินหลังจากที่เขาแพ้การประลองบนที่สูงกว่าให้กับโอบีวัน เคโนบี

บริษัท DEKA พัฒนาแขนกล “Luke arm” ซึ่งถูกตั้งชื่อตามแขนของลุค สกายวอล์คเกอร์ (Luke Skywalker) บริษัท DEKA ได้รับเงินสนับสนุนราว 227 ล้านบาทจากหน่วยงาน DARPA ซึ่งเป็นหน่วยงานภายใต้กระทรวงกลาโหมสหรัฐอเมริกาในปี พ.ศ. 2559 เพื่อการพัฒนาระบบประสาทสัมผัสของแขนกล ภาพโดย JOHN B. CARNETT, GETTY

สองอายุรแพทย์ชาวเดนมาร์กประจำโรงพยาบาลมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกน คุณ Ronan Berg และคุณ Ronni Plovsing ทำการวิจัยโดยศึกษาจังหวะการพูดของดาร์ธ เวเดอร์แบบฉากต่อฉากเพื่อเป็นกรณีศึกษาสำหรับนักเรียนแพทย์ของพวกเขา

การวิจัยให้เหตุผลว่าปอดของดาร์ธ เวเดอร์นั้นถูกลวกจนพองจากความร้อนจากการสูดหายใจก๊าซและอนุภาคความร้อนสูงในภูเขาไฟ เยื่อปอดของเขาเป็นแผลพุพองเรื้อรังทำให้เขาต้องใส่ “ชุดปรับแรงดันบรรยากาศสูง” ซึ่งช่วยดันอากาศเข้าไปในปอด อย่างไรก็ตาม คุณ Berg กล่าวว่าทางเลือกการรักษาของเขาน่าจะเป็นการปลูกถ่ายอวัยวะปอดมากกว่า และ “การหาปอดสภาพดีให้รองผู้บัญชาการของจักรวรรดิเผด็จการคงทำได้ไม่ยากหรอก”

อาการบาดเจ็บเรื้อรังในปอดของดาร์ธ เวเดอร์ (Darth Vader) ถูกบรรเทาด้วย “ชุดปรับแรงดันบรรยากาศสูง” (wearable hyperbaric chamber) สองอายุรแพทย์ชาวเดนมาร์กอธิบาย ภาพโดย AF ARCHIVE/ALAMY STOCK PHOTO

 “ภัยซ่อนเร้น”

นอกจากความเจ็บป่วยทางกายภาพแล้ว มนุษย์และสิ่งมีชีวิตในหมู่ดาวอันไกลโพ้นอาจมีความเจ็บป่วยทางจิตเหมือนมนุษย์โลกอีกด้วย

“ความผิดปกติทางบุคลิกภาพแบบก้ำกึ่ง” (Borderline Personality Disorder) เป็นความผิดปกติที่ชาวอเมริกันกว่า 3 ล้านคนมี ปัจจุบันยังคงมีข้อถกเถียงถึงสาเหตุของโศกนาฏกรรมที่ทำให้อนาคิน สกายวอล์คเกอร์ต้องกลายเป็นดาร์ธ เวเดอร์ รูปโดย SCREENPROD/PHOTONONSTOP/ALAMY STOCK PHOTO

จดหมายถึงบรรณาธิการนิตยสาร Psychiatry Research ในปี พ.ศ. 2554 เขียนโดยทีมจิตแพทย์ชาวฝรั่งเศสนำโดยคุณ Eric Bui พูดถึงอนาคินว่าเขาอาจเป็นผู้ป่วยที่มี “ความผิดปกติทางบุคลิกภาพแบบก้ำกึ่ง” (Borderline Personality Disorder) ซึ่งเป็นสาเหตุให้เขามีอารมณ์ขึ้นลงไม่คงที่ มีท่าทีการแสดงออกแบบหุนหันพลันแล่นและเข้าสังคมได้ยาก โดยสถาบันสุขภาพจิตแห่งอเมริกา (National Institute of Mental Health) ประเมินว่าชาวอเมริกันกว่า 3 ล้านคนมีลักษณะนิสัยแบบนี้เช่นกัน

