ปีสากลแห่ง “ผลึกศาสตร์” (International Year of Crystallography)

IMG_73481องค์การการศึกษาวิทยาศาสตร์และวัฒนธรรมแห่งสหประชาชาติ (UNESCO) และ สหภาพสากลแห่งผลึกศาสตร์ (International Union of Crystallography: IUCr) ได้ประกาศให้ปี ค.ศ. 2014 เป็นปีสากลแห่งผลึกศาสตร์ (International Year of Crystallography) ซึ่งคนทั่วไปก็อาจจะยังสงสัยว่า “ผลึกศาสตร์” คืออะไร และมีความสำคัญอย่างไร

คำว่า ผลึก ในพจนานุกรมฉบับราชบัณฑิตยสถานให้ความหมายไว้ว่า ชื่อแก้วอย่างหนึ่งมีสีใสขาว เรียกว่า แก้วผลึก, สิ่งมีลักษณะขาวใสดั่งแก้ว เช่น น้ำตาลตกผลึก ผลึกน้ำตาล (วิทยา) ของแข็งที่มีโครงสร้างเป็นรูปทรงเรขาคณิตที่แน่นอนเฉพาะตัว โดยรากศัพท์นั้นมาจากภาษาบาลีว่า ผลิก เมื่อใช้ในภาษาไทยจึงมีการแผลงจาก สระอิ มาเป็น สระอึ กลายเป็น ผลึก (การแผลงสระแบบนี้พบได้อีกมาก เช่น จาริก-จารึก ศิกษา-ศึกษา)

ในทางวิทยาศาสตร์นั้น ผลึก คือของแข็งที่มีการเรียงตัวของอะตอม ไอออน หรือโมเลกุลอย่างเป็นระเบียบ มีรูปทรงเรขาคณิตที่แน่นอนและเป็นวัตถุเนื้อเดียว มีคุณสมบัติทางกายภาพที่แตกต่างกันหรือที่เรียกว่ามีคุณสมบัติแอนไอโซทรอปี (Anisotropy) ผลึกศาสตร์ จึงมีความหมายถึง ศาสตร์ที่ว่าด้วยการเรียงโมเลกุลในรูปผลึกในสภาวะของแข็ง และสมบัติทางเคมีและสมบัติทางกายภาพของผลึก รวมถึงการสังเคราะห์และการสร้างผลึกขึ้นมา

1
© IUCr and Wikimedia Commons.
The crystal structure of graphite (bottom) is very different from that of diamond although both are pure carbon.
โครงสร้างของกราไฟท์ (รูปล่าง) แตกต่างจากโครงสร้างของเพชรอย่างมาก แม้วัตถุทั้งสองมีเพียงธาตุคาร์บอนเป็นองค์ประกอบ

 
มนุษย์เรารู้จักกับผลึกมานานกว่าสองพันปีแล้วจากสิ่งใกล้ตัวอย่างน้ำตาลหรือเกลือ ในปี ค.ศ. 1611 Johannes Kepler นักดาราศาสตร์ชาวเยอรมัน ได้รายงานถึงโครงสร้างที่สมมาตรของเกล็ดหิมะเป็นคนแรก และได้เสนอคำอธิบายโครงสร้างภายในของเกล็ดหิมะ ซึ่งได้รับการศึกษายืนยันเมื่อเวลาผ่านไปกว่า 300 ปี จากนั้นมาจึงได้มีการศึกษาและค้นพบทฤษฎีที่น่าสนใจเกี่ยวกับผลึกอีกมาก อาทิ ในปี ค.ศ. 1669 Nicholas Steno นักธรณีวิทยาชาวเดนมาร์ก ที่นำเสนอทฤษฎีที่ว่า มุมระหว่างหน้าต่างๆ ของผลึกจะเหมือนกันในทุกแบบของผลึกหนึ่งๆ ปี ค.ศ. 1839 William Hallowes Miller ได้นำเสนอทฤษฎีที่ปัจจุบันถูกเรียกว่า ดัชนีมิลเลอร์ (Miller Index) จนในปี ค.ศ. 1895 Wilhelm Conrard Rontgen ได้คันพบรังสีเอกซ์ และต่อมาผู้ช่วยของเขาคือ Max Von Laue พบว่ารังสีเอกซ์ส่องผ่านผลึก และจะเกิดการเลี้ยวเบนในทิศทางที่จำเพาะ ขึ้นกับธรรมชาติของผลึก ทำให้เขาได้รับรางวัลโนเบลในปี ค.ศ. 1914

