คืนค่าการตั้งค่าทั้งหมด
คุณแน่ใจว่าต้องการคืนค่าการตั้งค่าทั้งหมด ?
ลำดับตอนที่ #5 : 13 การค้นพบทางฟิสิกส์ที่เปลี่ยนแปลงโลก
13 ข้อค้นพบทางฟิสิกส์ที่กระเทือนชีวิตมนุษย์
การลุกขึ้นมาแย้งแนวคิดของอริสโตเติลเรื่องการตกของวัตถุถือเป็นความกล้าหาญอย่างยิ่งของกาลิเลโอหลายศตวรรษที่ผ่านมา
มีการค้นพบทางวิทยาศาสตร์มากมายที่กระทบต่อวิถีชีวิตและวิธีคิดของผู้คน "ไซน์แชนแนล" (Science Channel)
ซึ่งเป็นรายการวิทยาศาสตร์ของช่อง "ดิสคัฟเวอร์รี" (Discovery Channel) ได้นำเสนอสุดยอดการค้นพบที่สำคัญต่างๆ
ทางวิทยาศาสตร์ใน 8 สาขาสำหรับวันนี้เอาใจผู้อ่านที่ชื่นชอบฟิสิกส์ด้วย13ข้อค้นพบที่โยงใยกลายเป็นรากฐานสำคัญ
แห่งวงการวิทยาศาสตร์ไปดูกันว่าข้อค้นพบเหล่านี้ เป็นสุดยอดทางฟิสิกส์ที่ตรงกับใจท่านหรือไม่....
1.กฎการตกของวัตถุ (The Law of Falling Bodies)
ค้นพบในปี 1604กาลิเลโอ กาลิเลอิ (Galileo Galilei) นักวิทยาศาสตร์ผู้หาญกล้าล้มแนวคิดของอริสโตเติล
(Aristotel) ที่ผู้คนเชื่อถือมากว่า 2,000 ปี ว่าวัตถุที่หนักกว่าจะตกถึงพื้นได้เร็วกว่าวัตถุที่เบากว่า โดยเขา
ได้ทำการพิสูจน์ว่าวัตถุต่างๆ แม้จะมีน้ำหนักไม่เท่ากันแต่จะตกถึงพื้นพร้อมกัน
2.แรงโน้มถ่วงของจักรวาล (Universal Gravitation)
ค้นพบในปี 1666ไอแซก นิวตัน (Isaac Newton) ได้สรุปว่าวัตถุทุกอย่างในจักรวาล ตั้งแต่ลูกแอปเปิล
ถึงดวงดาวจะออกแรงดึงดูดซึ่งกันและกัน
ฮานส์ คริสเตียน เออร์สเต็ด ผู้ค้นพบว่าแม่เหล็กและไฟฟ้ามีความสัมพันธ์กัน
3.กฎการเคลื่อนที่ (Laws of Motion) ค้นพบในปี 1687
ไอแซก นิวตัน ได้เปลี่ยนความเข้าใจในจักรวาลของเราด้วยกฎ 3 ข้อ ที่อธิบายการเคลื่อนที่ของวัตถุ กฎข้อที่ 1
วัตถุที่เคลื่อนที่จะรักษาสภาพการเคลื่อนที่ตราบที่ไม่มีแรงภายนอกมากระทำต่อวัตถุนั้นหรือตราบที่รักษาแรงลัพธ์
ให้เป็นศูนย์ได้ กฎข้อที่ 2 ความเร่งของวัตถุจะแปรผันตามแรงที่กระทำต่อวัตถุ แต่จะแปรผกผันกับมวลของวัตถุ
ซึ่งแสดงความสัมพันธ์ระหว่างมวลของวัตถุ (m) ความเร่งของวัตถุ (a) และแรงที่มากระทำ ได้ด้วย F=ma และกฎข้อที่ 3
ทุกแรงกระทำที่มีต่อวัตถุจะมีแรงปฏิกิริยาที่มีขนาดเท่ากันและอยู่ในทิศตรงข้ามเสมอ
4.กฎข้อที่ 2 ของเทอร์โมไดนามิกส์ (The Second Law of Thermodynamics) ค้นพบในช่วงปี 1824-1850
การทำงานของนักวิทยาศาสตร์ในการปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องจักรไอน้ำได้พัฒนาความเข้าใจเกี่ยวกับ
