ความเข้าใจเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์พื้นฐาน

วิทยาศาสตร์พื้นฐานควรจะเป็นเรื่องง่ายๆ ที่ทุกคนควรรู้

ดูตามชื่อแล้ววิทยาศาสตร์พื้นฐานน่าจะเป็นวิทยาศาสตร์เรื่องง่ายๆ ที่ทุกคนควรทราบหรือควรรู้ แต่ในความเป็นจริงนั้นมีเพียงบางส่วนเท่านั้นที่ทุกคนควรทราบ ทั้งนี้เพราะการนิยามวิทยาศาสตร์พื้นฐานนั้นเอาเข้าจริงนั้น เป็นเรื่องที่บางครั้งอยู่ไกลจากชีวิตจริงเสียเหลือเกินมองไม่เห็นทางว่าจะนำมาใช้ประโยชน์ยังไง

เรื่องที่เป็นพื้นฐานที่ว่าถ้าทางฟิสิกส์ก็เกี่ยวกับโครงสร้างของสาร ก็ศึกษาลึกเข้าไปในโครงสร้างของอะตอม พยายามอธิบายว่าทำไมจึงมีองค์ประกอบเช่นนั้น เฉพาะนิวเคลียสของอะตอมอย่างเดียวก็ได้มาเป็นวิชาหนึ่งคือนิวเคลียร์ฟิสิกส์ แต่ถ้าศึกษาที่เกี่ยวข้องกับอิเลคตรอนมีวิชาเกี่ยวข้อง ทั้งเคมี ชีวะฟิสิกส์ ถ้าศึกษาลงลึกไปในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต ลงลึกไปถึงยีน (gene) พันธุกรรม และดีเอ็นเอ ที่เกี่ยวกับปรากฏการธรรมชาติ และผลจากธรรมชาติอาจเรียกว่าวิทยาศาสตร์ของโลก ความสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับสิ่งแวดล้อม ต่างๆ เหล่านี้คือวิทยาศาสตร์พื้นฐานทั้งสิ้น เป็นการศึกษาเพื่อจะหาเหตุผลตอบคำถามว่าทำไม เพื่อแก้ปัญหาความอยากรู้ความสงสัย และเมื่อนำไปประยุกต์ใช้ให้เกิดประโยชน์เป็นวิทยาศาสตร์ประยุกต์ บางครั้งก็เรียกว่าเทคโนโลยี ซึ่งมักจะเน้นไปถึงความรู้ที่อาจปกปิดเป็นความลับ เพื่อนำไปใช้ในการผลิตสินค้า เพื่อประโยชน์ทางธุรกิจการค้า

เพื่อยืนยันความคิดเรื่องวิทยาศาสตร์พื้นฐานได้ดี จากการประชุมรัฐสภาอเมริกาได้เชิญนักวิทยาศาตร์คนหนึ่งชื่อ ดร.ลีออนไปพูดในรัฐภาอเมริกาเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์พื้นฐานเพื่อให้รัฐสภาสนับสนุนงบประมาณการวิจัยทางวิทยาศาสตร์พื้นฐาน โดยเขาอภิปรายเกี่ยวกับความรู้วิทยาศาสตร์พื้นฐานที่เกี่ยวข้องกับกลศาสตร์ควอนตัม ว่า “มีผลกระทบในทางเศรษฐกิจสูงถึง 37% ของ GDP ดังนั้นอเมริกจึงควรส่งเสริมการศึกษาและการวิจัยทางวิทยาศาสตร์เช่นนี้ เพื่อรักษาการได้เปรียบในการแข่งขัน”

กลศาสตร์ควอนตัมนั้นศึกษาลงลึกไปเกี่ยวกับโครงสร้างของสารขนาดเล้กมาก เท่าอะตอมหรือเล็กว่าเป็นวิทยาศาสตร์พื้นฐานอย่างหนึ่ง เป็นสาขาวิชาที่นำมาอธิบายพฤติกรรมในระดับอะตอมหลายอย่าง และใช้เป็นหลักในการพัฒนาอุปกรณ์หลายอย่างที่เราใช้ในปัจจุบัน เช่นเครืองมือเครื่องใช้ทางอิเลคทรอนิกส์ การพัฒนาทรานซิสเตอร์ ไมโครอิเลคตริก ชิปไมโครคอมพิวเตอร์ ต่างก็ทำงานด้วยหลักของฟิสิกส์สถานะแข็ง (solid state) ซึ่งอธิบายด้วยกลศาสตร์ควอนตัม ถ้าไม่มีการศึกษากลศาสตร์ควอนตัมก็จะไม่มีสังคมไอทีอินเตอร์เนตในปัจจุบัน  และกำลังพัฒนาอยู่ในยุคนาโนที่ล้วนแต่ขนาดเล็กระดับอะตอม การนำมาประยุกต์ใช้เช่นเครื่องตรวจสมอง MRI เป็นผลพวงข้องการใช้ความรู้การสปินของนิวเคลียสอะตอม เป็นผลจากการประยุกต์ใช้ทฤษฎีควอนตัมทั้งสิ้น