Blockdit Logo (Mobile)
365 days concept philosophy
•
28 มี.ค. 2021 เวลา 14:07 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
ทฤษฎีพลิกโลกของเหล่านักวิทยาศาสตร์
สิ่งต่างๆที่ไม่คาดคิด กับทฤษฏีที่ไขให้กระจ่างของสิ่งเหล่านั้น เช่นการโยนลูกบอลขึ้นบนฟ้าเราจะรู้ได้ไงว่าความเร็วเท่าไหร่ความเร่งเท่าไหร่ ให้คิดเป็นความเร็วค่าหนึ่ง แรงโน้มถ่วมคือ g จะทำให้ให้วัตถุเกิดความเร่งลงพื้นซึ่งต้านกับความเร็วเดิม เมื่อเวลาผ่านไป วัตถุจะขึ้นฟ้าด้วยความเร็วที่ช้าลงเรื่อยๆ ในที่สุดวัตถุก็จะหยุดตรงที่จุดสูงสุด แล้วจากจุดสูงสุดก็จะตกก็อย่างอิสระลงพื้น นั่นคือสิ่งง่ายๆที่เราไม่รู้แต่ก็ได้รู้เพราะทฤษฎีของเหล่านักวิทยาศาสตร์
1
E=MC2
วันนี้ผมจะมาพูดถึงทฤษฎีของAlbert Einsteinอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์
14 มีนาคม พ.ศ.2422 - 18 เมษายน พ.ศ.2498 ซึ่งเป็นที่ยอมรับกันทั่วโลกได้เลยว่าเขาเป็นผู้เสนอทฤษฎีสัมพันธภาพ สถิติกลศาสตร์และจักรวาลศาสตร์ เขาได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี พ.ศ.2464 จากการอธิบายปฏิกิริยาโฟโตอิเล็กทริกและจากการทำประโยชน์แก่ฟิสิกส์ทฤษฎี
ทฤษฎีที่ 1 "ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ ซึ่งนำกลศาสตร์มาประยุกต์รวมกันกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า" ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ special relativity ถูกนำเสนอโดยAlbert Einstein ว่าด้วยบทความของเขา "เกี่ยวกับกลยศาสตร์ไฟฟ้าของวัตถุซึ่งเครื่อนที่On the Electrodynamics of Moving Bodies" สามศตวรรษก่อนหน้านั้น หลักสัมพัทธภาพของกาลิเลโอกล่าวไว้ว่า การเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่ทั้งหมดเป็นการสัมพัทธ์ และไม่มีสถานะของการหยุดนิ่งสัมบูรณ์และนิยามได้ คนที่อยู่บนดาดฟ้าเรือคิดว่าตนอยู่นิ่ง แต่คนที่สังเกตบนชายฝั่งกลับบอกว่า ชายบนเรือกำลังเคลื่อนที่ ทฤษฎีของไอน์สไตน์รวมหลักสัมพัทธภาพของกาลิเลโอเข้ากับสมมติฐานที่ว่า ผู้สังเกตทุกคนจะวัดอัตราเร็วของแสงได้เท่ากันเสมอ ไม่ว่าสภาวะการเคลื่อนที่เชิงเส้นด้วยความเร็วคงที่ของพวกเขาจะเป็นอย่างไร
