ฝันเห็นงูกินหาง นิมิตปริศนาที่ปลดล็อกอุตสาหกรรมเคมีโลก

ในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 วงการเคมีต้องเผชิญกับปริศนาอันน่าพิศวงของสารประกอบชนิดหนึ่งที่มีกลิ่นหอมเฉพาะตัว สารชนิดนี้ถูกแยกสกัดได้เป็นครั้งแรกในปี ค.ศ. 1825 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ‘ไมเคิล ฟาราเดย์’ (Michael Faraday) จากของเหลวควบแน่นในโคมแก๊สส่องสว่าง 

ต่อมาในปี ค.ศ. 1833 นักเคมีชาวเยอรมัน ‘ไอล์ฮาร์ท มิทเชอร์ลิช’ (Eilhard Mitscherlich) ได้สังเคราะห์สารนี้ขึ้นใหม่และตั้งชื่อให้มันว่า ‘เบนซีน’ (Benzene) พร้อมทั้งคำนวณสูตรทางเคมีพบว่าประกอบด้วยคาร์บอน 6 อะตอม และไฮโดรเจน 6 อะตอม ทว่าอัตราส่วน 1 ต่อ 1 นี้สร้างความฉงนแก่นักเคมีในยุคนั้นเป็นอย่างมาก เพราะตามกฎเกณฑ์โครงสร้างเส้นตรงทั่วไป สารที่มีคาร์บอนและไฮโดรเจนเท่ากันควรจะเป็นสารที่ไม่อิ่มตัวอย่างรุนแรงและเกิดปฏิกิริยาได้ง่าย แต่เบนซีนกลับมีความเสถียรสูงอย่างน่าแปลกประหลาดและปฏิเสธโครงสร้างแบบเส้นเปิดทุกรูปแบบ

ปริศนาการจัดเรียงอะตอมของเบนซีนท้าทายสมองของเหล่านักวิทยาศาสตร์มานานหลายทศวรรษ โดยไม่มีใครสามารถอธิบายได้ว่า อะตอมคาร์บอนทั้งหกและไฮโดรเจนทั้งหกยึดเหนี่ยวกันอย่างไรจึงสร้างความเสถียรเช่นนี้ได้

ผู้ที่ทุ่มเทเวลาหลายปีในการศึกษาการสร้างพันธะของคาร์บอนคือ ‘ฟริดริช เอากุสท์ เคเคอเล’ (Friedrich August Kekulé) นักเคมีชาวเยอรมัน แม้เคเคอเลจะค้นพบว่าคาร์บอนหนึ่งอะตอมสามารถสร้างพันธะกับอะตอมอื่นได้สี่พันธะ แต่เขาก็ยังคงมืดแปดด้านเมื่อพยายามค้นหาโครงสร้างที่แท้จริงของเบนซีน เพื่อนำไปเขียนลงในตำราเรียนเคมีที่เขากำลังเรียบเรียงอยู่

จุดเปลี่ยนครั้งสำคัญที่กลายเป็นตำนานเล่าขานของโลกวิทยาศาสตร์เกิดขึ้นในคืนวันอันเหน็บหนาวปี ค.ศ. 1862 ณ เมืองเกนต์ ประเทศเบลเยียม เคเคอเลนั่งหันเก้าอี้เข้าหาเตาผิงในห้องทำงานด้วยความเหนื่อยล้าจนเริ่มตกอยู่ในพะวงครึ่งหลับครึ่งตื่น

ในมโนภาพนั้น เขาเห็นอะตอมต่าง ๆ เต้นรำและร้อยเรียงกันเป็นสายยาวเคลื่อนไหวส่ายไปมาคล้ายงู ทันใดนั้น งูตัวหนึ่งได้หันกลับมางับหางของมันเองและหมุนเคว้งเย้ยหยันอยู่ตรงหน้า เคเคอเลสะดุ้งตื่นขึ้นเหมือนโดนฟ้าผ่า และตระหนักได้ทันทีว่าโมเลกุลของเบนซีนไม่ได้เชื่อมกันเป็นเส้นตรง แต่ต่อกันเป็นวงกลม! เขาใช้เวลาตลอดคืนที่เหลือในการทุ่มเทเขียนทฤษฎีและคำนวณผลลัพธ์ของโครงสร้างใหม่นี้ 

