สิ่งเหล่านี้มาจากไหนกันนะ
หินก้อนนี้
วัวตัวนี้
หัวใจของเธอ
ไม่ได้ถามถึงของที่ว่าเองหรอก แต่สิ่งที่ประกอบเป็นของพวกนั้นน่ะ:
อะตอมที่เป็นโครงสร้างของทุกสิ่ง
เพื่อตอบปัญหานั้น เราต้องมาดูที่กฎทรงมวลของสสาร
กฎนี้กล่าวว่าให้เอาระบบ ที่ถูกแยกออกมาต่างหากระบบหนึ่ง
ที่ถูกล้อมขอบเขตให้สสาร และพลังงานไม่สามารถข้ามผ่านได้
ภายในระบบนี้ มวล หรืออีกนัยหนึ่งคือ สสารและพลังงาน
ไม่สามารถถูกสร้างขึ้นมาใหม่ หรือถูกทำลายลงได้
จักรวาล เท่าที่เรารู้
เป็นระบบที่ถูกแยกออกมาต่างหาก
แต่ก่อนที่เราจะไปถึงตรงนั้น เรามาดู ระบบที่เล็กกว่าและง่ายกว่านั้นกันเถอะ
ที่นี่เรามีคาร์บอนอยู่หกอะตอม ไฮโดรเจน 12 อะตอม
และออกซิเจน 18 อะตอม
ด้วยพลังงานเพียงน้อยนิด โมเลกุลของเราก็เคลื่อนที่ได้จริงๆแล้ว
อะตอมเหล่านี้สามารถยึดติดกันได้ ทำให้เกิดเป็นโมเลกุลที่เราคุ้นเคย
นี่คือน้ำ
และนี่คือคาร์บอนไดออกไซด์
เราไม่สามารถสร้างมวลใหม่หรือทำลายมวลลงได้
เรามีแค่ไหนเราก็ต้องใช้แค่นั้น แล้วเราจะทำอย่างไรดี
อา... พวกมันมีความคิดจิตใจของตัวเอง
มาดูกัน มันประกอบเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ และน้ำเพิ่มขึ้น เป็นอย่างละหก
เติมพลังงานลงไปหน่อย เราก็สามารถทำให้มัน สลับสับเปลี่ยนกันจนได้เป็นน้ำตาลธรรมดา ๆ
กับก๊าซออกซิเจนอีกหน่อยได้
อะตอมของเราทั้งหมดถูกนำมาใช้ทั้งหมด: คาร์บอน 6 ไฮโดรเจน 12 และออกซิเจน 18
พลังงานที่เราใส่เข้าไปนั้น ตอนนี้ถูกกักอยู่ในพันธะระหว่างอะตอม
เราสามารถปลดปล่อย พลังงานนั้นออกมาได้อีกครั้ง
โดยการแยกน้ำตาลนั้นออกให้เป็น น้ำและคาร์บอนไดออกไซด์
และยังคง เป็นอะตอมเดิม
มาแยกเอาอะตอมบางตัวออกไว้ด้านข้างก่อน และมาลองอะไรที่มันตูมตามหน่อยดีกว่า
นี่ อันนี้คือมีเธน หรือที่รู้จักกันดีว่า เกี่ยวกับตดของวัว
แต่ยังถูกนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงจรวดอีกด้วย
ถ้าเราเพิ่มออกซิเจนเข้าไปบ้าง และพลังงานอีกนิดหน่อย
เหมือนที่คุณอาจจะได้จากการจุดไม้ขีด
มันจะเผาไหม้กลายเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ น้ำและพลังงานที่มากขึ้นอีก
สังเกตว่ามีเธนของเราเริ่มมาจาก ไฮโดรเจนสี่อะตอม