ทฤษฎีนี้มีข้อสรุปอันน่าประหลาดใจหลายอย่างซึ่งขัดกับสามัญสำนึกของเรา แต่สามารถพิสูจน์ได้ด้วยการทดลอง "อย่างที่เคยกล่าวมาตามหลักปรัชญาของเหล่านักวิทยาศาสตร์ของAlbert Einstein ข้อที่1" ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษล้มล้างแนวคิดของปริภูมิสัมบูรณ์และเวลาสัมบูรณ์ของนิวตันโดยการยืนยันว่า ระยะทางและเวลาขึ้นอยู่กับผู้สังเกต และรับรู้เวลากับปริภูมิต่างกันขึ้นอยู่กับผู้สังเกต มันนำมาซึ่งหลักการสมมูลของสสารและพลังงาน ซึ่งสามารถแสดงเป็นสมการชื่อดังอย่าง E=mc2 เมื่อ c คืออัตราเร็วของแสง ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษสอดคล้องกับกลศาสตร์นิวตันในสำนึกทั่วไปและในการทดลองเมื่อความเร็วของสิ่งต่าง ๆ น้อยมากเมื่อเทียบกับอัตราเร็วแสง
1
ทฤษฎีนี้เรียกว่า "พิเศษ" เนื่องจากมันประยุกต์หลักสัมพัทธภาพกับกรอบอ้างอิงเฉื่อยเท่านั้น ไอน์สไตน์พัฒนาทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปโดยประยุกต์หลักสัมพัทธภาพให้ใช้ทั่วไป ก็คือ ใช้ได้กับทุกกรอบอ้างอิง และทฤษฎีดังกล่าวยังรวมผลของแรงความโน้มถ่วง ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษไม่ได้รวมผลของความโน้มถ่วง แต่มันสามารถจัดการกับความเร่งได้
ถึงแม้ว่าทฤษฎีสัมพัทธภาพจะทำให้เกิดการสัมพัทธ์กันของปริมาณบางอย่าง เช่น เวลาซึ่งเรามักคิดว่าเป็นปริมาณองค์ประกอบ(สมัมบูรณ์)เนื่องจากประสบการณ์ในชีวิตประจำวันของเรา ถึงกระนั้นมันก็มีปริมาณบางอย่างที่เป็นปริมาณสัมบูรณ์ทั้ง ๆ ที่เราคิดว่ามันน่าจะเป็นปริมาณต่อเนื่องที่เกี่ยวข้องกัน(สัมพัทธ์) กล่าวให้ชัดคือว่า อัตราเร็วของแสงจะเท่ากันสำหรับผู้สังเกต แม้ว่าพวกเขาจะเคลื่อนที่สัมพัทธ์กันก็ตาม ทฤษฎีสัมพัทธภาพแสดงให้เห็นว่า c ไม่ใช่แค่ความเร็วของปรากฏการณ์ที่เรียกว่า แสง เท่านั้น แต่ยังเป็นค่าพื้นฐานที่เชื่อมโครงสร้าง(ปริภูมิ)กับเวลาเข้าด้วยกัน กล่าวโดยเจาะจงคือว่า ทฤษฎีสัมพัทธภาพยืนยันว่าไม่มีวัตถุใดเคลื่อนที่เร็วเท่ากับแสงได้
1
ทฤษฎีที่ 2 "ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ทฤษฎีใหม่เกี่ยวกับแรงโน้มถ่วง ซึ่งเป็นไปตามหลักแห่งความเสมอกัน(สมมูล)" สัมพัทธภาพทั่วไปหรือทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป general relativity หรือ general theory of relativity เป็นทฤษฎีความโน้มถ่วงแบบเรขาคณิตซึ่ง Albert Einstein จัดพิมพ์ใน ค.ศ. 1916 และเป็นการอธิบายความโน้มถ่วงปัจจุบันในวิชาฟิสิกส์สมัยใหม่ สัมพัทธภาพทั่วไปวางความหมายทั่วไปกว่าสัมพัทธภาพพิเศษและกฎความโน้มถ่วงสากลของนิวตัน โดยอธิบายความโน้มถ่วงโดยรวมว่าเป็นคุณสมบัติเรขาคณิตของปริภูมิและเวลา หรือปริภูมิ-เวลา โดยเฉพาะอย่างยิ่งว่า ความโค้งของปริภูมิ-เวลาสัมพันธ์โดยตรงกับพลังงานและโมเมนตัมของสสารและรังสีที่มีอยู่ทั้งหมด ความสัมพันธ์นี้เจาะจงโดยสมการสนามไอน์สไตน์ ซึ่งเป็นระบบสมการเชิงอนุพันธ์ย่อย
