เรารู้ว่าสุญญากาศ (Vacuum) คือ การที่ไม่มีอากาศ ไม่มีอากาศแปลว่าเราไม่สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ ซึ่งทำให้เราไม่สามารถออกไปอาศัยหรือใช้ชีวิตอยู่นอกโลกได้ เพียงแค่เราออกไปเกินชั้นบรรยากาศของโลก เราก็ไม่สามารถอยู่ได้โดยไม่สวมชุดอวกาศแล้ว แต่ความจริงก็คือ เราสามารถสร้างสุญญากาศบนโลกได้ มันอยู่ในหลาย ๆ ที่มากกว่าที่คาดคิด มันอยู่ในบรรจุภัณฑ์อาหาร อยู่ในเครื่องใช้ไฟฟ้า และเราใช้ประโยชน์มันจากการสร้างสุญญากาศที่ใกล้ตัวมาก ๆ ใกล้ในระดับริมฝีปากของเรา เพียงแต่เราไม่เคยนึกถึง

เราทำสุญญากาศได้เองหรือไม่และใช้ประโยชน์อะไรจากมันได้บ้าง

หากเป็นเมื่อก่อนอาจจะยากสักหน่อย แต่ในปัจจุบันนี้เรามีเครื่องหรืออุปกรณ์เพื่อทำสุญญากาศในครัวเรือนแล้ว ตัวอย่างที่ใกล้ที่สุดคือการบรรจุอาหารด้วยสุญญากาศ ซึ่งเป็นอีกหนึ่งขั้นของความก้าวหน้าหลังจากเรามีการใช้ถุงพลาสติกกันอย่างแพร่หลาย อาหารต่าง ๆ ที่เก็บและถนอมเอาไว้ในตู้เย็น ทำให้อายุของมันยืดยาวออกไป และมันจะยิ่งยาวนานออกไปอีกเมื่ออาหารไม่ได้สัมผัสกับอากาศ เนื่องจากอากาศเต็มไปด้วยความชื้น เชื้อโรค และจุลินทรีย์มากมาย ซึ่งพร้อมที่จะย่อยและกินอาหารของเรา และมันทำให้อาหารเสียหรืออยู่ในสภาพที่ไม่น่ารับประทานได้ การบรรจุอาหารในหีบห่อสุญญากาศจึงเป็นตัวเลือกที่ง่ายและมีประสิทธิภาพ การบรรจุหรือซีล (Seal) อาหาร สามารถทำได้โดยการนำอากาศหรือน้ำในอากาศที่มีอยู่ในหีบห่อออกให้หมด ก่อนจะผนึกมันเพื่อไม่ให้มีอากาศเข้าไปได้ การบรรจุผลิตภัณฑ์ในหีบห่อพลาสติกและดูดอากาศออกแบบนี้ ยังสามารถใช้กับสินค้าอื่น ๆ นอกจากอาหารได้ด้วย เช่น หมอน ซึ่งทำให้ขนาดของสินค้าเล็กลง ขนส่งได้ง่าย

ที่ยังใกล้ตัวกว่าเครื่องบรรจุอาหารก็คือ หลอดดูดน้ำ แม้ว่ามันจะไม่ได้สร้างสุญญากาศแบบแท้จริงขึ้นในหลอดดูด แต่ก็ใช้ประโยชน์ของการนำเอาอากาศออกจากหลอดเพื่อให้เกิดแรงดันขึ้นอีกด้านและทำให้ของเหลวเคลื่อนตัวเข้ามาในหลอด มันเป็นสิ่งที่เราทุกคนเรียนรู้ที่จะทำตั้งแต่เราเริ่มดูดนมแม่นั่นเอง มันเริ่มจากการที่เราจุ่มหลอดดูดน้ำลงในของเหลว ในตอนแรกก่อนที่เราจะเริ่มดูด ความดันอากาศภายในและภายนอกหลอดมีค่าเท่ากัน ภายนอกหลอดคือความดันที่กดลงบนพื้นผิวของเหลว และหากเราพิจารณาระดับน้ำภายในและภายนอกหลอด มันจะยังมีระดับเท่ากัน เมื่อเริ่มเริ่มดูดน้ำด้วยหลอด เริ่มแรกเราจะดูดอากาศที่อยู่ในหลอดเข้าไปก่อน และนั่นทำให้ความดันอากาศภายในหลอดมีค่าลดลง และต่ำกว่าความดันอากาศภายนอก น้ำจึงถูกดันเข้าไปในหลอดมากขึ้น หากสังเกตระดับน้ำ ระดับน้ำภายในหลอดจะสูงขึ้นกว่าระดับน้ำภายนอกหลอด นั่นคือผลต่างของความดันอากาศนั่นเอง และน้ำจะถูกดันเข้าหลอดไปเรื่อย ๆ เมื่อเราออกแรงดูดอย่างต่อเนื่อง จนกระทั่งน้ำเคลื่อนเข้าสู่ปากของเรา

หลักการเดียวกันนี้ถูกใช้ในเครื่องมือและอุปกรณ์อื่น ๆ อีก เช่น เครื่องวัดความดันอากาศหรือบารอมิเตอร์ (Barometer) และอีกเครื่องมือหนึ่งที่ใช้หลักการเรื่องความดันอากาศที่ต่างกัน ก็คือเครื่องดูดฝุ่น เริ่มจากการสังเกตเห็นถึงความดันอากาศที่แตกต่างกันของสองพื้นที่ จะทำให้อากาศเคลื่อนตัวจากบริเวณที่มีความกดอากาศหรือความดันอากาศสูงกว่าไปหาบริเวณที่มีความดันอากาศต่ำกว่า และหากเราใช้ประโยชน์จากความดันที่แตกต่างนี้ เราจะสามารถบังคับเศษสิ่งสกปรกหรือฝุ่นให้เคลื่อนที่จากบริเวณที่มีความดันอากาศสูงกว่าไปสู่บริเวณที่ต่ำกว่าได้

เครื่องดูดฝุ่นมีการติดตั้งพัดลมความเร็วสูง ซึ่งเมื่อเปิดเครื่องจะทำให้กล่องหรือส่วนบรรจุเศษฝุ่นมีความดันต่ำกว่าภายนอก และหากเราต่อท่อจากบริเวณกล่องที่มีความดันต่ำนี้ ไปยังบริเวณที่เราต้องการทำความสะอาด เศษสิ่งสกปรกก็จะเคลื่อนตัวจากพื้นหรือมุมอับของห้องผ่านท่อ เข้าไปยังกล่องเก็บเศษผงภายในเครื่องที่มีความดันต่ำกว่า เมื่อเราปิดเครื่อง ใบพัดหยุดหมุน ความดันอากาศภายในเครื่องและนอกเครื่องเท่ากัน เศษฝุ่นก็จะถูกดักเอาไว้ในเครื่อง พร้อมให้ถูกรวบรวมไปทิ้งต่อไป

ความรู้เกี่ยวกับสุญญากาศ ความดันอากาศ หรือแม้แต่ประโยชน์ของอากาศเอง มีส่วนช่วยให้เราดำรงชีวิตได้ง่ายขึ้น คุณภาพชีวิตดีขึ้น แม้แต่เรื่องใกล้ตัวที่สุดอย่างการดูดน้ำจากหลอด ก็แสดงถึงการเปลี่ยนแปลงของความดันอากาศที่เราสามารถสร้างขึ้นและใช้ประโยชน์จากมันได้ ดังนั้น หากจะมองว่าวิทยาศาสตร์เป็นเรื่องไกลตัวก็คงต้องคิดใหม่ทำใหม่เสียที

ภาพปก : Shutterstock