นักเรียนได้เรียนรู้ข้อเท็จจริงทางวิทยาศาสตร์หลายประการในชั่วโมงเรียนวิชาวิทยาศาสตร์ ข้อมูลเหล่านั้นล้วนเป็นความรู้พื้นฐานเบื้องต้นทางวิทยาศาสตร์ที่เกิดจากการสังเกต ทดลอง และตรวจสอบด้วยวิธีการต่าง ๆ จนได้รับการยืนยันและยอมรับว่าเป็นความจริงทางวิทยาศาสตร์ แต่ความจริงในวันนั้นสามารถถูกหักล้างให้เป็นความจริงในวันนี้ได้เสมอด้วยการพิสูจน์และความรู้ที่ถูกพัฒนาให้ดีขึ้น

ภาพที่ 1 การค้นหาข้อเท็จจริง 
ที่มา geralt / Pixabay

ดาวพลูโต จากดาวเคราะห์สู่ดาวเคราะห์แคระ

            “ดาวเคราะห์ในระบบสุริยะมี 9 ดวง ได้แก่ ดาวพุธ, ดาวศุกร์, โลก, ดาวอังคาร, ดาวพฤหัสบดี, ดาวเสาร์, ดาวยูเรนัส, ดาวเนปจูน และดาวพลูโต” ข้อความดังกล่าวเป็นบทเรียนที่ถูกบรรจุลงในตำราเรียนวิชาวิทยาศาสตร์เสมอมา จนกระทั่งมีการจัดสถานะของดาวพลูโตขึ้นใหม่ ในปี พ.ศ. 2548 ที่มีข้อสรุปให้มีการลดสถานะของดาวพลูโตลงเป็นดาวในกลุ่มของ "ดาวเคราะห์แคระ”

           ในปี พ.ศ. 2449 เปอร์ซิวัล โลเวลล์ ผู้ก่อตั้งหอดูดาวที่เมืองแฟล็กสตาฟฟ์ รัฐแอริโซนา สหรัฐอเมริกา ได้เริ่มโครงการวิจัยเพื่อค้นหาดาวเคราะห์เอ็กซ์ (Planet X) ซึ่งเป็นดาวเคราะห์สมมติที่อยู่ไกลออกไปจากดาวเนปจูน และนั่นก็เป็นจุดเริ่มต้นของความพยายามที่นำไปสู่การค้นพบดาวพลูโต

ภาพที่ 2 ดาวพลูโต
ที่มา skeeze / Pixabay

          จากนั้นในปี พ.ศ. 2473 ไคลด์ ทอมบอ ค้นพบดาวพลูโตจากการที่เขาได้รับมอบหมายให้เปรียบเทียบภาพถ่ายบนท้องฟ้าที่ถูกถ่ายในช่วงหลายสัปดาห์ที่ผ่านมาเพื่อค้นหาวัตถุเคลื่อนที่อื่นใดที่เคลื่อนตัวในระหว่างช่วงเวลานั้น และในที่สุดเขาก็ค้นพบ “ดาวพลูโต” ซึ่งได้ถูกรวมเป็นดาวเคราะห์ดวงใหม่ลงในรายชื่อดาวเคราะห์ในระบบสุริยะในขณะนั้น

           จนเมื่อปี พ.ศ. 2546 สถานะของการเป็นดาวเคราะห์ของดาวพลูโตเริ่มสั่นคลอนเมื่อนักดาราศาสตร์ได้ค้นพบวัตถุที่มีขนาดใกล้เคียงกับดาวพลูโตอยู่ในบริเวณเดียวกัน ซึ่งต่อมาถูกตั้งชื่อว่า “Eris” และด้วยข้อมูลใหม่ที่เกิดขึ้นนั้นทำให้นักดาราศาสตร์หลายท่านต่างตั้งข้อสังเกตว่า จริง ๆ แล้วอะไรที่ทำให้ดาวเคราะห์เป็นดาวเคราะห์ และจากข้อสรุปบนพื้นฐานของขนาดและที่ตั้งของดวงดาว จึงทำให้ดาวพลูโตถูกพิจารณาลดสถานะลง เหลือเป็นเพียงดาวเคราะห์แคระ

