นั่งเฝ้าหน้าเครื่องหน่อยก็ดีนะ (การทำวิทยานิพนธ์ภาคปฏิบัติ ตอนที่ ๖๙) MO Memoir : Wednesday 1 April 2558

มันเป็นการทดลองง่าย ๆ ที่มองดูเผิน ๆ มันไม่ยากหรอกครับ แต่พอลองทำจริงแล้วปรากฏว่าทำไม่ได้สักที
  

เริ่มจากสัปดาห์ที่แล้วที่ให้ลงมือปฏิบัติด้วยเรื่องง่าย ๆ ด้วยการให้ขันนอต ๖ ตัวเพื่อปิด autoclave จากนั้นก็อัดแก๊สไนโตรเจนเข้าไป 5 barg แล้วทดสอบดูว่ารั่วหรือไม่
  

ปล่อยให้ทำกันเองพักใหญ่ ก็ปรากฏว่าทำกันไม่สำเร็จ ขันยังไงก็รั่ว ก็เลยต้องบอกวิธีการที่ถูกต้องให้ทำ การขันนอตมันไม่ใช่สักแต่ว่าใช้แรงบิดอัดลงไป มันต้องมีการสังเกตและใช้ความรู้สึกด้วย ว่าควรจะขันเท่าใด และทำอย่างไรจึงจะให้นอตขันแน่นเท่ากันทุกตัว (เป็นเพียงแค่นอตตัวเล็ก ๆ ที่ไม่มีประแจทอร์คให้ใช้)
  

การทดลองต่อไปก็คือให้นำเอา autoclave ไปต้มในน้ำที่อุณหภูมิ 80ºC ใช้เพียงหม้อกับ hot plate โดยให้คงอุณหภูมิไว้ให้ได้ที่ 80ºC นาน 1 ชั่วโมง ให้ทำกันตั้งแต่ก่อนเที่ยง ปรากฏว่า ๔ ชั่วโมงผ่านไปก็ยังทำไม่สำเร็จ คือ ถ้าไม่สูงเกินไปก็ต่ำเกินไป
  

พอมาบ่นให้ผมฟัง ผมก็บอกว่าพวกคุณมีกันตั้ง ๔ คน ให้ปรับอุณหภูมิให้นิ่งเพียงแค่ชั่วโมงเดียวยังทำไม่ได้ แล้วก็ชี้ให้ดูรุ่นพี่ที่กำลังทำแลปอยู่ว่า คนนั้นเขาทำแลปคนเดียว เฝ้ากัน ๓ วัน ๒ คืน เขายังทำได้

ในใจคิดว่าเพียงแค่นี้ยังทำไม่ได้ แล้วจะไปทำการทดลองที่เป็นวิทยานิพนธ์ของตัวเองได้อย่างไร ในเมื่อการทดลองของการทำวิทยานิพนธ์นั้นมันใช้เวลานานกว่านี้อีก และตัวเองต้องรับผิดชอบการทดลองทั้งหมด โดยอาจไม่มีคนอื่นคอยช่วยเหลือด้วย

การเรียนรู้ภาคปฏิบัตินั้นมันไม่ใช่สักแต่ว่าทำตามขั้นตอนที่ระบุ แต่มันยังรวมถึงการสังเกตการเปลี่ยนแปลงต่าง ๆ ด้วยการใช้ประสาทสัมผัสต่าง ๆ รับรู้ว่าสภาพแวดล้อมของการทำการทดลองนั้นส่งผลใด ๆ หรือไม่ต่อการทดลองของเรา สภาพการทำงานปรกตินั้นเป็นอย่างไร (เช่นเสียงการทำงานของอุปกรณ์ที่ทำงานตามปรกติ การทำงานของสวิตช์ควบคุมอุณหภูมิ ฯลฯ) มันไม่ใช่แค่เปิดเครื่องทิ้งไว้แล้วก็หายหัวไปโดยไม่สนใจดูแล (มันทำได้ก็ต่อเมื่อมันเป็นระบบที่มีการควบคุมอัตโนมัติและผ่านการทดสอบมาแล้วว่ามีความไว้วางใจได้สูง แต่ถึงกระนั้นก็ยังต้องมีการตรวจสอบเป็นระยะว่าทุกอย่างยังทำงานปรกติอยู่) กะว่ากลับมาอีกทีก็เก็บผลการทดลองเลย

