หนังสืออิเล็กทรอนิกส์ 

การทดลองเสมือน

บทความพิเศษ

ธรรมชาติมหัศจรรย์

 

กลับหน้าสารบัญเอกภพของชีวิตกับจักรวาล

กลับหน้าแรกโฮมเพจฟิสิกส์ราชมงคล

ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม

หนังสืออิเล็กทรอนิกส์

แควนตัมเมคานิคส์เข้ามาแทนที่กลศาสตร์กายภาพ

     แควนตัมเมคานิคส์เข้ามาแทนที่ระบบกลศาสตร์กายภาพที่มั่นคงอยู่กับเรามาร่วม 350 ปีตั้งแต่สมัยของไอแซคนิวตัน กาลิ - เลโอ กาลิเลอี และอัจฉริยะคนอื่น ๆ มากหลาย หลังจากนั้นมันเข้ามาแทนที่สภาพของระบบของสสารที่เราสามารถรู้และทำนายได้อย่างแม่นยำ ถ้าหากว่าเรารู้ตำแหน่งและความเร็วหรือโมเมนตัมของมัน สภาพทางกลศาสตร์แควนตัมที่เรียกว่าคลื่นพัวพันแควนตัม (quantum - wave function) ที่เข้ามาแทนที่นั้นที่สังเกตไม่ได้แต่เป็นความจริง พิสูจน์ได้จริงอย่างแน่นอนตายตัวตลอดไปด้วยตัวเลขทางคณิตศาสตร์นั้น จึงไม่สามารถทำให้เรารู้หรือทำนายระบบการทำงานของกลศาสตร์ของมันได้ หลักการสำคัญสามประการของแควนตัมที่เป็นคนละเรื่องคนละประเด็นกับกลศาสตร์กายภาพอย่างกลับตรงกันข้ามก็คือ

     1. การเคลื่อนที่เป็นไปอย่างไม่ต่อเนื่อง เหมือนกระตุกออกมาเป็นชุดที่มองไม่เห็นเช่นพัลส์ของชีพจร หรือเช่น ไอความร้อนที่ออกมาเป็นช่วง ๆ จากเหล็กที่เผาจนร้อนแดงจัด ชุดหรือพัลส์นี้เรียกว่าแควนตา (quanta) อนุภาคอีเล็คตรอนที่เปลี่ยนจากสภาพหนึ่งสู่อีกสภาพหนึ่ง จึงไม่จำเป็นที่จะต้องผ่านช่วงระหว่างกลางหรือค่อย ๆ เป็นไป มันกระโดดเปลี่ยนไปทีเดียวเลย

     2. อีเล็คตรอนสองตัวที่อยู่ในอะตอมที่รวมอยู่ด้วยกันเป็นโมเลกุล เมื่อเราแยกมันออกจากกัน มันจะคงความสัมพันธ์กันและกันอย่างประหลาด คือไม่ว่าเราจะแยกมันออกจากกันให้ห่างกันสักเท่าใด มันก็จะยังคงสามารถติดต่อกันได้ แต่การติดต่อกันไม่เป็นเหตุปัจจัยกันและกัน

      3. อีเล็คตรอนหรืออนุภาคอื่น ๆ สามารถแสดงคุณสมบัติที่ต่างกัน เป็นต้นว่าเป็นสสารเป็นคลื่น หรือเป็นกึ่งสสารกึ่งคลื่น (คุณสมบัติไม่ใช่ช่วงระหว่างกลางของการเปลี่ยนแปลง) เช่นในสนามพลังงาน ขึ้นอยู่กับพื้นฐานภายนอกที่เป็นสิ่งแวดล้อมรอบตัวมันในขณะนั้น ๆ และขึ้นอยู่กับการสังเกตหรือเครื่องมือที่ผู้สังเกตใช้สังเกตในตอนนั้นด้วย

