เนื้อหา ฟิสิกส์อะตอม

เนื้อหา ฟิสิกส์อะตอม

อะตอมและการค้นพบอิเล็กตรอน

  อะตอม

               มนุษย์เริ่มสนใจโครงสร้างของสสาร โดยการสังเกตสิ่งต่างๆ ในธรรมชาติและพบว่ามีสมบัติแตกต่างกันหลากหลาย คือ มีทั้งที่เป็นของแข็ง ของเหลว และแก๊ส จึงสงสัยต่อไปว่าสิ่งเหล่านี้ประกอบด้วยชิ้นสวนย่อยอย่างไร นำไปสู่ความคิดที่ว่าสสารมีชิ้นส่วนย่อยเล็กที่สุดที่เรียกว่าอะตอม เมื่อถึงสมัยของดอลตัน สมมติฐานเกี่ยวกับอะตอมมีความชัดเจนขึ้น

ทฤษฎีอะตอมของดอลตันกล่าวว่า

สารทุกชนิดประกอบด้วยอะตอมซึ่งเป็นสิ่งที่แบ่งแยกไม่ได้ และธาตุแต่ละชนิดประกอบด้วยอะตอมที่มีสมบัติ

เหมือนกันทั้งน้ำหนัก และขนาด อะตอมของธาตุต่างชนิดกันจะมีน้ำหนักต่างกัน และอะตอมชนิดหนึ่งไม่สามารถเปลี่ยนไปเป็นอะตอมชนิดอื่นได้ แต่อาจรวมกับอะตอมของธาตุอื่นในสัดส่วนที่คงตัว ทำให้เกิดสารประกอบอะตอมที่ยังคงลักษณะเฉพาะของมันขณะเกิดปฏิกิริยาเคมี”

              การค้นพบอิเล็กตรอน

             การศึกษาการนำกระแสไฟฟ้าในแก๊สที่มีความดันต่ำได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ในปี พ.ศ. 2398 ได้มีการสร้างเครื่องสูบสุญญากาศขึ้น และสิ่งประดิษฐ์นี้นำนักวิทยาศาสตร์ไปสู่การพบอิเล็กตรอนในที่สุด เมื่อมีการบรรจุแก๊สความดันต่ำเข้าไปในหลอดแล้วต่อขั้วไฟฟ้ากับแหล่งกำเนิดไฟฟ้าที่มีความต่างศัยก์ไฟฟ้าสูง ดังรูป พบว่าบริเวณผนังของหลอดจะเรืองแสงเป็นสีเขียวจางๆ

                                                            รูป วงจรไฟฟ้าหลอดรังสีแคโทด                                       

                ต่อมาในปี พ.ศ. 2408 เซอร์ วิลเลียม ครูกส์ ทำการทดลองกับหลอดสุญญากาศเช่นกัน แต่ดัดงอหลอดเป็นมุมฉาก ดังรูป 19.1 ข แล้วต่อขั้วไฟฟ้าของหลอดที่บรรจุแก๊สความดันต่ำนี้เข้ากับแหล่งกำเนิดไฟฟ้าที่มีความต่างศักย์ไฟฟ้าสูง พบว่าการเรืองแสงสีเขียวจะเกิดมากที่สุดตามบริเวณผนังหลอดด้านในที่อยู่ตรงข้ามขั้วแคโทดซึ่งเป็นขั้วลบแสดงว่าการเรืองแสงดังกล่าวเกิดจากรังสีที่ออกมาจากขั้วแคโทด จึงเรียกรังสีนี้ว่า รังสีแคโทด (cathode ray )   ในเวลาต่อมาได้มีการศึกษาธรรมชาติของรังสีแคโทด โดยใช้แผ่นโลหะบางๆ กั้นรังสีแคโทด ทำให้เกิดเงาของแผ่นโลหะปรากฏบนผนังหลอดดังรูปและเมื่อให้รังสีแคโทดผ่านสนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้าพบว่า รังสีนี้มีการเปลี่ยนแปลงในบริเวณที่มีสนามทั้งสอง

รูปแสดงเงาที่เกิดจากรังสีแคโทด

   การค้นพบอิเล็กตรอนโดยการทดลองของทอมสัน

               พ.ศ. 2440 เมื่อ เจ เจ ทอมสันทดลองใช้หลอดสุญญากาศลักษณะคล้ายหลอดและมีแผนภาพดังรูปโดยมี Cเป็นขั้วแคโทด A เป็นขั้วแอโนด P และ Q เป็นแผ่นโลหะขนาน

