ปรากฏการณ์การเรืองแสงของสารธรรมชาติในไม้เม็กซิโก " Lignum nephriticum "




ถ้วยไม้ lignum nephriticum ของฟิลิปปินส์ (Pterocarpus indicus) และขวดแก้วที่มีสารละลายเรืองแสง
Cr.ภาพ: William Edwin Safford


ก่อนการเกิดขึ้นของทฤษฎีควอนตัม การเรืองแสงและการปล่อยแสงจากสารบางชนิดโดยไม่อาศัยความร้อน (Fluorescence and phosphorescence) คือ 2 รูปแบบที่ใช้งานจริงในการวิจัยชีววิทยาเคมีสมัยใหม่ โดยทั่วไปถูกกำหนดว่าเป็นการปล่อยแสงจากสารที่มีการดูดซับแสงโดยอะตอมหรือโมเลกุลตามด้วยการปล่อยแสงหรือรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในทันที

ตัวอย่างเช่น แสงเหนือ (Northern Lights) หรือ aurora borealis ที่สามารถดูดซับพลังงานจากอวกาศรอบนอกผ่านสนามแม่เหล็กของโลก โดยการจับอนุภาคพลังงานจากดวงอาทิตย์ ส่วนใหญ่คืออิเล็กตรอนที่มีพลังงาน Flux มหาศาล เมื่ออนุภาคเหล่านี้ไปถึงสนามแม่เหล็กของโลก มันจะชนกับอะตอมอย่างแรงจนอิเล็กตรอนของพวกมันเองเริ่มแตกออกและเข้าสู่สถานะพลังงานที่สูงขึ้น เกิดเป็นแสงเหนือเปล่งประกายอย่างน่าทึ่ง ซึ่งกระบวนการเหล่านี้
อยู่ห่างจากพื้นผิวโลกหลายไมล์

ในช่วงแรกๆ ของการสังเกตปรากฏการณ์ดังกล่าว แม้จะเน้นการค้นหากลไกการแผ่รังสีของแสง แต่การเรืองแสงทั้งสองโดยเฉพาะ phosphorescence
ที่ไม่ต้องการอุณหภูมิสูงและไม่ก่อให้เกิดความร้อนที่สังเกตได้ ทำให้เกิด “แสงเย็น” เป้าหมายของการโต้เถียงที่น่าสนใจในศตวรรษที่ 19 โดยหัวข้อการอธิบายการใช้งานช่วงแรกๆ เช่น หลอดฟลูออเรสเซนต์ การวิเคราะห์การเรืองแสง และตัวติดตามการเรืองแสง

ไม้นี้ได้รับการอธิบายโดยแพทย์และนักพฤกษศาสตร์ชาวสเปน Nicolás Monardes ในปี 1565
ในบทความเรื่อง " Early History of Fluorescence in Solution: The Lignum Nephriticum of Nicolás Monardes ของเขา

อย่างไรก็ตาม ยังมีปรากฏการณ์การเรืองแสงของสารธรรมชาติที่ถูกค้นพบครั้งแรกเมื่อ 400 ปีที่แล้วในปี 1560 โดย Bernardino de Sahagún มิชชันนารี และนักชาติพันธุ์วิทยา และต่อมาในปี 1565 โดย Nicolás Monardes ได้สังเกตว่า Lignum nephriticum ที่มาจากต้นไม้ 2 สายพันธุ์ของเม็กซิโก ได้แก่ต้น Narra - Pterocarpus indicus และ Eysenhardtia polystachya มีความสามารถในการเปลี่ยนสีของน้ำในเฉดสีเหลือบที่สวยงามซึ่งขึ้นอยู่กับแสงได้ โดย Lignum nephriticum จะเรืองแสงเป็นสีน้ำเงิน

