ทึ่ง! เด็ก 13 ปีทดลองสร้างอาวุธในตำนาน “ลำแสงมรณะของอาร์คิมิดีส”

“อาร์คิมีดีส” (Archimedes) คือชื่อของชาวกรีกโบราณที่มักถูกขนานนามว่าเป็นบิดาแห่งคณิตศาสตร์ และยังมีชื่อเสียงในฐานะสุดยอดนักประดิษฐ์ โดยแนวคิดและหลักการบางประการของเขายังคงมีการใช้อยู่จนทุกวันนี้ เช่น เกลียวอาร์คิมิดีส (Archimedes' screw) สำหรับวิดน้ำขึ้นมา

อุปกรณ์ในตำนานอีกชิ้นหนึ่งของอาร์คิมิดีสที่มีชื่อเสียงมากคือ “ลำแสงมรณะ” (Archimedes' Death Ray) อาวุธทำลายล้างที่ใช้กระจกเบี่ยงเบนแสงอาทิตย์ไปทำลายศัตรูหรือเรือรบที่อยู่ไกล ๆ ได้

Devian Art/Starcat42

อย่างไรก็ดี ที่ผ่านมา หลายคนเชื่อว่าอาวุธดังกล่าวเป็นเพียงตำนานที่ไม่สามารถทำให้เป็นจริงได้ และก่อนหน้านี้ก็มีนักวิทยาศาสตร์ทดลองเพื่อพิสูจน์ว่ามันเป็นอุปกรณ์ที่แม้สร้างขึ้นมาได้แต่อานุภาพจะไม่รุนแรงเท่าในเรื่องเล่า

แต่ล่าสุดมีรายงานว่า เด็กมัธยมต้นคนหนึ่งอาจสร้างอาวุธในตำนานชิ้นนี้ขึ้นมาได้สำเร็จแล้ว!

เบรนเดน เซเนอร์ วัย 13 ปี จากรัฐออนแทรีโอ ประเทศแคนาดา ได้รับรางวัลเหรียญทอง 2 เหรียญและรางวัลห้องสมุดสาธารณะลอนดอน จากการประดิษฐ์อุปกรณ์ชิ้นเล็ก ๆ ซึ่งประกอบด้วยกระจกขนาดใหญ่ที่ออกแบบมาเพื่อโฟกัสและเล็งแสงแดดไปที่เป้าหมาย และทำให้เกิดการเผาไหม้ เหมือนกับอุปกรณ์ของอาร์คิมิดีสเปี๊ยบ

เซเนอร์มีความหลงใหลในตัวอาร์คิมิดีสและผลงานของเขาตั้งแต่ได้เรียนรู้เกี่ยวกับนักประดิษฐ์ชื่อดังรายนี้ระหว่างไปเที่ยวพักผ่อนกับครอบครัวที่กรีซ และเริ่มสร้างสิ่งประดิษฐ์ตามทฤษฎีของอาร์คิมิดีส โดยเริ่มจากเกลียววิดน้ำในโครงการวิทยาศาสตร์ปี 2022

เด็กชายพบว่า ลำแสงมรณะเป็นอุปกรณ์ที่น่าสนใจอย่างมาก และเขาต้องการสร้างมันขึ้นมา งานเขียนทางประวัติศาสตร์ระบุว่า อาร์คิมิดีสใช้ “กระจกเงา” เพื่อจุดไฟเผาเรือที่ทอดสมอล้อมเมืองซีราคิวส์ระหว่างช่วง 214-212 ปีก่อนคริสตกาล

“สิ่งประดิษฐ์ของอาร์คิมิดีสล้ำยุคอย่างมาก และมันเป็นการปฏิวัติเทคโนโลยีจริง ๆ ในเวลานั้น เพราะอาร์คิมิดีสกำลังคิดถึงสิ่งที่ไม่มีใครคิดมาก่อนจริง ๆ ... ลำแสงมรณะเป็นความคิดที่ประณีตซึ่งในเวลานั้นไม่มีใครนึกถึง” เซเนอร์

ไม่มีหลักฐานทางโบราณคดีที่ยืนยันได้ว่าอุปกรณ์ดังกล่าวมีอยู่จริง แต่หลายคนได้พยายามสร้างกลไกขึ้นใหม่เพื่อดูว่าสิ่งประดิษฐ์โบราณนี้จะเป็นไปได้หรือไม่