     จักรวาลที่สัมผัสเข้าใจเป็นสภาพเป็นกายวัตถุ ในทางแควนตัมไม่เป็นเช่นนั้น พื้นฐานของจักรวาลนั้นไม่มีอื่นใดทั้งสิ้นนอกจากการทำงานของคลื่น หรืออนุภาคที่เป็นไปตามธรรมชาติอยู่ในที่ว่างกับเวลาที่ล้วนเชื่อมโยงเป็นหนึ่งเดียวกัน ที่สามารถเปลี่ยนแปลงให้โค้งหรือม้วนบิดเบี้ยว (curvature or warping) ด้วยแรงความโน้มถ่วง ที่เป็นไปตามกฎแห่งความสัมพันธภาพทั่วไปของสรรพสิ่งในจักรวาล คลื่นที่เปลี่ยนแปลงไปตามธรรมชาตินี้กำหนดไม่ได้และทำนายไม่ได้เคลื่อนที่ไปไม่แน่นอน มีแต่ความอาจเป็นไปได้ว่าอยู่ได้ทั่วไป หรือตรงนั้นตรงนี้ก็เฉพาะเมื่อไปจับตรวจวัดหรือไปสังเกตมัน ซึ่งก็คือเมื่อเราใช้ประสาทสัมผัสของเราหรือเครื่องมือที่อ่านหรือรับรู้ด้วยประสาทสัมผัสของเรา เข้าไปตรวจจับวัดมันในขณะนั้น ๆ หรืออีกนัยหนึ่งเป็นการรับรู้ด้วยจิตวิญญาณของเรา ที่เชื่อมโยงกับคลื่นที่เป็นธรรมชาติที่ว่านั้นเข้าไปร่วมสังเกตมันในขณะนั้น

     คำว่าคลื่นในวิชาฟิสิกส์ใหม่หมายถึงคลื่นอนุภาค (wave - particle หรือ wavesubstance หรือ frequency หรือ quanta หรือ quons) เพราะว่ามันเป็นทั้งคลื่นและทั้งอนุภาคโดยที่มันจะเลือกเป็นอะไรในเวลาหรือตำแหน่งใด และด้วยความเร็วเท่าไหร่ไม่มีใครไปกำหนดมันได้ (ตามสมการความไม่แน่นอนของไฮเซ็นเบิร์ก Heizenberg's Uncertainty Principle) เมื่อเป็นคลื่นอาจเป็นรังสี (radiation) เช่นเป็นรังสีแกม - ม่า หรือรังสีเอ็กซ์ (X - ray) เป็นไมโครเวฟ (microwave) หรือเป็นแสงธรรมดาก็ได้ หรือจะเป็นคลื่นวิทยุของยูเอชเอฟหรือวีเอชเอฟเป็นคลื่นยาวมาก ๆ จนเป็นคลื่นเสียงธรรมดาก็ได้ หรือเปลี่ยนเป็นอนุภาคที่จะชนปะทะกันจนดับหายไปแล้วเกิดใหม่เป็นอนุภาคใหม่ เช่นอนุภาคโฟตอนสองตัวชนกันก็จะดับหายไปหมด แต่จะได้อนุภาคใหม่ขึ้นมาสองตัวคืออีเล็คตรอนกับโพสิตรอน พลังงานจากโพตอนเดิมก็จะถูกถ่ายทอดต่อไปยังอนุภาคตัวใหม่ และมีพลังงานเกินอยู่เล็กน้อยตลอดเวลาจำนวนหนึ่ง จะมากหรือน้อยเท่านั้นโดยที่จำนวนนี้จะเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา (fluctuation) และจากพลังงานเกินนี้จะเปลี่ยนมาเป็นคลื่นเป็นอนุภาคเมื่อใด และที่ไหนก็เป็นไปโดยทำนายไม่ได้เช่นกัน

 

<< หน้าก่อน      หน้าถัดไป >>


แควนตัมเมคานิคส์

พยายามอธิบายแควนตัมเมคานิคส์

แควนตัมเมคานิคส์เข้ามาแทนที่วิทยาศาสตร์กายภาพ

คลื่นแควนตัม

แควนตัมเมคานิคส์กับคลื่นของชีวิต

ทฤษฎีการเสริมกันและกัน

 
นำมาจากเอกภาพของชีวิตกับจักรวาล  ของนายแพทย์ประสาน ต่างใจ  ต้องขอขอบคุณมากครับ

 

ข้อสอบเอนทรานซ์  
พจนานุกรมฟิสิกส์

ฟิสิกส์ 1 (ความร้อน)

ฟิสิกส์ 2

แก้ปัญหาฟิสิกส์ด้วยภาษา c

ฟิสิกส์พิศวง
• เสียงของลำโพงออกมาได้อย่างไร
• การหมุนของลูกข่างกับการตกของแมว
• ความเสถียรภาพของลูกข่าง
• ฮาร์ดดิสก์ทำงานอย่างไร
• เอ็นโทรปี

ตารางธาตุ(ไทย1)   2  (Eng)

  ภาพประจำสัปดาห์
 
• ความรู้รอบตัวทั่วไป
• ดาราศาสตร์พิศวง 
• อัลเบิร์ต ไอส์ไตน์ กับกฏการสมมูลของมวล
• ว่าวของแฟลงกลิน
• ระเบิดนิวเคลียร์ทำงานอย่างไร
แบบฝึกหัดโลหะวิทยา
• เครื่องจักรสเตอริ่ง
• ทฤษฎีความอลวน