เรื่องน่าสนใจของน้ำ

Written by on . Posted in ทั่วไป, ธรณีวิทยา, วิทยาศาสตร์, วิทย์ทั่วไป, เทคโนโลยี, เทคโนโลยีชีวภาพ




หน้าที่ 1 - เรื่องน่าสนใจของน้ำ

โดย อาจวรงค์ จันทมาศ

 

 

          ซุนวูยอดนักการทหารแห่งจีนยุคโบราณผู้เอ่ยคมวาทะ “รู้เขารู้เรารบร้อยครั้งชนะร้อยครั้ง” ได้กล่าวไว้ในตำราพิชัยสงคราม(the art of war) บทที่ 6 ว่า กองทัพที่ยอดเยี่ยมต้องสามารถเปลี่ยนแปลงรูปแบบยุทธวิธีรบไปตามสถานการณ์ที่ผันแปรได้อย่างเหมาะสมดุจดังน้ำที่ไหลเปลี่ยนรูปทรงไปตามภาชนะ

          พึงสังเกตว่าซุนวูเปรียบการศึกสงครามกับธรรมชาติของน้ำ
          ที่จริงแล้วธรรมชาติของน้ำมักถูกหลายศาสดา หลายนักปรัชญา และหลายนักเขียน หยิบยกมาเปรียบเทียบสื่อสารอยู่เสมอๆ 

          คงเพราะน้ำเป็นส่วนประกอบหลักของสิ่งมีชีวิตมากมาย เราจึงรู้จักคุ้นเคยกับมันดี 
          ที่จริงแล้วเปอร์เซ็นต์ของปริมาณน้ำในร่างกายคนเรานั้นแตกต่างกันออกไปในแต่ละคน และต่างออกไปตามวัยโดยเด็กทารกที่เกิดนั้นมีอัตราส่วนของน้ำในร่างกายมากที่สุดถึง 78 %  และในวัยผู้ใหญ่ผู้ชายจะมีน้ำราว 65% ขณะที่วัยผู้ใหญ่ผู้หญิงจะมีน้ำเพียง55% ทั้งนี้เพราะโดยอัตราส่วนแล้วผู้หญิงจะมีไขมันมากกว่าผู้ชาย ซึ่งเนื้อเยื่อที่มีไขมันจะมีน้ำเป็นส่วนประกอบน้อย (ดังนั้นคนอ้วนจึงมีสัดส่วนน้ำในร่างกายน้อยกว่าคนผอม) 
  
          ผิวโลกส่วนมากถูกน้ำห่มคลุมไว้ น้ำจึงเป็นสสารที่คนเราพบเห็นได้ทั่วไป
          จึงไม่น่าแปลกที่มนุษย์เราใช้น้ำเป็นสารมาตรฐานในการกำหนดอุณหภูมิ ความหนาแน่นและอีกหลายๆอย่างมาตั้งแต่อดีตกาลแล้ว เช่น อุณหภูมิในหน่วยองศาเซลเซียส (degree Celsius)ถูกนิยามขึ้นในปี 1744 โดยกำหนด 0^0C ไว้ ณ จุดเยือกแข็งของน้ำ และ 100^0C ที่จุดเดือดของน้ำที่ความดันบรรยากาศ ทว่านับตั้งแต่ปี 1954 ถึงในปัจจุบัน องศาเซลเซียสถูกนิยามใหม่ให้สอดคล้องกับอุณหภูมิที่ศูนย์สัมบูรณ์และที่จุดtriple point ของ VSMOW (Vienna Standard Mean Ocean Water)ซึ่งเป็นน้ำแบบมาตรฐาน

          น้ำแต่ละหยดที่ไหลผ่านชีวิตอาจทำให้เราสนิทคุ้นเคยจนทำให้รู้สึกได้ว่าน้ำเป็นสารที่ธรรมดาสามัญที่สุด ทว่าความธรรมดานั้นเป็นสิ่งลึกลับ เพราะคนธรรมดาๆ สิ่งของธรรมดาๆ จนถึงปัญหาธรรมดาๆ มักทำให้เรามองข้ามบางสิ่งบางอย่างไปได้

                                  
                                              ภาพสเกตกระแสน้ำของดาวินชี

          ลีโอนาโด ดาวินชี (Leonardo di ser Piero da Vinci 1452-1519) อัจฉริยะแห่งยุคฟื้นฟูศิลปะวิทยาการ ไม่ได้คิดว่าน้ำเป้นสารธรรมดาๆ เขาสนใจสมบัติทางกายภาพของน้ำจนเรียกได้ว่าหลงใหล และยังมองว่าน้ำเป็นเหมือนเลือดที่ไหลหล่อเลี้ยงโลกใบนี้ เขาสนใจในการไหลของน้ำและการหมุนวน และยังได้ออกแบบเครื่องจักรวิดน้ำและขุดคลองไว้ด้วย

