ธรรมชาติของไฟ

ตำนานกรีกโบราณกล่าวถึง Hephaestus ว่าเป็นเทพเจ้าผู้พิทักษ์ปกป้องช่างโลหะ พระองค์ทรงมีพระราชบิดาชื่อ Zeus และมารดาชื่อ Hera เมื่อองค์เทพประสูติใหม่ๆ ทรงมีพระโฉมชั่วน่าเกลียด Zeus จึงมีบัญชาให้ Hera นำไปทิ้งทะเล แต่ไม่ตาย เมื่อเติบใหญ่ความเคียดแค้นที่ถูกกลั่นแกล้งทำให้ Hephaestus หวนกลับมาต่อสู้ Zeus แต่สู้ไม่ได้จึงต้องถูกขับออกจากสวรรค์เป็นครั้งที่สอง และได้มาพำนักอยู่ใต้ภูเขาไฟทำหน้าที่ทุบตีโลหะเป็นพระแสงให้พระบิดาทรงใช้เวลาพิโรธ โดยการส่งอสุนีบาตฟาดโลก เป็นต้น

เทพนิยายเรื่องนี้แสดงให้เห็นว่า คนกรีกโบราณรู้ความสัมพันธ์ระหว่างไฟกับภูเขาไฟดี และรู้ว่า เวลาจะตีเหล็ก เขาต้องใช้ไฟในการประดิษฐ์หล่อหลอมเหล็ก ส่วนนักโบราณคดีก็รู้มานานเช่นกันว่า มนุษย์ยุคก่อนประวัติศาสตร์เมื่อ 750,000 ปีก่อน ก็รู้จักใช้ไฟดังที่ปรากฏในรายงานวารสาร Science ฉบับวันที่ 30 เมษายน 2547 ว่า มนุษย์ที่อาศัยอยู่แถบทะเลสาบทางตอนเหนือของอิสราเอล คือที่ Gesher Benot Ya'aqov รู้จักก่อไฟเพราะ Naama Goren-Inbar แห่งมหาวิทยาลัย Hebrew ได้พบหิน flint และเมล็ดพืชที่ถูกไฟไหม้ รวมทั้งเถ้าถ่านในบริเวณดังกล่าว ซึ่งแสดงให้เห็นว่า เป็นฝีมือของมนุษย์ การวัดอายุของหิน ดิน และถ่าน ทำให้ Goren-Inbar รู้ตัวเลขอายุของเตาดึกดำบรรพ์ว่าเป็นประมาณ 750,000 ปี

ถึงแม้มนุษย์จะรู้จักไฟ และใช้ไฟมานาน แต่ก็ไม่รู้ธรรมชาติของไฟ ย้อนอดีตไปเมื่อ 2,500 ปีก่อน ปราชญ์ Heraclitus ได้เคยเสนอแนะว่า สรรพสิ่งทุกอย่างในธรรมชาติประกอบด้วย ดิน น้ำ ลม และไฟ แต่องค์ประกอบทั้ง 4 นี้ มิใช่ธาตุในความหมายปัจจุบัน เพราะธาตุหมายถึงสิ่งที่แบ่งแยกเป็นสารอื่นไม่ได้อีกแล้ว เช่น น้ำก็ประกอบด้วยออกซิเจนกับไฮโดรเจน ดังนั้น น้ำก็มิใช่ธาตุ และไฟก็มิใช่ธาตุ เพราะเวลาถ่านติดไฟคาร์บอนของถ่านได้เข้ารวมตัวกับออกซิเจน ถึงกระนั้นผู้คนก็ยังยึดมั่นในคำสอนของ Hera Clitus มานาoนับสองพันปี และได้ใช้ไฟในการดำรงชีวิต เช่น ทำภาชนะดินเผา ถลุงโลหะ และละลายแร่ เป็นต้น และรู้เพิ่มมากขึ้นว่า ไฟมิใช่เทพเจ้าผู้ทรงอำนาจเหนือมนุษย์อีกต่อไป

ในส่วนที่เกี่ยวกับคุณสมบัติของไฟนั้น เราก็รู้ว่า วัสดุบางชนิดติดไฟง่าย บางชนิดติดไฟยาก บางชนิดก็ไม่ติดไฟเลย และสีของไฟแสดงอุณหภูมิของสิ่งที่กำลังลุกไหม้ได้ และในการศึกษาธรรมชาติของการลุกไหม้นั้น นักเคมีสมัยโบราณได้พบว่า เวลาเขาเผาไม้ ไม้จะลดขนาดลงจนกลายเป็นเถ้าหมด และเถ้ามีน้ำหนักน้อยกว่าไม้ที่ใช้เผาเสมอ เขาจึงคิดว่า ไม้ได้สูญเสียสสารบางชนิดไป เขาจึงเรียกสสารที่สูญหายไปนั้นว่า phlogiston นั่นคือเวลาเผาไม้ phlogiston ที่มีในไม้จะหลบหนีไปเหลือแต่เถ้า และถ้าเป็นกรณีถ่านหินที่ถูกเผา เราแทบไม่เห็นเถ้าเลย นั่นแสดงว่า ถ่านหินประกอบด้วย phlogiston เป็นส่วนใหญ่ และการที่หินไม่ติดไฟเลย นักเคมีโบราณก็อธิบายว่า เพราะหินไม่มี phlogiston นั่นเอง

