การเผาพลอย
จะนำพลอยที่เห็นว่ามีสีไม่สดใสนัก นำมาเข้าเตาเผา และทำการเผาพลอยด้วยอุณหภูมิ
ที่สูงมาก ระยะเวลาในการเผาก็ขึ้อยู่กับขนาด และสีของพลอย เช่น ถ้าพลอยมีขนาดใหญ่ก็ใช้
เวลาเผานาน เมื่อได้ทำการเผาพลอยตามวิธีที่ถูกต้องเสร็จเรียบร้อยแล้ว เมื่อนำออกจากเตาเผา
พลอยก็จะได้พลอยที่มีสีสวยสดใสมากขึ้นอันจะทำให้พลอยเม็ดนั้นมีราคาที่สูงขึ้น แต่ถ้าหากว่า
ทำการเผาพลอยโดยไม่ถูกวิธีก้อาจจะทำให้สีของพลอยเม็ดนั้นได้สูญเสียราคาไปอย่างน่าเสียดาย

ภาพของภาชนะที่ใช้ใส่พลอยในการเผาที่เรียกว่าเบ้า
เตาที่ใช้ในการเผาพลอย
มีอยู่ 3 ชนิด คือ
1.เตาถ่าน


เตาเผาพลอยแบบถ่านนี้จะต้องใช้ไฟแรงมาก
ดังนั้นจึงต้องอาศัยเครื่องเป่าลมเข้าไปในเตา

เพื่อช่วยให้ไฟติดดีและแรงถ่านที่ใช้จะเป็นถ่านหิน
จุดไฟอยู่ในเตา

บริเวณปากเตา ซึ่งจะใส่เบ้าพลอยเข้าไปทำการเผา

เวลาที่เป่าลมเข้าไปในเตา
ไฟจะแรงจนเกิดประกายไฟพุ่งออกมา
2.เตาไฟฟ้า


แผงควบคุมวงจรไฟฟ้าและหม้อแปลงไฟฟ้า

เตาเผาพลอยไฟฟ้า

สายไฟที่ต่อมาจากหม้อแปลงเข้าสู่ตัวเตา

ตัวเร่งอุณหภูมิภายในเตา

ภายในของเตาเผาพลอยแบบไฟฟ้า

แท่นภายในเตาเผาพลอยแบบไฟฟ้าสำหรับวางเบ้าพลอย

3.เตาน้ำมัน เป็นเตาชนิดที่มีคนนิยมใช้น้อยมาก
หาดูได้ยาก
ค้างคาวร้อยล้านวัดเขาช่องพราน

วีดีโอ ชุดที่ 1

วีดีโอ ชุดที่ 2

ค้างคาวร้อยล้านวัดเขาช่องพราน อยู่ที่วัดเขาช่องพราน
ตำบลตำปูน อำเภอโพธาราม จังหวัดราชบุรี โดยในเวลา 18.00 น. ของทุกวัน ค้างคาวนับ
100 ล้านตัวจะพากันบินออกจากถ้ำไปหากินเป็นสายดำมืดสุดสายตา
เป็นที่ชื่นชมแก่นักท่องเที่ยวที่ได้มาชมเป็นอย่างยิ่ง สามารถเดินทางไปชมได้ทุกวัน
พลบค่ำของทุกวัน ประมาณ 18.00 น. ค้างคาวจะเริ่มบินออกจากถ้ำ โดยไม่เสียค่าเข้าชม
ข้อมูลเพิ่มเติม: "
เขาช่องพราน " อยู่ที่ตำบลเตาปูน อำเภอโพธาราม มีถ้ำพระนอน
ภายในถ้ำมีพระพุทธรูปมากกว่า 100 องค์ ที่สำคัญคือ
พระพุทธรูปปางไสยาสน์องค์ใหญ่มีความยาวถึง 9 เมตรเศษ สูง 1 เมตรเศษ และยังมี
ถ้ำค้างคาว ที่มีค้างคาวอาศัยอยู่กว่า 100 ล้านตัว
ยามพลบค่ำในแต่ละวันจะเห็นฝูงค้างคาวบินออกหากิน มองดูคล้ายควันไฟเป็นทางยาว
เป็นภาพที่น่าตื่นตาตื่นใจยิ่ง " พื้นที่ภายในถ้ำค้างคาว " พื้นที่ภายในถ้ำค้างคาว
ประมาณ 4 ไร่ " ค้างคาวออกหากิน " พลบค่ำของทุกวัน ประมาณ 18.00 น.
ค้างคาวจะเริ่มบินออกจากถ้ำเพื่อออกหากิน ประมาณ 3 ชั่วโมง
ค้างคาวถึงจะออกจากถ้ำหมด โดยจะบินต่อเนื่องกันเป็นสายยาวมุ่งหน้าไปยังทะเล
จังหวัดสมุทรสาคร และจะกลับมาเข้าถ้ำประมาณ ตี 3 - ตี 5

ไข่มุกเป็นอัญมณีชนิดเดียวที่กำเนิดจากสิ่งมีชีวิต
และเป็นหนึ่งในรัตนชาติ ที่ชอบนำมาเป็นเครื่องประดับมาช้านาน
ไข่มุกเกิดจากหอยชนิดหนึ่ง เรียกว่า หอยมุก
ซึ่วมีทั้งหอยฝาเดียวและหอยสองฝา แบ่งได้เป็น 2 ประเภท คือ 1.
ไข่มุกธรรมชาติ ซึ่งเกิดเองตามธรรมชาติ 2.
ไข่มุกเลี้ยง |
คลิกอ่านต่อครับ


Aerogel: ของแข็งที่เบาที่สุดในโลก
มีผงที่
.......เมื่อใส่ลงไปในน้ำ

จะไม่เปียก ในวีดีโอท่านจะได้เห็นผง aerogel
และคุณสมบัติอันแสนประหลาดของมัน

Aerogel ประกอบด้วยอากาศ 99.8% มีความหนาแน่นน้อยกว่าแก้ว 1,000 เท่า ทนความร้อนได้สูง สามารถใช้เป็นฉนวนกันความร้อน สำหรับใช้ในอวกาศ ซึ่งมีความทนทานมากกว่าไฟเบอร์กลาสที่ดีที่สุด 39 เท่า วัสดุพิเศษชนิดนี้ ประดิษฐ์ขึ้นมาตั้งแต่ปี 1930 แต่นาซาเพิ่งมีการนำมาใช้เมื่อไม่นานมานี้ โดยใช้สำหรับดักจับฝุ่นในอวกาศ มีการใช้ Aerogel ในโครงการสำรวจดาวอังคาร ( Mars Pathfinder ) และใช้ดักจับตัวอย่างจากดาวหาง และอนุภาคขนาดเล็กในโครงการ Stardust
แม้ว่าจะมีความหนาแน่นน้อยกว่าแก้วมาก แต่ Aerogel ก็เป็นของแข็งที่มีซิลิกอนเป็นองค์ประกอบเช่นเดียวกัน จะต่างกันก็ตรงที่ Aerogel มีลักษณะที่เป็นอนุภาคขนาดเล็กระดับนาโนเมตร เกาะกันในโครงสร้างที่มีเนื้อพรุน Aerogel มีคุณสมบัติในการนำความร้อน และดัชนีหักเหต่ำ เป็นตัวพาคลื่นเสียงที่ไม่ดี แต่สามารถลดความเร็วและจับอนุภาคฝุ่นที่มีความเร็วสูงได้ดี โดยไม่ทำให้เกิดความร้อน หรือมีผลกระทบต่อตัวโครงสร้าง
อนุภาคจากดาวหาง Wild 2 ที่วิ่งผ่านยานอวกาศ Stardust มีความเร็วเป็น 6 เท่า ของลูกกระสุนปืนไรเฟิล แต่จะค่อยๆหยุดลงเมื่อใช้ Aerogel โดยทำให้เกิดเป็นรอย (tracks) ของอนุภาค อยู่ในเนื้อโครงสร้างของ Aerogel ซึ่งนักวิทยาศาสตร์สามารถนำมาตรวจสอบได้
Aerogel มีส่วนประกอบหลักเป็นซิลิกอน ซึ่งมักเรียกว่า frozen smoke หรือ blue smoke ประกอบด้วยอากาศ 99.8% จึงมีลักษณะเป็นฟองน้ำเนื้อแข็ง มีความหนาแน่น 3 มิลลิกรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ทำให้เป็นของแข็งที่เบาที่สุดในโลก
วัสดุชนิดนี้ มีคุณสมบัติน่าสนใจหลายอย่าง จากการที่มีโครงสร้างเป็นรูพรุน ทำให้นำความร้อนได้ต่ำ (ประมาณ 0.017 W / mK ) จึงมีคุณสมบัติในการเป็นฉนวนความร้อนได้ดี มีจุดหลอมเหลว 1,200 ?C
มีการนำ aerogel มาใช้งานหลายประเภท เช่น นาซานำมาใช้สำหรับดักจับอนุภาคฝุ่นในอวกาศ ในโครงการ Stardust ใช้เป็นฉนวนกันความร้อนสำหรับยานสำรวจดาวอังคาร ในท้องตลาด มีการนำ aerogel มาใช้ในรูปแบบเม็ด โดยเติมลงในกระจก เพื่อเพิ่มคุณสมบัติในการเป็นฉนวนความร้อน จากการที่มีโครงสร้างเป็นเนื้อพรุน ทำให้มีพื้นที่ผิวสูงมาก จึงมีการใช้เป็นตัวดูดซับ
สารเคมี เพื่อทำความสะอาดในกรณีที่มีการหก ของสารเคมี
Aerogel ประดิษฐ์ขึ้นครั้งแรกโดย Steven Kistler ในปี 1931 โดยทำให้ซิลิกาที่อยู่ในรูปเจลค่อยๆแห้ง โดยนักวิทยาศาสตร์จะเริ่มโดยการใช้แอลกอฮอล์ที่เป็นของเหลว เช่น เอทธานอล ผสมกับซิลิกาให้อยู่ในรูปเจล แล้วนำไปผ่านกระบวนการที่เรียกว่า supercritical drying เพื่อให้แอลกอฮอล์ระเหยออกไป ได้รับการบันทึกจาก the Guinness Book of Records ให้เป็นวัสดุที่เป็นของแข็งที่เบาที่สุด เป็นฉนวนที่ดีที่สุด Aerogel สามารถรับน้ำหนักได้ 2,000 เท่าของน้ำหนักตัว โดยไม่เกิดความเสียหาย
ซอฟต์แวร์วัดไข้" หาคนป่วยผ่านอินฟาเรด ฝีมือนักวิจัยเนคเทค