การศึกษาในปี พ.ศ. 2558 ของนักจิตแพทย์สองท่าน คุณ Ryan C. W. Hall และคุณ Susan Hatters Friedman พบสัญญาณของโรคจิตเวชในตัวละครอื่นๆ เช่นโรค “ไซโคพาธ” (psychopath) ของ “จั๊บบ้า เดอะฮัตต์” โรคเสพติดการพนันของแลนโด คาลริสเซียน รวมถึงอาการของโรคซึมเศร้าในผู้สูงวัยของโอบีวัน เคโนบี อย่างไรก็ตาม กรณีศึกษาที่จิตแพทย์ทั้งสองรายเน้นเป็นของ “จักรพรรดิพัลพาทีน” (Emperor Palpatine) ซิธลอร์ดมหาวายร้ายแห่งจักรวรรดิกาแลกติกผู้ซึ่งมีสติสัมปชัญญะและสุขภาพจิตที่สมบูรณ์ดี

การศึกษาในปี พ.ศ. 2558 อธิบายว่าความชั่วร้ายของ “จักรพรรดิพัลพาทีน” (Emperor Palpatine) ไม่ได้มาจากความบกพร่องทางจิต ซึ่งเป็นการเน้นย้ำว่าความชั่วร้ายไม่ได้เกิดขึ้นเพราะโรคทางจิตเวช และแท้จริงแล้วผู้ป่วยทางจิตมักตกเป็นเหยื่อของความรุนแรงมากกว่า ภาพโดย THE RONALD GRANT ARCHIVE/ALAMY STOCK PHOTO

“เมื่อมีการกระทำเลวร้ายเกิดขึ้น หลายคนอาจมองว่าปัญหามันมาจากความป่วยทางจิตของ แต่ความจริงแล้วผู้ป่วยทางจิตมักเป็นเหยื่อของความรุนแรงมากกว่า”

นอกจากนี้ยังมีการวินิจฉัยชาวกันแกนจอมพล่ามอย่างจาร์ จาร์ บิงคส์ (Jar Jar Binks) ว่าเขาเป็นโรคสมาธิสั้น หรือ “attention-deficit hyperactivity disorder” (ADHD) ซึ่งอาจไม่สอดคล้องกับทฤษฎีที่ว่าจาร์ จาร์บิงคส์เป็นอภิมหาซิธลอร์ดอีกรายเท่าไหร่นัก
“เราทุกคนต่างเคยประสบกับความเศร้าและความทุกข์ยาก เราจึงควรเรียนรู้จากตัวละครเหล่านี้และหวังว่าเราจะก้าวผ่านอุปสรรคต่างๆ ดังที่ตัวละครทำได้” คุณ Hall กล่าว

ค้นหาดาวทาทูอีน

เรื่องราวการผจญภัยของลุคเริ่มขึ้นบนดาวที่มีชื่อว่า “ทาทูอีน” (Tatooine) ทาทูอีนเป็นดาวเคราะห์แห้งแล้ง เต็มไปด้วยทะเลทรายและชุมนุมไปด้วยเดนมนุษย์ นอกจากนี้ทาทูอีนยังมีพระอาทิตย์สองดวงซึ่งเรียกได้ว่ามันเป็นดาวเคราะห์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์คู่ (circumbinary planet)

“เคปเลอร์-16บี” (Kepler-16b) ถูกค้นพบโดยกล้องโทรทัศน์อวกาศเคปเลอร์ (Kepler Space Telescope) ในปี พ.ศ. 2554 เคปเลอร์-16บีเป็นดาวเคราะห์ดวงแรกที่ยืนยันได้ว่าโคจรรอบดาวฤกษ์คู่ (circumbinary planet) อย่างไรก็ตามสภาพเป็นก๊าซและอากาศหนาวเหน็บของดาวยังคงแตกต่างกับทาทูอีนอยู่ ภาพวาดจำลองโดย NASA/JPL-CALTECH/T. PYLE

ในปี พ.ศ. 2543 คุณ Matthew Muterspaugh จากมหาวิทยาลัยเทนเนสซีและคุณ Maciej Konacki จากวิทยาลัยวิทยาศาสตร์โปแลนด์ (Polish Academy of Sciences) ริเริ่มโปรเจกต์ค้นหาดาวเคราะห์โคจรรอบดาวฤกษ์คู่ของพวกเขา ชื่อโปรเจกต์ของพวกเขาคือ “ความพยายามในการสังเกตดาวเคราะห์นอกระบบในสภาพวงโคจรไม่เป็นเดี่ยว” หรือ “The Attempt To Observe Outer-planets In Non-single-stellar Environments” ซึ่งเรียกสั้นๆ ว่า “TATOOINE”

โปรเจค TATOOINE เสร็จสิ้นในปี พ.ศ. 2552 ด้วยข้อมูลที่ไม่เพียงพอที่จะยืนยันถึงการปรากฏของดาวเคราะห์โคจรรอบดาวฤกษ์คู่ อย่างไรก็ตาม คุณจอร์จ ลูคัสชื่นชอบชื่อโปรเจกต์เป็นอย่างมากและเขาได้ให้สิทธิ์พิเศษแก่คุณ Muterspaugh ในการเยี่ยมสำนักงาน “Skywalker Ranch” อีกด้วย

