 |
<script language="JavaScript" src="http://www.vcharkarn.com/javafeed/article/77" type="text/javascript"></script> |
 |
แปลงแสงเป็นสาร
นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัย Princeton รายงานว่าประสบความสำเร็จ ในการแปลงแสงให้เป็นสารแล้ว
post ครั้งแรก: Thu 20 December 2001, 8:23 pm ปรับปรุงล่าสุด: Thu 20 December 2001, 8:23 pm
|
หน้าที่ 1 - E=mc2
เจ้าของงานเขียน แ้ก้ไขหน้านี้ ได้ที่นี่ 
สมการ E= mc2 ของไอน์สไตน์ ได้รับการตรวจสอบโดยการทดลองครั้งแล้วครั้งเล่าว่าถูกต้อง 99.9999% เช่นเวลาลูกระเบิด ปรมาณูระเบิด หรือเวลาไฮโดรเจนรวมตัวกันเป็นฮีเลียมบนดวงอาทิตย์ ในกรณีแรกสสารส่วนหนึ่งได้กลายสภาพเป็นพลังงานแสง เสียง และความร้อนที่มีอำนาจในการทำลายสูง ส่วนในกรณีหลังมวลส่วนหนึ่งของไฮโดรเจนได้กลายไปเป็นพลังงานเช่นกัน แต่สมการนี้อาจเขียนได้ใหม่เป็น m = E/c2 ซึ่งมีความหมายว่าหากเราทำให้พลังงาน E หายไป เราก็ควรจะได้สสารมวล m แทน นักฟิสิกส์ทุกคนได้ตระหนักมานานแล้วว่าสมการรูปแบบที่สองนี้ก็เป็นจริงเช่นกัน ในกรณีการระเบิดของจักรวาล (Big Bang) เพราะพลังงานสุญญากาศที่มีสะสมอยู่ในจักรวาลได้กลายสภาพเป็นกาแล็กซี เป็นดาวและเดือน ฯลฯ หรือเวลาที่นักฟิสิกส์เร่งอนุภาค ให้พุ่งเข้าชนกันในเครื่องเร่งอนุภาค พลังงานส่วนหนึ่งของอนุภาคได้ถูกเปลี่ยนเป็นอนุภาคชนิดใหม่มากมาย จะยังไงๆ ก็ตาม นักฟิสิกส์ยังไม่เคยประสบความสำเร็จในการแปลงแสงให้เป็นสารโดยใช้แสงบริสุทธิ์แต่เพียงปัจจัยเดียว ในวารสาร Physical Review Letters ฉบับวันที่ 1 กันยายน พ.ศ.2543 K. McDonald นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัย Princeton และคณะซึ่งประกอบด้วยนักฟิสิกส์ 20 คน ได้รายงานว่า เขาประสบความสำเร็จในการแปลงแสงให้เป็นสารแล้ว เมื่อราว 300 ปีก่อนนี้ Isaac Newton ผู้พบแรงโน้มถ่วงได้เคยครุ่นคิดเรื่องธรรมชาติของแสงและได้ลงความเห็นว่า แสงเป็น อนุภาคเล็กๆ ที่เคลื่อนที่ในแนวเส้นตรง อนุภาคแสง เวลาตกกระทบกระจกหรือระนาบใดๆ จะสะท้อนในลักษณะเดียวกับที่ลูกปิงปอง กระดอนจากโต๊ะ คือมุมตกเท่ากับมุมสะท้อน ในเวลาต่อมา Thomas Young ได้ทดลองให้โลกประจักษ์ว่าแสงสามารถแทรกสอด และเลี้ยวผ่านขอบของฉากที่ขวางทางเดินของมันได้ การที่แสงมีพฤติกรรมเช่นนี้ ทำให้ Young มีจินตนาการว่า แสงเป็นคลื่น ความคิดที่ว่าแสงเป็นคลื่นจึงได้รับการยอมรับกันมาจนกระทั่งถึงต้นคริสต์ศตวรรษนี้ เมื่อได้มีการทดลองมากมายที่ชี้บ่งให้เห็นว่า แสงมีพฤติกรรมที่ส่อว่าเป็นคลื่นก็ได้และอนุภาคก็ได้ ทุกวันนี้เรารู้แล้วว่าถึงแม้แสงสามารถแสดงพฤติกรรมคลื่นหรืออนุภาคได้ แต่มันก็ไม่มีวันแสดงพฤติกรรมทั้งสองรูปแบบได้พร้อมกัน และการแสดงพฤติกรรมรูปแบบใดหรืออย่างไรนั่นก็ขึ้นกับการทดลองที่เราทำ ในการทดลองแปลงแสงให้เป็นสารของคณะวิจัยซึ่งนำโดย K. McDonald ได้มีการโฟกัสลำแสงเลเซอร์ที่มีพลังงานสูงถึง 5 แสน ล้านวัตต์ให้เป็นลำที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางยาวเพียง 0.001 มิลลิเมตร ถึงแม้แสงที่ได้จะมีความเข้มสูงมากก็ตาม แต่พลังงาน 5 แสนล้าน วัตต์ที่มีก็ยังไม่สูงพอที่จะสร้างสารได้ เพราะคิดเป็นเพียง 0.0001% ของพลังงานที่ต้องการ McDonald กับคณะจึงจำเป็นต้องเพิ่ม