[Mean] ทฤษฎีสัมพัทธภาพกับความเห็นแก่ตัว
posted on 09 Nov 2007 15:53 by obvious in Mean- ทฤษฎีสัมพัทธภาพ (Relativity Theory) ค้นพบโดยชาวยิวที่ชื่ออัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ครับ
- แหม...พูดอย่างนี้ ดูโง่เลยตู ใครๆ เค้าก็รู้กันอยู่แล้วหล่ะลุงงง เออ...แต่ถ้าใครไม่รู้จริงๆ แนะนำว่าตอนเรียนให้ตั้งใจเรียนมากกว่านี้ครับ
- แต่ถึงใครๆ จะบอกว่ารู้จักกันดีก็เหอะ ทฤษฎีของไอน์สไตน์อ่ะ มันชื่อว่าทฤษฎีสัมพัทธภาพ (Relativity) ว้อย ไม่ใช่ทฤษฎีสัมพันธภาพ (Relationship)
- สัมพัทธภาพก็คือ เหตุการณ์หนึ่งๆ เราไม่จำเป็นต้องมองเห็นเป็นอย่างเดียวกันก็ได้
- แต่อีสัมพันธภาพนี่ มันแปลว่าความเกี่ยวข้องกันของสิ่งต่างๆ ออกแนวมีความสัมพันธ์กันซะงั้น
- โห.. ความหมายโคตรจะแตกต่างกันขนาดนี้ แต่ทำไมชอบใช้ผิดกันจัง
- ไม่เป็นไรครับ เรามาค่อยๆ ทำความเข้าใจเกี่ยวกับทฤษฎีสัมพัทธภาพไปพร้อมๆ กันดีกว่า
.
- ทฤษฎีสัมพัทธภาพนี้ อธิบายเกี่ยวข้องกับความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วกับเวลา และระหว่างมวลกับพลังงานครับ
- โดยจะมีทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ และทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปครับ แหมมม..ยังกะก๋วยเตี๋ยวต้มยำ
- หากจะอธิบายทฤษฎีนี้แบบง่ายๆ ก็คือ...
- สมมุติ ถ้าเราปั่นจักรยานตูร์เดอฟรองซ์ด้วยความเร็ว 20 กิโลเมตรต่อชั่วโมง
- แล้วก็มีอาม่าที่กำลังจะปั่นจักรยานไปตลาด
- ปั่นสวนทางเรามาจากทิศตรงข้ามด้วยความเร็ว 80 กิโลเมตรต่อชั่วโมง 
- เราก็จะมองเห็นอาม่าปั่นด้วยความเร็วประมาณ 100 กิโลเมตรต่อชั่วโมง
- โอ้...อาม่านี่ต้องเป็นยอดมนุษย์พรางตัวมาแน่ๆ เอ้ย ไม่ใช่ คือเราจะมองเห็นอาม่ามีความเร็วเพิ่มขึ้นนั่นเองครับ
- แต่ถ้าเราเอาอาม่า ไปร่วมแข่งตูร์เดอฟรองซ์ด้วย โดยปั่นไปในทิศเดียวกับเรา
- เราก็จะมองเห็นอาม่าปั่นด้วยความเร็วน้อยกว่า 80 กิโลเมตรต่อชั่วโมง เพราะเอามาหักล้างกัน
- แต่ถ้ามีคนยืนอยู่เฉยๆ มองดูอาม่าปั่นจักรยาน ก็จะมองเห็นอาม่าปั่นด้วยความเร็ว 80 กิโลเมตรต่อชั่วโมงนั่นแหละ
- นี่ก็คือ สัมพัทธภาพไงครับ เหตุการณ์หนึ่งๆ เราอาจมองเห็นไปได้แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับว่าจะมองยังไง ประมาณว่าแต่ละคนมีความแนวในตัวเองก็ว่าได้
.