เมื่อต่อขั้วแคโทดและขั้วแอโนดกับแหล่งกำเนิดไฟฟ้าที่มีความศักย์สูง รังสีแคโทดจะออกจากขั้วแคโทด C ไปยังขั้วแอโนด A ส่วนที่ผ่านช่องเล็กๆของทรงกระบอก  A และ D เป็นลำของอนุภาคตรงไปกระทบสารเรืองแสงซึ่งฉาบไว้ที่ปลายอีกข้างหนึ่งของหลอด ทำให้เกิดจุดสว่างเล็กๆ S และเมื่อต่อแผ่นโลหะ P และ Q กับขั้วแบตเตอรี่ พบว่า จุดสว่าง S จะเลื่อนไปจากตำแหน่งเดิม

                - ถ้าต่อแผ่นโลหะ P กับขั้วลบ และแผ่นโลหะ Q กับขั้วบวก พบว่าจุดสว่าง S เลื่อนไปทาง Q จะสรุปเหตุการณ์ที่เห็นอย่างไร

ข้อสังเกตที่ได้จากการทดลอง ทำให้ทอมสันสามารถสรุปได้ว่า รังสีแคโทดเป็นลำอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าลบ

จึงเรียกอนุภาคดังกล่าวว่า อนุภาครังสีแคโทด(cathode ray particle)นอกจากนี้ ทอมสันยังทดลองวัดอัตราส่วนประจุไฟฟ้าต่อมวล (q/m)  ของอนุภาคนี้อีกด้วย

                - ถ้าบริเวณระหว่างแผ่นโลหะ P และ Q มีเฉพาะสนามแม่เหล็กเท่านั้นและทิศของสนามอยู่ในแนวตั้งฉากและพุ่งเข้าหาแผ่นกระดาษ จุดสว่าง S จะเลื่อนไปทางใด

เมื่ออนุภาครังสีแคโทดเคลื่อนที่เข้าไปในบริเวณระหว่างแผ่นโลหะ P และ Q ขณะที่มีสนามแม่เหล็ก สนามแม่เหล็กจะส่งแรงกระทำต่ออนุภาค ทำให้แนวการเคลื่อนที่เบนเป็นส่วนโค้งของวงกลม แต่เมื่ออนุภาครังสีแคโทดผ่านพ้นบริเวณที่มีสนามแม่เหล็ก มันจะเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรงพุ่งไปกระทบฉากเรืองแสง ดังรูป

 รูป 19.6 แนวทางการเคลื่อนที่ของอนุภาครังสีแคโทดเมื่อผ่านบริเวณที่มีสนามแม่เหล็ก

สมมติให้อนุภาครังสีแคโทดมีมวล m ประจุไฟฟ้า q และเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรง ด้วยความเร็ว v ในบริเวณที่มีสนามแม่เหล็กขนาด B แนวทางการเคลื่อนที่ของอนุภาคจะถูกเบี่ยงเบนเป็นส่วนโค้งของวงกลมที่มีรัศมี R โดยแรงเนื่องจากสนามแม่เหล็กF_B เป็นแรงสู่ศูนย์กลางF_c  ดังรูป 19.6 ข

                 เนื่องจาก F_B  = qvB  และ   F_c = mv² /R

                ดังนั้น qvB= mv² /R

               นั่นคือ q/m=v/BR                                
       เพราะ B และ R เป็นปริมาณที่สามารถวัดได้ ส่วน v นั้นทอมสันได้ทำการทดลองวัดโดยปรับขนาดและทิศของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กให้พอเหมาะ จนกระทั่งลำอนุภาครังสีแคโทดไม่เบนไปจากแนวเดิม ซึ่งแสดงว่าแรงเนื่องจากสนามทั้งสองที่กระทำต่ออนุภาครังสีแคโทดมีขนาดเท่ากันแลแรงทั้งสองมีทิศทางตรงข้ามกัน

               นั่นคือ  FE=F_B

                               qE = qvB
                      ดังนั้น  V=E/B

              ในสมการสนามไฟฟ้า E เป็นปริมาณที่วัดได้ เมื่อแทนค่า v ในสมการจะคำนวณหาอัตราส่วนq/mได้
ทอมสันได้ทดลองวัด q/mซ้ำหลายครั้งโดยเปลี่ยนชนิดของโลหะที่ใช้ทำขั้วแคโทด ปรากฏว่าอัตราส่วนของอนุภาครังสีแคโทดที่คำนวณได้จากการทดลองมีค่าโดยประมาณเท่ากันคือ 1.76x10¹¹ คูลอมบ์ต่อกิโลกรัม เขาจึงสรุปว่า รังสีแคโทดที่พุ่งออกจากโลหะทั้งหลายเป็นอนุภาคที่มีมวลและเป็นอนุภาคชนิดเดียวกัน ซึ่งต่อมาได้ชื่อว่า อิเล็กตรอน(electron) จึงถือว่าทอมสันเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่ค้นพบอิเล็กตรอน

