Blockdit Logo (Mobile)
Novice Physicist - นักฟิสิกส์เลเวล 1
•
23 ต.ค. 2020 เวลา 11:20 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
หรือว่าดาวศุกร์ อาจจะไม่ได้มีฟอสฟีนอยู่จริงๆ
หากยังจำกันได้ เมื่อราวๆเดือนที่แล้ว ทาง Royal Astronomical Society ได้มีการแถลงข่าวเกี่ยวกับงานวิจัยที่นำโดย Prof. Jane Greaves ได้ค้นพบว่า บนบรรยากาศของดาวศุกร์นั้นมีโมเลกุลของฟอสฟีนอยู่ ซึ่งข่าวนี้ก็เรียกได้ว่ากลายเป็นข่าวใหญ่ที่สุดของวงการดาราศาสตร์ประจำปีนี้เลยก็ว่าได้ เพราะว่าฟอสฟีนเป็นหลักฐานทางชีวภาพ(biosignatures) ที่อาจจะบ่งชี้ความเป็นไปได้ที่จะมีสิ่งมีชีวิตจำพวกจุลินทรีย์อยู่บนดาวศุกร์
แต่ทว่า เมื่อไม่กี่วันที่ผ่านมา ก็มีบทความ Literature Review ออกมา 1 ฉบับในเว็บไซต์ arxiv.org ที่เป็นแหล่งรวมผลงานวิจัยก่อนการตีพิมพ์ (preprint) ของนักวิทยาศาสตร์ โดยตัวบทความนี้มีชื่อว่า “Re-analysis of the 267-GHz ALMA observations of Venus: No statistically significant detection of phosphine”
โดยใจความสำคัญของบทความนี้ ก็คือการแย้งว่า ผลจากงานวิจัยของ Prof.Greaves ที่เป็นข่าวนั้น อาจจะไม่สามารถนำมาบ่งชี้ว่ามีโมเลกุลฟอสฟีนบนชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์ได้จริงๆ เนื่องจากปัญหาทางด้านการวิเคราะห์ข้อมูลทางสถิตินั่นเองครับ
โดยผู้จัดทำ Review นี้ ได้ทำการวิเคราะห์ผลสเปกตรัมจากชั้นบรรยากาศของดาวศุกร์ในช่วงความถี่ 267 GHz ที่ได้มาจากกล้องโทรทรรศน์ ALMA ซึ่งเป็นข้อมูลชุดเดียวกันกับที่งานวิจัยของ Prof. Greaves ใช้ในการวิเคราะห์ผลว่าพบฟอสฟีน เนื่องจากพบสเปกตรัมการดูดกลืน (Absorption Line) ที่สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงระดับพลังงานของฟอสฟีนพอดี
เนื่องจากว่าข้อมูลที่ได้มาจากกล้อง ALMA ไม่ได้มีความเรียบร้อยมากนักและยังมี noise หรือค่าความคลาดเคลื่อนอื่นๆมารบกวนพอสมควร ดังนั้นนักวิจัยจึงต้องทำการลดผล noise เหล่านี้ออกไปเสียก่อน ซึ่งเนื่องจากข้อมูลที่ได้จากทาง ALMA มาในรูปแบบสเปกตรัม ดังนั้นทีมวิจัยในเปเปอร์ของ Greaves จึงทำการฟิตสเปกตรัมที่ไม่มีการดูดกลืน (Base Line) ของดาวศุกร์ด้วยฟังก์ชั่นพหุนามกำลัง 12 และถ้าหากพบว่าข้อมูลที่มีการเบี่ยงเบนไปจาก Baseline นี้มากๆ ในรูปแบบที่เป็น Peak ก็จะบ่งชี้ถึง Absorption Line ในสเปกตรัมนั้น ซึ่งในเปเปอร์ของ Greaves พบว่ามี Absorption Line ที่ตำแหน่งความยาวคลื่นสอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงระดับพลังงานของฟอสฟีนพอดีจริงๆ โดยมีปริมาณ Signal to Noise Ratio (SNR) อยู่ถึง 18 ซึ่งในทางดาราศาสตร์ ถือว่าค่อนข้างแม่นยำเลยทีเดียว
แต่ใน Review ที่แย้งการค้นพบฟอสฟีน ได้ตั้งข้อโต้แย้งขึ้นมาว่า การใช้พหุนามกำลัง12 ในการฟิตตัว Baseline นั้น จะส่งผลให้ข้อมูลที่ได้สูญเสีย noise มากเกินไป โดยเฉพาะผลที่มาจากอุปกรณ์ (instrumental effects) ซึ่งอาจจะส่งผลให้เกิดการ overestimate ผลลัพธ์ที่เกิดขึ้นเกินจากความเป็นจริง รวมไปถึงยังอาจทำให้เกิดผลคลาดเคลื่อนที่เกิดจากการฟิต (artificial results) ขึ้นมาได้อีกด้วย