และสุดท้ายเราก็ยังคงมีไฮโดรเจน สี่โมเลกุลที่ถูกกักไว้ในโมเลกุลของน้ำ
ส่วนตอนท้ายสุด ๆ นี้ นี่คือโพรเพน ก๊าซที่ติดไฟได้อีกตัวหนึ่ง
เราเติมออกซิเจน แล้วจุดไฟ และตู้ม
ได้น้ำและคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่ม
คราวนี้เราได้ CO2 สามโมเลกุล
เพราะโมเลกุลของโพรเพนเริ่มต้นจาก คาร์บอนสามอะตอม
และไม่มีที่ไปที่อื่น
มันยังมีอีกหลายปฏิกิริยาที่เราสามารถ จำลองได้ด้วยชุดอะตอมเล็ก ๆ ชุดนี้
และกฎทรงมวลยังคงเป็นจริงเสมอ
ไม่ว่าสสารหรือพลังงานใด ๆ เข้าสู่การกระทำปฏิกิริยาทางเคมี
ก็จะยังคงปรากฏและมีจำนวนเท่าเดิม เมื่อปฏิกิริยาเสร็จสิ้นแล้ว
ดังนั้นถ้ามวลไม่สามารถถูกสร้างขึ้น หรือถูกทำลายลงได้
แล้วอะตอมเหล่านี้แรกเริ่มเดิมที มาจากไหนล่ะ
หมุนนาฬิกาย้อนกลับและมาดูกันเถอะ
ไกลขึ้น ไกลขึ้น ไกลขึ้น ไกลเกินไปแล้ว
โอเค นั่นแหละ ตรงนั้น
บิ๊กแบง
ไฮโดรเจนของเราเกิดมาจากซุปอนุภาคพลังงานสูง
ในสามนาทีต่อจากกำเนิดแห่งจักรวาลของเรา
ในที่สุด กลุ่มก้อนอะตอมก็มาเกาะรวมกัน เกิดกลายเป็นดวงดาว
ในดวงดาวเหล่านี้ ปฏิกิริยานิวเคลียร์หลอมธาตุเบา
อย่างเช่น ไฮโดรเจนและฮีเลียม
ให้กลายเป็นธาตุที่หนักขึ้น อย่างเช่น คาร์บอนและออกซิเจน
ในแวบแรกที่เห็น อาจจะดูเหมือนว่า ปฏิกิริยาเหล่านี้กำลังแหกกฏ
เพราะพวกมันปลดปล่อยพลังงานออกมาอย่างมหาศาล
ราวกับหาที่มาไม่เจอ
อย่างไรก็ดี ก็ต้องขอขอบคุณ สมการอันโด่งดังของไอน์สไตน์
เรารู้ว่า พลังงานนั้นเท่ากับมวล
มันกลายเป็นว่ามวลทั้งหมดของอะตอมตั้งต้น
นั้นมากกว่ามวลของผลผลิต เพียงนิดเดียว
และมวลที่สูญหายไปนั้นก็สอดคล้องกับ พลังงานที่ได้เพิ่มมาพอดี
ซึ่งแผ่รังสีออกจากดวงดาวนั้นในรูปของแสง ความร้อน และอนุภาคพลังงานสูง
ในที่สุด ดาวดวงนี้ก็เข้าสู่ภาวะมหานวดารา
ระเบิดกระจายองค์ประกอบของมันไปทั่วอวกาศ
ย่อให้สั้นเลยก็คือ อะตอมทั้งหลายและ จากมหานวดาราอื่นหากันเองจนพบ
และเกิดเป็นโลกขึ้นมา
และ 4.6 พันล้านปีต่อมา มันก็ถูกตักขึ้นมาเป็นส่วนหนึ่ง
ในระบบปิดเล็ก ๆ ที่ถูกแยกออกมาของเราอันนี้
แต่นั่นมันก็ยังไม่น่าสนใจเท่ากับอะตอม ที่ประกอบขึ้นมาเป็นตัวคุณ
หรือวัวตัวนั้น
หรือหินก้อนนี้สักนิด
และนั่นจึงเป็นเหตุผล อย่างที่คาร์ล เซเกนบอกเราไว้ว่า
เรานั้นล้วนมาจากธุลีดาว