Newsletter subscribe
Universe

กำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล#13 ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ตอนที่ 2 Gravitational Lensing

Posted: 11/09/2020 at 00:06   /   Origin and Evolution of The Universe, Universe

การเบี่ยงเบนของแสง (The Bending of Light) theguardian.com จากทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ (Theory of General Relativity, 1915) โดยปกติแล้วแสงเดินทางเป็นเส้นตรงในอวกาศที่ว่างเปล่า แต่เมื่อเดินทางผ่านวัตถุขนาดใหญ่ในอวกาศ  ความโค้งของ space-time หรือ gravity ในบริเวณนั้น ส่งผลให้แสงเบี่ยงเบนหรือเดินทางเป็นเส้นโค้ง ไอน์สไตน์ได้ตระหนักดีว่า วิธีเดียวที่จะพิสูจน์ทฤษฎีของเขาในเรื่อง การเบี่ยงเบนของแสงอันเนื่องจากอิทธิพลของสนามความโน้มถ่วงรอบวัตถุที่มีมวลมาก คือต้องทำในช่วงเวลาที่มีสุริยุปราคา (solar eclipse) ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่ดวงจันทร์ได้เคลื่อนเข้ามาบดบังแสงอาทิตย์ทำให้โลกมืดมิดในตอนกลางวัน ซึ่งจะทำให้คนบนโลกสามารถถ่ายภาพดาวฤกษ์ (stars) ที่อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ได้   ภาพ Albert Einstein และ Arthur Eddington (sciencephoto.com) การตรวจสอบที่พิสูจน์ว่าการคาดการณ์ของไอน์สไตน์นั้นถูกต้อง ครั้งแรกเกิดขึ้น 4 ปีหลังจากที่ไอน์สไตน์ประกาศทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป โดย Arthur Eddington นักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษ ใช้โอกาสเหมาะของปรากฏการณ์สุริยุปราคาที่เกิดขึ้นในวันที่ 29 พฤษภาคม 1919 ทำการตรวจสอบความถูกต้องของทฤษฎีนี้ สมมติว่ามีดาวฤกษ์ดวงหนึ่งอยู่ห่างจากโลกหลายพันปีแสง การเกิดสุริยุปราคาทำให้เราสามารถเห็นดาวฤกษ์ดวงนั้นในช่วงเวลากลางวัน ตามปกติแสงจากดาวฤกษ์เดินทางเป็นเส้นตรงในอวกาศ แต่เมื่อแสงผ่านเข้าใกล้ขอบของดวงอาทิตย์ […]

No Comments read more

กำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล#12 ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ตอนที่ 1 Gravity

Posted: 10/09/2020 at 23:19   /   Origin and Evolution of The Universe, Universe

flatearth.ws ส่วนหนึ่งของความเป็นอัจฉริยะของไอน์สไตน์คือ ความสามารถในการมองสิ่งต่างๆจากมุมมองใหม่ทั้งหมด และติดตามอย่างเป็นเหตุเป็นผล ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอสไตน์ (Einstein’s Theory of General Relativity; 1915) ได้ปฏิวัติความเข้าใจในเรื่องของความโน้มถ่วง (gravity) ทำให้นักวิทยาศาสตร์ได้ตระหนักถึงข้อผิดพลาดที่สำคัญในการอธิบาย gravity ของนิวตัน ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปนั้นมีความถูกต้องแม่นยำมากกว่า มีความซับซ้อนมากกว่า สามารถอธิบายปรากฏการณ์ที่ไม่สามารถอธิบายได้โดยใช้กฎของนิวตัน ยกตัวอย่างเช่น กฎความโน้มถ่วงสากลของนิวตัน ไม่สามารถใช้ได้กับวัตถุที่มีขนาดเล็กมากๆ เช่น อะตอม หรือ อิเล็กตรอน และไม่สามารถอธิบายวงโคจรของดาวพุธได้ ซึ่งไอน์สไตน์ได้ใช้ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป อธิบายมุมที่วงโคจรของดาวพุธเบี่ยงออกไปได้อย่างถูกต้องและสมบูรณ์ ในศตวรรษที่ผ่านมาการทำนาย/คาดการณ์ของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ได้รับการตรวจสอบซ้ำแล้วซ้ำอีก จากการตรวจวัดความแม่นยำที่ทันสมัยของนักวิทยาศาสตร์ และได้ผ่านการพิสูจน์ว่า มีความถูกต้อง แม่นยำ แต่ไม่ได้หมายความว่ากฏของแรงโน้มถ่วงของนิวตันผิดหรือไม่ควรนำมาใช้แล้ว มันยังสามารถใช้อธิบายสิ่งต่างๆในชีวิตประจำวันได้ โดยเฉพาะบนโลกเราที่ซึ่งมีความโน้มถ่วงต่ำ และใช้ได้เฉพาะกับความเร็วเล็กน้อย เช่น ความเร็วที่น้อยกว่าความเร็วแสงมากๆ     Imagine Dragons – Believer       Albert Einstein insidetheperimeter.ca ไอน์สไตน์ใช้เวลา 11 ปีในการศึกษาเรื่องของความโน้มถ่วง […]

