นิรนาม

ผู้เขียน : นิรนาม

อัพเดท: 15 ม.ค. 2015 08.20 น. บทความนี้มีผู้ชม: 344600 ครั้ง


วิชาฟิสิกส์ เป็นวิชาพื้นฐานของความรู้ในทางวิทยาศาสตร์มากมายหลากหลายสาขา ไม่ว่าจะเป็น นักวิทยาศาสตร์, วิศวกร, แพทย์, ทหาร ฯลฯ
หนังสือเล่มนี้ จะกล่าวถึง 6 ภาคหลัก ๆ ได้แก่
1. กลศาสตร์คลาสสิก
2. ทฤษฏีสัมพันธภาพ
3. อุณหพลศาสตร์
4. แม่เหล็กไฟฟ้า
5. แสง
6. กลศาสตร์ควอนตัม

ส่วนในตอนท้ายจะกล่าวถึง ความรู้ทางปรัชญา ศาสนา นั่นก็คือมิลินทปัญหา (ฉบับธรรมทาน) เพื่อให้นอกจากจะมีความรู้ทางวิทยาศาสตร์แล้ว ก็ยังมีความรู้ในทางปรัชญา ศาสนา ใช้เป็นแนวคิดของชีวิตได้ด้วย เพือเป็นการพัฒนาทางด้านจิตใจ
วัตถุประสงค์ที่ทำมาให้อ่านก็เพื่อความรู้ และที่สำคัญเพื่อการพัฒนาประเทศไทยให้มีความเจริญก้าวหน้า ทัดเทียม หรือเหนือกว่าประเทศพัฒนาแล้ว


ตอนนี้ยังเขียนไม่เสร็จ มีจำนวนเยอะมาก อีกทั้งยังต้องขัดเกลาให้อ่านได้ง่าย และมีงานที่ต้องรับผิดชอบด้วย จะพยายามเขียนให้อ่านกันเร็ว ๆ นะ แล้วเราจะเรียนรู้ไปด้วยกัน
www.thummech.com


5 หน่วย, สสาร และแบบจำลอง

 

                นอกจากระบบหน่วย เอสไอ แล้ว ยังคงมีหน่วยอื่น ๆ เช่น ระบบตามนิยมของสหรัฐอเมริกา (U.S. customary system) มีใช้กันในสหรัฐอเมริกา ส่วนประเทศที่เหลือของโลกยอมรับหน่วยเอสไอ ระบบที่ใช้ในอเมริกาก็จะมีหน่วยของความยาว, มวล และเวลา นั่นก็คือ ฟุต (ft), สลัก (slug) และวินาที ตามลำดับ  

 

 

 

      ในหนังสือเล่มนี้ เราจะใช้หน่วยเอสไอ เพราะว่าเป็นที่ยอมรับอย่างกว้างขวางทั้งในวิทยาศาสตร์, วิศวกรรม และอุตสาหกรรม เราจะใช้หน่วยของอเมริกาบางอย่าง เพื่อใช้ในการศึกษากลศาสตร์คลาสสิก

 

 

 

      นอกจากนี้พื้นฐานของหน่วยเอสไอก็คือ เมตร, กิโลกรัม และวินาที ส่วนที่เราจะเห็นหน่วยอื่น ๆ เช่น มิลลิเมตร และนาโนวินาที (Nanoseconds) ที่ซึ่งมีคำนำหน้า มิลลิ (milli-) และนาโน (nano-) มันเป็นการแสดงถึง ตัวคูณของหน่วยพื้นฐานของฐานเลขสิบยกกำลัง เป็นคำนำหน้าสำหรับตัวเลขสิบเพื่อชี้กำลัง (´ 10n) ที่มีอยู่มากมาย โดยตัวย่อสามารถดูได้ในตารางที่ 1.4

 

 

 

ค่าตัวเลข

เลขชี้กำลัง

สัญลักษณ์

คำนำหน้า

1 000 000 000 000 000 000 000 000

1024

Y

ย็อตต้า (Yotta-)