ในการทดลองของเซเนอร์ เขาได้ติดตั้งโคมไฟให้ความร้อนโดยหันหน้าไปทางกระจกเว้าเล็ก ๆ 4 ชิ้น โดยแต่ละชิ้นจะเอียงเพื่อให้แสงส่องไปที่แผ่นกระดาษแข็งโดยมีเครื่องหมาย X อยู่ที่จุดโฟกัส

เซเนอร์ตั้งสมมติฐานว่า เมื่อกระจกโฟกัสพลังงานแสงไปที่กระดาษแข็ง อุณหภูมิของเป้าหมายจะเพิ่มขึ้นเมื่อเพิ่มกระจกแต่ละบาน

ในการทดลองของเขา เด็กชายได้ทำการทดลอง 3 ครั้งโดยใช้กำลังไฟของหลอดไฟที่แตกต่างกัน 2 แบบ คือ 50 วัตต์และ 100 วัตต์ เขาพบว่า การเพิ่มกระจกแต่ละชิ้นทำให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัดจริง ๆ

“ผมไม่แน่ใจว่าผลลัพธ์จะออกมาเป็นอย่างไร เนื่องจากมีผลลัพธ์ที่แตกต่างกันมากมายในหัวข้อนี้ แต่ผมคาดหวังว่าความร้อนจะเพิ่มมากขึ้น แต่มันก็ไม่รุนแรงเมื่อทำการทดลองจริงๆ “เซนเนอร์กล่าว

อุณหภูมิของกระดาษแข็งขณะมีเพียงหลอดทำความร้อนและหลอดไฟ 100 วัตต์และไม่มีกระจกอยู่ที่ประมาณ 27.2 องศาเซลเซียส

หลังจากรอให้กระดาษแข็งเย็นลง เซเนอร์ก็เพิ่มกระจกเงา 1 บานและทดสอบอีกครั้ง เขาพบว่าอุณหภูมิของจุดโฟกัสเพิ่มขึ้นเป็นเกือบ 35 องศาเซลเซียส

อุณหภูมิเพิ่มขึ้นสูงสุดเมื่อเพิ่มกระจกบานที่ 4 อุณหภูมิที่มีกระจก 3 บานเล็งไปที่เป้าหมายอยู่ที่เกือบ 43.4 องศาเซลเซียส แต่การเพิ่มกระจกบานที่ 4 ทำให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้นเป็น 53.5 องซาเซลเซียส

เซเนอร์กล่าวว่า เขาพบว่าผลลัพธ์เหล่านี้ “ค่อนข้างน่าทึ่งเนื่องจากแสดงให้เห็นว่าแสงส่องไปในทุกทิศทาง และรูปร่างของกระจกเว้าจะเน้นคลื่นแสงไปที่จุดเดียว”

คลิฟ โฮ นักวิทยาศาสตร์อาวุโสจากห้องปฏิบัติการวิศวกรรมและวิทยาศาสตร์ Sandia National Laboratories ยกย่องเซเนอร์สำหรับข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับลำแสงมรณะของอาร์คิมิดีส เขากล่าวว่าโครงงานนี้เป็น “การประเมินกระบวนการพื้นฐานที่ยอดเยี่ยม”

โฮบอกว่า แม้ว่าการทดลองนี้จะไม่ได้เสนอ “สิ่งใหม่ที่สำคัญสำหรับโลกวิทยาศาสตร์” แต่การค้นพบของเซเนอร์เป็นการยืนยันที่ดีถึงกฎข้อแรกของอุณหพลศาสตร์ ซึ่งระบุว่า พลังงานหรือความร้อนสามารถถ่ายโอนได้

เซเนอร์ไม่ได้พยายามที่จะจุดไฟใด ๆ เลย เนื่องจาก “ตะเกียงทำความร้อนไม่ได้สร้างความร้อนที่มากพอเท่ากับที่ดวงอาทิตย์สร้างได้” เขากล่าว แต่เขาเชื่อว่าหากใช้แสงอาทิตย์และกระจกเงาที่ใหญ่ขึ้น “อุณหภูมิจะสูงขึ้นอย่างรวดเร็วและเร็วขึ้น” และ “จะทำให้เกิดการเผาไหม้ได้ง่าย”

