แจ้งมาเพื่อทราบ

ขณะนี้ได้เปิดเว็บไซท์ส่วนตัวที่ http://sjaidee-ebook.info/ ครับ
ดังนั้นขอเชิญชวนให้ไปเยี่ยมชมและติดตามต่อที่เว็บไซท์ข้างต้น

ขอย้ำ http://sjaidee-ebook.info/ ขอขอบคุณที่ติดตามผลงาน

โดยที่เว็บไซท์ก็จะมีหนังสืออิเล็กทรอนิกส์ที่เป็นผลงานเขียนของตัวเอง
ซึ่งถ้าผู้ใดสนใจก็สามารถที่จะสั่งซื้อได้นะครับ
นอกจากนี้ก็ยังมีตัวอย่างให้ทดลองอ่านหรือบางครั้งก็มีแจกฟรีด้วยเช่นกัน

ขออภัย

ผู้เขียนต้องขออภัยที่ได้ว่างเว้นไประยะหนึ่ง โดยมีผู้อ่านจำนวนหนึ่งสอบถามผู้เขียนด้วยความเป็นห่วงเกี่ยวกับสุขภาพของผู้เขียนทางอีเมลแอดเดรส ทั้งนี้ผู้เขียนมีอายุมากแล้ว ผู้เขียนขอขอบคุณอย่างสูง
อันที่จริง ในช่วงที่ผ่านมานี้ผู้เขียนได้เรียบเรียง e-book ตามที่เคยสัญญากับผู้อ่านไว้ ตอนนี้ก็พอจะเป็นรูปร่างบ้างแล้ว
ดังนั้น ผู้อ่านที่สนใจงานเขียนของผู้เขียนกรุณารออีกสักหน่อย อ้อ แล้วติดตามด้วยล่ะ
ทั้งนี้ผู้เขียนจัดทำเว็บไซต์ขึ้นเพื่องาน e-book ดังกล่าวนั้นโดยตรง คือ http://sjaidee-ebook.info โดยที่เรื่องที่กำลังดำเนินอยู่มีดังนี้
1. อะพอลโล 11 พิชิตดวงจันทร์
2. Entrance & Admission Physics 1
3. สาระนี้ถูกหรือผิดพร้อมเฉลย 1 กลศาสตร์
ทั้งนี้ผู้เขียนหวังว่าน่าจะอำนวยประโยชน์แก่ผู้อ่านได้อย่างกว้างขวาง
ขอขอบคุณในเจตนาอันดีอีกครั้ง

