เรื่องจริงต่างจากเรื่องสมมติตรงไหน อะไรคือความจริงและอะไรเป็นแค่เทพนิยาย แม้กระทั่งการเรียนวิชาวิทยาศาสตร์ที่ดูเหมือนจะเป็นจริงสุดๆ ก็ยังเลือกให้เราเรียนในกรณี "อุดมคติ" ซึ่งแปลว่าไม่ตรงกับโลกแห่งความเป็นจริง คำถามคือเราเรียนรู้หรือตั้งโจทย์จากกรณี"อุดมคติ" เหล่านี้เพื่ออะไร ลองหาคำตอบจากบทความต่อไปนี้ครับ 

กฎจากจินตนาการ

สมัยที่ปู่ย่าตายายเรายังเป็นเด็ก โลกยังไม่ผจญกับวิกฤตทางสภาวะอากาศจนป่วยไข้อย่างทุกวันนี้ ฝนบังรักษาวินัยในการตกต้องตามฤดูกาลช่วงปลายหน้าฝนซึ่งเป็นช่วงที่ฝนใกล้จะหมด ท้องฟ้าที่มืดครึ้ม ปราศจากฟ้าแลบและฟ้าผ่าใดๆ จะเอาแต่ร้องครืนๆ โดยไม่ยอมเทฝนลงมา คุณยายเล่าให้แม่ผมฟังว่า นั่นเป็นเสียงฟ้าฝนที่กล่าวลาพืชพันธุ์และเหล่าหัวเผือกหัวมันในดิน ประมาณว่า "ไว้ปีหน้าค่อยเจอกันใหม่นะ" 

เรื่องเล่านี้ทำเอาปรากฏการณ์ธรรมชาติที่ดูลึกลับฟังดูน่ารักไปเลย ในยุคโบราณ แทบทุกชนทุกชาติล้วนมีเรื่องราวเล่าขานมากมายที่เกิดขึ้นมาเพื่ออธิบายปรากฏการณ์ทางธรรมชาติต่างๆ หากเอาตำนานเกี่ยวกับฟ้าร้องฟ้าผ่า ไล่ตั้งแต่เทพนิยายกรีกเรื่อยมาจนถึงเรื่องราวของรามสูรกับนางเมขลามาเล่าก่อนนอน ก็คงเล่ากันได้จนโต้รุ่ง ซึ่งแต่ละเรื่องก็ล้วนบรรเจิดแจ้งไปด้วยจินตนาการ

ถ้าส่งมาประกวดประชันกันก็คงจะสูสี

ผมรู้สึกพิศวงกับจินตนาการของคนสมัยก่อนตั้งแต่ได้ยินเรื่อง “กระต่ายบนดวงจันทร์” แล้ว เพราะเวลามองดวงจันทร์ ไม่ว่าจะหรี่ตา กลอกตา หรือเอียงคอ หมุนคอยังไงก็มองไม่เห็นกระต่าย (ตำข้าว) สักตัว แต่นั่นก็ยังไม่รู้สึกพิศวงเท่ากับจินตนาการเรื่องแบบจำลองโลกของชนชาติต่างๆ ซึ่งดูเหมือนเป็นการยกโขยงเอาสิ่งพิสดารล้ำลึกต่างๆ มารวมกันไว้ได้อย่างกลมกลืน ซึ่งรางวัลที่สุดของความอลังการและสุดแสนจะแหวกแนวคงไม่พ้นแบบจำลองโลกแบบหนึ่งของฮินดูโบราณที่กล่าวไว้ว่า

โลกของเราเป็นครึ่งทรงกลมวางอยู่บนช้างทั้งสี่ (ไม่รู้ว่ามีใครเลี้ยงไว้หรือเปล่า เลยไม่รู้จะเรียกช้างเหล่านี้เป็นเชือกหรือเป็นตัวดี) โดยมีเต่าขนาดใหญ่มาก รองรับช้างทั้งหมดไว้ และยังมีงู (กินหาง) ขดตัวเองรองเต่าไว้อีกที ดังรูปที่ 1

ไม่ได้ลบหลู่ แต่บอกตรงๆ ว่านี่เป็นภาพที่แปลกประหลาดจนยากจะเชื่อว่าคนสมัยโบราณเชื่อกันแบบนี้ได้ลงคอ

