วิทยาศาสตร์ของการล่องหน

ความสามารถล่องหนเป็นความสามารถในฝันของคนลามก ความสามารถล่องหนเป็นสิ่งที่ส่งผ่านมาจากตำนานโบราณมายังนิยายแฟนตาซีและก็เข้ามาเป็นนิยายวิทยาศาสตร์สยองขวัญเรื่อง Invisible man หรือผ้าคลุมล่องหนแบบโดราเอมอน (เรื่องโดราเอมอนจะมีของวิเศษมากมายที่ใช้ต่างทฤษฎีในการสร้างสภาพล่องหนอย่างน้ำยาล่องหน  ดาวจุดบอด ไม้พลองซ่อนหา) ความสามารถล่องหนแบบมองด้วยตาเปล่าไม่เห็นเลย มีวิวัฒนาการตามองค์ความรู้ทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมที่จะเอาวิทยาศาสตร์มาปรับใช้

---

การล่องหนด้วยการโปร่งใส
 
การล่องหนแบบโปร่งใสที่เป็นรูปแบบการล่องหนดั้งเดิมของนิยาย Invisible man ในปี 1952 ที่ใช้ยาที่เป็นกระบวนการทางเคมีทำให้ล่องหน ด้วยความรู้ ณ ปัจจุบัน เราสามารถสรุปได้ว่า กระบวนการทางเคมีและชีวเคมี อาจจะทำให้ร่างกายโปร่งใสได้แต่มันจะไม่มีวันทำให้ล่องหนได้จริงๆ สาเหตุก็เพราะ สมบัติการโปร่งแสงเป็นคนละส่วนกับการหน่วงของแสง ซึ่งการหน่วงของแสงขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของอิเลคตรอนในตัวกลาง และ ของแข็ง ไม่ว่าอย่างไร ของแข็งก็จะมีดัชนีการหักเหของแสงสูงกว่าก๊าซ เพราะความหนาแน่นของอิเลคตรอนที่สูงกว่า มันอาจพอที่จะสร้างวัสดุที่ล่องหนในของเหลวอย่างน้ำได้ แต่การจะสร้างวัสดุที่ล่องหนได้สมบูรณ์ ไม่เห็นการหักเหของแสงในอากาศเป็นสิ่งที่เป็นไปไม่ได้เพราะความหนาแน่นของอิเลคตรอนที่ต่างกันมากจนอย่างไรก็ต้องเกิดการหักเหของแสง อย่างดีสุดที่ทำได้คือทำให้เกิดเป็นสภาพสิ่งมีชีวิตใส ในสภาพตอนว่ายน้ำ สำหรับมนุษย์ที่เป็นชีวอินทรีย์ของคาร์บอน ออกซิเจน และ ไฮโดรเจน มันอาจมีวิธีปรับรูปแบบทางเคมีเป็นสิ่งมีชีวิตที่ไม่มีรงควัตถุในร่างกายเป็นสปีชี่ส์ใหม่ แต่มันจะไม่มีทางเลยที่จะเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นของอิเลคตรอนในธาตุที่เป็นองค์ประกอบนี้
 
การล่องหนด้วยการบิดเบี้ยวเส้นทางเดินของแสง
 
ในยุคต่อมา เราจะมีการพูดถึงการใช้สนามพลังอะไรบางอย่างที่ทำให้วัตถุล่องหนได้ การหักเห เบี่ยงเบวิถีของแสง โดยรักษาข้อมูลของแสงไว้ย่อมจะทำให้เราไม่เห็นสิ่งที่อยู่ตรงกลางของการบิดเบี้ยว หลักการตรงนี้ในทางฟิสิกส์ปัจจุบันเราสามารถทำได้โดยใช้เลนส์ 4 ตัว ตัวแรกเป็นเลนส์นูนทำการรวมแสงทำให้เกิดที่ว่างสำหรับซ่อนวัตถุ ตัวที่สองเป็นเลนส์เว้าปรับภาพจากเลนส์ตัวแรกที่ขยายให้เป็นภาพปรกติ ตัวที่สามเป็นเลนส์นูนสำหรับกลับหัวภาพจากเลนส์อันแรกให้เข้าทิศทางเดิมและเลนส์เว้าอันสุดท้ายทำให้ภาพกลับมาเป็นภาพปรกติ ช่องว่างระหว่างเลนส์อันแรกและเลนส์อันที่สอง เราสามารถซ่อนวัตถุให้ล่องหนได้ ขอแค่เราไม่ไปขวางเส้นทางแสงที่รวบเข้าหาจุดโฟกัส 
 
