บทความนี้ไขปริศนา รูปร่าง ขนาด และลวดลาย ใน "ภาพวงกลมจตุคาม" พร้อมให้ขั้นตอนที่สามารถทำได้เอง ;-) ที่มาของบันทึกนี้บันทึกนี้เกิดขึ้นเนื่องจากเหตุปัจจัยหลายอย่าง ได้แก่- ในปัจจุบัน มีความสนใจเกี่ยวกับจตุคามฯ กันมาก และในบางแง่มุม จะมีปรากฏการณ์ที่มีแง่มุมทางวิทยาศาสตร์ที่น่าสนใจ แต่การอธิบายยังขาดรายละเอียดที่สำคัญบางประการ เช่น กรณีภาพถ่ายวงกลมประหลาด ที่ตีความกันว่าเป็นภาพจตุคามฯ เป็นต้น
- ราววันอังคารที่ 19 หรือพุธที่ 20 มิถุนายน 2550 ผมได้รับคำถามทางโทรศัพท์จากคุณบอย โพรดิวเซอร์ของรายการ "มันแปลกดีนะ" เกี่ยวกับภาพถ่ายวงกลมประหลาด โดยผมได้ชี้แจงไปตามมุมมองทางวิทยาศาสตร์ แต่ต่อมาปรากฏว่า มีข่าวในหนังสือพิมพ์ไทยรัฐฉบับวันพฤหัสที่ 21 มิถุนายน 2550 ซึ่งกล่าวถึงการทดลองถ่ายภาพในรายการนี้ และอ้างคำอธิบายของผมประกอบไว้ [อย่างไรก็ดี คำอธิบายและคำศัพท์ที่ปรากฏใน นสพ. ไทยรัฐ มีความคลาดเคลื่อนไปจากหลักวิทยาศาสตร์ ซึ่งเกิดได้เป็นปกติในกระบวนการนำเสนอข่าวผ่านสื่อสารมวลชน ผมจึงต้องการแก้ไขข้อมูลให้ถูกต้องไว้ ณ ที่นี้]
- เมื่อวันศุกร์ที่ 22 มิถุนายน 2550 ผมได้รับการติดต่อจาก TITV โดยคุณพรรณประวีร์ (เจี๊ยบ) ให้ช่วยอธิบายและทำการทดลองสาธิตปรากฏการณ์ภาพวงกลมจตุคาม ต่อมาในวันเสาร์ที่ 23 มิถุนายน 2550 ผมจึงได้เดินทางไปที่ TITV ในช่วง 1pm-3:30pm เพื่อให้สัมภาษณ์และทำการทดลองดังกล่าว โดยการสัมภาษณ์ได้ออกอากาศในวันเดียวกันในช่วงข่าวเวลาประมาณ 1 ทุ่มครึ่ง [อย่างไรก็ดี การนำเสนอผ่าน TV มีเวลาจำกัด ทำให้ขาดรายละเอียดที่สำคัญ ผมจึงให้รายละเอียดค่อนข้างมากไว้ในบันทึกนี้]
ความเข้าใจพื้นฐาน ในปัจจุบันพบว่า มีภาพถ่ายหลายภาพทีมีภาพวงกลมๆ สีขาว (หรือสีเทา) ปรากฏอยู่บนภาพ ในภาพถ่ายหนึ่งภาพ อาจมีภาพวงกลมนี้เพียงวงเดียว หรือหลายวง โดยในกรณีที่มีหลายวง แต่ละวงอาจจะมีขนาดพอๆ กัน หรือแตกต่างกันมากก็ได้สำหรับวงกลมที่ค่อนข้างใหญ่พอสมควร หากขยายดูจะเห็น- รายละเอียดคล้ายภาพของผิวขรุขระ
- อาจจะมีวงกลมซ้อนๆ กันอยู่ร่วมด้วยอีกหลายวง
ด้วยลักษณะเช่นนี้เองทำให้ผู้มีศรัทธาในจตุคามฯ ตีความว่า ภาพที่เห็นเป็นภาพที่เกิดจากฏิหาริย์ของจตุคามรามเทพอย่างไรก็ดี หากเราดูภาพกว้างจะพบว่า ในต่างประเทศก็พบปรากฏการณ์วงแสงประหลาดนี้เช่นกัน โดยเรียกว่า
ปรากฏการณ์ออร์บ (orb phenomenon) คำว่า