เรื่องธรรมดาของน้ำที่ไม่ธรรมดา

       

          -ไอน้ำที่เกาะกลุ่มเป็นเมฆบนท้องฟ้า น้ำแข็งที่ขั้วโลก และน้ำที่ไหลอยู่ในแม่น้ำ มีบางอย่างที่ไม่ธรรมดา
เพราะเมื่อมองสสารทั้งโลกแล้ว น้ำนับว่ามีบุคลิกหลากหลายที่สุด เนื่องจากน้ำเป็นสสารเพียงอย่างเดียวที่ปรากฏให้เห็นตามธรรมชาติบนผิวโลกทั้ง ของแข็ง ของเหลว และแก๊ส ครบทั้งสามสถานะ 

          - น้ำที่ไหลอยู่ตามห้วยหนองแม่น้ำหรือทะเลนั้นก็ไม่ธรรมดาสำหรับมนุษย์ต่างดาว! เพราะถ้ามนุษย์ต่างดาวที่เดินทางท่องจักรวาลมาเจอโลกเราเข้าคงตกใจที่โลกเราเต็มไปด้วยน้ำที่เป็นของเหลวเต็มมหาสมุทร เพราะนอกโลกนั้นน้ำมักไม่อยู่ในรูปของเหลว (ในอนาคตที่มนุษย์ชาติไทยเดินทางท่องอวกาศได้เหมือนไปต่างจังหวัด   ถ้าจะเล่นสงกรานต์คงต้องกลับมาเล่นบนโลกเท่านั้น)

                                   
                                   ภาพแสดง Habitable zone ในบริเวณแถบสีเหลือง
   สังเกตว่าในอนาคตบริเวณที่น้ำจะยังเป็นของเหลวอยู่จะห่างจากดวงอาทิตย์มากขึ้นเนื่องจากดวงอาทิตย์จะมีขนาดใหญ่ขึ้น

          โลกเราในปัจจุบันอยู่ในตำแหน่ง Habitable zone(HZ) ซึ่งเป็นบริเวณที่มีโอกาสเกิดสิ่งมีชีวิตขึ้น ส่วนหนึ่งเพราะน้ำสามารถอยู่ในรูปแบบของเหลวได้ ซึ่งน้ำเป็นตัวทำละลายที่จำเป็นสำหรับกระบวนการทางเคมีในสิ่งมีชีวิต(ในลักษณะที่เรารู้จัก) 

          -กระทั่งน้ำแข็งที่ลอยอยู่บนน้ำในแก้ว แท้จริงแล้วก็ไม่ธรรมดาอย่างตาเห็น เพราะหากพิจารณาให้ดีจะพบว่าสิ่งที่มีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำเท่านั้นจึงจะสามารถลอยน้ำได้ ทว่าในจักรวาลผืนกว้างใหญ่นี้ เท่าที่มนุษย์รู้จักมีสารเพียงไม่กี่ชนิดเท่านั้นที่เมื่อกลายสถานะเป็นของแข็งแล้ว มีความหนาแน่นน้อยกว่าของเหลว! (สารที่ตอนเป็นของแข็งหนาแน่นน้อยกว่าของเหลว ได้แก่ แกลเลียม บิสมัท กรดอะซิติก ซิลิคอน พลวง และ น้ำ )
          และจนถึงทุกวันนี้นักวิจัยยังได้ค้นพบสมบัติความไม่ธรรมดาน่าทึ่งของน้ำเพิ่มขึ้นเรื่อยๆไม่หยุดหย่อน


อ่านเรื่องกำเนิดน้ำบนโลก
http://en.wikipedia.org/wiki/Origin_of_water_on_Earth

เรื่องน่าทึ่งของน้ำแข็ง
http://blogs.static.mentalfloss.com/blogs/archives/20311.html

ภาพน้ำแข็งสวยๆ
http://yak.photo.neuf.fr/001/thematic/ice/pages/P3010102.html

อ่านเรื่องเรื่องเฟสของน้ำ
http://www.lsbu.ac.uk/water/phase.html
http://www.cmmp.ucl.ac.uk/people/finney/soi.html
http://www.madsci.org/posts/archives/2000-05/958588306.An.r.html

ความสนใจของของดาวินชีที่มีต่อน้ำ

http://witcombe.sbc.edu/water/artleonardo.html
http://ezinearticles.com/?Leonardos-Da-Vincis-Water-Study&id=746366

Habitable zone
http://www.daviddarling.info/encyclopedia/H/habzone.html

ที่มาของภาพเมฆ น้ำ น้ำแข็ง
http://www.du.edu/intl/elc/colorado.html
http://www.prakard.com/framehelper.aspx?g=posts&m=344690
http://icestories.exploratorium.edu/dispatches/big-ideas/polar-bears/

 

 




แสดงความคิดเห็น