อะตอมเพื่อนของเรา (2)
บทที่ 1 อะตอมในทุกที่

            วันหนึ่งในเดือนสิงหาคมปี ค.ศ. 1945 โลกก็พลันรับรู้ถึงอะตอม นี่คือปฐมบทของสิ่งที่ ณ บัดนี้เรียกกันว่า “ยุคปรมาณู” ก่อนหน้านั้น อะตอมนำมาซึ่งชีวิตที่ไม่ค่อยชัดเจนและเงียบเหงาในตำราทางฟิสิกส์และเคมี และไม่มีผู้ใดเว้นก็แต่นักวิทยาศาสตร์ที่ให้ความสนใจอย่างมากแก่อะตอม คนจำนวนมากไม่รู้แม้แต่ว่าอะตอมมีอยู่จริง...จนกระทั่งวันนั้นในปี ค.ศ. 1945 เมื่อประกายแสงอันน่ากลัวได้เผาผลาญคำว่า “อะตอม” เข้าไปประทับอยู่ในดวงจิตของมนุษย์ยุคปัจจุบันนี้

            อะตอมได้จมอยู่ในทะเลลึกแห่งความไม่รู้มานมนาน ทั้งที่จริงมันมีอยู่มาก่อนที่จะมีมนุษย์ และมีมาก่อนแม้แต่กำเนิดของโลกใบนี้ที่มนุษย์อาศัยอยู่เสียอีก อะตอมเป็นตัวแสดงหลักบนเวทีที่ละครเรื่องของจักรวาลกำลังแสดงต่อเนื่องอยู่ทุกวันนี้
            ทุกสิ่งรอบตัวเราทั้งหมดทั้งสิ้นล้วนประกอบขึ้นจากอะตอม ไม่ว่าจะในจอคอมพิวเตอร์ที่กำลังอ่านเรื่องนี้อยู่ โต๊ะเบื้องหน้าเรานี้ บ้านของเรา ต้นไม้...แม้แต่ตัวเราเอง และอากาศที่เราหายใจ ทุกสิ่งประกอบขึ้นจากอนุภาคเหล่านั้นที่เล็กมากจนตามองไม่เห็น
            ก็เพราะว่าอะตอมเล็กมากเหลือเกิน จำนวนของอะตอมจึงต้องนับว่ามากมหาศาล ลองคิดดูว่ามีอะตอมจำนวนมากเพียงใดในการหายใจแต่ละครั้ง ในภาวะปกติมนุษย์หายใจเอาอากาศเข้าและออกแต่ละครั้งประมาณครึ่งลิตร นี่หมายความว่าประมาณ 16 ครั้งในแต่ละนาที เรากำลังหายใจเอาอะตอมเข้าและออกไม่น้อยกว่า 25,000,000,000,000,000,000,000 อะตอม
            จำนวนอะตอมในอากาศที่หายใจแต่ละครั้งเป็นตัวเลข 25 ที่มีเลข 0 ต่อท้ายอีก 21 ตัว เป็นเลขจำนวนสูงมากจนไม่มีคำเรียกเฉพาะ ต้องเรียกเป็นจำนวนเท่าของหลักล้านไปเรื่อย ๆ คือสองหมื่นห้าพันล้านล้านล้านอะตอม
            สำหรับคนทั่วไปคงยากมากที่จะทำความเข้าใจกับตัวเลขมาก ๆ เช่นนี้ มีคนเพียงจำนวนหนึ่งเท่านั้นที่ร่ำเรียนมาทางวิทยาศาสตร์ที่คุ้นเคยกับตัวเลขมาก ๆ นี้ ดังนั้นก็คงต้องย่อยเรื่องราวลงมา ถ้าจะให้ชาวบ้านอย่างเรา ๆ พอจะทำความเข้าใจได้ ทีนี้ก็มาลองทำความเข้าใจด้วยตัวอย่างจากความคิดอันแสนพิสดารสักตัวอย่างหนึ่ง
            ลีโอนาร์โดดาวินชีเป็นศิลปินและนักวิทยาศาสตร์ผู้มีชื่อเสียงชาวอิตาลีในสมัยฟื้นฟูศิลปวิทยา เขาถึงแก่กรรมในปี ค.ศ. 1519 เมื่ออายุได้ 67 ปี ในระหว่าง 67 ปีที่เขามีชีวิตอยู่นั้น เขาหายใจ 16 ครั้งในทุก ๆ นาทีด้วยอัตราประมาณ 25,000,000,000,000,000,000,000 อะตอมต่อครั้ง ดังนั้นในชั่วชีวิตเขาคงต้องปั๊มอากาศผ่านเข้าไปในปอดของเขาอย่างมากมหาศาล ดังนั้นเป็นไปได้หรือไม่ว่า พวกเราที่มีชีวิตอยู่ในศตวรรษที่ 21 นี้ จะมีโอกาสสักครั้งหรือไม่ที่จะหายใจเอาอะตอมที่ครั้งหนึ่งเคยผ่านเข้าไปในปอดของลีโอนาร์โดดาวินชี?