2Image: Wikimedia.
Snowflakes are crystals. Their hexagonal symmetry results from the way in which water molecules are bound to each other.
เกล็ดหิมะเป็นผลึกของน้ำ มีสมมาตรชนิดหกเหลี่ยมซึ่งเป็นผลจากการเรียงตัวของโมเลกุลของน้ำอย่างเป็นระเบียบ ผ่านพันธะไฮโดรเจน

การคันพบที่สำคัญเกิดขึ้นในปี ค.ศ. 1913 โดยสองพ่อลูกนักวิทยาศาสตร์ Sir William Henry Bragg และ Sir William Lawrence Bragg ที่ใช้รังสีเอกซ์กำหนดตำแหน่งของอะตอมในผลึกของเกลือแกงได้อย่างแม่นยำ และเป็นครั้งแรกที่ความลับของผลึกถูกเปิดเผย แสดงให้เห็นโครงสร้างแบบสามมิติในผลึก ทำให้เข้าใจถึงพันธะไอออนิก ระหว่างอิออนของโซเดียมและคลอไรด์  ตามมาด้วยโครงสร้างผลึกของเพชรที่แสดงให้เห็นถึงการจัดเรียงตัวแบบ tetrahedral ของอะตอมคาร์บอน และความยาวพันธะระหว่างอะตอมของคาร์บอนเท่ากับ 1.52 อังสตรอม ทฤษฎีของนักวิทยาศาสตร์ทั้งสองท่านนี้เป็นประโยชน์ต่อการพัฒนาด้านวิทยาศาสตร์อย่างมากในปัจจุบัน โครงสร้างของโมเลกุลมีผลต่อคุณสมบัติทางเคมีและรวมถึงทางชีววิทยา จากการค้นพบครั้งนี้ทำให้ทั้งสองได้รับรางวัลโนเบล สาขาฟิสิกส์ ในปี ค.ศ. 1915

3
สัญลักษณ์ของปีสากลแห่งผลึกศาสตร์ โดย IUCr

 

 

จากนั้นมาวิชาผลึกศาสตร์ได้รับความสนใจและมีพัฒนาการขึ้นตามลำดับ ผลึกศาสตร์ทำให้นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบโครงสร้างที่เกี่ยวเนื่องกับสิ่งมีชีวิตและสุขภาพมากมาย เช่น การค้นพบโครงสร้างผลึกของคอเลสเตอรอล ยาปฏิชีวนะชื่อเพนิซิลลิน วิตามิน บี12 อินซูลิน นอกจากนี้ยังช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาโครงสร้างของสารชีวโมเลกุลที่ซับซ้อนเช่น โปรตีน และดีเอ็นเอ ได้สะดวกมากขึ้น รวมถึงสารชีวโมเลกุลอื่นๆ มากกว่า 9 หมื่นโครงสร้าง จากการศึกษาและวิจัยที่ใช้เทคนิคทางผลึกศาสตร์ทั้งทางตรงและทางอ้อมในช่วงศตวรรษที่ผ่านมา ส่งผลให้นักวิทยาศาสตร์มากถึง 45 ท่าน ได้รับรางวัลโนเบลในสาขาต่างๆ แสดงให้เห็นถึงความสำคัญของผลึกศาสตร์ต่อการพัฒนางานวิจัยทางวิทยาศาสตร์ในระดับสากล

ผลึกศาสตร์ ได้รับการพัฒนาและนำมาประยุกต์ในการสร้างสรรค์วัสดุและผลิตภัณฑ์ใหม่ๆ เช่น หน่วยความจำของเครื่องคอมพิวเตอร์ โทรทัศน์จอแบน ส่วนประกอบของรถยนต์ ศาสตร์นี้จึงเป็นรากฐานสำคัญของอุตสาหกรรมหลายประเภท ทั้งอุตสาหกรรมอาหาร การเกษตร ยานยนต์ เหมืองแร่ เป็นต้น