No Comments read more

กำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล#11 ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของไอน์สไตน์ตอนที่ 6 Time Travel

Posted: 03/08/2020 at 21:16   /   Origin and Evolution of The Universe, Universe

เดอะ ไทม์แมชชีน (The Time Machine) เป็นหนึ่งในนวนิยายวิทยาศาสตร์ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดที่เขียนโดย เอช.จี เวลส์ (H.G Wells) ในปี 1895 ซึ่งมีอิทธิพลอย่างมากต่อโลก ในนวนิยายของเวลส์ นักท่องเวลาได้สร้างไทม์แมชชีนที่สามารถย้อนกาลเวลากลับไปในอดีตและเดินทางผ่านข้ามกาลเวลาไปสู่อนาคต  ความคิดของการเดินทางข้ามเวลาที่ยิ่งใหญ่นี้ เป็นสิ่งน่าท้าทายสำหรับนักวิทยาศาสตร์มากมาย นักวิทยาศาสตร์หลายคนได้ทำการวิจัยมานานหลายทศวรรษเพื่อค้นหาว่ามนุษย์สามารถเดินทางข้ามเวลาได้หรือไม่ อย่างไรก็ตามเมื่อเราคิดถึง “การเดินทางข้ามเวลา” เรามักจะคิดถึงการเดินทางที่เร็วกว่าความเร็วแสง การเดินทางข้ามเวลาแบบนั้น ดูเหมือนจะเห็นเฉพาะในภาพยนตร์หรือหนังสือนิยายวิทยาศาสตร์ มันจะเป็นจริงหรือไม่ วิทยาศาสตร์บอกว่า ได้!     Maître Gims – Je te pardonne ft. Sia     Time Travel In Physics spaceplace.nasa.gov กว่า 100 ปีมาแล้ว อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ (Albert Einstein) ประกาศทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ (Theory of special relativity; […]

No Comments read more

กำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล#10 ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของไอน์สไตน์ตอนที่ 5 Mass, Energy, Speed of Light

Posted: 29/07/2020 at 21:00   /   Origin and Evolution of The Universe, Universe

ไอน์สไตน์ได้สร้างทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ (Theory of special relativity; 1905) บนสมมุติฐาน 2 ข้อ คือ 1) กฎทั้งหมดทางฟิสิกส์จะเหมือนกันในทุกกรอบอ้างอิงเฉื่อย 2) ความเร็วของแสงในสูญญากาศมีค่าคงที่ (ค่าเดียวคือ c = 300,000,000 เมตร/วินาที) สำหรับทุกผู้สังเกตการณ์ และความเร็วของแสงไม่ขึ้นกับการเคลื่อนที่ของแหล่งกำเนิดแสง หรือ การเคลื่อนที่ของผู้สังเกตุการณ์ จากสมมุติฐานที่สอง ไอน์สไตน์กล่าวว่า “ไม่มีสิ่งใดเคลื่อนที่เร็วกว่าแสง” ถ้าเราสังเกตุบางสิ่งที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วใกล้ความเร็วแสง สิ่งที่เราจะสังเกตุเห็น Time dilation เวลาของมันจะเดินช้าลง Length contraction ความยาวของมันหดสั้นลงในทิศทางที่เคลื่อนที่ Mass increase มวลของมันเพิ่มขึ้น     Thomas Rhett – Star Of The Show     Rest Mass & Relativistic Mass ในทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของไอน์สไตน์ (Einstein’s […]

No Comments read more

กำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล#9 ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของไอน์สไตน์ตอนที่ 4 Length Contraction