ในกรณีนี้ความร้อนจาก hot plate นั้นจ่ายให้กับน้ำในหม้อ น้ำในหม้อก็รับความร้อนมาจาก hot plate และสูญเสียความร้อนออกสู่บรรยากาศรอบข้าง แต่บรรยากาศรอบข้างนั้นมันเปลี่ยนไปตามช่วงเวลาต่าง ๆ ของวัน (ไม่ว่าจะเป็นอุณหภูมิหรือกระแสลมที่พัดผ่าน) และแต่ละวันก็ไม่เหมือนกัน ดังนั้นระดับการเปิด hot plate ที่เหมาะสมในวันหนึ่งอาจจะใช้ไม่ได้ในวันอื่น ๆ ที่มีสภาพอากาศที่แตกต่างไป มันต้องมีการปรับแต่ง
  

ช่วงที่ผ่านมาสังเกตเห็นว่าพอเปิด hot plate แล้วก็เข้าไปนั่งจับกลุ่มกันอยู่ในห้องพักที่เป็นห้องแอร์ (ที่อยู่อีกฟากหนึ่งของห้องทดลอง) อีกสักครึ่งชั่วโมง (บางครั้งดูเหมือนจะนานกว่านั้น) ก็ค่อยโผล่ออกมาดูว่าอุณหภูมิได้ที่หรือยัง ถ้ายังไม่ได้ที่ก็ทำการปรับ hot plate แล้วก็กลับเข้าไปนั่งแช่กันต่อในห้องแอร์ใหม่ ก็เพราะทำแลปกันแบบนี้ ก็เลยทำการทดลองไม่สำเร็จสักที
  

การทดลองนี้มันเสร็จสิ้นได้ง่ายเพียงแค่ยอมมา "นั่งเฝ้าหน้าเครื่อง" แล้วคอยสังเกตการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ จากนั้นก็ทำการปรับระดับการให้ความร้อนของ hot plate ให้เหมาะสม เช่นถ้าพบว่าอุณหภูมิเพิ่มเร็วเกินไปก็ลดระดับการให้ความร้อนของ hot plate ถ้าพบว่าอุณหภูมิตกลงอย่างช้า ๆ ก็ค่อย ๆ เพิ่มระดับการให้ความร้อนของ hot plate ทีละน้อย ๆ เพื่อหยุดการลดลงของอุณหภูมิ ฯลฯ การทำเช่นนี้เป็นสิ่งจำเป็นในการเรียนรู้พฤติกรรมของระบบที่เราทำการศึกษา จะได้รู้ว่าอัตราเร็วในการตอบสนองของระบบนั้นช้า-เร็วเพียงใด และมีสิ่งรบกวนใดบ้างที่ส่งผลต่อการควบคุมการทำงานของระบบ และส่งผลรบกวนนั้นมากน้อยเพียงใด การทำเช่นนี้มันไม่ได้เป็นเพียงแค่ "สิ่งจำเป็น" และ "สำคัญ" สำหรับ "มือใหม่" ผมเองขนาดทำงานกับแก๊สโครมาโทกราฟมานานกว่า ๒๐ ปี ยังต้องมานั่งเฝ้าหน้าเครื่องอยู่เป็นระยะเวลาที่เปลี่ยนแปลงสภาวะของการทดลอง

ทีนี้ก็เหลือแต่เพียงแค่ผู้ที่ต้องทำการทดลองต้องเลือกเอาเองแล้วว่า จะทำอย่างไรต่อไป