ข้อจำกัดของสมอง เล่นโคลนแป้งมัน

ผมไปทำกิจกรรมวิทยาศาสตร์กับเด็กๆมาครับ เด็กประถมได้เรียนรู้เกี่ยวกับข้อจำกัดของสมองที่จดจ่อกับงานบางอย่างแล้วจะไม่สามารถสังเกตสิ่งอื่นๆได้ (change blindness) และสังเกตว่าการได้ยินจะใช้ข้อมูลจากทั้งตาและหูมาประกอบกันว่าได้ยินอะไร (McGurk effect) เด็กๆได้เห็นวิธีสร้างวิดีโอที่แสดง McGurk effect ว่าทำอย่างไรจะได้ไปทำเองได้ เด็กอนุบาลสามได้เล่นกับโคลนแป้งมันที่สั่นสะเทือนด้วยความถี่ที่เหมาะสมทำให้ดูเหมือนสัตว์ประหลาดครับ

(อัลบั้มบรรยากาศกิจกรรมต่างๆอยู่ที่นี่นะครับ กิจกรรมคราวที่แล้วเรื่อง “ถ่ายวิดีโอสายน้ำสั่น โคลนแป้งเต้นระบำ” ครับ รวมทุกกิจกรรมอยู่ที่นี่นะครับ)

เด็กๆประถมได้ดูคลิปนี้ ได้พยายามนับว่าทีมเสื้อขาวส่งลูกบอลกี่ครั้งครับ ลองนับเองเลยนะครับ:

คนส่วนใหญ่ก็จะนับได้สิบกว่าครั้งครับ แต่เกินครึ่งจะตั้งใจนับจนไม่เห็นคนแต่งชุดกอริลล่าเดินผ่านตรงกลาง สำหรับคนที่เคยได้ยินเรื่องคลิปพวกนี้มาแล้วอาจจะเห็นกอริลล่า แต่มักจะไม่เห็นสีของม่านที่เปลี่ยนไปครับ  เวลาสมองพยายามตั้งใจทำอะไรบางอย่างจะพลาดสิ่งอื่นๆได้เยอะ นี่เป็นเหตุผลที่เราไม่ควรโทรศัพท์หรือส่งข้อความตอนขับรถครับ

จากนั้นเด็กๆก็ลองดูคลิปหัดสังเกตกันครับ มีสามตอน ตอนแรกเป็นกอริลล่าเหมือนคลิปที่แล้ว ตอนที่สองให้นับว่าผู้หญิงเดินกี่ก้าว คอนสุดท้ายให้นับว่าผู้หญิงดีดกีต้าร์กี่ครั้ง: 

พบว่าเวลานับก้าวผู้หญิง เด็กๆทุกคนไม่เห็นเด็กผู้ชายที่ถูกขว้างด้วยลูกบอลในแบ็คกราวด์ครับ สำหรับผู้หญิงดีดกีต้า พวกเราส่วนใหญ่ก็ไม่ได้สังเกตสีที่เปลี่ยนไปครับ

สำหรับคลิปนี้ให้สังเกตว่าถนนมีอะไรเปลี่ยนแปลงบ้าง:

พวกเราสังเกตการเปลี่ยนแปลงได้เป็นส่วนน้อยจากการเปลี่ยนแปลงทั้งหมดครับ

คลิปต่อไปทำให้เห็นว่าบางครั้งขณะที่กำลังตั้งใจจะทำอะไรบางอย่าง (ในที่นี้คืออธิบายเส้นทาง) คนเราไม่เห็นว่าคนที่คุยอยู่ด้วยเปลี่ยนเป็นอีกคนด้วยครับ:

จากนั้นเราก็เล่น McGurk effect กันครับ เป็นการแสดงว่าการได้ยินของเรา นอกจากใช้หูฟังเสียงแล้ว เรายังใช้ตาอ่านปากคนพูดด้วย บางครั้งถ้าเราสร้างวิดีโอโดยเราพูดคำหนึ่ง แล้วอัดเสียงทับเป็นคำพูดอีกคำหนึ่ง เวลาเรากลับมาดูวิดีโอเราอาจจะได้ยินเสียงต่างกันขึ้นกับว่าเรามองหรือไม่มองปากคนพูดครับ ผมให้เด็กๆดูคลิปที่ผมเตรียมมาและเราก็ทดลองทำกันสดๆในห้องเรียนด้วยครับ เอาบางส่วนมารวบรวมไว้ครับ:

