วิชาการ >> vBlog

หน้าที่ 1 - อเมริกาและยุโรปเตรียมตัวหนาวได้ … โลกวิทยาการย้ายมาอยู่เอเชียแล้ว [18 ม.ค. 50]

เชื่อหรือไม่ อินเดียผลิต นักวิทยาศาสตร์ วิศวกร และนักเทคโนโลยีสารสนเทศ (IT) ปีละ สองล้านห้าแสนคน (2,500,000 คน) นี่ยังไม่นับนักวิทยาศาสตร์ของจีน เกาหลีใต้ ใต้หวัน ฯลฯ … หรือศตวรรษใหม่นี้ เอเชียจะเป็นศูนย์กลางของวิทยาการ? … แล้วประเทศไทยล่ะ?

สวัสดีทุกท่านที่หลงเข้ามาในบันทึกส่วนตัวของผม … แหะๆ ... ตอนนี้วิชาการดอทคอม เปิดหน้า Blog ให้สำหรับสมาชิกทุกๆคน ให้สมาชิกได้เขียนเรื่องราว “วิชาการ” ในชีวิตประจำวันมาแบ่งปันกัน ตัวผมไม่ถนัดเขียนบันทึกส่วนตัวเท่าไหร่นัก ส่วนหนึ่งต้องโทษตัวเองที่ไม่ค่อยจะมีพรสวรรค์ด้านการเขียนสักเท่าไหร่นัก ก็หวังว่าคนที่หลงเข้ามาคงจะทนอ่านจนจบได้ …

เปิดบันทึกด้วยข่าวชิ้นนี้ในเว็บไซต์ของ BBC - Asia 'may sideline UK scientists' http://news.bbc.co.uk/go/em/fr/-/2/hi/science/nature/6267285.stm

ใครว่าขนาดไม่สำคัญคงไม่จริงซะแล้ว … ด้วยจำนวนประชากรที่มากมายมหาศาลของ จีน และ อินเดีย สิ่งที่ไม่น่าเชื่อว่าเป็นไปได้อาจจะเป็นไปได้ …

ประวัติศาสตร์ของโลกนั้น ตำแหน่งผู้นำวิทยาการของโลกเปลี่ยนมือไปมาหลายครั้งแล้ว จากอียิปต์ ไปเป็นกรีก ไปเป็นโรมัน ไปเป็นอาหรับ อินเดีย จีน ปัจจุบันโลกตะวันตกดูจะเป็นเจ้าแห่งวิทยาการในทุกๆด้าน แต่ตำแหน่งเจ้ายุทธ์ภพนี้อาจจะเปลี่ยนมือภายในศตวรรษนี้ก็ได้ ตอนนี้เหล่าปัญญาชนในยุโรปอังกฤษและอเมริกาเริ่มเห็นแล้วว่าต่อไป ยุโรปและอเมริกาอาจจะไม่ได้เป็นผู้นำด้านวิทยาการของโลกอีกต่อไป เนื่องด้วยนักวิทยาศาสตร์และนักเทคโนโลยีชั้นนำของโลกในสาขาต่างๆ ที่มีเชื้อสายเอเชีย เริ่มมีจำนวนมากขึ้น ไม่ว่าจะเป็น ในเกาหลีใต้ จีน อินเดีย และใต้หวัน (ไม่นับญี่ปุ่น) อ้างอิงจากคำพูดของ UK think-tank Demos

“China, India and South Korea were "innovation hotspots" and were shifting research dominance from west to east”

ในฐานะนักฟิสิกส์ผมขอวิจารณ์แต่เฉพาะด้านฟิสิกส์ก็แล้วกันนะครับ ความสามารถของนักฟิสิกส์ จาก อินเดีย และ จีน เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้ว ผลงานของนักคิดในศตวรรษที่ผ่านมา ไม่ว่าจะเป็น Barbar, S. Chandrasekhar, C.N. Yang, T.D. Lee ฯลฯ เป็นเครื่องการันตีได้อย่างดี ถึงแม้ว่าในอดีตนักวิทยาศาสตร์เก่งๆ ของจีนและอินเดียจะไปทำงานในยุโรปและอเมริกา (ปัจจุบันอาจารย์เก่งๆในมหาวิทยาลัยของอเมริกาเป็นจีนกับแขกเสียกว่าครึ่งละมั้ง)

