บทที่ 56 ฟิสิกส์ทั่วไปนี่ง่ายไปหน่อยไหม

ห้องบรรยายขั้นบันไดนั่งได้สามร้อยคน ฟิสิกส์ทั่วไปเป็นวิชาแกนกลาง สามสาขาคือเครื่องกล ไฟฟ้า และระบบอัตโนมัติเรียนรวมกัน

บนแท่นบรรยายยืนเจิ้งเทียนเฉิง อายุสี่สิบต้นๆ ผมเกรียน เสื้อแจ็คเก็ตสีดำ กางเกงลำลองสีเทาเข้ม สวมรองเท้าหนัง ทั้งคนผอมเกร็งคล่องแคล่ว

เขาเปิดสมุดเช็คชื่อ เริ่มขานจากชื่อแรก

"หลี่ต้ง"

"ครับ"

"ซุนหย่าฉี"

"ค่ะ"

ขานถึงแถวที่สาม ความเร็วเริ่มเร็วขึ้น

เจิ้งเทียนเฉิงมีนิสัยอย่างหนึ่ง ตอนขานชื่อไม่มองหน้าคน ฟังแค่เสียง

ใครมาใครไม่มา อาศัยหูก็แยกได้แปดเก้าสิบเปอร์เซ็นต์

"ลู่เฟิง"

แถวหลังห้องเรียน จางเหว่ยกำลังซุกหน้าหลังตำราส่งข้อความหาลู่เฟิงอย่างบ้าคลั่ง

ได้ยินชื่อนี้ มือถือในมือเขาเกือบหลุดออกไป

รอบข้างเงียบไปแวบหนึ่ง

จางเหว่ยกัดฟัน ทำใจกล้า กดเสียงลงครึ่งเสียง ขานออกมา

"มาครับ!"

ปลายปากกาเจิ้งเทียนเฉิงลอยค้างเหนือสมุดรายชื่อ ไม่ลงไป

เขาเงยหน้า สายตากวาดผ่านแถวหน้าๆ ปักตรงไปที่บริเวณแถวหลัง

"นายคือลู่เฟิงเหรอ?"

"คะ…… ครับ"

เจิ้งเทียนเฉิงดันแว่นกรอบโลหะทรงเก่าบนดั้งจมูก มุมปากเบ้ไปข้างหนึ่ง

"นายคิดว่าฉันตาบอดเหรอ"

รอยยิ้มจางเหว่ยแตกเป็นรอยร้าว

เจิ้งเทียนเฉิงโยนสมุดรายชื่อลงบนแท่นบรรยาย มือสองข้างสอดกระเป๋า ร่างเอนหลังเล็กน้อย

"รอบชิงการแข่งขันนวัตกรรมทางกลศาสตร์เมื่อเดือนก่อนฉันไปดู นั่งโต๊ะกรรมการแถวสอง อยู่ตลอดไม่ได้ไปไหน คนหนุ่มที่สวมชุดเกราะสีเงินเทายืนกลางเวที ฉันเห็นชัดเจน"

เขายื่นมือชี้ไปทางจางเหว่ย

"เขาหน้าตาไม่ได้เป็นแบบนายนี้หรอก"

ด้านล่างระเบิดเสียงหัวเราะที่กลั้นไม่อยู่

จางเหว่ยทั้งตัวค้างอยู่บนที่นั่ง หน้าแดงเหมือนปูที่เพิ่งโดนช้อนขึ้นจากหม้อนึ่ง

เขาหันมองซ้ายขวา เพื่อนรอบข้างหัวเราะกันหมด ผู้หญิงหลายคนปิดปาก ไหล่สั่นไม่หยุด

"เฮ้ลู่เฟิง ไม่ใช่พี่ไม่ช่วยนายนะ แต่นายดังเกินจนซวยแล้วเนี่ย……" จางเหว่ยโอดครวญใส่หน้าจอมือถือ

เมื่อก่อนแค่ขาน "มา" สักทีก็ผ่านได้ ใครจะรู้ว่าอาจารย์คนนี้เคยเห็นตัวจริง

กำลังเขินจนอยากมุดเข้าลิ้นชักโต๊ะ ประตูหลังห้องก็ดังเบาๆ

ทุกสายตาหันไปพร้อมกัน

ลู่เฟิงผลักประตูเดินเข้ามา

เสื้อเชิ้ตขาว แขนพับขึ้นมาถึงกลางท่อนแขน กระเป๋าสะพายไหล่ข้างเดียว

หน้าผากมีเหงื่อบางๆ เห็นชัดว่าวิ่งมา

เขากวาดตาดูห้องเรียน จับตำแหน่งเจิ้งเทียนเฉิงบนแท่นบรรยายได้อย่างรวดเร็ว

เจิ้งเทียนเฉิงจ้องใบหน้าตรงประตู มุมปากค่อยๆ ยกขึ้น

"นี่คือคุณลู่เฟิงตัวจริงสินะ"