อย่างไรก็ตาม เรื่องราวโบราณในรูปแบบต่างๆ (เช่น นิทานปรัมปรา) ที่ตกทอดมาถึงพวกเราทุกวันนี้ล้วนเป็นหลักฐานที่ชัดเจนว่า มนุษย์เรารู้จักใช้จินตนาการมานานแล้ว และที่สำคัญคือ จินตนาการไม่ได้เป็นเรื่องเฉพาะกลุ่มบุคคล หรือกลุ่มอาชีพ แต่จินตนาการเป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่งต่อการดำรงชีวิตของมนุษย์เราทุกผู้ทุกนาม

• ทุกขณะที่เรากำลังขับรถหรือข้ามถนน เรากำลังกะระยะ และจินตนาการตำแหน่งของรถจากความเร็วที่เห็น
• ทุกครั้งที่เราอ่านการ์ตูน เรากำลังสร้างการเคลื่อนไหวระหว่างช่องของการ์ตูนในหัว
• ทุกครั้งครั้งที่เราชมการแข่งกีฬา นักกีฬากำลังใช้จินตนาการในการอ่านเกมและความเคลื่อนไหวของฝ่ายตรงข้าม
• ทุกครั้งที่เกิดคดีความ ตำรวจ (ที่ดี)  ใช้จินตนาการในการตั้งสมมติฐานและการสืบสวน
• ทุกครั้งที่เรามองเลขใบ้หวยตามจอมปลวกหรือบนปฏิทิน ก็ยังต้องใช้จินตนาการ
• และทุกครั้งที่เราดูหนังผีแล้วเกิดความรู้สึกกลัว นั่นก็เพราะเรากำลังจินตนาการ

แต่เราก็ได้จินตนาการนี่เองที่มาปลอบเราจากความกลัว

เรื่องน่าทึ่งเกี่ยวกับจินตนาการ คือในประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติ จินตนาการที่ดูเหมือนจะแยกตัวออกจากโลกแห่งความจริง กลับเป็นเครื่องมือที่สำคัญอย่างยิ่งในการค้นพบความจริงทางวิทยาศาสตร์มาตั้งแต่ครั้งอดีตกาลแล้ว

กาลครั้งหนึ่งนานมาแล้ว ผู้คนมีความเชื่อเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ว่า “วัตถุจะหยุดนิ่ง หากไม่มีแรงกระทำต่อมัน” นั่นคือ ถ้าไม่มีแรง วัตถุก็ไม่มีทางเคลื่อนที่ได้

ลองมองไปรอบๆ ตัวจะพบว่า วัตถุข้าวของต่างๆ ล้วนแล้วแต่เป็นพยานยืนยันความเชื่อนี้ ทุกสิ่งทุกอย่าง ตั้งแต่ที่คั่นหนังสือบนชั้นวาง ไปจนถึงโทรทัศน์ในห้อง ล้วนหยุดนิ่งจนกระทั่งมีแรงไปยก ไปผลัก ไปกระทำต่อมัน

ถ้าจู่ๆ เราเห็นสิ่งของต่างๆ เกิดเคลื่อนที่ได้เองโดยไม่มีใครออกแรงยกหรือผลัก เราคงต้องออกแรงวิ่งกันแบบตัวใครตัวมันแล้วละ

ความเชื่อที่ดูประจักษ์ชัดเจนนี้ คือหนึ่งในทฤษฎีการเคลื่อนที่ของอริสโตเติล นักปรัชญาชาวกรีกผู้ยิ่งใหญ่ จริงๆ แล้วอริสโตเติลมีคำอธิบายเชิงปรัชญาที่ฟังดูแล้วอลังการและไปไกลกว่านี้มาก แต่ในที่นี้จะตัดมาเล่าเพียงบางส่วนเท่านั้น แน่นอนว่าทฤษฎีนี้ฟังดูถูกต้องอย่างไร้ที่ติ แต่ดูเหมือนจะมีปัญหาหนึ่งที่ท้าทายทฤษฎีของอริสโตเติล นั่นคือ ปัญหาเรื่องลูกธนู

ทำไมลูกธนูที่ถูกยิงจึงพุ่งออกไปไกลได้ราวกับเป็นเส้นตรง ทั้งที่พอลูกธนูหลุดออกจากสายก็ไม่มีแรงอะไรมาผลักมาดันให้เคลื่อนไปข้างหน้า