Posted: 24/07/2020 at 15:56   /   Origin and Evolution of The Universe, Universe

ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของไอน์สไตน์ (Einstein’s theory of special relativity; 1905) ใช้กับวัตถุในกรอบอ้างอิงเฉื่อยซึ่งไม่มีการเร่งความเร็ว  หลักการสำคัญสองประการของทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษคือ (1) กฎของฟิสิกส์นั้นเหมือนกันสำหรับผู้สังเกตการณ์ในกรอบอ้างอิงเฉื่อย (2) ความเร็วของแสงในสูญญากาศเป็นค่าคงที่ (300,000 กิโลเมตร/วินาที) สำหรับผู้สังเกตการณ์ทุกคน และไม่ขึ้นกับการเคลื่อนที่ของผู้สังเกตการณ์หรือแหล่งกำเนิดแสง  ผลจากทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษที่เกิดขึ้นคู่กันเสมอ คือ ◦ การยืดออกของเวลา (Time dilation) ◦ การหดตัวของความยาว (Length contraction) สำหรับ Time dilation ผู้เขียนได้อธิบายไปแล้วในตอนที่ผ่านมา ในบทความนี้จะอธิบายเกี่ยวกับปรากฏการณ์ Length contraction     Martin Garrix feat. JRM – These Are The Times     การหดตัวของความยาว (Length Contraction) หนึ่งในแนวคิดที่แปลกประหลาดของทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของไอน์สไตน์ (Einstein’s theory of special […]

No Comments read more

ประวัติย่อของกาลเวลา (A Brief History of Time) โดย สตีเฟน ฮอว์คิง#1 บทที่ 1 ภาพของจักรวาลของเรา : Turtles All The Way Down

Posted: 23/04/2020 at 00:21   /   A Brief History of Time, Featured, Universe

    บทที่ 1  ภาพของจักรวาลของเรา นักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงคนหนึ่ง (บางคนกล่าว เขาคือ เบอร์ทรันด์ รัสเซลล์; Bertrand Russell)  ครั้งหนึ่งในการบรรยายทางด้านดาราศาสตร์ เขาอธิบายว่าโลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ได้อย่างไร และดวงอาทิตย์โคจรรอบ “ศูนย์กลางที่มีดวงดาวมาอยู่รวมกันมากมาย ที่เรียกว่า กาแล็กซีของเรา” ได้อย่างไร ในช่วงสุดท้ายของการบรรยาย หญิงชราคนหนึ่งซึ่งอยู่ด้านหลังของห้องยืนขึ้นและพูดว่า “สิ่งที่คุณพูดให้เราฟัง ช่างไร้สาระ” โลกเป็นแผ่นแบนที่วางตัวบนหลังเต่ายักษ์ตัวหนึ่ง” นักวิทยาศาสตร์ยิ้มก่อนจะพูดกลับไปว่า “แล้วเต่าตัวนั้นยืนอยู่บนอะไรหละ” หญิงชรากล่าว “คุณฉลาดมาก ชายหนุ่ม ฉลาดมาก” ” But it’s turtles all the way down” (มันเป็นเต่าตลอดทางลง)   en.wikipedia.org ปล. เบอร์ทรันด์ รัสเซลล์ เป็นหนึ่งในนักคณิตศาสตร์ นักปรัชญา นักตรรกวิทยา ที่มีอิทธิพลอย่างสูงในช่วงคริสต์ศตวรรษที่ 20 เขาเป็นนักปรัชญาการศึกษาหัวรุนแรงที่มีบทบาทสำคัญยิ่งคนหนึ่งของอังกฤษ เป็นผู้ที่ได้สร้างผลงานด้านการศึกษาในแนวปฏิรูปไว้มากมายหลายแขนง ซึ่งเป็นที่ยอมรับและมีอิทธิพลต่อการศึกษาในปัจจุบันอย่างมาก   What Does […]

No Comments read more

กำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล#8 ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของไอน์สไตน์ ตอนที่ 3 Velocity Time Dilation