            คำตอบก็คือ ในทุกครั้งที่เราหายใจ จะมีไม่น้อยกว่า 2 พันล้านอะตอมที่ครั้งหนึ่งเคยผ่านเข้าไปในปอดของบุรุษผู้ยิ่งใหญ่คนนี้!
            ผลลัพธ์นี้คงเหลือเชื่อจนแทบทำให้ตกใจ แต่ก็จริงแท้แน่นอน เพราะว่าอากาศทั้งหมดของโลกตั้งแต่ยุคสมัยของลีโอนาร์โดได้ผสมผสานจนทั่วถึงกันหมดแล้ว โดยพายุ ลมงวงช้าง เฮอริเคน ลมค้าก็ดี ได้พัดพาอะตอมที่ลีโอนาร์โดดาวินชีเคยใช้หายใจไปทุกทิศทุกทางทั่วโลก แน่ละว่าลีโอนาร์โดไม่ได้หายใจเข้าออกด้วยอะตอมชุดใหม่ทุกครั้งที่หายใจ ตัวอย่างเช่น ในห้องที่ปิดมิดชิด เขาก็คงหายใจซ้ำเอาอะตอมที่เคยผ่านออกมาจากปอดของเขาเองครั้งหนึ่งหรือหลายครั้งแล้วก็เป็นได้ เพื่อกันพลาด เอาเป็นว่าในลมหายใจของลีโอนาร์โดแต่ละครั้งในทุก ๆ 20 อะตอมจะมีเพียง 1 อะตอม (5 เปอร์เซ็นต์) ที่ไม่เคยผ่านเข้าไปในปอดของเขามาก่อน แม้เพียงเท่านั้นก็ตาม ในแต่ละที่เราหายใจเข้าไปก็ยังมีถึง 100 ล้านอะตอมที่ครั้งหนึ่งเคยผ่านเข้าไปในปอดของลีโอนาร์โดดาวินชี
            ตัวอย่างนี้เป็นไปได้ก็ต่อเมื่ออะตอมจะต้องเที่ยงแท้และไม่เสื่อมสลายเท่านั้น ซึ่งการเสื่อมสลายก็เกิดได้เพียงไม่กี่กรณีและในที่นี้เราจึงไม่จำเป็นต้องนำมาคิดเลย ดังนั้นอะตอมที่ลีโอนาร์โดเคยหายใจจึงไม่ได้หายไปไหน ยังคงอยู่อย่างมากมายรอบตัวเรา ยิ่งไปกว่านั้น อะตอมเหล่านี้ยังมีมานานก่อนยุคสมัยของลีโอนาร์โดเสียอีก การที่ครั้งหนึ่งมันเคยอยู่ในปอดของบุรุษผู้ยิ่งใหญ่ จึงเป็นเพียงเหตุการณ์หนึ่งที่ไม่ได้สลักสำคัญอะไรในอายุขัยอันยาวนานนับพันล้านปีของอะตอมเหล่านี้
            เช่นเดียวกับอะตอมอื่น ๆ ทั้งหลายแหล่ อะตอมที่เราพูถึงนี้อาจถือกำเนิดขึ้นมาเมื่อราว 4 ถึง 5 พันล้านปีมาแล้ว กล่าวคือมีนักวิทยาศาสตร์หลายท่านที่เชื่อว่าทุกอะตอมที่ประกอบขึ้นมาเป็นดาวเคราะห์ ดาวฤกษ์ และแกแล็กซีทั้งหลายนั้น ถือกำเนิดขึ้นมาจากการระเบิดครั้งใหญ่หรือบิกแบงที่เกิดขั้นมาแล้วนานแสนนาน อะตอมของเราอาจจะเป็นหนึ่งในอะตอมเหล่านั้น ที่ล่องลอยไปในอวกาศอันไพศาลของจักรวาลนานหลายล้านปีจนนับไม่ถูก เมื่อเวลาผ่านไปแกแล็กซี ดวงดาว และดาวเคราะห์ก็ถือกำเนิดขึ้นมาจากอะตอมเหล่านี้ ช่วงเวลานี้เองที่อะตอมของเรา กลายเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มแก๊สและฝุ่นมหึมา ที่หมุนวนอยู่และต่อมาพัฒนามาเป็นสุริยะจักรวาลของเรา ในฝุ่นและแก๊สที่หมุนวนนี้เต็มไปด้วยกลุ่มฝุ่นและแก๊สหมุนวนมากมาย ที่เล็กกว่าหมุนไปวนมาอยู่อย่างนั้น เป็นหลายพันครั้งหลายล้านครั้งและก็ยังหมุนวนอยู่จนบัดนี้ จากนั้นอะตอมของเราก็ติดเข้ามาอยู่ในกระแสของสสารที่กลายมาเป็นส่วนที่กำเนิดโลก อย่างที่เราทราบว่าโลกหมุนรอบแกนของมันเอง และในเวลาเดียวกันก็โคจรไปรอบดวงอาทิตย์อีกด้วย อะตอมของเราเมื่อเป็นส่วนหนึ่งของโลก ก็จึงหมุนวนไปด้วย

