คนส่วนใหญ่ที่ดูหนังซูเปอร์ฮีโร่อย่างซูเปอร์แมน เวลาเห็นพระเอกของเรามองทะลุกำแพงหรือใช้ตาส่งลำแสงที่ราวกับเลเซอร์พลังงานสูง คงนึกแว่บ ๆ อยากเป็นแบบนั้นบ้าง

แต่อันที่จริงตอนนี้เราก็มี “ตาวิเศษ” มากมายหลายชนิดจากเทคโนโลยีประเภทต่าง ๆ ซึ่งไม่ธรรมดา เพราะช่วยปรับปรุงคุณภาพชีวิตและสร้างความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับตัวเราเองโลก และจักรวาลได้เป็นอย่างดี

โลกก่อนคริสต์ศตวรรษที่ ๑๗ มีเพียงสิ่งมีชีวิตที่ตามองเห็นเท่านั้นที่คนรับรู้และตระหนักได้ว่ามีอยู่จริง

แม้มีการทำ “เลนส์” จากแก้วเพื่อใช้ขยายดูสิ่งต่าง ๆ และใช้ทำแว่นตามาอย่างน้อยตั้งแต่คริสต์ศตวรรษที่ ๑๓ แต่กว่าจะมีคนคิดทำกล้องจุลทรรศน์แบบเลนส์ประกอบ (มีเลนส์ตากับเลนส์วัตถุ) ก็ล่วงเข้าคริสต์ศตวรรษที่ ๑๗ แล้ว คือราว ค.ศ. ๑๖๒๐ ในลอนดอน หรือไม่ก็อาจจะโดยคนดัตช์ก่อนหน้านั้นราว ๓๐ ปี (ค.ศ. ๑๕๙๐)

กล้องจุลทรรศน์ทำให้มองเห็นสิ่งที่เล็กเกินกว่าจะมองด้วยตาเปล่าหรือผ่านแว่นขยายได้นับร้อยนับพันเท่า จึงเท่ากับเป็นการเปิดโลกใหม่

ความพิเศษแบบนี้จะไม่ให้เรียกว่า “ตาวิเศษ” ได้อย่างไร ขนาดซูเปอร์แมนยังไม่มีเลย !

แต่กำลังขยายของกล้องจุลทรรศน์ก็ “ชนกำแพง” อยู่แค่ ๑,๐๐๐ เท่า เพราะจำเป็นต้องเตรียมตัวอย่างแบบที่แสงส่องผ่านได้  ต่อมานักวิทยาศาสตร์จึงค้นพบความจริงที่ช่วยให้ก้าวข้ามข้อจำกัดนี้ นั่นก็คือเราอาจมองเห็นด้วยกำลังขยายที่สูงกว่า ๑,๐๐๐ เท่าขึ้นไปจนถึงหลักหมื่น แสน หรือหลายล้านเท่า

แต่ต้องใช้ลำของอิเล็กตรอนแทนลำของอนุภาคแสง (โฟตอน)

นี่ถือเป็นจุดเปลี่ยนครั้งใหญ่อีกครั้ง เพราะแม้จะมองเห็นจุลินทรีย์ส่วนใหญ่ได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์ ประกอบกับเทคนิคการย้อมสีที่พัฒนาอย่างต่อเนื่อง แต่ก็ยังมีสิ่งมีชีวิตที่กล้องจุลทรรศน์ตามห้องปฏิบัติการทั่วไปหรือตามห้องเรียนมองไม่เห็น

กลุ่มสำคัญในจำนวนนี้คือไวรัส (virus) และไวรอยด์ (viroid) ที่หลายชนิดก่อโรคในมนุษย์ อันที่จริงพวกมันมักเป็นปรสิต โดยหลายชนิดจำเพาะกับมนุษย์ (แต่อาจจำเพาะกับสัตว์บางอย่างด้วย)

การมองเห็นพวกมันจึงเป็นการ “เบิกเนตร” อีกครั้งของมนุษยชาติ กว่าเรื่องนี้จะเป็นจริงได้ก็ล่วงเข้าทศวรรษ ๑๙๓๐ หรือราว ๓ ศตวรรษหลังจากที่มีการพัฒนากล้องจุลทรรศน์แบบแสงตัวแรกขึ้น