ออร์บ (orb) หมายถึง วงกลมแต่ละวง และมีรากศัพท์มาจากภาษาละตินคือ orbis ซึ่งหมายถึง orbit (วงโคจร) ที่มีลักษณะเป็นวงนั่นเอง
ตัววงแสงออร์บ (orb) นี้ ฝรั่งยังมีชื่อเรียกอีกหลายชื่อ เช่น globes, globules, balls of light และ hovering round balls เป็นต้น
ในต่างประเทศก็มีการตีความปรากฏการณ์นี้ออกเป็น 2 กลุ่มใหญ่ๆ ได้แก่
กลุ่มแรก : เชื่อว่านี่เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ โดยสามารถอธิบาย & ทำให้ซ้ำให้เห็นจริงได้ด้วยวิธีการทางวิทยาศาสตร์ กล่าวโดยย่อก็คือ ภาพที่เห็นเป็นแสงที่สะท้อนออกมาจากฝุ่น หรือละอองน้ำที่แขวนลอยอยู่ในอากาศ
กลุ่มที่สอง : บอกว่าแม้ภาพจำนวนหนึ่งจะอธิบายได้ด้วยวิทยาศาสตร์ แต่ก็มีภาพอีกจำนวนหนึ่งที่อธิบายไม่ได้ และเชื่อว่านี่คือ ภาพถ่ายของวิญญาณ ซึ่งมักจะปรากฏในสถานที่บางแห่งมากเป็นพิเศษ (เช่น ในบ้านผีสิง) หรือมักจะเกิดรอบๆ ตัวบางคน เพราะวิญญาณของคนที่ตายไปแล้วยังผูกพันอยู่กับคนๆ นี้มาก
ในบันทึกนี้จะทดสอบและอธิบายปรากฏการณ์ออร์บตามแนวคิดของกลุ่มแรก (แนววิทยาศาสตร์) ดังต่อไปนี้
การทดลอง
อุปกรณ์และเงื่อนไขที่ต้องการ
[LIST=1]
- กล้องดิจิทัล (มีแฟลชอัตโนมัติ)
- แป้งฝุ่น เช่น แป้งโรยตัว และ/หรือ สเปรย์ฉีดพ่นน้ำ
- สถานที่มีฉากหลังเป็นสีเข้ม
[/COLOR]
ในการทดลอง ให้โฟกัสภาพที่ฉากหลังระยะไกลออกไปแล้วทำให้เกิดฝุ่นแป้ง (หรือฉีดละอองน้ำ) บริเวณหน้ากล้อง ห่างประมาณ 1 ฟุต ลองถ่ายหลายๆ ภาพ จะเห็นว่าบางภาพมีภาพวงกลมประหลาดขนาดใหญ่ ลองซูมเข้าไปดู
ตัวอย่างภาพปรากฏที่ถ่ายทำที่ TITV
ภาพผงแป้ง (แป้งโรยตัวเด็กยี่ห้อหนึ่ง) ซ้าย : ภาพรวม ขวา : ภาพขยาย
ภาพละอองน้ำจากที่ฉีดสเปรย์ ซ้าย : ภาพรวม ขวา : ภาพขยาย
ทำไมจึงมีรูปเป็นวงกลมๆ?คำอธิบายอย่างง่ายๆ ก็คือ ผงฝุ่นและเม็ดน้ำมีขนาดเล็กมาก ซึ่งอาจคิดได้ว่าเป็นจุดกำเนิดแสง (point source) แต่ที่สำคัญกว่านั้นก็คือ ภาพผงฝุ่น หรือเม็ดน้ำ ไม่โฟกัส
ในภาพข้างบนนี้ ภาพตรงกลางแสดงภาพของจุดที่โฟกัสชัดเจน ซึ่งจะปรากฏเป็นจุดคมชัดขนาดเล็ก ส่วนภาพบนและล่างไม่โฟกัสทำให้ภาพเบลอมีรูปร่างเป็นวงกลม (ภาษาทางทัศนศาสตร์เรียกว่า circle of confusion หรือ disc of confusion)
[/LEFT]
ภาพเคลื่อนไหวข้างบนนี้ แสดงรูปร่างและขนาดปรากฏของเม็ดฝุ่นที่ระยะต่างๆ