1 000 000 000 000 000 000 000

1021

Z

เซตต้า (Zetta-)

1 000 000 000 000 000 000

1018

E

เอ็กซา (Exa-)

1 000 000 000 000 000

1015

P

เพตา (Peta-)

1 000 000 000 000

1012

T

เทรา (Tera-)

1 000 000 000

109

G

จิกะ (Giga-)

1 000 000

106

M

เมกะ (Mega-)

1 000

103

k

กิโล (Kilo-)

100

102

h

เฮกโต (Hecto-)

10

101

da

เดกา (Deca-)

0.1

10-1

d

เดซิ (Deci-)

0.01

10-2

c

เซนติ (Centi-)

0.001

10-3

m

มิลลิ (Milli-)

0.000 001

10-6

m

ไมโคร (Micro-)

0.000 000 001

10-9

n

นาโน (Nano-)

0.000 000 000 001

10-12

p

พิโค (Pico-)

0.000 000 000 000 001

10-15

f

เฟมโต (Femto-)

0.000 000 000 000 000 001

10-18

a

แอตโต (Atto-)

0.000 000 000 000 000 000 001

10-21

z

เซพโต (zepto-)

0.000 000 000 000 000 000 000 001

10-24

y

ยอคโต (zepto-)

 

ตารางที่ 1.4 ชื่อเรียกขานนำหน้าในระบบเมตริกหรือเอสไอ

 

 

 

ยกตัวอย่าง                          10-3 m มีค่าเท่ากับ 1 มิลลิเมตร (mm)

 

                                        103 m มีค่าเท่ากับ 1 กิโลเมตร (km)

 

ทำนองเดียวกัน                             1 kg เท่ากับ 103 g

 

                                        1 เมกะโวลต์ (MV) เท่ากับ 106 V

 

     

 

      ในตัวแปรของความยาว , เวลา และมวล เป็นตัวอย่างของ ปริมาณพื้นฐาน (Fundamental quantities) ส่วนตัวแปรที่เหลืออื่น ๆ ส่วนใหญ่ เป็น ปริมาณอนุพันธ์ (Derived quantities) ซึ่งเป็นการผสมผสานกันของหน่วยปริมาณขั้นพื้นฐาน

 

 

 

      ในปริมาณพื้นฐาน แสดงเป็นปริมาณรวมกันในทางคณิตศาสตร์ ยกตัวอย่างเช่น พื้นที่ (Area) เช่น ตารางเมตร (m2: เป็นผลของความยาวของด้านทั้งสองคูณกัน) และความเร็ว (Speed) เมตรต่อวินาที (m/s: อัตราส่วนของความยาวต่อเวลา)

 

 

 

        ตัวอย่างอื่น ๆ ของปริมาณอนุพันธ์คือ ความหนาแน่น (Density:r อ่านว่าโรห์) ของสารใด ๆ เป็นคำนิยามของมวลต่อหน่วยปริมาตร

 

 

 

                         r º m/V                  (1.1)

 

 

 

ในส่วนของปริมาณพื้นฐาน ความหนาแน่นเป็นอัตราส่วนของมวลต่อเมตรยกกำลังสาม (ลูกบาศก์เมตร) ยกตัวอย่างเช่น อลูมิเนียมมีความหนาแน่นอยู่ที่ 2.70 ´ 103 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร (kg/m3) และเหล็กมีความหนาแน่นอยู่ที่ 7.86 ´ 103 kg/m3

 

 

 

      เมื่อหน่วยไม่ใช่ลูกบาศก์เมตร ค่าจะมีความแตกต่างกันอย่างมาก  เช่น ลูกบาศก์เซนติเมตร โดยหน่วยเหล่านี้ดูได้ในตาราง ความหนาแน่นของวัสดุต่าง ๆ จะกล่าวในโอกาสต่อไป

 

 

 

1.2 สสาร และแบบจำลองการสร้าง

 

 

 

