<

100 ปี ไอน์สไตน์ กับนิวเคลียร์

       นิวเคลียร์เป็นสิ่งใดๆ ก็ตาม ที่เกี่ยวข้องกับนิวเคลียสของอะตอม แต่ก่อนนั้นคนเรายังไม่เชื่อว่าอะตอมมีจริง เพราะอะตอมเล็กมากจนใครก็มองไม่เห็น อะตอมจึงเป็นแต่เพียงหลักปรัชญาของชาวกรีกชื่อว่าดีโมคริตุส (Democritus) ตั้งแต่เมื่อสองพันกว่าปีมาแล้ว ต่อมาเมื่อความรู้ทางวิทยาศาสตร์เจริญขึ้น ราวเกือบสองร้อยปีก่อน (ค.ศ. ๑๘๐๘) จอห์น ดอลตัน (John Dalton) ชาวอังกฤษก็เอาหลักปรัชญาที่ว่ามาปัดฝุ่นกลายเป็นทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ เรียกว่าทฤษฎีอะตอมสมัยใหม่ (modern atomic theory) อะตอมของดอลตันในตอนนั้นก็เป็นเหมือนกับลูกบิลเลียดกลมๆ ซึ่งตัน แต่ว่ามีขนาดเล็กมากจนมองไม่เห็น จากนั้นมาก็มีนักวิทยาศาสตร์เรียงแถวกันมายาวเหยียดศึกษาเรื่องของอะตอม จนเชื่อว่าที่จริงอะตอมไม่ได้ตัน แต่โปร่งจนแทบจะไม่มีเนื้อสสารเอาเลย คือมีเพียงนิวเคลียสเล็กๆ เป็นแกนกลางขนาดเพียง ๑ ในหมื่นของเส้นผ่านศูนย์กลางของอะตอม โดยรอบๆ นิวเคลียสเป็นอาณาเขตว่างเปล่าที่อิเล็กตรอนวิ่งวนกันวุ่นไปรอบๆ นิวเคลียส ไม่ได้มีเนื้อสสารใดๆ นอกจากเนื้อสสารของอิเล็กตรอนเองซึ่งก็เล็กน้อยมาก ยกตัวอย่างอะตอมยูเรเนียมมีมวลที่นิวเคลียสของโปรตอนกับนิวตรอนรวมกัน (๒๓๘ อนุภาค) หนักประมาณ ๔,๗๐๐ เท่าตัวของอิเล็กตรอนทั้ง ๙๒ อนุภาครวมกันที่วิ่งวุ่นวนอยู่รอบๆ นิวเคลียสนั้น

       โครงสร้างของอะตอมที่กล่าวมานี้ โดยเฉพาะเรื่องพฤติกรรมของอิเล็กตรอนที่ว่าวิ่งวุ่นวนอยู่รอบๆ นิวเคลียสนี้ ท่านว่าอิเล็กตรอนเหล่านี้ที่ดูเหมือนวิ่งวุ่นๆ นั้น แท้จริงแล้วแบ่งได้เป็นชุดๆ ตามระดับพลังงานมากน้อยแตกต่างกันเป็นช่วงๆ อิเล็กตรอนที่อยู่ในชุดเดียวกันเรียกว่าอยู่ในเชลล์ (k l m n ..) เดียวกัน ซึ่งเรื่องนี้พัฒนาขึ้นมาได้จากทฤษฎีที่เป็นผลงานของมักซ์ พลังค์ (Max Planck) ซึ่งได้ตัวสมการหรือค่าคงตัวมาจากการทดลอง และค่าคงตัวนี้รู้จักกันดีในชื่อว่า Planck's constant ว่ากันว่าเวลาพิสูจน์สูตรหรือตัวสมการหรือค่าคงตัวนี้ พลังค์ใช้วิธีดำน้ำเอา เพราะกฎฟิสิกส์ที่มีมาตั้งแต่ยุคที่เซอร์ไอแซค นิวตัน (Sir Isaac Newton) จัดให้นั้น ไม่เพียงพอจะใช้อธิบายได้ และพลังค์ก็ไม่กล้าพอที่จะแหกคอก แต่คนที่กล้าแหกคอกกลับเป็นแอลเบิร์ต ไอน์สไตน์ (Albert Einstein) ในขณะที่มีอายุเพียง ๒๖ ปี ที่กล้าแหกคอกโดยพิสูจน์สูตรจากสมมุติฐานว่าพลังงานของโฟตอนที่เชื่อกันมาตามที่นิวตันบอกไว้ ว่าปล่อยออกมาอย่างมีความต่อเนื่องนั้น แท้จริงแล้วเป็นห้วงๆ หรือเป็นก้อนๆ หรือจะเรียกอะไรก็ตาม ซึ่งภาษาอังกฤษใช้คำว่า ควอนตัม ดังนั้นไอน์สไตน์จึงเป็นคนแรกที่ใช้คำๆ นี้ และพัฒนาต่อมาโดยนักวิทยาศาสตร์อีกแถวยาวเรียกว่า ทฤษฎีควอนตัม (quantum theory)