อริสโตเติล ตอบคำถามด้วยทฤษฎีของเขาว่า การที่ลูกธนูพุ่งออกไปได้ไกลนั้น เป็นเพราะขณะที่ธนูกำลังเคลื่อนแหวกอากาศ อากาศที่อยู่ด้านหน้าลูกธนูได้ไหลมาออกแรงผลักดันก้นธนูให้เคลื่อนที่ต่อไปข้างหน้า ดังรูปที่ 2

คำอธิบายของอริสโตเติลนับเป็นจินตนาการที่ดูแถไปข้างหน้าโดยแท้ เป็นการจินตนากรตามสิ่งที่ตนต้องการจะเชื่อ ไม่มีเหตุผลเลยที่อากาศต้องวาดลีลาเป็นวงโค้งสวยงามเช่นนี้ แต่กระนั้นด้วยความยิ่งใหญ่ของอริสโตเติล การจินตนาการหมู่ก็บังเกิดขึ้น ผู้คนในยุคนั้นพากันเชื่อตามทฤษฎีของอริสโตเติลอย่าหัวปักหัวปำ

ในปัจจุบันเรารู้ว่าคำอธิบายการเคลื่อนที่ของลูกธนู และทฤษฎีการเคลื่อนที่ของอริสโตเติลที่ดุชัดเจนนั้นไม่ถูกต้อง ซึ่งหนึ่งในมนุษย์คนแรกๆ ที่ไม่เห็นด้วยกับทฤษฎีการเคลื่อนที่ของอริสโตเติลก็หาใช่ใครอื่น… ก็กาลิเลโอ (Galileo) และในเวลาต่อมาความคิดของกาลิเลโอได้กลายเป็นมรดกตกทอดไปจุดประกายให้นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษนามว่า ไอแซก นิวตัน ได้วางรากฐานทฤษฎีการเคลื่อนที่ของสรรพสิ่งนั่นเอง

ทุกวันนี้ทฤษฎีการเคลื่อนที่ของอริสโตเติลถูกแทนที่ด้วยกฎข้อที่หนึ่งของนิวตัน ที่แถลงว่า “หากไม่มีแรงมากระทำต่อวัตถุ วัตถุนั้นจะคงสภาพการเลื่อนที่เดิมของมันไว้ คือ

1. ถ้าแต่เดิมมันหยุดนิ่ง มันก็จะหยุดนิ่งต่อไป หรือ

2. ถ้าแต่เดิมเคลื่อนที่ มันก็จะเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงด้วยความเร็วเท่าเดิมต่อไปเรื่อยๆ”

คำกล่าวที่ฟังดูง่ายๆ นี้เอง คือกฎการเคลื่อนที่ข้อที่ 1 ของนิวตัน ซึ่งเป็นหนึ่งในกฎการเคลื่อนที่ 3 ข้อที่นิวตันค้นพบ

กฎข้อที่หนึ่งนี้เป็นที่รู้จักกันในชื่อกฎแห่งความเฉื่อย ฟังดูแล้วก็เฉื่อยๆ สมชื่อ เพราะการที่วัตถุรักษาสภาพการเคลื่อนที่ อาจเปรียบได้กับการรักษาสภาพเดิมของนิสัยคนเรา คือหากไมออกแรงฝืนนิสัย (เสีย) บางอย่าง เราก็จะมีพฤติกรรมอย่างเดิมๆ นั้นต่อไป

แต่ก่อนจะเชื่อกฎข้อนี้ ลองพิจารณาดูดีๆ

วัตถุที่ถูกแรงกระทำแล้วเคลื่อนที่ต่อไปเรื่อยๆ อย่างไร้ที่สิ้นสุดนั้นสามารถพบเห็นได้ในชีวิตประจำวันของเราด้วยหรือ?

