“ทำไมทุกครั้งที่ขนมปังตกพื้น-ด้านทาแยมจะต้องคว่ำลงทุกครั้ง” (หัวร้อน-วิจัยจนได้อิกโนเบล)

โรเบิร์ต แมทธิวส์ (Robert Matthews) นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยแอสตันในเบอร์มิงแฮม ได้ศึกษาและทดลองจนพบว่า “การที่ขนมปังหล่นแล้วด้านที่ทาแยมจะต้องตกพื้นเสมอ – ไม่ได้เกิดจากโชคร้ายหรือความบังเอิญ แต่เกิดจากกฎฟิสิกส์ที่ทำให้เกิดเหตุการณ์แบบนี้ 100% ทุกครั้ง” ดังนั้นวันนี้เราจะมาไขความลับที่ว่าไปพร้อมกันครับ

ก่อนอื่นนักวิทยาศาสตร์เคยเชื่อว่าเหตุการณ์ขนมปังหล่นคว่ำหน้านี้ เกิดจากกฎของเมอร์ฟี่ (Murphy’s Law – 1946) ที่ระบุว่า “หากสิ่งใดก็ตามที่มีโอกาสผิดพลาด มันจะต้องผิดพลาดเสมอทุกครั้ง” หมายความว่า การที่ขนมปังหล่นนั้น มีโอกาสที่จะคว่ำหน้าลงหรือหงายขึ้นเท่า ๆ กัน 50:50 และด้วยกฎของเมอร์ฟีจึงทำให้ขนมปังทาแยมหล่นคว่ำหน้าเสมอ (เพราะมันจะต้องผิดพลาดทุกครั้ง)

แต่ในปี 1995 แมทธิวส์ได้พิสูจน์แล้วว่า มันไม่ได้มีโอกาสคว่ำหน้าแบบ 50:50 แต่มันมีโอกาส 100% อยู่แล้วต่างหาก นั่นก็เพราะแรงโน้มถ่วงของโลก + ความสูงของโต๊ะหรือระดับความสูงของมือที่ถือขนมปังไม่สูงมากพอให้ขนมปังพลิกกลับเอาหน้าที่ทาแยมหงายขึ้นยังไงล่ะ ซึ่งหากอยากให้ขนมปังตกลงแล้วด้านทาแยมหงายขึ้น คุณจะต้องใช้โต๊ะที่มีความสูง 2.5-3 เมตร โดยความเป็นจริงคงไม่มีใครที่ใช้โต๊ะหรือถือมันด้วยความสูงขนาดนั้นหรอกจริงมั้ย

ทั้งนี้ หลายคนอาจเข้าใจว่าเป็นเพราะด้านที่ทาแยมมีน้ำหนักมากกว่า จึงทำให้มันถูกแรงโน้มถ่วงโลกดึงให้คว่ำหน้าลง แต่ความจริงแม้น้ำหนักจะมากขึ้นเพียงใด ก็ไม่มีผลต่อการพลิกคว่ำหรือหงายขึ้นของขนมปังเลย เพราะตามกฎแรงโน้มถ่วงของกาลิเลโอ ระบุว่า “แม้สิ่งของ 2 ชิ้นจะมีมวลต่างกัน แต่จะตกสู่พื้นพร้อมกันเสมอ (ในระดับความสูงที่เท่ากัน)” นั่นหมายความว่า แม้จะทาแยมมากน้อยเพียงใด แต่หากตกด้วยความสูงที่ไม่มากพอยังไงด้านทาแยมก็จะคว่ำหน้าลงเสมอนั่นเอง

อย่างไรก็ตาม ปรากฏการณ์นี้ก็ยังพอมีวิธีแก้ที่อาจช่วยให้ด้านทาแยมไม่คว่ำลง นั่นคือ การถูกปัดตกด้วยความเร็วสูงจากระดับความสูงของโต๊ะมาตรฐาน คือ 76 เซนติเมตร โดยมีโอกาสที่ขนมปังจะหล่นสู่พื้นในแนวนอน + ความเร็วที่ถูกปัดตกอาจช่วยให้มันไม่ทันได้พลิกตัวครับ

โดยงานวิจัยของเขาได้รับรางวัล ig NOBEL สาขาฟิสิกส์ในปี 1996 (อิกโนเบล-รางวัลสำหรับงานวิจัยสุดเพี้ยนที่ไม่น่ามีใครคิดได้) ทั้งนี้ แมทธิวส์ยังบอกวิธีป้องกันไม่ให้ด้านทาแยมคว่ำลงแบบติดตลกไว้ว่า “ให้คุณถือขนมปังทาแยมแบบคว่ำลงไว้แต่แรก หากเผลอทำตกด้านที่ทาแยมจะได้หงายขึ้นแทนที่จะคว่ำลงยังไงล่ะ ฮ่า ๆ ๆ”

Fact – IG NOBEL ก่อตั้งโดย มาร์ก อับราฮัมส์ เมื่อปี ค.ศ.1991 จุดประสงค์เพื่อฉายแสงให้กับโครงการวิทยาศาสตร์แปลก ๆ ที่ไม่ได้รับความสนใจจากกองบรรณาธิการนิตยสารวิทยาศาสตร์โลก โดยจัดขึ้นทุกปี ทั้งหมด 10 สาขาวิชาต่างกันไป ซึ่งในปี 2015 ไทยเคยชนะรางวัลนี้ในสาขาเศรษฐศาสตร์ จากนโยบายมอบเงินรางวัลให้กับตำรวจที่ไม่รับสินบน