ต่อมาในปี ค.ศ. 1865 เคเคอเลได้ตีพิมพ์ข้อเสนอเปลี่ยนโลกอย่างเป็นทางการ โดยระบุว่าอะตอมคาร์บอนทั้งหกในโมเลกุลเบนซีนเชื่อมต่อกันเป็นวงแหวนหกเหลี่ยมปิดสนิท และในเวลาต่อมา เขายังได้อธิบายเพิ่มว่าพันธะระหว่างคาร์บอนมีการแกว่งกวัดสลับตำแหน่งเดี่ยวและคู่ไปมาอย่างรวดเร็วเพื่อสร้างความสมดุลเสถียร 

การค้นพบโครงสร้างวงแหวนเบนซีนนี้กลายเป็นรากฐานสถาปัตยกรรมโมเลกุลที่ปลดล็อกวิทยาศาสตร์เคมีอินทรีย์ นำไปสู่การเติบโตอย่างก้าวกระโดดของอุตสาหกรรมสีย้อมสังเคราะห์ ยารักษาโรค พลาสติก และปิโตรเคมีทั่วโลก

เรื่องเล่าความฝันงูกินหางของเคเคอเลไม่ได้หยุดอยู่เพียงแค่ชัยชนะทางเคมี แต่ยังสร้างแรงกระเพื่อมลึกซึ้งไปถึงวงการจิตวิทยาและการศึกษากลไกสมอง

นักเขียนระดับตำนานชาวอเมริกัน ‘คอร์แมก แมคคาร์ธี’ (Cormac McCarthy) ได้ตั้งคำถามไว้ในบทความชื่อ ‘The Kekulé Problem’ ว่าในเมื่อจิตใต้สำนึกของมนุษย์เข้าใจภาษาพูดและภาษาเขียนเป็นอย่างดี มิเช่นนั้นมันคงไม่สามารถรับรู้และแก้โจทย์ปัญหาเคมีอันซับซ้อนนี้ได้ เหตุใดจิตใต้สำนึกถึงไม่เลือกบอกเคเคอเลตรง ๆ เป็นภาษาพูดเลยว่า “เคเคอเล มันคือวงแหวนนะ!” แต่กลับเลือกสื่อสารผ่านภาพนิมิตอันลึกลับของงูกินหางแทน

แมคคาร์ธีอธิบายว่า จิตใต้สำนึกของมนุษย์คือระบบชีวภาพอันเก่าแก่ที่มีวิวัฒนาการมานานหลายล้านปีเพื่อควบคุมการทำงานของสัตว์ มันทำงานผ่านรูปภาพ มโนทัศน์เชิงพื้นที่ และแบบแผนทางสัญลักษณ์เป็นหลัก ในขณะที่ภาษาพูดและภาษาเขียนของมนุษย์เป็นเพียงสิ่งประดิษฐ์ใหม่ทางวิวัฒนาการที่มีอายุไม่กี่แสนปีเท่านั้น ดังนั้น เมื่อจิตใต้สำนึกประมวลผลแก้โจทย์โครงสร้างคณิตศาสตร์หรือเคมีได้สำเร็จ มันจึงถนัดที่จะส่งคำตอบออกมาในรูปแบบภาษาภาพสัญลักษณ์อันเป็นสัญชาตญาณดั้งเดิมมากกว่าภาษาพูด

ในมุมมองทางจิตวิทยาเชิงลึก นักจิตวิทยาชาวสวิส ‘คาร์ล ยุง’ (Carl Jung) มองว่างูกินหางหรือ ‘อูโรโบรอส’ (Ouroboros) เป็นสัญลักษณ์สากลโบราณในจิตใต้สำนึกร่วมของมนุษย์ สัญลักษณ์นี้ปรากฏมาตั้งแต่ยุคอียิปต์โบราณและอัศวินนักแปรธาตุ โดยสื่อถึงความสมบูรณ์แบบ วงจรชีวิตที่ไม่มีจุดเริ่มต้นหรือจุดสิ้นสุด การทำลายล้างเพื่อกำเนิดใหม่ การที่เคเคอเลซึ่งเคยศึกษาวิชาประวัติศาสตร์เคมีและการแปรธาตุมาก่อน ดึงเอาสัญลักษณ์อูโรโบรอสจากจิตใต้สำนึกขึ้นมาแก้ไขปริศนาทางเคมี จึงเป็นการเชื่อมโยงระหว่างสัญชาตญาณโบราณกับวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ได้อย่างงดงาม