รศ.สมพงษ์ ใจดี
23 มิถุนายน 2554

อะพอลโลสู่ดวงจันทร์ตอนที่ 4

อะพอลโลสู่ดวงจันทร์ตอนที่ 4

การดักหน้าดวงจันทร์ทำนองตำรวจวิ่งไล่จับขโมยเป็นสิ่งสำคัญประการหนึ่ง

ช่วงเวลาที่จะนำยานอวกาศลำหนึ่งไปดักหน้าดวงจันทร์นั้นไม่แน่นอน
ทั้งนี้ย่อมขึ้นอยู่กับตำแหน่งหนึ่ง ๆ ของดวงจันทร์และของโลกที่สัมพันธ์กัน
อย่างไรก็ตาม จะอยู่ในช่วงเวลา 62 ชั่วโมงและ 76 ชั่วโมง
โดยที่ระหว่างระยะของช่วงเวลาดังกล่าวนั้นยานอวกาศลำหนึ่งต้องค่อย ๆ ลดอัตราเร็วลงเป็นลำดับ
อันเนื่องจากโลกยังคงมีแรงดึงดูดแรงหนึ่ง ๆ ต่อยานอวกาศลำนั้นอยู่นั่นเอง
อย่างไรก็ตาม แรงดึงดูดแรงหนึ่ง ๆ ของโลกที่มีต่อดวงจันทร์ดังกล่าวจะค่อย ๆ มีขนาดลดลง ๆ ณ ขณะที่ยานอวกาศลำนี้เคลื่อนที่ออกห่างจากโลกไปเรื่อย ๆ ฉะนี้
ณ ตอนเริ่มออกเดินทางนั้นยานอวกาศลำนี้มีอัตราเร็วถึงประมาณเกือบ 4 หมื่นกิโลเมตรต่อชั่วโมง
ณ ระยะประมาณ 128.000 กิโลเมตรยานอวกาศลำนี้มีอัตราเร็วประมาณ 7 พัน 6 ร้อยกิโลเมตรต่อชั่วโมง
และ ณ ระยะประมาณ 32.000 กิโลเมตรยานอวกาศลำนี้มีอัตราเร็วเพียง 3 พัน 4 ร้อยกิโลเมตรต่อชั่วโมงเท่านั้น
โดยที่ ณ ตอนนั้นยานอวกาศลำนี้ก็เข้าสู่อิทธิพลการดึงดูดของดวงจันทร์แล้วล่ะ
ทั้งนี้ดวงจันทร์จึงดึงดูดยานอวกาศลำดังกล่าวเข้าหาตัวเองเช่นกัน
อนึ่ง ก่อนที่จะถึงตำแหน่งดักหน้าตำแหน่งหนึ่งยานอวกาศลำนี้จะเดินทางด้วยอัตราเร็วประมาณ 9 พันกิโลเมตรต่อชั่วโมง
การเดินทางเข้าสู่วงโคจรวงหนึ่งของดวงจันทร์ก็ทำนองเดียวกันกับตอนที่ยานอวกาศลำนี้เดินทางเข้าสู่วงโคจรรอบโลกวงหนึ่ง
กล่าวคือ แรงดึงดูดของดวงจันทร์แรงหนึ่งต้องพอดีกับแรงสู่ศูนย์กลางแรงหนึ่งของยานอวกาศลำนี้
ลักษณะดังกล่าวนั้นคล้าย ๆ กับที่เราแกว่งลูกตุ้มลูกหนึ่งให้เคลื่อนที่เป็นวงกลมตามแนวนอนแนวหนึ่ง
โดย ณ ตอนนั้นแรงดึงของเส้นเชือกแรงหนึ่งที่ตำแหน่งหนึ่งเป็นแรงสู่ศูนย์กลางแรงหนึ่งของลูกตุ้มลูกนั้น
เนื่องจากยานอวกาศลำหนึ่งจะเคลื่อนที่เข้าสู่วิถีวงโคจรวงหนึ่ง ณ ระดับหนึ่ง ๆ ที่สูงจากดวงจันทร์ 112 กิโลเมตรยานอวกาศลำดังกล่าวต้องมีอัตราเร็วประมาณ 5.800 กิโลเมตรต่อชั่วโมง
ดังนั้น ยานอวกาศลำนั้นจะต้องลดอัตราเร็วลงถึง 3.200 กิโลเมตรต่อชั่วโมง
อนึ่ง การลดอัตราเร็วของยานอวกาศตามที่กล่าวถึงนี้นักบินอวกาศต้องปรับลำของยานอวกาศให้อยู่ในลักษณะของการกลับลำ
กล่าวคือ กลับหน้าเป็นหลังและกลับหลังเป็นหน้าฉะนี้
ทั้งนี้เพื่อต้องการให้ปากท่อไอเสียของเครื่องยนต์ห้องบริการห้องนั้นหันไปทางข้างหน้า โดยที่ไอเสียที่พ่นออกมาจากเครื่องยนต์ของจรวดท่อนนี้จะทำหน้าที่ทำนองเดียวกันกับการห้ามล้อของยานยนต์คันหนึ่ง ๆ
เมื่อยานอวกาศลำนี้กลับลำเตามจุดประสงค์นั้นแล้วจะมีกระบวนการดังนี้
การติดเครื่องยนต์ครั้งแรกจะทำให้ยานอวกาศลำนี้เคลื่อนที่เข้าสู่วิถีวงโคจรรูปรีวงหนึ่ง ณ ระดับความสูงที่อยู่ในช่วง 112 กิโลเมตรและ 314 กิโลเมตร