พลังงานแสงเลเซอร์ให้สูงขึ้น และได้พบว่าหากเขาให้แสงเลเซอร์พุ่งชนกระแสอิเล็กตรอนที่มีพลังงานสูงอย่างเฉียงๆ อนุภาคเลเซอร์ จะกระดอนแฉลบออกมา ในทำนองเดียวกับที่เวลาลูกปิงปองพุ่งชน ลูกเทนนิสเอียงๆ ดังนั้นหลังการชนอนุภาคแสงเลเซอร์จะมี พลังงานสูงขึ้น แต่แสงที่มีพลังงานสูงขึ้นจะมีความยาวคลื่นสั้นลง นั่นคือ อนุภาคแสงเลเซอร์ที่สะท้อนหลังจากปะทะกับอิเล็กตรอน จะมีสภาพเป็นรังสีแกมมาที่มีความยาวคลื่นสั้น และมีพลังงานสูง อนุภาครังสีแกมมาที่ได้เมื่อถูกชนด้วยอนุภาคแสงเลเซอร์เดิมก็ยิ่ง มีพลังงานสูงยิ่งขึ้นไปอีก จนสูงเพียงพอที่จะเปลี่ยนสภาพเป็นสสารได้ และ McDonald กับคณะได้เห็นอนุภาคอิเล็กตรอนและ โพสิตรอน (positron) เกิดขึ้น (อนุภาคโพสิตรอนคือปฏิอนุภาค (antiparticle) ของอิเล็กตรอน เพราะมีคุณสมบัติทางกายภาพ เหมือนอิเล็กตรอนทุกประการ เพียงแต่มีประจุบวก ตรงข้ามกับ อิเล็กตรอนที่มีประจุลบ) ประสิทธิภาพในการแปลงแสงให้เป็นสารวิธีนี้ ใช่ว่าจะสูงเพราะในการทดลองยิงแสงร่วม 20,000 ครั้ง McDonald ได้เห็น อนุภาคอิเล็กตรอนและโพสิตรอนประมาณ 100 คู่เท่านั้นเอง ในอนาคตเมื่อโลกมีแสงเลเซอร์ที่มีกำลังสูงยิ่งกว่านี้ นักวิทยาศาสตร์คนใดที่ต้องการปฏิสสารปริมาณมากๆ เพื่อนำมาใช้ในการทดลอง เขาคงต้องใช้วิธีของ McDonald กับคณะ แต่ก็คงไม่มีใครหวังจะได้โพสิตรอนที่หนักมากเป็นกิโลกรัม เพราะถึงแม้เราจะใช้แสง เลเซอร์ที่มีพลังงานเท่าดวงอาทิตย์ เราก็สร้างโพสิตรอนได้เพียง 30 กรัม/วินาที เท่านั้นเอง |
*หมายเหตุ
งานเขียนชิ้นนี้ ได้รับการคุ้มครองสิทธิตามพระราชบัญญัติคุ้มครองสิทธิทางปัญญา โดยลิขสิทธิเป็นของผู้เขียน ที่ให้เกียรตินำเผยแพร่ผ่าน วิชาการ.คอม เรามีความยินดีและอนุญาตให้ทำซ้ำหรือเผยแพร่ต่อเพื่อประโยชน์ทางการศึกษาเท่านั้น กรุณาให้เกียรติผู้เขียน โดยอ้างชื่อผู้เขียนและ วิชาการ.คอม (www.vcharkarn.com) ทุกครั้งที่ทำการเผยแพร่ต่อ ห้ามนำส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ต่อในสื่อที่เอื้อประโยชน์ทางธุรกิจก่อนได้รับอนุญาต ขอขอบคุณที่ร่วมกันช่วยสร้างให้สังคมไทยเป็นสังคมแห่งปัญญา
จำนวน 3 ความเห็น, หน้า่ | -1-
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 1 14 ก.พ. 2549 (19:19)
เยี่ยมครับ สักหน่อยน่าจะเกิดไอติมรสแสงอาทิตย์ หรือรสแสงซูเปอรร์โนวา น่าอร่อย
เยี่ยมครับ สักหน่อยน่าจะเกิดไอติมรสแสงอาทิตย์ หรือรสแสงซูเปอรร์โนวา น่าอร่อย
ควาย (IP:58.147.46.19,,)
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 3 25 มิ.ย. 2549 (12:39)
ขอบคุณมากครับ สำหรับบทความดี ๆ ให้ความรู้กับคนไทยครับ
เป็นกำลังใจให้นะครับ
ขอบคุณมากครับ สำหรับบทความดี ๆ ให้ความรู้กับคนไทยครับ
เป็นกำลังใจให้นะครับ
ความเห็นเพิ่มเติมที่ 4 26 ส.ค. 2549 (16:22) เอ ถ้าผมจะทำธุรกิจเหมืองแร่ที่ดาวอังคาร โดยส่งแร่ เช่นทองคำ โดยผ่านทางคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า แล้วค่อยเปลี่ยนเป็นทองที่โลกเราอีกทีจะได้ไหมนะ?
ศ.ดร. สุทัศน์ ยกส้าน
(ศาสตราจารย์ ดร.สุทัศน์ ยกส้าน)
ผู้ชมข้อมูลนี้แล้ว 1,694 ครั้ง
เป็นสมาชิก: นานกว่า 6 ปี
แบ่งปันความรู้ 0 ครั้ง
ได้รับดาว 155 ดวง
โหวตเพิ่มดาว
Hot Links
คลังข้อสอบ | ข่าววิชาการเล่นกล/เกม | อ่านนิยาย
ข่าวทุนการศึกษา | ลิงค์