      ถ้านักฟิสิกส์ไม่สามารถเรียนรู้ และมองเห็นปรากฏการณ์บางอย่างได้โดยตรง พวกเขาสามารถคิด หรือสร้าง แบบจำลอง (Model) ในระบบฟิสิกส์ให้มีความเกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์ได้ ยกตัวอย่างเช่น เราไม่สามารถมองเห็นอะตอมได้โดยตรง เพราะว่ามันมีขนาดที่เล็กมาก เพราะฉะนั้นเรามีความจำเป็นที่จะสร้างแบบจำลองของอะตอม โดยประกอบไปด้วยระบบของนิวเคลียส และมีอิเล็กตรอนที่โคจรวนรอบนิวเคลียส

 

 

 

           รูปแบบจำลองอะตอม 

 

        แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window

 

 

 

    รูปแบบจำลองอะตอม 2

 

 

 

      เมื่อเราได้ระบุถึงองค์ประกอบทางฟิสิกส์ของแบบจำลองแล้ว เราก็จะสามารถทำนายเกี่ยวกับพฤติกรรมของมันได้ ซึ่งขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ระหว่างส่วนประกอบของระบบ หรือปฏิสัมพันธ์ระหว่างระบบ และสภาพแวดล้อมภายนอกระบบ

 

 

 

      ตามตัวอย่าง พิจารณาพฤติกรรมของสสาร ตัวอย่างของสสารดังแสดงในรูป

 

 

 

รูประดับองค์ประกอบของสสาร

 

 

 

ถ้าเอาชิ้นวัตถุชิ้นหนึ่ง มาตัดแบ่งครึ่ง นำครึ่งหนึ่งที่แบ่งก็มาตัดแบ่งครึ่งอีก นำอีกครึ่งหนึ่งที่แบ่งก็ผ่าแบ่งครึ่งอีก ทำเช่นนี้เรื่อยไป จนมันเล็กลงเรื่อย ๆ ผ่าแบ่งครึ่งจนไม่สามารถตัดแบ่งได้อีกต่อไป จนไม่สามารถแยกแบ่งออกได้อีก แล้วใช้กล้องส่องจุลทรรศน์ (Microscope) ส่องดูเล็กไปจนถึงขอบเขตจุดสิ้นสุด โดยแนวคิดของนักปรัชญาชาวกรีซก็คือ ลีโอซิปปัส (Leucippus) และนักเรียนของเขา เดโมคริตัส (Democritus) ในกรีซเรียกว่า อะโตมอส (Atomos) มีความหมายถึง “สิ่งซึ่งไม่สามารถแบ่งได้อีก (Indivisible)” เมื่อมาใช้เป็นคำภาษาอังกฤษจึงเรียกว่า อะตอม (Atom)

 

 

 

      จากแบบจำลองกรีซโครงสร้างของสสาร กล่าวว่าสสารประกอบไปด้วยอะตอม ตามคำอธิบายในรูประดับองค์ประกอบของสสาร นอกเหนือจากนั้น ยังไม่มีโครงสร้างเพิ่มเติมที่ถูกระบุในแบบจำลอง อะตอมเป็นอนุภาคขนาดเล็กมีความสัมพันธ์ซึ่งกัน และกัน แต่โครงสร้างภายในของอะตอมไม่ใช่เป็นส่วนหนึ่งของแบบจำลอง

 

 

 

ปัญหาพระยามิลินท์

 

 

 

ปัญหาที่ ๔ ข้อสงสัยของอันตกายอำมาตย์ (อันตกายปัญหา)

 

 

 

      พระเจ้ามิลินท์ทรงพระราชดำริว่า  “พระภิกษุรูปนี้มีปรีชาสามารถ พูดโต้ตอบเราได้ แต่ข้อที่เราจะต้องถามยังมีอยู่มาก วันนี้หมดเวลาเสียแล้ว อย่ากระนั้นเลยพรุ่งนี้จึงพูดกันต่อไปในวังเถิด”

 

 

 

