กรุงเทพฯ--5 ก.ย.--สสวท.
ในงานสัปดาห์วิทยาศาสตร์แห่งชาติประจำปี 2551 ที่ผ่านมา ณ บริเวณชั้น 1 ของอาคารอำนวยการ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) มีวัยโจ๋อดีตผู้แทนประเทศไทยฟิสิกส์โอลิมปิก อาสามาเป็นวิทยากรช่วยงาน สสวท. เพื่อกระตุ้นให้เยาวชนเกิดความตระหนักในการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ มองการฟิสิกส์เป็นเรื่องใกล้ตัว และอยู่ในชีวิตประจำวันของเราทุกคน
นายรณชัย เจริญศรี (น้องเทียม) เจ้าของเหรียญเงินฟิสิกส์โอลิมปิก ปี 2548 และเหรียญทองฟิสิกส์โอลิมปิก ปี 2549 และนายอำนวย พลสุขเจริญ (น้องตี๋) เจ้าของเหรียญเงินฟิสิกส์โอลิมปิก ปี 2549 คือสองหนุ่มวิทยากรวัยโจ๋คนนั้น ซึ่งปัจจุบันทั้งสองกำลังศึกษาอยู่ที่สหรัฐอเมริกา ด้วยทุนโครงการพัฒนาและส่งเสริมผู้มีความสามารถพิเศษทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (พสวท.) สำหรับผู้แทน ฯโอลิมปิกวิชาการ หรือเรียกสั้น ๆ ว่าทุนโอลิมปิกวิชาการ โดยอำนวยกำลังจะเข้าเรียนฟิสิกส์ ชั้นปีที่ 2 ที่มหาวิทยาลัยชิคาโก ส่วนรณชัยกำลังจะศึกษาฟิสิกส์ ชั้นปีที่ 1 ที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด นับว่าเป็นโอกาสอันดี ในช่วงที่ สสวท. จัดงานสัปดาห์วิทยาศาสตร์ ตรงกับช่วงเวลาที่สองหนุ่มน้อยกลับมาเยือนประเทศไทยในช่วงปิดภาคเรียน เยาวชนที่ได้มาร่วมงานสัปดาห์วิทยาศาสตร์จึงได้กระทบไหล่วิทยากรที่มีวัยใกล้เคียงกัน มาพูดจาภาษาเดียวกัน บอกเล่าเรื่องราวทางฟิสิกส์ให้ได้เข้าใจมากขึ้น
ทำไมเวลาที่อยู่ห้องแอร์เย็น ๆ หรือตอนหน้าหนาว ถอดถุงเท้าแล้ว หรือเสื้อไหมพรมแล้วมีเสียงดังเปาะแปะ ?
ช่วงฤดูหนาวหวีผมแล้ว ทำไมผมถึงดีดออก และชี้ฟูติดหวีได้ ?
ช่วงหน้าหนาวที่อากาศแห้ง ๆ ทำไมเสื้อหรือกางเกงลีบติดตัว ? ฯลฯ
งานนี้มีคำตอบสำหรับคนขี้สงสัย ! เพราะหัวข้อที่ทั้งสองนำมาถ่ายทอดสู่น้อง ๆ เยาวชน รวมทั้งคุณครู และผู้ปกครอง ที่มาร่วมไขความลับในงานนี้ ก็คือ หลักการเกิดไฟฟ้าสถิต ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่ปริมาณประจุไฟฟ้าขั้วบวกและขั้วลบบนผิววัสดุมีไม่เท่ากัน ปกติจะแสดงในรูปการดึงดูด การผลักกัน และเกิดประกายไฟ
“ไฟฟ้าสถิต เกิดจากการที่ปริมาณประจุไฟฟ้าขั้วบวกและขั้วลบบนผิววัสดุมีไม่เท่ากันทำให้เกิดแรงดึงดูดเมื่อวัตถุทั้ง 2 ชิ้นมีประจุต่างชนิดกัน หรือเกิดแรงผลักกันเมื่อวัสดุทั้ง 2 ชิ้นมีประจุชนิดเดียวกัน เราสามารถสร้างไฟฟ้าสถิตโดยการนำผิวสัมผัสของวัสดุ 2 ชิ้นมาขัดสีกัน พลังงานที่เกิดจากการขัดสีกันทำให้ประจุไฟฟ้าบนผิววัสดุจะเกิดการแลกเปลี่ยนกัน โดยจะเกิดกับวัสดุประเภทที่ไม่นำไฟฟ้า หรือที่เรียกว่า ฉนวน ตัวอย่างเช่น ยาง, พลาสติก และแก้ว” รณชัยอธิบาย
ในฤดูหนาวความชื้นในอากาศจะต่ำมาก การเกิดไฟฟ้าสถิตบนผิวหนังจะเกิดขึ้นง่ายมาก ดังนั้นเมื่อเกิดการสัมผัสกับวัสดุประเภทตัวนำจะทำให้เกิดการถ่ายเทประจุไปยังตัวนำอย่างรวดเร็วทำให้เกิดอาการสะดุ้งได้ และนอกจากนั้นยังสามารถทำความเสียหายให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ถ้าไม่อยากให้เกิดไฟฟ้าสถิตเราต้องควบคุมอุณหภูมิของร่างกายหรือวัสดุต่างๆให้เท่ากันหรือไกล้เคียงกันให้มากที่สุด
