เกร็ดวิทยาศาสตร์

ทำไมพริกจึงเผ็ด ?

 ความเผ็ดร้อนเกิดจากกรดชนิดหนึ่งเรียกว่าแคปไซซิน  ซึ่งอยู่ที่ผิวด้านในของ
ฝักพริก  หลายคนเข้าใจผิดว่าเม็ดพริกก็เผ็ดเหมือนกัน  ทั้งที่ตามจริงไม่มีแคปไซซินเลย  อย่างไรก็ตาม
กรดชนิดนี้กระจายอยู่ในยวงที่มีเม็ดพริกติดอยู่  เมื่อแกะเม็ดพริกออก  เนื้อพริกในส่วนนี้ก็จะติดมาด้วย
และทำให้เผ็ดน้อยลง
 แม้แคปไซซินจะให้รสเผ็ดถึงใจก็ตาม  พริกแต่ละเม็ดมีกรดชนิดนี้อยู่เพียงร้อยละ 0.1 เท่านั้น

ทำไมรอยฟกช้ำจึงมีสีคล้ำดำเขียว ?

 เมื่อร่างกายเราถูกกระแทกหรือถูกตีอย่างแรงที่ส่วนใดส่วนหนึ่ง  จะทำให้เส้นเลือดฝอยบริเวณ
นั้นแตก  เลือดจะไหลซึมออกมานองอยู่ใต้ผิวหนัง  ทำให้ผิวหนังปูดออก  บริเวณที่เลือดไหลนองนี้อยู่ลึก
ถัดไปจากหนังกำพร้าชั้นใน  ถ้าถูกกระแทกใหม่ ๆ จะเป็นรอยแดงจาง ๆ เมื่อผ่านวันไปจะมีสีคล้ำขึ้น
 การที่เราเห็นเป็นสีคล้ำเขียวก็เพราะแสงที่ส่องกระทบรอยฟกช้ำนั้นสะท้อนมาเข้าตาเรา  ก่อนที่
แสงจะมาเข้าตาเรา  แสงจะต้องผ่านชั้นต่าง ๆ ของผิวหนัง  กล้ามเนื้อและเนื้อเยื่อบริเวณนั้นจะดูดซับแสง
สีแดงไว้  ส่วนแสงสีน้ำเงินถึงแสงสีม่วงจะไม่ถูกดูดซับ  เราจึงเห็นเป็นสีม่วงคล้ำบริเวณนั้น  ยิ่งรอยฟกช้ำ
ขยายตัวลึกเข้าไปมากเพียงใด  แสงก็จะถูกดูดซับมากขึ้น  เราก็จะยิ่งเห็นรอยฟกช้ำคล้ำมากขึ้น
 ร่างกายจะพยายามกำจัดเม็ดเลือดแดงหรือเม็ดเลือดขาวที่ถูกทำลายแล้ว  รวมทั้งชิ้นส่วนเซลล์
ที่แตกหลุดออกมา  เม็ดเลือดแดงจะสลายตัวมีสีซีดลงจนเหลือง  และสุดท้ายเม็ดเลือดขาวจะมากลืนกินสิ่ง
เหล่านี้  เพื่อทำความสะอาด  ในที่สุดเนื้อเยื่อบริเวณนั้นก็จะเข้าสู่สภาพเดิม

บาดแผลหายได้อย่างไร ?