                นอกจากนี้ทอมสันได้ทดลองวัดอัตราส่วนอัตราส่วนq/m ของไอออนของไฮโดรเจน ซึ่งเป็นอะตอมของไฮโดรเจนที่สูญเสียอิเล็กตรอนไป ดังนั้นประจุไฟฟ้าของไอออนไฮโดรเจนจึงเป็นบวก ทอมสันพบว่า อัตราส่วนq/m ของไอออนไฮโดรเจนที่มีค่าโดยประมาณเท่ากับ9.7x10⁷คูลอมบ์ต่อกิโลกรัม ซึ่งค่าที่ได้นี้สอดคล้องกับ q/mที่ได้จากการแยกสลายด้วยไฟฟ้าของฟาราเลย์

 ปัจจุบันเป็นที่ทราบกันดีว่า ประจุของอิเล็กตรอนกับประจุของไอออนของไฮโดรเจนมีค่าเท่ากัน ดังนั้นเป็นการเปรียบเทียบค่า  1.76x10¹¹  ของอนุภาคทั้งสองทำให้รู้ว่า ไอออนของไฮโดรเจนมีมวลมากกว่าอิเล็กตรอนประมาณ 1800 เท่า

                ผลการทดลองของทอมสันแสดงให้เห็นว่า ขั้วไฟฟ้าลบที่ทำจากโลหะทุกชนิดสามารถให้อิเล็กตรอนได้ ทอมสันจึงสรุปว่าอะตอมซึ่งแต่เดิมเข้าใจกันว่าแบ่งย่อยไม่ได้นั้น ความจริงสามารถแบ่งย่อยไปได้อีก และอิเล็กตรอนคือองค์ประกอบหนึ่งของอะตอมทุกชนิด

 ในการทดลองเพื่อหาอัตราส่วนq/mของอนุภาครังสีแคโทดตามแบบของทอมสัน เมื่อใช้สนามแม่เหล็กที่มีขนาด 0.004 เทสลา พบว่ารัศมีความโค้งของลำอนุภาครังสีแคโทดเท่ากับ 4.2 เซนติเมตร ในการวัดอัตราเร็วของอนุภาครังสีแคโทดพบว่า เมื่อต่อความต่างศักย์ 480 โวลต์เข้ากับแผ่นโลหะที่อยู่ห่างกัน 4.0 มิลลิเมตร สนามไฟฟ้าที่เกิดตั้งฉากกับสนามแม่เหล็ก จะทำให้อนุภาครังสีแคโทดเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง จงหาอัตราเร็วและอัตราส่วนq/mของอนุภาครังสีแคโทด

วิธีทำ     ก. การหาอัตราเร็วอนุภาครังสีแคโทด

การปรับสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่พอเหมาะจะทำให้รังสีแคโทดเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง

                                                                    F_B  =F_E
                                                                   qvB =     qE
                                                   ดังนั้น  V=E/B                (1)
                                               เนื่องจาก  E=V/d                (2)
              แทน (2) ลงใน (1) dV=V/Bd
              แทนค่า  V=480v/o.oo4t x o.oo4m=3 x 10⁷     

ตอบ     อัตราเร็วของอิเล็กตรอนเท่ากับ3 x 10⁷ 
             อัตราส่วนระหว่างประจุต่อมวลเท่ากับ 1.79 x10¹¹  

                 การหาประจุไฟฟ้าของอิเล็กตรอนโดยการทดลองของมิลลิแกน  

 การทดลองของทอมสัน ทำให้รู้อัตราส่วนระหว่างประจุต่อมวลของอิเล็กตรอน แต่ยังไม่สามารถรู้ขนาดของประจุไฟฟ้าและขนาดของมวลอิเล็กตรอนได้ จนกระทั่งนักฟิสิกส์ชาวอเมริกันชื่อโรเบิร์ต เอ มิลลิแกน ได้ทดลองวัดค่าประจุไฟฟ้าของอิเล็กตรอนได้สำเร็จ โดยการวัดประจุบนหยดน้ำมัน

                ส่วนประกอบที่สำคัญคือแผ่นโลหะ A และ B ที่ขนานกัน และอยู่ห่างกันเป็นระยะ d แผ่น A ถูกเจาะเป็นรูเล็กๆ เหนือแผ่น A มีกระบอกฉีดน้ำมันซึ่งปากกระบอกเป็นรูเล็กมาก เมื่อฉีดละอองของหยดน้ำมันขนาดเล็กเข้าไปในระหว่างแผ่นโลหะขนาน แล้วฉายรังสีเอกซ์ จะทำให้อากาศแตกตัว มีประจุไฟฟ้าไปเกาะบนหยดน้ำมัน จากนั้นปรับค่าความต่างศักย์ไฟฟ้า หยอดน้ำมันที่มีประจุไฟฟ้าจะเคลื่อนที่ขึ้นลงด้วยอัตราเร็วต่างๆ ในสนามไฟฟ้า แต่เมื่อต่อขั้วไฟฟ้าบวกกับแผ่นโลหะ A และต่อขั้วไฟฟ้าลบกับแผ่นโลหะ B จะพบว่า หยดน้ำมันบางหยดจะเคลื่อนที่ช้าลง บางหยดเคลื่อนที่เร็วขึ้น

