สอนลูกให้คิดเป็น ๓/๓

สองคนยลตามช่อง

คนหนึ่งมอง เห็นโคลนตม

คนหนึ่งตาแหลมคม

เห็นดวงดาว อยู่พราวพราย

ตอนเดินป่ากับพ่อ ผมเรียนรู้หลายอย่างเกี่ยวกับนก   พ่อบอกว่า “แทนที่จะตั้งชื่อให้มัน ดูนั่น!  นกมันเอาแต่จิกขนตัวเอง  ลูกคิดว่าทำไม?”

“ขนมันคง ยับยู่ยี่  มันคงจิกเพื่อไซร้ขนให้เรียบร้อย”

“โอเค ขนมันยับได้ยังไง?”

“ก็ตอนบินนะสิพ่อ ถ้าเดิน บนพื้นก็คงไม่เป็นไร แต่ถ้ากำลังบิน ขนของมันปะทะลม ทำให้ยับ” แล้วพ่อก็ออกแบบการทดลอง

“ถ้าอย่างนั้น! ตอนที่นกเพิ่งร่อนลง มันควรจิกบ่อยๆ ให้ขนเรียบ แต่สักพัก  พอเรียบร้อยแล้วก็คงไม่ต้องจิกขนตัวเองอีกต่อไป?”

แล้วเราก็แอบดูมัน พบว่า จำนวนครั้งที่นกจิกขนของมัน ไม่ได้แตกต่างระหว่างที่เพิ่งร่อนลง หรือพอเดินบนพื้นแล้วสักพัก ทฤษฎีของผมไม่ถูกต้อง พ่อจึงเฉลยว่า

“เพราะนกมีเห็บ เห็บคอยกินเศษหนังแห้งๆที่หลุดออกมาจากขนนก”

“ในเห็บ  ก็มีตัวไรอาศัยอยู่ เป็นตัวไรขนาดเล็กคอยกินไขมันที่ขาเห็บ”

“ตัวไรเอง  เนื่องจากมันย่อยอาหารได้ไม่ดี ที่ปลายก้นของมันยังมีน้ำตาลที่ย่อยไม่หมดหลงเหลืออยู่ ทำให้สิ่งมีชีวิตขนาดจิ๋ว เล็กลงไปอีก อาศัยอยู่ที่ก้นของตัวไร คอยดูดน้ำตาลที่เหลืออยู่ ฯลฯ”

แม้ไม่ค่อยแม่นยำนัก แต่คำตอบของพ่อก็มาถูกทาง อย่างแรกคือผมได้เรียนรู้เกี่ยวกับ ปรสิต (Parasite)   เห็บอยู่ในนก ไรอยู่ในเห็บ แมลงตัวจิ๋วก็อยู่ในไรอีกที   ซ่อน อาศัย อยู่ ภายใน เป็นทอดๆ   อย่างที่สอง พ่ออธิบายต่อว่าเมื่อไหร่ก็ตามที่มีวัตถุดิบหลงเหลือและสามารถใช้เป็นแหล่งพลังงาน   จะมีสิ่งมีชีวิต “มากิน”  หรือใช้ประโยชน์จากวัตถุดิบเหล่านั้นเสมอ

ประเด็นก็คือ ข้อมูลจากการสังเกต แม้ไม่มีข้อสรุปที่สมบูรณ์แบบ แต่ก็นำไปสู่การเรียนรู้ที่มีคุณค่า

สมมุติคุณต้องการสังเกตแล้วจดบันทึก ทดลองตรงนี้แล้วจดบันทึก สุดท้ายคุณจะมีข้อมูล 130 ชิ้นอยู่ในสมุด   กลายเป็นเพียงรายการข้อมูลที่น่าเบื่อ ไม่นำไปสู่ความเข้าใจอะไรเลย   ตรงนี้สำคัญ   หากคุณครูสอนให้เด็กฝึกสังเกต คุณต้องอธิบายว่าข้อมูลที่รวบรวมมาได้นั้น ชี้ให้เห็น นำไปสู่ประเด็นความเข้าใจอะไรบ้าง?   (เหมือนเรานับจำนวนครั้งที่นกจิกขนของมัน ไม่ได้ต้องการแค่ทราบตัวเลข ว่าจิกกี่ครั้ง แต่นำไปสู่การวิเคราะห์ที่ว่า ทฤษฎี “มันจิกเพราะต้องการทำให้ขนเรียบ” นั้นไม่ถูกต้อง)