แต่เมื่อ Joseph Priestley นักเคมีชาวอังกฤษได้พบว่า เวลาเขาเผาสารประกอบของปรอทในออกซิเจน ไฟจะลุกดีมาก และเมื่อ Antoine Lavoisier นักเคมีชาวฝรั่งเศสได้พบเพิ่มเติมว่า เวลาเขาเผาดีบุกในขวดที่ปิดมิดชิด น้ำหนักของดีบุกจะเพิ่ม และน้ำหนักของอากาศในขวดจะลด โดยน้ำหนักของดีบุกที่เพิ่มเท่ากับน้ำหนักของอากาศที่ลดพอดี นั่นแสดงว่า เวลาดีบุกลุกไหม้ ดีบุกได้ดูดซับอะไรบางอย่างจากอากาศไป และ Lavoisier ก็ได้พบในเวลาต่อมาว่า อะไรบางอย่างนั้นคือ ออกซิเจน นับจากนั้นเป็นต้นมา ทฤษฎี phlogiston ก็ได้ล้มพับไป เพราะโลกมีทฤษฎีสันดาปใหม่แทน คือไฟเป็นปรากฏการณ์เคมีที่เกิดจากสารรวมตัวกับออกซิเจน เป็นสารประกอบออกไซด์ เช่น ไม้เวลาลุกไหม้ เพราะไม้มีทั้งไฮโดรเจน และคาร์บอน ดังนั้น ไม้ที่ลุกไหม้จะให้ H2O และ Co2

เมื่อพิจารณาความสามารถของไฟในด้านดี เราก็จะเห็นว่า ไฟให้ความอบอุ่นทำให้อาหารสุกให้แสงสว่าง ใช้ทำเครื่องปั้นดินเผา ทำแก้ว ถลุงโลหะ และให้พลังงานในเครื่องจักรไอน้ำ ฯลฯ แต่ถ้ามองให้รอบคอบ เราก็จะเห็นว่ามันเป็นบ่าวที่ดี แต่เป็นนายที่เลว เพราะไฟจะเป็นประโยชน์เฉพาะเมื่อเราสามารถควบคุมมันได้ แต่ถ้าเราควบคุมมันไม่ได้ไฟจะลุกไหม้เร็วโดยคือมันจะแสวงหา "อาหาร" มาบริโภคเอง คือเผาทุกสิ่งทุกอย่างที่เผาได้ จากความร้อนที่เคยเป็นประโยชน์ ก็จะเป็นความร้อนเพชฌฆาตที่สามารถฆ่ามนุษย์ได้ทันที ดังเช่นกรณีไฟป่าที่อาจจะเกิดจากต้นไม้ถูกฟ้าผ่า หรือเกิดจากคนวางเพลิง โดยทิ้งเศษไม้ขีดไฟหรือบุหรี่ลงบนใบไม้แห้ง ซึ่งถ้าลุกไหม้รุนแรง ไฟชนิดนี้สามารถทำลายชีวิต, ป่าและทรัพย์สินได้อย่างยับเยิน จนป่าต้องมีหน่วยยามเฝ้าดูจากหอคอยสูง หรือภูเขาสูง และทันทีที่เห็นควันหน่วยยามต้องให้สัญญาณแก่พนักงานดับไฟให้นำอุปกรณ์สู่พื้นที่ปัญหาทันที โดยอาจใช้วิธีขุดคูร่องรอยบริเวณที่กำลังลุกไหม้ เพื่อไม่ให้ไฟขยายตัว พร้อมกันนั้นก็ใช้วิธีจำกัดเชื้อไฟ และใช้สารเคมีดับไฟให้เร็วที่สุด

หรือในกรณีไฟเมือง ก็น่าสะพรึงกลัวเช่นกัน เพราะไฟจะเผาอาคารบ้านเรือน และทรัพย์สินจนวายวอด และอาจทำลายชีวิตของผู้อยู่อาศัยก็ได้ ดังเช่น เหตุการณ์ที่เกิดในปี พ.ศ. 597 ที่จักรพรรดิ Nero เผาโรม เพราะพระองค์ทรงต้องการรู้ว่า เมื่อครั้งที่กรุง Troy ถูกไฟเผานั้น ชาวเมืองรู้สึกอย่างไร และเมื่อรู้แล้ว Nero ได้กล่าวโทษว่าเป็นฝีมือของคนคริสเตียน ดังนั้น พระองค์จึงใช้เหตุผลนี้จับคนคริสเตียนจำนวนนับพันฆ่า

กรุงลอนดอนในประเทศอังกฤษ ก็เคยถูกไฟไหม้ครั้งใหญ่เช่นกัน ในปี พ.ศ. 1629, 1755 โดยเฉพาะในปี 2209 นั้น ไฟได้ลุกไหม้นาน 5 วัน จนทำให้ 80% ของเมืองถูกทำลาย และเมื่อ Napoleon โจมตีรัสเซียในเดือนกันยายน พ.ศ. 2355 พระองค์ก็ได้เผากรุง Moscow จนไฟลุกไหม้นานถึง 7 วัน