       ในปี ค.ศ. ๑๙๐๕ ที่ไอน์สไตน์จุดประกายเรื่องควอนตัมนั้น ไอน์สไตน์ยังได้เขียนสูตรสั้นๆ ง่ายๆ ขึ้นมาอีกสูตรหนึ่งด้วย คือ E=mc2 เรียกว่า สมการมวล-พลังงานของไอน์สไตน์ ซึ่งสามารถตีความได้ว่า พลังงาน (E)กับมวล (m) เป็นของสิ่งเดียวกันที่แปลงกลับไปกลับมากันได้ สมการนี้ดูเผินๆ ก็ไม่มีอะไรเกี่ยวข้องกับนิวเคลียร์เอาเลย แต่พอถึงช่วงปี ค.ศ. ๑๙๓๔-๓๙ ก็มีผู้ค้นพบการแบ่งแยกของนิวเคลียสหรือฟิชชัน (fission) ซึ่งเป็นปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่นิวเคลียสแตกออกเป็นสองเสี่ยงขนาดใกล้เคียงกัน และมีมวลของนิวเคลียสหายไปเล็กน้อยกลายไปเป็นพลังงานมหาศาลตรงตามสมการของไอน์สไตน์ที่เขียนไว้ตั้งแต่ ๓๐ กว่าปีก่อน ในช่วงที่มีการค้นพบการแบ่งแยกนิวเคลียสนั้น พอดีกับเป็นช่วงที่กำลังเกิดสงครามโลกครั้งที่ ๒ ความรู้นี้จึงถูกนำไปสร้างระเบิดนิวเคลียร์ พาให้อนุชนรุ่นหลังหลงคิดกันว่าไอน์สไตน์เป็นผู้คิดค้นและสร้างระเบิดนิวเคลียร์เอาไปทิ้งที่เมืองฮิโรชิมาและนางาซากิของประเทศญี่ปุ่นเมื่อเดือนสิงหาคม ค.ศ. ๑๙๔๕ ซึ่งความเข้าใจนี้ถูกต้องเพียงเสี้ยวเล็กๆ เสี้ยวเดียวเท่านั้น

