เรียนรู้ขบวนการวิทยาศาสตร์ จากเทคนิคจิตรกรรมฝาผนังโบราณ
จิตรกรรมฝาผนังของไทยที่เขียนบนฝาผนังของโบสถ์ วิหาร เจดีย์ ศาลา ฯลฯ จิตรกรรมเหล่านี้นอกจากแสดงศิลปะการเขียนภาพอันงดงามแล้ว ยังแสดงถึงเทคโนโลยีพื้นบ้าน และความรู้ของคนสมัยโบราณที่สามารถนำเอาวัสดุท้องถิ่นมาใช้ในการสร้างจิตรกรรม
เทคโนโลยีเหล่านี้แม้จะเป็นการเล่าสืบทอดกันมาโดยที่บางกรณีไม่สามารถพิสูจน์ได้โดยวิธีทางวิทยาศาสตร์ เนื่องจากวัสดุบางอย่างที่ใช้ในจิตรกรรมเสื่อมสภาพตามธรรมชาติและกาลเวลาก็ตาม แต่ก็มีเหตุผลทางทางวิทยาศาสตร์ที่สอดคล้องกับคำบอกเล่าเกี่ยวกับเทคนิคการสร้างจิตรกรรมได้ในหลายประเด็น ทั้งนี้โดยพิจารณาจากคุณสมบัติและปฏิกิริยาเคมีของวัสดุที่ใช้รวมทั้งขั้นตอนของการใช้
เทคนิคจิตรกรรมฝาผนังโบราณของไทยส่วนใหญ่เป็นเทคนิคแบบ เทมเพอร่า (Tempera techniques) ซึ่งหมายถึงการใช้กาวผสมกับสีแล้ววาดไปบนผนังหรือรองพื้นที่แห้ง กาวที่ใช้อาจเป็นกาวจากหนังสัตว์หรือกาวจากยางต้นไม้
ตามเอกสารทางประวัติศาสตร์ศิลปะและคำบอกเล่าของศาสตราจารย์เฟื้อ หริพิทักษ์ ได้กล่าวถึงเทคนิคของจิตรกรรมฝาผนังไทยไว้ว่า ในการเตรียมปูนนั้น ช่างไทยโบราณใช้หินเผาแล้วเทลงน้ำ แช่ไว้นานเท่าไรยิ่งดี (โดยมากแช่เป็นแรมเดือน) แล้วนำมาผสมกับทราย บางแห่งผสมน้ำอ้อยด้วยเพื่อให้เหนียว แล้วจึงโบกไปบนอิฐที่ก่อไว้ สำหรับปูนฉาบนั้นเตรียมโดยให้เปลือกหอยเ แล้วนำมาแช่น้ำนานๆ แล้วผสมกับทรายนำมาฉาบผนัง
เมื่อผนังแห้งแล้วก่อนจะลงมือเขียนสี ช่างจะล้างผนังด้วยน้ำใบขี้เหล็กทุกวันเช้าเย็นจนปูนหมดความเค็ม (ความเค็มในที่นี้เป็นภาษาที่ใช้เล่าสืบกันมาซึ่งหากพิจารณาทางเคมีแล้วความเค็มนั้นนไม่ใช่เกลือแต่เป็นด่าง)
วิธีที่ทดสอบว่าผนังปูนล้างได้ที่แล้วทำโดยใช้ผงขมิ้นมาแตะดูหากยังไม่ได้ผงขมิ้นจะเป็นสีแดง ก็ต้องล้างต่อไปอีกจนกระทั่งทดสอบด้วยผงขมิ้นแล้วไม่เปลี่ยนสี
เมื่อล้างผนังได้ที่แล้วและผนังแห้ง ขั้นตอนต่อไปคือการเตรียมรองพื้นสำหรับเขียนสี ซึ่งรองพื้นนี้เตรียมโดยใช้ดินสอพองผสมกับกาวน้ำเม็ดมะขามแล้วทางบางๆ ลงบนผนังที่เตรียมไว้ ดินสอพองก่อนจะนำมาผสมทำรองพื้น ช่างโบราณได้ “เกรอะดินสอพอง” ก่อน โดยเอาดินสอพองมาละลายน้ำล้างเอาฝุ่นละอองและสิ่งสกปรกข้างบนทิ้งไป แล้วแช่ในน้ำปล่อยให้ดินสอพองตกตะกอนนอนก้น แล้วจึงนำดินสอพองที่นอกก้นมาผสมใช้ทารองพื้น
เมื่อรองพื้นที่ทาแห้งดีแล้วจึงลงมือเขียนสี ซึ่งสีที่ใช้จะบดละเอียดแล้วผสมกับกาว ซึ่งได้จากยางมะขวิด โดยเอากาวมาละลายน้ำแล้วผสมกับสีวาดไปบนผนังที่เตรียมไว้
เทคนิคข้างต้นที่กล่าวมาสอดคล้องกับเหตุผลทางวิทยาศาสตร์ โดยพิจารณาจากคุณสมบัติและปฏิกิริยาเคมีของวัสดุที่ใช้ตามขั้นตอนดังนี้