และการติดเครื่องยนต์ครั้งที่ 2 ก็จะมีกรรมวิธีปรับวงโคจรวงดังกล่าวให้เป็นวงโคจรกลมวงหนึ่ง
ณ ขณะนี้ยานอะพอลโล 11 ลำนี้เข้าสู่วิถีวงโคจรรอบดวงจันทร์วิถีหนึ่งแล้ว
ณ ทันใดนั้นมนุษย์อวกาศทั้ง 3 คนที่อยู่ในห้องบังคับการห้องหนึ่งก็สามารถมองเห็นจุดหมายปลายทางของการเดินทางที่น่าตื่นเต้นสุด ๆ ในชีวิตของเขาทั้งหลายในระยะใกล้ ๆ อย่างใกล้ชิดเป็นครั้งแรก
อนึ่ง ระหว่างการเดินทางในช่วงเวลา 3 วันครึ่งที่ผ่านมานั้นเขาได้เห็นดวงจันทร์ที่เป็นจุดหมายปลายทางของเขาเพียงครั้งคราวเท่านั้น
อันเนื่องจากตำแหน่งที่เขาอยู่ในยานอวกาศลำนั้นไม่อำนวยให้อย่างสมบูรณ์
ลองคิดว่าถ้าเป็นเราก็ย่อมต้องระทึกใจอยู่บ่อย ๆ ที่แม้แต่จุดหมายปลายทางก็ไม่ปรากฏให้เห็นได้โดยง่าย
ณ บัดนี้เขามาถึงที่หมายของเขาแล้ว
อนึ่ง ถึงแม้ว่าเขายังคงอยู่ในระดับที่ค่อนข้างสูง
แต่เขาก็สามารถมองเห็นพื้นผิวของดวงจันทร์ชัดเจนด้วยความตื่นเต้น
ทั้งนี้ ณ ดวงจันทร์นั้นไม่มีบรรยากาศ
จึงไม่มีม่านอากาศซึ่งเปรียบประหนึ่งม่านเมฆมาปิดบังสิ่งต่าง ๆ ที่ปรากฏแก่สายตาของพวกเขาทั้ง 3 คนนั้นแต่ประการใด
เมื่อสถานีติดตามภาคพื้นดินและระบบนำวิถีของยานอะพอลโล 11 แสดงข้อมูลต่าง ๆ ที่เกี่ยวกับวิถีวงโคจรรอบดวงจันทร์วงหนึ่ง ๆ เป็นที่เรียบร้อยแล้ว
ณ ตอนนั้นนักบินอวกาศ 2 คนในจำนวน 3 คนที่เป็นลูกเรือของยานอวกาศลำนี้ก็ต้องออกจากยานบังคับการลำหนึ่งเพื่อไปอยู่ในยานลำเลียงลงดวงจันทร์อีกลำหนึ่ง
โดยที่เขาทั้ง 2 ต้องค่อย ๆ คลานไปตามเส้นทางซึ่งเชื่อมต่อระหว่างยานทั้ง 2 ลำเส้นทางหนึ่งตามที่ได้กำหนดและทดลองปฏิบัติมาก่อนแล้ว
นักบินอวกาศ 2 คนดังกล่าวนี้ได้ทดสอบเครื่องยนต์กลไกต่าง ๆ ของยานลำเลียงลงดวงจันทร์ลำนี้อย่างละเอียดถี่ถ้วน
เขาบังคับให้ขาหยั่งทั้ง 4 ขาเหยียดออกจากลำตัวของยานลำเลียงลงดวงจันทร์ลำนั้นอย่างระมัดระวัง แต่ก็เปี่ยมด้วยความเชื่อมั่น
ณ ตอนนี้เขาทั้ง 2 ตรวจสอบอุปกรณ์จนเป็นที่มั่นใจ
เขาทั้ง 2 ก็คลานย้อนเส้นทางเดิมเส้นทางนั้นกลับไปสู่ยานบังคับการลำดังกล่าวอีกครั้งเพื่อพักผ่อนหลับนอน
โดยเขาทั้ง 2 จะต้องปฏิบัติภารกิจที่สำคัญและเสี่ยงภัยอย่างสุด ๆ ในสิ่งที่ไม่อาจคาดคิดได้ว่าจะเป็นอย่างไร
ไม่มีใครบอกได้ว่าเขาทั้ง 2 นั้นคิดอย่างไรในช่วงเวลา ณ ขณะนั้นและเขาได้หลับอย่างสนิทตามที่ใจปรารถนาหรือไม่
อย่างไรก็ตาม ก็ต้องบอกว่าหลังจากที่เขาทั้ง 2 ได้พักผ่อนเพื่อเอาแรงอย่างจุใจแล้วและพร้อมที่จะปฏิบัติภารกิจสำคัญสุดที่ชาวโลกต่างเฝ้าติดตาม
โดยถือได้ว่าป็นภารกิจที่สำคัญสุดยอดของการเดินทางสู่อวกาศครั้งนี้
กล่าวคือ “การลงสู่พื้นผิวของดวงจันทร์”
โดยนับว่าเป็นการพิชิตดวงจันทร์จากมนุษย์โลกที่แสนไกลทีเดียว
ดังนั้น ตอนต่อไปจึงเป็นตอนช็อกชาวโลกทั้งมวลอย่างไม่น่าเชื่อ
โปรดติดตามตอนต่อไป

