เลขเปลี่ยนโลก ฉบับที่ 123

เรียบเรียงโดย
ธนกฤต ศรีวิลาศ และวัชรินทร์ อันเวช
นักสื่อสารวิทยาศาสตร์จากเพจ The Principia และเว็บไซต์ theprincipia.co

หลายคนคงต้องเรียนวิชาคณิตศาสตร์ผ่านหูผ่านตากันมาแล้วทั้งนั้น ไม่ว่ามันจะง่ายหรือยากสำหรับคุณก็ตาม ก็ปฏิเสธไม่ได้ว่าวิชานี้จำเป็นกับชีวิตเราอย่างยิ่ง ไม่ว่าจะทำอะไรก็มักมีอะไรให้คำนวณอย่างเป็นระบบอยู่ทุกวัน ทั้งการซื้อของแล้วรอเงินทอน การกะเวลาการเดินทาง หรือการตีเลขเพื่อหาซื้อสลากกินแบ่งรัฐบาล เป็นต้น แต่เอาเข้าจริงตัวอย่างสุดท้ายที่ยกมาอาจจะไม่สามารถคำนวณตรง ๆ ได้อย่างแม่นยำนัก จึงไม่ใช่ทุกคนที่จะได้รับรางวัลกลับมา แต่โชคดีของนักลุ้นเลขทุกคนคืออะไรรู้ไหมครับ ? แม้ไม่ได้รางวัลกลับมาแต่คุณจะได้ความรู้กลับไป เพราะเราสรรหาความรู้สนุก ๆ ที่ซ่อนอยู่ในตัวเลขแต่ละงวดมาให้คุณอ่านกันแล้วที่นี่…

และตอนนี้ก็ถึงเวลาแล้วที่จะประกาศว่า งวดประจำวันที่ 2 พฤษภาคม พ.ศ. 2566 เลขท้ายสองตัวที่ออกได้แก่…

65 ปีที่ครบรอบการจากไปของ โรซาลินด์ แฟรงคลิน (Rosalind Franklin) นักวิทยาศาสตร์สาวชาวอังกฤษ ที่ค้นพบปริศนาแห่งชีวิต แต่ไม่เคยได้รับเครดิตมากมายเท่าที่ควรจะเป็น เธอเสียชีวิตในวันที่ 16 เมษายน พ.ศ. 2501 ก่อนที่ผลงานที่ต่อยอดจากงานวิจัยของเธอจะได้รับรางวัลโนเบลในปี พ.ศ. 2505 ด้วยชื่อของคนอื่น

โรซาลินด์ แฟรงคลิน เกิดวันที่ 25 กรกฎาคม พ.ศ. 2463 ที่กรุงลอนดอน ประเทศอังกฤษ เธอเป็นคนที่เรียนเก่งมาก เมื่อถึงระดับมัธยมได้เข้าเรียนในโรงเรียนสตรีเซนต์ปอล (St Paul’s Girls’ School) ซึ่งเป็นโรงเรียนสตรีไม่กี่แห่งที่มีการสอนวิชาฟิสิกส์กับเคมี เมื่อถึงระดับอุดมศึกษา เธอได้เข้าเรียนต่อที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ในสาขาวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ และหลังจบก็ได้เลือกทำงานในอาชีพนักวิจัยทางด้านเคมีและผลึกวิทยา

ในปี พ.ศ. 2490 แฟรงคลินมีโอกาสย้ายไปทำงานวิจัยที่กรุงปารีส ประเทศฝรั่งเศส ภายใต้การดูแลของฌัก แมริง (Jacques Mering) นักวิจัยชาวฝรั่งเศสผู้บุกเบิกการศึกษาโครงสร้างของวัสดุด้วยเทคนิคการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ (X-ray diffraction) เพื่อใช้ในการศึกษาสสารทั้งที่มีโครงสร้างเป็นผลึกและไม่เป็นผลึก ที่นั่นแฟรงคลินมีความโดดเด่นอย่างมาก จากความชำนาญในการใช้วิทยาการผลิกศาสตร์รังสีเอกซ์ (X-ray crystallography) ซึ่งเป็นการใช้รังสีเอกซ์ในการถ่ายภาพตำแหน่งของอะตอมต่าง ๆ ที่อยู่ในผลึกหรือโมเลกุลของสสารเพื่อทำการศึกษาคุณสมบัติต่าง ๆ รวมถึงโครงสร้างของโมเลกุล