ผมเรียนรู้ตั้งแต่เด็กว่า วิทยาศาสตร์ต้องอาศัยคนใจเย็น   ถ้าเราเฝ้าสังเกต และใส่ใจในทุกรายละเอียด แม้บางครั้งจะล้มเหลว แต่สุดท้ายเราจะได้ข้อมูลที่มีคุณค่ากลับมาเป็นรางวัลเสมอ   เมื่ออายุมากขึ้น ผมจะจดจ่อติดต่อกันหลายชั่วโมง ทำทุกวันติดต่อกันหลายปี เพื่อแก้โจทย์สักข้อ   หลายครั้งล้มเหลว หลายครั้งทิ้งสมุดบันทึกลงถังขยะ แต่สุดท้าย  ผมก็เข้าใจ  เป็นความเข้าใจในมุมมองใหม่ๆของธรรมชาติที่มีจุดเริ่มต้นจากการสังเกต   ผมเรียนรู้ตั้งแต่เด็กว่า การสังเกต ผลิดอกออกผลที่คุ้มค่าเสมอ

คนหนึ่ง ตาแหลมคม เห็นดวงดาว อยู่พราวพราย

ครึ่งหนึ่งของชีวิต

เราสังเกตเห็นหลายอย่างในป่า ค่อยๆเดินเล่น และคุยกันเรื่องต้นไม้ที่กำลังแทงต้นพ้นผิวดิน  ต่างคอย แก่งแย่งแสงอาทิตย์ เพื่อให้ชีวิตเติบโต   บ้างลำต้นสูงชะลูดแล้วยังสามารถดึงน้ำขึ้นไปเลี้ยงยอดอ่อนที่อยู่ 30-40 ฟุตเหนือระดับพื้นดิน   เราตรวจดูหญ้าและพืชต้นเล็กต้นน้อยต่ำเตี้ยเรี่ยดินที่คอยเก็บเศษแสงอาทิตย์ ซึ่งหลงเหลือเล็ดลอด มาจากต้นไม้ใหญ่

แล้วมีวันหนึ่ง  หลังจากที่เราเห็นหมดทุกอย่างแล้ว พ่อก็พาขึ้นไปบนเขาอีกครั้ง แล้วบอกว่า

“ทั้งหมดที่เราสังเกตมาจนบัดนี้ ในป่าผืนนี้ เราเห็นเพียงครึ่งหนึ่ง!  เพียงครึ่งหนึ่งของชีวิต”

“แปลว่ายังไง?” ผมถาม

“เราเคยมองเฉพาะการเติบโต แต่สรรพสิ่งเมื่อมีการเติบโต ย่อมเสื่อมสลายเป็นธรรมดา ไม่อย่างนั้น วัตถุดิบคงหมดไปอย่างถาวร   หลังจากที่ดูดแร่ธาตุจากดินจากอากาศ ซากต้นไม้ คงยืนต้นตายอยู่อย่างนั้น   ถ้าไม่ผันวัตถุดิบให้ถูกกลับมาใช้ใหม่ ต้นไม้อ่อน จะไม่มีวันเติบโตได้อีก ดังนั้น เมื่อมีการเติบโต ย่อมต้องมีการเสื่อมสภาพในอัตราส่วนที่เท่ากัน”