"ครับ สวัสดีครับอาจารย์"

เจิ้งเทียนเฉิงหันไปมองจางเหว่ยที่ยังยืนค้างอยู่แถวหลัง แล้วมองลู่เฟิง น้ำเสียงมีความสนุก

"เมื่อกี้มีลิงหกหูปลอมเป็นนายซึ่งเป็นซุนหงอคง เกือบจะสำเร็จแล้ว"

ในห้องเรียนดังเสียงหัวเราะอีกครั้ง คราวนี้ดังกว่าเมื่อกี้

จางเหว่ยอยากพับตัวเองเป็นกระดาษเอสี่ ยัดเข้าไปในตำรา

ลู่เฟิงมองไปแถวหลังตามเสียงหัวเราะ

จางเหว่ยยืนอยู่ตรงนั้น หน้าแดงคอแดง ดวงตาเขียนเต็มไปด้วยคำว่า "เพื่อน ฉันทำเพื่อนายนะ"

ภักดีจริง

ลู่เฟิงจดบันทึกไว้ในใจ

ถึงวิธีจะโง่ไปหน่อย แต่ตอนสำคัญกล้าเสี่ยงออกมารับ น้ำใจส่วนนี้เขายอมรับ

"คุณลู่เฟิง" เจิ้งเทียนเฉิงเก็บรอยยิ้ม น้ำเสียงกลับมาเป็นทางการแบบในห้องเรียน

เขาดึงปากกาไวท์บอร์ดจากแท่นบรรยาย หมุนในมือหนึ่งรอบ

"นายมาสาย แถมเพื่อนนายขานชื่อแทน ตามระเบียบในห้องเรียน เรื่องนี้ต้องจัดการ"

จางเหว่ยที่แถวหลังหดหัวให้ต่ำลงไปอีก

"แต่"

เจิ้งเทียนเฉิงพลิกประโยค ใต้ดวงตาลอยขึ้นด้วยแสงที่ลู่เฟิงคุ้นเคยมาก

แสงแบบนั้น เขาเคยเห็นในตาของหลี่หงเต๋อ

"ฉันได้ยินมานานว่าคุณลู่เฟิงมีฝีมือด้านกลศาสตร์ไม่ธรรมดา วันนี้เจอกันแล้ว งั้นเอาแบบนี้"

เขาถอดฝาปากกา เดินไปข้างไวท์บอร์ด หันตัวกลับ

"ฉันออกโจทย์ข้อหนึ่ง ถ้านายตอบได้ วันนี้เรื่องนี้ ทั้งของนายและของเพื่อนลิงหกหูของนาย ลบล้างกันไปเลย"

บรรยากาศในห้องเรียนเปลี่ยนทันที

คนสามร้อยคนนั่งตัวตรงพร้อมกัน

ผู้ชายหลายคนที่ยังกระซิบกันหยุดทันที ผู้หญิงแถวหน้าที่กำลังแต่งหน้าลืมลิปสติกค้างไว้บนริมฝีปาก

"อาจารย์ฟิสิกส์สอบเทพชุดเกราะกลางคาบ? เผือกนี้น่ากินมาก"

"ลู่เฟิงถนัดสายกลศาสตร์ไม่ใช่เหรอ? ฟิสิกส์ทั่วไปขอบเขตกว้างมาก เผื่อออกข้อเทอร์โมไดนามิกส์ขึ้นมา……"

"นายไม่เห็นเหรอ? สายตาอาจารย์เจิ้งนั่น ตกปลาชัดๆ!"

เสียงกระซิบโผล่จากทุกมุม

ลู่เฟิงมองเจิ้งเทียนเฉิง

เจิ้งเทียนเฉิงก็มองเขา

สายตาสองคนชนกันกลางอากาศ

ลู่เฟิงอ่านออก

สายตาของอาจารย์เจิ้งคนนี้ เหมือนกับตอนที่หลี่หงเต๋อวาดโจทย์โครงสร้างการส่งกำลังเฟืองบนกระดานดำเป๊ะ

ไม่ใช่การกลั่นแกล้ง แต่เป็นการทดสอบ

หรือพูดให้แม่นกว่านั้นคือการลองภูมิ

"ไม่มีปัญหาครับ เชิญอาจารย์ออกโจทย์"