แต่ปัจจุบันด้วยเศรษฐกิจของจีนและอินเดียที่เข้มแข็งขึ้นทุกวันๆ นักฟิสิกส์รุ่นใหม่เริ่มจะกลับมาทำงานที่บ้านเกิดเมืองนอนของตน รัฐบาลจีนได้อนุมัติเงินจำนวนมหาศาลเพื่อพัฒนาวิทยาศาสตร์ ส่วนอินเดียที่เดิมมีศูนย์ฟิสิกส์ระดับโลกอยู่แล้ว ไม่ว่าจะเป็น Tata Institute of Fundamental Research (TIFR) ซึ่งปัจจุบันเป็นแหล่งผลิตนักฟิสิกส์ทฤษฎีชั้นยอดป้อนเข้าสู่ตลาดยุโรปและอเมริกา ศูนย์วิจัยทำนองนี้กำลังจะเปิดตัวเพิ่มมากขึ้น และผลิตนักวิทยาศาสตร์ชั้นยอดเพิ่มมากขึ้นอีกในอนาคต แน่นอนจีนและอินเดียมีประชากรมากมาย (ทั้งสองติดอันดับ 1 และ 2 ของประเทศที่มีจำนวนประชากรมากที่สุดในโลก) คนที่มีคุณภาพคือทรัพยากรที่มีค่า

>

และอีกประเทศที่ตาม อินเดียและจีนมาติดๆ คือเกาหลีใต้ การเติบโตทางอุตสาหกรรมรมของประเทศนี้ในช่วง 30 ปีที่ผ่านมาทำให้รัฐบาลมีกำลังสนับสนุนงานวิจัยด้านวิทยาศาสตร์พื้นฐานมากขึ้น ปัจจุบันเกาหลีใต้มีนักฟิสิกส์ชั้นนำของโลกหลายคนเลยทีเดียว …

เพื่อนบ้านเรากำลังมาแรง … แล้วประเทศไทยล่ะ? …

การที่ไทยจะไปแข่งกับอินเดียหรือจีนนั้นดูจะเป็นไปไม่ได้ แต่ถ้ามองว่านี้เป็นโอกาสที่เราควรฉกฉวยไว้ก็จะดีไม่น้อย จริงๆแล้วนักฟิสิกส์ของไทยก็มีการแลกเปลี่ยนกับทั้งจีนและอินเดียมาบ้างแล้ว โดยเฉพาะที่กลุ่มวิจัยของผมที่จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ตลอดปีที่ผ่านมาผมใช้ความพยายามอย่างหนักในการสร้างเครือข่ายกับนักฟิสิกส์จีน ซึ่งในปีนี้เราสามารถสร้าง Bangkok-Beijing-Shanghai Network on High-Energy Physics and Cosmology ได้เป็นผลสำเร็จ เพื่อให้เกิดการแลกเปลี่ยนความรู้ และทำงานวิจัยร่วมกันในอนาคต โดยอาจารย์จากเซียงไฮ จะเดินทางมาที่จุฬาเดือนหน้านี้เพื่อเล็กเชอร์ และปรึกษางานวิจัยร่วมกัน และเรากำลังจะทำแบบเดียวกันกับศูนย์วิจัยในอินเดียและเกาหลีในอนาคต เมื่ออ่านข่าวนี้ใน BBC เลยทำให้คิดว่าผมเดินมาถูกทางแล้ว …เฮ้!!

มีข่าวแว่วๆมาเหมือนกันว่า เครื่องเร่งอนุภาคอันใหม่อาจจะมาตั้งอยู่ที่เมืองจีน ถ้าเป็นเช่นนั้นจริง ฟิสิกส์ในเอเชียคงจะบูมกว่านี้เยอะ หน้าที่ของนักฟิสิกส์และอาจารย์อย่างผมก็คือ เตรียมคนของเราให้พร้อม เมื่อถึงตอนนั้นวงการวิทยาศาสตร์ไทยจะได้ใช้ประโยชน์ความบูมของจีนและอินเดียได้อย่างเต็มที่ … Let hope for the best …

3-D map ของสสารมืด …

ข่าวน่าสนใจอีกข่าวในวงการฟิสิกส์คือภาพ 3 มิติของสารมืดจากกล้องโทรทัศน์ฮับเบิล ที่พึ่งจะเผยแพร่มาเมื่อเร็วๆนี้

หลายคงคงจะทราบกันดีอยู่แล้ว แต่อีกหลายๆคนคงจะยังไม่ทราบว่า ความรู้ที่นักวิทยาศาสตร์มีเกี่ยวกับจักรวาลของเรานั้นมันน้อยนิดเหลือเกิน เกือบไม่ถึง 5% ของเอกภพ ถ้านับตามมวลสารและพลังงานที่เรารู้จัก

