จากแมวป่าถึงแมวควอนตัม

มนุษย์รู้จักนำแมวมาเป็นสัตว์เลี้ยงเมื่อประมาณ 9,500 ปี ก่อนนี้ ปัจจุบันแมวเป็นสัตว์เลี้ยงที่นิยมรองจากสุนัข เราสามารถพบเห็นแมวได้แทบทุกหนแห่ง เช่น บ้าน วัด ภัตตาคาร โบสถ์ ถนน ฯลฯ คนที่เลี้ยงคิดว่า มันเป็นสัตว์น่ารัก ชอบความสะอาดโดยการเลียขนตามตัว ชอบปีนป่าย ชอบสันโดษ เก็บเนื้อเก็บตัว จมูกไว เดินย่อง กินหนู พึ่งพาดูแลตนเองได้ โดยไม่ต้องอาศัยคน เวลาเจ้าของกลับบ้าน มันจะเข้ามาเคล้าเคลีย แต่เป็นสัตว์ที่ไม่เปิดเผยความรู้สึกมากเหมือนหมา จนในบางครั้งแม้แต่คนเลี้ยงก็เข้าใจมันยาก และรู้ว่ามันเองไม่ไว้ใจแมวอื่น

ในส่วนของความเชื่อของคนโบราณทั่วโลกที่เกี่ยวกับแมวมีมากมาย เช่น คนอังกฤษเชื่อว่า คนที่ตาอักเสบ ถ้านำหางแมวมาลูบไล้ที่เปลือกตา ตาก็จะหายเจ็บ คนรัสเซียเชื่อว่าก่อนจะไกวเปลให้ทารกเกิดใหม่นอน ถ้านำแมวมาไกวในเปลก่อน ปีศาจจะไม่มารบกวนเด็กคนนั้น คนอเมริกันเชื่อว่า วันที่แมวตะกายรั้ว วันนั้นฝนจะตก คนโรมันเชื่อว่า แมวดำนำโชคมาสู่คนเลี้ยง แต่ถ้าแมวดำเดินตัดหน้าใคร คนๆ นั้นจะเคราะห์ร้าย เจ้าสาวคนใดได้ยินเสียงแมวจามก่อนแต่งงานหนึ่งวัน ชีวิตสมรสจะเป็นสุข แต่คนเยอรมันและคนฝรั่งเศสเชื่อว่าแมวดำเป็นสัตว์ตัวแทนแม่มดหรือซาตาน ดังนั้นในพิธีล่าแม่มด จะมีการนำแมวดำมาเผา แล้วเก็บซากกระดูกของมันกลับบ้าน เพราะเชื่อว่าการเผาแมวดำทำให้แม่มดไม่สามารถมารบกวนได้อีก

ด้านคนอียิปต์ในยุคฟาโรห์นับถือแมวมาก จนถึงกับยกย่องเป็นเทพธิดา Bastet ซึ่งมีพระเศียรเป็นแมว และเวลาแมวของคนอียิปต์ที่มีฐานะดีล้มตาย เขาจะนำแมวไปทำมัมมี่ ส่วนแมวของคนจนก็จะมีสุสานแมวโดยเฉพาะที่เมือง Boubastis เวลาไฟไหม้บ้าน Diodorus ได้เขียนบันทึกว่า คนอียิปต์จะไม่ห่วงบ้าน แต่จะห่วงแมวมากกว่า และเวลาแมวประสบอุบัติเหตุ หรือถูกทำร้ายถึงตาย เจ้าของจะต้องรับผิดชอบและอาจถูกฆ่าให้ตายตามได้ ดังนั้น ในมุมมองของคนอียิปต์โบราณ แมวจึงเป็นสัตว์มงคล และศักดิ์สิทธิ์มาก