ด้านเภสัชศาสตร์ก็ยังต้องอาศัยความรู้ทางผลึกศาสตร์ ในการค้นหาตัวยาใหม่ๆ ที่จะฆ่าเชื้อและรักษาโรค มีความจำเป็นต้องค้นหาโมเลกุลขนาดเล็ก ที่จะเข้าไปยับยั้งการทำงานของโปรตีนหรือเอนไซม์ในเชื้อที่ก่อโรค หรืออาการผิดปกติของร่างกาย จึงต้องทราบรูปร่างหน้าตาของโปรตีนเป้าหมายอย่างละเอียด เพื่อออกแบบยาให้สามารถจับเข้าได้พอดีกับบริเวณที่สำคัญต่อการทำงานของโปรตีน เพื่อยับยั้งการทำงานของเชื้อนั้นๆ นอกจากนี้ยังช่วยกำหนดรูปแบบของตัวยา โดยของแข็งที่รูปแบบต่างกันจะมีคุณสมบัติทางกายภาพที่ต่างกัน เช่น การละลาย ซึ่งจะมีผลต่อประสิทธิภาพการออกฤทธิ์ของยา

ความรู้และพัฒนาการของผลึกศาสตร์จะมีส่วนสำคัญที่จะผลักดันงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งแน่นอนว่าจะช่วยให้มีการค้นพบสิ่งใหม่ๆ ที่เป็นประโยชน์ต่อมนุษยชาติ ไม่ว่าจะเป็นด้านการเกษตร การแพทย์ พลังงาน สิ่งแวดล้อม หลายประเทศทั่วโลกจึงให้ความสำคัญและร่วมกันส่งเสริมให้เกิดการแบ่งปันความรู้ทางวิทยาศาสตร์และการพัฒนาเทคโนโลยีทางด้านผลึกศาสตร์อย่างกว้างขวาง

————————————————————————————————————–

เรียบเรียงจาก
• ธวัชชัย ดุลยสุจริต. (มิ.ย. 2557). “ปีสากลแห่งผลึกศาสตร์” อัพเดท. 29 (319) : 27-33.
• พลังพล คงเสรี และ กฤษฎ์ชัย สมสมาน. (2557). ผลึก ที่น้อยคนจะเข้าใจในความสำคัญ! : 2014 ปีสากลแห่งผลึกศาสตร์. (http://goo.gl/irMBdV)

ศึกษาเพิ่มเติมได้จาก
• International Year of Crystallography. (http://www.iycr2014.org)
• Crystals shape our world by UNESCO (http://goo.gl/HQei5R)
• Timelines of Crystallography. (http://www.iycr2014.org/timeline)

ขอขอบพระคุณ รศ.ดร. พลังพล คงเสรี จากภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล ที่ได้กรุณาตรวจสอบและให้ข้อมูลเพิ่มเติม

บรรณารักษ์ชวนรู้: ราชินีนาถ เขียนอย่างไรให้ถูก

ใกล้จะถึงวันมหามงคล ๑๒ สิงหาคม วันเฉลิมพระชนมพรรษา สมเด็จพระนางเจ้าสิริกิติ์พระบรมราชินีนาถ เราจึงมักจะพบเห็นข้อความถวายชัยมงคลต่างๆ เต็มไปหมดแทบทุกที่ แต่หลายครั้งก็จะพบว่ามีการสะกดคำที่ไม่ถูกต้อง โดยเฉพาะคำว่า “นาถ” ซึ่งพบเห็นหลายครั้งที่สะกดว่า “นารถ” ซึ่งไม่ถูกต้อง

queen1

สมเด็จพระนางเจ้าเสาวภาผ่องศรี พระบรมราชินีนาถ และ สมเด็จพระนางเจ้าสิริกิติ์ พระบรมราชินีนาถ 