ชื่อของคู่หูดรอยด์ผู้ช่วย R2D2 และ C3PO ถูกนำไปตั้งเป็นชื่อโปรตีนสองชนิดที่คุณ Qingu นักชีวเคมีมีส่วนในการค้นพบ ซึ่งโปรตีนทั้งสองชนิดมีประโยชน์มากมายเหมือนคู่หูดรอยด์บนดาวทาทูอีนในรูป ภาพโดย THE RONALD GRANT ARCHIVE/ALAMY STOCK PHOTO

แม้โปรเจกต์อาจไม่ได้ข้อมูลเท่าที่ต้องการ แต่นักดาราศาสตร์ทั้งสองรายมองว่าจักรวาลอันกว้างใหญ่ยังคงมีความมหัศจรรย์เกินจินตนาการหลายอย่างรออยู่ “จักรวาลนี้น่าสนใจมากกว่าสตาร์วอร์อีกนะ หลายอย่างยังคงเหนือความคาดหมายของผู้กำกับหนังเองด้วย” คุณ Konacki กล่าว

เรื่อง MICHAEL GRESHKO

แปล นิธิพงศ์ คงปล้อง

โครงการสหกิจศึกษากองบรรณาธิการเนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก ฉบับภาษาไทย


อ่านเพิ่มเติม ตามรอยสถานที่ถ่ายทำภาพยนตร์สตาร์วอร์สรอบโลก

 

เรื่องแนะนำ

World Update: หลุมดำโดดเดี่ยวที่พเนจรไปทั่วทางช้างเผือก

เรื่องราวของการค้นพบหลุมดำโดดเดี่ยวที่พเนจรไปทั่วทางช้างเผือก ทีมนักวิทยาศาสตร์ 2 ทีมวิเคราะห์โดยอิสระแยกจากกันแต่ได้ผลลัพธ์แบบเดียวกัน คือตรวจพบวัตถุเล็กที่ไม่ส่องแสงล่องลอยอยู่ในกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา ห่างออกไป 5,153 ปีแสง ผู้เชี่ยวชาญเชื่อว่าอาจมีมากกว่า 100 ล้านดวงในทางช้างเผือกและจุดที่อยู่ใกล้สุดอาจห่างออกไปเพียง 80 ปีแสง “นี่อาจเป็นหลุมดำหรือดาวนิวตรอนที่ลอยได้อิสระดวงแรกที่ค้นพบด้วยไมโครเลนส์โน้มถ่วง(gravitational microlensing)” เจสสิกา ลู (Jessica Lu) จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียกล่าว ทีมของเธอระบุว่าวัตถุนี้มีมวลอยู่ระหว่าง 1.6 ถึง 4.4 เท่าของดวงอาทิตย์ พวกเขาจึงคาดว่าสิ่งนี้น่าจะเป็นดาวนิวตรอน ขณะที่อีกทีมหนึ่งซึ่งนำโดย ไคลาช ซาฮู (Kailash Sahu) จากสถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศระบุว่าวัตถุนี้คือ “หลุมดำ” ที่มีมวลอยู่ราว 7.1 เท่าของดวงอาทิตย์ แม้คำตอบของทั้งสองทีมยังคงต้องการการศึกษาและยืนยันเพิ่มเติม แต่ด้วยเครื่องมือใหม่นี้พิสูจน์ให้เห็นว่าเราสามารถตรวจจับวัตถุขนาดเล็กที่ไม่ส่องแสงในกาแล็กซีทางช้างเผือกของเราได้ วิธีนั้นก็คือการตรวจจับกาล-อวกาศ (Space-Time) ที่ถูกทำให้บิดเบี้ยวด้วยแรงโน้มถ่วงรุนแรงซึ่งแสงจากดวงดาวที่อยู่ด้านหลังจะบิดเบี้ยวตาม ในฐานะผู้สังเกตการณ์ ปรากฎการณ์นี้หมายความว่าเราจะเห็นดวงดาวที่อยู่ใกล้ออกไปสว่างวาบขึ้นมาและมีตำแหน่งเปลี่ยนไปจากเดิม แสดงให้เห็นว่ามีวัตถุที่มีแรงโน้มถ่วงรุนแรงได้บิดกาล-อวกาศผ่านไปด้านหน้า “ด้วยไมโครเลนส์นี้ เราสามารถตรวจสอบวัตถุที่โดดเดี่ยวและมีขนาดเล็ก พร้อมกับชั่งน้ำหนักมันได้ ฉันคิดว่าเราได้ค้บพบเรื่องราวใหม่ของวัตถุที่มืดมิดเหล่านี้ซึ่งยังไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยวิธีอื่น” ลู กล่าว นอกจากนี้ทั้งสองทีมยังวัดความเร็วได้แตกต่างกัน โดยทีมของซาฮูระบุว่าวัตถุนั้นเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 45 กิโลเมตรต่อวินาที ส่วนทีมของลูระบุว่าอยู่ที่ […]