แฟรงคลินที่เป็นผู้บุกเบิกการใช้ผลิกศาสตร์วิเคราะห์โครงสร้างของไวรัสสัตว์ก็เคยพบหลักฐานสำคัญผ่านการเก็บภาพดีเอ็นเอด้วยรังสีเอกซ์ ทำให้เธอพบว่าดีเอ็นเอสามารถเปลี่ยนรูปร่างไปตามลักษณะแวดล้อมที่มีความชื้นต่างกัน และยังทำให้เธอมีภาพหลักฐานสำคัญที่ชื่อว่า โฟโต 51 (Photo 51) ซึ่งเป็นภาพถ่ายจากการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ของดีเอ็นเอ และเป็นภาพที่ชัดเจนที่สุดว่าดีเอ็นเอมีลักษณะเป็นเกลียวคู่

ดีเอ็นเอเป็นโมเลกุลแห่งชีวิตที่มีความสำคัญมาก เพราะมันคือสารชีวโมเลกุลที่เก็บรวบรวมลักษณะพันธุกรรมทั้งหมดของสิ่งมีชีวิต ไม่ว่าจะหน้าตาของเราที่แตกต่างจากเพื่อน รูปร่างที่แตกต่างจากสัตว์เลี้ยง หรือกระบวนการทางชีวภาพในร่างกายคนที่ต่างจากต้นไม้ สามารถอธิบายได้ทั้งหมดด้วยดีเอ็นเอ แต่ในขณะนั้นยังไม่มีใครรู้ว่าแท้จริงแล้วหน้าตาของดีเอ็นเอเป็นอย่างไรและมันทำงานอย่างไร การแข่งขันกันศึกษาโครงสร้างของดีเอ็นเอระหว่างนักวิทยาศาสตร์หลายคนจึงดุเดือดมาก ทุกคนทำงานอย่างขยันขันแข็งเพื่อจะเป็นคนแรกที่พบโครงสร้างที่ถูกต้องของดีเอ็นเอ

ทางฝั่งสหรัฐอเมริกาก็มีไลนัส พอลิง (Linus Pauling) นักวิจัยด้านชีววิทยาโมเลกุลชื่อดังในยุคนั้น เสนอแบบจำลองของโครงสร้างดีเอ็นเอที่เขาคิดขึ้นมาเอง แต่มันเป็นแบบจำลองที่ผิด เพราะเขาคิดว่าดีเอ็นเอมีสามสาย ถ้าหากว่าเขาได้เห็น Photo 51 ของแฟรงคลิน เขาจะต้องรู้โครงสร้างที่แท้จริงของดีเอ็นเอแน่นอน

มอริส วิลคินส์ (Maurice Wilkins) ซึ่งเป็นเพื่อนร่วมงานของแฟรงคลิน นำ Photo 51 ไปให้นักวิทยาศาสตร์อีกสองคน คือ เจมส์ วัตสัน (James Watson) และฟรานซิส คริก (Francis Crick) ซึ่งศึกษาเรื่องโครงสร้างดีเอ็นเออยู่แล้ว และภาพนั้นทำให้พวกเขาเดาภาพสามมิติของโครงสร้างดีเอ็นเอถูกต้อง จึงทำการศึกษาต่อจนได้ตีพิมพ์ผลงานการค้นพบโครงสร้างดีเอ็นเอที่ถูกต้องสมบูรณ์ โดยตั้งต้นเรื่องราวมาจากภาพที่เป็นผลงานของแฟรงคลิน ท้ายที่สุดทั้งมอริส วิลคินส์, เจมส์ วัตสัน, และฟรานซิส คริก ได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ ในปี พ.ศ. 2505 ในขณะที่โรซาลินด์ แฟรงคลิน กลับไม่มีชื่ออยู่ในนั้น

