หลายศตวรรษที่ผ่านมามีการค้นพบทางวิทยาศาสตร์มากมายที่กระทบต่อวิถีชีวิตและวิธี คิดของผู้คน "ไซน์แชนแนล" (Science Channel) ซึ่งเป็นรายการวิทยาศาสตร์ของช่อง "ดิสคัฟเวอร์รี" (Discovery Channel) ได้นำเสนอสุดยอดการค้นพบที่สำคัญต่างๆ ทาง วิทยาศาสตร์ใน 8 สาขา สำหรับวันนี้เอาใจผู้อ่านที่ชื่นชอบฟิสิกส์ ด้วย 13 ข้อ ค้นพบที่โยงใยกลายเป็นรากฐานสำคัญแห่งวงการวิทยาศาสตร์
....ไปดูกันว่าข้อค้นพบเหล่านี้ เป็นสุดยอดทางฟิสิกส์ที่ตรงกับใจท่านหรือ ไม่....
1.กฎการตกของวัตถุ (The Law of Falling Bodies)
ค้นพบในปี 1604 กาลิเลโอ กาลิเลอิ (Galileo Galilei) นักวิทยาศาสตร์ผู้หาญกล้าล้มแนวคิดของอริ สโตเติล (Aristotel) ที่ผู้คนเชื่อถือมากว่า 2,000 ปี ว่าวัตถุที่หนักกว่าจะตก ถึงพื้นได้เร็วกว่าวัตถุที่เบากว่า โดยเขาได้ทำการพิสูจน์ว่าวัตถุต่างๆ แม้จะมี น้ำหนักไม่เท่ากันแต่จะตกถึงพื้นพร้อมกัน
2.แรงโน้มถ่วงของจักรวาล (Universal Gravitation)
ค้นพบในปี 1666 ไอแซก นิวตัน (Isaac Newton) ได้สรุปว่าวัตถุทุกอย่างในจักรวาล ตั้งแต่ลูกแอ ปเปิลถึงดวงดาวจะออกแรงดึงดูดซึ่งกันและกัน
3.กฎการเคลื่อนที่ (Laws of Motion)
ค้นพบในปี 1687 ไอแซก นิวตัน ได้เปลี่ยนความเข้าใจในจักรวาลของเราด้วยกฎ 3 ข้อ ที่อธิบายการ เคลื่อนที่ของวัตถุ กฎข้อที่ 1 วัตถุที่เคลื่อนที่จะรักษาสภาพการเคลื่อนที่ตราบ ที่ไม่มีแรงภายนอกมากระทำต่อวัตถุนั้น กฎข้อที่ 2 ความเร่งของวัตถุจะแปรผันตาม แรงที่กระทำต่อวัตถุ แต่จะแปรผกผันกับมวลของวัตถุ ซึ่งแสดงความสัมพันธ์ระหว่าง มวลของวัตถุ (m) ความเร่งของวัตถุ (a) และแรงที่มากระทำ ได้ด้วย F=ma และกฎข้อ ที่ 3 ทุกแรงกระทำที่มีต่อวัตถุจะมีแรงปฏิกิริยาที่มีขนาดเท่ากันและอยู่ในทิศ ตรงข้ามเสมอ
4.กฎข้อที่ 2 ของเทอร์โมไดนามิกส์ (The Second Law of Thermodynamics)
ค้นพบใน ช่วงปี 1824-1850 การทำงานของนักวิทยาศาสตร์ในการปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องจักรไอน้ำได้พัฒนา ความเข้าใจเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงความร้อน บรรดานักวิทยาศาสตร์ได้เรียนรู้ว่า การไหลของความร้อนจากที่ซึ่งมีอุณหภูมิสูงไปยังที่ซึ่งมีอุณหภูมิต่ำจะขับ เคลื่อนให้เครื่องจักรทำงาน เปรียบเหมือนกระบวนการใช้น้ำในเครื่องโม่แป้ง โดย การทำงานของเครื่องจักรไอน้ำอาศัย 3 หลักการคือ 1.ความร้อนจะถ่ายเทจากวัตถุร้อน ไปยังวัตถุที่เย็นกว่า 2. ความร้อนไม่สามารถเปลี่ยนเป็นพลังงานรูปอื่นได้โดย สมบูรณ์ และสุดท้ายคือระบบจะมีความยุ่งเหยิงตลอดเวลา
5.แม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetism)
ค้นพบในช่วงปี 1807-1873 หลายการทดลองในยุคแรกเริ่มได้เผยให้เห็นความสัมพันธ์ระหว่างไฟฟ้าและแม่เหล็ก และนำไปสู่สมการที่อธิบายกฎพื้นฐานซึ่งครอบคลุมทั้งไฟฟ้าและแม่เหล็ก โดยที่ไม่ มีใครคาดคิดว่าหนึ่งในการทดลองเหล่านั้นจะได้มาจากผลการทดลองในห้องเรียน ในปี 1820 นักฟิสิกส์ชาวเดนมาร์กชื่อ ฮานส์ คริสเตียน เออร์สเต็ด (Hans Christian Oersted) กำลังพูดกับนักศึกษาถึงความเป็นไปได้ว่าแม่เหล็กและไฟฟ้ามีความ สัมพันธ์กัน ระหว่างการบรรยายนั้น ผลการทดลองของเขาก็ได้พิสูจน์ความจริงในทฤษฎี ของเขาต่อหน้าคนทั้งชั้น
6.สัมพัทธภาพพิเศษ (Special Relativity)