อย่างไรก็ตาม เรื่องเล่าความฝันนี้ก็ไม่ได้ไร้ซึ่งข้อถกเถียง ทางประวัติศาสตร์บันทึกไว้ว่า เคเคอเลออกมาเล่าเรื่องนิมิตงูกินหางแก่สาธารณชนเป็นครั้งแรกในปี ค.ศ. 1890 ในงานเฉลิมฉลองครบรอบ 25 ปีของการค้นพบเบนซีน จุดนี้ทำให้นักประวัติศาสตร์เคมีอย่าง ‘จอห์น โวทิซ’ (John Wotiz) ตั้งข้อสงสัยว่า เรื่องความฝันอาจเป็นเรื่องแต่งขึ้นในภายหลังเพื่อสร้างเรื่องเล่าอันตื่นตาและอ้างสิทธิ์การค้นพบเหนือผลงานของนักเคมีคนอื่น ขณะที่นักประวัติศาสตร์ ‘แอลัน ร็อก’ (Alan Rocke) ได้ออกมาโต้แย้งโดยเชื่อมั่นในความจริงใจของเคเคอเล พร้อมอธิบายว่าจินตนาการและการมองเห็นภาพในใจคือกุญแจสำคัญของนวัตกรรมทางวิทยาศาสตร์ 

เหรียญย่อมมีสองด้านเสมอ โครงสร้างเบนซีนที่ถือกำเนิดขึ้นจากนิมิตงูกินหางและสร้างความเจริญให้แก่อุตสาหกรรม มนุษยชาติต้องแลกมาด้วยพิษภัยอันรุนแรง ในปี ค.ศ. 1897 ‘คาร์ล ซานเทสซอน’ (Carl Santesson) เภสัชกรชาวสวีเดน ได้รายงานการพบพิษเบนซีนเรื้อรังเป็นครั้งแรกในคนงานโรงงานยางที่ป่วยเป็นโรคโลหิตจางขั้นรุนแรงจากไขกระดูกบกพร่อง

ต่อมา ‘มุซัฟเฟอร์ อักซอย’ (Muzaffer Aksoy) แพทย์โลหิตวิทยาชาวตุรกี ได้พิสูจน์ยืนยันว่า ไอระเหยของเบนซีนที่ใช้เป็นกาวในอุตสาหกรรมรองเท้าคือสาเหตุหลักที่ทำให้คนงานป่วยเป็นมะเร็งเม็ดเลือดขาว (ลูคีเมีย) สูงกว่าคนทั่วไปถึงสี่เท่า

ในปัจจุบัน เบนซีนถูกจัดเป็นสารก่อมะเร็งกลุ่มที่ 1 ที่ส่งผลเสียต่อระบบสร้างเลือด ไขกระดูก และอวัยวะภายในอย่างรุนแรง ทำให้งูกินหางกลายเป็นอุปมาอุปไมยที่สมบูรณ์แบบในโลกยุคปัจจุบัน

นิมิตงูที่กัดหางตัวเองไม่เพียงแต่นำทางไปสู่การสร้างสรรค์อุตสาหกรรมปิโตรเคมีอันยิ่งใหญ่ แต่หากมนุษย์ใช้อย่างประมาทและขาดการควบคุม พิษภัยและวิกฤตสิ่งแวดล้อมจากเบนซีนก็พร้อมที่จะย้อนกลับมากินหางตัวเอง นั่นคือการทำลายล้างสุขภาพและโลกใบนี้ที่ค้ำจุนเราอยู่ เช่นเดียวกับสัจธรรมของอูโรโบรอสที่ไม่เคยเปลี่ยนไปตามกาลเวลา

 

เรียบเรียง: พาฝัน ศรีเริงหล้า