- หยดน้ำมันที่เคลื่อนที่ขึ้น มีประจุไฟฟ้าชนิดใด

                - ถ้าต้องการให้หยดน้ำมันที่กำลังเคลื่อนที่ขึ้นหยุดนิ่งจะต้องทำอย่างไร

                 เมื่อเราปรับความต่างศักย์ไฟฟ้าได้อย่างพอเหมาะ จะมีหยดน้ำบางหยดลอยนิ่งอยู่กับที่ หรือเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วคงตัว ถ้าไม่คำนึงถึงแรงลอยตัว ถือได้ว่าแรงเนื่องจากสนามไฟฟ้ากับแรงโน้มถ่วงของโลกที่กระทำต่อหยดน้ำมันสมดุลกันพอดี

หยดน้ำมันมวล m มีประจุไฟฟ้า q จะได้ว่า

 qE           =              mg                          

              หรือ q=mg/E     (19.3)E คือขนาดความเข้มสนามไฟฟ้า

แบบจำลองอะตอม

แบบจำลองอะตอมของทอมสัน

ในปลายคริสต์ศตวรรษที่ 19 ได้มีการค้นพบรังสีชนิดหนึ่ง ซึ่งเรียกว่า รังสีแคโทด (cathode ray) ที่ได้จากการทดลองของนักวิทยาศาสตร์ชื่อ Julius Plickerซึ่งใช้หลอดแก้วที่สูบอากาศออก และมีอิเล็กโตรด 2 อันอยู่คนละข้าง (แอโนดเป็นขั้วไฟฟ้าบวก และแคโทดเป็นขั้วไฟฟ้าลบ) ของหลอดแก้ว และต่อไปยังไฟฟ้าที่มีศักย์สูง ทำให้เกิดรังสีขึ้นภายในหลอดแก้ว เรียกว่า รังสีแคโทด

                             

และในปี 1897 ได้มีผู้ทำการทดลองเกี่ยวกับรังสีแคโทดนี้ โดยค้นพบว่ามีอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าลบ ซึ่งต่อมาเรียกว่า "อิเล็กตรอน" จากรังสีแคโทด เขาผู้นี้คือ เซอร์โจเซฟ จอห์น ทอมสัน ( Sir Joseph John Thomson ) ดังนั้นความเชื่อที่เข้าใจกันว่าอะตอมแบ่งแยกอีกไม่ได้ จึงไม่ถูกต้องอีกต่อไป และ ทอมสันได้เสนอแบบจำลองอะตอมขึ้นใหม่ ดังนี้ "อะตอมมีลักษณะเป็นรูปทรงกลมประกอบด้วยอนุภาคที่มีประจุบวก และมีอิเล็กตรอนซึ่งมีประจุไฟฟ้าลบ อะตอมโดยปกติอยู่ในสภาพเป็นกลางทางไฟฟ้า ซึ่งทำให้ทั้งสองประจุนี้มีจำนวนเท่ากันและกระจายอยู่ทั่วไปอย่างสม่ำเสมอภายในอะตอม โดยมีการจัดเรียงที่ทำให้อะตอมมีสภาพเสถียรมากที่สุด" ดังรูป

แต่แบบจำลองอะตอมของทอมสันนี้ยังไม่สามารถอธิบายข้อสงสัยบางอย่างได้ เช่น ประจุไฟฟ้าบวก อยู่กันได้อย่างไรในอะตอม และ ไม่สามารถอธิบายคุณสมบัติอื่นๆของอะตอม ตัวอย่างเช่น สเปกตรัมที่แผ่ออกมาจากธาตุ จึงมีนักวิทยาศาสตร์รุ่นต่อมาค้นคว้าและทดลองเพื่อหาข้อเท็จจริงต่อมา และปัจจุบันก็ได้ทราบว่าแบบจำลองนี้ไม่ถูกต้อง

                                        

แบบจำลองอะตอมของรัทเทอร์ฟอร์ด

เออร์เนสต์ รัทเธอร์ฟอร์ด (Ernest Rutherford) ได้ทำการทดลองยิงอนุภาคแอลฟา ( นิวเคลียสของอะตอมฮีเลียม ) ไปที่แผ่นโลหะบาง ในปี พ.ศ.2449 และพบว่าอนุภาคนี้ สามารถวิ่งผ่านได้เป็นจำนวนมาก แต่จะมีเพียงส่วนน้อยที่เป็นอนุภาคที่กระเจิง ( การที่อนุภาคเบนจากแนวการเคลื่อนที่จากที่เดิมไปยังทิศทางต่างๆกัน ) ไปจากแนวเดิมหรือสะท้อนกลับทางเดิม 