เหตุผลที่ไม่มีชื่อของเธอในการรับรางวัลโนเบลครั้งนั้นเป็นเพราะว่ารางวัลโนเบลไม่เสนอชื่อให้แก่ผู้ล่วงลับไปแล้ว ซึ่งโรซาลินด์ แฟรงคลิน เสียชีวิตไปก่อนหน้างานประกาศรางวัลจากโรคภัยมากมายที่รุมเร้า ในปี พ.ศ. 2501 ด้วยวัย 37 ปี ซึ่งเป็นเรื่องที่น่าเสียดายอย่างมาก เพราะผลงานของเธอคือตัวแปรสำคัญที่ทำให้การศึกษาโครงสร้างดีเอ็นเอประสบความสำเร็จ

ช่วงบั้นปลายชีวิต แฟรงคลินพบว่าตัวเองมีเนื้องอกสองก้อนในช่องท้อง และได้รับการผ่าตัดตั้งแต่เดือนกันยายนปี พ.ศ. 2496 เธอต้องเข้า ๆ ออก ๆ โรงพยาบาลอยู่หลายครั้ง แต่ก็ยังมุ่งมั่นในการทำงานวิจัยและผลิตบทความทางวิชาการออกมาเรื่อย ๆ โดยกลุ่มวิจัยของเธอตีพิมพ์บทความวิจัยหลายสิบฉบับ จนกระทั่งในช่วงต้นปี พ.ศ. 2501 ร่างกายของเธอกลับทรุดลง แฟรงคลินเข้าทำงานในฐานะนักวิจัยสมทบได้แค่ช่วงเวลาสั้น ๆ ก่อนจะเสียชีวิตลงด้วยโรคปอดบวมและมะเร็งรังไข่ระยะที่สอง ด้วยอายุ 37 ปี 9 เดือน ในวันที่ 16 เมษายน พ.ศ. 2501 ก่อนการมอบรางวัลโนเบลให้แก่การค้นพบโครงสร้างดีเอ็นเอแค่เพียง 4 ปีเท่านั้น

ต่อมาในปี พ.ศ. 2511 หนังสือที่เขียนโดย เจมส์ วัตสัน ชื่อว่า The Double Helix ก็ถูกตีพิมพ์ออกมา โดยมีเนื้อหาบางส่วนที่เขายกย่องแฟรงคลินไว้ว่า เขาไม่มีทางชนะรางวัลโนเบลได้ หรือไม่แม้แต่ได้ตีพิมพ์ผลงานวิจัยชื่อดังชิ้นนั้น หากว่าเขาไม่ได้พบเจอกับโรซาลินด์ แฟรงคลิน

เล่าถึงเรื่องราวของนักเคมีคนสำคัญยังหลากอารมณ์และน่าสนใจขนาดนี้ เรื่องต่อไปที่เราอยากจะเล่าถึงก็เป็นธาตุเคมีที่มีคุณสมบัติพิเศษและมีประวัติการค้นพบที่น่าสนใจไม่แพ้กัน แถมยังใช้ชื่อนักวิทยาศาสตร์มาตั้งเป็นชื่อธาตุเคมีนี้อีกด้วย ถ้าอยากรู้ว่าเรื่องราวของธาตุเคมีที่ว่านี้มาพร้อมกับตัวเลขอะไร ไปฟังประกาศผลสลากกินแบ่งรัฐบาลงวดที่สองของเดือนที่แล้วพร้อมกันเลย