 ขณะที่เรากำลังใช้มีด  บางครั้งอาจจะเผลอทำมีดบาดตัวเอง  แต่ทันทีทันใดนั้น  ร่างกายของ
เราก็จะเริ่มซ่อมแซมบาดแผลที่เกิดขึ้นทันที  สิ่งเหล่านี้เกิดขึ้นได้อย่างไร ?
 ภายในเวลาไม่กี่นาที  ปลายเส้นเลือดที่ขาดก็ถูกหยุดด้วย เกล็ดเลือด ( platelets ) และเส้นใย
โปรตีนที่เรียกว่า ไฟบริน ( fibrin ) เลือดที่ออกมาอยู่ในแผลก็จะแข็งตัวกลายเป็นสะเก็ดคลุมแผลอยู่
ร่างกายเริ่มส่งเลือดมายังบริเวณบาดแผลเพิ่มขึ้น  เม็ดเลือดขาวที่มากับกระแสเลือดก็จะคอยฆ่าพวกเชื้อโรค
ที่บุกรุกเข้ามา  คอยจับทำลายพวกเซลล์ที่ตายแล้วและสิ่งแปลกปลอมต่างๆ ขณะเดียวกัน  เซลล์ชั้นนอกสุด
ของผิวหนัง ( epidermal cell ) ก็จะแบ่งตัว  และเคลื่อนที่จากขอบแผลทั้งสองข้างเข้ามาบรรจบกันใหม่
ตรงกลายภายใต้สะเก็ดเลือด  บาดแผลก็จะถูกคลุมด้วยชั้นเซลล์เหมือนเดิม  เส้นเลือดในบริเวณนั้นจะเจริญ
แทงเข้ามายังบาดแผลเพื่อนำออกซิเจนและอาหารมาเลี้ยง
 เซลล์ที่เรียกว่า ไฟโบรบลาสต์ ( fibroblast ) จะแบ่งตัวอย่างรวดเร็ว  เพื่อสร้างเนื้อเยื่อมาเสริม
บริเวณบาดแผลให้เต็มโดยการผลิต คอลลาเจน ( collagen ) ซึ่งเป็นเส้นใยที่มีความเหนียว  ทำให้บาดแผล
มีความแข็งแรง  ขณะเดียวกันไฟโบรบลาสต์จะหดตัว  ทำให้บาดแผลสองข้างชิดกันเข้ามามากขึ้น  ปลาย
เส้นประสาทที่ขาดก็จะค่อย ๆ สอดเข้าไปในแผลเพื่อให้ความรู้สึกบางส่วนของบริเวณนั้นกลับคืนมา  เส้นเลือด
ต่าง ๆ ก็จะงอกเข้าหากันจนประสานกันเป็นร่างแหอยู่ภายในบาดแผล
 ในที่สุด  สะเก็ดเลือดบนแผลก็หลุดออกไป  ผิวหนังก็กลับมาประสานกันเหมือนเดิม  เนื้อเยื่อ
ภายใต้นั้นก็จะหนาแน่นไปด้วยไฟโบรบลาสต์และเส้นใยคอลลาเจน  ซึ่งจะค่อย ๆ เรียงตัวให้อยู่ในแนวที่รับ
ความตึงเครียดได้ดีที่สุด  เพื่อให้บาดแผลที่หายแล้ว มีความแข็งแรงเหมือนเดิม

กำหนดเพศได้ด้วยอุณหภูมิ

 นักชีววิทยาชาวอเมริกันได้ค้นพบความลับของวงจรชีวิตของจระเข้แอลลิเกเตอร์  คือแอลลิเกเตอร์
สามารถกำหนดเพศของลูกน้อยได้ด้วยอุณหภูมิเพียงอย่างเดียว  หากไข่ของมันถูกเก็บไว้ในที่ที่มีอุณหภูมิต่ำ
กว่า 86 องศาฟาเรนไฮต์ ในระหว่างสัปดาห์ที่ 2 และ 3 ของการฟักไข่  ไข่เหล่านี้จะฟักออกเป็นตัวเมียทั้งหมด
และไข่ที่ถูกเก็บไว้ที่อุณหภูมิสูงกว่า 94 องศาฟาเรนไฮต์ จะฟักออกมาเป็นตัวผู้ทั้งหมด ส่วนไข่ที่เก็บไว้ที่
อุณหภูมิระหว่าง 86-94 องศาฟาเรนไฮต์ จะฟักเป็นทั้งตัวผู้และตัวเมีย
 นักวิจัยได้เริ่มสังเกตเห็นความลับนี้จากการเฝ้าดู เขาพบว่าจระเข้ที่วางไข่ในหนองบึงเฉอะแฉะเย็น
ชื้น ไข่จะฟักเป็นตัวเมีย ส่วนไข่ที่วางบนฝั่งที่มีแสงอาทิตย์ส่องถึงจะออกมาเป็นตัวผู้ ปริศนาที่ว่าทำไมอุณหภูมิ
จึงกำหนดเพศได้ นักวิทยาศาสตร์อธิบายว่าขณะที่อุณหภูมิสูนั้นตัวอ่อนจะใช้ไข่แดงหมดไปอย่างรวดเร็วจน
เหลืออาหารน้อยไม่เพียงพอแก่การพัฒนาไข่เป็นเพศเมีย