นิยามของดาวเคราะห์

      เมื่อวันที่ 24 สิงหาคม พ.ศ. 2549 ที่ประชุมสหพันธ์ดาราศาสตร์สากล (International Astronomical Union) ได้มีการกำหนดนิยามทางวิทยาศาสตร์ของดาวเคราะห์ว่า

• เป็นดาวที่โคจรรอบดาวฤกษ์ (ดวงอาทิตย์) แต่ไม่ใช่ดาวฤกษ์ และไม่ใช่ดาวบริวาร
• มีมวลมากพอที่จะมีแรงโน้มถ่วงดึงดูดตัวเองให้มีรูปร่างใกล้เคียงกับทรงกลม
• มีวงโคจรที่ชัดเจน และต้องไม่มีดาวเคราะห์อื่นร่วมใช้วงโคจร

เพชร จากวัสดุที่แข็งแกร่งที่สุด สู่การสังเคราะห์โบรอนไนไตรด์

          นอกเหนือจากการเป็นสัญลักษณ์ของคำมั่นสัญญาของคู่สมรสแล้ว เพชรยังได้รับการขนานนามว่าเป็นวัสดุที่มีความแข็งแกร่งมากที่สุดในโลกมายาวนาน จนกระทั่งนักวิทยาศาสตร์สามารถสังเคราะห์สารที่มีความแข็งแกร่งมากยิ่งขึ้นได้อย่าง Ultrahard nanotwinned cubic boron nitride

ภาพที่ 3 เพชร
ที่มา gr8effect / Pixabay

         ในปี พ.ศ. 2556 การศึกษาหนึ่งถูกตีพิมพ์ในวารสารทางวิชาการ Nature พบว่า นักวิทยาศาสตร์สามารถสังเคราะห์วัสดุที่มีความแข็งแกร่งมากกว่าเพชรได้ โดยการบีบอัดอนุภาคของโบรอนไนไตรด์ให้อยู่ในรูปของวัสดุประเภท ultrahard ได้เป็น “ultrahard nanotwinned cubic boron nitride” และจากการทดสอบความแข็งแบบวิกเกอร์ (Vickers hardness test) มีค่าสูงถึง 108 GPa ซึ่งโดยปกติแล้ววัสดุ superhard และ ultrahard จะมีค่าความแข็งของวัสดุ (Vickers hardness หรือ HV) มากกว่า 40 และ 80 GPa ตามลำดับ ดังนั้นจากการทดสอบจึงถือว่า วัสดุมีความแข็งที่เป็นที่น่าพอใจอย่างมากในเชิงอุตสาหกรรม

อาณาจักรของสิ่งมีชีวิตอาจไม่ได้มีแค่ 5 อาณาจักร

        ชั่วโมงเรียนวิชาชีววิทยาที่นักเรียนหลายคนแอบงีบ แต่เชื่อเถอะว่า อีกหลายคนคงได้ยินครูวิทยาศาสตร์บรรยายเรื่องอาณาจักรของสิ่งมีชีวิตในห้องเรียนอย่างแน่นอน

ภาพที่ 4 เห็ดเป็นสิ่งมีชีวิตในอาณาจักรฟังไจ
ที่มา adage/Pixabay

          อาณาจักรของสิ่งมีชีวิต (Biological Kingdoms) เดิมทีมีอยู่ด้วยกัน 5 อาณาจักรได้แก่ อาณาจักรโมเนอรา (แบคทีเรีย) อาณาจักรโปรติสตา อาณาจักรพืช อาณาจักรฟังไจ และอาณาจักรสัตว์ ซึ่งมีการจัดจำแนกตามคุณลักษณะสำคัญที่เป็นลักษณะเฉพาะของสิ่งมีชีวิต เช่น โครงสร้าง ชนิดของเซลล์ การดำรงชีวิต การสืบพันธุ์ เป็นต้น