เมื่อทรงพระราชดำริฉะนี้แล้ว จึงตรัสสั่งเทวมันติยอำมาตย์ ให้อาราธนาพระเถรเจ้าเข้าไปในพระราชวังในวันรุ่งขึ้น แล้วเสด็จจากราชอาสน์ ตรัสลาพระเถรเจ้า มาทรงม้าพระที่นั่งเสด็จกลับคืนเข้าสู่พระราชวัง ฝ่ายเทวมันติยะอำมาตย์ก็อาราธนาพระเถรเจ้าตามรับสั่ง

 

 

 

      ครั้นวันรุ่งขึ้น อำมาตย์ ๔ นาย คือ เนมิตติยอำมาตย์, อันตกายอำมาตย์, มังกุรอำมาตย์ และสัพพทินนอำมาตย์ พร้อมกันเข้าไปทูลถามพระเจ้ามิลินท์ว่า “จะโปรดให้นิมนต์พระนาคเสนเข้ามาหรือยัง” 

 

 

 

เมื่อตรัสอนุญาตแล้วจึงทูลถามว่า “จะโปรดให้มากับพระภิกษุสักกี่รูป”

 

 

 

ตรัสว่า “ท่านจะมากับพระภิกษุกี่รูปก็ตามใจท่านเถิด”

 

 

 

อำมาตย์ ๔ นายพากันไปเรียนพระเถรเจ้าตามพระราชดำรัส

 

 

 

      ครั้นได้เวลาพระนาคเสนก็พาพระภิกษุสงฆ์เข้าไปสู่สาคลนคร ขณะเมื่อเดินไปตามทางอันตกายอำมาตย์  เข้าเดินเคียงพระนาคเสนแล้วถามขึ้นว่า คำชื่อที่เธอแสดงว่า นาคเสน' นั้นอะไรเป็นนาคเสน

 

     

 

พระนาคเสนถามว่า “ก็ท่านเข้าใจว่ากระไรเล่า”

 

 

 

: “ข้าพเจ้าเข้าใจว่า ลมหายใจเข้าออกนั่นแหละ เป็นนาคเสน”

 

 

 

: “ก็ถ้าลมนั้น ออกมาแล้วไม่กลับเข้าไปอีก หรือเข้าไปแล้วไม่กลับ ออกมาอีก คนนั้นจะมีชีวิตอยู่ต่อไปอีกได้หรือไม่”

 

 

 

: “คนนั้นก็ตายสิท่าน”

 

 

 

: “คนที่เป่าสังข์ เป่าขลุ่ยหรือเป่าเขนง ลมกลับเข้าไปอีกหรือ”

 

     

 

: “หามิได้”

 

     

 

: “ก็เมื่อเป็นเช่นนั้น ไฉนเขาจึงไม่ตายเล่า”

 

     

 

: “เธอพูดจัดจ้านนัก ข้าพเจ้าไม่มีความสามารถพอที่จะพูดโต้ตอบได้ ขอเธอจงว่าให้ฟังทีเดียวเถิด”

 

     

 

: “ลมหายใจเข้าออกนั้น ไม่ใช่ชีวิต เป็นเพียงแต่สิ่งสำหรับปรนเปรอร่างกายให้เป็นอยู่เท่านั้น”

 

     

 

อันตกายอำมาตย์ก็เลื่อมใส

 

 

 

                        จบอันตกายปัญหา

 

 

 

 

 


บทความนี้เกิดจากการเขียนและส่งขึ้นมาสู่ระบบแบบอัตโนมัติ สมาคมฯไม่รับผิดชอบต่อบทความหรือข้อความใดๆ ทั้งสิ้น เพราะไม่สามารถระบุได้ว่าเป็นความจริงหรือไม่ ผู้อ่านจึงควรใช้วิจารณญาณในการกลั่นกรอง และหากท่านพบเห็นข้อความใดที่ขัดต่อกฎหมายและศีลธรรม หรือทำให้เกิดความเสียหาย หรือละเมิดสิทธิใดๆ กรุณาแจ้งมาที่ ht.ro.apt@ecivres-bew เพื่อทีมงานจะได้ดำเนินการลบออกจากระบบในทันที