- แต่ทว่า...มันไม่ใช่แค่นั้นสิครับพี่น้อง เมื่อเราเอาไปเทียบกับกรณีของแสง
- แสงเดินทางด้วยความเร็ว 300,000 กิโลเมตรต่อวินาที ซึ่งถ้าให้แสงเดินทางรอบโลก 1 รอบ ซึ่งเป็นระยะทาง 40,000 กิโลเมตร
- แสงจะสามารถเดินทางรอบโลกได้ 7.5 รอบต่อ 1 วินาที
- แหม...อะไรมันจะเร็วชิบหายวายวอดขนาดนี้ใช่มั้ยครับ
- ในขณะที่โลกนั้นยังคงมีการหมุนรอบตัวเองไปทางทิศตะวันออก ด้วยความเร็ว 0.5 เมตรต่อวินาที
- ถ้าให้แสงเดินทางรอบโลก จากตะวันตก-ไปตะวันออก และจากตะวันออก-ไปตะวันตก
- ปรากฏว่าความเร็วของแสงทั้งสองทิศทางเท่ากันซะงั้นตามการทดลองของไมเคิลสันกับมอร์เลย์ ความเร็วของแสงไม่ได้ถูกหักล้าง หรือเพิ่มขึ้นจากการที่โลกหมุนรอบตัวเองแต่อย่างใดครับ
- ไอน์สไตน์ได้แสดงให้เห็นว่าระยะทางและเวลามีค่าสัมพัทธ์ กล่าวคือ เปลี่ยนแปลงได้ตามความเร็วของผู้สังเกต จึงทำให้เห็นความเร็วของแสงคงที่
- ถ้ายากไป ก็ให้คิดประมาณว่าแสงมันมีความเป็นตัวของตัวเองสูงครับ ไม่มีใครจะเปลี่ยนแปลงตัวตนของแสงได้
- หรือถ้าให้อาม่าหรือใครก็ตาม ไปปั่นจักรยานไล่ตามแสง หรือสวนทางกับแสง
- อาม่าก็จะยังเห็นแสงเดินทางด้วยความเร็วเท่าเดิมอยู่ดี ไม่ว่าอาม่าจะสามารถปั่นด้วยความเร็วเท่าจรวดก็ตาม
- นั่นก็คือแนวคิดสำคัญอีกอย่างหนึ่งของทฤษฎีสัมพัทธภาพครับ นั่นคือความไม่แปรเปลี่ยน (Invariance)
- ไม่ว่าใคร จะปั่นจักรยานตามแสงไปในทิศทางใด หรือความเร็วเท่าใดก็ตาม
- ต่างก็จะมองเห็นแสงวิ่งด้วยความเร็วคงที่เสมอ นี่คือการไม่แปรเปลี่ยนไงครับ
.
- นอกจากนี้ ไอน์สไตน์ยังค้นพบผลลัพธ์ที่น่าสนใจอย่างยิ่ง ในกรณีที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วใกล้แสงหรือเท่ากับแสง
- คือถ้าเราอยู่บนวัตถุที่เคลื่อนที่เร็วมากๆ เวลาในวัตถุยิ่งช้าลง แล้วจะมองเห็นทุกสิ่งทุกอย่างดูช้าลง
- อธิบายแบบรวบรัดคือ ยิ่งเราเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเข้าใกล้แสงมากๆ เวลาของเราก็จะยิ่งเดินช้าลง ช้าลง
- และถ้าเราสามารถเดินทางในอัตราเร็วเท่ากับแสงแล้ว เวลาจะหยุดนิ่ง ทุกสิ่งทุกอย่างจะหยุดนิ่ง
- อ่านมาถึงตรงนี้แล้ว...ให้เวลาขบคิด หนึ่งบรรทัดครับ
- (บรรทัดว่าง)
- โว้วววววววววว โดราเอมอนนนนนนน นี่มัน....มัน....ไทม์แมชชีนนี่หน่า 
- สมมุติว่า ถ้าเราขึ้นไปนั่งเล่นบนจรวดความเร็ว 280,000 กิโลเมตรต่อชั่วโมง เป็นเวลาสัก 1 ชั่วโมงแล้ว (ความเร็วแสงคือประมาณ 300,000 กม./ชม.)
