วิศวกร VS ฟิสิกส์ยุคใหม่

                                                                                                           (ตอนที่๘)
Download PDF File

๑๖. ปัญหาของทฤษฎีโครงสร้างมาตรฐานของอนุภาคทางฟิสิกส์ ถึงตอนนี้เราจะวกกลับมาพิจารณาทฤษฎีโครงสร้างมาตรฐานของอนุภาคทางฟิสิกส์ซึ่งเราเคยได้เกริ่นไว้ครั้งแรก (ตอนที่๑หัวข้อ ๒)โดยสรุปว่า ทฤษฎีนี้สามารถอธิบายปรากฏการทุกสิ่งทุกอย่างในโลกนี้ได้ (ยกเว้นแรงโน้มถ่วง ซึ่งดึงดูดทุกสิ่งทุกอย่างในจักรวาลให้รวมกันอยู่ได้)

ถัดมา(ก่อนจะจบตอนที่แล้ว) ได้บอกว่าทฤษฎีนี้อิงบนเสาหลักสองต้นคือ ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของไอน์สไตน์กับทฤษฎีกลศาสตร์ควอนตัม ซึ่งทฤษฎีแรกมีหลักที่สำคัญคือ อวกาศเป็นที่ว่างเปล่า ส่วนทฤษฎีหลังนั้นกลับเป็นตรงกันข้าม เพราะในอวกาศนั้นเต็มไปด้วย สิ่งที่ถูกเรียกว่า คลื่นพลังงานควอนตัม

และที่สำคัญสุดคือปัญหาที่กล่าวไว้ในหัวข้อที่๑๕ ซึ่งเราได้สรุปว่า การมีอยู่ของสนามพลังฮิกส์ซึ่งเป็นไปตามคำทำนายของทฤษฎีโครงสร้างมาตรฐานของอนุภาคทางฟิสิกส์นั้นขัดกับทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ (ซึ่งเป็นเสาหลักของทฤษฎีโครงสร้างมาตรฐานของอนุภาคทางฟิสิกส์เอง) และเมื่อถึงตอนนี้เราจะมาพิจารณาว่าทำไมมันถึงเป็นเช่นนั้น และจะแก้ไขได้หรือไม่อย่างไร

๑๗. สถานะภาพของทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ (EISTEIN THEORY OF RELATIVITY) ก่อนที่เราจะพูดถึงปัญหาที่เกี่ยวข้อง ตอนนี้ให้มาดูว่าสถานะภาพของทฤษฎีสัมพัทธภาพฯนี้ในแวดวงนักวิทยาศาสตร์เห็นเป็นอย่างไร พวกเขาเชื่อหรือไม่ว่ามันมีปัญหาจึงทำให้เกิดการมีอยู่ของสนามพลังฮิกส์ ซึ่งจากการสังเกตของผู้เขียนได้ข้อสรุปว่ามีอยู่สามส่วนคือ

กลุ่มแรกคือนักฟิสิกส์ส่วนใหญ่ที่เชื่ออย่างสนิทใจว่าทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์นั้นไม่มีวันที่จะผิด (เสมือนว่าตัวไอน์สไตน์เป็นดุจด้งพระเจ้า) แต่ยังไม่แน่ใจว่าทำไมทฤษฎีโครงสร้างมาตรฐานของอนุภาคทางฟิสิกส์จึงทำให้เกิดการมีอยู่ของสนามพลังฮิกส์ และไม่เชื่อว่าการมีอยู่ของสนามพลังฮิกส์เป็นการพิสูจน์ว่า

มีอีเธอร์ (เพราะจะมีผลทำให้ไอน์สไตน์ผิด)

https://images-na.ssl-images-amazon.com/	https://www.trinitystores.com/

รูปการ์ตูนไอน์สไตน์

กลุ่มที่สองเป็นนักฟิสิกส์ส่วนน้อยที่กลับเชื่ออย่างสนิทใจว่าทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ไม่มีวันที่จะถูกต้อง (เสมือนว่าตัวไอน์สไตน์เป็นดุจดังซาตาน) และก็ยังไม่แน่ใจอีกเหมือนกันว่าทำไมทฤษฎีโครงสร้างมาตรฐานของอนุภาคทางฟิสิกส์จึงจึงทำให้เกิดการมีอยู่ของสนามพลังฮิกส์ แต่กลับไปเน้นตรงประเด็นว่าทฤษฎีนี้ได้พิสูจน์ว่าไอน์สไตน์ผิดที่บอกว่าไม่มีอีเธอร์