ก่อนจะตอบคำถามนี้ลองหลับตา แล้วเค้นจินตนาการให้มากที่สุด นึกภาพเรากำลังยืนอยู่ท่ามกลางดินแดนที่มีแต่แผ่นน้ำแข็งรายเรียบและกว้างไกลสุดลูกหูลูกตา เหมือนยืนอยู่กลางฟลร์อเต้นรำน้ำแข็งสีขาวโพลนที่กว้างไกลไปถึงเส้นขอบฟ้า ไม่ว่าจะกวาดสายตามองไปทางไหน ก็เห็นแต่พื้นน้ำแข็งและท้องฟ้าที่ปลอดโปร่งสดใสเท่านั้น  ตอนนี้ขอให้ยืนนิ่งๆ ทรงตัวดีๆ เพราะน้ำแข็งที่กำลังยืนอยู่นั้นไม่ใช่น้ำแข็งธรรมดา แต่เป็นน้ำแข็งมหัศจรรย์ที่เรียบลื่นอย่างสุดๆ จนเรียกได้ว่าไม่มีความฝืดเลยแม้แต่น้อย ท่ามกลางบบรยากาศที่เรียบนิ่งนี้ เอาละ... ทีนี้ลองหยิบของอะไรสักอย่างที่ติดตัวคุณอยู่ในตอนนี้ เช่น โทรศัพท์มือถือ หรือรองเท้าสักข้าง ขว้างออกไปดูสิครับ จะพบว่าพอมันร่วงตกลงไปบนพื้นน้ำแข็ง มันจะเริ่มลื่นไถลออกไป ไกลออกไปเรื่อยๆๆๆๆๆๆ และเนื่องจากพื้นน้ำแข็งนั้นลื่นจัด คุณจะเห็นว่าของที่คุณขว้างไปนั้นลื่นไถลออกไปจนลับตาเราไปที่ขอบฟ้า!

เอ้า...ลืมตาได้แล้ว สถานที่อันราวกับในเทพนิยายนี้เอง คือที่ที่เราจะสังเกตเห็นการเคลื่อนที่แบบไร้ที่สิ้นสุดได้ เราไม่มีทางพบเห็นประสบการณ์นี้บนโลกความเป็นจริงได้เลย เพราะทุกพื้นผิวทุกแห่งหนล้วนแต่มีความฝืดมาคอยต้านทานการเคลื่อนที่ของสิ่งต่างๆ ความฝืดนี้เองที่ทำให้ลูกบอลกลิ้งไปบนพื้นหญ้าได้สักพักก็กลิ้งช้าลงๆ และหยุดในที่สุด แต่อย่างไร เราก็ยังพอมีสถานที่มหัศจรรย์ที่มีสภาพใกล้เตียงกับดินแดนน้ำแข็ง นั่นคือ ในอวกาศ 

ลองจินตนาการถึงอวกาศ นึกภาพเราออกไปอยู่ในยานอวกาศที่ทุกสิ่งทุกอย่างไร้น้ำหนัก และลอยเท้งเต้ง หากเราขว้างลูกบอล เราจะพบว่าลูกบอลจะลอยเคลื่อนออกไปข้างหน้าอย่างไร้ที่สิ้นสุด เพราะที่ว่างในอวกาศนั้นมีแรงเสียดทานน้อยมาก 

อาจารย์ท่านหนึ่งได้สอนให้ผมได้รู้ถึงความยิ่งใหญ่ของกฎข้อหนึ่งของนิวตันว่า กฎข้อนี้เกิดจากจินตนาการที่เข้มข้นอย่างไม่ธรรมดา เพราะเป็นเรื่องยากมากที่คนบนพื้นโลกอย่างเราๆ จะสามารถเข้าถึงความจริงนี้ได้ ในเมื่อบนโลกของเราไม่มีวัตถุที่เคลื่อนที่อย่างไร้ที่สิ้นสุดปรากฎให้เห็นเลย มันราวกับว่ากาลิเลโอและนิวตันผู้จุดประกายในเรื่องนี้เคยไปเที่ยวอวกาศมา ทั้งที่อีกนานนับร้อยปีกว่าที่มนุษย์คนแรกจะได้เดินทางไปอวกาศจริงๆ  สิ่งที่กาลิเลโอคิดต่างจากนักคิดสมัยก่อนคือ เขาพิจารณากรณีในอุดมคติที่ไม่ใช่ความเป็นจริง เขาสมมติว่า ถ้ามี"พื้นที่ราบเรียบสนิทจนไร้แรงเสียดทาน" แล้วจะเกิดอะไรขึ้น นั่นคือ กฎทางวิทยาศาสตร์ถูกค้นพบจากการสมมติ!

ใครจะรู้...บางทีเส้นแบ่งระหว่างโลกแห่งความเป็นจริงกับเทพนิยายอาจเป็นเพียงคำพูดก็ได้