เคลียร์สมองให้ว่าง วางใจให้นิ่ง แล้วบินสู่โลกแห่ง “ซินโครตรอน” ทำความรู้จักแสงจิ๋วมหัศจรรย์ในงานมหกรรมวิทย์' 58 ห้ามพลาดเซลฟีกับไข่มุกสีทอง-ฟันเฟืองนาฬิกา-นานาผลิตภัณฑ์ไซส์ยักษ์และภาพยนตร์โฮโลแกรม พร้อมสัมผัสประสบการณ์ฟิสิกส์แสนสนุกที่โต๊ะฟิสิกส์น่าพิศวง
งานมหกรรมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ประจำปี 2558 ในปีนี้ยกทัพกลับมาจัดกันที่อาคารชาเลนเจอร์ 1-3 เมืองทองธานี หลังจากปี 2557 ได้ยกคาราวานไปจัดกันถึง จ.เชียงใหม่ เพื่อกระจายโอกาสให้เยาวชนภาคเหนือได้สัมผัสนิทรรศการวิทยาศาสตร์กันอย่างใกล้ชิด
ปีนี้นิทรรศการส่วนใหญ่ถูกเนรมิตให้อยู่ในธีมของ “แสง” ให้สอดรับกับโอกาสสำคัญที่ปีนี้ องค์การศึกษาวิทยาศาสตร์ และวัฒนธรรมแห่งสหประชาชาติ (ยูเนสโก) ได้ประกาศให้ปี 2558 เป็นปีสากลแห่งแสงและดิน หนึ่งในตัวอย่างนิทรรศการที่น่าสนใจคือนิทรรศการ “แสงซินโครตรอน แสงจิ๋วทะลุโลก” จากสถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน (องค์การมหาชน)
ดร.พินิจ กิจขุนทด นักวิทยาศาสตร์ระบบลำเลียงแสง 1 สถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน กล่าวว่า นิทรรศการที่นำมาจัดแสดงในครั้งที่เน้นไปที่การนำเสนอให้เยาวชนได้รู้จักกับ “แสงซินโครตรอน” ซึ่งเป็นแสงอย่างหนึ่งที่เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า โดยนิทรรศการจะแบ่งออกเป็น 2 ช่วง ช่วงแรกเป็น “อุโมงค์แสง” ที่จัดแสดงองค์ความรู้ และผลิตภัณฑ์ต่างๆ ที่ใช้ประโยชน์จากซินโครตรอน ให้ได้เดินชม และอีกส่วนจะเป็นโซนการทดลองที่จะมีเจ้าหน้าที่มาสาธิตเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องแบบง่ายๆ ผ่านเครื่องมือต่างๆ ซึ่งเปิดโอกาสให้ผู้ที่เข้าชมได้ลองสัมผัสและทำการทดลองด้วยตัวเอง
สำหรับส่วนของ “อุโมงค์แสง” เป็นทางเดินยาวที่ถูกประดับประดาด้วยไฟหลากสีสันเหมือนเป็นการเชื้อเชิญให้เดินเข้าไปด้านใน ซึ่ง ดร.พินิจ เผยว่าไม่ใช่เพียงแค่สีสันของบูธที่น่าสนใจเท่านั้น เพราะรายละเอียดตามเสาแต่ละต้นของอุโมงค์ก็จัดเต็มมาให้เยาวชนได้เก็บเกี่ยวความรู้ว่า “แสง” ที่ทุกคนรู้จัก ความจริงแล้วเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดหนึ่ง