ประโยชน์ของฟ้าแลบ

 สถานีกรมอุตุนิยมวิทยาแห่งสหรัฐอเมริกาประมาณไว้ว่า  ในระยะเวลา 1 ปี ฟ้าแลบทำให้ไนโตรเจน
ตกลงมายังพื้นดิน 2 กิโลกรัมต่อพื้นที่ 1 ไร่ เมื่อคิดทั้งโลกจะมีไนโตรเจนตกลงมายังโลกถึง 770 ล้านตันต่อปี
 ในระหว่างที่เกิดฟ้าแลบ  พลังงานบางส่วนจากฟ้าแลบจะทำให้ไนโตรเจนทำปฏิกิริยาเคมีกับ
ออกซิเจนเกิดเป็นสารประกอบไนโตรเจนมอนอกไซด์ (NO) สารประกอบนี้มีไนโตรเจน 1 อะตอม และออกซิเจน
1 อะตอม มันจะดูดออกซิเจนอีก 1 อะตอมเพิ่มเข้าไป  และกลายเป็นไนโตรเจนไดออกไซด์ (NO2)
ซึ่งละลายได้ในน้ำฝนกลายเป็นกรดดินประสิว (HNO3)  ตกลงมายังพื้นโลก  เมื่อกรดดินประสิวรวมตัวกับสาร 
 เมื่อกรดดินประสิวรวมตัวกับสารเคมีอื่น ๆ จะได้เป็นเกลือไนเตรตซึ่งเป็นอาหารที่ดีของพืช
 ดังนั้น  ถึงคนขวัญอ่อนจะไม่ค่อยชอบฟ้าแลบนัก  แต่ก็ควรทำใจสักนิดให้ชอบสักหน่อยเพราะมีผล
ดีต่อชาวนาที่ผลิตพืชผักผลไม้มาให้เรากินอยู่ทุก ๆ วัน

รูปทรงที่แท้จริงของรุ้งกินน้ำ

 เวลามองดูรุ้งกินน้ำ  เคยคิดไหมว่ารุ้งกินน้ำมีรูปร่างที่แท้จริงเป็นอย่างไร ? เมื่อแสงแดดกระทบ
ละอองน้ำจะหักเหออกมาเป็นแสง 7 สี  อย่างที่เรารู้กันอยู่นั้นรุ้งจะมีรูปร่างเป็นวงกลม  ขณะที่เรายืนอยู่ที่พื้น
แสงที่หักเหเข้าสู่ตาเราจะมีลักษณะเป็นรูปกรวย  โดยมีตาของเราเป็นจุดยอดของกรวยและมีตัวรุ้งกินน้ำเป็น
เส้นรอบวงของฐานกรวยคือสีแดง  ทิศทางของแสงที่หักเหเข้าสู่ตาจะทำมุม 42 องศากับแสงอาทิตย์ที่ตกกระ
ทบละอองน้ำพอดิบพอดี  ส่วนแสงอื่น ๆ จะอยู่ถัดจากสีแดงเข้าไป  ภายในมุมก็จะน้อยลงไปตามลำดับ
ถ้าอย่างนั้น  ทำไมเราไม่เห็นรุ้งเป็นวงกลมล่ะ ?
 คำตอบก็คือ  เห็นได้  ถ้าเราขึ้นไปดูรุ้งบนอากาศอย่างเช่นในเครื่องบิน  การที่เราอยู่บนอากาศ
ละอองน้ำทั้งที่อยู่เหนือและใต้ตัวเราจะช่วยกันหักเหแสงให้เราเห็นรุ้งเป็นวงกลมได้  แต่ตอนที่เราอยู่บนพื้นดิน
มีแต่ละอองน้ำส่วนเหนือเราเท่านั้นที่หักเหแสงเราจึงเห็นรุ้งเป็นเส้นโค้งเท่านั้น