Posted: 28/03/2020 at 16:36   /   Origin and Evolution of The Universe, Universe

จาก ” กำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล#7 ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของไอน์สไตน์ตอนที่ 2 ” ไอน์สไตน์ใช้การทดลองทางความคิดมาแสดงให้เห็นว่า เวลามีความสัมพันธ์กันหรือสัมพัทธ์กัน  Time is relative! เหตุการณ์ที่เกิดขึ้นพร้อมกันในกรอบอ้างอิงหนึ่ง จะเกิดขึ้นไม่พร้อมกันในกรอบอ้างอิงอื่น และไอน์สไตน์ยังได้แสดงให้เห็นว่า ไม่มีอะไรที่เป็นการเคลื่อนที่สัมบูรณ์ หรือการอยู่กับที่สัมบูรณ์ การเคลื่อนที่ทั้งหมดมีความสัมพันธ์หรือสัมพัทธ์กัน Motion is relative!  สมมติฐานในทฤษฏีสัมพัทธภาพพิเศษมี 2 ข้อดังนี้ 1) กฎทั้งหมดทางฟิสิกส์จะเหมือนกันในทุกกรอบอ้างอิงเฉื่อย 2) ความเร็วของแสงในสูญญากาศมีค่าคงที่ (ค่าเดียวคือ c = 300,000,000 เมตร/วินาที) และความเร็วของแสงไม่ขึ้นกับการเคลื่อนที่ของแหล่งกำเนิดแสงนั้นหรือการเคลื่อนที่ของผู้สังเกตุการณ์ จากสมมุติฐานที่สอง ไอน์สไตน์กล่าวว่า “ไม่มีสิ่งใดเคลื่อนที่เร็วกว่าแสง”     ONUKA – TIME     การทดลองทางความคิดของไอน์สไตน์ที่นำไปสู่การยืดออกของเวลาอันเนื่องจากความเร็ว (Einstein’s thought experiment leading to Velocity Time Dilation)    quora.com quora.com […]

No Comments read more

กำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล#7 ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของไอน์สไตน์ตอนที่ 2 Einstein’s Thought Experiments

Posted: 09/03/2020 at 08:31   /   Origin and Evolution of The Universe, Universe

แต่เมื่อวัตถุมีขนาดเล็กกว่าอะตอมหรือมีความเร็วที่สูงใกล้เคียงกับความเร็วแสง กลศาสตร์ดั้งเดิม (Classical Mechanics) จะมีความถูกต้องน้อยลง ต้องใช้กลศาสตร์ควอนตัม (Quantum Mechanics) ในการศึกษาแทน เพื่อให้มีความถูกต้องในการคำนวณสูงขึ้น โดยกลศาสตร์ควอนตัมจะเหมาะสมที่จะศึกษาการเคลื่อนที่ของวัตถุที่มีขนาดเล็กมาก ซึ่งได้ถูกปรับแต่งให้เข้ากับลักษณะของอะตอมในส่วนของความเป็นคลื่น-อนุภาคในอะตอมและโมเลกุล แต่เมื่อกลศาสตร์ทั้งสองไม่สามารถใช้ได้ จากกรณีที่วัตถุขนาดเล็กเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง ทฤษฎีสนามควอนตัม (Quantum Field Theory) จึงเป็นตัวเลือกที่นำมาใช้ในการคำนวณแทนกลศาสตร์ทั้งสอง ไอแซค นิวตัน (Isaac Newton) เป็นคนแรกที่อธิบายความสัมพันธ์ระหว่างแรงและความเร่ง การศึกษาความสัมพันธ์นี้เรียกว่า กลศาสตร์ของนิวตัน (Newtonian mechanics) ซึ่งกลศาสตร์นิวตันไม่สามารถใช้ได้สำหรับทุกสถานการณ์ และมีแค่ 3 มิติ ไม่มีมิติของเวลาเข้ามาเกี่ยวข้อง และไม่มีความสัมพันธ์กันระหว่างเหตุการณ์ที่ 1 และเหตุการณ์ที่ 2 เมื่อ อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ (Albert Einstein) พัฒนาทฤษฎีสัมพัทธภาพเมื่อต้นปี 1900 ทำให้เกิดการปฏิวัติความเข้าใจใหม่ในเรื่องของอวกาศและเวลา (space-time)  ในสมัยก่อน นิวตันมอง space-time ถูกตรึงอยู่กับที่ แต่ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ (Theory of special relativity; […]

No Comments read more

กำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล#6 ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของไอน์สไตน์ตอนที่ 1 Ether, Space-Time, Reference Frame