ตามด้วยซีรี่ย์การเดินป่าที่เราสังเกตการเสื่อมสลายของสารอินทรีย์   ช่วยกันแบกท่อนไม้ผุ ช่วยกันทุบให้แตก เพื่อดูสิ่งมีชีวิตเล็กๆภายใน   พ่อชี้ให้ดูดอกเห็ด ดูเชื้อรา แม้มองไม่เห็นเชื้อแบคทีเรีย แต่ก็พอสังเกตได้ว่าเปลือกไม้อ่อนนุ่ม เพราะถูกย่อยสลาย   ให้กลับกลายสู่พื้นดิน

ผมเรียนรู้ว่า ผืนป่า คือวัฏจักรที่หมุนวนสสารให้เปลี่ยนรูปเปลี่ยนสภาวะเปลี่ยนสิ่งมีชีวิตที่มันถูกทึ้งถูกดึงเข้าไปแทรกซึมอาศัย   อยู่ตลอดเวลา

พ่อชวนผม ไปดูโลกที่น่าทึ่งและงดงามใบนี้

พ่อมีวิธีมองของเล่นธรรมดา ให้ลึกลับน่าทึ่งเสมอ  

“สมมุติมนุษย์ต่างดาว  มาสำรวจบนผิวโลก” พ่อเกริ่นนำขณะผมเสียบปลั๊กรถของเล่น “เขาจะเห็น! ‘กงล้อขนาดใหญ่’ ที่หมุนด้วยแรงดันจากสายน้ำ”

“และจากกงล้อที่เคลื่อนที่ ปรากฏสายทองแดงนับไม่ถ้วน แตกออกในแนวรัศมีทั่วทุกหนทุกแห่ง สายทองแดงสองเส้น เข้ามาในบ้านของเรา และต่อเข้ากับรถไฟของลูก   แล้วกงล้อในมอเตอร์ของเล่นก็ หมุน!!!   เหมือนกับกงล้อขนาดใหญ่ที่ต้นทางของแรงดันน้ำก็กำลังหมุน!   ทั้งสองกงล้อ   ส่งผลกระทบถึงกัน ทั้งๆที่เชื่อมต่อด้วยสายทองแดงเพียงสองเส้นเท่านั้นเอง”

พ่อชวนผม ไปดูโลกที่น่าทึ่งและงดงามใบนี้ แล้วท่านได้อะไรตอบแทน?  ผมไปเรียนที่มหาลัยฯ “เอ็มไอที” (MIT) แล้วต่อที่ “พรินส์ตัน” (Princeton) มีอยู่วันหนึ่งผมกลับมาบ้าน พ่อบอกว่า “อ้า!!! ลูกไปเรียนฟิสิกส์มาแล้ว พ่อมีข้อสงสัยประการหนึ่ง ลองอธิบายให้พ่อฟัง ดูซิไปเรียนหนังสือได้อะไรกลับมาบ้าง?”

“ถามมาเลยครับ” ผมบอก

“ตอนที่อะตอมมันเปลี่ยนสถานะ ก็จะปลดปล่อยแสงออกมาเรียกว่า ‘โฟตอน’ ทีนี้!”

“ก) อะตอมมันมีโฟตอน สะสมอยู่ข้างในก่อนแล้ว ก่อนปล่อยออกมา?   หรือ  ข) ตอนแรก  ไม่มีโฟตอนอยู่ภายใน?”

ผมบอกว่าตอนแรกไม่มีโฟตอนอยู่ภายใน พ่อเถียงว่า “แล้วโฟตอนมันมาจากไหนล่ะ? ถ้าตอนแรก ไม่มีอะไร อยู่ในอะตอม”

ตอนนั้น!  ไม่รู้จะอธิบายยังไง 55 คือว่า โฟตอนมันถูกสร้างขึ้นมาเรื่อยๆ เนื่องจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน ผมเลยพยายามอธิบายให้พ่อฟังว่า

“เช่น ‘เสียง’ ที่ผมพูดอยู่ตอนนี้ ก็ไม่ได้มีอยู่ในตัวผม ก่อนที่จะพูดออกมา”