ดร.พินิจ อธิบายว่า คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแบ่งออกได้เป็น 7 ช่วง ตามความยาวของคลื่นและแหล่งกำเนิดของคลื่น ได้แก่ คลื่นวิทยุ, คลื่นไมโครเวฟ, แสงอินฟราเรด, แสงที่ตามองเห็น, แสงอัลตร้าไวโอเล็ต, รังสีเอ็กซ์ และรังสีแกมมา โดยที่สถาบันวิจัยซินโครตรอนสามารถผลิตแสงซินโครตรอนที่มีความยาวคลื่นตั้งแต่ช่วงอินฟราเรดถึงรังสีเอกซ์ครอบคลุมถึง 4 ช่วงความถี่ด้วยกัน
ดร.พินิจ ยังได้ชี้ชวนให้ทีมข่าวผู้จัดการวิทยาศาสตร์ได้ทำความรู้จักกับแถบตัวเลขอิเล็กทรอนิกส์ด้านบน ซึ่งเมื่อเดินผ่านเข้ามาตรงนี้ทุกคนจะถูกตรวจจับด้วยคลื่นอินฟราเรด ซึ่งเป็นสิ่งที่ผู้จัดตั้งใจแสดงให้เห็นถึงประโยชน์ของแสงอีกทางหนึ่ง เพราะหลังจากนี้สิ่งที่จะได้เห็นจากนิทรรศการจะเป็นการโชว์การประยุกต์ใช้แสงซินโครตรอนในการพัฒนานวัตกรรมใหม่ๆ
นวัตกรรมแรกที่นำมาจัดแสดง คือ "ไข่มุกสีทอง" นวัตกรรมเพิ่มคุณค่าไข่มุกน้ำจืดสีขาวธรรมดาในฟาร์มเลี้ยงหอยมุก จ.กาญจนบุรี ด้วยการอาบรังสีเอ็กซ์ที่ผลิตได้จากสถาบันฯ ทำให้หอยมุกธรรมชาติที่เดิมมีราคาถูกมากให้เปลี่ยนเป็นไข่มุกสีทองสวยงามแปลกตา สร้างมูลค่าเพิ่มให้แก่อัญมณีไทย
ส่วนต่อมาเป็นส่วนของฟันเฟืองยักษ์ ที่ ดร.พินิจ เผยว่าเป็นการจำลองให้เห็นถึงประโยชน์ของการใช้แสงซินโครตรอนในการสร้างฟันเฟืองขนาดจิ๋ว ซึ่งเป็นหัวใจสำคัญสำหรับการสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ เช่น นาฬิกา หรือฮาร์ดดิสก์ที่มีขนาดเล็กมากๆ
ถัดมาอีกนิด เป็นแท่งช็อคโกแลตขนาดยักษ์ ที่บอกเล่าถึงการนำแสงซินโครตรอนมาใช้ในการพัฒนาคุณภาพบรรจุภัณฑ์ในอุตสาหกรรมพลาสติก ที่ ดร.พินิจ อธิบายว่า ในปัจจุบันมีการนำแสงซินโครตรอนไปใช้สำหรับ การยิงไปยังชิ้นส่วนพลาสติก เพื่อดูการจัดเรียงตัวของอะตอมในเม็ดพลาสติกว่ามีการเรียงตัวแบบใด หรือสภาวะแบบ ซึ่งเป็นเทคนิคสำคัญที่นำมาใช้วิเคราะห์เพื่อพัฒนาถุงพลาสติกที่มีความทนทานหรือมีคุณสมบัติตามที่ผู้ใช้ต้องการ ซึ่งขณะนี้มีการประยุกต์ใช้แล้วกับบริษัท เอส ซี จี เคมิคอล จำกัด
นอกจากอุตสาหกรรมพลาสติกแล้วยังมีการประยุกต์ใช้แสงซินโครตรอนในงานด้านอาหารอีกด้วย เช่น การปรับปรุงคุณภาพและตรวจสอบไก่พันธุ์โคราชที่มีเนื้อนุ่มอร่อยว่ามีการให้และรับอาหารอย่างไร เพื่อนำมาใช้เป็นข้อมูลสำหรับพัฒนาไก่ให้มีเนื้อไก่ที่อร่อยกว่าไก่พันธุ์อื่น