          ต่อมาเมื่อมีการศึกษาและขยายการจำแนกอาณาจักรของสิ่งมีชีวิตเพิ่มเติม ทำให้นักอนุกรมวิธานจำแนกอาณาจักรของสิ่งมีชีวิตขึ้นใหม่ โดยได้แบ่งอาณาจักรของแบคทีเรียออกเป็น 2 กลุ่มใหญ่ได้แก่ อาณาจักรอาร์เคียแบคทีเรีย และอาณาจักรยูแบคทีเรีย ด้วยเกณฑ์การจำแนกในแง่ของการศึกษาทางพันธุศาสตร์ จึงทำให้อาณาจักรของสิ่งมีชีวิตมีทั้งสิ้น 6 อาณาจักร ได้แก่ อาณาจักรโปรติสตา อาณาจักรพืช อาณาจักรฟังไจ อาณาจักรสัตว์ อาณาจักรอาร์เคียแบคทีเรีย และอาณาจักรยูแบคทีเรีย

         อย่างไรก็ดี ด้วยระบบขนาดใหญ่ อาจมีการแบ่งอาณาจักรอาร์เคียแบคทีเรียได้อีก 2 อาณาจักรหรือแยกโครมิสตา (chromista) ออกจากอาณาจักรโปรติสตา ทั้งนี้ สามารถค้นคว้าข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่บทเรียน อาณาจักรของสิ่งมีชีวิต 

เอเวอร์เรส ไม่ใช่ภูเขาที่สูงที่สุดในโลก

          ที่ระดับความสูง 29,035 ฟุตจากระดับน้ำทะเล เอเวอร์เรสยังคงเป็นยอดเขาที่สูงที่สุดในโลก และเป็นสถานที่ที่อันตรายอย่างมากสำหรับนักปีนเขาที่พยายามจะพิชิตความสูงให้ได้สักครั้งในชีวิต อย่างไรก็ตาม เมื่อใช้วิธีการวัดความสูงที่แตกต่างกัน เอเวอร์เรสจะไม่ใช่ภูเขาที่สูงที่สุดในโลก

ภาพที่ 5 ยอดเขาเอเวอร์เรส
ที่มา Simon/Pixabay

           ภูเขาไฟมัวนาเคีย (Mauna Kea) เป็นหนึ่งในภูเขาไฟที่เป็นที่รู้จักในรัฐฮาวายและยังได้ชื่อว่าเป็นภูเขาที่สูงกว่าเอเวอร์เรส แม้จะมีระดับความสูงเพียง 13,796 ฟุตจากระดับน้ำทะเล แต่เมื่อทำการวัดจากฐานใต้มหาสมุทร หรือที่เรียกว่าการวัดแบบ dry prominence จะทำให้ภูเขามัวนาเคียสูงกว่าเอเวอร์เรสถึง 1640 ฟุต หรือมีความสูงทั้งสิ้น 30,610 ฟุต นับจากจุดที่ภูเขาเริ่มก่อตัวจากพื้นเปลือกโลกถึงยอดเขา และเนื่องจากเอเวอร์เรสไม่มีส่วนที่จมอยู่ใต้น้ำ เมื่อวางภูเขาทั้งสองลงบนพื้นราบ จึงทำให้ภูเขาไฟมัวนาเคียสูงกว่าเอเวอร์เรส

ไดโนเสาร์มีขน

            จะมีใครกลัวไดโนเสาร์มากขึ้นหรือไม่ หากทราบว่าที่จริงแล้วไดโนเสาร์มีขนปกคลุมทั่วร่างกาย

ภาพที่ 6 ไดโนเสาร์
ที่มา onecrazykatie/Pixabay

           เป็นเรื่องยากที่จะยอมรับได้ว่า เป็ดที่เรารับประทาน นกพิราบที่บินวนแถวสวนสาธารณะ หรือแม้กระทั่งนกยูงรำแพนจะมีอะไรที่คล้ายคลึงกับสัตว์เลื้อยคลานขนาดยักษ์ที่น่ากลัวอย่างไดโนเสาร์ที่เห็นในภาพยนตร์ Jurassic Park เนื่องจากในปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์หลายท่านเชื่อว่า วิวัฒนาการของนกในยุคนี้คือไดโนเสาร์ที่ยังมีชีวิตอยู่ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ไดโนเสาร์กินเนื้ออย่างพวกเทอโรพอด (Tlheropods) ที่คาดการณ์ว่าจะมีการหลบเลี่ยงเหตุการณ์การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่เมื่อราว 65 ล้านปีที่แล้ว โดยการพัฒนาเป็นสัตว์มีขน มีสมองขนาดใหญ่และปรับตัวได้ดีขึ้น มีขนาดที่เล็กลง รวมทั้งมีการลอยตัวในอากาศ 