มีข้อมูลที่บันทึกไว้ในอดีตก่อนการติดต่อกับชาวยุโรป Lignum nephriticum หรือ Palo Azul ถูกใช้เป็นยาขับปัสสาวะโดยชาวแอซแท็ก ขณะเดียวกันในฟิลิปปินส์ก่อนการมาถึงของสเปน มีการผลิตถ้วยไม้ที่เรียกว่า " Narra " ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของอุตสาหกรรมพื้นเมืองจากไม้ nephriticum เช่นกัน มันผลิตขึ้นในเกาะลูซอนตอนใต้โดยเฉพาะในภูมิภาคนากา โดยชื่อที่ได้มาจากต้น Narra ที่มีความอุดมสมบูรณ์ อย่างไรก็ตาม ในช่วงหลายศตวรรษต่อมาไม่มีความคืบหน้าใดที่จะอธิบายการเรืองแสงนี้อย่างจริงจัง

จนกระทั่งในช่วงกลางศตวรรษที่ 17 จักรพรรดิ Ferdinand III แห่งโรมันอันศักดิ์สิทธิ์ได้รับของขวัญจาก Athanasius Kircher นักวิชาการนิกายเยซูอิตชาวเยอรมัน เป็นถ้วยไม้ที่ไม่เหมือนของจักรพรรดิองค์ใดครอบครองอยู่ เมื่อเทน้ำใสสะอาดลงในถ้วยและปล่อยทิ้งไว้ครู่หนึ่งน้ำจะกลายเป็นสีฟ้าสดใส แต่เมื่อเทน้ำกลับลงในชามแก้ว สีฟ้าก็หายไป

ต้น Narra - Pterocarpus indicus ที่โตเต็มที่ใน Hok Tau ทางตะวันออกเฉียงเหนือของ New Territories ของฮ่องกง 
Cr.Geographer/Wikimedia Commons
ปรากฏว่า ถ้วยที่โดดเด่นนี้ทำจากไม้ Lignum nephriticum จากคุณสมบัติทางแสงที่เกือบจะน่าอัศจรรย์ข้างต้น ไม้นี้จึงได้รับความนิยมอย่างมากทั่วยุโรปตั้งแต่ในช่วงศตวรรษที่ 16, 17 จนถึงต้นศตวรรษที่ 18 และเป็นหัวข้อของการตรวจสอบโดยนักฟิสิกส์ที่มีชื่อเสียงโด่งดังที่สุดในยุคนั้น โดยถ้วยที่ทำจากไม้นี้ นอกจากจะเป็นของขวัญที่เหมาะสมสำหรับจักรพรรดิและเจ้าชายแล้ว ยังกล่าวกันว่าน้ำที่ดื่มจากถ้วยเหล่านี้สามารถรักษาโรคได้อย่างมหัศจรรย์ด้วย

ตามข้อมูลข้างต้น ไม้นี้ได้รับการอธิบายครั้งแรกโดยแพทย์และนักพฤกษศาสตร์ชาวสเปน Nicolás Monardes ในปี 1565 ในงานของเขาที่ชื่อ " Early History of Fluorescence in Solution: The Lignum Nephriticum of Nicolás Monardes " ต่อมาในปี 1570 Francisco Hernández de Toledo นายแพทย์ประจำศาลของกษัตริย์ฟิลิปที่ 2 แห่งสเปน เป็นผู้นำการสำรวจทางวิทยาศาสตร์ครั้งแรกเกี่ยวกับเรื่องนี้ในทวีปอเมริกา

เมื่อเขากลับมายังสเปนในปี 1577 เขาได้ให้การเป็นพยานถึงสรรพคุณทางยาของ Lignum nephriticum ตามที่ Monardes เคยบรรยายไว้ในงานเขียน แต่ได้บอกถึงความไม่แน่นอนเกี่ยวกับที่มาของมันด้วย โดยระบุว่า ในขณะที่เขาได้รับแจ้งทางต้นทางว่าต้นไม้เป็นไม้พุ่ม แต่เขาเองกลับเคยพบตัวอย่างของต้นไม้ที่มีขนาดใหญ่มาก