เคล็ดลับการเลี้ยวโค้ง

 เวลาที่เซียน BMX หรือโมโตครอสจะทิ้งโค้ง  คุณคงสังเกตเห็นว่าตอนแรกเขาจะหักออกในด้าน
ตรงข้ามกับโค้งนิดหน่อยแล้วจึงหักเข้าโค้ง  และในขณะเลี้ยวโค้งรถจะเอียงไปในทิศทางที่ต้องการเลี้ยว  ซึ่ง
พร้อม ๆ กันนั้นเองแรงเหวี่ยงจากการเลี้ยวก็จะเหวี่ยงคนขับให้ออกไปทางด้านตรงข้ามกับทิศที่ต้องการจะ
เลี้ยว
 การเลี้ยวโดยหักหน้ารถออกทางด้านตรงข้ามก่อนนั้นมีโมเมนตัมผลักล้อหน้า  ทำให้รถเอียงไปใน
ทางที่ต้องการเลี้ยวได้ง่ายขึ้น  ตามกฎของโมเมนตัมเชิงมุมแสดงให้เห็นว่าล้อหน้าที่หมุนเร็วจี๋อยู่นั้นทำหน้าที่
เสมือนไจโจสโคป  ซึ่งจะมีแรงต้านการบิดตั้งต้นเนื่องจากการหักเลี้ยวครั้งแรก  เมื่อหักออกจากโค้งก่อนแรง
ต้านที่ว่านี้จะส่งไปในทิศทางที่เราจะเลี้ยวพอดีทำให้เราหักเลี้ยวกลับเข้าโค้งได้ดีขึ้น
 ถ้าเราหักเข้าโค้งโดยไม่หักออกก่อนจะเป็นอย่างไร ? เราก็ต้องเอียงตัวแรงขึ้นเพื่อให้รถเอียงเข้า
โค้ง  แรงไจโรสโคปิกก็จะต้านการเลี้ยวทำให้คนขับต้องหักรถกลับเร็วขึ้นเพื่อไม่ให้รถล้ม  ยิ่งรถวิ่งเร็วเท่าใด
ปรากฏการณ์นี้จะชัดยิ่งขึ้น  ในการเลี้ยวแนวล้อหน้าและหลังจะไปตามกันโดยล้อหน้าจะต้องกว้างกว่าล้อหลัง
เมื่อล้อหน้ากลับตั้งตรงการเลี้ยวก็จะสิ้นสุดลง  ถ้าเอียงตัวมากไปรถจะล้มอย่างแน่นอน

ทำไมเราจึงปวดฟัน ?

 ครั้งหนึ่งในชีวิตของเราคงต้องเคยปวดฟันบ้างเป็นแน่  โดยเฉพาะถ้ามีฟันผุอยู่เวลารับประทาน
ของหวานจะปวดฟันจนน้ำตาไหลทีเดียว  รู้ไหมว่าทำไมจึงเป็นเช่นนั้น ?
 ก่อนจะอธิบายสาเหตุของการปวดฟัน  เราลองมาทำการทดลองนี้ก่อน  นำหัวผักกาดมาหัวหนึ่ง 
เจาะตรงกลางให้เป็นโพรง  จากนั้นเทน้ำตาลข้น ๆ ลงไปในโพรงแล้วปิดด้วยจุกคอร์กที่มีหลอดแก้วกลวง
เสียบอยู่  นำหัวผักกาดนี้แช่ลงในอ่างน้ำ  สักครู่หนึ่งจะเห็นน้ำในอ่างซึมผ่านเนื้อหัวผักกาดเข้าไปในโพรงที่มี
น้ำตาลอยู่  ปรากฏการณ์ที่น้ำซึมผ่านเนื้อเยื่อไปยังน้ำตาลซึ่งมีความเข้มข้นสูงกว่านี้เรียกว่า ออสโมซิส 
(OSMOSIS) น้ำจะซึมไปเรื่อย ๆ จนระดับความกดดันที่ผิวทั้งสองข้างของเนื้อเยื่อเท่ากัน  ระดับน้ำในหลอด
แก้วกลวงจะสูงขึ้นเรื่อย ๆ ตามแรงดันออสโมซิส
 จากการทดลองนี้สามารถนำมาอธิบายเรื่องการปวดฟันได้เป็นอย่างดี  สมมติว่าหัวผักกาดที่มี
โพรงนั้นเป็นฟันผุ  เมื่อเรารับประทานของหวาน  น้ำตาลจะไปขังอยู่ในรูของฟัน  ทำให้เกิดการออสโมซิสของ
น้ำจากประสาทฟันเข้าสู่โพรงฟัน  และทำให้เกิดแรงกดดันออสโมซิสขึ้นที่ฟันซี่นั้น  ความกดดันนี้เองทำให้เรา
ปวดฟัน  วิธีแก้ปวดก็คือไปอุดฟันหรือถอนฟันซี่นั้น

ของหวานทำให้ฟันผุได้อย่างไร ?

