VIDEO
ไอน์สไตน์ในวัยชราที่หน้าประตูบ้าน
100 ปี“ทฤษฏีสัมพัทธภาพพิเศษ” ผลงานของไอน์สไตน์อันลือเลื่องที่เปลี่ยนแนวคิดเรื่องเวลาและอวกาศของนักฟิสิกส์ ในยุคของกฎการเคลื่อนที่ของนิวตันรุ่งโรจน์ ทำให้เข้าใจว่าเวลาไม่ใช่สิ่งสมบูรณ์และ “อีเธอร์” ไม่มีจริง พร้อมนำเสนอรายงาน 3 หน้าที่รวมสมการ E=mc2 ทฤษฏีสัมพัทธภาพมีนัยยะว่าเมื่อเพิ่มพลังงานให้มีความเร็ว มวลก็จะเพิ่มขึ้นด้วย จึงไม่มีอะไรจะเคลื่อนที่ได้เร็วกว่าแสง 2 ของ อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ (Albert Einstein) แต่จะมีใครทราบว่าสมการนี้ถือกำเนิดจากมันสมองของไอน์สไตน์ได้ 100 ปีแล้ว สมการอันโด่งดังนี้เป็นผลงานลำดับ 5 ที่ไอน์สไตน์นำเสนอในปีมหัศจรรย์ (Miraculous Year) ของเขา คือปี พ.ศ. 2448 โดยเขาส่งเอกสารเพียง 3 หน้าให้แก่วารสารเยอรมัน “อันนาเลน แดร์ ฟิสิก” (Annalen der Physik) ถือเป็นผลงานที่เรียกว่าเสริมให้ทฤษฏีสัมพัทธภาพพิเศษ (Special relativity theory) ซึ่งมีความสวยงามให้กลายเป็นผลงานที่รู้จักกันทั่วโลก...ดังนั้น วันนี้ไปทำความเข้าใจทฤษฏีสัมพัทธภาพพิเศษกันคร่าวๆ ในฐานะที่สมการ E=mc2 เป็นส่วนหนึ่งของทฤษฎี... 30 มิ.ย.ผลงานของไอน์สไตน์ในหัวข้อ “พลศาสตร์ไฟฟ้าของวัตถุที่เคลื่อนที่” (On the Electrodynamics of Moving Bodies) หรือชื่อในภาษาเยอรมันคือ “ซัวร์ เอเล็กทรอไดนามิก เบเวกเตอร์ คอร์เปอร์” (Zur Elektrodynamik bewegter Korper) วางอยู่บนโต๊ะของสำนักพิมพ์ “อันนาเลน แดร์ ฟิสิค” เอกสารความยาว 30 หน้าของเขาช่วยชำระความเข้าใจทั้งหมดเกี่ยวกับอวกาศ (space) และเวลา (time) ของนักฟิสิกส์ใหม่
ช็อกโลก เมื่อไอน์สไตน์แถลงแสงเดินทางด้วยความเร็วคงที่
ประมาณ 200 ปีก่อนที่ไอน์สไตน์จะให้กำเนิดทฤษฎีสัมพัทธภาพ โลกของนักฟิสิกส์ตั้งอยู่บนกฎการเคลื่อนของนิวตัน (Newton’s law of motion) และทฤษฎีปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าและแม่เหล็กของเจมส์ คลาร์ก แมกซ์เวล (James Clerk Maxwell)ฎการเคลื่อนที่ของนิวตันใช้ได้ดีกับเหตุการณ์ที่มีความเร็วในระดับที่เราพบเห็นในชีวิตประจำวัน แต่ไม่สามารถใช้ได้เมื่อสิ่งที่สังเกตมีความเร็วเข้าใกล้แสง จากความพยายามในการศึกษาเรื่องแสงซึ่งถือเป็นปรากฏการณ์กายภาพที่สำคัญอย่างหนึ่งของศาสตร์ทางฟิสิกส์เพราะแสงเป็นคลื่น ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงว่าน่าจะมีตัวกลางที่เรียกว่า “อีเธอร์” (ether) พวกเขาเชื่อว่าแสงเคลื่อนที่ในตัวกลางดังกล่าว และเมื่อผู้สังเกตเคลื่อนที่สัมพัทธ์กับแสง กล่าวคือถ้าเคลื่อนที่ไปในทิศเดียวกับแสง ความเร็วของแสงที่วัดได้ก็จะลดลง หากเคลื่อนที่ในทิศตรงข้ามจะวัดความเร็วแสงก็จะเพิ่มขึ้นไอน์สไตน์จึงนำเสนอสมมติฐานใหม่ว่าความเร็วแสงมีค่าคงที่ และกฎต่างๆควรจะมีรูปแบบเหมือนกันสำหรับผู้สังเกตทุกคนที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสม่ำเสมอซึ่งถือว่าขัดแย้งความเชื่อของนักวิทยาศาสตร์ทุกคนในยุคนั้น ไอน์สไตน์ทำให้เราเข้าใจว่าเวลาไม่ใช่สิ่งสัมบูรณ์ที่ทุกคนจะวัดได้เท่ากัน และเมื่อแสงสามารถเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่ากันในทุกกรอบอ้างอิง “อีเธอร์” ก็เป็นสิ่งที่ไม่จำเป็นอีกต่อไป ในวันที่ 27 ก.ย. ไอน์สไตน์นำเสนอรายงานในหัวข้อ “จริงหรือไม่ที่ความเฉื่อยขึ้นอยู่กับพลังงานภายในของวัตถุ” (Does the inertia of a body depend on its energy content?) ซึ่งมีสมการ E=mc2 อันโด่งอยู่ในหัวข้อดังกล่าว
ทฤษฎีสัมพัทธภาพทำให้เราเข้าใจว่า เวลาของแต่ละคนไม่เท่ากัน
แม้ว่าไอน์สไตน์จะใช้เวลาเพียงแค่ 4 เดือน ในการสร้างผลงานปฏิวัติโลกด้วยผลงานเด่นๆ 3 ผลงาน คือ “ปรากฏการณ์โฟโตอิเลคตริก” (Photoelectric Effect) “การเคลื่อนที่แบบบราวเนียน” (Brownian Motion) และทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ แต่โลกต้องใช้เวลาเพาะบ่มเพื่อเข้าใจผลงานของเขายาวนานมาก และในปี พ.ศ.2458 เขาได้เสนอทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป (General relativity theory) (อ่านข่าว: 2 ธ.ค.ครบรอบ 89 ปี “สัมพัทธภาพทั่วไป” พิมพ์ลงหนังสือสู่สายตาชาวโลก) สหภาพสากลแห่งฟิสิกส์บริสุทธิ์และประยุกต์ (The International Union of Pure and Applied Physics: IUPAP) ได้ประกาศให้ปีนี้เป็น “ปีแห่งฟิสิกส์โลก” (World Year of Physics) แล้ว และองค์กรวัฒนธรรมแห่งสหประชาชาติหรือยูเนสโก จึงได้ประกาศให้ปี พ.ศ.2548 เป็น “ปีฟิสิกส์สากล” (International Year of Physics) ทั่วโลกต่างก็ให้ความสำคัญในการจัดกิจกรรมเพื่อฉลองวาระสำคัญดังกล่าว โดยเน้นกิจกรรมที่มีสาระทางฟิสิกส์ของไอน์สไตน์เป็นสำคัญ