“ไม่ใช่ว่า  เด็กที่กำลังฝึกพูด จู่ๆก็ไม่สามารถออกเสียงคำว่า ‘ขนม’ ได้อีก เพราะ พูด คำ นี้ บ่อยเกินไป จนใช้หมดสต๊อก! 55+ คือ   ไม่ใช่ว่าเราจะมีสต๊อกไว้คอยเก็บคำที่เราออกเสียง  ที่นำมาใช้แล้ว ก็จะหมดสต๊อก”

ผมเปรียบเทียบให้พ่อฟังว่า “เราสร้างเสียงขึ้นมา ในขณะที่กำลังพูด  ในทำนองเดียวกัน โฟตอนก็ถูกสร้างขึ้นมา ในขณะถูกปลดปล่อย โดยไม่จำเป็นต้องมีสะสมอยู่ก่อนแล้วในอะตอม”

55++ ผมก็อธิบายได้แค่นี้  รู้สึกพ่อไม่ค่อยชอบคำตอบของผมสักเท่าไหร่ หลังจากอุตส่าห์สอนวิทยาศาสตร์ให้ผมมาหลายปี หวังว่าผมคงไม่ทำให้ท่านผิดหวัง

สายใยแห่งห้วงเวลา

วิทยาศาสตร์คืออะไร? ผมจะเล่าให้ฟัง   โลกใบนี้มีวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต จนปรากฏสิ่งที่มี “สติปัญญา” อาจไม่ใช่เพียงมนุษย์ แต่รวมถึงสัตว์อื่นๆที่สามารถเรียนรู้จากประสบการณ์ที่ผ่านมา เช่น แมว

ในยุคแรกๆของสติปัญญา สัตว์จะต้องเรียนรู้จากประสบการณ์ของตัวเอง   พัฒนามาจนสามารถเรียนรู้ได้เร็วขึ้น แม้กระทั่งเรียนรู้จากสัตว์ตัวอื่นๆ มันอาจจะสอนกัน หรือแสดงตัวอย่างให้กันดูภายในฝูง   แต่การกระจายความรู้ยังอยู่ในวงจำกัด เพราะสัตว์ที่รับรู้แล้วอาจตายลงไป ก่อนที่มันจะถ่ายทอดให้ตัวอื่นๆได้เรียนรู้

คำถามคือ เป็นไปได้ไหม?   ที่จะเรียน หรือค้นพบความรู้ใหม่ ในอัตราที่เร็วกว่า การเสื่อมสลายไปของสติปัญญา (จากการตายของผู้คิดค้น หรือจากการสูญหายของสมุดบันทึก)

แล้วก็มาถึง จุดเปลี่ยน จุดที่เผ่าพันธุ์ (มนุษย์?) สามารถเรียนรู้ได้รวดเร็วกว่าการเสื่อมสลายขององค์ความรู้   เพราะสิ่งที่บังเอิญถูกค้นพบ ถูกสอน สั่งสม และถ่ายทอดไปยังตัวอื่นๆเกือบทั้งหมด จนกลายเป็น บทบันทึกแห่งมนุษยชาติ

การเชื่อมประสานและสะสมขององค์ความรู้จากรุ่นสู่รุ่น เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า “สายใยแห่งห้วงเวลา” (Time-binding) ไม่รู้ใครใช้คำศัพท์นี้เป็นคนแรก   แต่ในที่ประชุมแห่งนี้ ก็เป็นตัวอย่างอันหนึ่ง ที่มนุษย์เราพยายามแลกเปลี่ยนเรียนรู้จากประสบการณ์ของคุณครูแต่ละคน

ปรากฏการณ์ที่เผ่าพันธุ์ มีความทรงจำเป็นของตัวเอง สั่งสมและถ่ายทอดจากรุ่นสู่รุ่น ก็มีจุดอ่อน เพราะสิ่งที่สั่งสม ไม่แน่ว่าจะมีประโยชน์ เช่น อคติ ความเกลียดชัง หรือ ความเชื่อผิดๆทั้งหลาย