    จากการทดลองนี้ รัทเธอร์ฟอร์ดจึงได้เสนอแบบจำลองอะตอมว่า " อะตอมมีลักษณะโปร่ง ประกอบด้วยประจุไฟฟ้าบวกที่รวมกันอยู่ที่ศูนย์กลางเรียกว่า นิวเคลียส ซึ่งถือว่าเป็นที่รวมของมวลเกือบทั้งหมดของอะตอม โดยมีอิเล็กตรอนเคลื่อนที่รอบๆนิวเคลียสด้วยระยะห่างจากนิวเคลียสมาก เมื่อเทียบกับขนาดของนิวเคลียส และระหว่างนิวเคลียสกับอิเล็กตรอนเป็นที่ว่างเปล่า"

แต่แบบจำลองนี้ยังมีข้อกังขาที่ยังไม่สามารถหาคำตอบได้คือ

1.อิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่โดยมีความเร่งจะแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกมา ทำให้พลังงานจลน์ลดลง ทำไมอิเล็กตรอนวิ่งวนรอบนิวเคลียสตามแบบจำลองของรัทเธอร์ฟอร์ด จึงไม่สูญเสียพลังงาน และไปรวมอยู่ที่นิวเคลียส

2. อะตอมที่มีอิเล็กตรอนมากกว่าหนึ่งตัว เมื่อวิ่งวนรอบนิวเคลียสจะจัดการเรียงตัวอย่างไร

3. ประจุบวกที่รวมกันอยู่ในนิวเคลียส จะอยู่กันได้อย่างไร ทั้งๆที่เกิดแรงผลัก

เครดิต  http://th.wikipedia.org

http://www.rmutphysics.com

  วิวัฒนการของจิต ที่ต่อยอดมาจากซีลีเบลลัมเมื่อซีลีเบลลัมเต็มแล้ว ประจุไฟฟ้าจะถูกขับเคลื่อนไปที่สมองส่วนหน้า เกิดความเร็ววงรอบสูงและมีไอชีวิต คือสามารถดูดกลืนทุกสิ่งทุกอย่างในรูปของพลังงาน เข้าเพื่อหล่อเลี้ยงสมองส่วนหน้าให้เป็นสนามแม่เหล็ก การขับเคลื่อนจะหมุนต่อเนื่องและมีความเร็ววงรอบที่สูง เป็นแท่งขึ้นไปเชื่อมต่อกับระบบได้ การที่จะเป็นเช่นนี้ต้องเข้าใจธรรมชาติและยอมรับในธรรมชาติ ไม่มีภาวะขัดแย้งกับธรรมชาติ จากภาวะที่สมองส่วนหลังเป็นสนามแม่เหล็ก และดูการขับเคลื่อนของเส้นสายเป็น จนกระทั่ง ฝึกสมองส่วนหน้าไม่ได้ใช้ความคิด จะพัฒนาเป็นสนามแม่เหล็กที่สูงยิ่ง เมื่อมีการฝึกปฏิบัติจนถึงสุดท้ายอันดับต่อไปจะเกิดการฝังอนุภาคอยู่ที่ไพเนียลแกรน ซึ่งตอนแรกจากการฝึก คือการที่ทำให้ไพเนียลแกรนสั่นสะเทือนเพื่อนำประจุไฟฟ้ามาพัฒนาให้อยู่ในรูปสนามแม่เหล็ก ที่สมองส่วนหลัง จนมีความรับรู้ถึงเส้นสาย จุดสุดท้ายที่อนุภาคฝังอยู่ก็อยู่ที่ไพเนียลแกรนนี่เอง มันเป็นวิวัฒนาการของจิต ที่ศึกษาค้นคว้าด้วยตัวเอง โดยมีการรับรู้ รู้สึกที่เหมือนกัน และฝึกทุกครั้งก็ได้ผลเหมือนทุกครั้งไป ในแนวทางวิทยาศาสตร์ทางจิต เป็นเหตุปัจจัยถึงพร้อมในความสำเร็จ จากการฝึกปฏิบัติทุกย่างก้าวของการเดินทางไปสู่ความสำเร็จทางจิต......สมองจึงเป็นส่วนสำคัญในการพัฒนาจิตอย่างยิ่งยวด....ที่ไม่เคยมีใครรู้มาก่อนว่าเราสำเร็จทางจิตได้ด้วยอะไร...

