วิศวกร VS ฟิสิกส์ยุคใหม่

(ตอนที่๗)
Download PDF File

๑๓. การทดลองของนิมิตฯ (NIMIT THEERALEEKUL EXPERIMENT) เป็นการทดลองที่ผู้เขียนเสนอขึ้นมาเพื่อพิสูจน์การมีอยู่จริงของอีเธอร์ โดยใช้หลักวิทยาศาสตร์เบื้องต้นแบบง่ายๆนั่นคือการทดลองเกี่ยวกับพลังงานแม่เหล็ก (ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า) ที่เกิดขึ้นจากขดลวดโซลินอยด์ (SOLENOID) ที่ถูกป้อนด้วยไฟฟ้ากระแสตรง ดังแสดงในรูป

two solenoid[c1]

รูปแสดงการทดลองของนิมิตฯ

ตามรูป (a) เมื่อขดลวดสองขดแยกกันอยู่ และถูกป้อนด้วยกระแสไฟฟ้าจากขั้วที่เหมือนกัน พลังงานแม่เหล็กที่เกิดขึ้นจะมีทิศทางเดียวกัน และพลังงานแม่เหล็กที่ได้จากขดลวดรวมจะเป็นสองเท่าของแต่ละขด แต่เมื่อขดลวดทั้งสองถูกป้อนด้วยกระแสไฟฟ้าจากขั้วต่างกันตามรูป (b) พลังงานแม่เหล็กที่เกิดขึ้นจะมีทิศทางตรงกันข้ามกัน และพลังงานแม่เหล็กที่ได้จากขดลวดรวมจะหายไป

เมื่อพิจารณาผลลัพธ์ของพลังงานแม่เหล็กจากขดลวดรวมในกรณี (a) จะเห็นว่าไม่มีอะไรผิดปกติ เพราะเป็นพลังงานที่ได้จากแบตเตอรี่ทั้งสองรวมกัน แต่ในกรณี (b) นั้นจะต่างออกไป เพราะในขณะที่แบตเตอรี่ทั้งสองต่างยังคงจ่ายพลังงานออกมา แต่พลังงานที่ได้กลับหายไป ซึ่งในกรณีนี้เราสามารถอธิบายสาเหตุและเหตุผลได้ในทำนองเดียวกับการทดลองที่ทำกับอากาศในข้อ ข. ตอนที่๑๒ โดยผลที่ได้น่าจะสรุปได้ว่ามีอีเธอร์เป็นตัวกลางทีทำให้เกิดพลังงานแม่เหล็กซึ่งมีทิศตรงกันข้ามขึ้นมารอบๆขดลวดทั้งสอง

๑๔. การทดลองกับสายอากาศวิทยุ (RADIO ANTENNA EXPERIMENT) เป็นการทดลองเกี่ยวกับคลื่นวิทยุ (ซึ่งเป็นส่านหนึ่งของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า) เพื่อพิสูจน์ว่าในอวกาศมีอีเธอร์เป็นตัวกลางทีทำให้เกิดพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า (ตามที่วิทยาศาสตร์ยุคแรกๆจินตนาการดังที่เกริ่นไว้แล้ว) โดยแสดงไว้ในรูปข้างล่าง

k-color (1)

รูปการทดลองเรื่องคลื่นวิทยุ

ตามรูป (a) วิทยุ VHF สองเครื่องวางห่างกันเท่ากับเศษหนึ่งส่วนสี่ของความยาวของ WAVE LENGTH และเมื่อป้อนคลื่นเสียงที่มี PHASE ตรงกันข้ามเข้าเครื่องทั้งสอง ผลที่ได้จะเป็นรูปทรงของสัญญาณวิทยุที่แพร่กระจายตามรูป (b) และเมื่อเราเลื่อนเครื่องวิทยุเข้าใกล้กันเข้าไปอีก รูปทรงของสัญญาณก็จะลดขนาดลง ยิ่งเราเลื่อนเครื่องวิทยุเข้าใกล้กันเข้าไปมากเท่าไร รูปทรงของสัญญาณก็จะยิ่งลดขนาดลงมากขึ้น จนเมื่อเครื่องวิทยุทั้งสองอยู่ในตำแหน่งเดียวกัน สัญญาณวิทยุที่เกิดขึ้นก็จะหายไป