งวดประจำวันที่ 16 พฤษภาคม พ.ศ. 2566 เลขท้ายสองตัวที่ออกได้แก่…

สำหรับเลข 99 นี้ น่าจะเป็นเลขที่ถูกตาต้องใจใครหลายคน เนื่องจากเลข 9 นั้นถือเป็นเลขมงคลตามความเชื่อของทั้งคนไทยและคนจีนเลยทีเดียว แต่ในแง่ของวิทยาศาสตร์ เลข 99 นี้ก็มีความหมายไม่น้อยเช่นเดียวกัน หนึ่งในเรื่องราวทางวิทยาศาสตร์ที่อยากจะเอามาพูดคุยกันในครั้งนี้เป็นเรื่องของธาตุชนิดหนึ่งที่อาจจะไม่คุ้นเคยในวิชาเคมี แต่ต้องคุ้นชื่อของมันแน่ ๆ นั่นก็คือ ธาตุไอน์สไตเนียม (Einsteinium) ซึ่งเป็นธาตุลำดับที่ 99 ในตารางธาตุนั่นเอง

ธาตุไอน์สไตเนียมมีสัญลักษณ์ธาตุในตารางธาตุคือ Es และมีเลขอะตอม 99 เป็นธาตุที่มีตำแหน่งอยู่ในแถวล่างสุดของตารางธาตุ ไม่สามารถพบได้ในธรรมชาติ และมีความเป็นกัมมันตภาพรังสีสูง โดยมีค่าครึ่งชีวิตซึ่งเป็นเวลาที่สารกัมมันตรังสีใช้ในการสลายตัวจนเหลือครึ่งหนึ่งอยู่ที่ 20.47 วัน ที่สำคัญยังเป็นธาตุที่หนักมากที่สุดในขณะนี้ที่นำมาศึกษาได้ในห้องปฏิบัติการทางเคมีอีกด้วย

ถึงแม้จะมีชื่อของนักวิทยาศาสตร์ชื่อก้องโลกอย่างแอลเบิร์ต ไอน์สไตน์ อยู่ในชื่อธาตุนั้นด้วย แต่เขาก็ไม่ได้เป็นผู้ค้นพบธาตุที่ว่านี้แต่อย่างใด ประวัติศาสตร์การค้นพบธาตุไอน์สไตเนียมต้องย้อนกลับไปตั้งแต่ปี พ.ศ. 2495 ซึ่งในปีนั้นได้มีการทดสอบอาวุธเทอร์โมนิวเคลียร์ (thermonuclear weapon) หรือระเบิดไฮโดรเจน (hydrogen bomb) เป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ โดยระเบิดรุ่นแรกมีชื่อว่า ไอวี ไมก์ (Ivy Mike) ที่บริเวณหมู่เกาะมาร์แชลล์ (Marshall Islands) แถบมหาสมุทรแปซิฟิก

จากการทดสอบระเบิดไฮโดรเจนในครั้งนั้น มีการค้นพบธาตุไอน์สไตเนียมเป็นครั้งแรกหลังจากการระเบิดของไอวี ไมก์ โดยพบเพียงแค่ 200 อะตอมเท่านั้น จนกระทั่งในปี พ.ศ. 2504 ก็มีทีมวิจัยที่สังเคราะห์ธาตุนี้ในห้องปฏิบัติการได้สำเร็จ โดยในตอนแรกทีมวิจัยที่ค้นพบตั้งใจจะตั้งชื่อธาตุนี้ว่า แพนดะโมเนียม (Pandamonium) ซึ่งมาจากชื่อโครงการเจ้าของผลงานระเบิดดังกล่าว ที่มีรหัสย่อว่า แพนดา (Panda) แต่ในเวลาต่อมาก็ได้เปลี่ยนมาตั้งชื่อเป็นไอน์สไตเนียม เพื่อเป็นเกียรติแก่แอลเบิร์ต ไอน์สไตน์