ส่วนต่อมาของอุโมงค์แสงเป็นการแนะนำสถาบันวิจัยแสงซินโครตรอน ที่ตั้งอยู่ใน จ.นครราชสีมา แสดงให้เห็นว่าเครื่องมือและระบบการทำงานเป็นอย่างไร โดยสถาบันวิจัยแยงซินโครตรอนได้ก่อตั้งมาตั้งแต่ปี 2539 โดยมีพันธกิจในการผลิตแสงซินโครตรอน และเปิดบริการให้กับกลุ่มอาจารย์มหาวิทยาลัย นักวิจัยในประเทศไทยและนักวิจัยทั่วอาเซียน รวมถึงอุตสาหกรรมในประเทศที่มีการวิจัยและพัฒนา ให้เข้ามาวิจัยร่วมกับนักวิจัยเพื่อแก้ปัญหาที่เป็นอุปสรรคต่อการพัฒนา
เชื่อมโยงกับห้องสุดท้ายของส่วนอุโมงค์แสง ที่เป็นห้องการ์ตูนโฮโลแกรมเกี่ยวกับซินโครตรอนแบบ 3 มิติ ที่ตัวการ์ตูน "พี่ซินโครตรอน"จะพาผู้เยี่ยมชมดำดิ่งเข้าสู่โลกแห่งแสง โดยเป็นบอกเล่าว่าซินโครตรอนคืออะไร? ผลิตอย่างไร? และมีประโยชน์อะไรในรูปแบบง่ายๆ รวมความยาวประมาณ 10 นาที
เมื่อชมการ์ตูนในห้องมืดจบ ทางเดินแห่งสีสันก็พาเราออกมาสู่ภายนอกอีกครั้ง เพื่อมาพบกับโต๊ะการทดลองทางฟิสิกส์แสนพิศวงที่ตั้งเรียงรายอยู่ภายนอกจำนวน 4 ฐาน ซึ่ง ดร.พินิจ ได้อธิบายว่า การทดลองทั้งหมดล้วนเป็นเทคโนโลยีที่สอดคล้องกับการผลิตแสงซินโครตรอนทั้งสิ้น เริ่มตั้งแต่ "เทคโนโลยีด้านสูญญากาศ" ที่เป็นการทดลองด้วยการใช้เครื่องดูดฝุ่นเพื่อให้เยาวชนเข้าใจยามไม่มีอากาศ ด้วยการสาธิตใช้ที่ดูดฝุ่นดูดจับสิ่งของผ่านลูกโป่ง เพราะการลำเลียงแสงซินโครตรอนจำเป็นต้องทำในสภาวะสูญญากาศ
ฐานต่อมาเป็นฐานเกี่ยวกับคลื่น เพราะแสงซินโครตรอนก็เป็นคลื่นชนิดหนึ่ง ผ่านการจำลองการเกิดคลื่นเสียงด้วยการเต้นระบำของเม็ดโฟม ที่จะเปลี่ยนแปลงรูปร่างไปเมื่อมีการปรับความดังหรือความถี่ ซึ่งเป็นสิ่งที่หาชมได้ยากในห้องเรียน
ฐานที่ 3 ดร.พินิจ อธิบายว่าเป็นเทคโนโลยีเกี่ยวกับแม่เหล็ก ผ่านการโชว์การแสดงท่อถ่วงเวลา ที่จะช่วยให้เด็กๆ ได้เห็นว่าในกระบวนการสร้างกระแสไฟฟ้ามีจุดเริ่มต้นอย่างไร โดยการทดลองให้เด็กๆ ได้เปรียบเทียบเวลาและลักษณะการตก ระหว่างการใส่หลอดพลาสติกธรรมดาผ่านขดลวด และการใส่แม่เหล็กให้เคลื่อนที่ผ่านขดลวดหรือทองแดง ที่ผลสุดท้ายแม่เหล็กจะร่วงลงมาช้ากว่าเพราะการเคลื่อนที่ผ่านขดลวดทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ ซึ่งเป็นหนักการเดียวกับการสร้างกระแสไฟฟ้า
ส่วนฐานสุดท้าย ดร.พินิจ กล่าวว่า เป็นฐานที่แสดงให้เห็นหลักการเกี่ยวกับมอเตอร์ผ่านการใช้อุปกรณ์ง่ายๆ คือขดลวดและถ่านไฟฉายที่เมื่อแตะปลายขดลวดเข้ากับปลายถ่านจะเกิดการหมุนเหมือนกับการทำงานของมอเตอร์เพราะเมื่อมีการผ่านกระแสไฟฟ้าเข้าไปยังแม่เหล็ก ตัวเหล็กจะเกิดแรงผลักจนทำให้หมุนได้