สำหรับอนุบาลสาม เราเล่นโคลนแป้งมันเต้นระบำกันครับ

เวลาเราเอาแป้งมันไปละลายน้ำให้ข้นๆ(เหมือนโคลน) โมเลกุลยาวๆของมันจะลอยอยู่ในน้ำ พันกันยุ่งๆ ไขว้กันไปมา ถ้าเราเอานิ้วหรือช้อนคนช้าๆ โมเลกุลจะมีเวลาค่อยๆขยับผ่านกัน เราจึงไม่รู้สึกถึงแรงต้านมากนัก เหมือนกับคนของเหลวธรรมดา แต่ถ้าเราเอานิ้วหรือช้อนไปคนเร็วๆ โมเลกุลจะไม่มีเวลาขยับผ่านกัน มันจะยังพันกันเกี่ยวกันอยู่ แรงต้านที่นิ้วหรือช้อนจะเยอะมาก เราจะเห็นว่าโคลนแป้งมันกลายเป็นของแข็งทันทีเมื่อเราไปคนมันเร็วๆ

นอกจากคนโคลนแป้งมันเร็วๆแล้วเรายังจะสามารถเอานิ้วไปจิ้มๆเร็วๆหรือไปบีบมันเร็วๆ เราจะรู้สึกว่ามันเป็นของแข็ง แต่ถ้าเอานิ้วไปจิ้มช้าๆนิ้วเราจะจมลงไปเหมือนจิ้มนิ้วลงไปในของเหลวหนืดๆ  ถ้าโยนไปมาเร็วๆเจ้าโคลนนี้ก็จะจับตัวเป็นก้อนแข็ง แต่ถ้าหยุดโยนเมื่อไร มันก็จะเลิกแข็งตัวแล้วไหลเป็นของเหลวหนืดๆอีก

(รายละเอียดสำหรับนักเรียนโตๆครับ: เรามีคำเรียกความยากง่ายเวลาเราคนของเหลวว่า “ความหนืด” ของเหลวอะไรคนยากเช่นน้ำผึ่งเราก็เรียกว่ามีความหนืดสูง ของเหลวอะไรคนง่ายเช่นน้ำเปล่าเราก็เรียกว่ามีความหนืดต่ำ โดยปกติความหนืดจะลดลงเมื่อของมีอุณหภูมิสูงขึ้น แต่ไม่ขึ้นกับว่าเราคนเร็วหรือคนช้า เจ้าแป้งข้าวโพดผสมน้ำเป็นของเหลวที่ไม่ปกติ เนื่องจากความหนืดของมันขึ้นกับว่าเราคนเร็วหรือคนช้าด้วย ถ้าเราคนเร็วมากๆมันจะหนืดมากจนกลายเป็นของแข็งไปเลย ของเหลวที่ความหนืดขึ้นกับความเร็วในการคนเรียกว่า Non-Newtonian Fluid ตัวอย่างอื่นๆของ Non-Newtonian fluid ก็มีเช่น ทรายดูด (ถ้าเราตกไปแล้วขยับตัวเร็วๆมันจะฝืดมาก ทำให้เราหมดแรงและออกมาไม่ได้และอดน้ำหรืออาหารตาย วิธีรอดคือค่อยๆขยับตัวช้าๆมากๆเข้าหาฝั่ง) ซอสมะเขือเทศ (ถ้าอยู่เฉยๆจะหนืดมาก ถ้าเขย่าหรือตบจะหนืดน้อย)  Silly Putty (ถ้าทิ้งไว้นานๆจะไหลสู่ที่ตำ่เหมือนของเหลว ถ้าบีบช้าๆจะนิ่ม ถ้าโยนใส่พื้นจะกระเด้ง ถ้าทุบแรงๆจะแตกออกเป็นเสี่ยงๆเหมือนแก้วแตก) ความจริงเรื่อง Non-Newtonian fluid มีรายละเอียดมากกว่านี้ แต่ผมยกตัวอย่างให้พอเข้าใจกันโดยทั่วๆไป ถ้าสนใจเข้าไปที่ลิงค์แล้วดูรายละเอียดเพิ่มเติมนะครับ)

แล้วเราก็เล่นโคลนแป้งมันกันครับ เอาโคลนแป้งมันไปไว้บนลำโพง แล้วปล่ยอเสียงให้มีความสั่นสะเทือนไปตีโคลนครับ ถ้าปรับความถี่การสั่นให้เหมาะสม ลำโพงจะตีโคลนตอนมันตกลงมาพอดีทำให้โคลนกลายเป็นของแข็งตั้งขึ้นมาครับ:

 

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *