Post on 28/07/2020

โรเบิร์ต เจ. แลง: คณิตศาสตร์ กับโอริงามิ ชายผู้ออกจาก NASA มาพับกระดาษส่งของไปนอกโลก

ตลอดระยะเวลาเกือบ 60 ปี ชีวิตของ โรเบิร์ต เจ. แลง (Robert J. Lang) หลงใหลอยู่เพียง 2 อย่าง หนึ่งคือคณิตศาสตร์ และสองคือการพับกระดาษในเวลาว่าง ใครจะไปนึกว่าเขาจะสามารถนำสองอย่างนี้มารวมกันได้ และกลายเป็นนักฟิสิกส์ผู้มีชื่อเสียงจากการดีไซน์วิธีพับเลนส์ของกล้องโทรทัศน์ขนาดใหญ่ ให้บรรจุลงไปในจรวดขนาดเล็ก และส่งออกไปนอกโลก

แต่ก่อนจะไปถึงตอนนั้น ย้อนกลับไปวัยเด็ก แลงเป็นเด็กชายที่ขี้อาย เรียบร้อย และเรียนเก่ง (มาก) เพราะเขาหลงรักวิชาคณิตศาสตร์เต็มหัวใจ และไปได้ดีในการเรียนสายนี้ แลงคาดหวังว่ามันจะกลายเป็นอาชีพที่ดีในอนาคต เขาจึงทุ่มเทมากขึ้น ส่วนการพับกระดาษก็เป็นงานอดิเรกที่เขาเริ่มหลงใหลมาตั้งแต่ตอน 6 ขวบ ต้องขอบคุณคุณครูสมัยประถม ที่แนะนำให้แลงรู้จักกับความสนุกของการพับกระดาษ

แลงเริ่มต้นจากการพับกระดาษรูปแบบธรรมดา ๆ ก่อนจะเริ่มจริงจังและหมุกมุ่นกับมันมากขึ้น เขาได้รู้จักกับศาสตร์การพับกระดาษของญี่ปุ่นที่เรียกว่า โอริงามิ (Origami) ซึ่งมีวิธีการพับมากกว่ารูปแบบทั่วไป ด้วยศาสตร์แบบโอริงามิ ทำให้ในกระดาษ 1 แผ่นสามารถพับได้ละเอียดมากถึง 30-40 ทบ ก่อเกิดผลลัพธ์ที่ซับซ้อนแต่สวยงาม โดยไม่ผ่านการตัดหรือฉีกกระดาษแผ่นนั้นออกมาเลย

“ผมสนใจโอริงามิมาทั้งชีวิต แต่มันก็เป็นแค่หนึ่งในความสนใจหลาย ๆ อย่าง ผมสนใจธรรมชาติ สนใจความงดงามของคณิตศาสตร์ และนั่นก็ทำให้ผมตัดสินใจศึกษาด้านวิศวกรรม แล้วก็เรียนต่อด้านฟิสิกส์ เน้นหนักไปที่เรื่องเลเซอร์ มันกลายมาเป็นอาชีพของผม”

โรเบิร์ต เจ. แลง จบปริญญาตรีด้านวิศวกรรมไฟฟ้าจากสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย (Caltech) และปริญญาโทในสาขาเดียวกันจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด ในระดับปริญญาเอกเขากลับไปที่ Caltech เพื่อศึกษาต่อด้านฟิสิกส์ และจบมาในสาขาเกี่ยวกับเลเซอร์ ก่อนเข้าทำงานในตำแหน่งผู้เชี่ยวชาญด้าน Fiber-Optic ที่ NASA ตั้งแต่ปี 1988

แน่นอนว่าแม้จะไปได้ดีในสายงานด้านวิทยาศาสตร์ แต่แลงก็ไม่เคยทิ้งความสนใจในการพับกระดาษไปแม้แต่น้อย เขามักจะหาเวลาว่างศึกษารูปแบบการพับที่หลากหลาย และออกแบบวิธีพับที่น่าสนใจของตัวเอง แลงค้นพบว่าแม้บางอย่างจะดูไร้แบบแผน แต่การพับนั้นมีแพทเทิร์นอยู่เพียงไม่กี่แบบ ทุกครั้งที่เกิดรอยพับ นั่นหมายถึงการแบ่งกระดาษออกเป็น 2 ส่วน ไม่ว่าทั้งสองส่วนนั้นจะมีพื้นที่เท่ากันหรือไม่ แต่ศาสตร์การพับกระดาษเริ่มต้นจากความเรียบง่ายเช่นนั้นเอง

เมื่อแลงนำเอาความเข้าใจในแพทเทิร์นต่าง ๆ มาผสานเข้ากับองค์ความรู้ด้านคณิตศาสตร์ ในที่สุดเขาก็ออกแบบโปรแกรมพับกระดาษที่มีชื่อว่า TreeMaker ขึ้นมาได้ มันคือโปรแกรมที่จะเข้ามาช่วยคำนวณว่าผลลัพธ์ที่เราอยากพับได้ จำเป็นต้องพับกี่รูปแบบ รูปแบบละกี่ทบ อัลกอริทึมของเจ้า TreeMaker ได้เข้ามายกระดับความซับซ้อนของการพับกระดาษ จากงานโอริงามิแบบเก่าที่มีรายละเอียดถึง 40 ทบ ไปสู่การพับที่ละเอียดไปถึงหลักร้อยหรือหลักพันทบเลยทีเดียว

โปรแกรมดังกล่าวทำให้แลงสามารถพับกระดาษออกมาในรูปแบบที่หลากหลายยิ่งขึ้น ละเอียดยิ่งขึ้น และสมจริงยิ่งขึ้น เขาสามารถพับได้ตั้งแต่สัตว์ทั่วไป เสือ สิงโต วัว ม้า คนขี่ม้า คนเล่นดนตรี ไปจนถึงแมลงตัวเล็ก ๆ ที่มี 6 ขา 8 ขา แมลงที่มีปีก บางทีปีกเหล่านั้นก็สามารถพับเปิดปิดได้อย่างสวยงามอีกด้วย

ตอนที่แลงอายุ 40 ปี เขาตัดสินใจลาออกจากงานที่ NASA และทุ่มเทเวลาให้กับการพับกระดาษอย่างจริงจัง เขาเห็นความเป็นไปได้ที่จะนำศาสตร์การพับกระดาษและคณิตศาสตร์มารวมกัน และสร้างสรรค์เป็นอะไรที่ยิ่งใหญ่ขึ้น แม้ตอนนั้นเขาจะเจริญก้าวหน้าในสายงานของตัวเองอยู่แล้ว (เขาเป็นเจ้าของสิทธิบัตรด้าน Optoelectronics อยู่ถึง 46 ใบ) แต่แลงก็ไม่ลังเลที่จะจากไปโดยไม่อาลัยอาวรณ์ที่ทำงานเก่าของเขาเลย

“ผมลาออกในปี 2001 และเริ่มต้นเขียนหนังสือเกี่ยวกับโอริงามิ ผมคิดว่ามีคนที่ทำงานวิจัยด้านเลเซอร์อยู่เยอะแล้ว แต่มีแค่ผมคนเดียวที่จะเขียนหนังสือเล่มนี้ได้ หนังสือเล่มนั้นคือ Origami Design Secrets”

หลังจากตัดสินใจลาออก แลงก็ทุ่มเทเวลาให้กับการออกแบบวิธีพับกระดาษอย่างจริงจัง และจริงจังที่ว่า หมายถึงมันกลายมาเป็นอาชีพอีกครั้ง เพราะเขากลายมาเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านโอริงามิ ที่ทำงานเป็นที่ปรึกษาด้านการออกแบบให้หน่วยงานต่าง ๆ ไม่เว้นแม้แต่ NASA เพราะทักษะด้านการออกแบบและความสามารถด้านการคำนวณของโปรแกรมของเขา ถูกนำไปพัฒนาในโปรเจกต์ออกแบบเลนส์กล้องโทรทรรศน์ชื่อว่า Eyeglass ที่มีความกว้างถึง 100 เมตร (ประมาณ 1 สนามฟุตบอล) ให้บรรจุลงในจรวดทรงกระบอก ก่อนจะส่งขึ้นไปกางบนอวกาศได้โดยไม่มีความเสียหาย

องค์ความรู้ของแลงยังถูกนำไปใช้ในการพับแผงโซลาร์เซลล์ขนาดใหญ่ ที่สามารถให้กำลังไฟฟ้าได้ถึง 250 กิโลวัตต์ (เปรียบเทียบกับแผงโซลาร์เซลล์ของสถานีอวกาศนานาชาติจำนวน 8 แผง) ขณะหุบแผงโซลาร์เซลล์มีขนาด 2.7 เมตร แต่เมื่อกางออกก็มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางถึงราว 25 เมตร นำไปพับถุงลมนิรภัยเก็บลงในรถยนต์สัญชาติเยอรมัน หรือแม้แต่ใช้พับอุปกรณ์ขยายหลอดเลือดที่จำเป็นต้องทำให้มีขนาดเล็กที่สุด ก่อนที่จะส่งเข้าไปกางในหลอดเลือดที่ตีบตัน หรือในบริเวณที่เป็นเป้าหมายได้

โรเบิร์ต เจ. แลง เชื่อมโยงและผสมผสานสิ่งที่เขารัก สร้างเป็นผลงานยิ่งใหญ่ที่สามารถแก้ไขปัญหาด้านวิศวกรรมได้มากมาย เรื่องราวของเขาสะท้อนว่า ขอเพียงไม่ดูแคลนหรือละทิ้งสิ่งที่ผู้อื่นมองว่าไร้ความหมาย เราก็อาจเป็นหนึ่งในผู้สร้างความมหัศจรรย์นี้ให้เกิดขึ้นได้เช่นกัน

 

 

ที่มา

https://www.ted.com/talks/robert_lang_the_math_and_magic_of_origami

https://www.youtube.com/watch?v=2uogPWqEYlU

https://stanfordmag.org/contents/the-mind-bending-artistry-of-robert-lang


Related

วัชรวิชญ์ ทองธวัช: คุณพ่อ และภาพยนตร์ Walter Mitty แรงบันดาลใจสู่ปลัดอำเภอ

แอเรียล แลงก์ สุนัขช่วยเหลือผู้ป่วยที่ดูแลหนูน้อยโรคลมชัก จนมีรูปในหนังสือรุ่นชั้นอนุบาล

ชวนล ไคสิริ เลิกออกแบบตึก มาเป็นเจ้าของแบรนด์เสื้อผ้า POEM

สมัย ศรีสมบูรณ์:ช่างซ่อมสู่กำนันยอดเยี่ยมที่ซ่อมได้ตั้งแต่เครื่องยนต์จนถึงเด็กติดยา

Medical Detection Dogs ฝึกหมาให้ดมกลิ่นหาโควิด-19

รัตเกอร์ เบรกแมน นักประวัติศาสตร์ผู้ทำเศรษฐีวงแตกในดาวอสด้วย “ภาษี” 

กองทัพ 50 เซนต์ 2.0 ชาวเน็ตผู้ก้าวร้าวจากแผ่นดินใหญ่

สัมภาษณ์ ดร.พรพรรณ ไวทยางกูร จากศูนย์ SEAMEO STEM-ED “พัฒนาการศึกษา คือการพัฒนาทุกภาคส่วน”