ลู่เฟิงเดินไปข้างหน้าสองก้าว หยุดข้างโต๊ะแถวแรก

เจิ้งเทียนเฉิงหันตัว วาดภาพบนไวท์บอร์ดด้วยปลายปากกาไม่กี่เส้น

ก้านเรียวสม่ำเสมอหนึ่งอัน ปลายข้างหนึ่งยึดกับฐานรองรับแบบบานพับ ปลายอีกข้างห้อยลูกบอลเล็กมวล m

มวลของก้านคือ M ความยาว L ข้างๆ ระบุโมเมนต์ความเฉื่อย ความเร็วเชิงมุม และโมเมนต์แรงคืนตัวเชิงยืดหยุ่นที่ดูไม่สะดุดตาตัวหนึ่ง

"นี่คือระบบลูกตุ้มควบที่มีบานพับเชิงยืดหยุ่น"

เจิ้งเทียนเฉิงวางปากกา หันตัวกลับ

"ขอให้อนุมานนิพจน์ความถี่ธรรมชาติของระบบนี้ภายใต้การสั่นแอมพลิจูดเล็ก"

"ระวังนะ อย่าละเลยการกระจายมวลของก้านเอง"

ในห้องเรียนเงียบลง

นักศึกษาปีหนึ่งที่มีพื้นฐานบ้างในแถวหน้าสองแถวขมวดคิ้ว

โจทย์นี้ไม่ง่าย

เกี่ยวข้องกับการคำนวณโมเมนต์ความเฉื่อย การสร้างแบบจำลองโมเมนต์แรงคืนตัวเชิงยืดหยุ่น แถมยังต้องใช้การทำให้เป็นเชิงเส้นภายใต้การประมาณแอมพลิจูดเล็ก

นี่ไม่ใช่เรื่องในตำราฟิสิกส์ปีหนึ่ง แต่เข้าใกล้ขอบเขตของกลศาสตร์เชิงทฤษฎี

จางเหว่ยกระซิบที่แถวหลัง "นี่โจทย์ฟิสิกส์ทั่วไปเหรอ? ดูเหมือนข้อสอบเข้าป.โทเลย……"

เจิ้งเทียนเฉิงปิดฝาปากกากลับ มือสองข้างกอดอก

"สิบนาทีพอไหม?"

ลู่เฟิงไม่ตอบคำถามนี้

เขาเดินไปข้างไวท์บอร์ด รับปากกาจากมือเจิ้งเทียนเฉิง

ไม่มีกระดาษร่าง ไม่มีการหยุดชะงัก

ปลายปากกาลงบนไวท์บอร์ดทันที

"ให้โมเมนต์ความเฉื่อยของก้านรอบจุดบานพับ I ก้าน = ML²/3"

"โมเมนต์ความเฉื่อยของมวลจุด m ที่ปลายก้าน I_m = mL²"

"โมเมนต์ความเฉื่อยรวมของระบบ I = (M/3 + m)L²"

ตัวอักษรเขาไม่ใหญ่ แต่โครงสร้างชัดเจน ระหว่างแต่ละขั้นตอนการอนุมานเว้นระยะพอเหมาะ

"โมเมนต์แรงคืนตัวเชิงยืดหยุ่นคือ -kθ โมเมนต์แรงโน้มถ่วงคืนตัวเทียบเท่าคือ -(Mg·L/2 + mg·L)sinθ"

"ภายใต้การประมาณแอมพลิจูดเล็ก sinθ ≈ θ"

ปลายปากกาไม่มีความล่าช้าใดๆ

"สมการการเคลื่อนที่: Iθ̈ = -(k + MgL/2 + mgL)θ"

"ความถี่เชิงมุมธรรมชาติ ω = √[(k + MgL/2 + mgL)/((M/3 + m)L²)]"

รากที่สองตัวสุดท้ายปิดท้าย ครอบฝาปากกา วางกลับร่องวางปากกา

จากหยิบปากกาถึงวางปากกา สี่สิบวินาที

เจิ้งเทียนเฉิงจ้องการอนุมานไม่กี่บรรทัดบนไวท์บอร์ด รูม่านตาหดวูบเห็นได้ชัด

ในห้องเรียนไม่มีใครพูด

เสียงหายใจของคนสามร้อยคนได้ยินชัดเจน

เจิ้งเทียนเฉิงก้าวมาข้างหน้าหนึ่งก้าว ยกมือชี้ไปที่บรรทัดสมการการเคลื่อนที่

"ตรงโมเมนต์แรงโน้มถ่วงเทียบเท่า นายเอาจุดศูนย์ถ่วงของก้านไว้ที่ L/2 เคยคิดถึงกรณีที่การกระจายมวลของก้านไม่สม่ำเสมอไหม?"