ด้วยความที่ธาตุไอน์สไตน์เนียมเป็นธาตุที่มีกัมมันตรังสีสูงมาก เพราะเกิดขึ้นมาหลังจากการระเบิดของอาวุธเทอร์โมนิวเคลียร์ สามารถปล่อยพลังงานความร้อนและรังสีออกมาปริมาณมหาศาล ธาตุไอน์สไตเนียมจึงเป็นธาตุที่ยากต่อการนำมาศึกษา เราจึงไม่รู้ข้อมูลเกี่ยวกับเจ้าธาตุปริศนานี้มากนัก

จนกระทั่งเมื่อปี พ.ศ. 2564 ที่ผ่านมา มีทีมวิจัยจากห้องปฏิบัติการลอว์เรนซ์ เบิร์กลีย์ (Lawrence Berkeley National Laboratory) สังเคราะห์สารประกอบของธาตุไอน์สไตน์เนียมได้สำเร็จเป็นครั้งแรก โดยใช้ไอโซโทปของธาตุไอน์สไตน์เนียม E-254 เพียง 200 นาโนกรัม เข้ามาต่อเป็นส่วนหนึ่งในโมเลกุลของสารประกอบคาร์บอนเชิงซ้อนที่มีชื่อว่า ไฮดรอกซิไพริดิโนน (hydroxypyridinone) ซึ่งงานวิจัยดังกล่าวได้ตีพิมพ์ลงในวารสารเนเจอร์ (Nature) เมื่อวันที่ 3 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2564

ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ในครั้งนี้เป็นอีกหนึ่งก้าวสำคัญที่เราจะทำความเข้าใจเกี่ยวกับธรรมชาติของสารมากขึ้น โดยยิ่งเราทำความเข้าใจธรรมชาติและพฤติกรรมของมันได้มากเท่าไร เราก็ยิ่งนำมาประยุกต์ใช้กับการพัฒนาวัสดุและเทคโนโลยีใหม่ ๆ ได้มากเท่านั้น

เรื่องราวที่ซ่อนอยู่ในตัวเลขทั้งสองงวดนี้ เต็มเปี่ยมไปด้วยเรื่องราวน่ารู้มากมาย และในเดือนหน้าก็คงไม่ต่างกัน รอติดตามอ่านได้ในฉบับต่อไปว่าเลขท้ายสองตัวของผลรางวัลสลากกินแบ่งรัฐบาลทั้งสองงวดจะมีเรื่องราวความรู้อะไรที่เอามาเล่าให้ฟังกันอีก

ไม่ว่าการเสี่ยงโชคงวดนี้จะเป็นอย่างไร โปรดจำไว้ เราพร้อมมอบความรู้ใหม่ ๆ ให้คุณเสมอ แบบไม่ต้องรอโชคช่วย… แม้คุณจะไม่ถูกหวยแต่คุณจะรวยความรู้ #พบกันใหม่งวดหน้า

อ้างอิง

https://th.wikipedia.org/wiki/โรซาลินด์_แฟรงคลิน
https://www.takieng.com/stories/24266
https://www.matichonweekly.com/column/article_664497
https://mgronline.com/science/detail/9630000124635
https://www.sciencefocus.com/the-human-body/how-we-unravelled-the-structure-of-dna/
https://www.sciencefocus.com/science/10-amazing-women-in-science-history-you-really-should-know-about/
https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/element/Einsteinium#section=Description
https://www.nature.com/articles/s41586-020-03179-3
https://theconversation.com/einsteinium-100-years-after-einsteins-nobel-prize-researchers-reveal-chemical-secrets-of-element-that-bears-his-name-154447
https://www.nytimes.com/2021/02/07/science/einsteinium-chemistry-elements.html

อ่านบทความพร้อมภาพประกอบได้ที่ E-Book นิตยสารสาระวิทย์ ฉบับที่ 123