การนำหินและเปลือกหอยมาทำปูนนั้น เนื่องจากหินชนิดนั้นและเปลือกหอยมีหินปูน (แคลเซียมคาร์บอเนต) เป็นองค์ประกอบซึ่งเมื่อถูกเผาจนได้ที่หินปูนจะกลายเป็นปูนดิบ (quick lime หรือแคลเซียมออกไซด์ ) และเมื่อนำปูนดิบมาแช่น้ำ ปูนดิบจะทำปฏิกิริยากับน้ำเปลี่ยนสภาพเป็นปูสุก (slaked lime หรือแคลเซียมไฮดรอกไซด์)
ในขั้นนี้มีความสำคัญต้องแช่ปูนดิบในน้ำนานๆ เพื่อให้ปูนดิบทำปฏิริยากับน้ำได้เต็มที่กลายเป็นปูนสุกหมด มิฉะนั้นหากปูนสุกที่นำไปผสมทาผนังมีปูนดิบปนอยู่มากจะทำให้ผนังไม่แข็งแรงเปราะแตกง่าย ช่างโบราณมีความรอบรู้ดี จึงแช่ปูนในน้ำเป็นเวลานานแรมเดือน
หลังจากผสมปูนฉาบบนผนังทิ้งไว้ปูนสุกจะทำปฏิกิริยากับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งมีอยู่ในอากาศกลายกลับเป็นหินปูน แต่อยู่มีสภาพที่แผ่นผนังที่แข็งแรง ทรายที่ผสมปูนจะช่วยป้องกันไม่ให้ผนังแตกร้าวเมื่อปูนแห้ง
การล้างผนังปูนด้วยน้ำใบขี้เหล็กก่อนลงมือวาดจิตรกรรมนี้ เหตุผลก็เพื่อกำจัดด่างในผนัง ทั้งนี้เนื่องจากปูนสุกที่มาผสมฉาบนี้มีคุณสมบัติเป็นด่างที่แรง และไม่ได้กลายสภาพเป็นหินปูนหมด ยังคงมีปูนสุกหลงเหลือในผนัง ซึ่งทำให้ผนังมีความเป็นด่างอันจะเป็นอันตรายบต่อสีบางตัวในการเขียนจิตรกรรม เช่น สีเขียว และสีน้ำเงิน ที่เป็นสารประกอบของทองแดง และตามปฏิกิริยาทางเคมีสิ่งที่จะทำลายด่างได้ดีคือกรด
นับเป็นว่าเป็นความรอบรู้ของช่างไทยโบราณที่เลือกใช้น้ำใบขี้เหล็กในการล้างผนัง เพราะเป็นการเลือกวัสดุได้เหมาะกับวัตถุประสงค์ของงาน เพราะในใบขี้เหล็กมีสารที่มีคุณสมบัติเป็นกรด คือ กรดพาราคูมาริก แคสเซียมมิน และแคสเซียโครโมน และสารกรดพวกนี้จะละลายอยู่ในน้ำใบขี้เหล็ก
อีกประการหนึ่งที่พิจารณาว่าการล้างผนังด้วยน้ำใบขี้เหล็กเป็นการล้างด่างก็คือ การใช้ผงขมิ้นแตะผนังและดูการเปลี่ยนสีของขมิ้น ทั้งนี้เพราะในขมิ้นมีสารที่เรียกว่าเคอร์เคอร์มิน ซึ่งทำให้ขมิ้นเปลี่ยนเป็นสีแดงเมื่อสัมผัสกับด่าง แต้ถ้าสัมผัสกับสิ่งที่ไม่เป็นด่างขมิ้นจะไม่เปลี่ยนสี
สำหรับการเกรอะดินสอพองนั้นเป็นการกำจัดสิ่งสกปรกและดินออกจากดินสอพอง จากการวิเคราะห์เปรียบเทียบชั้นรองพื้นของจิตรกรรมฝาผนังแห่งหนึ่งกับดินสอพองที่เกรอะแล้วด้วยวิธีอินฟราเรดสเปคโตรสโคบี วิธีทางเคมีและวิธีใช้กล้องจุลทรรศน์แบบโพลาไรซิ่ง พบว่าชั้นรองพื้นของจิตรกรรมกับดินสอพองที่เกรอะแล้วมีส่วนประกอบส่วนใหญ่ที่เหมือนกันคือแคลเซียมคาร์บอเนต จึงสันนิษฐานว่าชั้นรองพื้นของจิตรกรรมแห่งนั้นอาจเตรียมมาจากดินสอพองก็ได้
ส่วนการเสื่อมสลายผุพังจิตรกรรมฝาผนัง ซึ่งมีสาเหตุจากสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ ก็ตอบได้ด้วยเหตุผลทางวิทยาศาสตร์เช่นกัน