ค้นพบในปี 1905 อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ (Albert Einstein) ล้มล้างสมมติฐานเกี่ยวกับเวลา (time) และสเปซ (space) โดยการอธิบายว่าเวลาเดินทางช้าลงและระยะทางยาวขึ้นได้อย่างไร เมื่อวัตถุเคลื่อนที่ด้วยความ
7.สมการ E=mc2
ค้นพบในปี 1905 หรือกล่าวได้ว่าพลังงานเท่ากับความเร็วแสงยกกำลังสองที่ทวีคูณด้วยน้ำหนักของ วัตถุเอง โดยสมการอันโด่งดังของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์นี้พิสูจน์ว่ามวลและพลังงาน เป็นสิ่งที่แตกต่างอย่างชัดแจ้งในวัตถุเดียวกัน และมวลเล็กๆ สามารถผันกลับเป็น พลังงานปริมาณมหาศาลได้ หนึ่งในความหมายอันลึกซึ้งของสิ่งที่ไอน์สไตน์ค้นพบคือ ไม่มีมวลใดที่จะมีความเร็วเหนือแสง
8.การกระโดดของควอนตัม (The Quantum Leap)
ค้นพบในช่วง 1900-1935 เพื่อที่จะอธิบายพฤติกรรมของอนุภาคในระดับอะตอม กฎต่างๆ ของธรรมชาติจึงถูกพัฒนา ขึ้นโดย แมกซ์ แพลงซ์ (Max Planck) เวอร์เนอร์ ไฮเซนเบิร์ก (Werner Heisenberg) เออร์วิน โชรดิงเจอร์ (Erwin Schrodinger) และอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ การกระโดดของ ควอนตัมถูกนิยามว่าเป็นการเปลี่ยนแปลงระดับพลังงานของอิเล็กตรอนในอะตอม จาก สถานะหนึ่งไปอีกสถานะหนึ่ง การเปลี่ยนแปลงนี้เกิดขึ้นในครั้งเดียว ไม่ได้เกิด ขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไป
9.ธรรมชาติของแสง (The Nature of Light)
ค้นพบในช่วง 1704-1905 แนวคิดและการทดลองของไอแซก นิวตัน, โทมัส ยัง (Thomas Young) และอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ นำไปสู่ความเข้าใจว่าแสงคืออะไร มีพฤติกรรมอย่างไร และส่งผ่านตัวกลาง อย่างไร นิวตันใช้ปริซึมแยกแสงขาวออกเป็นสีที่ต่อเนื่องกัน และใช้อีกปริซึมรวม สีที่ต่อเนื่องกันให้เป็นแสงขาว เป็นการพิสูจน์ว่าแสงสีรวมกันแล้วได้แสงขาว ทาง ด้านยังได้แสดงว่าแสงเป็นคลื่นและความยาวคลื่นของแสงสามารถระบุสีของแสงได้ สุด ท้ายคือไอน์สไตน์ ที่ระบุว่าแสงเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ ไม่ว่าผู้สังเกตจะ มีความเร็วเท่าใด
10.นิวตรอน (The Neutron)
ค้นพบในปี 1935 เจมส์ แชดวิก (James Chadwick) ได้ค้นพบนิวตรอนในอะตอมร่วมกับโปรตอนและ อิเล็กตรอน การค้นพบนี้ได้เปลี่ยนแปลงโครงสร้างของอะตอมไปในทันทีและเร่งให้เกิด การศึกษาฟิสิกส์อะตอม (atomic physics)
11.ตัวนำยิ่งยวด (Superconductors)
ค้นพบในปี 1911-1986 การค้นพบอย่างไม่ตั้งใจที่ว่าวัสดุจะไม่มีความต้านทานไฟฟ้านี้ นำไปสู่ความหวัง ในการปฏิวัติอุตสาหกรรมและเทคโนโลยี สภาพความนำยิ่งยวดเกิดขึ้นได้กับวัสดุที่ หลากหลาย รวมไปถึงวัสดุที่เป็นที่รู้จักดีอย่าง ดีบุกและอลูมิเนียม โลหะ อัลลอยด์ต่างๆ และสารประกอบประเภทเซรามิกส์
12.ควาร์ก (Quarks)
ค้นพบในปี 1962 มัวเรย์ เกลล์-มานน์ (Murray Gell-Mann) ได้เสนอว่าน่าจะมีอนุภาคพื้นฐานที่รวม กันเป็นวัตถุอย่างโปรตอนและนิวตรอน ควาร์กมีทั้งกระแสไฟฟ้าและประจุ “เข้ม” (strong) ส่วนโปรตอนและนิวตรอนต่างมีควาร์ก 3 ชนิด
13.แรงนิวเคลียร์ (Nuclear Forces)
ค้นพบในปี 1666-1957 การค้นพบของแรงพื้นฐานที่ทำงานในระดับอะตอมนำไปสู่ความกระจ่างที่ว่าอันตรกิริยา ทั้งหมดเป็นผลมาจากแรงพื้นฐาน 4 ชนิดในธรรมชาติ คือ แรงนิวเคลียร์อย่างเข้ม แรง นิวเคลียร์อย่างอ่อน แรงแม่เหล็กไฟฟ้า และแรงโน้มถ่วง
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น