กิ้งก่าคาเมเลี่ยน ไม่ได้เปลี่ยนสีเพื่อพรางตัวอย่างเดียว

แม้ว่าภาพจำจากในภาพยนตร์หรือการ์ตูนจะบ่งบอกว่ากิ้งก่าคาเมเลี่ยนมีความสามารถพิเศษเพื่อการพรางตัว แต่นักวิทยาศาสตร์พบว่าแท้จริงแล้วพวกมันมีเหตุผลอื่นในการเปลี่ยนสีสันของผิวหนัง

ไก่เองก็สนใจมนุษย์

พฤติกรรมแปลกๆ ในสัตว์ เมื่อดูเหมือนว่าไก่มักนิยมชมชอบคนที่หน้าตาดีมากกว่าคนที่หน้าตาธรรมดา

การค้นพบทางดาราศาสตร์: ดวงดาวบนฟ้ากำเนิดมาพร้อมกับกาแล็กซี

(ภาพปก) ภาพแสดงจากข้อมูลที่รวบรวมจากยานอวกาศไกอาแสดงให้เห็นการกระจายตัวของดวงดาว 150 ล้านดวงใน กาแล็กซี ทางช้างเผือก โดยดาวสีส้มและสีเหลืองแสดงถึงความหนาแน่นของดวงดาว ขณะนี้ ทีมนักดาราศาสตร์กำลังใช้ยานอวกาศไกอาเพื่อประมาณอายุที่ชัดเจนของดวงดาวบางส่วน และปักหมุดแหล่งที่อยู่ของดาวที่เก่าแก่ที่สุดเท่าที่เคยรู้จัก ภาพถ่ายโดย ESA/GAIA/DPAC, A. KHALATYAN(AIP) & STARHORSE TEAM; GALAXY MAP: NASA/JPL-CALTECH/R. HURT (SSC/CALTECH)  พวกมันมีอายุพอๆ กับดาวที่เก่าที่สุดในจักรวาล – รายงานจากนักดาราศาสตร์ นักดาราศาสตร์ค้นพบว่า บางส่วนของดวงดาวที่ส่องประกายอยู่บนท้องฟ้าระยิบระยับในค่ำคืนนั้นเป็นวัตถุที่หลงเหลือจาก กาแล็กซี ทางช้างเผือกยุคเริ่มต้นที่เก่าแก่ที่สุด หลังจากที่ได้ก่อรูปร่างมาในช่วงเวลา 2-3 พันล้านปีของช่วงการระเบิดครั้งใหญ่ (บิ๊กแบง) โดยดวงดาวเหล่านี้ได้รวมตัวเป็นกลุ่มก้อน และในระหว่างช่วงเวลาที่ยาวนานนี้ พวกมันก็ได้เติบโตและขัดเกลาตัวเองมาเป็นกาแล็กซีทรงกังหัน อันเป็นพื้นที่ที่มนุษย์เราอาศัยอยู่ในทุกวันนี้ “ดวงดาวเหล่านี้มีอายุพอๆ กับดาวที่เก่าที่สุดในจักรวาล” Carme Gallart แห่งสถาบันฟิสิกส์ดาราศาสตร์แห่งเกาะคานารี กล่าว โดยรายงานของเขาได้รับการตีพิมพ์ลงในวารสาร Nature Astronomy ซึ่งเผยว่าเป็นครั้งแรกที่นักดาราศาสตร์ได้ปักหมุดอายุของบรรดาดวงดาวโบราณซึ่งมีอายุราวหนึ่งหมื่นถึงหนึ่งหมื่นสามพันล้านปีแล้ว “การกำหนดประชากรของดาว (populations of stars) ที่เก่าแก่ที่สุดซึ่งได้ก่อร่างของกาแล็กซีทางช้างเผือกนั้นค่อนข้างน่าสนใจ เพราะมันจะให้แนวทางเราไปสู่อดีตของกาแล็กซีของเรา” Chris Hayes […]