http://www.bbc.com/thai/features-39646698
คณะนักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐวอชิงตัน (WSU) นำโดยศาสตราจารย์ปีเตอร์ เอนเกลส์ ประสบความสำเร็จในการสร้างของไหลที่มีมวลเป็นลบ ซึ่งของไหลชนิดนี้ท้าทายกฎการเคลื่อนที่ข้อที่สองของนิวตัน ซึ่งระบุว่ามวลจะเกิดความเร่งในทิศทางเดียวกับแรงที่มากระทำ แต่ของไหลนี้กลับมีความเร่งไปในทิศทางตรงกันข้าม
ผลการวิจัยนี้ ตีพิมพ์เผยแพร่ในวารสาร Physical Review Letters โดยนักฟิสิกส์ใช้วิธีทำให้อะตอมของธาตุรูบิเดียมมีอุณหภูมิลดต่ำลงจนเข้าใกล้จุดอุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์ (-273.15 องศาเซลเซียส) ซึ่งจะทำให้อะตอมของรูบิเดียมอยู่ในสถานะควบแน่น โบซ-ไอน์สไตน์ (Bose-Einstein condensate - BEC) ซึ่งอนุภาคในสถานะนี้จะเคลื่อนไหวช้ามาก และมีพฤติกรรมแบบคลื่น ตามที่หลักการทางกลศาสตร์ควอนตัมได้ทำนายไว้ อนุภาคในสถานะนี้ยังสามารถเคลื่อนที่ในรูปแบบของไหลยิ่งยวด (superfluid) ซึ่งไหลไปได้โดยไร้แรงเสียดทานและไม่สูญเสียพลังงานอีกด้วย
เพื่อที่จะทำให้อะตอมของรูบิเดียมในสถานะดังกล่าวกลายเป็นสสารที่มีมวลลบ นักฟิสิกส์ใช้ลำแสงเลเซอร์สร้างกับดักจับอะตอมเหล่านี้ไว้ แล้วตีให้อะตอมในกับดักแล่นไปกระทบกับผนังเลเซอร์จนสะท้อนกลับไปกลับมา ซึ่งจะทำให้อะตอมเปลี่ยนรูปแบบการหมุนในที่สุด
เมื่อปล่อยอะตอมออกจากกับดัก อะตอมเหล่านี้จะกระจายตัวออก โดยมีบางตัวที่แสดงคุณสมบัติของสสารที่มีมวลลบ คือเมื่อถูกผลักไปในทิศทางหนึ่ง กลับเกิดความเร่งในทิศทางตรงข้ามกับแรงกระทำ "เหมือนอะตอมรูบิเดียมไปกระทบเข้ากับกำแพงที่มองไม่เห็น" ศาสตราจารย์ไมเคิล ฟอร์บส์ ผู้ร่วมคณะวิจัยกล่าว
เทคนิคการสร้างของไหลที่มีมวลเป็นลบนี้ สามารถนำไปใช้เพื่อศึกษาทำความเข้าใจเรื่องสสารที่มีมวลเป็นลบ ซึ่งเดิมเป็นเพียงเรื่องทางทฤษฏีให้กระจ่างยิ่งขึ้น เนื่องจากครั้งนี้เป็นครั้งแรกที่สามารถสร้างและควบคุมภาวะที่จำเป็นต่อการศึกษาเรื่องดังกล่าวในห้องทดลองได้
ของไหลที่มีมวลเป็นลบยังอาจช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษาความสัมพันธ์ของมวลลบกับปรากฏการณ์ต่าง ๆ ในจักรวาล เช่น ดาวนิวตรอน หลุมดำ และพลังงานมืดได้อีกด้วย
จากหัวข้อข่าวข้างบนครับ ผมก็ไม่ได้เก่งเรื่องฟิสิกข์ ก็เลยสงสัยว่า
1. ของใหลที่มีมวลเป็นลบ มันเป็นอย่างไรเหรอครับ
2. ถ้ามันเป็นบวก ปรกติมันจะเคลื่อนใหวอย่างไร
3. ถ้าทดลองสำเร็จ โลกเราจะได้นวัตกรรมอะไรใหม่ๆ บ้างครับ
ขอคนเก่งฟิสิกข์ ช่วยอธิบายเป็นภาษาพื่นๆ ที่คนทั่วๆ ไปสามารถเข้าใจบ้างครับ