แสงกับความเร็ว

  ทฤษฏีสัมพัทธภาพแบ่งออกเป็นสองทฤษฏี ทฤษฏี1คือความเร็วทำให้เวลาเดินช้าลงและหลังจากนั้นอีกสิบปี ไอน์สไตน์ก็ค้นพบทฤษฏีสัมพัทธภาพทั่วไปที่อธิบายว่าความเร่งก็ทำให้เวลาเดินช้าลงด้วย

     ดั้งนั้นระหว่างยานอวกาศสองลำ ลำหนึ่งแล่นกวดลำแสงด้วยความเร็วคงที่กับยานที่แล่นด้วยความเร็วมากขึ้นๆ นาฬิกาที่อยู่บนยานอวกาศที่มีความเร่งจะเดินช้าลงเรื่อยๆ และเมื่อเร่งถึงจุดหนึ่งเวลาจะหยุดเดิน นั้นหมายความว่าการเร่งไม่มีทางที่จะเพิ่มความเร็วจนแซงเอาชนะแสงได้เพราะแสงจะทำให้เวลาบนยานลำนั้นหยุดเดินเสียก่อนเมื่อเวล่หยุดเซลล์ทุกเซลล์เครื่องจักรทุกชิ้นจะหยุดทำงานดั้งนั้นการเร่งความเร็วจนทะลุมิติจึงเป็นสิ่งที่เป็นไปไม่ได้ ถ้าเปรี่ยนเทียบกระแสเสียงเป็นกระแสน้ำที่ไหลไปตามคลองโค้งเป็นรูปตัวCแสงต้องใช้ระยะทางในการเดินทางจากปลายตัวcด้านหนึ่งไปยังปลายอีกด้านหนึ่งไกลกว่าการวิ่งเป็นแนวเส้นตรง(ในทางฟิสิกส์ถือว่าความเร็วต้องวัดจากตำแหน่งที่เปลี่ยนไปหารด้วยเวลาดั้งนั้นคนที่วิ่งรอบสนามฟุตบอลแล้วกลับมายืนที่เดิมความเร็วเท่ากับ0เพราะตำแหน่งไม่ได้เปลี่ยนไป)สมุตติว่าคลองตัวcนี้ใหญมากยาว300000กิโลเมตร ดั้งนั้น แสงต้องใช้เวลาวิ่ง1 วินาทีคามแนวโค้งจากปลายบนมายังปลายล่างแต่ถ้าวิ่งเป็นเส้นตรงดิ่งจากปลายบนลงมายังปลายล่างของตัวcจะใช้ระยะทางเพียง150000กิโลเมตรทางวิทยาศาสตร์ถือว่าใน1 วินาทีนั้นแสงวิ่งไปได้เพียง150000กิโลเมตร(ระยะตำแหน่งที่เปลี่ยนตามแนวเส้นตรง)ไม่ใช้300000กิโลเมตร(ระยะทางคามเส้นโค้ง)นั้นก็หมายความว่าแสงมีความเร็วเพียง150000กิโลเมตรต่อวินาที วึ้งเป็นไปไม่ได้ ดั้งนั้นถ้าแสงเดินทางเป็นเส้นโค้งเช่นตามรูปตัวcแสงจะไปดึงเวลาให้ช้าลง เข็มวินาทีในนาฬิกาของคนที่วัดความเร็วแสงจะกระดิกช้าลง2เท่า กลายเป็น150000กิโลเมตรต่อ0.5วินาที ทำให้วัดความเร็วของแสงได้ 300000 กิโลเมตรต่อวินาทีเช่นเดิม ถ้าเราวิ่งด้วยความเร็ว15เมตรต่อวินาที่ แต่เราคาถาเสกให้นาฬิกาของเพื่อนที่วัดความเร็วเราเดินช้าลง2เท่าโดยที่เพื่อนไม่รู้ตัวเพื่อจะวักความเร็วในการวิ่งของเราได้15เมตรต่อ0.5วินาทีหรือกลานเป็น30เมตรต่อวินาทีซึ่งแสงสามารถสร้างอภินิหารการยืดเวลาเช่นนี้ได้จริงๆ(เพื่อความเขาใจที่ง่ายจึงสมมุติเป็นตัวเลขลงตัวถ้าแสงเดินทางผ่านดาวดวงใหญซึ่งมีแรงดึงดูดสูงแสงจะโค้งมากกว่าดาวดวงเล็กที่มีแรงดึงดูดต่ำ

    มีคำถามว่าแล้วทำไหมเราจึงไม่เห็นปรากฏการณ์แสงโค้งบนพื้นโลก คำตอบคือแสงเดินทางเร็วมาก แสงเดินทางเร็วมาก ใน1วินาทีไปได้ไกลถึง300000กิโลเมตร ความจริงแล้วเเสงเป็นอนุภาคต้องถูกโลกดูดลงมาเช่นเดียวกับวุตถุอื่นๆเวลาเราเล่นบันจี้จั้มป์ วินาทีแรกที่ตกลงมาเราจะตกลงมาก9.8เมตรเช่นเดียวกับแสงถ้าเราฉายไฟออกไปในวินาทีแรกแสงจะถูกโลกดูดลงมา9.8เมตรเช่นกัน แต่อย่าลืมว่า9.8เมตรที่ตกลงมาอยู่ที่ปลายอีกด้านหนึ่งที่ห่างออกไป300000กิโลเมตรซึ่งตาของเราไม่มีทางมองเห็นแสงโค้งได้แต่ระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์ไกลพอที่จะทำให้ได้ว่าแสงถูกดวงอาทิตย์ดูดจนเปลี่ยนทิศทางง