ปรอทวัดไข้ต้องหลีกทางให้ "ซอฟต์แวร์วัดไข้"
ชั่วคราว เพราะนักวิจัยเนคเทค
พัฒนาโปรแกรมคอมพิวเตอร์
ให้ไช้ร่วมกับกล้องอินฟาเรดตรวจวัดอุณหภูมิร่างกาย
สำหรับคัดกรองผู้ป่วยเบื้องต้นได้ทีละหลายคนพร้อมกัน
เพียงแค่เดินผ่านหน้ากล้อง
พร้อมส่งต่อซอฟต์แวร์และอุปกรณ์ต้นแบบให้โรงพยาบาลราชวิถีทดลองใช้เป็นแห่งแรก
ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ
(เนคเทค) ร่วมกับโรงพยาบาลราชวิถี
จัดพิธีรับมอบโปรแกรมสำหรับตรวจวัดอุณหภูมิระยะไกล
เมื่อวันที่ 23 พ.ค.51 ที่โรงพยาบาลราชวิถี
โดยโปรแกรมดังกล่าวเป็นผลงานการวิจัยและพัฒนาของ
ดร.ศรัณย์ สัมฤทธิ์เดชขจร
หัวหน้าหน่วยปฏิบัติการวิจัยเทคโนโลยีโฟโทนิกส์
และนักวิจัยอาวุโสของเนคเทค
สำหรับใช้ตรวจวัดอุณหภูมิร่างกายและคัดกรองผู้ที่มีอาการป่วยไข้
และอุณหภูมิร่างกายสูงเกินปกติออกจากคนปกติในเบื้องต้น
ดร.ศรัณย์ อธิบายว่า
โดยปกติการวัดอุณหภูมิร่างกายของผู้ป่วย
จะต้องมีการสัมผัสกับผู้ป่วย
ไม่ว่าจะวัดโดยปรอทวัดไข้หรือเครื่องวัดอุณหภูมิที่เสียบเข้าที่รูหู
ซึ่งวัดได้ทีละคน และทำให้ช้า
ผู้ถูกวัดเกิดความรำคาญ
และอาจมีของเสียติดอยู่กับเครื่องมือวัดได้ ทำให้
นพ.ทวีทอง กออนันตกูล ที่ปรึกษาของกรมการแพทย์
กระทรวงสาธารณสุข
เกิดแนวคิดว่าจะมีวิธีใดแก้ปัญหานี้ได้บ้าง
ประกอบกับขณะนั้นเขาเองกำลังทำงานวิจัยเกี่ยวกับการวัดความร้อนอยู่พอดี
นพ.ทวีทอง จึงนำโจทย์ดังกล่าวมาเสนอแนะ
และได้พัฒนาเป็นระบบตรวจวัดอุณหภูมิบุคคล
แบบไม่ต้องสัมผัส
โดยใช้กล้องถ่ายภาพรังสีความร้อนหรือกล้องอินฟาเรดที่ใช้ตรวจับวัดอุณหภูมิได้
เพื่อใช้คัดกรองบุคคล
และสามารถตรวจวัดได้ทีละหลายๆ คน พร้อมกัน ทั้งนี้
นพ.ทวีทอง เป็นพี่ชายแท้ๆ ของ ดร.ทวีศักดิ์
กออนันตกูล ผอ.เนคเทคคนก่อน
ดร.ศรัณย์ อธิบายต่อว่า
เทคโนโลยีการตรวจวัดอุณหภูมิคนด้วยกล้องถ่ายภาพรังสีความร้อน
ที่ใช้กันอยู่ในหลายประเทศนั้นสามารถวัดได้ทีละคน
โดยผู้ที่ถูกวัดจะต้องยืนอยู่ในตำแหน่งเหมาะสมและหยุดนิ่งนาน
2-3 วินาที
เพื่อให้ใบหน้าและดวงตาอยู่ภายในกรอบที่กำหนด
และแสดงระดับของอุณหภูมิเป็นแถบสีที่
ไม่แสดงค่าเป็นตัวเลข
ทำให้ล่าช้าและอาจเกิดความคลาดเคลื่อน
"ต่อมาเมื่อเทคโนโลยีดังกล่าวถูกพัฒนา
ให้ตรวจวัดอุณหภูมิได้ทีละหลายคนพร้อมกัน
ทว่าก็ยังแสดงระดับของอุณหภูมิเป็นแถบสี
ทั้งใบหน้าของผู้ที่ถูกตรวจและสิ่งแวดล้อมบริเวณนั้น
ทำให้เจ้าหน้าที่เกิดความสับสนได้ว่าแถบสีบางแถบคือใบหน้าคนหรือไม่
และการใช้แหล่งกำเนิดรังสีความร้อนอ้างอิงก็ทำให้ต้นทุนของระบบสูงขึ้นด้วย"
"อีกทั้งยังไม่มีระบบการชดเชยอุณหภูมิของสิ่งแวดล้อมด้วย
เช่นในสนามบินต่างๆ
เมื่อช่วงที่มีการระบาดของโรคซาร์ส
เนื่องจากอุณหภูมิค่อนข้างคงที่อยู่แล้ว
แต่บริเวณทางเข้าออกโรงพยาลบาลที่เปิดประตูไว้ตลอดเวลาอาจทำให้อุณหภูมิที่วัดได้ไม่แม่นยำนัก"
ดร.ศรัณย์ แจง
ดังนั้น
ดร.ศรัณย์และทีมงานจึงพัฒนาซอฟต์แวร์ที่ขจัดปัญหาดังกล่าวออกไปโดยใช้เทคโนโลยีโฟโทนิกส์
ร่วมกับอิเล็กทรอนิกส์และการประมวลผลภาพ
จนได้ซอฟต์แวร์ที่สามารถวัดอุณหภูมิร่างกายได้พร้อมกันทีละหลายคน
ซึ่งมีระบบค้นหาตำแหน่งใบหน้า
และตรวจจับบริเวณที่มีอุณหภูมิสูงที่สุดบนใบหน้า
แล้วแสดงค่าของอุณหภูมิที่วัดได้ทันที
ซึ่งใช้เวลาเพียง 0.03 วินาทีเท่านั้น
และมีระบบการชดเชยอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงจากสิ่งแวดล้อมโดยอัตโนมัติ
"ผู้ใช้สามารถตั้งค่าอุณหภูมิอ้างอิงได้ตามความเหมาะสม
ผู้ที่เดินผ่านหน้ากล้องก็จะถูกตรวจวัดอุณหภูมิได้อย่างรวดเร็ว
และแสดงค่าออกมาเหนือใบหน้าที่ปรากฏอยู่บนหน้าจอคอมพิวเตอร์ทันที"
"หากตรวจพบว่าผู้ใดมีอุณหภูมิสูงเกินอุณหภูมิอ้างอิง
ก็จะแสดงภาพใบหน้าเป็นสีแดงพร้อมกับมีเสียงร้องเตือน
และหลังจากนั้นเจ้าหน้าที่จะนำบุคคลนั้นไปตรวจวัดอย่างละเอียดอีกทีหนึ่ง"
ดร.ศรัณย์อธิบาย
ทั้งนี้จากการพัฒนาโปรแกรมมาเป็นเวลา 4 เดือน
และทดลองมาแล้วให้ผลแม่นยำ 90%
เนื่องจากสามารถคัดกรองผู้ป่วยได้ 100 คน
แต่เมื่อตรวจวัดอุณหภูมิร่างกายของผู้ที่ถูกคัดกรองตามวิธีมาตรฐาน
พบว่ามีผู้ที่ป่วยไข้จริง 90 คน ที่เหลืออีก 10
คนไม่ป่วย" ดร.ศรัณย์กล่าว
และบอกว่าการที่มีผู้ไม่ป่วยติดผ่านเข้ามาด้วยนั้นดีกว่าปล่อยให้ผู้ป่วยหลุดรอดไปได้
ทั้งนี้
นักวิจัยได้จดสิทธิบัตรซอฟต์แวร์ดังกล่าวแล้วเมื่อเดือน
ธ.ค.50 และได้มอบซอฟต์แวร์ต้นแบบ
ให้โรงพยาบาลราชวิถีนำไปทดลองใช้เป็นแห่งแรก
โดยทางโรงพยาบาลจะนำไปใช้ในแผนกคัดกรองผู้ป่วย
และจะทำการทดสอบประสิทธิภาพ
และเก็บข้อมูลอีกประมาณ 200 คน
เปรียบเทียบกับการตรวจวัดอุณหภูมิด้วยวิธีปกติ
เพื่อดูว่ามีข้อบกพร่องประการใดที่ต้องแก้ไขอีกหรือไม่
หากใช้ได้ผลดีที่จะดำเนินการติดตั้งเพิ่มเติมในบริเวณหรือแผนกอื่น
และเปิดเผยให้เป็นที่แพร่หลายมากขึ้น ซึ่ง
น.พ.สมปอง ธนไพศาลกิจ
แพทย์ด้านเวชกรรมของโรงพยาบาลราชวิถี
กล่าวว่าโปรแกรมและระบบคัดกรองนี้จะเป็นประโยชน์อย่างยิ่งในการคัดกรองผู้ป่วยเบื้องต้น
และโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากต้องการคัดกรองผู้ป่วยที่มีไข้สูงในกรณีที่มีการระบาดของไข้หวัดใหญ่
ไข้หวัดนก หรือโรคซาร์ส
ดร.ศรัณย์ ให้ข้อมูลเพิ่มเติมว่า
จำนวนบุคคลที่คัดกรองขึ้นอยู่กับชนิดของเลนส์
คุณสมบัติของกล้อง
รวมทั้งตำแหน่งของแต่ละคนที่ผ่านหน้ากล้องด้วย
ซึ่งต้นทุนของระบบคัดกรองนี้
ขึ้นอยู่กับราคากล้องเป็นหลัก
เนื่องจากกล้องชนิดนี้ราคาค่อนข้างแพง
และอยู่ในหลักแสนขึ้นไป
และต้องเป็นกล้องที่สามารถตรวจจับความร้อนที่มีความยาวคลื่นตั้งแต่
3,000 นาโนเมตรขึ้นไป
หากโรงพยาบาลใดสนใจเทคโนโลยีดังกล่าวก็สามารถติดต่อได้ที่เนคเทค
โดยทางเนคเทคยินดีสนับสนุนในส่วนของซอฟต์แวร์
หรือบริษัทเอกชนรายใดสนใจนำไปต่อยอดเชิงพาณิชย์ก็สามารถติดต่อที่เนคเทคได้เช่นกัน.
ดร.ศรัณย์ สัมฤทธิ์เดชขจร
สาธิตการใช้งานของชุดอุปกรณ์ตรวจวัดอุณหภูมิร่างกายโดยไม่ต้องสัมผัสโดยมีคณะแพทย์ของ
รพ.ราชวิถี ให้ความร่วมมือ
โดย ผู้จัดการออนไลน์ 26 พฤษภาคม 2551
TMEC โชว์ผลงานเด่น เซ็นเซอร์วัดความชื้นข้าวเปลือก
สถานการณ์ราคาข้าวในปัจจุบันทำให้ทีเมคไม่รอช้าที่จะพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับตรวจสอบความชื้นในข้าวเปลือก
ซึ่ง ดร.อัมพร โพธิ์ใย ผอ.ทีเมค
ให้ข้อมูลว่าความชื้นเป็นตัวแปรสำคัญที่มีผลต่อราคาซื้อขายข้าวเปลือก
"ก่อนจะสีข้าวเปลือกจะต้องอบให้แห้งพอเหมาะ
เพราะถ้าแห้งมากไปก็จะสิ้นเปลืองพลังงาน เมื่อนำไปสีจะทำให้เมล็ดข้าวแตก
แต่ถ้าอบไม่แห้งก็จะและเป็นแป้ง
หากควบคุมความชื้นขณะอบให้เหมาะสมได้ก็จะช่วยให้ได้ข้าวเปลือกที่มีคุณภาพดี
ขายได้ในราคาสูง ซึ่งทีเมคก็ได้พัฒนาหัววัดความชื้นในไซโลอบข้าว (ตู้อบข้าว)
เพื่อแก้ปัญหาดังกล่าว" ดร.อัมพร
เผย
ด้านนายสุรพันธ์ ทองรังสี
นักวิจัยของทีเมคเผยว่า ใช้เวลาพัฒนาเครื่องวัดความชื้นดังกล่าวมาแล้ว 6
เดือน ขณะนี้อยู่ระหว่างจดสิทธิบัตร
และทดสอบประสิทธิภาพร่วมกับเอกชนรายหนึ่งใน จ.สุพรรณบุรี
ซึ่งเครื่องวัดความชื้นจะมีหัวเซนเซอร์ที่วัดความชื้นในข้าวเปลือกแล้วบ่งบอกเป็นสัญญาณความถี่ดิจิทัล
ซึ่งหากมีความถี่น้อยแสดงว่ามีความชื้นมาก หากความถี่มากแสดงว่าความชื้นน้อย
และสามารถใช้เครื่องวัดความชื้นข้าวเปลือกในขณะอบก็ได้
โดยติดตั้งหัววัดความชื้นไว้กับผนังของไซโล
เพื่อควบคุมให้มีความชื้นที่พอเหมาะและเป็นที่ยอมรับของตลาดคือประมาณ
13.72%RH หรืออยู่ระหว่าง 12-15%RH
อย่างไรก็ดี
เครื่องวัดความชื้นนี้มีความแม่นยำอยู่ที่บวกลบ 5%
ซึ่งนักวิจัยยังต้องปรับปรุงให้แม่นยำมากขึ้นโดยผิดพลาดได้ไม่เกิดบวกลบ 1%
จึงจะสามารถนำไปใช้งานได้จริง
ซึ่งนักวิจัยบอกว่าต้นทุนการผลิตเครื่องวัดความชื้นนี้มีราคาถูกกว่าเครื่องวัดความชื้นที่นำเข้าจากต่างประเทศถึงครึ่งหนึ่ง
และในอนาคตจะพัฒนาให้สามารถตรวจวัดความชื้นได้กับผลิตผลทางการเกษตรจำพวกเมล็ดทุกชนิด
เพราะขณะนี้สามารถวัดได้ในข้าวเปลือกเพียงอย่างเดียวเท่านั้น


มีสูตรที่ทำให้ ...ด้วย
ดอกเตอร์ นาธาน เอฟรอน จักษุวิทยา มหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์
คิดสูตรที่ทำให้คนตาถั่วได้ โดยนำปัจจัย เรื่อง 1. จำนวนแก้วเบียร์ที่ดื่ม
2. ปริมาณควัน 3. ความสว่าง 4. ค่าสายตาของผู้ทดลอง 5. ระยะห่าง


ลูกวัวนมจะ .... หลังอาหาร 30 นาที

ปรากฎการณ์ประหลาดของลูกวัวเมื่อมันทานอาหารเสร็จ มันจะจูบกันหลังอาหาร 30
นาที เหตุผลเป็นเพราะ ....