การเปลี่ยนแปลงความร้อนบรรดานักวิทยาศาสตร์ได้เรียนรู้ว่าการไหลของความร้อนจากที่ซึ่งมีอุณหภูมิสูงไปยัง
ที่ซึ่งมีอุณหภูมิต่ำจะขับเคลื่อนให้เครื่องจักรทำงาน เปรียบเหมือนกระบวนการใช้น้ำในเครื่องโม่แป้ง
โดยการทำงานของเครื่องจักรไอน้ำอาศัย 3 หลักการคือ 1.ความร้อนจะถ่ายเทจากวัตถุร้อนไปยังวัตถุที่เย็นกว่า
2. ความร้อนไม่สามารถเปลี่ยนเป็นพลังงานรูปอื่นได้โดยสมบูรณ์ และสุดท้ายคือระบบจะมีความยุ่งเหยิงตลอดเวลา
5.แม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetism)
ค้นพบในช่วงปี 1807-1873หลายการทดลองในยุคแรกเริ่มได้เผยให้เห็นความสัมพันธ์ระหว่างไฟฟ้าและแม่เหล็ก
และนำไปสู่สมการที่อธิบายกฎพื้นฐานซึ่งครอบคลุมทั้งไฟฟ้าและแม่เหล็กโดยที่ไม่มีใครคาดคิดว่าหนึ่งในการทดลอง
เหล่านั้นจะได้มาจากผลการทดลองในห้องเรียน ในปี 1820 นักฟิสิกส์ชาวเดนมาร์กชื่อ ฮานส์ คริสเตียน เออร์สเต็ด
(Hans Christian Oersted) กำลังพูดกับนักศึกษาถึงความเป็นไปได้ว่าแม่เหล็กและไฟฟ้ามีความสัมพันธ์กัน
ระหว่างการบรรยายนั้น ผลการทดลองของเขาก็ได้พิสูจน์ความจริงในทฤษฎีของเขาต่อหน้าคนทั้งชั้น
6.สัมพัทธภาพพิเศษ (Special Relativity)
ค้นพบในปี 1905อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ (Albert Einstein) ล้มล้างสมมติฐานเกี่ยวกับเวลา (time) และสเปซ (space)
โดยการอธิบายว่าเวลาเดินทางช้าลงและระยะทางยาวขึ้นได้อย่างไรเมื่อวัตถุเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเข้าใกล้แสง
นิวตันกับการค้นพบว่าแสงขาวประกอบไปด้วยแสงสี
7.สมการ E=mc2
ค้นพบในปี 1905หรือกล่าวได้ว่าพลังงานเท่ากับความเร็วแสงยกกำลังสองที่ทวีคูณด้วยมวลของวัตถุเอง
โดยสมการอันโด่งดังของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์นี้พิสูจน์ว่ามวลและพลังงานเป็นสิ่งที่แตกต่างอย่างชัดแจ้ง
ในวัตถุเดียวกัน และมวลเล็กๆ สามารถผันกลับเป็นพลังงานปริมาณมหาศาลได
้ หนึ่งในความหมายอันลึกซึ้งของสิ่งที่ไอน์สไตน์ค้นพบคือไม่มีมวลใดที่จะมีความเร็วเหนือแสง
8.การกระโดดของควอนตัม (The Quantum Leap)
ค้นพบในช่วง 1900-1935เพื่อที่จะอธิบายพฤติกรรมของอนุภาคในระดับอะตอม กฎต่างๆ ของธรรมชาติจึงถูกพัฒนาขึ้นโดย
แมกซ์ แพลงซ์ (Max Planck) เวอร์เนอร์ ไฮเซนเบิร์ก (Werner Heisenberg) เออร์วิน โชรดิงเจอร์ (Erwin Schrodinger)
และอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ การกระโดดของควอนตัมถูกนิยามว่าเป็นการเปลี่ยนแปลงระดับพลังงานของอิเล็กตรอนในอะตอม
จากสถานะหนึ่งไปอีกสถานะหนึ่ง การเปลี่ยนแปลงนี้เกิดขึ้นในครั้งเดียว ไม่ได้เกิดขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไป
ซูเปอร์คอนดักเตอร์ กับความหวังในการปฏิวัติอุตสาหกรรมและเทคโนโลยี
9.ธรรมชาติของแสง (The Nature of Light) ค้นพบในช่วง 1704-1905
แนวคิดและการทดลองของไอแซก นิวตัน, โทมัส ยัง (Thomas Young) และอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์
นำไปสู่ความเข้าใจว่าแสงคืออะไร มีพฤติกรรมอย่างไร และส่งผ่านตัวกลางอย่างไร
นิวตันใช้ปริซึมแยกแสงขาวออกเป็นสีที่ต่อเนื่องกัน และใช้อีกปริซึมรวมสีที่ต่อเนื่องกันให้เป็นแสงขาว
เป็นการพิสูจน์ว่าแสงสีรวมกันแล้วได้แสงขาว ทางด้านยังได้แสดงว่าแสงเป็นคลื่นและความยาวคลื่น
ของแสงสามารถระบุสีของแสงได้ สุดท้ายคือไอน์สไตน์ ที่ระบุว่าแสงเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ ไม่ว่าผู้สังเกตจะมีความเร็วเท่าใด
10.นิวตรอน (The Neutron) ค้นพบในปี 1935
เจมส์ แชดวิก (James Chadwick) ได้ค้นพบนิวตรอนในอะตอมร่วมกับโปรตอนและอิเล็กตรอน
การค้นพบนี้ได้เปลี่ยนแปลงโครงสร้างของอะตอมไปในทันทีและเร่งให้เกิดการศึกษาฟิสิกส์อะตอม (atomic physics)
11.ตัวนำยิ่งยวด (Superconductors) ค้นพบในปี 1911-1986
การค้นพบอย่างไม่ตั้งใจที่ว่าวัสดุจะไม่มีความต้านทานไฟฟ้านี้ นำไปสู่ความหวังในการปฏิวัติอุตสาหกรรมและเทคโนโลยี
สภาพความนำยิ่งยวดเกิดขึ้นได้กับวัสดุที่หลากหลาย รวมไปถึงวัสดุที่เป็นที่รู้จักดีอย่าง ดีบุกและอลูมิเนียม โลหะอัลลอยด์ต่างๆ
และสารประกอบประเภทเซรามิกส์
12.ควาร์ก (Quarks) ค้นพบในปี 1962
มัวเรย์ เกลล์-มานน์ (Murray Gell-Mann) ได้เสนอว่าน่าจะมีอนุภาคพื้นฐานที่รวมกันเป็นวัตถุอย่างโปรตอนและนิวตรอน
ควาร์กมีทั้งกระแสไฟฟ้าและประจุ “เข้ม” (strong) ส่วนโปรตอนและนิวตรอนต่างมีควาร์ก 3 ชนิด
13.แรงนิวเคลียร์ (Nuclear Forces) ค้นพบในปี 1666-1957
การค้นพบของแรงพื้นฐานที่ทำงานในระดับอะตอมนำไปสู่ความกระจ่างที่ว่าอันตรกิริยาทั้งหมดเป็นผลมาจากแรงพื้นฐาน
4 ชนิดในธรรมชาติ คือ แรงนิวเคลียร์อย่างเข้ม แรงนิวเคลียร์อย่างอ่อน แรงแม่เหล็กไฟฟ้า และแรงโน้มถ่วง
ความคิดเห็น