แล้วเกราะกำบัง ที่ป้องกันการแพร่ระบาดของแนวคิดที่ผิดเหล่านี้ ก็ได้ถูกคิดค้นขึ้น   มันคือ “ความสงสัย” (Doubt)   สงสัยว่าสิ่งที่เล่าต่อกันมาอาจไม่ถูกต้อง หรือไม่จริงเสียทั้งหมด แล้วใช้การทดลอง การวัด เพื่อชี้ชัดให้เห็นเป็นอย่างใด อย่างหนึ่ง

นี้เอง  คือ   “วิทยาศาสตร์” ในความเห็นของผม คือการตรวจสอบด้วยประสบการณ์ตรงของตัวเราเอง เพื่อให้เฉพาะสิ่งที่เป็นความจริง ได้ถูกถ่ายทอดและสั่งสมอยู่ใน “สายใยแห่งห้วงเวลา”

ขอให้คุณครูวิทยาศาสตร์ทุกท่าน จงทำหน้าที่นี้ต่อไป อย่างไม่หยุดยั้ง

ขอบคุณครับ ...

แปลโดย ทีปานิส ชาชิโย ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยนเรศวร

จบบริบูรณ์

(ตอนที่ ๑)

(ตอนที่ ๒)

(ตอนที่ ๓)

รายละเอียดการแปล “What is Science?”

• ตัดเนื้อหาที่ไฟน์แมนพูดเกี่ยวกับนักศึกษาหญิงถักถุงเท้าออก เพราะมีเนื้อหาทางเรขาคณิตที่ซับซ้อน ผู้แปลไม่สามารถสื่อสารออกมาให้อ่านได้ง่าย อีกทั้งยังเป็นประเด็นที่ไม่เกี่ยวข้องโดยตรงกับ แผนที่ไฟน์แมนวางไว้ในเกริ่นนำ ซึ่งก็คือ สิ่งที่พ่อสอนเขา

• ตัดเนื้อหาตอนท้ายๆ(ประมาณ 5 นาที) หลังจากที่ไฟน์แมนอธิบายความหมายของวิทยาศาสตร์เสร็จแล้วออก เพราะมีเนื้อหาหลายประเด็นแต่เป็นแบบหยุ่มหยุิ่ม ไม่ได้อธิบายให้เสร็จสมบูรณ์ ยกตัวอย่างเช่น ไฟน์แมน พูดถึง Cargo Cult Science เพียง 2 ประโยค ซึ่งเป็นไปไม่ได้ที่ผู้อ่านซึ่งไม่มีพื้นหลังเรื่องนี้มาก่อนจะเข้าใจว่าไฟน์แมนพูดถึงอะไรกันแน่ ผู้แปลคิดว่า ถ้าตัดออก แล้วจบที่ คำนิยามของวิทยาศาสตร์ (ในความหมายขณะนั้นของไฟน์แมน) น่าจะเป็นการทิ้งทวนที่มีพลังมากกว่า

• ขยายความสิ่งที่ไฟน์แมนตอบพ่อของเขา เมื่อถูกถามเรื่อง โฟตอนมาจากไหน? ในสุนทรพจน์นี้ ไฟน์แมนบอกสั้นๆว่า เขาตอบพ่อไม่ได้แล้วจบแค่นั้น ซึ่งที่จริงแล้ว มีหลักฐานในบทสัมภาษณ์ของ BBC Horizon “The Pleasure of Finding Things Out” ในปี 1981 (อันเดียวกับในวิดีโอข้างต้น) ซึ่งมีเนื้อหายาวประมาณ 40 นาที ที่ไฟน์แมนขยายความว่า เขาตอบพ่อว่าอย่างไร แต่สุดท้ายสรุปในวิดีโอว่า พ่อไม่ชอบคำตอบนี้เท่าไหร่ แล้วก็ไม่รู้จะอธิบายต่อยังไง