            ในตอนแรกอะตอมของเราอาจถูกกักอยู่ด้านในของเปลือกโลก คงนานหลายล้านปีกว่าที่จะพ้นออกมาที่ผิวโลกได้ ในที่สุดมันอาจจะถูกภูเขาไฟพ่นออกมาตั้งแต่ยุคก่อนประวัติศาสตร์ นับแต่นั้นมา มันก็ล่องลอยอยู่ในอากาศเป็นส่วนใหญ่ บางครั้งมันก็อาจจะเข้าไปอยู่ในสิ่งมีชีวิตบ้าง และกลับออกมาสู่อากาศอีกครั้งเมื่อสิ่งมีชีวิตนั้นตายลง และกว่า 450 ปีก่อนมันก็ล่องลอยอยู่รอบ ๆ นครฟลอเรนซ์ประเทศอิตาลี แล้วลีโอนาร์โดดาวินชีก็หายใจเอามันเข้าไป สักพักมันก็ถูกพ่นกลับออกมาและอีกครั้งมันก็เริ่มล่องลอยไปรอบโลก บัดนี้เองที่มันเข้ามาใกล้พวกเรา และเรากำลังจะสูดมันเข้าไปในการหายใจเข้าครั้งต่อไปของเรา
            นี่คือประวัติศาสตร์อันยิ่งใหญ่ของอะตอม!

แปลจาก CHAPTER ONE: ATOMS EVERYWHERE ของหนังสือ The WALT DISNEY story of OUR FRIEND THE ATOM by Heinz Haber, Published by DELL PUBLISHING CO., INC., N.Y., 1956