- การระเหยของไอน้ำและการตกผลึกของเกลือ : ประเทศไทยมีอากาศร้อน ฝนตกชุกความชื้นสูง ในดินมีน้ำมาก ในน้ำนั้นมีเกลือลายอยู่ (ในดินมีเกลือหลายชนิดที่เกิดจากการสลายตัวของซากพืชและซากสัตว์) เนื่องจากผนังประกอบด้วยวัสดุที่มีความพรุน จึงทำให้น้ำในดินซึมขึ้นมาตามผนังได้ น้ำที่ซึมขึ้นมาพาเอาเกลือมาด้วย เมื่อเจอกับอากาศร้อนน้ำระเหยไป ส่วนเกลือจะตกผลึกอยู่ในผนัง เมื่อผลึกเกลือมีมากขึ้นก็จะเกิดแรงดันในชั้นรองพื้นและชั้นสีทำให้โป่ง ร้าว และหลุด หรือบางครั้งเห็นเกลือตกผลึกพอกอยู่บนผนัง
2.การกลั่นตัวเป็นหยดน้ำ : ภายในอาคารที่อากาศถ่ายเทไม่สะดวก ความชื้นบริเวณผนังสูง เมื่อผนังเย็นตัวลงเพียงเล็กน้อยก็จะเกิดการกลั่นตัวเป็นหยดน้ำมักจะพบในอาคารที่อับทึบซึ่งอยู่ในท้องที่ที่อุณหภูมิของอากาศต่างกันมากระหว่างเวลากลางวันและกลางคืน
ความเสียหายจะรุนแรงขึ้นถ้าสภาพอากาศนั้นเป็นพิษ เช่น มีก๊าซออกไซด์ของไนโตรเจน ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ซึ่งเกิดจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิง ก๊าซเหล่านี้จะเข้ามาละลายอยู่ในหยดน้ำที่เกาะอยู่บนผนังจิตรกรรม แล้วทำให้หยดน้ำเหล่านี้เปลี่ยนสภาพเป็นน้ำกรดที่แรง สามารถทำลายวัสดุที่ประกอบเป็นจิตรกรรมฝาผนัง เช่น สี และกาวที่ใช้ผสมสี อย่างรวดเร็วและรุนแรงทำให้ภาพจิตรกรรมสีเปลี่ยน จนถึงหลุดร่อน
- แสง การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและการไหลชะของน้ำฝน : แสงจากแดดมีรังสีไวโอเลตที่จะทำปฏิกิริยากับกาวและสีบางตัว โดยเฉพาะสีที่ได้จากพืช ขณะที่แสงจากการใช้สปอรตแลมพ์ในการส่องเพื่อถ่ายภาพ ให้ความร้อนมาก และเป็นการให้ความร้อนอย่างกระทันหันทำให้ชั้นสีหลุดร่อนเนื่องจากกาว และสี เป็นวัสดุคนละประเภทจึงขยายตัวเนื่องจากความร้อนไม่เท่ากัน สุดท้ายคือกรณีหลังคารั่วทำให้น้ำฝนไหลชะกาวให้เสื่อมสภาพเร็วขึ้น
- สาเหตุทางชีววิทยา เชื้อรา และตะไคร่: เป็นสาเหตุสำคัญอีกอย่างที่ทำให้จิตรกรรมฝาผนังเสื่อมสภาพ โดยเฉพาะอาคารที่ถูกน้ำท่วมพื้นชั้นล่าง และอาคารที่มีความชื้นสูงเนื่องจากมีหน้าต่างแคบเล็ก หรือส่วนใหญ่ปิดประตูหน้าต่างเสมอ เนื่องจากจิตรกรรมฝาผนังของไทยใช้เทคนิคแบบเทมเพอร่าซึ่งมีกาวในชั้นสี กาวจากยางไม้หรือหนังสัตว์เหล่านี้เป็นอาหารของรา
ราจะเจริญเติบโตได้ดีในที่ซึ่งมีอาหาร ความชื้น และอุณหภูมิพอเหมาะ ราจะปล่อยน้ำย่อยออกมาย่อยกาว ส่งผลให้กาวถูกทำลายไป
ทั้งหมดนี้คือความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่ได้จากเทคนิคจิตรกรรมฝาผนังไทยโบราณ
ข้อมูลจาก ชมพูนุท ประศาสน์เศรษฐ. “จิตรกรรมฝาผนังไทยโบราณกับขบวนการวิทยาศาสตร์” ศิลปวัฒนธรรม ฉบับเดือนกันยายน พ.ศ. 2528
เผยแพร่ในระบบออนไลน์ครั้งแรกเมื่อ 30 มกราคม 2561