มีข้าวโพดที่ ..... ด้วย

สามารถทานได้โดยไม่ต้องนึ่งหรือต้ม เรียกว่า ข้าวโพดหวานบริทเทิล
ได้จากการผสมพันธุ์ ระหว่างข้าวโพดพันธุ์บริทเทิลกับพันธุ์พื้นเมือง
มีเพียงสีที่แปลกไป

เราสามารถจับแมลงวันได้โดยใช้ ... ก็ได้

คำตอบก็คือ น้ำยาล้างจาน แต่มันจับได้ยังไงกัน?
ผู้ให้ข้อมูลเรื่องนี้คือทหารที่ทำหน้าที่เสิร์ฟอาหารของกองทัพเกาหลี

ทำสมุดโน๊ดด้วยกระดาษ A4 เพียง 1
แผ่น

อุปกรณ์ประกอบด้วยกระดาษ A4 1 แผ่น
กับกรรไกร 1 อันเพียเท่านั้น

มีแมลงที่นอน .....ด้วย

คำตอบก็คือ ทั้งนอนและว่ายน้ำ และมันยังนอนหงายซะด้วย
เราจะพาท่านไปดูแมลงมวนวน ที่บึงใหญ่ที่สุดในเกาหลีทีมีขนาด 23 ตารางกิโลเมตร
ในปี 1998 ซึ่งได้รับการขึ้นทะเบียนเป็นเขตอนุรักษ์

เราสามารถสร้างเมฆจากขวดพลาสติกได้หรือไม่
?

ก่อนอื่นให้ล้างขวดให้สะอาด
ปิดฝาไว้ ใช้เท้าเหยียบย่ำเป็นเวลา 30 วินาที และเมื่อเปิดฝาออก .....
มันจะ ....
สัตว์ประหลาดในทะเลสาบ 1/4

มีคนเห็นสัตว์ประหลาดกลางทะเลสาบ ตัวยาวๆ เหมือนงู
ดำลงไปและไม่โผล่ขึ้นมาอีกเลย อย่างไรก็ตามมีคนถ่ายภาพได้

การทำมัมมี่ไก่ 2/4

ซื้อไก่สดจากซุปเปอร์มาเก็ต มาล้างน้ำให้สะอาด ควักเอาสมอง
กับเครื่องในออกให้หมด ทำไก่ให้แห้งโดยโรยเกลือให้ทั่วจนท่วมตัวไก่
เราจะได้มัมมี่ไก่ในอีกหลายวันต่อมา

ดั้นด้นค้นหาสัตว์ประหลาดใต้น้ำ 3/4

ใช้เครื่องกำเนิดเสียง Sonar
ค้นหาสัตว์ประหลาดใต้ทะเลสาบ และใช้เครื่อง Cat
scan เอ็กซเรย์ ดูภายในของมัมมี่

มัมมี่สาวปวดฟัน 4/4

บ้านผีสิงที่มีเสียงประหลาด นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่า
เสียงนี้เกิดจากการขยายตัวของไม้ในตอนกลางวัน และการหดตัวของไม้ในตอนกลางคืน
หมอฟันได้ตรวจสอบมัมมี่สตรีพบ ฟันครุด
มีน้ำหนองเกิดขึ้นรากฟัน นักสเก็ตภาพของตำรวจสามารถร่างภาพของมัมมี่สาว
ปรากฎว่าได้ภาพของหญิงสาวฟันหลอ และพบว่าเหงือกเจ้าหล่อนอักเสบด้วย