ที่บอกว่าเบิกเนตรนี่ไม่ได้โม้เลย เพราะไม่เพียง “มองเห็นตัว” หรือ “เซลล์” ของสิ่งมีชีวิต แต่อุปกรณ์เหล่านี้ช่วยให้เห็นส่วนประกอบที่เล็กลงไปอีก ซึ่งอยู่ในเซลล์ที่เรียกว่าออร์แกเนลล์ (organelle) หรือ “อวัยวะเล็ก ๆ” ได้อีกด้วย ไม่ว่าจะเป็นไมโตคอนเดรียที่เป็นโรงงานไฟฟ้าของเซลล์ หรือคลอโรพลาสต์ที่เป็นโรงงานสังเคราะห์สาร โดยใช้พลังงานแสงเป็นตัวให้พลังงาน และอื่น ๆ อีกมาก

หากจะพูดถึงขนาด ปัจจุบันมีกล้องจุลทรรศน์ที่ส่อง “อะตอม” เป็นตัว ๆ ได้ เรียกว่ากล้องจุลทรรศน์แบบอะตอมมิกฟอร์ซ (atomic force microscopy หรือ AFM) มีทีเด็ดกว่ากล้องอื่น ๆ ก่อนหน้าก็คือ นอกจาก AFM ถ่ายภาพอะตอมได้แล้ว มันยัง “ขยับ” อะตอมได้ด้วย เจ๋งดีใช่ไหม

บางคนอาจเคยเห็นภาพอะตอมเรียงกันเป็นตัวอักษรหรือคำบ้างแล้ว กล้องชนิดนี้ได้รับการคิดค้นโดยนักวิทยาศาสตร์ของบริษัทไอบีเอ็มใน ค.ศ. ๑๙๘๕

ระหว่างที่มีความพยายามมองสิ่งที่เล็กลงเรื่อย ๆ ตาวิเศษของเราก็เพิ่มพลังการมองออกไปด้านข้างเคียงด้วยคือนอกจากมองด้วยต้นกำเนิดแสงที่ตามองเห็นแล้ว ยังมีต้นกำเนิดแสงแบบยูวี เอกซเรย์ ฟลูออเรสเซนซ์ ฯลฯ จัดว่ามองได้กว้างขวาง บางแบบก็ช่วยทำให้เห็นว่าแมลงมองดอกไม้อย่างไรกันแน่ หรือสัตว์ต่าง ๆ มองโลกต่างจากเราอย่างไร

และนี่ก็คือ “ตาวิเศษ” ที่ช่วยให้มองโลกจิ๋วได้

ในอีกด้านหนึ่งเราไม่ต้องอิจฉาซูเปอร์แมนที่มองทะลุกำแพงหรือเสื้อผ้าไปจนเห็นกระดูกกระเดี้ยวของคนแล้ว เพราะลำแสงเอกซเรย์ช่วยให้เรามองเห็นแบบเดียวกันนี้ได้

ฮีโร่ในโลกจริงที่ทำให้เรารู้จักกับเอกซเรย์ใน ค.ศ. ๑๘๙๕ ก็คือนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน วิลเฮล์ม เรินต์เกน (Wilhelm Röntgen)  รายงานวิจัยเรื่องเอกซเรย์ของเขามีชื่อเสียงมาก ความใหม่เอี่ยมสุดยอดของการค้นพบทำให้เขาหา “เอกสารอ้างอิง” เกี่ยวกับรังสีนี้ไม่ได้เลย จนต้องเอ่ยถึงชื่อมันว่าเป็นรังสีเอกซ์ (X) ที่ชี้ให้เห็นว่ายังไม่เคยเป็นที่รู้จักมาก่อน

จัดเป็นเปเปอร์พิลึกที่สุดเปเปอร์หนึ่งในโลกวิทยาศาสตร์ทีเดียว !

ที่สำคัญก็คือเอกซเรย์ช่วยปรับปรุงคุณภาพชีวิตมนุษย์อย่างมากมาย นึกไม่ออกจริง ๆ ว่า ถ้าไม่มีเอกซเรย์เพื่อตรวจสอบกระดูกว่าหักหรือไม่ รากฟันเทียมที่ใส่ไปตรงตำแหน่งหรือไม่ ปอดติดเชื้อ (รวมทั้งการติดเชื้อไวรัสก่อโรคโควิด-๑๙) หรือไม่ ฯลฯ การรักษาโรคจะยุ่งยากซับซ้อนมากขึ้นอีกเพียงใด อีกทั้งการค้นพบโครงสร้างรูปเกลียวคู่ของดีเอ็นเอ (ซึ่งช่วยยืนยันว่ามันเป็นสารพันธุกรรม) จะเกิดขึ้นไม่ได้เลยหากไม่มีเทคนิคทางด้านเอกซเรย์ !