1
การทำนายของสัมพัทธภาพทั่วไปบางอย่างแตกต่างมากจากการทำนายของฟิสิกส์ดั้งเดิม โดยเฉพาะที่เกี่ยวกับการผ่านของเวลา เรขาคณิตของปริภูมิ การเคลื่อนที่ของเทหวัตถุ ในการตกอิสระ และการแพร่กระจายของแสง ตัวอย่างความต่างเหล่านี้เช่น การเปลี่ยนขนาดของเวลาเชิงโน้มถ่วง เลนส์ความโน้มถ่วง การเคลื่อนไปทางแดงเชิงโน้มถ่วงของแสง และการเปลี่ยนขนาดของเวลาเชิงโน้มถ่วง การทำนายของสัมพัทธภาพทั่วไปจนปัจจุบันได้รับการยืนยันจากการสังเกตและทดลองทั้งหมด แม้สัมพัทธภาพทั่วไปมิใช่เพียงทฤษฎีความโน้มถ่วงสัมพัทธนิยมทฤษฎีเดียวเท่านั้น แต่ก็เป็นทฤษฎีง่ายที่สุดซึ่งสอดคล้องกับข้อมูลเชิงทดลอง อย่างไรก็ตามยังเหลือคำถามซึ่งไม่มีคำตอบ โดยข้อที่เป็นหลักมูลที่สุดคือ ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปจะสามารถเข้ากับกฎฟิสิกส์ควอนตัมเพื่อสร้างทฤษฎีความโน้มถ่วงควอนตัมที่สมบูรณ์และไม่ขัดแย้งในตัวเองได้อย่างไร
ทฤษฎีของ Einstein มีความหมายสำคัญทางฟิสิกส์ดาราศาสตร์ เช่น แสดงให้เห็นถึงการมีหลุมดำ บริเวณของปริภูมิซึ่งปริภูมิและเวลาบิดเบี้ยวจนไม่มีสิ่งใดแม้กระทั่งแสงสามารถหนีออกมาได้ โดยเป็นจุดจบของดาวฤกษ์ขนาดยักษ์ มีหลักฐานมากพอว่า รังสีเข้มซึ่งแผ่จากวัตถุทางดาราศาสตร์บางชนิดเนื่องมาจากหลุมดำ เช่น ไมโครควาซาร์ microquasar และนิวเคลียสดาราจักรกัมมันต์ ซึ่งเกิดจากการมีหลุมดำดาวฤกษ์และหลุมดำมวลยวดยิ่งตามลำดับ การโค้งของแสงโดยความโน้มถ่วงสามารถนำไปสู่ปรากฏการณ์เลนส์ความโน้มถ่วง ซึ่งทำใหสามารถเห็นภาพหลายภาพของวัตถุดาราศาสตร์ที่ระยะทางเท่ากันหลายภาพบนฟ้า สัมพัทธภาพทั่วไปยังทำนายการมีคลื่นความโน้มถ่วง ซึ่งการสังเกตคลื่นเหล่านี้โดยตรงเป็นเป้าหมายของโครงการอย่าง หอสังเกตการณ์คลื่นความโน้มถ่วงโดยใช้อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ชนิดเลเซอร์ Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory: LIGO ของนาซา สายอากาศอวกาศอินเตอร์เฟอโรเมทรีเลเซอร์ Laser Interferometer Space Antenna: LISA ของอีเอสเอ และแถวลำดับตั้งจังหวะพัลซาร์ pulsar timing array จำนวนมากซึ่งในปัจจุบัน LIGO ได้สังเกตพบคลื่นความโน้มถ่วงแล้ว นอกจากนี้ สัมพัทธภาพทั่วไปยังเป็นพื้นฐานของแบบจำลองจักรวาลวิทยาเอกภาพขยายต่อเนื่องปัจจุบัน
1
ผมยกมาแค่ 2 ทฤษฎีเอามาสรุปให้เข้าใจง่ายขึ้นบางส่วนถ้าผิดพลาดประการใดต้องขออภัยด้วยนะครับ
โฆษณา