เส้นแนวดิ่งหน้ากล้องแสดงบริเวณที่ภาพโฟกัสชัดเจน (ภาษาวิชาการเรียกว่า depth of field หรือ depth of focus) เส้นแนวดิ่งนี้จริงๆ มีความหนาระดับดับหนึ่ง หมายความว่า หากวัตถุอยู่ในแถบความหนานี้ก็จะถ่ายภาพออกมาดูชัดเจนเหมือนกัน
คุณอาจทดลองเองได้โดยใช้นิ้วมือแตะเม็ดฝุ่นที่มีรูปร่างไม่เป็นทรงกลม เช่น ฝุ่นแป้ง ฝุ่นเม็ดทราย หรือผงซีเมนต์ แล้วมองเข้าไปใกล้ๆ เรื่อยๆ จนภาพไม่ชัด เม็ดฝุ่นจะปรากฏเป็นขอบเบลอๆ คล้ายวงกลม
[/COLOR]
ลวดลายที่เกิดขึ้นมาอย่างไร?แล้วลวดลาย "วงกลม" หลายวง และภาพ "ผิวขรุขระ" มาจากไหน?
ฟิสิกส์เบื้องหลังคำตอบค่อนข้างซับซ้อน แต่สามารถเข้าใจง่ายๆ ได้จากสมบัติความเป็นคลื่นของแสง
คลื่นทุกชนิด ไม่ว่าคลื่นน้ำ คลื่นเสียง คลื่นแสง หรือคลื่นใดๆ ก็ตาม สามารถเมื่อพบกับสิ่งกีดขวางในบางบริเวณ ก็จะสามารถเปลี่ยนทิศทางเฉไปจากเดิมได้ เรียกว่า
การเลี้ยวเบน หรือ
ดิฟแฟรกชัน (diffraction - ออกเสียงว่า ดิ๊ฟ-แฟร็ก-ชั่น)
สมมติว่าคุณยืนอยู่หน้าห้องๆ หนึ่ง ซึ่งเปิดประตูอยู่ และในห้องมีคนคุยกันอยู่เสียงดังพอสมควร แม้คุณจะอยู่ในตำแหน่งที่มองไม่เห็นคนที่คุยกันนั้น คุณก็อาจจะได้ยินเสียงคุยกันได้ ส่วนหนึ่งเป็นเพราะเสียงสะท้อนจากผนังของอาคาร แต่อีกส่วนหนึ่งเป็นเพราะเสียงสามารถเลี้ยวเบน (diffraction) อ้อมออกจากประตูมาเข้าหูคุณได้
สำหรับแสง ลองพิจารณากรณีอุดมคติ (ideal case) เพื่อให้เข้าใจพื้นฐานกันก่อน
สมมติว่ามีแสงสีเดียว (monochromatic light) ตกกระทบ หรือสะท้อนออกจากอนุภาคทรงกลม (ภาพซ้าย) อนุภาคทรงกลมนี้อาจจะเป็นของแข็ง (เช่น ผงฝุ่น) หรือของเหลว (เช่น เม็ดน้ำฝน) แสงที่ตกกระทบจะเลี้ยวเบนออกจากแนวเดิมไปในทิศทางต่างๆ ไปตกกระทบฉากรับ
ที่แต่ละตำแหน่งของฉาก จะมีแสงที่เดินทางมาจากทิศทางต่างๆ แสงเหล่านี้จะมารวมกันแบบคลื่น ซึ่งนักฟิสิกส์เรียกว่า การแทรกสอด (interference) ผลที่ได้คือ ภาพรวมของรูปแบบการแทรกสอดจะมีลักษณะเป็นจุดสว่างตรงกลาง และมีวงสว่าง-วงมืดสลับล้อมรอบอยู่ในระยะใกล้ๆ ส่วนที่ระยะไกลออกไปจะไม่มีแสงตกกระทบ
จากทฤษฎีและการทดลองจำนวนมากพบว่า
- หากอนุภาคทรงกลมมีขนาดเล็ก (small particle - ภาพซ้าย) จะได้วงขนาดใหญ่ตรงกลาง ล้อมด้วยเส้นวงที่หนาจำนวนเส้นไม่มาก
- หากอนุภาคทรงกลมมีขนาดใหญ่ (large particle - ภาพขวา) จะได้วงขนาดเล็กตรงกลาง ล้อมด้วยเส้นบางและถี่กว่า
ประเด็นที่น่าสนใจที่ตามมาก็คือ
จะเกิดอะไรขึ้นหากอนุภาคมีรูปทรงเรขาคณิตแบบอื่น?