เส้นทางเวลาความเข้าใจเรื่องแสงของมนุษย์
ดร. ศรัณย์
สัมฤทธิ์เดชขจร
ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ แสงเข้ามามีบทบาทต่อชีวิตของพวกเราตั้งแต่เมื่อไหร่
ลองมาดูประวัติการใช้แสงและการคิดค้นทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกับแสงตามเส้นทางของเวลาที่สรุปได้ดังต่อไปนี้
1.4 ล้านปีก่อนคริสต์ศักราช |
ปรากฏหลักฐานการใช้ไฟของมนุษย์ |
12,000 ปีก่อนคริสต์ศักราช |
ปรากฏหลักฐานการใช้คบไฟ (Oil Burning Lamps) |
3,000 ปีก่อนคริสต์ศักราช |
คนในเอเชียและตะวันออกกลางเริ่มศึกษาเรื่องแสง เงา และ
การนำไปใช้ในการเฉลิมฉลองต่างๆ
คนในเอเชียยังได้เริ่มสร้างและใช้กระจกเงาด้วย |
900-600 ปีก่อนคริสต์ศักราช |
ได้มีการสร้างเลนส์นูนที่มีกำลังขยายต่ำขึ้นโดยชาวบาบิโลเนียน
ซึ่งส่วนใหญ่ใช้เป็นเครื่องประดับ |
400-300 ปีก่อนคริสต์ศักราช |
Plato เสนอว่าวิญญาณเป็นจุดกำเนิดของการมองเห็นของเรา
และแสงมีจุดกำเนิดมาจากดวงตา |
Democritus ได้นำความรู้ในเรื่องของขนาด รูปร่าง
และความหยาบของอะตอมมาอธิบายถึงการมองเห็นและสีของวัตถุ |
Euclid ได้เผยแพร่ผลงาน Optica ซึ่งอธิบายถึงกฎการสะท้อนของแสง
และการเดินทางเป็นเส้นตรงของแสง |
Aristotle ได้คาดเดาเกี่ยวกับการมองเห็น
และได้ปฏิเสธทฤษฎีที่ว่าแสงมีจุดกำเนิดมาจากดวงตา |
280 ปีก่อนคริสต์ศักราช |
ประภาคารได้ถูกสร้างขึ้นเป็นครั้งแรกโดยชาวอียิปต์ |
250 ปีก่อนคริสต์ศักราช ถึง 100 หลังคริสต์ศักราช |
ชาวจีนเป็นชนกลุ่มแรกที่เริ่มใช้เลนส์
โดยเฉพาะในเรื่องการแก้ปัญหาสายตา |
นักมายากล Shao Ong ได้ประดิษฐ์หนังตะลุงที่มีการฉายเงาของหุ่นต่างๆ
ไปบนจอ |
นักปรัชญาชาวโรมันชื่อ Seneca
ได้อธิบายถึงกำลังขยายของภาพของวัตถุเมื่อมองผ่านทรงกลมที่มีน้ำบรรจุอยู่ |
ผู้ครองจักรวรรดิโรม Nero Claudius Caesar
ได้นำมรกตที่เจียรไนแล้วมาช่วยแก้ปัญหาสายตาที่สั้นเพื่อให้เห็นการประลองสู้รบกันในสนามได้ชัดขึ้น |
Hero (Alexandria) ได้ตีพิมพ์ผลงานที่มีชื่อ Catoptrica
ซึ่งมีความหมายว่า การสะท้อน และได้สาธิตให้เห็นว่า
มุมสะท้อนของแสงมีค่าเท่ากับมุมที่แสงตกกระทบ |
100-950 ปีหลังคริสต์ศักราช |
Claudius Ptolemy
เป็นบุคคลแรกที่ได้รวบรวมและตีพิมพ์ข้อมูลเกี่ยวกับการทดลองทางด้านแสง
ทั้งยังเป็นบุคคลที่ให้การสนับสนุนหลักการที่ว่าแสงก่อกำเนิดมาจากดวงตา และ
ดวงอาทิตย์หมุนรอบโลก |
นักวิทยาศาสตร์ชาวจีน Ting Huan
ได้ค้นพบภาพเคลื่อนไหวที่มองผ่านกระแสของไอร้อน |
นักฟิสิกส์ชาวกรีก Galen ได้ศึกษากล้องสองตา |
นักคณิตศาสตร์ชาวโรมัน Anicus Boethius
ได้พยายามที่จะวัดความเร็วของแสง |
Yu Shao Lung ได้สร้างเจดีย์ขนาดเล็กเพื่อใช้ศึกษาภาพ และ
การเดินทางของแสง จากกล้องรูเข็ม |
Gerber นักเล่นแร่แปรธาตุชาวอาหรับ พบว่าเมื่อ Silver Nitrate
ถูกแสงสว่างจะเปลี่ยนเป็นสีดำ
การค้นพบนี้เป็นจุดเริ่มต้นของฟิล์มที่ใช้ถ่ายรูป |
999 ปีหลังคริสต์ศักราช |
Alhazen ได้ใช้กระจกทรงกลม และ ทรงพาราโบลอยด์
ในการศึกษาการบิดเบี้ยวของภาพ
ทั้งเป็นบุคคลแรกที่เสนอว่าดวงตาไม่ได้เป็นจุดกำเนิดของแสงแต่ทำหน้าที่รับแสง
นอกจากนี้เขายังได้ศึกษาถึงกำลังของภาพของวัตถุที่เกิดจากการหักเหของแสงผ่านชั้นบรรยากาศ
ได้ศึกษาเกี่ยวกับกายวิภาคของดวงตา และการเกิดภาพบนเรตินาของดวงตา
และได้อธิบายถึงความเพิ่มความคมชัดของภาพที่เกิดจากกล้องรูเข็มด้วยการลดขนาดของรูที่แสงผ่าน |
ค.ศ. 1000-1199 |
นักปรัชญาและนักฟิสิกส์ชาวอิหร่าน Ibn Sina
ได้เสนอทฤษฎีที่ว่าแสงมีความเร็วจำกัดที่ค่าๆ หนึ่ง |
นักปรัชญาชาวจีน Shen Kua ได้อธิบายการเกิดภาพที่เกิดจากกระจกโค้งนูน
และเป็นคนที่ประดิษฐ์นาฬิกาแดดจากทองสัมฤทธิ์ |
ค.ศ. 1268-1272 |
Roger Bacon
เป็นบุคคลแรกที่เสนอทฤษฎีที่เกี่ยวกับการนำเลนส์มาใช้ในการแก้ปัญหาสายตา
และเป็นบุคคลแรกที่ได้นำเรขาคณิตมาใช้ในการศึกษาเรื่องแสง
ทั้งยังได้ตั้งสมมุติฐานว่าสีของรุ้งเกิดจากการสะท้อนและการหักเหของแสงอาทิตย์ผ่านหยดน้ำ
แต่เขาไม่ได้พิสูจน์สมมุติฐานนี้ |
ค.ศ. 1275 |
Albertus Magnus ได้ศึกษาสีของรุ้ง
และได้ตั้งสมมุติฐานว่าแสงมีความเร็วสูงมาก และมีค่าจำกัดที่ค่าๆ
หนึ่ง |
ค.ศ. 1303 |
Bernard ซึ่งเป็นนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส
ได้บันทึกถึงการใช้แว่นตาในการแก้ปัญหาสายตายาว |
ค.ศ. 1304 |
Theodoric ชาวเยอรมัน ได้สาธิตการเกิดรุ้ง
และอธิบายว่าเกิดจากการหักเหและสะท้อนของแสงภายในหยดน้ำ สอดคล้องกับทฤษฎีของ
Roger Bacon
ที่ได้เสนอไว้เมื่อสามสิบกว่าปีที่แล้ว |
ค.ศ. 1480 |
Leonardo da Vinci ได้ศึกษาเรื่องการสะท้อนของแสง
และได้เปรียบเทียบกับการสะท้อนของคลื่นเสียง |
ค.ศ. 1520 |
Franciscus Maurolycus ได้อธิบายวิธีการสร้างกล้องไมโครสโคป
และได้อธิบายถึงตำแหน่งของภาพในกล้องรูเข็มที่เปลี่ยนไปเมื่อวัตถุเปลี่ยนตำแหน่ง |
ค.ศ. 1556 |
George Fabricius ได้พบว่าเมื่อมีการเพิ่มสารละลายของเกลือและ Silver
Nitrate ในธาตุโลหะบางชนิด
โลหะนั้นจะเปลี่ยนจากสีขาวไปเป็นสีดำถูกแสงอาทิตย์ |
ค.ศ. 1558 |
Giovanni Battista Della Porta
ได้เปรียบเทียบการมองเห็นของคนกับภาพที่ได้จากกล้อง
โดยอาศัยความรู้ในเรื่องการหักเหของแสง ปริซึม และเลนส์ |
ค.ศ. 1568 |
Daniel Barbaro ได้อธิบายวิธีการใช้เลนส์นูนเพื่อเพิ่มความชัดของภาพ
และได้ชี้ให้เห็นว่าภาพที่คมชัดขึ้นสามารถนำมาใช้ร่างบนกระดาษด้วยดินสอ |
ค.ศ. 1585 |
Giovanni Bennedetti นักคณิตศาสตร์ชาวอิตาลี
ได้อธิบายถึงการใช้กระจกเว้าร่วมกับเลนส์นูนในการแก้ปัญหาภาพที่บิดเบี้ยวไป |
ค.ศ. 1590 |
Zacharias Janssen ช่างทำเลนส์ชาวเนเธอร์แลนด์
ได้ร่วมกับพ่อของเขาในการประดิษฐ์กล้องไมโครสโคปที่เกิดจากการใช้ชุดของเลนส์ที่ประกอบไปด้วยเลนส์วัตถุที่เป็นเลนส์นูนและเลนส์ตาที่เป็นเลนส์เว้า
ได้อธิบายวิธีการสร้างกล้องไมโครสโคป
และได้อธิบายถึงตำแหน่งของภาพในกล้องรูเข็มที่เปลี่ยนไปเมื่อวัตถุเปลี่ยนตำแหน่ง |
ค.ศ. 1604 |
Johannes Kepler
ได้อธิบายถึงความสัมพันธ์ระหว่างความเข้มแสงกับระยะห่างจากแหล่งกำเนิดแสงว่าความเข้มแสงจะแปรผกผันกับระยะห่างยกกำลังสอง
นอกจากนี้ยังได้อธิบายถึงภาพบนเรตินาที่เกิดจากเลนส์ในดวงตา
ทั้งยังได้อธิบายถึงสาเหตุที่ทำให้เกิดสายตาสั้นและยาว |
ค.ศ. 1608 |
Hans Lippershey ช่างทำเลนส์ชาวเนเธอร์แลนด์ ได้สร้างกล้องดูดาวขึ้นมา
ซึ่งประกอบไปด้วยเลนส์วัตถุที่ทำหน้าที่รวมแสงกับเลนส์ตาที่ทำหน้าที่กระจายแสง
และภายหลังต่อมา Galileo Galilei
ได้นำมาใช้เพื่อศึกษาทางด้านดาราศาสตร์ |
ค.ศ. 1611 |
Johannes Kepler
ได้เสนอแบบของกล้องดูดาวชนิดใหม่ที่ประกอบไปด้วยเลนส์นูนสองชิ้น
ซึ่งโครงสร้างใหม่นี้เป็นจุดเริ่มต้นของการออกแบบกล้องดูดาวหลากหลายชนิดในเวลาต่อมา |
ค.ศ. 1616 |
Nicolas Zucchi
ได้สร้างกล้องดูดาวที่มีการใช้กระจกเว้าเข้ามาช่วยในการขยายภาพร่วมกับการใช้เลนส์ |
ค.ศ. 1619 |
Cornelius Drebbel ได้สร้างเครื่องฝนเลนส์เป็นครั้งแรก |
ค.ศ. 1621 |
Willebrord Snell ได้ค้นพบกฎการหักเหของแสง
และได้พิสูจน์ว่าองค์ประกอบของวัตถุที่ให้แสงเคลื่อนที่ผ่านมีผลต่อค่าดัชนีหักเหของแสง
ซึ่งการค้นพบนี้ได้ถูกเผยแพร่ออกมาโดย Christiaan Huygens ในปี ค.ศ.
1703 |
ค.ศ. 1637 |
René Descartes ได้อธิบายถึงการเกิดรุ้ง
และได้เผยแพร่ผลงานเรื่องการค้นพบกฎการสะท้อนของแสง
และกฎการหักเหของแสง |
ค.ศ. 1647 |
Bonaventura Cavalieri
สามารถหาความสัมพันธ์ระหว่างรัศมีของเลนส์บางกับความยาวโฟกัสของมัน |
ค.ศ. 1658 |
Pierre de Fermat ได้ให้คำจำกัดความของ "เวลาที่น้อยที่สุด (least time)
ซึ่งบ่งบอกให้รู้ว่าลำแสงจะเคลื่อนที่ตามเส้นทาง ที่ใช้เวลาที่น้อยที่สุด
หลักการนี้สอดคล้องกับพื้นฐานที่สำคัญของกฎการหักเหของแสง และ
กฎการสะท้อนของแสง |
ค.ศ. 1663 |
James Gregory ได้อธิบายกล้องดูดาวแบบสะท้อน |
ค.ศ. 1664 |
Robert Hooke เป็นคนแรกที่สร้างกล้องดูดาวแบบสะท้อนตามวิธีการที่ James
Gregory ได้อธิบายไว้ |
ค.ศ. 1664 |
หนังสือของ Francisco Maria Grimaldi
ที่ได้ตีพิมพ์เผยแพร่หลังจากเขาได้ลาผ่านโลกนี้ไปเป็นเวลา 2 ปี
ได้กล่าวถึงการเลี้ยวเบนของแสงขาว
และได้มีการกล่าวถึงว่าแสงมีพฤติกรรมเป็นคลื่นได้ด้วย |
ค.ศ. 1666 |
Isaac Newton
พบว่าแสงขาวสามารถถูกแยกออกเป็นหลากหลายสีเมื่อเคลื่อนที่ผ่านปริซึม |
ค.ศ. 1668 |
Isaac Newton
ได้ประดิษฐ์กล้องดูดาวแบบสะท้อนเพื่อลดการบิดเบือนของภาพที่ได้
โดยอาศัยหลักการของกล้องดูดาวที่ James Gregory
ได้อธิบายไว้ก่อนหน้า |
ค.ศ. 1669 |
Erasmus Bartholin ค้นพบการหักเหแบบสองครั้ง (Double Refraction)
เมื่อมองผ่านคริสตอลชนิดหนึ่ง |
ค.ศ. 1672 |
Isaac Newton
ได้สรุปว่าแสงขาวสามารถถูกแยกออกเป็นหลากหลายสีเมื่อเคลื่อนที่ผ่านปริซึม
และแสงแต่ละสีก็มีมุมหักเหที่แตกต่างกันไป |
ค.ศ. 1676 |
Ole Roemer สามารถสรุปได้ว่าแสงมีความเร็วจำกัดที่ 225,000
กิโลเมตรต่อวินาที |
ค.ศ. 1678 |
Christiaan Huygens
ได้นำเสนอทฤษฎีคลื่นของแสง |
ค.ศ. 1800 |
William Herschel ได้ค้นพบแสงในย่านอินฟาเรด |
ค.ศ. 1801 |
Thomas Young ได้ค้นพบการแทรกสอดกันของแสง
ซึ่งเป็นสิ่งยืนยันได้ว่าแสงมีพฤติกรรมเป็นคลื่นด้วย |
Johann Wilhelm Ritter ได้ค้นพบแสงในย่านอุลตราไวโอเล็ต |
ค.ศ. 1802 |
William Hyde Wollaston
ได้ค้นพบว่าสเปกตรัมของแสงอาทิตย์มีความไม่ต่อเนื่องเกิดขึ้น
โดยมีแถบดำขั้นอยู่ |
ค.ศ. 1808 |
Étienne-Louis Malus
ได้ค้นพบว่าแสงอาทิตย์ที่สะท้อนจากวัตถุมีความเป็นโพลาไรซ์
(สามารถบอกทิศทางการสั่นของสนามไฟฟ้าของคลื่นได้) |
ค.ศ. 1811 |
Augustin-Jean Fresnel และ François Arago
พบว่าแสงสองลำที่มีลักษณะของโพลาไรเซชันของแสงตั้งฉากกันไม่สามารถแทรกสอดกันได้ |
ค.ศ. 1812-1814 |
Joseph von Fraunhofer ได้ทำการวัดสเปกตรัมเส้นที่ 324 และ 500
ซึ่งพบครั้งแรกโดย Wollaston
การวัดครั้งนี้เป็นจุดเริ่มต้นที่สำคัญของพื้นฐานทางด้านสเปกโตรสโคปี
(Spectroscopy) |
ค.ศ. 1815 |
David Brewster
สามารถหาความสัมพันธ์ทางคณิตศาสต์อย่างง่ายระหว่างมุมตกกระทบของแสงบนวัตถุที่จะทำให้แสงที่สะท้อนมีความเป็นโพลาไรซ์ |
ค.ศ. 1816 |
Augustin-Jean Fresnel