ความหมายของ พระบรมราชินีนาถ นั้น หมายถึง สมเด็จพระราชินี ที่ได้รับการโปรดเกล้าฯ ให้เป็นผู้สำเร็จราชการแทนในกรณีที่พระมหากษัตริย์ไม่สามารถปฏิบัติพระราช กรณียกิจได้ ในประเทศไทยมี สมเด็จพระราชินีนาถ อยู่สองพระองค์ คือ สมเด็จพระศรีพัชรินทราบรมราชินีนาถ พระบรมราชชนนีพันปีหลวง (สมเด็จพระนางเจ้าเสาวภาผ่องศรี พระบรมราชินีนาถ) พระมเหสีในพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว ทรงดำรงตำแหน่งผู้สำเร็จราชการแทนพระองค์ เมื่อครั้งที่พระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว เสด็จประพาสยุโรปในปี พ.ศ. ๒๔๔๐ เพื่อเจริญสัมพันธไมตรีกับประเทศในยุโรป

สมเด็จพระราชินีนาถพระองค์ที่สองคือ สมเด็จพระนางเจ้าสิริกิติ์ พระบรมราชินีนาถ พระมเหสีในพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว รัชกาลปัจจุบัน ทรงดำรงตำแหน่งผู้สำเร็จราชการแทนพระองค์ เมื่อครั้งที่พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวเสด็จฯ ออกผนวช เป็นระยะเวลา ๑๕ วัน เมื่อปี พ.ศ. ๒๔๙๙

ขณะเดียวกันคำว่า สมเด็จพระราชินีนาถ ยังหมายถึง พระเจ้าแผ่นดินที่เป็นผู้หญิง ในความหมายที่ว่าทรงครองราชสมบัติตามสิทธิ์ของพระองค์ จึงมีสิทธิ์และมีอำนาจในการบริหารราชการแผ่นดินอย่างเป็นทางการ อาทิ  สมเด็จพระราชินีนาถแมรี่ที่ ๑  แห่งอังกฤษ (Queen Mary I of England) สมเด็จพระราชินีนาถวิกตอเรีย แห่งสหราชอาณาจักร (Queen Victoria Queen of the United Kingdom) เป็นต้น

queen2

 สมเด็จพระราชินีนาถแมรี่ ที่ ๑ และ สมเด็จพระราชินีนาถวิกตอเรีย

คำว่า “นาถ” นั้น สะกดด้วย ถ เพียงตัวเดียว มีความหมายตามพจนานุกรมฉบับราชบัณฑิตยสถาน พ.ศ. ๒๕๕๔ ว่า ที่พึ่ง เป็นที่พึ่งพิง แต่หลายท่านใช้ผิดโดยใช้คำว่า “นารถ” ซึ่งไม่ปรากฎความหมายในพจนานุกรมฉบับราชบัณฑิตยสถาน ส่วนคำว่า “นารท” ที่พบได้บ่อยเช่นกันนั้น ก็ไม่ปรากฎในพจนานุกรมฉบับราชบัณฑิตยสถานเช่นกัน อาจพบได้ในพจนานุกรมฉบับอื่นๆ ที่เขียนขึ้นโดยนักวิชาการหรือสำนักพิมพ์ต่างๆ โดยคำว่า “นารท” พบในวรรณคดีเรื่อง รามเกียรติ์ ใช้เรียกตัวละคร พระนารทฤาษี หรือ นารทมุนี จึงอาจอนุมานว่ามีความหมายถึง ฤาษี

ที่มา
พจนานุกรมฉบับราชบัณฑิตยสถาน พ.ศ. ๒๕๓๐, ๒๕๔๒, ๒๕๕๔
มานิต มานิตเจริญ. (๒๕๔๓). พจนานุกรมไทย. กรุงเทพ : รวมสาส์น.

