Newsletter subscribe
Tag: Uncertainty principle

ประวัติย่อของกาลเวลา (A Brief History Of Time) โดย สตีเฟน ฮอว์คิง#60 บทที่ 11 การรวมกันของฟิสิกส์

Posted: 22/12/2022 at 12:05   /   A Brief History of Time, Universe

ดังที่อธิบายไว้ในบทแรก มันคงเป็นเรื่องยากมากที่จะสร้างทฤษฎีที่เป็นเอกภาพอย่างสมบูรณ์ของทุกสิ่ง (complete unified theory of everything) ในจักรวาลในคราวเดียว ดังนั้นเราจึงมีความคืบหน้าโดยการค้นหาทฤษฎีบางส่วนที่อธิบายเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในวงจำกัด และละเลยผลกระทบอื่นๆ หรือประมาณค่าเหล่านั้นด้วยตัวเลขที่แน่นอน (ตัวอย่างเช่น เคมีช่วยให้เราสามารถคำนวณอันตรกิริยาของอะตอม โดยไม่ต้องรู้ถึงโครงสร้างภายในของนิวเคลียสของอะตอม) อย่างไรก็ตาม ในท้ายที่สุด เราหวังว่าจะพบทฤษฎีที่สมบูรณ์ สอดคล้อง และเป็นเอกภาพ ซึ่งจะรวมถึงทฤษฎีบางส่วนทั้งหมดเหล่านี้เป็น การประมาณและไม่จำเป็นต้องปรับให้พอดีกับข้อเท็จจริงโดยการเลือกค่าของตัวเลขตามอำเภอใจในทฤษฎี การแสวงหาทฤษฎีดังกล่าวเรียกว่า “การรวมกันของฟิสิกส์ (unification of physics)” ไอน์สไตน์ใช้เวลาส่วนใหญ่ในปีต่อมาค้นหาทฤษฎีที่เป็นเอกภาพแต่ไม่สำเร็จ เวลายังไม่สุกงอม: มีทฤษฎีบางส่วนเกี่ยวกับแรงโน้มถ่วงและแรงแม่เหล็กไฟฟ้า แต่ไม่ค่อยมีใครรู้เกี่ยวกับแรงนิวเคลียร์ ยิ่งไปกว่านั้น ไอน์สไตน์ปฏิเสธที่จะเชื่อในความเป็นจริงของกลศาสตร์ควอนตัม (quantum mechanics) แม้ว่าเขาจะมีบทบาทสำคัญในการพัฒนากลศาสตร์ควอนตัมก็ตาม แต่ดูเหมือนหลักการความไม่แน่นอน (uncertainty principle) เป็นคุณลักษณะพื้นฐานของจักรวาลที่เราอาศัยอยู่ ดังนั้น ทฤษฎีที่เป็นเอกภาพ (unified theory) ที่ประสบความสำเร็จจะต้องรวมหลักการนี้เข้าไว้ด้วยกัน ผู้เขียน – มันยากเกินไปที่จะสร้างทฤษฎีที่ครอบคลุมทุกสิ่งในจักรวาลในคราวเดียว จนถึงขณะนี้มีทฤษฎีบางส่วนที่มุ่งเน้นไปที่แง่มุมต่างๆ ที่เกิดขึ้นในวงจำกัดของวิทยาศาสตร์ แต่ท้ายที่สุดแล้ว จะเป็นการดีหากมีทฤษฎีที่เป็นเอกภาพซึ่งครอบคลุมทุกอย่าง การแสวงหาทฤษฎีดังกล่าวเรียกว่า “การรวมกันของฟิสิกส์” ไอน์สไตน์พยายามและล้มเหลวในการค้นหาทฤษฎีของทุกสิ่ง สาเหตุหลักเป็นเพราะความรู้ด้านวิทยาศาสตร์นิวเคลียร์ในเวลานั้นยังไม่เพียงพอ […]

No Comments read more

ประวัติย่อของกาลเวลา (A Brief History Of Time) โดย สตีเฟน ฮอว์คิง#25 บทที่ 4 หลักความไม่แน่นอน : การแผ่รังสีของวัตถุดำ

Posted: 14/04/2021 at 13:13   /   A Brief History of Time, Universe

บทที่ 4 หลักความไม่แน่นอน ความสำเร็จของทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์โดยเฉพาะทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของนิวตัน ทำให้ Marquis de Laplace นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสในช่วงต้นศตวรรษที่สิบเก้าโต้แย้งว่า จักรวาลถูกการกำหนดไว้อย่างสมบูรณ์ Laplace แนะนำว่าควรมีกฎทางวิทยาศาสตร์ชุดหนึ่งที่จะช่วยให้เราสามารถทำนายทุกสิ่งที่จะเกิดขึ้นในจักรวาลได้ หากเรารู้สถานะที่สมบูรณ์ของจักรวาลในเวลาเดียวกัน ตัวอย่างเช่น ถ้าเรารู้ตำแหน่งและความเร็วของดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์ในคราวเดียว เราก็สามารถใช้กฎของนิวตันเพื่อคำนวณสถานะของระบบสุริยะได้ตลอดเวลา ความมุ่งมั่นดูเหมือนจะค่อนข้างชัดเจนในกรณีนี้ แต่ Laplace ยังถือว่ามีกฎที่คล้ายกันที่ควบคุมทุกสิ่งทุกอย่างรวมถึงพฤติกรรมของมนุษย์   แนวคิดเรื่องการกำหนดปัจจัยทางวิทยาศาสตร์ได้รับการต่อต้านอย่างมากจากหลายๆ คน ซึ่งรู้สึกว่ามันละเมิดเสรีภาพของพระเจ้าที่จะเข้ามาแทรกแซงโลก แต่ก็ยังคงเป็นข้อสันนิษฐานมาตรฐานของวิทยาศาสตร์จนถึงช่วงต้นศตวรรษนี้ หนึ่งในข้อบ่งชี้แรกที่แสดงให้เห็นว่าความเชื่อนี้จะต้องถูกละทิ้ง เมื่อการคำนวณโดยลอร์ดเรย์ลีห์ (Lord Rayleigh) และเซอร์เจมส์ ยีนส์ (Sir James Jeans) นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษชี้ให้เห็นว่าวัตถุหรือร่างกายที่ร้อน เช่น ดาว ต้องแผ่พลังงานในอัตราที่ไม่สิ้นสุด ตามกฎที่เชื่อในเวลานั้น ร่างกายที่ร้อนควรจะปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (เช่น คลื่นวิทยุ แสงที่มองเห็น หรือรังสีเอกซ์) เท่าๆกันในทุกความถี่ ตัวอย่างเช่น ร่างกายที่ร้อนควรแผ่พลังงานในปริมาณเท่ากันในคลื่นที่มีความถี่ระหว่างหนึ่งถึงสองล้านล้านคลื่นต่อวินาทีเช่นเดียวกับคลื่นที่มีความถี่ระหว่างสองถึงสามล้านล้านคลื่นต่อวินาที เนื่องจากจำนวนคลื่นต่อวินาทีไม่จำกัด จึงหมายความว่าพลังงานทั้งหมดที่แผ่ออกมาจะไม่มีที่สิ้นสุด   วัตถุดำ (Black Body) วัตถุทุกชนิดที่มีอุณหภูมิสูงกว่าศูนย์สัมบูรณ์ (Absolute […]

No Comments read more