สามารถอธิบายถึงการเลี้ยวเบนและการแทรกสอดกันของแสงด้วยคณิตศาสตร์ที่มีความสมบูรณ์มาก |
ค.ศ. 1817 |
Thomas Young ได้เสนอว่าแสงเป็นคลื่นตามขวาง
(มีการสั่นของคลื่นในทิศทางที่ตั้งฉากกันกับทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่น) |
ค.ศ. 1821 |
Joseph von Fraunhofer ได้สร้างเกรตติ้งเป็นครั้งแรก ซึ่งมี 260
เส้น |
Augustin-Jean Fresnel
ได้เสนอสมการที่ใช้คำนวณหาปริมาณของแสงหักเหและสะท้อน
ซึ่งเป็นที่รู้จักกันในชื่อว่า "สัมประสิทธิ์การสะท้อนและการหักเห" |
ค.ศ. 1828 |
William Nicol ได้ประดิษฐ์ปริซึม "Nicol Prism" จาก Calcite สองชิ้น
เพื่อใช้แยกแสงออกเป็นโพลาไรเซชันเชิงเส้นที่มีทิศทางตั้งฉากกัน |
ค.ศ. 1833 |
Camille Sébastien Nachet
ได้ประดิษฐ์กล้องไมโครสโคปสำหรับใช้ดูความเป็นไบริฟรินเจน (Birefrigence)
ของวัสดุ |
ค.ศ. 1839 |
William Tabot ได้ค้นพบกระบวนการอัดรูปลงบนกระดาษที่เคลือบสารไวแสงไว้
เขายังได้บังเอิญพบว่าสารซิลเวอร์ฮาไรด์ก็มีความไวแสงและช่วยลดเวลาการฉายแสงจากเดิมใช้
1 ชั่วโมง ลงเหลือประมาณ 1-3 นาที เท่านั้น |
ค.ศ. 1840 |
Giovanni Battista Amici ได้เสนอหลักการ "oil immersion"
เพื่อลดความบิดเบือนของภาพที่ดูจากกล้องไมโครสโคป |
ค.ศ. 1842 |
Alexandre Edmund Becquerel
สามารถถ่ายภาพสเปกตรัมของแสงจากดวงอาทิตย์ได้ |
ค.ศ. 1845 |
Michael Faraday ค้นพบปรากฎการณ์ "Faraday Effect"
ที่สนามแม่เหล็กสามารถนำไปใช้หมุนลักษณะโพลาไรเซชันของแสงได้ |
ค.ศ. 1846 |
Michael Faraday
ได้ตั้งสมมุติฐานที่ว่าแสงสามารถพิจารณาว่าเป็นแรงชนิดหนึ่งก็ได้
ทั้งนี้เนื่องมาจากเขาได้ค้นพบก่อนหน้านี้ว่าสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กสามารถทำให้เกิดแรงขึ้นได้
และแสงเองก็มีทั้งสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก |
ค.ศ. 1849 |
Armand-Hippolyte-Louis Fizeau
เป็นบุคคลแรกที่สามารถหาค่าความเร็วของแสงได้ละเอียดที่สุด |
Henry Clifton Sorby
เป็นบุคคลแรกที่ใช้หลักการของโพลาไรเซชันมาตรวจร่องรอยต่างๆ บนหิน |
David Brewster
ได้นำหลักการของโพลาไรเซชันมาช่วยสร้างภาพเคลื่อนไหว |
ค.ศ. 1850 |
Jean-Bernard-Leon Foucault สามารถวัดความเร็วของแสงได้ 298,000
กิโลเมตรต่อวินาที
และพบว่าความเร็วของแสงในน้ำมีค่าแตกต่างกับในอากาศ |
ค.ศ. 1861 |
James Clerk Maxwell สามารถบันทึกภาพสีได้เป็นครั้งแรก
โดยใช้ตัวกรองแสงสีแดง เหลือง และน้ำเงิน |
Robert Wilhelm Bunsen และ Gustav Kirchoff
ได้สรุปว่าแถบสเปกตรัมของแสงอาทิตย์เป็นผลมาจากการดูดซับแสงของอะตอมในชั้นบรรยากาศของดวงอาทิตย์ |
ค.ศ. 1865 |
James Clerk Maxwell พิสูจน์ทางคณิตศาสตร์ด้วยสมการที่เรารู้จักกันว่า
Maxell Equation ว่าคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีความเร็วเท่ากับความเร็วแสง และ
ได้สรุปว่าแสงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า |
ค.ศ. 1871 |
John William Strut (Lord Rayleigh)
ได้เสนอสมการคณิตศาสตร์ที่ใช้อธิบายการกระเจิงของแสงที่ทำให้เราเห็นสีฟ้าของท้องฟ้า |
ค.ศ. 1872 |
บริษัท Bausch & Lomb เริ่มผลิตกล้องไมโครสโคป |
Henry Draper เป็นคนแรกที่สามารถถ่ายภาพสเปกตรัมของดวงดาวได้ |
ค.ศ. 1873 |
Ernst Abbe
ได้เสนอสมการคณิตศาสตร์อย่างละเอียดที่ใช้อธิบายถึงการนำแสงไปใช้ในการประมวลผลภาพ
และได้พบความสัมพันธ์ระหว่างขนาดของรูที่ให้แสงผ่าน ความยาวคลื่นแสง และ
รายละเอียดของภาพที่มองผ่านกล้องไมโครสโคป |
ค.ศ. 1875 |
John Kerr ค้นพบว่าสนามไฟฟ้าสามารถเปลี่ยนคุณสมบัติเชิงแสงของวัตถุได้
ซึ่งคือปรากฏการณ์อิเล็กโตรออปติกส์อันดับสอง (Quadratic
Electro-Optics) |
ค.ศ. 1878 |
Ernst Abbe และ Carl Zeiss ได้ปรับปรุงเลนส์วัตถุแบบ
oil-immersion |
ค.ศ. 1879 |
Thomas Alva Edison ได้ประดิษฐ์หลอดไฟฟ้า |
ค.ศ. 1880 |
Alexander Graham Bell ได้ประดิษฐ์โทรศัพท์แสง
โดยใช้หลักการสะท้อนของแสงแทนการใช้สายส่งสัญญาณไฟฟ้า |
ค.ศ. 1881 |
William Wheeler
ได้จดสิทธิบัตรท่อนำแสงที่อาศัยการสะท้อนของแสงกลับไปกลับมาภายในท่อ |
Marey ได้ประดิษฐ์ "Photographic Gun" ซึ่งใช้บันทึกภาพเคลื่อนไหว
อันเป็นจุดกำเนิดของกล้องถ่ายภาพวีดีโอ |
Frederick Ives ได้ประดิษฐ์วิธีการพิมพ์แบบ Half Tone |
Albert Abraham Michelson
ได้ประดิษฐ์เครื่องแทรกสอดกันของแสงเพื่อนำมาใช้วัดความเร็วของโลก |
ค.ศ. 1885 |
Henry Rowland ได้ประดิษฐ์เครื่องสลักที่สามารถสร้างลายเส้นจำนวน 20,000
เส้นตลอดความยาวหนึ่งนิ้วได้ สำหรับใช้ทำเกรตติ้ง |
Johann Jakob Balmer
ได้เสนออนุมกรมคณิตศาสตร์ที่สามารถคำนวณหาแถบสเปกตรัมของก๊าซไฮโดรเจน
และเป็นที่รู้จักกันว่า Balmer Series |
George Eastman เริ่มทำตลาดฟิล์มถ่ายรูป ซึ่งเรารู้จักกันในยี่ห้อ
Kodak |
ค.ศ. 1887 |
Albert Michelson และ Edward Morley ได้พิสูจน์ว่าไม่มี Ether ในจักรวาล
(เดิมทีทุกคนเชื่อว่ามีตัวกลางชนิดนี้อยู่) |
Heinrich Hertz บังเอิญค้นพบปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริก (Photoelectric
Effect) ขณะทำการทดลองเกี่ยวกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า |
ค.ศ. 1888 |
Heinrich Hertz ได้ทำการทดลองเพื่อพิสูจน์ Maxell Equation |
ค.ศ. 1820-1893 |
John Tyndall
เป็นบุคคลแรกที่แสดงให้เห็นปรากฏการณ์การสะท้อนกลับหมดของแสงซึ่งเป็นพื้นฐานของการส่งแสงผ่านท่อนำแสง
(Waveguide) และ เส้นใยแก้วยำแสง (Optical fiber) |
ค.ศ. 1893 |
Friedrich Pockels ได้อธิบายถึงปรากฏการณ์อิเล็กโตรออปติกส์เชิงเส้น
(Linear Electro-Optics) |
ค.ศ. 1895 |
Wilhelm Wien ศึกษาการแผ่รังสีของวัตถุดำ (Blackbody)
และสามารถหาสมการคณิตศาสตร์ที่อธิบายถึงความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิของวัตถุและรังสีที่ถูกปลดปล่อยออกมา
นอกจากนี้ยังได้อธิบายถึงความสัมพันธ์ระหว่างสีของดวงดาวกับอุณหภูมิของดวงดาวนั้น |
ค.ศ. 1862-1942 |
William Henry Bragg ผู้พ่อ และ William Lawrence Bragg
ผู้เป็นลูกได้ศึกษาการหักเหของแสงอันเนื่องมาจากโครงสร้างพีรีโอดิด (Periodic
Structure) ของวัสดุที่เกิดจากเสียงหรืออุลตร้าซาวด์
ซึ่งเป็นพื้นฐานที่สำคัญในการศึกษาทางด้านการควบคุมแสงด้วยเสียง
(Acousto-Optics) |
ค.ศ. 1900 |
Max Planck
ได้เสนอทฤษฎีการแผ่รังสีของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าว่าเป็นแบบไม่ต่อเนื่อง
(Discrete) และเรียกระดับพลังงานว่า ควอนตา (Quanta) |
ค.ศ. 1902 |
Phillipp E. A. Lenard ทำการทดลองเกี่ยวกับ Photoelectric Effect
และพบว่าปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นได้อย่างน้อยแสงที่ใช้ต้องมีความถี่ที่เหมาะสม |
ค.ศ. 1905 |
Albert Einstein นำเสนอผลงานตีพิมพ์เกี่ยวกับ Photoelectric Effect
โดยอาศัยความไม่ต่อเนื่องของระดับพลังงานมาใช้ในการอธิบาย |
ค.ศ. 1906 |
Charles Barkla พบว่ารังสี X
เป็นคลื่นตามขวางเช่นเดียวกันกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และ แสง |
ค.ศ. 1913 |
Neils Bohr ได้เสนอโครงสร้างของอะตอม
โดยอธิบายด้วยว่าการดูดซับแสงและการปลดปล่อยแสงของอะตอมเกิดขึ้นเมื่ออิเล็กตรอนมีการเคลื่อนที่จากระดับพลังงานหนึ่งไปยังอีกระดับพลังงานหนึ่ง
แสงที่ถูกดูดซับหรือปลดปล่อยออกมาจะมีระดับพลังงานเป็นแบบ Quanta
ซึ่งมีค่าเท่ากับพลังงานที่อิเล็กตรอนดูดไปหรือสูญเสีย |
ค.ศ. 1924 |
Louis de Broglie พัฒนาทฤษฎีเกี่ยวกับคลื่นของอิเล็กตรอน
และสรุปว่าอนุภาคมีพฤติกรรมแบบคลื่นได้เช่นกันขึ้นอยู่กับสภาวะขณะนั้น |
Satyendra Nath Bose
ได้เสนอสมการคณิตศาสตร์ที่อธิบายถึงความสัมพันธ์ระหว่างคลื่นกับอนุภาค
ซึ่งภายหลังต่อมาเมื่อได้ร่วมงานกับ Albert Einstein
เกิดเป็นทฤษฎีทางสถิติที่รู้จักกันว่า Bose-Einstein Statistics
รวมไปถึงการควบแน่นของสสารที่เรียกว่า Bose-Einstein Condensation |
ค.ศ. 1926 |
Albert Michelson
ใช้เครื่องแทรกสอดของแสงวัดความเร็วของแสงที่มีความถูกต้องมากขึ้นกว่าที่เคยมีมา |
ค.ศ. 1928 |
Chandrasekhara Raman สังเกตเห็นว่าเมื่อแสงเคลื่อนที่ผ่านวัตถุโปร่งใส
แสงบางส่วนจะเบี่ยงเบนไปพร้อมๆ กับการเปลี่ยนความยาวคลื่นของแสง
ปรากฏการณ์นี้เป็นที่รู้จักกันว่า Raman Effect หรือการกระเจิงของแสงแบบ
Raman (Raman Scattering) |
ค.ศ. 1930 |
Bernhard Schmit ประดิษฐ์กล้องดูดาว Schmit
โดยใช้กระจกทรงทรงแทนกระจกทรงพาราโบลอยด์และมีแผ่นชดเชยความบิดเบี้ยวของภาพด้วย |
Frits Zernike ค้นพบหลักการของ Phase Contrast
ซึ่งช่วยให้เห็นโครงสร้างภายในของวัตถุโปร่งใสได้ |
ค.ศ. 1932 |
Edwin H. Land พัฒนาแผ่นกรองโพลาไรเซชันของแสงได้ และเป็นที่รู้จักกันว่า
แผ่น Polaroid |
ค.ศ. 1936 |
Torbjörn Oskar Caspersson
ใช้กล้องไมโครสโคปร่วมกับแสงอุลตราไวโอเล็ตศึกษาจีนของเซล |
ค.ศ. 1938 |
Frits Zernike สร้างกล้องไมโครสโคปที่ใช้หลักการ Phase Contrast |
ค.ศ. 1947 |
Edwin H. Land
ประดิษฐ์กล้องโพลารอยด์ที่ได้รูปบนกระดาษออกมาในเวลาไม่กี่วินาที |
ค.ศ. 1948 |
Denis Gabor ค้นพบหลักการฮอโลกราฟี (Holography)
ที่สามารถนำมาสร้างภาพสามมิติ และ ฮอโลแกรม |
ค.ศ. 1951 |
Charles Townes ได้จดสิทธิบัตรเกี่ยวกับการขยายสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
ซึ่งเป็นพื้นฐานของเลเซอร์
นักวิทยาศาสตร์ที่ได้คิดค้นหลักการของเลเซอร์รวมไปถึง Nikolai G. Basov,
Aleksandr M. Prokhorov, และ Arthur L. Schawlaw |
ค.ศ. 1954 |
Abraham van Heel และ Harold H. Hopkins
ตีพิมพ์บทความเกี่ยวกับภาพที่ได้จากชุดของท่อนำแสง
ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของการพัฒนาเส้นใยแก้วนำแสง |
ค.ศ. 1955 |
Marvin Minsky ประดิษฐ์ Confocal Scanning Microscope |
ค.ศ. 1960 |
Theodore Mailman สร้างเลเซอร์จากทับทิมสำเร็จเป็นคนแรก |
ค.ศ. 1962 |
ทีมวิจัยที MIT, GE และ IBM สร้างเลเซอร์จากสารกึ่งตัวนำสำเร็จ |
ค.ศ. 1961 |
Ali Javan, William Bennet, และ Donald Herriott สร้างเลเซอร์จากก๊าซ
He-Ne เป็นครั้งแรก |
ค.ศ. 1964 |
Chandra K. N. Patel
ประดิษฐ์เลเซอร์จากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สำเร็จ |
ค.ศ. 1964 |