      เนื่องจากว่าคนที่ค้นพบปฏิกิริยาแบ่งแยกนิวเคลียสเป็นชาวเยอรมันชื่อว่าอ๊อตโต ฮาห์น (Otto Hahn) กับฟริตซ์ ชตราสมันน์ (Fritz Strassmann) พวกนักนิวเคลียร์ฟิสิกส์เป็นโหลที่หนีภัยสงครามจากยุโรปมาพำนักอาศัยอยู่ในสหรัฐอเมริกาจึงกลัวกันว่าเยอรมันนาซีจะสร้างระเบิดนิวเคลียร์มาใช้ในสงคราม และพยายามโน้มน้าวให้สหรัฐอเมริกาเร่งค้นคว้าการสร้างระเบิดนิวเคลียร์ให้ได้ก่อนเยอรมัน โดยไปขอร้องให้ไอน์สไตน์ซึ่งเป็นผู้มีชื่อเสียง ให้ออกหน้าลงนามในจดหมายถึงประธานาธิบดีโรสเวลต์ (Roosevelt) ไอน์สไตน์คล้อยตามและยอมลงชื่อในจดหมายซึ่งมีผลเพียงประธานาธิบดีสั่งให้ตั้งคณะที่ปรึกษาขึ้นมาหนึ่งคณะเท่านั้น หลังจากนั้นไอน์สไตน์ก็ไม่เคยเข้าไปยุ่งเกี่ยวด้วยเลยกับการสร้างระเบิดนิวเคลียร์จนสำเร็จตลอดจนการนำไปทิ้งที่ประเทศญี่ปุ่น

      หลังสงครามโลกยุติลง ได้เกิดการแข่งขันกันสร้างแสนยานุภาพนิวเคลียร์ โดยเฉพาะระหว่างสหรัฐอเมริกากับสหภาพโซเวียตหรือรัสเซีย และไอน์สไตน์นี่แหละที่เป็นบุคคลในแถวหน้าที่ออกมาต่อต้านการแข่งขันกันสร้างอาวุธนิวเคลียร์ ทั้งโดยการออกทีวี วิทยุ และการเขียนบทความ ตลอดจนการสนับสนุนการสร้างสันติถาพขององค์การสหประชาชาติอย่างสุดตัว

      ที่กล่าวมาทั้งหมดนี้ จะเห็นได้ว่าไอน์สไตน์แทบไม่เคยลงไม้ลงมือเกี่ยวกับนิวเคลียร์จริงๆ เลย แต่ผลงานของเขากลับเกี่ยวโยงกับนิวเคลียร์อย่างแนบแน่นอย่างไม่น่าเชื่อทีเดียว จึงไม่น่าแปลกใจเลยว่าชื่อของเขาจะได้รับเกียรตินำไปตั้งเป็นชื่อธาตุลำดับที่ ๙๙ ในตารางพีริออดิก มีชื่อธาตุว่า ไอน์สไตเนียม (einsteinium) ธาตุนี้ค้นพบโดยนักฟิสิกส์ชื่อ Ghiorso กับเพื่อนร่วมงาน ที่มหาวิทยาลัย Berkeley จากขยะที่เป็นเศษวัสดุหลงเหลือจากการทดลองระเบิดเทอร์โมนิวเคลียร์ (ระเบิดไฮโดรเจน) ลูกแรกของโลกที่เกาะปะการังชื่อว่า Eniwetok ในมหาสมุทรแปซิฟิกเมื่อเดือนพฤศจิกายน ค.ศ. ๑๙๕๒

 

         

น้าที่  

1. ประวัติ

2. ชีวิตการทำงาน

3. ผลงานอันลือลั่น

4. 100 ปี ไอน์สไตน์

5. 100 ปี ไอน์สไตน์ กับ ฟิสิกส์

6. 100 ปี ไอน์สไตน์ กับวิชาฟิสิกส์

7. 100 ปี ไอน์สไตน์ กับนิวเคลียร์

8. ความเป็นมาของการจัดงาน

9. งานฟิสิกส์โลก

โดย กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

 

 

 

 


หนังสืออิเล็กทรอนิกส์

 

ฟิสิกส์ 1(ภาคกลศาสตร์)  ฟิสิกส์ 1 (ความร้อน) 

ฟิสิกส์ 2  กลศาสตร์เวกเตอร์

โลหะวิทยาฟิสิกส์  เอกสารคำสอนฟิสิกส์ 1  

ฟิสิกส์  2 (บรรยาย)  

แก้ปัญหาฟิสิกส์ด้วยภาษา c  ฟิสิกส์พิศวง   สอนฟิสิกส์ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