ลองดูตัวอย่างรูปแบบการเลี้ยวเบนจากอนุภาครูปร่างต่างๆ
โดยสังเกตลักษณะสมมาตรของรูปแบบการเลี้ยวเบนกับสมมาตรของอนุภาค
เช่น อนุภาคสี่เหลี่ยมจะให้สมมาตรแบบสี่พับ (4-fold symmetry) ในภาพแรกซ้ายบนสุด เป็นต้น
จุดที่น่าสนใจไม่น้อยก็คือ หากพื้นผิวของอนุภาคมีลักษณะไม่ปกติ (เช่น ขรุขระ) รูปแบบการเลี้ยวเบนก็จะมีลวดลายตะปุ่มตะป่ำด้วยเช่นกัน
ลวดลายที่เกิดขึ้นนี้สามารถเทียบเคียงได้กับลวดลายของ "ผิวขรุขระ" บน "ภาพจตุคามฯ"
สังเกตลักษณะเด่นที่น่าสนใจ 2 อย่าง ได้แก่
หนึ่ง - วงกลมซ้อนๆ ในภาพมาจากรูปแบบการเลี้ยวเบนจากอนุภาคที่มีสัณฐานเป็น (หรือใกล้เคียง) ทรงกลม
สอง - รายละเอียดผิวขรุขระที่เกิดขึ้นในภาพ ซึ่งมาจากรูปร่างของอนุภาค
นอกจากลักษณะเด่นทั้งสองอย่างนี้แล้ว สำหรับภาพที่มีขนาดค่อนข้างใหญ่ เราอาจจะเห็นวงแสงโคโรนา (corona) รอบขอบภาพเป็นสีรุ้งอีกด้วย
เมื่อได้เห็นภาพตัวอย่าง & เข้าใจทฤษฎีพื้นฐานที่อยู่เบื้องหลังกันไปแล้ว
ถ้าเกิดคันไม้คันมือขึ้นมา ก็คว้าอุปกรณ์ที่จำเป็นไปลองกันได้เลย
ได้ผลอย่างไร ลองบันทึกภาพไว้ส่งมาให้ดูกันบ้างครับ ;-)
[/B][/COLOR]
กิตติกรรมประกาศขอขอบคุณ
ดร. ศรัณย์ โปษยะจินดา, รองผู้อำนวยการสถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (สดร.) ที่ได้ให้ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับปรากฏการณ์ออร์บ (Orb phenomena) ที่เป็นคำสำคัญในการสืบค้นหลักการและรายละเอียดของปรากฏการณ์นี้
ขุมทรัพย์ทางปัญญา<HR>ประวัติของบทความ- บทความนี้เผยแพร่ครั้งแรกใน GotoKnow ^__^
- ได้รับการติดต่อจาก วิชาการด็อทคอม เพื่อขออนุญาตนำไปเผยแพร่ที่ http://www.vcharkarn.com/include/article/showarticle.php?aid=1118
- ดัดแปลงเพื่อนำลงใน นสพ. Post Today ฉบับวันศุกร์ที่ 29 มิถุนายน 2550 ในคอลัมน์ นวัตกรรม ตามความร่วมมือระหว่าง สวทช.-นสพ. Post Today
- เพิ่มเติมข้อมูล & ภาพให้มีความสมบูรณ์มากยิ่งขึ้น แล้วนำไปตีพิมพ์ในหนังสือ สารคดี ฉบับที่ 270 เดือนสิงหาคม 2550 หน้า 170 - 176
<HR>
สนใจเรื่องที่เกี่ยวข้อง?
http://gotoknow.org/blog/science/105819
