คดีฆาตกรรมเอ็นโทรปี (The Crime of Entropy)

ลำดับตอนที่ #3 : กฎข้อที่ 1 ของอุณหพลศาสตร์(The first law of Thermodynamic)

    

      ถ้าถามว่าการอนุรักษ์พลังงานที่จริงเป็นอย่างไร ต้องถามเซอร์ เจมส์ จูล

     เซอร์เจมส์ จูล เป็นคนคิดกฎการอนุรักษ์พลังงาน และศึกษาเรื่องพลังงานเป็นชีวิตจิตใจ จนนักวิทยาศาสตร์ยกให้เขาเป็นหน่วยของพลังงานคือจูล(1) (ยกเว้นแต่แคลอรี(2) ซึ่งสาวๆรู้จักในนามพลังงานอาหาร ที่จริงคือแคลอรีเป็นหน่วยวัดพลังงานความร้อน เพราะแคลอ แปลว่าความร้อน)
 
      สำหรับกฎการอนุรักษ์พลังงานหรือกฎถาวรพลังงานของเซอร์ เจมส์ จูลนั้น กล่าวกันติดปากว่า พลังงานย่อมไม่มีการสูญหาย แต่สามารถเปลี่ยนรูปได้

       เขาสามารถสาธิตและพิสูจน์ ด้วยจักรกลขนาดใหญ่ ด้านซ้ายเป็นรอกมีเชือกคล้อง ปลายเชือกด้านหนึ่งผูกตุ้มน้ำหนักที่รู้ค่ามวล ปลายเชือกอีกด้านหนึ่งมีกลไกร้อยไปหมุนกังหันลื่น ไม่มีความฝืด ซึ่งมีใบพัดอยู่ใต้น้ำในถังบรรจุขนาดใหญ่มากและถูกปิดฝาเพื่อไม่ให้ถ่ายเทความร้อนออกนอกภาชนะที่บรรจุ มีปลายเทอร์โมมิเตอร์ด้านหนึ่งโผล่ออกมา ซึ่งเอาไว้วัดอุณหภูมิของน้ำ เมื่อปล่อยตุ้มน้ำหนัก น้ำจะมีอุณหภูมิสูงขึ้น เพราะอะไรน่ะหรือ เพราะตุ้มน้ำหนักที่ถูกปล่อยนำพาพลังงานศักย์จากแรงโน้มถ่วง ทำให้กังหันที่ไร้ความฝืดหมุนติ๊วๆ พลังงานก็ถ่ายเทลงไปในใบพัดและเข้าสู่น้ำ อุณหภูมิน้ำก็เพิ่มขึ้น น้ำร้อนขึ้นจริงๆ

      แล้วเมื่อเราคำนวณปริมาณ ถึงแม้คลาดเคลื่อนเล็กน้อย แต่พลังงานของตุ้มน้ำหนักก็แทบจะถ่ายโอนให้เป็นพลังงานความร้อนของน้ำทั้งหมดเลยก็ว่าได้

      เราลองคิด และมองโลกในอีกรูปแบบหนึ่ง

      ถ้าเราจะถามว่าแล้วตุ้มน้ำหนักเอาพลังงานศักย์โน้มถ่วงมาจากไหน?

     ก็เอามาจากพลังงานศักย์เคมีในร่างกายที่เราเผาผลาญ ขณะยกตุ้มน้ำหนักนั้นขึ้นไงล่ะ (เราสูญเสียพลังงานศักย์เคมีมาก ก็ต่อเมื่อเราออกกำลังกาย)

          แล้วเราเอาพลังงานศักย์เคมีมาจากไหน?

           ก็เอามาจากอาหารที่เรากินเข้าไปไง

           แล้วอาหารมีพลังงานได้อย่างไร?

           ก็เกิดมาจากการสังเคราะห์แสงของพืชไง (ถึงแม้จะไม่เป็นมังสาวิรัติ แต่ถามว่าแล้วเนื้อสัตว์มีพลังงานได้

อย่างไร ก็เกิดจากสัตว์ไปกินพืชหรือสัตว์ไปกินสัตว์ที่กินพืชนั้นเอง)

          แล้วพลังงานแสงมาจากไหน

          ก็มาจากปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์(3) ในดวงอาทิตย์ไง

          แล้วดวงอาทิตย์ได้พลังงานมาจากไหน

           ก็ได้จากการระเบิดปังใหญ่ของจักรวาลไง

          (ถ้าใครถามต่อว่าแล้วการระเบิดปังใหญ่ของจักรวาลมาจากไหน ก็ตอบไปว่า "นักวิทยาศาสตร์เขาไม่พูดกัน")

           เราสามารถย้อนที่มาของพลังงานทุกอย่าง ตั้งแต่ ยกข้าวสาร เขียนหนังสือ หรือก่อม๊อบ จนถึงการระเบิดปังใหญ่ของจักรวาลได้  ที่แท้ทุกสิ่งทุกอย่างเป็นผลจากพลังงานที่อวตารเป็นรูปต่างๆ

            พลังงานย่อมไม่สูญหาย แต่มีการเปลี่ยนรูป

            นี่คือกฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์
 
เชิงอรรถ************************************************************
(1) 1 จูล เป็นหน่วยพลังงาน มีค่าประมาณพลังงานที่ใช้ในการยกของ 1 กิโลกรัมขึ้นสูง 1 เมตร
(2) 1 แคลอรี เป็นหน่วยพลังงานความร้อนและพลังงานเคมี มีค่าเท่ากับพลังงานที่ใช้ในการให้น้ำ 1 กรัมมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น 1 องศาเซลเซียส
(3) ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ เป็นปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในอุณหภูมิสูง เป็นปฏิกิริยาการหลอมรวมของอะตอม ซึ่งให้พลังงานจำนวนมหาศาล ซึ่งปฏิกิริยานี้เกิดในแกนกลางของดวงอาทิตย์