- เมื่อเรากลับลงมาจากจรวดอีกครั้ง...เราอาจจะพบว่าโลกอาจจะหมุนไปแล้วเป็นสิบๆ ปีก็ได้นะ
- เนื่องจากเวลาในจรวดนั้นเดินช้าลงมาก เพราะความเร็วมีค่าเข้าใกล้แสง เวลารอบตัวนอกจรวดจึงเร็วกว่าเวลาบนจรวดหลายเท่าตัว
- เวลา 1 ชั่วโมงบนจรวด อาจจะเท่ากับเวลาบนโลกหลายสิบปี
- แต่นั่นก็ยังคงเป็นเรื่องของทฤษฎีครับ เพราะในความเป็นจริง คนเราไม่สามารถที่จะเดินทางในอัตราเร็วเท่ากับแสงได้
- อย่าว่าแต่เท่ากับแสงเลยครับ แค่ให้ได้ครึ่งหนึ่งของแสงก็ยังไม่สามารถทำได้
- แต่ว่านะ...นี่ขนาดเดินทางด้วยความเร็วเข้าใกล้แสงยังขนาดนี้ แล้วถ้าเราเดินทางด้วยอัตราเร็วเท่ากับแสงหล่ะ?
- หากเราสามารถเดินทางด้วยความเร็วแสงจริง จะส่งผลให้เวลาจะหยุดเดินครับ นั่นคือเวลากลายเป็นศูนย์
- ถ้าให้พูดแบบหนังกำลังภายใน ก็ประมาณมิติว่างเปล่าอ่ะนะ
- มีหลายคนเชื่อว่า นั่นคือความอมตะครับ
- แม้ในตอนนี้ มนุษย์จะยังไม่สามารถก้าวขึ้นไปถึงยังจุดนั้นได้ แต่สักวันหนึ่ง มนุษย์จะต้องไปถึงได้แน่นอนครับ
- แต่ผมก็ไม่ทราบเหมือนกันครับ ว่าเมื่อถึงตอนนั้นจริงๆ มนุษย์จะเหยียบย่ำธรรมชาติไปแล้วเท่าไหร่กัน
.
- ในอีกประเด็นหนึ่งของสัมพัทธภาพที่กล่าวถึง คือ มวลสามารถเปลี่ยนเป็นพลังงาน และพลังงานสามารถเปลี่ยนกลับมาเป็นมวลได้
- อธิบายได้ง่ายๆ ด้วยทฤษฎีอาม่าดังนี้ครับ...
- ถ้าเราเอาอาม่ามากลายร่างเป็นซุปเปอร์ไซย่า แล้วให้แกลองเหาะด้วยความเร็วแสงแล้วหล่ะก็ มวลหรือน้ำหนักของอาม่าก็จะเพิ่มขึ้น
- ซึ่งมวลของอาม่าที่เพิ่มขึ้น ก็คือพลังงานจลน์นั่นเองครับ
- จะว่าไป ที่บอกว่ามวลจะเพิ่มขึ้นตามอัตราเร็วนั้นออกจะเชยไปนิดครับ
- เพราะในปัจจุบัน (ตั้งแต่ปี 2002 เป็นต้นมา) นักฟิสิกส์จะยึดหลักว่ามวลของระบบโดดเดี่ยวเป็นปริมาณที่ไม่แปรเปลี่ยน (Mass of an isolated system is an invariant)
- นั่นคือ ยิ่งเร็วอ่ะ มวลมันเพิ่มขึ้นก็จริง แต่ความจริงแล้วมวลก็เท่าเดิมของมันนั่นแหละ ไม่ได้เพิ่มขึ้นหรอก
- จากแนวความคิดเรื่องมวลและพลังงานนี้ มันได้กลายเป็นหลักการขั้นต้นในการสร้างระเบิดอะตอมหรือระเบิดนิวเคลียร์ครับ
- ซึ่งน่าแปลกที่ ทั้งสมการของทฤษฎีสัมพัทธภาพ มิได้กล่าวถึงการสร้างระเบิดขึ้นมาเลยแม้แต่น้อย
- การประยุกต์ความคิดและทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์มาใช้นั้น เราไม่อาจรู้ได้เลยว่า นั่นมันเป็นเทคโนโลยีที่มีประโยชน์หรือมีโทษประการใด
.