 น้ำตาลทำให้เกิดโรคฟันผุและโรคเหงือก  แต่ปริมาณยังสำคัญน้อยกว่าจำนวนครั้งที่รับประทานเข้า
ไป  ฉะนั้นการประนีประนอมระหว่างการตามใจตัวเองกับการป้องกันฟันผุก็คือ  พยายามลดการรับประทาน
ขนมหวานให้เหลือเพียงวันละครั้งเดียว
 น้ำตาลธรรมดาหรือซูโครส (sucrose) เป็นอาหารโปรดของ "แบคทีเรียที่ทำให้ฟันผุ" ซึ่งเราได้ยิน
เสมอ ๆ ในโฆษณายาสีฟันยี่ห้อต่าง ๆ สิ่งที่เกิดขึ้นคือ  เมื่อแบคทีเรียพบซูโครสในอาหารและเครื่องดื่มต่าง ๆ
จะสร้างสารเหนียวเรียกว่า เด็กซ์แทรน (dextrans) ซึ่งเกาะติดแน่นกับฟัน  แบคทีเรียนี้จะเติบโตและเพิ่มจำนวน
อย่างรวดเร็วจนมีขนาดใหญ่กลายเป็นแผ่นคราบบนตัวฟันหรือพลัก (plague) แบคทีเรียชนิดอื่นจะเข้าไป
อาศัยอยู่ในพลัก  และเปลี่ยนน้ำตาลให้กลายเป็นกรด  กรดจะทำลายเคลือบฟันจนหมดสิ้น  ต่อจากนั้นก็จะทำ
ลายแคลเซียมภายในฟันและทำให้ฟันโบ๋เป็นโพรง
 แบคทีเรียที่ทำให้เกิดกรดนี้  จะเริ่มต้นทำงานเพียงไม่กี่วินาทีหลังจากการรับประทานน้ำตาลเข้าไป
และเมื่อเกิดขึ้นครั้งหนึ่งแล้วการสร้างกรดก็มักจะดำเนินต่อไปอีกนาน  ดังนั้นฟันผุจึงมักเกิดขึ้นภายหลังจาก
รับประทานขนมหวานเข้าไปนานแล้ว  นี่เป็นคำอธิบายว่า  ทำไมการรับประทานขนมหวานบ่อย ๆ ถึงทำให้ฟันผุ
 นอกจากพลักจะเป็นศัตรูสำคัญของฟันแล้ว  ยังทำอันตรายต่อเหงือกและกระดูกที่ยึดฟัน  เริ่ม
ด้วยการสะสมพลักบนตัวฟันและรอบ ๆ แนวเหงือก  แบคทีเรียที่อยู่ในพลักจะทำให้เกิดสารเคมีที่ทำให้เกิดความ
ระคายเคืองแก่เหงือกและทำให้เลือดออก  เมื่อเวลาผ่านไปแบคทีเรียที่อยู่ใกล้ส่วนนอกของฟันมากที่สุดจะตาย
กลายเป็นหินปูนที่เกาะรอบตัวฟัน  ซึ่งจะถูกปกคลุมด้วยชั้นของพลัก  ที่มีแบคทีเรียที่มีชีวิตอยู่อีกทีหนึ่ง ต่อมา
เส้นใยที่เชื่อมต่อเหงือกกับฟันจะมีแบคทีเรียอาศัยอยู่เต็มไปหมด  ในที่สุดก็จะทำลายกระดูกฟันที่ยึดฟันทำให้
ฟันโยก  ในภาวะนี้ฟันจะผุและติดเชื้อต่าง ๆ ได้ง่าย  อาการที่เห็นบ่อยที่สุดก็คือ  เหงือกบวมและเลือดออกง่าย
 พลักเป็นโรคที่ซ่อนตัวอยู่  เนื่องจากโปร่งใสและไม่มีสี  นอกจากกรณีที่เป็นชั้นหนามาก ๆ จึงมอง
เห็นเป็นแผ่นสีขาว ๆ เมื่อทันตแพทย์กำจัดพลักและหินปูนที่เกาะตามไรฟันออกหมดแล้ว  เราอาจป้องกันไม่ให้
เกิดได้อีกโดยแปรงฟันเป็นประจำ  กล่าวคือกำจัดแผ่นคราบที่เกาะอยู่รอบนอกฟันทุกซี่อย่างน้อยที่สุดวันละหนึ่ง
ครั้ง  ถ้าจะให้ดีควรเป็นเวลาก่อนเข้านอน  ทันตแพทย์แนะนำให้แปรงฟันให้ทั่วอย่างถูกวิธี  และใช้เส้นใยไนล่อน
ที่เรียกว่า เดนทอลฟลอสส์ (dental floss) หรือไหมขัดซอกฟันทำความสะอาดตามซอกฟัน  เท่านี้คุณก็จะยิ้ม
ได้อย่างสดใส