ความรุ้ฟิสิกส์ในปัจจุบันนั้นสสาร (อันได้แก่อะตอม และอนุภาคที่รวมกันอยุ่ในกาแล็กซีต่างๆ) และพลังงาน (อันได้แก่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในเอกภพ) ที่เรารู้จักนั้น คิดเป็น 5% ของสสารและพลังงานทั้งหมดที่เอกภพมี ส่วนอีก 75% นั้นอธิบายได้ดังแผนภาพข้างล่าง


70% ของพลังงานในเอกภพเป็นพลังงานที่ผลักให้เอกภพขยายตัวออกด้วยความเร่ง ซึ่งนักฟิสิกส์ไม่ทราบว่ามันคืออะไร เราเรียกมันว่าพลังงานมืด หรือ Dark Energy

ส่วนที่เหลืออีก 25 % อยู่ในรูปของมวลสารซึ่งเราก็ไม่รู้ว่ามันคืออะไรอีกนั่นแหละ เราเลยเรียกมันว่า Dark matter หรือ สสารมืด ... วันนี้เรามาพูดถึงสสารมืดกันซักหน่อยก็แล้วกัน

ทฤษฎีสสารมืดตั้งขึ้นมาเพื่อที่จะอธิบายปรากฏการณ์ที่กาแล็กซีต่างๆมีมวลสารอยู่น้อยกว่าที่ควรจะเป็นมาก นักดาราศาสตร์มีวิธีที่จะวัดมวลของกาแล็กซี่ต่างๆได้ 2 วิธี คือ หนึ่งสังเกตการณ์เคลื่อนที่ของวัตถุนั้นแล้วคำนวณหามวลสารโดยอาศัยกฎแรงโน้มถ่วงของนิวตัน และ สองโดยการนับจำนวนดาวฤกษ์ที่มีอยู่ในกาแล็กซีและสังเกตความสว่างของดาวแต่ละดวง แล้วคำนวณหามวลสารโดยใช้ทฤษฎีการวิวัฒนาการของดวงดาว

ปัญหามีอยู่ว่ามวลสารที่วัดได้โดยวิธีที่สองมีค่า ”น้อยกว่า” มวลสารที่วัดได้ด้วยวิธีแรกมากมาย นักดาราศาสตร์จึงตั้งสมมุติฐานว่าน่าจะมีมวลสารลึกลับซ่อนอยู่อีกเป็นจำนวนมหาศาลซึ่งไม่สามารถมองเห็นได้จากกล้องโทรทัศน์ สสารดังกล่าวสามารถที่จะมีแรงดึงดูดระหว่างมวลกับอนุภาคอื่นได้ แต่ไม่สามารถที่จะดูดกลืนหรือปล่อยปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า หรือ ทำอันตรกริยากับอนุภาคอื่นได้ จึงเป็นที่มาของทฤษฎีสสารมืด หรือ Dark matter

นักฟิสิกส์เชื่อว่าสสารมืดเป็นองค์ประกอบพื้นฐานของเอกภพ และมีส่วนอย่างอย่างมากในการทำให้เกิดกาแล็กซี่ต่างๆเกิดขึ้น ในทางทฤษฎีเชื่อว่าในขณะที่เอกภพยังมีอายุไม่มากนัก สสารมืดจะช่วยดึงดูดให้กลุ่มก๊าซต่างๆมารวมตัวกันและวิวัฒนาการเป็นกลุ่มกาแล็กซีต่างๆอย่างเช่นที่เห็นกันในปัจจุบันนี้

เมื่อสัปดาห์ที่ผ่านมา ทีมงาน COSMOS ได้ใช้กล้องสำรวจอวกาศฮับเบิล (Hubble Space Telescope) และอุปกรณ์ภาคพื้นดินในการสร้างแผนที่ที่ระบุตำแหน่งของสสารมืดใน 3 มิติ ทีมวิจัยสามารถระบุตำแหน่งของสสารมืดโดยใช้หลักการที่ว่าการเดินทางของแสงจากกาแลกซี่อันห่างไกลจะเบนไปจากทิศทางเดิมเนื่องด้วยการบิดเบี้ยวของ space-time รอบ ๆ สสารมืด ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เรียกว่า gravitational lensing ซึ่งผู้ที่สนใจสามารถอ่านรายละเอียดได้ในหน้าข่าววิชาการที่ "เอกพงษ์" โพสต์เอาไว้ http://www.vcharkarn.com/include/vcafe/showkratoo.php?Pid=67108