คนไทยเราก็นิยมเลี้ยงแมวเช่นกัน จึงมีสำนวนพูดและเขียนที่เกี่ยวกับแมวมากมาย เช่น “เป็นหนูกับแมว” ซึ่งหมายถึง เกรงกลัวกัน “ปิ้งปลาประชดแมว” เป็นการประชดแดกดันด้วยวิธีที่ไม่เหมาะสม เพราะแมวชอบกินปลา ดังนั้นการปิ้งปลาให้แมวกิน ก็ยิ่งทำให้แมวสบายท้อง และคนปิ้งไม่ได้อะไรเลย “ปิดประตูตีแมว” หมายถึง การปิดประตูไม่ให้เสียงเอะอะเล็ดรอดออกไป เพราะแมวเป็นสัตว์ว่องไว ที่หลบหนีเก่ง ดังนั้น เวลาใครจะทำร้ายมัน เขาจึงต้องต้อนมันเข้าห้อง จากนั้นปิดประตูไม่ให้มันหนีออกไปได้ แล้วจึงตี “ซื่อเหมือนแมวนอนหวด” ซื่อในที่นี้หมายถึง ตรง หวดเป็นภาชนะเหมือนโถสำหรับใส่อาหาร การให้แมวนอนหวด จะทำให้แมวพลิกตัวไปมาไม่ได้ ตัวมันจึงแข็งทื่อ “อยู่เรือนเหมือนก้อนเส้า เฝ้าเรือนเหมือนแมวเซา เพราะแมวชอบนอนที่หัวเตาไฟในครัว “ที่เท่าแมวดิ้นตาย” เป็นสำนวนที่มาจากเรื่องศรีธนญชัย ตอนขอพระราชทานที่ดินจากกษัตริย์ ความเข้าพระทัยผิดทำให้พระองค์ทรงคิดว่าพื้นที่ๆ ศรีธนญชัยขอเป็นพื้นที่น้อยนิด เพราะแมวตัวเล็ก แต่ศรีธนญชัยนำแมวมาไล่ตี ทำให้บริเวณฆ่าแมว มีพื้นที่กว้างมหาศาล แต่ปัจจุบันสำนวนนี้หมายถึงพื้นที่แคบๆ

ไม่เพียงคนธรรมดาที่นิยมเลี้ยง แม้แต่ศาสดามูฮัมเหม็ดก็ทรงโปรดแมวชื่อ Muezza มาก วันหนึ่งท่านศาสดาทรงนั่งสมาธิ และแมว Muezza ได้เข้ามานั่งทับชายแขนฉลองพระองค์ แล้วงีบหลับไป ท่านศาสดาทรงไม่ประสงค์จะรบกวน Muezza จึงทรงตัดแขนฉลองพระองค์ข้างนั้นทิ้ง เพื่อให้ Muezza นอนต่อไปอย่างเป็นสุข พระจริยวัตรนี้ทำให้บรรดาสาวกรู้สึกประทับใจมาก จึงสร้างโรงพยาบาลแมวขึ้นที่กรุง Damascus ออกกฏหมายห้ามใครฆ่าแมว และถือว่าโทษหนักเท่าการฆ่าคน

นักประพันธ์และศิลปินที่โปรดปรานการเลี้ยงแมวมีหลายคน เช่น Thomas Gainsborough และ Sir Joshua Reynolds ซึ่งเป็นจิตรกรอังกฤษที่ได้วาดภาพคนอุ้มแมวไว้หลายภาพ Percy Shelley, Mark Twain, Charles Dickens, Emily Bronte, Thomas Carlyle และ Samuel Johnson ซึ่งเป็นนักประพันธ์อังกฤษในคริสตศตวรรษที่ 18 ก็ชอบเลี้ยงแมว คงเพราะการอยู่ใกล้แมวทำให้คนเลี้ยงมีอารมณ์สร้างสรรค์ในการเขียนบทประพันธ์และนวนิยาย

สำหรับเรื่องวิธีเลี้ยงแมวนั้น ขณะที่มันอายุยังน้อย เจ้าของจะให้อาหารวันละ 4 มื้อ แต่เมื่อแมวมีอายุมากขึ้น การได้อาหารวันละ 2 มื้อก็พอ ตามปกติแมวชอบดื่มน้ำสะอาดและนม ชอบกินเนื้อสัตว์ เช่น หนู กระต่าย นก ฯลฯ และมักคาบหนูตายมาให้ลูกมันกิน เมื่อลูกมันโตขึ้น มันก็จะคาบหนูที่อ่อนแอมาให้ลูกซ้อมฆ่า เวลามันตาย คนไทยโบราณจะนำศพแมวใส่หม้อ ฝังดิน ทิ้งไว้จนเหลือแต่กระดูก แล้วนำกระดูกมาห่อด้วยผ้า เพื่อนำไปเก็บในที่ๆ แมวเคยนอน เพราะเชื่อว่า ความสุขที่ตนเคยมีกับแมวจะยังคงอยู่ในความทรงจำตลอดไป