http://www.royin.go.th

บรรณารักษ์ชวนรู้: ทีฆายุโก-ทีฆายุกา

10574362_930030007023976_8618744325718805751_n

“ทีฆายุกา โหตุ มหาราชินี” ในวโรกาสมงคล วันเฉลิมพระชนมพรรษา สมเด็จพระนางเจ้าสิริกิติ์พระบรมราชินีนาถ เรามักพบเห็นข้อความถวายชัยมงคลเช่นนี้อยู่เสมอ ซึ่งบางครั้งมีการเขียนที่ผิดไป โดยเฉพาะคำว่า “ที” ที่ใช้เป็น “ฑี” ศาสตราจารย์พิเศษ จำนงค์ ทองประเสริฐ ราชบัณฑิต สาขาตรรกศาสตร์ ได้อธิบายไว้ว่า คำว่า ทีฆายุโก หรือ ทีฆายุกา เป็นภาษาบาลี แปลว่า มีอายุยืน “ทีฆายุโก โหตุ มหาราชา” จึงแปลตามตัวอักษรว่า ขอพระมหาราชาจงทรงมีพระชนมายุยั่งยืนนาน เช่นเดียวกับ “ทีฆายุกา โหตุ มหาราชินี” ซึ่งแปลว่า ขอพระมหาราชินีทรงมีพระชนมายุยิ่งยืนนาน  หรือในความหมายสั้นๆ ว่า ขอจงทรงพระเจริญ ที่ใช้ว่า ทีฆายุโก สำหรับพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว และ ทีฆายุกา สำหรับพระนางเจ้าฯ พระบรมราชินีนาถ นั้น เป็นการเปลี่ยนรูปตามไวยากรณ์ เพราะคำว่า มหาราชา คือ เพศชาย จึงต้องใช้ ทีฆายุโก ส่วน มหาราชินี คือ เพศหญิง จึงใช้ ทีฆายุกา ฉะนั้น เราจึงต้องระมัดระวังการใช้ภาษาที่ถูกต้อง ด้วยนะครับ

เรียบเรียงจาก จดหมายข่าวราชบัณฑิตยสถาน ปีที่ ๔ ฉบับที่ ๓๙, สิงหาคม ๒๕๓๗

“หนังสือ” ช่วยเยียวยาจิตใจ

lib_knowledgeยังจำโศกนาฏกรรมจากแผ่นดินไหวและสึนามิครั้งใหญ่ที่ประเทศญี่ปุ่น เมื่อปี 2011 กันได้ไหมครับ เหตุการณ์ครั้งนั้นคร่าชีวิตผู้คนไปมากมาย ทำลายบ้านเรือนและอาคารอีกหลายแห่ง และหนึ่งในจำนวนนั้นคือห้องสมุด

ขณะที่ทุกภาคส่วนต่างระดมให้ความช่วยเหลือในสิ่งที่จำเป็นอย่างเต็มที่ ยังมีคนกลุ่มหนึ่งที่ให้ความช่วยเหลือในส่วนเล็กๆ ที่อาจไม่มีใครคาดถึง ส่วนเล็กๆ ที่อาจดูเหมือนไม่จำเป็นในยามนั้น แต่มันก็ช่วยเยียวยาจิตใจของเด็กๆ ได้พอสมควร บรรณารักษ์ไม่แน่ใจว่าหน่วยงานใดเป็นโต้โผหลักในการนี้ แต่ขอน้อมคาราวะจิตใจคนญี่ปุ่นจริงๆ ว่าเข้มแข็งและเอาใจใส่กับเพื่อนร่วมชาติอย่างน่ายกย่อง ที่จังหวัด Iwate มีรถห้องสมุดเคลื่อนที่นำหนังสือไปตามจุดต่างๆ ทั่วเมืองเพื่อให้บริการ เดิมทีประเทศนี้เขาก็มีกิจกรรมแบบนี้เป็นเรื่องปกติ แต่ในยามไม่ปกติเช่นนี้ การได้อ่านหนังสือดีๆ สักเล่มก็อาจช่วยเยียวยาความเจ็บปวดหรือความเครียดไปได้บ้าง โดยเฉพาะกับเด็ก Continue reading

บรรณารักษ์ชวนอ่าน: อารยธรรมดาราศาสตร์ไทย

lib_readดาราศาสตร์ เป็นหนึ่งในศาสตร์ที่เก่าแก่ของโลก จุดเริ่มต้นมาจากการสังเกตของมนุษย์ต่อดวงดาวหรือวัตถุต่างๆ บนฟากฟ้า มีการจดบันทึก จนพบว่าวัตถุบนท้องฟ้าเหล่านั้นมีจังหวะการเคลื่อนที่ ต่อมามนุษย์จึงสามารถคำนวณการโคจร ความรู้ที่สะสมมาจากอดีตจึงทำให้มนุษย์ในยุคต่อๆ มาสามารถเข้าใจความเป็นไปจนก่อกำเนิดเป็นวิชาดาราศาสตร์