ถึงจุดนี้ท่านผู้อ่านคงจะสังเกตเห็นว่าปรากฏการที่พลังงานของสัญญาณวิทยุที่เกิดขึ้นได้หายไปในขณะที่เครื่องวิทยุทั้งสองยังทำงานโดยยังคงจ่ายพลังงานอยู่นี้ มีลักษณะเหมือนปรากฏการที่เกิดขึ้นกับกรณีของการทดลองเกี่ยวกับพลังงานแม่เหล็กที่เกิดขึ้นจากขดลวดโซลินอยด์ซึ่งหายไปในขณะที่ยังถูกป้อนด้วยพลังงานจากไฟฟ้ากระแสตรงของแบตเตอรี่อยู่ ดังนั้นจึงสามารถสรุปผลได้ในแบบเดียวกันคือ มีอีเธอร์เป็นตัวกลางทีทำให้เกิดพลังงานของสัญญาณวิทยุซึ่งมีทิศตรงกันข้ามขึ้นมารอบๆสายอากาศทั้งสอง

ท้ายนี้จากการทดลองทั้งสองน่าจะทำให้เราเกิดความมั่นใจพอที่จะเชื่อได้ว่ามีอีเธอร์ในที่ว่างของอวกาศจริงแท้แน่นอน และเหนือจากนั้นการทดลองล่าสุดที่ค้นพบอนุภาคพระเจ้าเป็นการตอกย้ำถึงการมีอยู่ของสนามพลังฮิกส์ซึ่งเทียบได้กับการมีอยู่ของอีเธอร์ ถึงตอนนี้เรื่องทั้งหลายก็น่าจบด้วยดี แต่อนิจจาพระเจ้าช่วย (กล้วยทอด) มันกลับสร้างปัญหาที่ใหญ่กว่าเดิมขึ้นมาแทน นั่นก็คือปัญหาของสนามพลังฮิกส์

๑๕. ปัญหาของสนามพลังฮิกส์ อันที่จริงเมื่อเราได้พิสูจน์ถึงการมีอยู่ของสนามพลังฮิกส์ซึ่งเป็นไปตามคำทำนายของทฤษฎีโครงสร้างมาตรฐานของอนุภาคทางฟิสิกส์แล้ว เรื่องควรจะจบแค่นี้ เพราะทฤษฎีเองก็น่าจะสมบูรณ์ตามที่มันได้คาดไว้ว่าผลจะเป็นอย่างไร แต่เรื่องกลับไม่เป็นอย่างที่คาด โดยมันได้ก่อให้เกิดปัญหาที่ใหญ่กว่าเดิมขึ้นมาอีกอย่างที่นึกไม่ถึง กล่าวคือการมีอยู่ของสนามพลังฮิกส์มันดันไปขัดกับ ทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ซึ่งเป็นเสาหลักของทฤษฎีโครงสร้างมาตรฐานของอนุภาคทางฟิสิกส์เอง (ทำไมๆฟ้าให้ไอน์สไตน์เกิดแล้วจึงให้ฮิกส์เกิดขึ้นมาอีกด้วย)