ความสามารถที่โดดเด่นอีกประการหนึ่งของแมว คือการตกจากที่สูง โดยไม่เป็นอันตราย เพราะแมวมีสรีระและความสามารถในการทรงตัวในอากาศได้ดีมาก จากการทดลองโยนแมวจากตึกที่สูงตั้งแต่ 2-10 ชั้น ได้พบว่า ในกรณีตึก 4 ชั้นขึ้นไป เวลาแมวตกมันจะหมุนตัวกลางอากาศให้เท้าทั้ง 4 ชี้ลง เมื่อถึงพื้น ชีวิตของมันจึงปลอดภัยไม่เป็นอันตราย แต่ถ้าระยะตกสั้น แมวจะไม่มีเวลาหมุนตัว และยืดขาออกได้ทัน โอกาสที่มันจะบาดเจ็บจึงสูง กระนั้น การทดลองในภาพรวมก็พบว่า 2 ใน 3 ครั้งของการโยนแมวจากที่สูงจะทำให้แมวบาดเจ็บเพียงเล็กน้อย แต่ก็ไม่เสียชีวิต และตึกยิ่งสูง ความเร็วของแมวในการตกก่อนถึงพื้นก็จะยิ่งมาก แรงต้านอากาศจะยิ่งเพิ่ม จนในที่สุดแรงต้านอากาศจะมากเท่าน้ำหนักของแมว แล้วมันก็จะตกด้วยความเร็วสม่ำเสมอจนถึงพื้นดินอย่างปลอดภัย

ปัญหาหนึ่งที่นักโบราณคดี และนักชีววิทยารู้สึกสนใจมากเกี่ยวกับแมว คือ มนุษย์ได้เริ่มเลี้ยงแมวตั้งแต่เมื่อใด อย่างไร ที่ใด และเพราะเหตุใด
แมวเป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ในตระกูล Felidae จากการเปรียบเทียบลำดับ DNA ของแมว 37 สายพันธุ์ที่พบในกระดูก หลักฐานได้แสดงให้เห็นว่า แมวถือกำเนิดเมื่อ 10.8 ล้านปีก่อน ได้วิวัฒนาการมาเป็นแมวป่า แมวทะเลทราย แมวบ้าน แมวไทย แมวพม่า แมวเปอร์เซีย แมว Manx และแมว Abyssinian สิงโต เสือ ฯลฯ

ในปี 2004 Jean-Danis Vigne นักโบราณคดีชาวฝรั่งเศสกับคณะได้ขุดหลุมฝังศพของคนยุคหินใหม่ (neolithic) ที่หมู่บ้าน Shillourokambos บนเกาะ Cyprus ในทะเล Mediteranean และพบโครงกระดูกของมนุษย์กับแมวฝังอยู่ใกล้กัน (อยู่ห่างกันประมาณ 40 เซนติเมตร) โดยหันหน้าไปทางเดียวกัน และพบอุปกรณ์เครื่องใช้ เครื่องประดับ เปลือกหอย 24 ชิ้น และหินเหล็กไฟในหลุมด้วย

กระดูกแมวที่พบแสดงว่า แมวที่ตายมีอายุประมาณ 8 เดือน เป็นแมว (Felis silvestris) กระดูกไม่มี collagen ทำให้วัดอายุไม่ได้ แต่การวัดอายุของกระดูกคน เครื่องใช้ และหินที่อยู่ในหลุมแสดงให้เห็นว่า กระดูกและภาชนะมีอายุประมาณ 9,500 ปี บนกระดูกแมวไม่มีรอยมีดบาดใดๆ จึงแสดงว่า มันไม่ได้ถูกฆ่าเป็นอาหาร มันจึงต้องเป็นสัตว์เลี้ยง และเจ้าของคงรักมันมาก บรรดาญาติจึงได้ฝังให้มันอยู่ใกล้นายเพื่อจะได้ตามกันไปอยู่ด้วยกันในภพหน้า สำหรับอายุ 9,500 ปีที่วัดได้นั้นก็สมเหตุสมผล เพราะ Cyprus คือ แหล่งกำเนิดหนึ่งของการทำเกษตรกรรม เมื่อ 10,000 ปีก่อน และเมื่อได้ผลิตผล เกษตรกรบนเกาะก็จะนำผลผลิตเช่น ข้าวสาลีมาเก็บในยุ้ง และต่อมาเมล็ดข้าวถูกหนูขโมยกิน ดังนั้น จึงได้จับแมวป่ามาเลี้ยง ให้จับหนูกิน แล้วแมวป่าก็ค่อยๆ กลายสภาพเป็นแมวบ้าน

