สุดยอดความคิดเห็น
ความคิดเห็นที่ 6
หากไม่มีไอน์สไตน์ ก็อาจเป็นไปได้ว่าไม่มีทฤษฎีสัมพันธภาพ (ทั้ง General , special relatively)
ซึ่งการที่โลกเราไม่มีทฤษฎีสัมพันธภาพ ตัวอย่างที่ใกล้ตัวที่สุดก็คือระบบดาวเทียม GPS ก็จะใช้งานไม่ได้เลยครับ เนื่องจากทฤษฎีสัมพันธภาพทำให้เรารู้ว่าดาวเทียมที่โคจรอยู่ในอวกาศห่างจากโลกหลักหมื่นกิโลเมตรนั้นจะได้รับความโน้มถ่วงน้อยลงทำให้เกิด Time dilation และดาวเทียมดังกล่าวก็โคจรรอบโลกด้วยความเร็วสูง ซึ่งก็จะเกิด Time dilation เช่นกันครับ .... ซึ่งถ้าไม่มีการชดเชยค่านี้ ระบบดาวเทียม GPS จะบอกตำแหน่งผิดพลาดไปนับ 10 กิโลเมตรเลยก็คือระบบนี้จะใช้ไม่ได้เลยครับ
สำหรับการอธิบายสมการ E = mc2 นั้น สมการนี้มีรากฐานมาจากการอธิบายว่าปฏิกิริยานิวเคลียร์ เช่น Fission , Fusion นั้น ปลดปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลออกมาได้อย่างไรโดยการแปลง "มวล" เพียงเล็กน้อยให้เป็นพลังงาน
ที่บอก "มวล" เพียงเล็กน้อย มันก็จำเป็นต้องยกตัวอย่างสิ่งที่เป็นตัวเลขบ้างนะครับ .... ขออธิบายดังนี้
ปฏิกิริยา Nuclear Fusion ที่รวมนิวเคลียสของธาตุ Hydrogen ไปเป็น Helium แล้ว "มวล" รวมหายไปบางส่วนนั้น มันคือมวลของ Protron และ Neutron ของ Helium ที่เกิดขึ้นมาหลัง Fusion นั้น มันน้อยกว่ามวลของ Proton 4 อนุภาค (ของ Hydrogen) ก่อนเกิด Fusion ครับ
กล่าวคือ Fusion ในดาวฤกษ์ มันเป็นการรวม Hydrogen 4 atom ออกมาเป็น Helium 1 atom ซึ่งสิ่งที่เกิดขึ้นจาก Fusion คือ Helium 1 atom กลับมีมวลน้อยกว่าวัตถุดิบ Hydrogen 4 atom
อันนี้เป็นตัวเลขชัด ๆ นะครับ
1. มวลของ Proton 1 อนุภาค = 1.6726 × 10-27 kg
2. ในการเกิด Fusion จะมี Hydrogen 4 atom ในการรวม ดังนั้น Proton 4 อนุภาคก็จะมีมวล = 6.693 × 10-27 kg
3. แต่มวลของ Helium 1 อะตอม (ที่เกิดหลัง Fusion) = 6.645 × 10-27 kg
4. ดังนั้น มวลที่หายไปก็คือ (6.693 × 10-27) - (6.645 × 10-27) kg = 0.048 × 10-27 kg
มวล m ที่หายไปในข้อ 4.นี่เองที่เปลี่ยนไปเป็น Photon ในย่านรังสี Gamma .... ซึ่งก็คือ "พลังงาน" E ในสมการ E = mc2
และพลังงานของ Gamma นี้ก็คิดได้ด้วยสมการอันลือลั่น E = mc2 ได้ว่า .... พลังงาน E = (0.048 × 10-27 kg) × (3 × 108 m/s)2 = 4.32 × 10-12 Joules ซึ่ง 4.32 × 10-12 Joules นี้คือพลังงานต่อ 1 atom ของ Helium เท่านั้นครับ
หากคิดง่าย ๆ ให้เห็นภาพก็จะได้ว่า เอา Hydrogen มา 1 กิโลกรัมมาทำ Fusion จะทำให้เกิดพลังงานมากถึง 6.3 x 1014 Joules ซึ่งมากเท่ากับการเผาถ่านหินลิกไนต์ถึง 20,000 ตัน