ข่าว นักฟิสิกส์สร้างของไหลที่มีมวลเป็นลบ ขอช่วยอธิบายให้หน่อยครับ
คณะนักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐวอชิงตัน (WSU) นำโดยศาสตราจารย์ปีเตอร์ เอนเกลส์ ประสบความสำเร็จในการสร้างของไหลที่มีมวลเป็นลบ ซึ่งของไหลชนิดนี้ท้าทายกฎการเคลื่อนที่ข้อที่สองของนิวตัน ซึ่งระบุว่ามวลจะเกิดความเร่งในทิศทางเดียวกับแรงที่มากระทำ แต่ของไหลนี้กลับมีความเร่งไปในทิศทางตรงกันข้าม
ผลการวิจัยนี้ ตีพิมพ์เผยแพร่ในวารสาร Physical Review Letters โดยนักฟิสิกส์ใช้วิธีทำให้อะตอมของธาตุรูบิเดียมมีอุณหภูมิลดต่ำลงจนเข้าใกล้จุดอุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์ (-273.15 องศาเซลเซียส) ซึ่งจะทำให้อะตอมของรูบิเดียมอยู่ในสถานะควบแน่น โบซ-ไอน์สไตน์ (Bose-Einstein condensate - BEC) ซึ่งอนุภาคในสถานะนี้จะเคลื่อนไหวช้ามาก และมีพฤติกรรมแบบคลื่น ตามที่หลักการทางกลศาสตร์ควอนตัมได้ทำนายไว้ อนุภาคในสถานะนี้ยังสามารถเคลื่อนที่ในรูปแบบของไหลยิ่งยวด (superfluid) ซึ่งไหลไปได้โดยไร้แรงเสียดทานและไม่สูญเสียพลังงานอีกด้วย
เพื่อที่จะทำให้อะตอมของรูบิเดียมในสถานะดังกล่าวกลายเป็นสสารที่มีมวลลบ นักฟิสิกส์ใช้ลำแสงเลเซอร์สร้างกับดักจับอะตอมเหล่านี้ไว้ แล้วตีให้อะตอมในกับดักแล่นไปกระทบกับผนังเลเซอร์จนสะท้อนกลับไปกลับมา ซึ่งจะทำให้อะตอมเปลี่ยนรูปแบบการหมุนในที่สุด
เมื่อปล่อยอะตอมออกจากกับดัก อะตอมเหล่านี้จะกระจายตัวออก โดยมีบางตัวที่แสดงคุณสมบัติของสสารที่มีมวลลบ คือเมื่อถูกผลักไปในทิศทางหนึ่ง กลับเกิดความเร่งในทิศทางตรงข้ามกับแรงกระทำ "เหมือนอะตอมรูบิเดียมไปกระทบเข้ากับกำแพงที่มองไม่เห็น" ศาสตราจารย์ไมเคิล ฟอร์บส์ ผู้ร่วมคณะวิจัยกล่าว
เทคนิคการสร้างของไหลที่มีมวลเป็นลบนี้ สามารถนำไปใช้เพื่อศึกษาทำความเข้าใจเรื่องสสารที่มีมวลเป็นลบ ซึ่งเดิมเป็นเพียงเรื่องทางทฤษฏีให้กระจ่างยิ่งขึ้น เนื่องจากครั้งนี้เป็นครั้งแรกที่สามารถสร้างและควบคุมภาวะที่จำเป็นต่อการศึกษาเรื่องดังกล่าวในห้องทดลองได้
ของไหลที่มีมวลเป็นลบยังอาจช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษาความสัมพันธ์ของมวลลบกับปรากฏการณ์ต่าง ๆ ในจักรวาล เช่น ดาวนิวตรอน หลุมดำ และพลังงานมืดได้อีกด้วย
จากหัวข้อข่าวข้างบนครับ ผมก็ไม่ได้เก่งเรื่องฟิสิกข์ ก็เลยสงสัยว่า
1. ของใหลที่มีมวลเป็นลบ มันเป็นอย่างไรเหรอครับ
2. ถ้ามันเป็นบวก ปรกติมันจะเคลื่อนใหวอย่างไร
3. ถ้าทดลองสำเร็จ โลกเราจะได้นวัตกรรมอะไรใหม่ๆ บ้างครับ
ขอคนเก่งฟิสิกข์ ช่วยอธิบายเป็นภาษาพื่นๆ ที่คนทั่วๆ ไปสามารถเข้าใจบ้างครับ