นักโบราณคดีจีนก็สนใจกระบวนการนำแมวมาเลี้ยงในบ้านเช่นกัน ในปี 2007 Hu Yaowu แห่ง Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology ในกรุง Beijing ได้ขุดสุสานที่หมู่บ้าน Quanhucum ในสมัยอารยธรรม Yangshao เมื่อ 5,300 ปีก่อน และพบกระดูกสัตว์ต่างๆ มากมายที่ถูกฝังรวมกัน การวิเคราะห์กระดูกแมว 8 ชิ้นจากหลุม 3 หลุม เพื่อวัดอายุ โดยใช้เทคนิคคาร์บอน -14 และวิเคราะห์องค์ประกอบของกระดูก เพื่อให้รู้ว่าแมวกินอะไร โดยการหาธาตุ C-13 กับ N-5 เพราะถ้ามี C-13 มากกว่าปกติ นั่นแสดงว่า แมวกินพืช แต่ในเวลาเดียวกันก็ได้พบ N-5 มากด้วย ซึ่งแสดงว่า แมวชอบกินเนื้อสัตว์

ข้อมูลนี้จึงแสดงว่า แมวป่าได้เริ่มเข้ามาใช้ชีวิตร่วมกับคนจีนแล้ว โดยได้กินพืชน้อยลงๆ และกินเศษเนื้อที่คนจีนโยนให้มันกินมากขึ้นๆ คนจีนจึงเริ่มมีความสัมพันธ์กับแมว ตั้งแต่เมื่อ 5,500 ปีก่อน

ส่วนการวิเคราะห์หาบรรพบุรุษของแมวนั้นได้พบว่าแมวมีต้นกำเนิดมาจากดินแดนใน Mesopotamia, Western Asia และลุ่มแม่น้ำ Nile ของอียิปต์ โดยได้นำฟันและกระดูกของแมวโบราณกว่า 200 ตัวมาวิเคราะห์ DNA และพบว่าแมวป่าจากดินแดน Mesopotamia ที่มีอาณาจักร Sumeria ได้ถูกนำมาเลี้ยงเป็นครั้งแรก เพราะดินแดนนี้คือแหล่งกำเนิดแรกๆ ของการทำเกษตรกรรม จากที่นั่นแมวถูกนำตัวข้ามทะเล Mediterranean โดยชาว Phoenician ไปสู่อาณาจักร Egypt และได้กลายเป็นแมวสายพันธุ์ใหม่ในแอฟริกาในเวลาต่อมา ผลงานนี้มาจากการศึกษาของ Eva-Maria Geigle แห่ง Institut Jacques Monod ที่ปารีสในฝรั่งเศส ซึ่งได้วิเคราะห์ mitochondrial DNA ของแมวจากดินแดน Fertile Crescent, Europe, Africa, Middle East และพบว่า แมวจาก Fertile Crescent ได้เริ่มออกจาก Mesopotamia ไปยุโรปเมื่อ 7,000 ปีก่อน โดยไปกับนักรบ Viking ในการเดินทางข้ามทะเล Baltic ส่วนแมวจากอียิปต์ได้แพร่สายพันธุ์ไปสู่ดินแดนแอฟริกา เมื่อ 3,700 ปีก่อน

ผลงานนี้ได้รับการเผยแพร่ในวารสาร Nature Ecology and Evolution เมื่อปี 2017 และนักวิจัยได้สรุปเหตุผลว่า คนในสมัยนั้นเลี้ยงแมว เพื่อให้ฆ่าหนู มิใช่สำหรับดูเล่นเป็นสัตว์เลี้ยง

นักฟิสิกส์ก็สนใจแมวเช่นกัน แต่เป็นแมวในจินตนาการที่ Erwin Schroedinger (รางวัลโนเบลฟิสิกส์ปี 1933) คิดขึ้น เพื่ออธิบายความลี้ลับ และความมหัศจรรย์เหนือคำบรรยายใดๆ ของปรากฏการณ์ควอนตัม ซึ่งขัดกับสามัญสำนึกอย่างสิ้นเชิง เช่น อิเล็กตรอนสามารถอยู่ได้ทุกหนแห่ง ในอะตอมได้ในเวลาเดียวกัน แต่โอกาสจะพบมีค่าต่างๆ กัน หรืออนุภาค photon หนึ่งอนุภาคสามารถทะลุผ่านรูแคบ (stit) 2 รูได้พร้อมกัน เป็นต้น