ที่น่าสนใจในข่าวนี้ก็คือ สสารมืดดูจะกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอในอดีตมากกว่าที่มันเป็นอยู่ในปัจจุบัน อย่างในรูปข้างบนเป็นภาพแสดงการกระจายของสสารมืด (Dark Matter) กินช่วงเวลาระหว่าง 6.5 พันล้านปีที่แล้ว ถึว 3.5 ล้านปีที่แล้ว จากด้านขวาไปซ้าย (ยิ่งไปทางด้านขวามากก็ยิ่งเป็นเวลาในอดีตมากขึ้นเท่านั้นเอง) ภาพนี้ไม่ได้แสดงครอบคลุมทั้งท้องฟ้า แต่ครอบคลุมเพียงแค่มุมสององศาของท้องฟ้า ซึ่งจากภาพเราจะเห็นว่าในอดีต (ด้านขวาของภาพ) สสารมืดมีการกระจายค่อนข้างจะสม่ำเสมอกว่าในเวลาถัดมา (ด้านซ้ายของภาพ)

สำหรับน้องๆ ที่หลงเข้ามาอ่านจนถึงบรรทัดนี้อาจจสงสัยว่า gravitational lensing นี่คืออะไรกันแน่ ... อธิบายอย่างสั้นๆก็คือการเลี้ยวเบนของแสงจากวัตถุมีมวล เนื่องจากความโค้งของ spacetime เป็นผลของทฤษฎีสัมพัทธ์ภาพล้วนๆ ซึ่งเป็นปรากฎการณ์ที่มีประโยชน์อย่างมากในทางดาราศาสตร์ นักดาราศาสตร์สามารถหามวลของวัตถุใหญ่ๆบนท้องฟ้าเช่นกาแล็กซี่ได้โดยอาศัยปรากฎการณ์นี้ รูปข้างล่างเป็นตัวอย่างของปรากฎการณ์นี้

อย่างในรูป จะเห็นภาพเสมือนของกาแล็กซี่ทั้งสีฟ้า และสีเหลือง กระจายเป็นวงอยู่ ผมเองก็มองไม่ออกเหมือนกันว่าอันไหนเป็นภาพจริง อันไหนเป็นภาพเสมือนที่เกิดจาก gravitational lensing


ในรูปข่างล่าง ลูกศรสีขาวแสดงทิศทางการเคลื่อนที่จริงๆของแสงที่ถูกเบนด้วยแรงโน้มถ่วง ส่วนสีส้มแสดงเส้นทางของแสงที่ผู้สังเกตุบนโลกคิดว่าแสงเดินทาง ตำแหน่งที่เห็นภาพจึงไม่ใช่ตำแหน่งของกาแล็กซี่นั้นจริง

ปรากฎการณ์นี้นักดาราศาสตร์ใช้พิสูจน์การมีอยู่ของสสารมืดได้ด้วย



เอาไว้วันหลังเราคงจะมีโอกาสคุยกันเรื่องนี้ต่อ สำหรับวันนี้เป็นบันทึกหน้าแรก พอแค่นี้ก่อนดีกว่า ... อิอิ

หน้าถัดไป (หน้า 2) >>>

^*หมายเหตุ งานเขียนชิ้นนี้ ได้รับการคุ้มครองสิทธิตามพระราชบัญญัติคุ้มครองสิทธิทางปัญญา โดยลิขสิทธิเป็นของผู้เขียน ที่ให้เกียรตินำเผยแพร่ผ่าน วิชาการ.คอม เรามีความยินดีและอนุญาตให้ทำซ้ำหรือเผยแพร่ต่อเพื่อประโยชน์ทางการศึกษาเท่านั้น กรุณาให้เกียรติผู้เขียน โดยอ้างชื่อผู้เขียนและ วิชาการ.คอม (www.vcharkarn.com) ทุกครั้งที่ทำการเผยแพร่ต่อ ห้ามนำส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ต่อในสื่อที่เอื้อประโยชน์ทางธุรกิจก่อนได้รับอนุญาต ขอขอบคุณที่ร่วมกันช่วยสร้างให้สังคมไทยเป็นสังคมแห่งปัญญา

Extra-dimensions : มิติพิศวงของคนรักฟิสิกส์ [19,490]

รวบรวมสัมภาษณ์หนังสือพิมพ์ เกี่ยวกับฟิสิกส์และจักรวาล [17,549]

ปริมาตร และ พื้นที่ผิวของทรงกลมใน n มิติ [8,335]

ข่าวกิจกรรมเยาวชน ของวิชาการดอทคอม [7,262]

"ทอถักจักรวาล" เปิดจินตนาการความคิด พิชิตปริศนาเร้นลับแห่งเอกภพ [5,134]

‘ทอถักจักรวาล’ ด้วยเชือกเส้นเดียว [4,660]