ในเหมืองถ่านหิน ซึ่งมีก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ (Co) และมีเทน (CH4) ที่ติดไฟได้ ดังนั้น พนักงานขุดจะต้องระมัดระวังมิให้บริเวณเหมืองมีสะเก็ดไฟ เพราะก๊าซอาจระเบิดทำลายชีวิตคนเหมือง และเหมืองได้ภายในเวลาไม่กี่วินาที

ตามบริเวณบ่อน้ำมันก็มักมีก๊าซ C2O และ CH4 ดังนั้นเวลาไฟไหม้ การได้ก๊าซติดไฟอย่างสม่ำเสมอ จะทำให้ไฟลุกไหม้อย่างไม่มีวันดับ ดังเช่น บ่อน้ำมันที่เมือง Baku ซึ่งตั้งอยู่ใกล้ทะเลสาบ Caspian ได้ มีไฟลุกโชติช่วงเมื่อ 2,000 ปีก่อนนี้ ทำให้จักรพรรดิ Alexander มหาราช ต้องเสด็จไปทอดพระเนตร และพระองค์ทรงศรัทธาในความ "ศักดิ์สิทธิ์" มากจนถึงกับสร้างวิหารให้ไฟได้ประดิษฐานอยู่ภายใน

ถึงกรณีไฟไหม้เมืองจะเป็นเรื่องน่ากลัว แต่ถ้าเป็นกรณีเครื่องบินโดยสารความน่ากลัวจะมากยิ่งกว่า เพราะนั่นคือการตกนรกทั้งเป็น ดังเช่นเมื่อเครื่องบิน Concorde ถูกไฟลุกไหม้เมื่อ 5 ปีก่อน การเสียชีวิตของผู้โดยสารทั้งลำทำให้การบินด้วยความเร็วเหนือเสียงของเครื่องบินโดยสารต้องล้มเลิกทันที

เพราะไฟสามารถฆ่าคนได้ ดังนั้น เราจึงไม่แปลกใจที่มีคนคิดใช้ไฟเป็นอาวุธสงครามดังเช่น ในสมัยโบราณทหารของจักรพรรดิ Alexander รู้จักใช้ธนูไฟในสงคราม และทหารกรีกรู้จักใช้ดินปืนเผาเรือข้าศึก โดยการโยนระเบิดขึ้นดาดฟ้าเรือข้าศึก ส่วนคนจีนซึ่งเป็นชาติแรกที่รู้จักใช้ดินปืน ก็ใช้ดินปืนในการขับเคลื่อนพลุ โดยการจุดไฟเผาคาร์บอนและกำมะถันที่ปนกับ potassium nitrate เพราะวัสดุเหล่านี้เวลาอยู่ในลำกล้อง การลุกไหม้จะทำให้ก๊าซขยายตัว ดันกระสุนให้พุ่งออกจากลำกล้องด้วยความเร็วสูงได้ เมื่อถึงปี 2402 Alfred Nobel ได้พบวิธีทำระเบิด โดยการผสม nitrogly cerine กับสารเคมีอื่นๆ อีกหลายชนิด แล้วทำให้แห้งการใช้ระเบิดจึงปลอดภัยขึ้น ผลการค้นพบนี้ทำให้ Nobel ประสบความสำเร็จจนร่ำรวยมาก และเมื่อตนตระหนักได้ว่า "หากิน" โดยการทำอาวุธสงครามฆ่าคน จึงคิดไถ่บาปโดยนำเงินที่ได้มาตั้งเป็นมูลนิธิรางวัล Nobel ให้คนที่ทำประโยชน์ด้านต่างๆ แก่มนุษย์ทุกปี

ไม่เพียงแต่ไฟจะมีเฉพาะบนโลกเท่านั้น ในบางเวลามนุษย์อาจจะได้ไฟจากสวรรค์บ้างก็ได้ เช่น เวลาดาวหาง ดาวเคราะห์น้อย หรืออุกกาบาตพุ่งชนโลก ดังเช่นเมื่อ 65 ล้านปีก่อนนี้ ได้มีอุกกาบาตขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางยาว 10 กิโลเมตรพุ่งชนโลกที่แหลม Yucatan ทำให้เกิดหลุมอุกกาบาตชื่อ Chicxulub ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 180 กิโลเมตร ความรุนแรงที่เกิดจากการพุ่งชนครั้งนั้นเทียบเท่ากับการระเบิดของดินระเบิดแสนล้านตัน ทำให้เกิดไฟป่าลุกไหม้ทั่วทวีป ฆ่าไดโนเสาร์จนสูญพันธุ์ และ 75% ของสิ่งมีชีวิตล้มตาย

ดังนั้น ไฟจึงมีทั้งด้านดี และด้านร้ายขึ้นกับว่า เราจะให้มันเป็นบ่าวหรือมันจะให้เราเป็นบ่าวครับ

สุทัศน์ ยกส้าน ภาคีสมาชิก ราชบัณฑิตยสถาน