ในกรณีแมวควอนตัมนั้น Schroedinger ได้ใช้จินตนาการว่ามีแมวหนึ่งตัว อยู่ในกล่องที่ปิดสนิท ภายในกล่องมีขวดยาพิษ และมีสารกัมมันตรังสีที่สลายตัวได้ หลังจากที่ปล่อยทิ้งแมวและสารไว้เป็นระยะเวลาหนึ่ง สารกัมมันตรังสีก็จะสลายตัว ปล่อยอนุภาคแอลฟาหรือบีต้าออกมา ซึ่งจะไปกระแทกค้อนให้ตกลงมากระแทกขวดยาพิษจนแตก พิษร้ายที่ถูกปล่อยออกมาจากขวดก็จะฆ่าแมวทันที

เพราะโอกาสที่สารจะปล่อยหรือไม่ปล่อยอนุภาคแอลฟาหรือบีต้ามีค่า 50:50 ดังนั้น แมวก็จะมีโอกาสตาย : มีชีวิต เท่ากับ 50:50 เช่นกัน

ดังนั้น ถ้ายังไม่เปิดกล่องออกดูแมว แมวก็มีโอกาสเป็นและตายเท่ากัน ซึ่งถ้าเป็นภาษาธรรมดา คือ ขณะยังไม่เปิด แมวอยู่ในสภาพตายและเป็นพร้อมกัน แต่เมื่อเปิดออกดู ก็จะเห็นแมวเป็นหรือแมวตายอย่างหนึ่งอย่างใด

การแปลความหมายของการทดลองนี้เป็นภาษาพูดได้ทำให้ Einstein งงมาก นอกจากนี้ Einstein ก็ยังไม่รู้ว่า การยุบตัวของสถานะเป็นและตาย มาเหลือเพียงสถานะเดียวนั้นก็ไร้เหตุผลทางคณิตศาสตร์เช่นกัน

ปัญหาแมวควอนตัมจึงเป็นปัญหาที่ไม่มีการสรุปว่าจริงๆ เกิดอะไรขึ้นกับแมวในกล่อง


ในวารสาร Nature Communications 9,3711; 2018 Daniela Frauchiger และ Renato Renner แห่ง Swiss Federal Institute of Technology ที่ Zurich ในสวิสเซอร์แลนด์ ได้เสนอการทดลองในจินตนาการเกี่ยวกับแมวควอนตัม ซึ่งให้ผลที่แสดงว่า ทฤษฎีควอนตัมให้คำทำนายที่ย้อนแย้งกัน จึงยังไม่สมบูรณ์เหมือนดังที่ Einstein (รางวัลโนเบลฟิสิกส์ปี 1921) เคยกล่าวไว้ และ Richard Feymann (รางวัลโนเบลปี 1965) ก็เคยปรารภว่า ใครที่คิดว่า ตนเข้าใจทฤษฎีควอนตัมดี จริงๆ แล้ว เขายังไม่เข้าใจ

ในรายงานการวิจัยของ Frauchiger และ Renner นั้น คนทั้งสองได้ให้ ผู้สังเกต 2 คน สมมติชื่อ Alice และ Bob ลงไปอยู่ในกล่องปิด (แทนการใช้แมว) แล้วให้ Alice โยนเหรียญ จากนั้นเธอก็ใช้ความรู้ฟิสิกส์ของเธอส่งข้อมูลไปให้ Bob ซึ่งอยู่ภายในกล่องปิดอีกกล่องหนึ่ง ส่วน Bob ก็ใช้ความรู้ฟิสิกส์ที่มี รับข้อมูลที่ Alice ส่งมา แล้วทำนายว่า Alice ได้ผลการทดลองเช่นไร

จากนั้นให้ผู้สังเกตอีกสองคนเปิดกล่องที่ Bob กับ Alice อยู่ ผลการสังเกตแสดงให้เห็นว่าในบางครั้ง คนทั้งสองจะกล่าวถึงผลอย่างมั่นใจ แต่ให้ผลสรุปที่แตกต่างกัน

นี่แสดงว่าทฤษฎีควอนตัมยังอธิบาย “ความจริง” ได้ไม่สมบูรณ์


สุทัศน์ ยกส้าน

ประวัติการทำงาน-ราชบัณฑิต สำนักวิทยาศาสตร์ สาขาฟิสิกส์และดาราศาสตร์ และ ศาสตราจารย์ ระดับ 11 ภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ, นักวิทยาศาสตร์ดีเด่นและนักวิจัยดีเด่นแห่งชาติ สาขากายภาพและคณิตศาสตร์ ประวัติการศึกษา-ปริญญาตรีและโทจากมหาวิทยาลัยลอนดอน, ปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย

อ่านบทความ "โลกวิทยาการ" จาก "ศ.ดร.สุทัศน์ ยกส้าน" ได้ทุกวันศุกร์