กลุ่มที่สามเป็นนักฟิสิกส์ส่วนน้อยอีกกลุ่มที่มีความเห็นว่า ไอน์สไตน์เป็นเพียงมนุษย์ธรรมดาคนหนึ่งเพียงแต่มีความฉลาดเป็นพิเศษ จึงอาจมีความผิดพลาดได้ แต่พวกเขาก็ยังไม่รู้ว่าทำไมและอย่างไรที่ทฤษฎีโครงสร้างมาตรฐานของอนุภาคทางฟิสิกส์ จึงทำให้เกิดการมีอยู่ของสนามพลังฮิกส์ที่ขัดแย้งกับทฤษฎีสัมพัทธภาพซึ่งเป็นส่วนประกอบหนึ่งในโครงสร้างของตัวมันเอง

อนึ่งเป็นที่น่าสังเกตว่าในกลุ่มที่สามนี้ มีคนจำนวนหนึ่งที่มากพอสมควรเป็นวิศวกร ซึ่งรวมตัวผู้เขียนเองด้วย โดยเหตุผลที่เป็นเช่นนั้นน่าจะเป็นเพราะนิสัยที่มีจิตสำนึกด้านกลไกรในการทำงานของสิ่งต่างๆที่เขาเกี่ยวข้อง ซึ่งเรียกว่า ENGINEERING MECHANICS SENSE (ตามทีเราได้พูดถึงมาก่อนแล้ว) และในกรณีนี้เช่นกันมันเป็นความท้าทายที่ตัวผู้เขียนอดไม่ได้ที่จะลองค้นหาดู เอ้ามาร่วมด้วยช่วยกันนะครับ

๑๘. หลักการของทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษฯ (SPECIAL THEORY OF RELATIVITY) ก่อนอื่นขอเพิ่มเติมความเข้าใจสำหรับผู้ที่ยังไม่แข็งแรงเรื่องทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ โดยเราจะมาดูรายละเอียดกันว่ามันเป็นอย่างไร ซึ่งสรุปอย่างคร่าวๆโดยจะเริ่มต้นด้วยทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ และเหตุที่พิเศษเพราะมันพูดถึงเฉพาะ (SPECIFIC) เรื่องการปรับเปลี่ยนหลักการกลศาสตร์พื้นฐานทั่วไปของเซอร์ไอแซคนิวตัน (ซึ่งเกี่ยวกับแรงและการเคลื่อนที่ ยกเว้นแรงโน้มถ่วง) ที่พวกเราคุ้นเคยดีจนกลายเป็นสามัญสำนึก แต่ต้องถูกเปลี่ยนไปเพราะเป็นผลเนื่องจากสมมุติฐานใหม่ของไอน์สไตน์ (ที่เกี่ยวกับกรอบอ้าวอิงและความเร็วของแสง) ซึ่งขัดแย้งกับสามัญสำนึกเก่าที่เราคุ้น

https://qph.ec.quoracdn.net/

รูปไอน์สไตน์ VS นิวตัน

หมายเหคุ อีกส่วนหนึ่งของทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์คือ ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป (GENERAL THEORY OF RELATIVITY) ซึ่งเป็นเรื่องที่เกี่ยวกับแรงและการเคลื่อนที่ทุกอย่างในจักวาลโดย รวมทั้งแรงโน้มถ่วง (ยกเว้นกลศาสตร์ควอนตัม) ที่เราจะได้พูดถึงต่างหากภายหลัง

ถึงตอนนี้เราจะมาพูดถึงรายละเอียดของสมมุติฐานหลักสองข้อของไอน์สไตน์ โดยข้อแรกกล่าวว่า ความเร็วของแสงเป็นความเร็วสูงสุดซึ่งคงที่ในทุกกรอบอ้าวอิง ซึ่งเมื่อผู้อ่านดูต่อไปจะพบว่ามันเป็นประเด็นสำคัญที่จะทำให้เกิดความขัดแย้งกับหลักการกลศาสตร์พื้นฐานทั่วไปของเซอร์ไอแซคนิวตัน โดยในตอนต่อไปเราจะพิจารณาว่าทำไมมันจึงเป็นต้นเหคุของปัญหาต่างๆ

สำหรับหลักข้อที่สองคือ สูตรทางฟิสิกส์มีลักษณะเดียวกันในทุกกรอบอ้าวอิง ซึ่งสำหรับสมมุติฐานข้อนี้มีจุดที่มักจะถูกตีความผิดจากที่เป็นจริง ทำให้เกิดความเข้าใจที่ไม่ถูกต้อง และเราจะพูดถึงอีกภายหลังเมื่อพิจารณาหลักข้อแรกแล้ว จึงขอให้ผู้อ่านติดตามต่อไปเพราะเรื่องกำลังเข้มข้นครับ!!!