โดยพวกเขาได้ลองฟิตด้วยวิธีการเดียวกันกับเปเปอร์ของ Greaves แล้วพบว่า นอกจากจะมี Absorption line ของฟอสฟีนแล้ว ยังพบ Absorption Line และ Emission Line ที่มีค่า SNR มากกว่า 10 แต่กลับไม่สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงระดับพลังงานของโมเลกุลใดเลย [ดูรายละเอียดในรูปที่2] นอกจากนี้ ใน Review ยังได้ลองฟิต Baseline ด้วยพหุนามกำลัง3แทนกำลัง12 แล้วพบว่า Absorption Line ของฟอสฟีนที่ได้จากการวิเคราะห์มีค่า SNR = 2 เท่านั้น ซึ่งเรียกได้ว่าแทบไม่มีความสำคัญทางสถิติใดๆเลย และไม่สามารถนำมายืนยันได้ว่ามีการพบฟอสฟีนจริงๆ ดังนั้นจึงอาจจะเป็นไปได้ว่า ผลที่เราเห็น Absorption Line ของฟอสฟีนนั้น อาจจะเกิดจากการฟิต Baseline ที่ไม่ดีจนอาจทำให้ Noise ถูกตีความเป็นผลการสังเกตจริงๆก็เป็นได้ โดย Literature Review นี้ ได้ถูกส่งไปยังวารสาร Astronomy & Astrophysics แล้ว น่าจะอยู่ในกระบวนการ review เพื่อรอตีพิมพ์
รูปนี้เป็น Spectrum ของดาวศุกร์จากกล้อง ALMA หลังจากที่ฟิต Baseline ด้วยพหุนามกำลัง 12 ถึงแม้ว่าจะพบ Absorption Line ของฟอสฟีน (รูปซ้ายบน) แต่ก็พบพีคอื่นๆ ที่ไม่ได้สอดคล้องกับปรากฎการณ์ใด ทำให้จริงๆแล้ว Absorption line ของฟอสฟีนอาจเกิดจากความคลาดเคลื่อนของข้อมูลก็เป็นได้
การแย้งผลงานวิจัยที่เกิดขึ้นนั้นเป็นเรื่องปกติในวงการวิทยาศาสตร์ เพราะว่าสิ่งที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของการทำวิจัยใดๆก็ตามก็คือ การที่เราสามารถตรวจสอบผลการวิจัยและทำซ้ำ (reproduce) วิธีการในงานวิจัยนั้นแล้วได้ผลลัพธ์เดียวกัน ในอดีตก็มีอยู่มากมายหลายทฤษฎีที่ต้องถูกตีตกไป และมีหลายทฤษฎีในอดีตที่ได้รับการปัดฝุ่นขึ้นมาใหม่ เนื่องจากเราพบหลักฐานเพิ่มเติมที่สอดคล้องหรือขัดแย้งกับทฤษฎีนั้นๆ วงการวิทยาศาสตร์จึงเป็นวงการที่ไม่มีวันอยู่นิ่ง และนักวิทยาศาสตร์ต้องแอคทีฟและคอยอัพเดตข้อมูลข่าวสารของตนเองอยู่เสมอ เพราะสิ่งที่คิดว่าจริงในปีที่แล้ว อาจจะไม่จริงอีกต่อไปในปีนี้ก็เป็นได้ อย่างในกรณีนี้ก็เช่นเดียวกัน ที่อาจจะเป็นประเด็นใหญ่ และต้องดูว่า ทางทีมวิจัยในเปเปอร์ของ Greaves จะสามารถโต้แย้งอย่างไรได้บ้าง หรืออาจจะมีหลักฐานอื่น ที่จะช่วยทำให้เราเข้าใจว่าใครผิดใครถูกมากขึ้น
ในท้ายที่สุดแล้ว นักวิทยาศาสตร์ก็เป็นเพียงคนธรรมดาคนหนึ่ง ที่มี Confirmation Bias เป็นของตนเอง ที่อาจส่งผลทำให้การตีความผลการทดลองคาดเคลื่อนหรือยึดมั่นในข้อสรุปของตนเองมากเกินไป ดังนั้นไม่ว่าใครๆก็มีสิทธิผิดพลาดได้เสมอ แม้กระทั่งนักวิทยาศาสตร์ชื่อดัง ก็เคยล้วนผิดพลาดกันมาทั้งสิ้น ดังนั้นพวกเราเองก็ต้องระมัดระวังอยู่เสมอ ไม่ให้ Bias ในความคิดเรามาบดบังหลักฐานหรือข้อมูลต่างๆ ที่อาจจะขัดกับความคิดของเรา เพราะสิ่งเหล่านั้น อาจจะเป็นความจริงที่เราไม่ได้พิจารณามันก็เป็นได้นะครับ
โฆษณา