ซึ่งการที่โลกเราไม่มีทฤษฎีสัมพันธภาพ ตัวอย่างที่ใกล้ตัวที่สุดก็คือระบบดาวเทียม GPS ก็จะใช้งานไม่ได้เลยครับ เนื่องจากทฤษฎีสัมพันธภาพทำให้เรารู้ว่าดาวเทียมที่โคจรอยู่ในอวกาศห่างจากโลกหลักหมื่นกิโลเมตรนั้นจะได้รับความโน้มถ่วงน้อยลงทำให้เกิด Time dilation และดาวเทียมดังกล่าวก็โคจรรอบโลกด้วยความเร็วสูง ซึ่งก็จะเกิด Time dilation เช่นกันครับ .... ซึ่งถ้าไม่มีการชดเชยค่านี้ ระบบดาวเทียม GPS จะบอกตำแหน่งผิดพลาดไปนับ 10 กิโลเมตรเลยก็คือระบบนี้จะใช้ไม่ได้เลยครับ
สำหรับการอธิบายสมการ E = mc2 นั้น สมการนี้มีรากฐานมาจากการอธิบายว่าปฏิกิริยานิวเคลียร์ เช่น Fission , Fusion นั้น ปลดปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลออกมาได้อย่างไรโดยการแปลง "มวล" เพียงเล็กน้อยให้เป็นพลังงาน
ที่บอก "มวล" เพียงเล็กน้อย มันก็จำเป็นต้องยกตัวอย่างสิ่งที่เป็นตัวเลขบ้างนะครับ .... ขออธิบายดังนี้
ปฏิกิริยา Nuclear Fusion ที่รวมนิวเคลียสของธาตุ Hydrogen ไปเป็น Helium แล้ว "มวล" รวมหายไปบางส่วนนั้น มันคือมวลของ Protron และ Neutron ของ Helium ที่เกิดขึ้นมาหลัง Fusion นั้น มันน้อยกว่ามวลของ Proton 4 อนุภาค (ของ Hydrogen) ก่อนเกิด Fusion ครับ
กล่าวคือ Fusion ในดาวฤกษ์ มันเป็นการรวม Hydrogen 4 atom ออกมาเป็น Helium 1 atom ซึ่งสิ่งที่เกิดขึ้นจาก Fusion คือ Helium 1 atom กลับมีมวลน้อยกว่าวัตถุดิบ Hydrogen 4 atom
อันนี้เป็นตัวเลขชัด ๆ นะครับ
1. มวลของ Proton 1 อนุภาค = 1.6726 × 10-27 kg
2. ในการเกิด Fusion จะมี Hydrogen 4 atom ในการรวม ดังนั้น Proton 4 อนุภาคก็จะมีมวล = 6.693 × 10-27 kg
3. แต่มวลของ Helium 1 อะตอม (ที่เกิดหลัง Fusion) = 6.645 × 10-27 kg
4. ดังนั้น มวลที่หายไปก็คือ (6.693 × 10-27) - (6.645 × 10-27) kg = 0.048 × 10-27 kg
มวล m ที่หายไปในข้อ 4.นี่เองที่เปลี่ยนไปเป็น Photon ในย่านรังสี Gamma .... ซึ่งก็คือ "พลังงาน" E ในสมการ E = mc2
และพลังงานของ Gamma นี้ก็คิดได้ด้วยสมการอันลือลั่น E = mc2 ได้ว่า .... พลังงาน E = (0.048 × 10-27 kg) × (3 × 108 m/s)2 = 4.32 × 10-12 Joules ซึ่ง 4.32 × 10-12 Joules นี้คือพลังงานต่อ 1 atom ของ Helium เท่านั้นครับ
หากคิดง่าย ๆ ให้เห็นภาพก็จะได้ว่า เอา Hydrogen มา 1 กิโลกรัมมาทำ Fusion จะทำให้เกิดพลังงานมากถึง 6.3 x 1014 Joules ซึ่งมากเท่ากับการเผาถ่านหินลิกไนต์ถึง 20,000 ตัน
polpris ถูกใจ, สมาชิกหมายเลข 5668004 ทึ่ง, bigBirdS ถูกใจ, ผีผา ถูกใจ, สมาชิกหมายเลข 1771114 ทึ่ง, สมาชิกหมายเลข 5793720 ถูกใจ, Pale Horse ถูกใจ, kjung ถูกใจ, สมาชิกหมายเลข 8585141 ทึ่ง, สมาชิกหมายเลข 8250906 ทึ่งรวมถึงอีก 4 คน ร่วมแสดงความรู้สึก
แสดงความคิดเห็น
ถ้าไม่มี อัลเบิร์ตไอน์สไตน์,โลกเราใน ปัจจุบันจะเป็นเช่นไรครับ