Emmett Leith และ Juris Upatnieks
สร้างภาพฮอโลแกรมสำเร็จเป็นครั้งแรก |
ค.ศ. 1966 |
Peter P. Sorokin และ J. R. Lankard
สร้างเลเซอร์จากสารอินทรีย์ได้เป็นครั้งแรก |
Alain Werts เสนอการลักษณะของเส้นใยแก้วนำแสงเหมือนกับของ Kao
แต่ไม่ได้สร้างขึ้นมาเนื่องจากขาดเงินทุน |
Charles Kao และ George Hockham
ได้เสนอและออกแบบเส้นใยแก้วนำแสงสำหรับใช้ในการสื่อสาร |
ค.ศ. 1969 |
Paul Davidovits และ Dabid Egger ตีพิมพ์ผลงานเกี่ยวกับ Confocal Laser
Scanning Microscope ซึ่งสามารถสร้างภาพสามมิติของเซล
ชิ้นส่วนของสารกึ่งตัวนำ และเนื้อเยื่อขนาดเล็กได้ |
ค.ศ. 1970 |
Robert Maurer, Donald Keck และ Peter Schultz จาก Corning
สามารถผลิตเส้นใยแก้วนำแสงคุณภาพสูงสำหรับใช้ในการสื่อสารได้สำเร็จ |
Arthur Ashkin
ได้แสดงให้เห็นว่าแสงมีแรงและสามารถนำไปใช้ในการจับอนุภาคระดับไมโครเมตร-นาโนเมตร
รวมถึงการประยุกต์ใช้ในการทำให้อะตอมเย็นลง |
ค.ศ. 1972 |
E. A. Ash และ G. Nicholls สาธิต Scanning Microscope
จากการใช้รูที่ให้แสงผ่านที่มีขนาดเล็กกว่าความยาวคลื่นทำให้ได้ความละเอียดของภาพจากสนามไฟฟ้าระยะใกล้ดีขึ้น |
ค.ศ. 1975 |
Wineland, Dehmelt, Theodor W. Hänsch และ Arthur Leonard Schawlow
เสนอแนวคิดที่นำแสงมาทำให้อะตอมเย็นลง |
ค.ศ. 1980 |
Philips Electronics N. V. และ Sony Corporation ได้ผลิตแผ่น CD
สำหรับใช้บันทึกเสียง |
ค.ศ. 1981 |
Arthur Leonard Schawlow และ Nicolaas Bloembergen
ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์เกี่ยวกับการนำเลเซอร์มาใช้กับหลักการทางด้านสเปกโตรสโคปี |
ค.ศ. 1990 |
กล้องดูดาว Hubble Space Telescope ได้ถูกส่งขึ้นไปโคจรรอบโลก |
ค.ศ. 1995 |
Eric Cornell และ Carl Wieman สามารถพิสูจน์การควบแน่นแบบ Bose-Einstein
Condensation ได้สำเร็จ และได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี ค.ศ.
2001 |
ค.ศ. 1997 |
Steven Chu, Claude Cohen-Tannoudji และ William D. Phillips
ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ที่สามารถนำเลเซอร์มาทำให้อะตอมเย็นลงได้ |
ค.ศ. 1999 |
Ahmed Zewail ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีจากการนำ Febtosecond Laser
มาใช้ศึกษาปฏิกิริยาทางเคมี |
ค.ศ. 2002 |
นักวิจัยที่ Harvard University
สามารถชลอและหยุดแสงด้วยไอของก๊าซได้ Peter P.
Sorokin และ J. R. Lankard
สร้างเลเซอร์จากสารอินทรีย์ได้เป็นครั้งแรก |
ค.ศ. 2005 |
Theodor W. Hänsch, John L. Hall และ Roy J. Glauber
ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์จากการพัฒนา Laser-based Precision Spectroscopy
และ เทคนิค Optical Frequency Comb
ที่จะไปแทนนาฬิกาอะตอม |
จัดการ กับวัตถุ ขนาดเล็ก ด้วยแสง
ศรัณย์ สัมฤทธิ์เดชขจร saruns@notes.nectec.or.th
ลองมาดูพื้นฐานของงานวิจัยที่เป็นจุดกำเนิดของการนำแสงมาทำให้อะตอมหยุดนิ่ง
ซึ่งก็คือ การใช้แสงมาจับอนุภาคขนาดเล็กๆ
ให้หยุดนิ่งและช่วยให้เราสามารถเขยิบสิ่งเล็กๆ เหล่านี้ไปในทิศทาง
และตำแหน่งที่ต้องการได้ง่ายและสะดวกมากขึ้น
ขนาดของสิ่งเล็กๆ ที่เรากำลังพูดถึงนี้อยู่ในระดับไมโครเมตร
(หนึ่งส่วนหนึ่งล้านเมตร) และระดับนาโนเมตร
(หนึ่งส่วนหนึ่งพันล้านเมตร) เช่น เซลล์สิ่งมีชีวิต แบคทีเรีย ไวรัส
เม็ดแก้วใสและเม็ดโลหะขนาดเล็ก เป็นต้น
ซึ่งไม่ง่ายเลยที่เราจะหาเครื่องไม้เครื่องมือที่เล็กมากๆ
และเราควบคุมได้ถนัดมาช่วยในการหยุดและเขยิบสิ่งเล็กๆ เหล่านี้
วิธีการหนึ่งที่ทำได้ก็คือ การใช้แสงมาทำให้สิ่งเล็กๆ
เหล่านี้หยุดอยู่กับที่ ซึ่งเป็นที่รู้จักกันทั่วไปว่า คีมจับเชิงแสง
(Optical tweezer) หลักการของการใช้แสงมาจับสิ่งเล็กๆ
นี้คิดค้นและทดลองจนสำเร็จโดยคนที่ชื่อ Dr. Arthur Ashkin เมื่อปี พ.ศ.
2512 ซึ่ง Prof. Steve Chu นักฟิสิกส์รางวัลโนเบล
ที่ใช้แสงมาทำให้อะตอมเย็นลงก็เคยร่วมทีมกับ Dr. Ashkin เช่นกัน
Dr. Ashkin ยังเคยให้สัมภาษณ์ด้วยซ้ำหลังจากที่ Prof. Chu
ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ว่า บุคคลที่สร้างสถานะของสสารที่เรียกว่า
Bose Einstein Condensate (BEC) และ สร้างเลเซอร์อะตอมได้
มีโอกาสที่จะได้รับรางวัลโนเบลเช่นกัน ในส่วนบุคคลที่สร้าง BEC
ได้สำเร็จก็ได้รับไปเรียบร้อยแล้วเมื่อ พ.ศ.2544
เราคงต้องจับตาดูในส่วนของเลเซอร์อะตอมกันต่อในอนาคตครับ
ย้อนกลับมาดูกันต่อครับ...ทีนี้อาจมีคำถามตามมาว่าแล้วแสงเอาแรงมาจากไหนในการทำให้สิ่งเล็กๆ
เหล่านี้หยุดอยู่กับที่ได้ ทั้งๆ ที่โฟทอน หรือ
อนุภาคของแสงเองไม่มีมวล คำตอบก็คือ
จะอาศัยการเปลี่ยนแปลงโมเมนตัมของสิ่งเล็กๆ
เหล่านี้ในช่วงเวลาหนึ่งเข้ามาช่วยเหมือนกับที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ในการทำให้อะตอมหยุดนิ่งนั่นแหละ
เพียงแต่ว่าในกรณีนี้โมเมนตัมที่เปลี่ยนไปจะขึ้นอยู่กับชนิดของสิ่งของเล็กๆ
ที่ต้องการจะจับว่ามีคุณสมบัติทางแสงเป็นอย่างไร
วัตถุรอบข้างของมันก็เช่นกัน และกำลังของแสงที่ใช้
โดยถ้าใช้แสงที่มีกำลังประมาณ 10 มิลลิวัตต์
แรงที่ได้จะอยู่ในระดับพิโคนิวตัน (หนึ่งส่วนหนึ่งล้านล้านนิวตัน)
แรงจากแสงนี้จะเกิดขึ้นเมื่อเราโฟกัสลำแสงลงไปใกล้ๆ
กับสิ่งที่เราต้องการจะจับ ที่มีความโปร่งใสระดับหนึ่ง
เพื่อให้แสงสามารถหักเหเข้าไปภายในและสะท้อนที่พื้นผิวได้
ยกตัวอย่างเช่น เมื่อแสงหักเหจากซ้ายไปขวาผ่านเข้าไปภายในสิ่งของเล็กๆ
นี้ก็จะเกิดแรงปฏิกิริยาย้อนกลับจากขวาไปซ้ายด้วย
ตามกฎการเคลื่อนที่ข้อที่ 3 ของนิวตัน
แรงที่เกิดขึ้นมีสองแบบ แบบแรกเป็นแรงกระเจิง (Scattering force)
ที่มีทิศทางขนานกับทิศทางของแสงตกกระทบ
ส่วนแรงอีกชนิดหนึ่งเรียกว่าแรงเกรเดียนท์ (Gradient force)
ซึ่งมีทิศทางตั้งฉากกับ
ทิศทางของแสงตกกระทบและพุ่งเข้าสู่บริเวณที่มีกำลังของแสงสูงสุด
(แสงเลเซอร์ส่วนใหญ่จะมีกำลังของแสงสูงสุดที่บริเวณกลางลำแสงและค่อยๆ
ลดลงออกมาตามแนวรัศมี)
ในกรณีที่อนุภาคขนาดเล็กอยู่ในตำแหน่งที่เยื้องไปจากจุดโฟกัสของลำแสง
จะทำให้มันถูกดึงเข้าไปให้อยู่ในแนวเดียวกับจุดโฟกัสของแสงด้วยแรงเกรเดียนท์
ซึ่ง ณ ตำแหน่งนี้ผลรวมของแรงเกรเดียนท์จะเป็นศูนย์
ทำให้อนุภาคขนาดเล็กเขยิบไปทางด้านข้างได้ยากขึ้น
หลังจากที่อนุภาคขนาดเล็กอยู่ตรงกลางแล้ว
เราก็สามารถใช้แรงกระเจิงมาช่วยในการทำให้อนุภาคขนาดเล็กนั้นลอยขึ้น
(Levitation) เหนือฐานรองรับได้
ซึ่งต้องเอาชนะแรงโน้มถ่วงของโลกที่กระทำกับอนุภาคขนาดเล็กนี้ด้วย
คล้ายๆ กับที่รถไฟความเร็วสูงลอยขึ้นเหนือรางนั่นล่ะครับ
แรงกระเจิงที่ได้จากแสงยังสามารถนำมาใช้ในลักษณะของคีมจับ คือ
อนุภาคขนาดเล็กอาจเคลื่อนที่ไปมาและเราเอาแสง (คีมจับเชิงแสง)
มาทำให้มันหยุดและติดอยู่กับคีมจับเชิงแสงนี้
ทำให้เราสามารถเคลื่อนมันไปในที่ต่างๆ ที่ต้องการได้
ทีนี้พอเราจับได้หนึ่งอนุภาคแล้ว เราอาจต้องการจับมากกว่านั้นอีก
ซึ่งวิธีการที่ทำได้ก็คือ ใช้ลำแสงหลายๆ ลำเข้ามาช่วย
โดยจะไม่ใช่การใช้เลเซอร์หลายๆ เครื่องตามจำนวนลำแสงที่ต้องการ
ซึ่งเป็นการสิ้นเปลืองเกินไป
แต่จะใช้หลักการเลี้ยวเบนของแสงเข้ามาช่วยในการสร้างจำนวนลำแสง
และรูปร่างการจัดเรียงตัวของลำแสงเหล่านี้ตามต้องการ
เหมือนกับที่เราใช้สร้างรูปลูกศร หรือ รูปหัวใจ
ตอนที่เราส่องเลเซอร์ระหว่างนำเสนอหน้าเวทีนั่นแหละครับ
เพียงแต่ว่าในกรณีนี้เราจะไม่ใช้เกรตติ้งที่ให้รูปร่างของลำแสงออกมาเพียงรูปหนึ่งรูปใดเท่านั้น
แต่จะใช้เกรตติ้งที่โปรแกรมได้ หรือ เปลี่ยนแปลงได้
ด้วยการสร้างเกรตติ้งบนจอแอลซีดี
เพราะเราสามารถควบคุมจอแอลซีดีให้แสดงรูปต่างๆ ตามที่ต้องการได้ง่าย
ซึ่งในปัจจุบันก็สามารถนำมาจับ และ เรียงกลุ่มอนุภาคให้เป็นรูปต่างๆ
และเรียงเป็นชั้นในสามมิติได้อย่างง่ายดาย
อีกวิธีการหนึ่งที่สามารถช่วยได้ก็คือ
การควบคุมโพลาไรเซชันของแสงหรือทิศทางและขนาดของสนามไฟฟ้าของแสง เช่น
ถ้าแสงมีลักษณะโพลาไรเซชันเป็นแบบวงกลม
ก็จะทำให้เราสามารถหมุนกลุ่มอนุภาคขนาดเล็กได้อย่างสบายเช่นกัน
เมื่อนักวิทยาศาสตร์สามารถจับอนุภาคขนาดเล็กได้แล้ว
ก็ได้นำมาประยุกต์ใช้งานกันมากขึ้น โดยเฉพาะทางด้านชีววิทยา
ที่ได้เริ่มขึ้นเมื่อประมาณสิบหกปีที่แล้ว
ในการนำแสงมาจับและแยกแยะชนิดของแบคทีเรีย
การใช้แสงมาจับให้เซลล์สิ่งมีชีวิตหยุดนิ่งและผ่าตัดเซลล์นั้น
การใช้แสงมาจับให้เซลล์สองเซลล์มาเชื่อมต่อกัน
การวัดแรงที่สเปิร์มใช้ในการเคลื่อนที่
การศึกษาการเคลื่อนที่ของเซลล์กล้ามเนื้อ การศึกษาแรงจากเอ็นไซม์ RNA
ที่ดึงอยู่รอบๆ DNA การทำให้เซลล์เม็ดเลือดแดงเปลี่ยนรูปร่าง รวมไปถึง
การศึกษาความยืดหยุ่นและการคืนสภาพของเซลล์เม็ดเลือดแดง
สสารคืออะไรวัตถุต่างๆ ที่อยู่รอบตัวเรา เช่น อากาศ
ก๊าซ ดิน น้ำ หรือหนังสือ เป็นสสารทั้งสิ้น ตัวเราเองก็เป็นสสาร
สัตว์และพืชก็เป็นสสาร
สสารจะมีคุณสมบัติ 2 ประการ คือ
ต้องการที่อยู่
ถ้าเราเอาหินใส่ในกล่องกระดาษใบหนึ่งทีละก้อน ในที่สุดก้อนหินจะเต็มกล่อง
ไม่สามารถใส่ก้อนหินได้อีก เพราะก้อนหินต้องการที่อยู่กล่องจึงเต็ม
หรือถ้วยแก้วที่เรามองดูว่าว่างเปล่า แท้ที่จริงแล้วมีอากาศอยู่ภายใน
แต่เรามองไม่เห็นมัน ลองเอากระดาษมาหนึ่งชิ้น ใส่ลงไปในก้นแก้วเปล่า
แล้วคว่ำถ้วยแก้วนี้ลงไปในถังน้ำ หรืออ่างน้ำ กดให้แก้วจมอยู่ในน้ำสักครู่
จึงยกถ้วยแก้วขึ้นมาตรงๆ จะเห็นว่ากระดาษจะไม่เปียก เพราะน้ำเข้าไปในแก้วไม่ได้
แสดงว่ามีสิ่งใดสิ่งหนึ่งอยู่ในแก้ว นั่นก็คือ อากาศ ดังนั้นอากาศก็ต้องการที่อยู่
น้ำจึงเข้าไปในแก้วไม่ได้
มีน้ำหนัก สสารทุกอย่างต้องมีน้ำหนัก เช่น
กระดาษเราอาจจะไม่รู้สึกว่ากระดาษมันหนัก แต่ถ้าลองยกหนังสือสัก 10 เล่ม
จะรู้สึกได้ว่ากระดาษนั้นก็มีน้ำหนัก
หรือนำลูกบอลที่ยังไม่ได้สูบลมมาวางไว้บนตาชั่ง แล้วดูว่าหนักเท่าไร
หลังจากนั้นนำลูกบอลไปสูบ ให้อากาศเข้าไปจนเต็มลูกบอล แล้วนำไปวางบนตาชั่งอีกครั้ง
จะเห็นว่าครั้งนี้ลูกบอลจะหนักกว่าครั้งแรก
แสดงว่าอากาศที่เพิ่มเข้าไปในลูกบอลนั้นมีน้ำหนัก
สสารมี 3 สถานะ คือ ของแข็ง ของเหลวและก๊าซ
ของแข็ง (Solid) คือ
สถานะของสสารที่มีอนุภาคอยู่ชิดกัน มีช่องว่างระหว่างอนุภาคน้อย อนุภาค
ของสสารจึงเคลื่อนไหวได้ยาก ดังนั้นสสารจึงมีรูปร่างคงที่เกิดการเปลี่ยนแปลงได้ยาก
สสารที่มีสถานะเป็นของแข็ง เช่น