เพื่อให้เห็นการเกิดไฟฟ้าสถิตชัดเจนมากขึ้น รณชัยกับอำนวย ได้ใช้ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสถิตแวนเดอร์แกรฟฟ์ (Van De Graaff Generator) เป็นอุปกรณ์สาธิตให้เยาวชนที่ร่วมกิจกรรมได้เห็นและทดลองทำด้วยตัวเองเครื่องแวนเดอร์แกรฟฟ์นั้นเป็นอุปกรณ์ที่สร้างไฟฟ้าสถิต โดยใช้หลักการการขัดถูของวัตถุทำให้เกิดประจุไฟฟ้าสถิตขึ้น โดยเมื่อเปิดสวิตช์เครื่องแวนเดอร์แกรฟฟ์ จะทำให้แกนมอเตอร์หมุน เป็นผลให้แท่งทรงกระบอกล่างหมุน และทำให้สายพานเคลื่อนที่ไปด้วย ผลจากการเสียดสีระหว่างสายพานกับแท่งทรงกระบอกล่าง ทำให้ทรงกระบอกล่างเกิดการสะสมของประจุลบ และสายพานเกิดการสะสมของประจุบวก ประจุลบ
จากสายพานเคลื่อนที่ไปยังหวีโลหะล่างที่ต่อกับสายดิน จากนั้นสายพานที่มีประจุเป็นบวกเคลื่อนเข้าไปใกล้หวีโลหะด้านบนซึ่งต่ออยู่กับตัวนำทรงกลมกลวง ทำให้อิเล็กตรอนจากหวีโลหะด้านบนกระโดดมายังสายพาน ประกอบกับการเสียดสีระหว่างสายพานกับแท่งทรงกระบอกบน ทำให้ทรงกระบอกบนมีประจุเป็นบวก และสายพานมีประจุเป็นลบ ทำให้สายพานที่วิ่งผ่านทรงกระบอกบนมีประจุลบ และผลจากข้างต้นทำให้ทรงกลมกลวงสเตนเลสมีประจุไฟฟ้าบวกกระจายอยู่ทั่วทั้งผิวทรงกลม กระบวนการจะเป็นเช่นนี้ไปเรื่อย ๆ จนกว่าจะปิดสวิตช์เมื่อเปิดเครื่องแวนเดอร์แกรฟฟ์ วิทยากรได้ขอให้เยาวชนมาเป็นอาสาสมัครมาลองใช้มือจับที่ตัวนำทรงกลมกลวงทำด้วยสเตนเลส พบว่าเมื่อเวลาผ่านไปไม่นาน ผมบนศรีษะจะเกิดการชี้ฟูตั้งขึ้น เป็นที่ตลกขบขันของเพื่อน ๆ ...ผู้ชม ซึ่งในการเกิดผมชี้ฟูนี้ อำนวยได้อธิบายกับน้อง ๆ ว่า
“เมื่อเราเอามือไปสัมผัสกับผิวทรงกลมสเตนเลส จากนั้นเปิดสวิตช์เครื่องแวนเดอร์แกรฟฟ์ อิเล็กตรอนจากตัวเราจะวิ่งไปยังผิวทรงกลม ทำให้ร่างกายเรามีประจุบวก เมื่อประจุบวกอยู่ใกล้ประจุบวกจะเกิดแรงผลัก และผมซึ่งมีน้ำหนักเบามาก แรงผลักระหว่างประจุจึงส่งผลให้เส้นผมเราชี้ฟูแยกออกจากกัน”
จากการจัดกิจกรรมครั้งนี้ พบว่า เรียกความสนใจจากเด็ก ๆ ที่มาเข้าร่วมกิจกรรมได้มาก โดยเด็ก ๆ ระดับประถมศึกษา จะตื่นเต้น สนใจ และเกิดคำถามข้อสังสัยมากกว่าเด็กโตชั้นมัธยมศึกษา ที่พอมีความรู้พื้นฐานเรื่องไฟฟ้าสถิตมาบ้างแล้ว “ไม่ว่าสาขาวิชาใดก็ตาม เมื่อเรียนมาแล้วก็ควรจะเชื่อมโยงในชีวิตประจำวันให้ได้ ไม่อย่างนั้นเรียนไปก็เปล่าประโยชน์ เด็ก ๆ ชั้นประถมศึกษาที่เรียนวิทยาศาสตร์แบบมองไม่ค่อยเห็นภาพ หากได้ทดลอง ได้เรียนรู้เรื่องใกล้ตัว ก็จะทำให้เห็นว่าหลักการที่เขาได้เรียนนั้นเป็นจริงอย่างไร ใครที่เคยเจอสิ่งเหล่านี้มาในชีวิตประจำวันก็จะ อ๋อ..เป็นอย่างนี้นั่นเอง” รณชัย กล่าว
นอกจากนั้น รณชัยยังได้กล่าวทิ้งท้ายว่า การเรียนคณิตศาสตร์และวิทยาศาสตร์ในโรงเรียนนั้น ถึงแม้ในขณะที่กำลังเรียนในแต่ละเนื้อหา เด็ก ๆ อาจจะยังไม่ค่อยเข้าใจว่าสิ่งที่กำลังเรียนจะใช้ประโยชน์อะไรได้บ้าง แต่เมื่อได้เข้าเรียนในระดับที่สูงขึ้น ก็จะเกิดความเข้าใจว่าสิ่งที่เรียนมานั้นเป็นพื้นฐานที่จำเป็นกับตัวเขาจริง ๆ และได้นำสิ่งที่เรียนมาไปใช้ทั้งในการเรียน รวมทั้งในการวิเคราะห์และตัดสินใจในชีวิตประจำวัน