           จากหลักฐานฟอสซิลต่าง ๆ แสดงให้เห็นถึง การพัฒนาของขนที่ค่อย ๆ พัฒนาจากโครงสร้างเส้นใยดั้งเดิมเป็นโครงสร้างที่ซับซ้อนมากขึ้นในแง่ของกลศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวของอากาศ นอกจากนี้จากการเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ (CT Scan) ตัวอย่างเช่น ส่วนของกะโหลกของไดโนเสาร์ที่ขุดพบ ยังแสดงให้เห็นถึงส่วนต่าง ๆ ของสมองที่ควบคุมการมองเห็น การบิน รวมทั้งการทำงานของหน่วยความจำขั้นสูงที่ขยายตัวในพวกเทอโรพอดเช่นเดียวกับที่พบในนกด้วย

           อย่างไรก็ตาม แม้ว่าหลักฐานทางวิทยาศาสตร์ในปัจจุบันจะมีความสอดคล้องและชี้ให้เห็นว่า ไดโนเสาร์เป็นสัตว์ที่มีขน แต่ในอนาคต ด้วยความรู้และการพิสูจน์ทางวิทยาศาสตร์ที่ถูกพัฒนาขึ้นอาจเปลี่ยนแปลงข้อเท็จจริงดังกล่าวหรืออาจอธิบายเพิ่มเติมให้เข้าใจและยอมรับได้มากขึ้นก็เป็นได้

แหล่งที่มา

Definitions of Fact, Theory, and Law in Scientific Work
          Retrieved November 23, 2017,
          from https://ncse.com/library-resource/definitions-fact-theory-law-scientific-work

Christina Sterbenz. (2013, 12 December). 9 'Facts' You Learned In School That Are No Longer True.
         Retrieved November 23, 2017,
         from http://www.businessinsider.com/changed-facts-2013-12

Definition of planet.
         Retrieved November 23, 2017,
         from https://en.wikipedia.org/wiki/Definition_of_planet

Pluto.
          Retrieved November 23, 2017,
          from https://en.wikipedia.org/wiki/Pluto

Vickers hardness.
         Retrieved November 23, 2017,
         from https://th.wikipedia.org/wiki/Vickers_hardness

John Matson. (2009, 19 February). Harder than a diamond? Survey says.
         Retrieved November 23, 2017,
         from https://blogs.scientificamerican.com/news-blog/harder-than-a-diamond-survey-says-2009-02-19/

John Matson. (2013, 17 January). Hard Up: Nanomaterial Rivals Hardness of Diamond.
         Retrieved November 23, 2017,
         from https://www.scientificamerican.com/article/nanotwinned-cubic-boron-nitride/

Liu X, Chen X, Ma HA, Jia X, Wu J, Yu T, et al. Ultrahard stitching of nanotwinned diamond and cubic boron nitride in C2-BN composite.  Scientific Reports. 2016.  Yongjun T, Bo X, Dongli Y, Yanming M, Yanbin W, Yingbing J, et al. Ultrahard nanotwinned cubic boron nitride. Nature. 2013; 493, 385–388.Roger Bloom. (2017, 24 April). The Six Kingdoms of Life.
          Retrieved November 24, 2017, 
          from https://sciencing.com/six-kingdoms-life-5191491.html

James Hunt. (2017, 29 January). 3 Mountains Taller Than Everest.
          Retrieved November 24, 2017,
          from http://mentalfloss.com/article/90942/3-mountains-taller-everest

Knvul Sheikh. (2016, 5 April).  Finally, You Can See Dinosaurs in All Their Feathered Glory.
          Retrieved November 24, 2017,
          from https://news.nationalgeographic.com/2016/04/160405-dinosaurs-feathers-birds-museum-new-york-science/