เครดิต:หนังสือไอน์สไตน์พบพระพุทธเจ้าเห็นII




 

จิต กับ การยืดหดของเวลา

.จิตของคนเรามีความไวสูงกว่าแสง และสติ ก็คือเจตสิก(องค์ประกอบ)ของจิตตัวหนึ่งที่จะติดไปดวงจิตด้วย ดังนั้น ผู้ที่สามารถกำหนดสติให้ไวทันดวงจิต จะเห็นการยืดหดของเวลา เพราะแสงทำให้เกิดเวลาตามทฤษฎีสัมพัทธภาพ เมื่อเอาชนะความเร็วแสงได้ ก็คือ การเล่นกับเวลานั่นเอง

ความลับนี้ ท่านปรมาจารย์ตั๊กม้อ ได้นำไปถ่ายทอดในวัดเส้าหลิน โดยให้กำหนดสติไปที่การเคลื่อนไหวขณะฝึกมวยจีน (กายานุสติปัฏฐาน) ทำให้ผู้ฝึกมีการเคลื่อนไหวของร่างกายที่ไวมากๆ แม้จะเป็นการฝึกเพื่อสุขภาพ แต่ผลพลอยได้คือ หลวงจีนวัดเส้าหลินหรือเสี้ยวลิ้มยี่ ได้รับการยอมรับว่าวรยุทธ์สูงส่งที่สุดในประเทศจีน มีอยู่ครั้งหนึ่ง จักรพรรดิถังไท่จง มหาราชที่ยิ่งใหญ่ของชาวจีน ขณะอยู่ในวัยเด็กได้ถูกกลุ่มกบฏจับตัวไป เพื่อจะล้มล้างยึดอำนาจราชวงศ์ หลวงจีนวัดเส้าหลินจำนวน 13 รูป บุกฝ่าเข้าไปถึงกลางค่ายกบฏซึ่งล้อมรอบไปด้วยพลธนู และกองกำลังป้องกันฝีมือดีนับพัน ซึ่งถ้าคิดในเชิงตรรกะ ไม่น่าจะหลุดรอดไปได้ แต่ปรากฏว่า หลวงจีนทั้งหมดสามารถฝ่าเข้าไปถึงใจกลางกองทัพกบฎและช่วยจักรพรรดิ์ถังไท่จงออกมาได้ราวปาฏิหาริย์ เรื่องนี้ได้ถูกบันทึกไว้เป็นลายลักษณ์อักษรในประวัติศาสตร์จีน และหลังจากเสด็จขึ้นครองราชย์ พระองค์ก็ทรงทำนุบำรุงพระพุทธศาสนาให้หยั่งรากลึกในประเทศจีน และโปรดให้ จารึกเรื่องราววีรกรรมของหลวงจีนทั้ง 13 รูป ไว้บนแผ่นศิลา พร้อมลงลายพระหัตถ์พระนามของพระองค์ ซึ่งทุกวันนี้ ก็ยังคงตั้งแสดงอยู่ เป็นประจักษ์หลักฐานfficeffice" />>>
สมเด็จพระนเรศวรมหาราช ก็ทรงฝึกเจริญสติอย่างสม่ำเสมอ มีอยู่ครั้งหนึ่ง พระเจ้าหงสาวดีนันทบุเรง ทรงโปรดให้ ลักไวทำมูแม่ทัพเอก รวบรวมทหารฝีมือดีที่สุดของพม่านับพันคน วางแผนหลอกล่อให้ม้าศึกของพระองค์วิ่งเตลิดหลุดเข้ามาอยู่กลางค่ายของพม่าแต่เพียงลำพัง แล้วเข้ารุมล้อมจับสมเด็จพระนเรศวร ปรากฏว่า ไม่มีใครสามารถทำอันตรายพระองค์ได้เลย จนลักไวทำมูที่เฝ้าดูอยู่ ทนไม่ไหว ควบม้ารี่ตรงเข้ามาจะประลองยุทธ์กับพระองค์ แต่ไม่นานนัก ลักไวทำมูก็ถูกพระแสงทวนแทงเสียชีวิต >>
ปรากฎการณ์นี้ สามารถเกิดขึ้นกับปุถุชนคนธรรมดาได้ ในขณะเกิดวิกฤติ เช่น เมื่อตกบันได ตกจากที่สูง ขณะขับรถแล้วเกิดอุบัติเหตุ กำลังจะจมน้ำ ฯลฯ ณ ขณะนั้นกำลังสติจะพุ่งพรวด และไวขึ้นเพื่อให้สามารถแก้ไขสถานการณ์ได้ทัน ช่วงเวลานั้นจะสามารถคิดได้ไวกว่าปกติประมาณ 3-5 เท่า มองเห็นสิ่งต่างๆรอบตัว เคลื่อนไหวแบบช้าๆ ( Slow motion ) แต่สำหรับผู้ที่ฝึกสติอย่างสม่ำเสมอ จะสามารถนำปรากฎการณ์นี้มาใช้เมื่อใดก็ได้เท่าที่ต้องการ โดยที่ไม่ต้องรอให้เกิดวิกฤติขึ้นก่อน