   ทดสอบออนไลน์  วีดีโอการเรียนการสอน  หน้าแรกในอดีต 

 


การทดลองเสมือน  บทความพิเศษ  ตารางธาตุ(ไทย1)   2  (Eng)

พจนานุกรมฟิสิกส์  ลับสมองกับปัญหาฟิสิกส์  ธรรมชาติมหัศจรรย์

สูตรพื้นฐานฟิสิกส์  การทดลองมหัศจรรย์


แบบฝึกหัดกลาง   แบบฝึกหัดโลหะวิทยา    แบบทดสอบ   ความรู้รอบตัวทั่วไป

อะไรเอ่ย ?   ทดสอบความรู้รอบตัว   (เกมเศรษฐี)   คดีปริศนา

ข้อสอบเอนทรานซ์   เฉลยกลศาสตร์เวกเตอร์


คำศัพท์ประจำสัปดาห์   ความรู้รอบตัว   การประดิษฐ์แของโลก  

ผู้ได้รับโนเบลสาขาฟิสิกส์

  นักวิทยาศาสตร์เทศ     นักวิทยาศาสตร์ไทย     ดาราศาสตร์พิศวง 

การทำงานของอุปกรณ์ทางฟิสิกส์   การทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ

 


 

การเรียนการสอนฟิสิกส์ 1  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

 

1. การวัด    2. เวกเตอร์    3.  การเคลื่อนที่แบบหนึ่งมิติ   4.  การเคลื่อนที่บนระนาบ 

5.  กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน  

 6. การประยุกต์กฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน  7.  งานและพลังงาน  

 8.  การดลและโมเมนตัม    9.  การหมุน   10.  สมดุลของวัตถุแข็งเกร็ง 

11. การเคลื่อนที่แบบคาบ  

 12. ความยืดหยุ่น   13. กลศาสตร์ของไหล  

14. ปริมาณความร้อน และ กลไกการถ่ายโอนความร้อน  

15. กฎข้อที่หนึ่งและสองของเทอร์โมไดนามิก 

16. คุณสมบัติเชิงโมเลกุลของสสาร   17.  คลื่น 

 18.การสั่น และคลื่นเสียง 19.หน้ากากการเรียน


 

การเรียนการสอนฟิสิกส์ 2  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

 

 1. ไฟฟ้าสถิต   2.  สนามไฟฟ้า   3. ความกว้างของสายฟ้า 

4.  ตัวเก็บประจุและการต่อตัวต้านทาน 

5. ศักย์ไฟฟ้า   6. กระแสไฟฟ้า  7. สนามแม่เหล็ก  

8.การเหนี่ยวนำ

9. ไฟฟ้ากระแสสลับ   10. ทรานซิสเตอร์  11. สนามแม่เหล็กไฟฟ้าและเสาอากาศ 

12. แสงและการมองเห็น

13. ทฤษฎีสัมพัทธภาพ   14. กลศาสตร์ควอนตัม   

15. โครงสร้างของอะตอม

16. นิวเคลียร์  15. หน้ากากการเรียน

 


 การเรียนการสอนฟิสิกส์ทั่วไป  ผ่านทางอินเตอร์เน็ต

 

 1. จลศาสตร์ ( kinematic)  2. จลพลศาสตร์ (kinetics)   3. งานและโมเมนตัม    

4. ซิมเปิลฮาร์โมนิก คลื่น และเสียง  

5.  ของไหลกับความร้อน     6.ไฟฟ้าสถิตกับกระแสไฟฟ้า   

7. แม่เหล็กไฟฟ้า    8.    คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ากับแสง    

9.  ทฤษฎีสัมพัทธภาพกับนิวเคลียร์  10. หน้ากากการเรียน


กลับเข้าหน้าแรก

กลับหน้าแรกโฮมเพจฟิสิกส์ราชมงคล

ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม

บทความพิเศษ