ดาราศาสตร์ในอดีตนั้นมักถูกใช้เพื่อกิจกรรมทางสังคม พิธีกรรม การก่อสร้าง การทำปฏิทิน แล้วจึงมีพัฒนาการเรื่อยมาจนกลายเป็นวิชาดาราศาสตร์ในฐานะขอการเป็นวิชาวิทยาศาสตร์บริสุทธิ์ในทุกวันนี้ ดาราศาสตร์กับคนไทยแม้จะค่อนข้างห่างไกลจากกันในยุคปัจจุบัน แต่ในอดีตนั้นมีความใกล้ชิดกันอย่างแนบแน่น โดยเฉพาะกับราชสำนัก ซึ่งส่งผลเชื่อมโยงมาถึงประชาชนในด้านต่างๆ Continue reading

บรรณารักษ์ชวนอ่าน: ๑๐๐ เอกสารสำคัญ สรรพสาระประวัติศาสตร์ไทย

lib_readสรรพสาระประวัติศาสตร์ไทย
“ความสำคัญของรัชกาลสมเด็จพระนเรศวรมหาราชในประวัติศาสตร์ไทย”

ผ่านไปแล้วสำหรับการเปิดให้เข้าชมภาพยนตร์ “ตำนานสมเด็จพระนเรศวรมหาราช” แบบฟรีๆ กันถึง ๑๖๐ โรงทั่วประเทศ คำนวนคร่าวๆ ก็น่ามีคนไทยได้เข้าชมกว่าห้าหมื่นคน เสียงวิพากษ์วิจารณ์จะดีหรือลบนั้นก็สุดแท้แต่ใครจะมอง คิดเสียว่าอย่างน้อยก็พอจะให้คนไทยจำนวนหนึ่งได้สนุกสนานไปกับภาพยนตร์ แต่ที่สะกิดใจผมนิดหน่อยคือการที่หลายคนอาจแยกแยะไม่แตกระหว่างภาพยนตร์เพื่อความบันเทิงกับความเข้าใจเรื่องประวัติศาสตร์

10300324_803588096319897_7233318632653698186_n Continue reading

การใช้งาน SpringerLink Application

springerlink-logoSpringerLink เป็นฐานข้อมูลด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และทางการแพทย์ขนาดใหญ่ ซึ่งรวบรวมรายชื่อวารสารมากกว่า 2,500 ชื่อ หนังสือมากกว่า 50,000 เล่ม และมีบทความมากกว่า 6 ล้าน บทความ โดยผู้ใช้สามารถอ่านและดาวน์โหลดบทความเก็บไว้ใน Smart Phone ได้ โดยมีวิธีการใช้งานดังนี้ Continue reading

กังวลกันไปทำไมกับสถิติการอ่านของคนไทย

78380*ข้อเขียนมีทัศนะส่วนตัวของผู้เขียนด้วย

ผลสำรวจการอ่านหนังสือของคนไทย พ.ศ. 2556 คลอดออกมาแล้ว เท่าที่เห็นตามสื่อต่างๆ ส่วนใหญ่จะร่วมกันเฮยกใหญ่ว่าคนไทยอ่านหนังสือเพิ่มขึ้น จากที่ประชดประชันกันมาเนิ่นนานว่าคนไทยอ่านหนังสือกันปีละ 8 บรรทัด ทุกสื่อต่างพากันชื่นชมว่าคนไทยอ่านหนังสือเพิ่มมากขึ้นเป็นเฉลี่ยวันละ 37 นาที ไม่รู้จะร่วมชื่นชมกันดีไหมนะครับ กับตัวเลขที่ไม่รู้ว่าจะพาดหัวกันให้ได้อายไปทำไม เอาล่ะ อย่างน้อยมันก็เป็นจุดเริ่มต้นที่ดี
Continue reading