การจะทำให้วัตถุล่องหนจากทุกทิศทางเราต้องควบคุมเส้นทางการเดินของแสงให้เลี่ยงปริมาตรหนึ่งๆที่เป็นช่องว่างสำหรับซ่อนวัตถุ เพียงแต่ว่า สิ่งนี้เป็นเพียงแค่สมมุติฐานที่จะเป็นไปได้จำเพาะถ้าหากเราค้นพบว่าอนุภาคกราวิตอนมีอยู่จริง สร้างขึ้นมาได้ เราถึงอาจใช้สนามแรงโน้มถ่วงที่สร้างขึ้นจากกราวิตอนในการควบคุมเส้นทางของแสงให้บิดเบี้ยวออกจากเส้นทางเดิม เกิดเป็นช่องว่างสำหรับซ่อนยานอวกาศของเรา ปัญหาของการล่องหนแบบนี้คือมันยังไม่มีวี่แววที่จะมีอนุภาคแรงโน้มถ่วงมาให้เราแถใช้ เทคนิคกระจก มีการเอามาใช้ในมายากล ส่วนการสร้างสนามพลังล่องหนมันยังคงเป็นคอนเซปท์ที่มีใช้ได้แค่ในนิยายวิทยาศาสตร์ สิ่งที่ใกล้ที่สุดที่เราทำได้ คือการสร้างสภาพเสมือนล่องหนต่อสนามแม่เหล็กและล่องหนต่อความร้อน
 
การล่องหนด้วยการฉายภาพ 3 มิติ
 
ในยุคปัจจุบัน เทคโนโลยีจอภาพสามมิติ เป็นอีกทางหนึ่งที่อาจทำให้เราสามารถสร้างสภาวะล่องหนได้ ในการที่เราจะสร้างภาพ 3 มิติเพื่อพรางตัวเองนั้น เราต้องรู้ว่า วิธีการที่มนุษย์เรามองวัตถุเป็น 3 มิติ มันเกิดจาก 2 ส่วนคือ

  1. การที่เรามีตาสองดวง ทำให้เห็นวัตถุจากต่างมุมมาประมวลผลเป็นภาพ 3 มิติ กับอีกแบบคือ
  2. การที่เวลาเราขยับตัว เราเห็นด้านที่มีความต่อเนื่องของวัตถุและสภาพแวดล้อมนั้นๆในมุมที่ต่างกันไป 

ด้วยเหตุนี้ มันถึงมีการทำแว่นสามมิติกรองแสงทำให้ภาพในตาซ้ายเห็นมุมที่ 1 และตาขวาเห็นในมุมที่สอง ด้วยเทคนิคแว่นโพลาไรซ์หรือแว่นน้ำเงินแดง นี่คือการใช้ประโยชน์จากความเป็น 3 มิติในส่วนแรก กับอีกแบบคือ การเปลี่ยนภาพที่ฉายที่จอตามมุมมองของเรา เช่นเทคโนโลยี SpatialLabs ของ Acer ใช้กล้องของจอคอมพิวเตอร์ในการติดตามสายตาเราและฉายภาพขึ้นจอโดยประมวลผลจากมุมมองของตาเรา คือการใช้ประโยชน์จากส่วนที่ 2 
 
การจะทำให้วัตถุใดๆล่องหนได้ จะต้องสามารถทำให้เกิดปรากฎการณ์ทั้ง 1 และ 2 จากทุกมุมมอง จากทุกผู้สังเกตการณ์ในเวลาเดียวกัน ซึ่ง มันมีเทคโนโลยีจอภาพ 3 มิติที่ใช้ ตะแกรงควบคุมทิศทางของแสงจากพิกเซล LED เข้าหาจอที่เป็นวัสดุแบบตะแกรงโพลาไรซ์เช่นกัน บังคับให้เกิดการจำลองแสงจากทิศทางที่ต่างกันเหมือนว่ามีวัตถุจริงๆเป็นแหล่งกำเนิดแสง เทคโนโลยี ณ ปัจจุบันผมเข้าใจว่ามันสามารถสร้างสภาพ 3 มิติจากมุมมองที่กว้างได้ถึง 90 องศา และตามหลักการ ถ้ามันสามารถสร้างตะแกรงโพลาไรซ์ที่ละเอียดขึ้น มันก็อาจจัดมุมมองได้กว้างขึ้น และอาจสร้างสภาพเหมือนชุดล่องหนอย่างหนัง The Invisible Man 2020 ขึ้นมาก็เป็นได้
 
ปัญหาของการล่องหนด้วยวิธีการนี้ จะอยู่ที่การต้องประมวลผลข้อมูลสิ่งแวดล้อมขึ้นมาเป็นภาพ 3 มิติก่อนจะฉายออกไป ซึ่งจะเป็นภาระกับระบบประมวลผลที่จะรับภาพจากกล้องที่ Sample สภาพรอบด้านจากมุมมองที่ต่างกันมาจำลองเป็นภาพ 3 มิติ บางทีการล่องหนในลักษณะแผ่นจอฉายภาพ 3 มิติ อาจพอเป็นไปได้มากกว่าการสร้างเป็นชุดแบบ The Invisible Man อันล่าสุดนี้ แต่มันเป็นคอนเซปท์ที่น่าจะพอเป็นไปได้มากที่สุดแล้วในปัจจุบัน