ของเหลว (Liquid) คือ
สถานะของสสารที่มีอนุภาคอยู่ห่างกันมากกว่าของแข็ง จึงอยู่กันอย่างหลวม ๆ
อนุภาคของสสารจึงเคลื่อนไหวได้ง่ายขึ้น ดังนั้นสสารจึงมีรูปร่างไม่แน่นอน
เปลี่ยนแปลงไปตามภาชนะที่บรรจุ สสารที่มีสถานะเป็นของเหลว เช่น

ก๊าซ (Gas) คือ
สถานะของสสารที่มีอนุภาคอยู่ห่างกัน จึงมีแรงยึดเหนี่ยวระหว่างกันน้อยมาก ทำ
ให้อนุภาคเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ ดังนั้นสสารจึงมีรูปร่างไม่แน่นอน
เมื่อสสารอยู่ในภาชนะใดอนุภาคของสสารจะฟุ้งกระจายเต็มภาชนะสสารที่มีสถานะเป็นก๊าซ
เช่น อากาศ ก๊าซหุงต้ม เป็นต้น

BEC
สามารถไหลได้ในห้องทดลองแล้ว
ของไหลยิ่งยวด
(superfluid) ซึ่งเป็นสถานะที่ของไหลนั้นไหลโดยไม่มีความเสียดทาน และตัวนำยิ่งยวด
(Superconductor) ซึ่งเป็นวัสดุที่มีกระแสไฟฟ้าไหลไปได้โดยไม่มีความต้านทานไฟฟ้า
ทั้งสองเป็นสสารควบแน่นอุณหภูมิตํ่าที่คุ้นเคยกันดี ในเหล่านักฟิสิกส์
โดยเฉพาะอย่างยิ่งคุณสมบัติการไหลที่ไม่หยุดยั้งของมัน
ตอนนี้นักฟิสิกส์ในสหรัฐอเมริกาได้จัดการทดลองให้สังเกตพบการไหลในลักษณะนั้นในสสารควบแน่นโบซ-ไอน์สไตน์
(Bose-Einstein Condensate หรือ BEC)
ซึ่งการค้นพบนี้อาจจะช่วยในความเข้าใจถึงความสัมพันธ์ระหว่างสถานะ BEC
กับตัวนำยิ่งยวดและของไหลยิ่งยวด
สสารควบแน่นโบซ ไอน์สไตน์ หรือ BEC
จะเกิดขึ้นเมื่อก๊าซของอนุภาคชนิดโบซอน (boson)
อย่างอะตอมที่มีสปินเป็นจำนวนเต็มถูกทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิต่ำค่าหนึ่งที่ทำให้อะตอมแทบทั้งหมดตกลงสู่สถานะที่โมเมนตัมเป็นศูนย์
ซึ่งเป็นผลทำให้อะตอมมากมายประพฤติเป็นสถานะเดียวกัน
โดยคุณสมบัตินี้เกิดขึ้นกับทั้งตัวนำยิ่งยวดและของไหลยิ่งยวด อย่างไรก็ตาม
สถานะเหล่านี้ไม่ใช่ BEC โดยสมบูรณ์เนื่องจากอันตรกิริยาระหว่าง อะตอมที่สูง
ซึ่งแตกต่างจาก BEC ที่มีอันตรกิริยาระหว่างอะตอมตํ่า
นักวิทยาศาสตร์ได้แสดงให้เห็นก่อนหน้านี้แล้วว่าถึงแม้จะมีความแตกต่างระหว่าง BEC
และของไหลยิ่งยวด แต่ทั้งคู่ก็สามารถประพฤติตัวเหมือนกันเนื่องจากการ Quantized
การหมุนวนของอะตอม แต่นักวิทยาศาสตร์ก็ยังไม่สามารถทำให้ BEC
มีการไหลแบบไม่มีแรงต้านทานอย่างในของไหลยิ่งยวดหรือตัวนำยิ่งยวดได้เลย
Bill Philips, Kris Helmerson และผู้ร่วมงานที่ National Institute of Standards
and Technology (NIST) ใน Maryland สามารถทำให้เกิดการไหลที่ไม่มีแรงต้านใน BEC
ที่ประกอบด้วยก๊าซของอะตอม sodium ที่เย็นจัด
พวกเขาเริ่มต้นโดยการกัก BEC ในลักษณะวงกลมด้วยสนามแม่เหล็ก
จากนั้นจึงทำให้เกิดรูตรงกลางด้วยเลเซอร์เพื่อที่จะทำให้เกิดความต่างศักย์ที่ไม่ต่อเนื่อง
ทำให้กลายเป็นรูปโดนัทหรือวงแหวน จากนั้นจึงยิงเลเซอร์ใส่ BEC ในทิศทางตรงข้ามกัน
อะตอมแต่ละตัวของ BEC จะดูดกลืนโฟตอนตัวหนึ่งจากหลาย ๆ
ตัวในลำเลเซอร์และปลดปล่อยโฟตอนไปอีกด้านหนึ่ง ด้วยกระบวนเช่นนี้กับอะตอมต่าง ๆ ของ
BEC จะทำให้เกิดการหมุนวนของ BEC
เนื่องจากความแตกต่างโดยรวมของโมเมนตัมเชิงมุมของลำเลเซอร์ทั้งสอง
ผลของการส่งผ่านโมเมนตัมทำให้อะตอมทั้งหมดในวงแหวนประพฤติที่ทำให้เกิดการไหล
ที่ไม่มีแรงต้าน ทีมวิจัยที่ NIST ได้ทำให้เกิดปรากฏการณ์นี้เป็นเวลาถึง 10 วินาที
แต่ Helmerson กล่าวว่า
"ถ้าไม่มีการเลื่อนตัวในการทดลองและภาวะสูญญากาศถูกทำให้ดีกว่านี้
การไหลนั้นก็น่าจะเกิดขึ้นแบบที่ไม่มีการหยุด"
ทีมวิจัยเสนอว่า Quantum tunnel barrier
สามารถใส่เข้าไปในวงแหวนได้โดยอาศัยหลักการเดียวกับ "Superconduucting Quantum
Interference Device (SQUID)" พวกเขาคิดว่าจะสามารถปรับปรุงให้วงแหวนมีขนาดเล็กลง
ซึ่งจะช่วยให้นักฟิสิกส์สามารถเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่าง BEC กับของไหลยิ่งยวดใน 1
และ 2 มิติ
โดย SpufriendsWebContents
วันที่ อังคาร มกราคม 2551
EPR
paradox
ระหว่างการดำเนินชีวิตในวิชาชีพในขั้นต่อไปของไอน์สไตน์
โดยเขาได้คิดถึงสิ่งที่มีความขั้นแย้งในตัว (paradox)
ซึ่งเขาต้องการที่จะแสดงให้ผู้ร่วมงานเห็นว่า มันเป็นไปในทางที่ไม่ถูกต้อง
การเข้าไปเกี่ยวข้องในเรื่องนี้ได้ดำเนินการในปี 1935 พร้อมด้วยเพื่อนร่วมงานอีก 2
คน เขาได้เสนอส่วนที่เรียกว่า EPR paradox (มีที่มาจาก Einstein, Podolsky, และ
Rosen)
EPR paradox มีเนื้อหาโดยสรุปคือ
ถ้าเรามีนิวเคลียสที่สลายตัวออกเป็นอนุภาค 2 อนุภาคที่เหมือนกัน
อนุภาคเหล่านี้จะต้องออกติดๆ ไล่เลี่ยกันกัน ถ้าอนุภาคมีการสปิน
และถ้าอนุภาคหนึ่งเคลื่อนที่ไปทางขวาจะต้องสปินตามเข็มนาฬิกา
และอนุภาคที่เคลื่อนที่ไปทางซ้ายกำลังสปินทวนเข็มนาฬิกา
อะไรจะเกิดขึ้นถ้าให้ทั้งสองอนุภาคเคลื่อนที่ไปตามระยะทางยาวโดยไม่มีการวัด
และวัดเพียงอนุภาคเดียวเท่านั้น เช่นวัดอนุภาคที่ไปทางขวา
ถ้าอนุภาคนี้สปินตามเข็มนาฬิกา อนุภาคทางซ้ายก็จะสปินทวนเข็มนาฬิกา
และไอน์สไตย์ได้โต้แย้งว่า
อนุภาคทั้งสองจะต้องมีสปินไปโดยตลอดไม่ว่าจะทำการวัดหรือไม่
โดยแย้งว่าเป็นการพิสูจน์ว่าอนุภาคควอนตัมจริงๆแล้วมีคุณสมบัติที่แน่นอนโดยตลอด
และหลักแห่งความไม่แน่นอนเป็นเพียงผลของความไม่สามารถของเราที่จะวัด และแน่นอนว่า
ถ้าเป็นจริงตามนี้แล้ว
ทฤษฎีจริงที่อธิบายในโลกควอนตัมคงไม่จำเป็นต้องอธิบายด้วยความน่าจะเป็น