จนใน 1646 Athanasius Kircher นักวิชาการเยอรมันนิกายเยซูอิต ที่เป็นที่รู้จักกันทั่วไปสำหรับผลงานทางวิทยาศาสตร์ของเขา ได้ตีพิมพ์ผลการทดลองในไม้ nephriticum จากการที่เขาทำการทดลองกับถ้วยที่มอบให้เป็นของขวัญจากมิชชันนารีนิกายเยซูอิตในเม็กซิโก ซึ่งเป็นถ้วยเดียวกับที่เขามอบให้กับจักรพรรดิแห่งโรมันอันศักดิ์สิทธิ์ Ferdinand III ในเวลาต่อมา เขาให้ความเห็นว่าในขณะที่ผู้เขียนคนก่อน ๆ อธิบายเพียงสีในน้ำที่ผสมกับไม้แล้วเป็นสีน้ำเงิน แต่การทดลองของเขาพิเศษกว่าที่พบว่าไม้เปลี่ยนน้ำให้เป็นสีต่างๆ ขึ้นอยู่กับแสง 

Eysenhardtia polystachya Cr.ภาพ: Juan Carlos Fonseca Mata / Wikimedia Commons

หลังจากผลงานตีพิมพ์ของ Kircher สี่ปี นักพฤกษศาสตร์ชาวสวิส Johann Bauhin มีงานเขียนอันยิ่งใหญ่ของเขาใน Historia plantarum universalis กล่าวถึงถ้วยที่สองที่ทำจากไม้ lignum nephriticiom ที่เขาได้รับจากเพื่อนร่วมงาน รวมทั้งขี้เลื่อยจากไม้เดียวกันกับที่ทำถ้วยด้วย Bauhin สังเกตว่าเมื่อเทน้ำลงในถ้วยด้วยขี้เลื่อยไม้ ไม่นานน้ำก็กลายเป็น "สีน้ำเงินและสีเหลือง" ที่สวยงาม และเมื่อยกขึ้นกับแสงก็สวยงามราวกับสีต่างๆ ของโอปอล ทำให้เกิดแสงสะท้อนดังเช่นในอัญมณี โดยมีสีเหลืองเพลิง สีแดงสด สีม่วงเรือง และสีเขียวทะเล

อย่างไรก็ตาม การศึกษาทางวิทยาศาสตร์ครั้งแรกของ lignum nephriticiom และคุณสมบัติที่โดดเด่นของมันถูกสร้างขึ้นโดย Robert Boyle ในปี 1663 เขาให้คำอธิบายที่แม่นยำและเป็นวิทยาศาสตร์ของปรากฏการณ์นี้เป็นครั้งแรก ซึ่งปัจจุบันรู้จักกันในนาม "การเรืองแสง" มีการนำเสนออย่างวิจิตรบรรจงโดยชี้ให้เห็นว่า "สีที่ได้มาจากส่วนย่อยของไม้ที่ดึงออกมาโดยน้ำ" ทั้งยังแสดงให้เห็นว่าเอฟเฟกต์สีหายไปเมื่อเติมกรดในปริมาณเล็กน้อย และจะปรากฏขึ้นอีกครั้งเมื่อทำให้เป็นกลางด้วยด่าง แต่พอ Boyle จะทำการทดสอบจริงๆ ไม้ nephriticiom ก็เริ่มหายาก เมื่อถึงปลายศตวรรษที่ 18 ไม้ก็หายไปอย่างสมบูรณ์

จนถึงปี 1915 lignum nephriticiom ถูกค้นพบใหม่โดย William Edwin Safford นักพฤกษศาสตร์ชาวอเมริกัน เขาสรุปได้ว่า lignum nephriticum แท้จริงแล้วมาจากต้นไม้พื้นเมืองของเม็กซิโกสองชนิด และยังระบุวิธีการรักษาแบบดั้งเดิมที่ Monardes เขียนไว้ ในขณะที่ถ้วยซึ่งกลายเป็นที่รู้จักในยุโรปซึ่งเดิมแกะสลักจากไม้ Narra ( Pterocarpus indicus ) โดยชาวเกาะลูซอนตอนใต้จากฟิลิปปินส์ ถูกนำเข้ามาที่เม็กซิโกโดยการค้าระหว่าง Manila-Acapulco Galleon จากนั้นจึงนำเข้าสู่ยุโรป