ปรากฎการณ์เห็นเวลายืด (Clock up) เกิดจากการที่มีสติไวกว่าปกติประมาณ 5-10% ซึ่งยังคงอยู่ในมิติปัจจุบันเพียงแต่เห็นสิ่งต่างๆเคลื่อนไหวช้าลง แต่เมื่อใดที่กำลังสติไวเกิน 50% จะเกิดการทะลุมิติ เพราะเวลาในแต่ละมิติเดินเร็วช้าไม่เท่ากัน เมื่อสามารถกำหนดจิตให้ช่วงของเวลาไปซ้อนทับกับเวลาของมิติอื่นได้ จะพบความจริงอันน่าอัศจรรย์ ที่มีมิติอื่นๆ ซ้อนทับโลกสามมิติอยู่อีกมากมาย

Credit : http://board.palungjit.com
Credit http://www.sc.mahidol.ac.th/scbi/MUBio_Webboard.php?Action=ViewTopic&TopicID=1765&Lang=Eng

By: KT 15/03/2016

การเกิดหลุมดำในอวกาศ

หลุมดำ (อังกฤษ: black hole) หมายถึงเทหวัตถุในเอกภพที่มีแรงโน้มถ่วงสูงมาก ไม่มีอะไรออกจากบริเวณนี้ได้แม้แต่แสง ยกเว้นหลุมดำด้วยกัน เราจึงมองไม่เห็นใจกลางของหลุมดำ หลุมดำจะมีพื้นที่หนึ่งที่เป็นขอบเขตของตัวเองเรียกว่าขอบฟ้าเหตุการณ์ ที่ตำแหน่งรัศมีชวาร์สชิลด์ ถ้าหากวัตถุหลุดเข้าไปในขอบฟ้าเหตุการณ์ วัตถุจะต้องเร่งความเร็วให้มากกว่าความเร็วแสงจึงจะหลุดออกจากขอบฟ้าเหตุการณ์ได้ แต่เป็นไปไม่ได้ที่วัตถุใดจะมีความเร็วมากกว่าแสง วัตถุนั้นจึงไม่สามารถออกมาได้อีกต่อไป

เมื่อดาวฤกษ์ที่มีมวลมหึมาแตกดับลง มันอาจจะทิ้งสิ่งที่ดำมืดที่สุด ทว่ามีอำนาจทำลายล้างสูงสุดไว้เบื้องหลัง นักดาราศาสตร์เรียกสิ่งนี้ว่า "หลุมดำ" เราไม่สามารถมองเห็นหลุมดำด้วยกล้องโทรทรรศน์ใดๆ เนื่องจากหลุมดำไม่เปล่งแสงหรือรังสีใดเลย แต่สามารถตรวจพบได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์วิทยุ และคลื่นโน้มถ่วงของหลุมดำ (ในเชิงทฤษฎี โครงการ แอลไอจีโอ) และจนถึงปัจจุบันได้ค้นพบหลุมดำในจักรวาลแล้วอย่างน้อย 6 แห่ง

หลุมดำเป็นซากที่สิ้นสลายของดาวฤกษ์ที่ถึงอายุขัยแล้ว สสารที่เคยประกอบกันเป็นดาวนั้นได้ถูกอัดตัวด้วยแรงดึงดูดของตนเองจนเหลือเป็นเพียงมวลหนาแน่นที่มีขนาดเล็กยิ่งกว่านิวเคลียสของอะตอมเดียว ซึ่งเรียกว่า เอกภาวะ

หลุมดำแบ่งได้เป็น 4 ประเภท คือ หลุมดำมวลยวดยิ่ง เป็นหลุมดำในใจกลางของดาราจักร, หลุมดำขนาดกลาง, หลุมดำจากดาวฤกษ์ ซึ่งเกิดจากการแตกดับของดาวฤกษ์, และ หลุมดำจิ๋วหรือหลุมดำเชิงควอนตัม ซึ่งเกิดขึ้นในยุคเริ่มแรกของเอกภพ

วัตถุประสงค์ของบล็อก

 สวัสดีครับ  ผม  นายกิตติธัช หอทอง ได้พัฒนาบล็อกเกอร์ นี้ขึ้นมาเพื่อใช้เป็นศูนย์กลางเเลกเปลี่ยนเรียนรู้ ให้เเด่ผู้รับการอบรมมาตรฐานวิชาีพครูคุรุสภามาตรฐานที่ 8