เด็กไทยผลงาน“คลื่นสึนามิจำลอง”

เด็กไทยผลงาน“คลื่นสึนามิจำลอง”

หนึ่งในผลงานเด่นใต้หัวข้อวิทยาศาสตร์และการสร้างสรรค์ที่ร่วมโชว์ในงาน วทท. เพื่อเยาวชนครั้งที่ 8 และหนึ่งในนั้นคือ คลื่นสึนามิจำลอง

หนึ่งในผลงานเด่นใต้หัวข้อวิทยาศาสตร์และการสร้างสรรค์ที่ร่วมโชว์ในงาน วทท. เพื่อเยาวชนครั้งที่ 8
ประชุมวิชาการวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเพื่อเยาวชน (วทท.เพื่อเยาวชน)ครั้งที่ 8 ภายใต้แนวคิด “วิทยาศาสตร์และการสร้างสรรค์ ที่จัดขึ้นระหว่างวันที่ 21-23 มีนาคม.2556 ณ ศูนย์นิทรรศการและการประชุมไบเทค บางนา โดยสถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.) ร่วมมือกับคณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยศิลปากร

พร้อมทั้งหน่วยงานร่วมจัดอื่นๆ นับได้ว่าเป็นการจัดงานที่รวบรวมโครงงานวิจัยทางด้านวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ เพราะมีงานวิจัยในระดับยอดเยี่ยมของเยาวชน นิสิต นักศึกษาทั่วประเทศ และกลุ่มอาเชียนมากถึง 330 เรื่อง และหนึ่งในนั้นคือ คลื่นสึนามิจำลองโดยวิธีจำกัดผลต่างแบบชัดเจน (Tsunami Simulation using Explicit Finite Difference Method) ซึ่งเป็นผลงานของนายปวิน สิทธิ์สูงเนิน นักเรียนทุนศรีตรังทอง ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล ได้เล่าที่มาของโครงงานวิจัยนี้ว่า

“ได้เรียนวิชา ทฤษฎีการไหลที่เกียวกับน้ำและอากาศ ตอนเรียนอยู่ปีที่ 3 ก็เลยรู้สึกว่า ศาสตร์แขนงนี้น่าสนใจมาก แต่ตอนเรียนปี 3 ก็ยังไม่มีโปรเจ็คว่าจะทำ พอขึ้นปี 4 ต้องทำซีเนียร์โปรเจ็ค ตัวเองนึกถึงเหตุการณ์สึนามิที่ผ่านมา คิดขึ้นได้ว่า คลื่นสึนามิก็เกี่ยวข้องกับของไหล จึงได้ทำการจำลองคลื่นสึนามิขึ้นมา” นายปวินกล่าว
นายปวินเปิดเผยว่า โปรแกรมแบบจำลองนี้ถูกพัฒนาเพื่อการจำลองการเคลื่อนที่ของคลื่นสึนามิซึ่งอธิบายได้ด้วยชุดสมการคลื่นน้ำตื้นซึ่งเป็นการประมาณมาจากชุดสมการเนเวียสโตกส์ ชุดสมการคลื่นน้ำตื้นจะถูกคำนวณเชิงตัวเลขด้วยวิธีการจำกัดผลต่างแบบชัดเจนชนิดแล็กซ์-เว็นดรอฟ

ซึ่งในอนาคตเราจะคำนวณชุดสมการคลื่นน้ำตื้นและชุดสมการเนเวีย-สโตกส์ ด้วยวิธีการคำนวณเชิงตัวเลขที่ดีขึ้นสำหรับการจำลองคลื่นสึนามิโดยวิธีจำกัดผลต่างแบบชัดเจน ต้องอาศัยศาสตร์ทางด้านคอมพิวเตอร์เพิ่มเติม จึงให้อาจารย์ที่ปรึกษาช่วยสอนเรื่องการเขียนโค้ดเพื่อสร้างแบบจำลอง ระหว่างนั้นก็พยายามหาข้อมูลเพิ่มเติม อาศัยดูคลิปวีดิโอเหตุการณ์คลื่นสึนามิที่เกิดขึ้นในประเทศต่างๆ ศึกษาเวลาที่คลื่นสึนามิใช้เวลาเดินทางถึงชายฝั่ง พยายามค้นหาว่าจะทำอย่างไรที่จะใช้ความรู้ที่เรียนมา บวกกับทักษะด้านคอมพิวเตอร์ของตัวเอง

ถึงแม้จะเพียงแค่ระดับเบื้องต้น แต่ก็สามารถสร้างโปรแกรมที่คำนวณช่วงเวลาการเดินทางของคลื่นสึนามิถึงชายฝั่งได้ และก็ต้องสามารถคำนวณความสูงของคลื่นสึนามิได้ด้วย ไม่ต้องรู้อะไรมาก ขอแค่รู้ว่า มีแผ่นดินไหวเกิดขึ้นตำแหน่งใด ก็ใช้ตรงนั้นเป็นจุดเริ่มต้นของการเดินทางคลื่นสึนามิได้ ซึ่งผมคิดว่าน่าจะเป็นประโยชน์ในการแจ้งเตือนให้คนสามารถหลบภัยจากคลื่นอันตรายนี้ได้

“ผมมีความคาดหวังนอกเหนือจากนี้ว่า โครงงานวิจัยการจำลองคลื่นสึนามิโดยวิธีจำกัดผลต่างแบบชัดเจนนี้ สามารถนำไปต่อยอดเรื่องพยากรณ์อากาศ ในเรื่องของการจำลองความเร็วลมได้ เพราะตัวสมการนี้สามารถอธิบายกลศาสตร์เกี่ยวกับของไหลได้ทุกอย่างอยู่แล้ว” นายปวินกล่าวและนายปวินได้ทิ้งท้ายไว้ว่า ถึงแม้วิธีการจำลองจะมีหลายวิธี แล้วแต่ละวิธีก็ให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน ความแม่นยำก็ไม่เท่ากัน แต่สำหรับโครงงานวิจัยชิ้นนี้ ต้องการทำนายความแม่นยำที่สูง ใช้วิธีการที่ละเอียด ซับซ้อนขึ้น มันเป็นความท้าทายและทำให้เราได้เรียนรู้สิ่งใหม่ๆ เพิ่มขึ้นอีกด้วย