- แม้มนุษย์ จะสามารถคิดค้นทฤษฎีต่างๆ มาได้อย่างมากมาย เพื่อให้ตนสามารถเข้าใจธรรมชาติได้มากยิ่งขึ้น และเพื่อให้มนุษย์ก้าวเข้าสู่ความสะดวกสบาย
- แต่อยากให้เราลองทบทวนกันอีกครั้ง ว่าขณะที่เรากำลังนั่งอยู่หน้าคอมพิวเตอร์ นั่งอยู่ในห้องแอร์เย็นฉ่ำ หยิบขนมอร่อยๆ เข้าปาก ยังมีคนอีกประมาณ 3 ใน 4 ของโลก ที่กำลังทุกข์ยากลำบาก อย่าว่าแต่ความสะดวกสบายที่มนุษย์ต้องการจะพัฒนาไปถึงเลย พวกเค้าแค่จะใช้ชีวิตให้รอดไปวันๆ ก็ยังยาก
- เทคโนโลยีคืออะไร วิทยาศาสตร์คืออะไร มนุษย์ตั้งแต่ยุครู้แจ้งจวบจนกระทั่งปัจจุบันต่างแสวงหา
- มนุษย์ต้องการที่จะทำความเข้าใจธรรมชาติ หรือว่าแท้จริงแล้ว มนุษย์เพียงแค่อยากจะเอาชนะธรรมชาติเท่านั้นเอง
.
.
.
สปช. ทฤษฎีสัมพัทธภาพที่ผมอธิบายมาทั้งหมดนี้ ยังไม่ครบถ้วนและลงลึกเท่าของจริงครับ ยังคงมีอีกหลายกรณีที่น่าสนใจเขียนไว้ เช่น กาลอวกาศ เวกเตอร์ของเวลา หรือแม้กระทั่งการย้อนอดีต ฯลฯ
กกน. แม้ว่าไอน์สไตน์นั้นจะได้ตายห่าไปหลายปีแล้วก็ตาม ก็ยังมีการตรวจสอบทฤษฎีสัมพัทธภาพเรื่อยมา จวบจนกระทั่งปัจจุบันครับ ทำให้พบข้อมูลที่ขัดกับหลักสัมพัทธภาพมาพอสมควรครับ คือมันยังไม่แน่นอน 100% เพราะฉะนั้น อย่าเชื่อแม้ว่าคนพูดจะเป็นอัจฉริยะอย่างไอน์สไตน์ก็ตามที
กพอ. สุดท้ายนี้ ถ้าหากมีข้อผิดพลาดประการใด ผมก็ขอรับผิดไว้ด้วยประการทั้งปวงครับ เพราะผมเป็นเพียงแค่ผู้ที่สนใจวิทยาศาสตร์ มิใช่นักวิทยาศาสตร์ผู้เชี่ยวชาญ หากมีข้อผิดพลาด ก็คงจะเนื่องมาจากผมไม่ได้ศึกษามาอย่างถ่องแท้ แถมยังใช้ความรู้สึกนึกคิดส่วนตัวในการเขียนอีกต่างหาก
ด้วยเหตุผลง่ายๆว่า ยิ่งเร่งความเร็วเข้าใกล้ความเร็สแสงมากเท่าไร มวลยิ่งเพิ่มขึ้นมากเท่านั้น
และเมื่อความเร็วเท่าแสง มวลจะมีค่าเป็นอนันต์
ทำให้ต้องใช้พลังงานในการเร่งความเร็วมากขึ้น จนเป็นอนันต์ด้วยเช่นกัน
ครับ
ที่จริงจากการทดลองต่อมาจนถึงปัจจุบันทำให้ทราบว่า ทฤษฎีสัมพัทธภาพเองก็มีช่องโหว่เยอะมากเหมือนกัน
และยังไม่มีทฤษฎีใดที่สามารถอธิบายปรากฏการณ์ต่างๆได้ถูกต้องทั้งหมด หรือเป็นทฤษฎีเอกภาพอย่างแท้จริง
#1 By LiTTLe on 2007-11-09 17:04