สำหรับหลายคน กาแฟอาจจะมีความสำคัญไม่ต่างจากอาหารหลัก 5 หมู่ ความเสี่ยงที่จะทำกาแฟหกขณะเดินถือถ้วยกาแฟร่อนไปร่อนมานั้นเป็นเรื่องที่ไม่ควรเกิดขึ้น (โดยเฉพาะในขณะที่เราเดินร่อนไปมาเพื่อแสดงให้ดูเหมือนว่ากำลังใช้ความคิดในการทำงาน) นักฟิสิกส์สองคนแห่ง University of California, Santa Barbara คือ Rouslan Krechetnikov และ Hans Mayer เกิดความสนใจกลศาสตร์ของการกระเพื่อมของกาแฟในถ้วย พวกเขาจึงจัดการทดลองเพื่อศึกษาเรื่องนี้อย่างจริงจัง

การทดลองนั้นใช้อาสาสมัครมาเดินถือถ้วยกาแฟ ตัวแปรในการทดลอง ได้แก่ ระดับกาแฟในถ้วย, ขนาดถ้วยหรือเหยือกกาแฟ, ความเร็วในการเดิน เป็นต้น อาสาสมัครแต่ละคนจะถูกสุ่มเลือกให้เดินแบบที่มองถ้วยกาแฟขณะเดิน หรือ เดินโดยมองไปข้างหน้าตรงๆ

การเคลื่อนที่ของถ้วยกับกาแฟในถ้วยรวมถึงการเดินของอาสาสมัครจะถูกติดตามด้วยกล้อง ข้อมูลภาพเคลื่อนไหวจะถูกส่งต่อเข้าไปยังคอมพิวเตอร์เพื่อทำการประมวลผลและสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ขึ้นมา

ผลจากการทดลองทำให้ Rouslan Krechetnikov และ Hans Mayer ค้นพบว่าคลื่นการกระเพื่อมของกาแฟในถ้วยจะมีความถี่ธรรมชาติค่าหนึ่งซึ่งขึ้นอยู่กับขนาดของถ้วยหรือเหยือกที่บรรจุกาแฟ และเฟสของคลื่นก็สัมพันธ์กับจังหวะก้าวขาของผู้ถือ นอกจากนี้ลักษณะการเดินของผู้ถือก็มีผลด้วย คนที่มองถ้วยกาแฟขณะเดินมีความเสี่ยงทำกาแฟหกน้อยกว่า

แบบจำลองทำให้เราทราบอีกด้วยว่า หากไม่อยากให้แอมพลิจูดของคลื่นกาแฟสูงเกินไปจนกาแฟหก ผู้ถือก็จะต้องไม่เดินด้วยความเร่งที่สูงเกินไป ทางที่ดีที่สุดคือค่อยๆ เริ่มออกเดินด้วยความเร็วช้าๆ (โห ต้องขอบคุณนักฟิสิกส์เลยนะเนี่ย ไม่มีใครรู้กันเลย) ส่วนระดับของกาแฟในถ้วยก็ไม่ควรใส่จนสูงเกินไป ระดับห่างของผิวหน้ากาแฟกับขอบปากถ้วยอย่างต่ำจะต้องไม่น้อยกว่า 1/8 ของเส้นผ่านศูนย์กลางของปากถ้วย

งนวิจัยนี้ศึกษาเฉพาะถ้วยกาแฟที่เป็นรูปทรงกระบอกเท่านั้น การประยุกต์ใช้จึงออกจะจำกัดไปสักหน่อย (ไม่แน่อาจจะมีสักบริษัทที่เห็นว่าการผลิตฝาปิดถ้วยกาแฟเป็นเรื่อง "ยุ่งยาก" กว่าการวิจัยออกแบบถ้วยกาแฟแบบใหม่) อย่างไรก็ตามความรู้เรื่องการกระเพื่อมของของเหลวก็มีประโยชน์ที่ไม่ควรมองข้าม เช่น ในการใช้รถบรรทุกขนส่งน้ำมัน ถังบรรจุจะมีสันและร่องอยู่ด้านในเพื่อลดแรงกระเพื่อมของน้ำมันที่กระฉอกไปมาขณะรถวิ่ง เป็นต้น

นอกจากนี้นักฟิสิกส์บางคน เช่น Andrzej Herczynski แห่ง Boston College ก็เห็นว่าความสำคัญอีกประการหนึ่งของงานวิจัยนี้จะเป็นอะไรไปไม่ได้ นอกจากการลุ้นเข้าชิงรางวัล Ig Nobel นั่นเอง

ที่มา - ScienceNOW

งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ใน Physical Review E DOI: 10.1103/PhysRevE.85.046117