โทมัส คอนดรอส รองศาสตราจารย์ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกลและการบินแห่งมหาวิทยาลัยปาทราสของกรีซ กล่าวว่า ลำแสงมรณะของอาร์คิมิดีสมักถูกสันนิษฐานกันว่า เป็นข่ายกระจกหลายบานหรือโล่ขัดมัน อย่างไรก็ตาม ทฤษฎีนี้มักจะไม่ไดรับการยอมรับ เนื่องจากความคิดที่ว่า เรือของศัตรูที่อยู่ในทะเลจะเคลื่อนที่ระหว่างการรบ

เขาเสริมว่า แต่การจะทำให้เรือติดไฟจากความร้อนที่เกิดจากกระจกได้ เรือเหล่านั้นต้องจอดอยู่กับที่และทอดสมอใกล้ชายฝั่ง

ก่อนหน้านี้ ซีรีส์ Discovery Channel เรื่อง “MythBusters” ได้ทดลองสร้างลำแสงมรณะเช่นกัน แต่ท้ายที่สุดก็ประกาศว่าตำนานดังกล่าวเป็นเพียงแค่ตำนาน เมื่อการทดสอบแต่ละครั้งล้มเหลวในการจุดเรือไม้ให้ไหม้ไฟ

หรือในปี 2005 นักศึกษาสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) เคยสามารถจุดเรือไม้ได้ครั้งหนึ่งด้วยเทคนิคเดียวกันกับของเซเนอร์ในขนาดที่ใหญ่กว่า แต่ล้มเหลวในความพยายามครั้งที่ 2

เซเนอร์กล่าวว่า เขาเชื่อว่า ข้อค้นพบของนักศึกษา MIT กับของเขา เมื่อนำมารวมกัน ข้อมูลอาจบ่งชี้ว่า “ลำแสงมรณะมีความเป็นไปได้” และอาร์คิมิดีสน่าจะใช้ลำแสงดวงอาทิตย์กับกระจกบานใหญ่เพื่อทำให้เกิดการเผาไหม้ แต่อุปกรณ์นี้อาจไม่ทำงานในอุณหภูมิที่หนาวเย็นหรือสภาพอากาศที่มีเมฆมาก และผลกระทบของทะเลต่อการเคลื่อนที่ของเรือก็ส่งผลต่อการใช้งานจริงของอุปกรณ์นี้

แม้จะมีข้อจำกัดในการใช้งานจริงของลำแสงมรณะ แต่คอนดรอสก็พบว่าโครงงานของเซเนอร์นั้น “น่าสนใจและมีเอกสารประกอบอย่างดี” และการทดลองของเด็กชายรายนี้สามารถ “เป็นฐานของการอภิปรายสำหรับนักศึกษารุ่นเยาว์ แม้แต่นักศึกษามหาวิทยาลัย” ได้

ด้าน เมลานี แม่ของเซเนอร์ บอกว่า เธอไม่แปลกใจเลยที่ลูกชายเลือกทำโครงงานวิทยาศาสตร์ “เขาหลงใหลในประวัติศาสตร์ วิทยาศาสตร์ และธรรมชาติมาโดยตลอด … เขากระหายการศึกษาและความรู้ทุกรูปแบบอยู่เสมอ”

แม้โครงงานของเซเนอร์จะไม่ได้สร้างลำแสงมรณะขึ้นมาได้สำเร็จจริง ๆ แต่เรียกได้ว่านี่เป็นจุดเริ่มต้นที่น่าสนใจอย่างมาก และสิ่งหนึ่งที่ต้องไม่ลืมคือ ในโลกของวิทยาศาสตร์แล้ว คำว่าเป็นไปไม่ได้ไม่มีอยู่จริง มีแต่คำว่า “ยังเป็นไปไม่ได้” เท่านั้น

 

เรียบเรียงจาก CNN

เปิดโปรแกรม 10 นัดสุดท้าย อาร์เซน่อล ลิเวอร์พูล และ แมนซิตี้ ลุ้นแชมป์พรีเมียร์ลีก

สรุปผล Oscar 2024 “คิลเลียน เมอร์ฟี - เอมมา สโตน” ซิวนักแสดงนำ หนัง “Oppenheimer” กวาด 7 รางวัล

บัตรสวัสดิการฯ เตรียมรับ “เบี้ยยังชีพผู้สูงอายุ” เพิ่ม เริ่มโอนงวดแรก 11-13 มี.ค.