แต่โลกไม่ได้หยุดอยู่แค่เอกซเรย์และแผ่นฟิล์ม เดี๋ยวนี้ระบบพัฒนาให้ใช้กับคอมพิวเตอร์ กลายเป็นระบบซีทีสแกน (CT scan : computed tomography scan) ที่เคยเรียกว่า CAT scan (computed axial tomography) แต่ไม่ฮิตเท่าชื่อปัจจุบัน

ซีทีสแกนเป็นเทคนิคที่ใช้รังสีสร้างภาพส่วนที่อยู่ภายในร่างกายของเรา ความวิเศษกว่าเอกซเรย์ทั่วไปคือให้ข้อมูลแบบสามมิติ ภาพที่ได้จะคล้ายกับการ “เฉือน” ร่างกายออกเป็นแผ่นหรือชั้นบาง ๆ แล้วนำกลับมาประกอบเข้าเป็นอวัยวะหรือร่างกายอีกครั้ง

เทคนิคนี้พัฒนาขึ้นในทศวรรษ ๑๙๗๐ เพื่อใช้ช่วยวินิจฉัยโรคแบบที่ไม่ทำให้ผู้ป่วยเจ็บปวด นักฟิสิกส์แอฟริกัน-อเมริกัน แอลลัน คอร์แมก (Allan Cormack) และวิศวกรไฟฟ้าชาวอังกฤษ ก็อดฟรีย์ ฮาวนส์ฟิลด์ (Godfrey Hounsfield) ได้รับรางวัลโนเบลการแพทย์หรือสรีรวิทยา ค.ศ. ๑๙๗๙ จากการประดิษฐ์อุปกรณ์และเทคโนโลยีชิ้นนี้

ซีทีสแกนช่วยให้การผ่าตัดตรงตำแหน่ง สร้างความเสียหายต่อเนื้อเยื่อหรืออวัยวะใกล้เคียงน้อยลง และยังช่วยให้การวินิจฉัยโรคทำได้แม่นยำมากขึ้นด้วย

ความสามารถในการต่อยอดและคิดสร้างสิ่งใหม่ ๆ ของบรรดานักวิทยาศาสตร์ยังมีอีก นอกจากเราจะตรวจสภาพภายในร่างกายที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่าได้แล้ว ยังตรวจการทำงานของอวัยวะภายในได้อีก

ขอกล่าวถึงเฉพาะการทำงานของสมอง ปัจจุบันมีอุปกรณ์ที่เรียกว่าเอฟเอ็มอาร์ไอ (fMRI : functional magnetic resonance imaging) ชื่อก็บอกหน้าที่และวิธีการอยู่กลาย ๆ แล้วว่า มันคือการสร้างภาพโดยอาศัยสนามแม่เหล็กที่สร้าง “การสั่นพ้อง (resonance)” ของอนุภาคขึ้น แล้วก็นำมาวัดการทำงานของสมอง

หลักการของเทคนิคนี้อาศัยข้อเท็จจริงว่า สมองเป็นอวัยวะที่กินพลังงานมาก เซลล์สมองส่วนไหนทำงานก็จะมีเลือดไหลไปหล่อเลี้ยง เราก็เลยใช้การวัดความเปลี่ยนแปลงของการไหลเวียนของเลือดมาใช้แสดงการทำงานของสมองเฉพาะจุดได้

มีนักวิทยาศาสตร์ญี่ปุ่นชื่อ เซจิ โอกาวะ (Seiji Ogawa) ประดิษฐ์เครื่อง fMRI ตั้งแต่ ค.ศ. ๑๙๙๐ นอกจากจะใช้เทคนิคแบบนี้ทำ “แผนที่การทำงานของสมอง” ซึ่งนำมาใช้ในงานวิจัยมากมายมหาศาลได้แล้ว ยังนำไปใช้กับงานทางคลินิกได้ด้วย โดยใช้ประกอบกับอุปกรณ์อื่น ๆ เช่น อีอีจี (EEG) ที่ใช้วัดคลื่นสมอง

นี่ยังไม่ได้พูดถึงกล้องโทรทรรศน์ที่ช่วยให้เรามองได้ไกลและเป็น “ยานเวลา” แบบหนึ่ง เพราะทำให้มองเห็นอดีตได้ ยิ่งเห็นไกลจากโลกเท่าไรก็ยิ่งมองลึกกลับไปในอดีตมากเท่านั้น ซึ่งมีพัฒนาการมากกว่ากล้องโทรทรรศน์ที่กาลิเลโอใช้ส่องดวงจันทร์ทั้งสี่ดวงของดาวพฤหัสบดี

ทั้งหมดที่เล่ามาคงทำให้เห็นได้ว่า เทคโนโลยีช่วยให้เรามี “ตาวิเศษ” ที่แม้แต่ซูเปอร์แมนก็คงจะอิจฉาไม่น้อยเลย