Posted: 12/02/2020 at 14:05   /   Origin and Evolution of The Universe, Universe

ความแตกต่างระหว่างฟิสิกส์คลาสสิก (Classical physics) กับ ฟิสิกส์สมัยใหม่ (Modern physics) โดยทั่วไปฟิสิกส์คลาสสิก (Classical physics) เกิดขึ้นก่อนศตวรรษที่ 20 มักเกี่ยวข้องกับสสารและพลังงานที่มองเห็นได้ ใหญ่กว่าอะตอม โมเลกุล อิเล็กตรอน และนิวคลีไอ และเคลื่อนที่ช้ากว่าความเร็วแสง มีความแม่นยำในการอธิบายในขนาดมองเห็นได้ ซึ่งส่วนใหญ่อธิบายด้วย Newton’s laws  ฟิสิกส์สมัยใหม่ (Modern physics)  ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับพฤติกรรมของสสารและพลังงานภายใต้สภาวะที่สุดขั้ว หรือกับวัตถุที่มีขนาดใหญ่มากหรือเล็กมาก atomic and subatomic scales ยกตัวอย่างเช่น ด้านฟิสิกส์อะตอม (Atomic physics) ซึ่งเป็นการศึกษาโครงสร้างของอะตอม (นิวเคลียสและอิเล็กตรอน) และด้านฟิสิกส์นิวเคลียร์ (์Nuclear physics) ซึ่งเป็นการศึกษาในระดับที่เล็กที่สุด คือการศึกษาคุณสมบัติของนิวเคลียสและกระบวนการเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับนิวเคลียสที่เรียกว่า ปฏิกิริยานิวเคลียร์ (นิวเคลียส ประกอบด้วยอนุภาคมูลฐานคือ โปรตอน (proton) และนิวตรอน (neutron)) สาขาฟิสิกส์นิวเคลียร์นี้เป็นฟิสิกส์พลังงานสูง เนื่องจากให้พลังงานที่สูงมากที่จำเป็นในการผลิตอนุภาคหลายชนิดในเครื่องเร่งอนุภาคขนาดใหญ่ ทฤษฎีหลักของฟิสิกส์สมัยใหม่มีอยู่ 2 ทฤษฎี นำเสนอภาพแนวคิดเรื่องอวกาศเวลาและสสารที่แตกต่างไปจากฟิสิกส์คลาสสิค […]

No Comments read more

กำเนิดและวิวัฒนาการของจักรวาล#5 โนเบลสำหรับไอน์สไตน์ผู้ไขปริศนาปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก

Posted: 07/01/2020 at 01:34   /   Origin and Evolution of The Universe, Universe

วิทยาการทางฟิสิกส์ถูกแยกออกเป็น 2 กลุ่ม คือ “ฟิสิกส์ดั้งเดิมหรือฟิสิกส์คลาสสิก (Classical physics)” และ ฟิสิกส์ยุคใหม่ “(Modern physics)” หลักการและทฤษฎีต่างๆทางฟิสิกส์ที่พบก่อนศตวรรษที่ 20 ถูกจัดเป็น “ฟิสิกส์คลาสสิก (Classical physics)” ประกอบกับวิธีการทางคณิตศาสตร์โดยไอแซก นิวตัน เป็นส่วนใหญ่ รวมทั้งนักปรัชญาธรรมชาติคนอื่นที่อยู่ร่วมสมัยในช่วงคริสต์ศตวรรษที่ 17 ได้แก่ ทฤษฎีทางดาราศาสตร์ของโยฮันเนส เคปเลอร์ และการศึกษาในการเคลื่อนที่ต่างๆที่อยู่บนโลกของกาลิเลโอ  สิ่งรอบกายในชีวิตประจำวันของเราล้วนเป็นสสารที่ประกอบไปด้วย โมเลกุล อะตอม นิวเคลียส และอิเล็กตรอน โดยทั่วไปฟิสิกส์คลาสสิก มักเกี่ยวข้องกับสสารและพลังงานในขนาดสเกลที่มองเห็นได้ อันได้แก่ การเคลื่อนที่อธิบายได้ด้วย “กลศาสตร์คลาสสิก (Classical mechanics)” ความร้อนและพลังงานอธิบายได้ด้วย “อุณหพลศาสตร์ (Thermodynamics)” แม่เหล็กและไฟฟ้าอธิบายได้ด้วย “ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetics)”  สำหรับฟิสิกส์คลาสสิก “อนุภาค” และ “คลื่น” ถูกแบ่งแยกอย่างชัดเจน  ระหว่างปลายศตวรรษที่ 19 ถึงต้นศตวรรษที่ 20 ผู้คนเริ่มสังเกตเห็นว่าไม่ใช่ทุกอย่างที่เล่นไปตามกฎของฟิสิกส์คลาสสิก การสังเกตเชิงทดลองหลายอย่างเริ่มท้าทายฟิสิกส์คลาสสิก […]

No Comments read more