ควอนตันคอมพิวเตอร์
คงไม่ปฏิเสธกันว่าทุกวันนี้คอมพิวเตอร์เข้ามามีบทบาทกับชีวิตของเราทั้งทางตรงและทางอ้อม
ที่เป็นเช่นนั้นเพราะคอมพิวเตอร์ถูกนำมาช่วยในการคำนวณทำให้สามารถประมวลผลคำสั่งได้หลาย
ๆ คำสั่งด้วยกัน ภายใต้ระยะเวลาเพียงเสี้ยววินาที
เมื่อคอมพิวเตอร์เข้ามามีบทบาทกับเรามากขนาดนั้น
จะว่าไปแล้วชีวิตเราทุกวันนี้จึงผูกพันอยู่กับเลข 0 และ 1 อย่างแยกไม่ออก ก็เลข 0
และ 1 นี่เองที่เป็นตัวแทนของยุคดิจิทัล แทบไม่น่าเชื่อว่าการคำ
นวณหรือข้อมูลที่ถูกเก็บอยู่ในระบบคอมพิวเตอร์ทุกวันนี้ล้วนประกอบขึ้นมาจากเลข 0
และ 1 ทั้งสิ้น
แต่สิ่งหนึ่งกำลังจะเข้ามามีบทบาทอย่างสูงในอนาคตที่ไม่ไกลนักก็คือ \"ควอนตัม
คอมพิวเตอร์\"
สิ่งที่คุณผู้อ่านคงจะสงสัยก็คือว่าควอนตัมคอมพิวเตอร์แตกต่างจากคอมพิวเตอร์ธรรมดาอย่างไร
แล้วมันจะส่งผลอย่างไรกับมนุษย์เรา
จากคำถามดังกล่าวสามารถเปรียบเทียบกันได้พอให้เห็นภาพ แต่จะไม่ลงลึกไปในรายละ
เอียดนัก
เดี๋ยวคุณผู้อ่านจะงงเสียก่อนเนื่องจากว่าต้องอาศัยพื้นฐานความรู้เรื่องอิเล็กตรอนพอสมควร
เอาเป็นว่าที่บอกว่าการคำนวณหรือข้อมูลที่เก็บอยู่ในระบบคอมพิวเตอร์ทุกวันนี้มีพื้นฐานมาจากเลข
0 และ 1 นั้นให้คุณผู้อ่านลองนึกภาพว่ามีฝาน้ำอัดลมอยู่ในมือ 1 ฝา
การที่เราหงายฝาขึ้นหรือคว่ำฝาลงทำให้เราได้ข้อมูล 2 ชุดที่ไม่เหมือนกัน
แต่ถ้าเรามีฝาน้ำอัดลม 8 อันนำมาเรียงต่อกันแล้วลองดูว่าฝาน้ำอัดลม 8
อันนั้นถ้าลองหงายแต่ละฝาขึ้นลงแล้วจะสามารถทำได้มากที่สุดกี่แบบ คำตอบก็คือ 256
แบบ ซึ่งเทียบได้กับหน่วยข้อมูลของคอมพิวเตอร์ที่เรียกว่า 1 ไบต์ (8 บิต) แล้ว 1
ไบต์ที่ว่าก็คือ 1 ตัวอักษรที่เราเห็นในคอมพิวเตอร์นั่นเอง
แต่ที่ควอนตัมคอมพิวเตอร์ต่างจาก
อมพิวเตอร์ธรรมดาก็คือข้อมูล 1 บิตของคอมพิวเตอร์แบบ
ธรรมดาถูกแทนที่ด้วยสัญญาณทางไฟฟ้าของทรานซิสเตอร์ในวงจรรวม ซึ่งจะมี 2
แบบก็คือปิดหรือเปิด แต่ ณ เวลาใดเวลาหนึ่งนั้นข้อมูล 8
บิตสามารถใช้แทนข้อมูลหรือตัวอักษรได้ 256 แบบเท่านั้น
แต่ควอนตัมคอมพิวเตอร์ที่อาศัยการหมุนของอิเล็กตรอนเป็นตัวแทนของข้อมูล 1 บิต
จากหลักการ Quantum superposition (คำอธิบายและรายละเอียดให้ลองค้นในหน้าภาษาไทยของ
google) ทำให้ ณ เวลาใดเวลาหนึ่งข้อมูล 1 บิตของควอนตัมคอมพิวเตอร์ (qubits)
สามารถเป็นได้ทั้ง 0 และ 1 ในเวลาเดียวกัน หมายความว่า ณ เวลาหนึ่ง ๆ
นั้นอิเล็กตรอน 8 ตัวสามารถเป็นตัวแทนของข้อมูล 256 แบบได้พร้อม ๆ กัน !
ล่าสุดนักวิจัยจากมหาวิทยาลัย UCLA
ได้เปิดเผยถึงความสำเร็จล่าสุดในการควบคุมการหมุนของอิเล็กตรอน
รวมไปถึงการตรวจจับการเปลี่ยน แปลงดังกล่าวด้วยเครื่องมือที่สร้างขึ้น นักวิจัยจาก
UCLA ใช้คลื่นไมโครเวฟในการควบคุมทิศ ทางการหมุนของอิเล็ก
ตรอนว่าจะให้หมุนจากซ้ายไปขวา หรือขวาไปซ้าย รวมไปถึงการกลับหัวกลับหางของอิเล็ก
ตรอนซึ่งจะทำให้ทิศทางการหมุนเปลี่ยนไปทำให้กระแสไฟฟ้าที่วัดได้มีการเปลี่ยนแปลง
ที่น่าตื่นเต้นก็คือว่าอิเล็กตรอนที่นักวิจัยสามารถควบคุมได้นี้ก็คืออิเล็กตรอนในทรานซิสเตอร์ที่อยู่ในชิปคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เราใช้งานในปัจจุบันและมีขายอยู่ตามท้องตลาดทั่วไป
อันนี้เองที่ทำ
ให้ความหวังในการใช้งานควอนตัมคอมพิวเตอร์มีความเป็นไปได้มากขึ้นในเร็ววันนี้โดยไม่ต้องอาศัยเทคโนโลยีในฝันที่ยังมาไม่ถึง
นักวิจัยได้ลองยกตัวอย่างว่าเพียงแต่นำทรานซิสเตอร์ที่ว่ามาเพียงแค่ 100 ตัว
แต่ละตัวมีอิเล็กตรอนที่สามารถบังคับทิศทางการหมุนนี้ได้อย่างละหนึ่งตัว
ด้วยเทคโนโลยีดังกล่าวสามารถนำมาประยุกต์เพื่อทำให้ทรานซิสเตอร์ 100
ตัวที่มีอิเล็กตรอนที่ว่า
สามารถกลายสภาพเป็นแหล่งเก็บข้อมูลขนาดใหญ่ที่มีความจุเท่ากับความจุของฮาร์ดดิสก์ทั้งหมดในโลกที่ผลิตขึ้นในปีนี้คูณอายุของจักรวาลเป็นปีเลยทีเดียว
อย่างไรก็ตามสภาพแวดล้อมที่นักวิจัยสามารถควบคุมการหมุนของอิเล็กตรอนได้นั้นยังต้องอยู่ในสภาพ
อุณหภูมิที่ค่อนข้างต่ำมาก คือประมาณ -240 องศาเซลเซียส
ซึ่งคงต้องอาศัยระยะเวลาอีกสักพักหนึ่งเพื่อทำให้สามารถควบคุมการหมุนของอิเล็กตรอนได้ที่อุณหภูมิห้อง
ซึ่งก็คงต้องรอกันต่อไป.
ข้อมูลจาก หนังสือพิมพ์เดลินิวส์
|