เมื่อสรุปแล้ว สำหรับคนที่พอจะคุ้นเคยกับทฤษฎีโครงสร้างมาตรฐานของอนุภาคทางฟิสิกส์แล้วจะทราบว่า โดยคร่าวๆแล้วทฤษฎีนี้อิงบนเสาหลักสองต้นคือ ทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์กับทฤษฎีกลศาสตร์ควอนตัม ซึ่งทฤษฎีแรกมีหลักที่สำคัญคือ อวกาศ (VACUUM SPACE) เป็นที่ว่างเปล่า (ที่ไม่มีอะไรทั้งสิ้นอยู่ ยกเว้นวัตถุ สิ่งของ ที่เรารู้จัก) ส่วนทฤษฎีหลังนั้นกลับเป็นตรงกันข้าม เพราะในอวกาศนั้นเต็มไปด้วย สิ่งที่ถูกเรียกว่า คลื่นพลังงานควอนตัม (QUANTUM VACUUM WAVE ENERGY) แต่ในตอนนี้อย่าพึ่งไปรู้ว่ามันคืออะไร เดี๋ยวจะสับสนเปล่าๆ


https://www.thewordofthemonth.com/	http://blogs.discovermagazine.com

รูปการ์ตูนอนุภาคฮิกส์ - สนามพลังฮิกส์

หมายเหตุ

๑.ท่านผู้อ่านอาจรู้สึกไม่สบอารมณ์ที่ผู้เขียนมักจะพูดอยู่บ่อยๆว่า “สำหรับคนที่พอจะคุ้นเคยกับทฤษฎีโครงสร้าง .....” โดยสงสัยว่าจริงแล้วตัวผู้อ่านเองจะมีทางคุ้นเคยกับทฤษฎีนี้ได้หรือ ผู้เขียนขอรับรองว่าอีกสักพักเมื่อถึงจุดจุดหนึ่ง ผู้อ่านจะรู้สึกคุ้นเคยขึ้นมาโดยอัตโนมัติ – ใจเย็นๆครับ เชื่อผมกินขนมได้เลย

๒. สำหรับรูปการ์ตูนด้านซ้ายมือ ผู้อ่านส่วนใหญ่ที่ติดตามบทความนี้มาตั้งแต่ตอนแรกน่าจะพอ GET อารมณ์ขันว่าอนุภาคพระเจ้า (HIGGS BOSON) นั้นประหลาดและลึกลับมาก จนไม่มีใครเข้าใจมันได้และมันเองต้องไปปรึกษาจิตแพทย์ ส่วนในรูปขวามือนั้น สนามพลังฮิกส์เองก็ประหลาดและลึกลับไม่แพ้กัน จึงขออธิบายเพิ่มเติมว่า สนามพลังฮิกส์นี้เปรียบได้ดังฝุ่นที่กระจายอยู่ทั่วไปทุกหนทุกแห่ง โดยเครื่องดูดฝุ่นสามารถดูดมันให้มารวมกันอยู่เป็นกลุ่มก้อน ซึ่งเปรียบได้เสมือนกับเป็นอนุภาคฮิกส์ที่เกิดขึ้นมาจากสนามพลังฮิกส์)

ท้ายที่สุดแล้ว เป็นที่น่าสังเกตว่าในแวดวงของคนที่สนใจเรื่องนี้ (รวมทั้งตัวผู้เขียนด้วย) ทำไมนักฟิสิกส์ที่เกี่ยวข้องจึงไม่เคยพูดเรื่องที่สำคัญเช่นนี้เลย (นั่นคือการมีอยู่ของสนามพลังฮิกส์ซึ่งเป็นไปตามคำทำนายของทฤษฎีโครงสร้างมาตรฐานของอนุภาคทางฟิสิกส์ แต่ไปขัดกับทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์) ซึ่งอันที่จริงแล้วในความเห็นของตัวผู้เขียนเองคิดว่า ในใจของพวกเขาเหล่านั้นก็ยังมีคำถามเรื่องนี้ค้างอยู่ แต่ที่ไม่กล้าพูดออกมาเพราะยังไม่มีคำตอบที่สามารถอธิบายว่าทำไมมันถึงเป็นเช่นนั้น และเพื่อให้เข้าใจถึงปัญหา เราต้องวกกลับไปพิจารณารายละเอียดของทฤษฎีโครงสร้างมาตรฐานของอนุภาคทางฟิสิกส์อีกครั้ง โดยจะเริ่มกันในตอนหน้านะครับ