หนึ่งในไม้นี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นไม้ Eysenhardtia polystachya ที่มีชื่อเสียงซึ่งชาวเม็กซิกันสมัยใหม่รู้จักในชื่อ palo dulce ( palo azul )
จากคำอธิบายของ Safford 
 
ในรายงานที่ตีพิมพ์โดยสถาบัน Smithsonian โดย Safford ยังระบุว่า ความสามารถของ Lignum nephriticiom ในการให้สีกับน้ำนั้นเกิดจากปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการเรืองแสง (fluorescence) ซึ่งสารหรือสารเคมีบางชนิดดูดซับแสงหรือรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าอื่นๆ แล้วปล่อยกลับออกมาในความถี่ที่ต่างกัน โดยไม้ Lignum nephriticiom ประกอบด้วยสารประกอบหายาก ซึ่งเมื่อสัมผัสกับน้ำอัลคาไลน์ จะเกิดปฏิกิริยาที่รวดเร็วและไม่สามารถย้อนกลับได้ ทำให้เกิดสารประกอบที่เปล่งแสงสีน้ำเงินอย่างแรงเรียกว่า แมทลาลีน ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ออกซิเดชันของฟลาโวนอยด์ชนิดหนึ่งที่พบในไม้นี้

ปัจจุบัน Eysenhardtia polystachya ยังคงมีมูลค่าสูงในเม็กซิโกสำหรับคุณสมบัติทางยาของไม้ ซึ่งถือว่ามีความสามารถที่น่าอัศจรรย์ในการรักษาโรคไตและกระเพาะปัสสาวะ ไม้พุ่มผลัดใบสามารถเติบโตได้สูงถึง 5 เมตรและแพร่หลายไปในธรรมชาติหลายที่

ในทางตรงกันข้าม Pterocarpus indicus เป็นต้นไม้ที่ค่อนข้างใหญ่ซึ่งสูง 30 - 40 เมตรและลำต้นหนา 2 เมตร ต้นไม้ส่วนใหญ่ถูกพบในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ออสตราเลเซียตอนเหนือ และหมู่เกาะแปซิฟิกตะวันตก นอกจากไม้ของ Pterocarpus indicus จะใช้ทำเฟอร์นิเจอร์คุณภาพสูงแล้ว ดอกของมันยังใช้เป็นแหล่งน้ำผึ้ง ส่วนใบใช้เป็นแชมพูและในยาแผนโบราณเพื่อรักษาปัญหาสุขภาพต่างๆ เช่น การอักเสบและปัญหาไต โดย Pterocarpus indicus เป็นต้นไม้ประจำชาติของฟิลิปปินส์

คุณสมบัติทางแสงที่แปลกประหลาดเหล่านี้ยังได้รับการตรวจสอบโดย Athanasius Kircher, Robert Boyle, Isaac Newton,
Alexander Graham Bell และนักวิทยาศาสตร์อื่น ๆ อีกมากมายในศตวรรษต่อมา

References:
# Annual report of the Board of Regents of the Smithsonian Institution
# Lignum nephriticum, Wikipedia

Cr.https://www.amusingplanet.com/2021/12/the-florescence-of-lignum-nephriticum.html / KAUSHIK PATOWARY 
Cr.https://www.magik-tea.com/pages/the-incredible-story-of-palo-azul
Cr.https://www.gardenguides.com/130912-palo-azul-herb-plant.html
Cr.https://hmong.in.th/wiki/Lignum_nephriticum

(ขอขอบคุณที่มาของข้อมูลทั้งหมดและขออนุญาตนำมา)
แสดงความคิดเห็น
โปรดศึกษาและยอมรับนโยบายข้อมูลส่วนบุคคลก่อนเริ่มใช้งาน อ่านเพิ่มเติมได้ที่นี่