อนึ่ง ผมขอลงภาพใหม่  ทั้งนี้ผมอาจจะเอาภาพเกิดจากความเข้าใจของผิดของผมมาลงที่ผ่านมานั้น  โดยผมนั้นไม่ได้สนใจข้อมูลของภาพนั้นนัก

ขออภัยด้วย

สมพงษ์ ใจดี
sompongsej@yahoo.com
http://www.sjaidee-ebook.info
http://www.vcharkarn.com/sompongse
9 มิถุนายน 2554

ถ้าโลกไร้ดวงจันทร์

 

ถ้าโลกไร้ดวงจันทร์
ถ้าโลกไร้ดวงจันทร์ฉันนั่งคิด
ด้วยดวงจิตคิดไปใจผวา
ความสวยงามที่เห็นเช่นผ่านมา
ต้องถึงคราห่างหายในฉับไว
เรื่องอย่างนี้ที่ฉันเปรียบเทียบถึงนาง
ยามอยู่ห่างเมินไปช่างใจหาย
เคยเห็นหน้าเช้าค่ำสัมผัสกาย
เธอมาหน่ายไม่ใยดีฉันนี้คอย

ถ้าโลกไร้ดวงจันทร์ดาวบริวารดวงเดียวของโลกดวงนี้เป็นอย่างไรเอ่ย
1. เราคงไม่เห็นดวงจันทร์ที่ปรากฏอยู่เป็นนิจในแต่ละรอบประมาณเกือบ 1 เดือนนี้
2. ไม่มีใครนั่งเคียงคู่กันขณะที่มองดูดวงจันทร์อยู่คู่กับดวงดาวดวงหนึ่ง ๆ
3. ไม่มีโอกาสรับรู้ช่วงข้างขึ้นและข้างแรม
ทั้งนี้เราไม่มีโอกาสเห็นดวงจันทร์ตอนคืนวันเพ็ญ
3. ประเพณีของการไหว้ดวงจันทร์ต้องหมดไปในที่สุด
4. อนึ่ง ก็ไม่แน่ใจว่าประเพณีสงกรานต์ของชาวไทยต้องหมดไปด้วยหรือไม่
5. ชายหนุ่มคนหนึ่ง ๆ และบรรดานักกวีทั้งหลายคงไม่มีโอกาสเปรียบเทียบความงามของใบหน้าของหญิงสาวคนใดคนหนึ่งที่งามดั่งดวงจันทร์วันเพ็ญอย่างแน่นอน
นี่เป็นเพียงส่วนหนึ่งที่เกิดจากความคิดโดยสามัญสำนึกที่ไม่ได้ความรู้ทางวิชาการเลยแม้แต่น้อยนิด
เราลองมาพิจารณาต่อไปอีกสักเล็กน้อยดังนี้
6. เนื่องจากดวงจันทร์มีอิทธิพลเชิงความโน้มถ่วงต่อโลกของเราในขณะที่โคจรไปรอบ ๆ โลกครบ 1 รอบพร้อม ๆ กับการหมุนรอบตัวเอง 1 รอบ
โดยที่ผลจากการกระทำดังกล่าวนี้ทำให้เกิดน้ำทะเลขึ้นสูงสุดและลงต่ำสุดเทียบกับระดับน้ำทะเลปกติอย่างละครั้งในช่วงเวลา 1 วันหรือ 24 ชั่วโมง
ดังนั้น ถ้าไร้ดวงจันทร์ตามข้อสมมติจะต้องไม่เกิดพฤติกรรมนี้กับระดับน้ำทะเลโดยสิ้นเชิง
ผลกระทบระยะยาวน่าจะมีต่อระบบนิเวศน์แถว ๆ บริเวณชายหาดและบริเวณที่น้ำทะเลขึ้นถึงอย่างแน่นอน
7. ตามปกติโลกของเราหมุนรอบตัวเอง 1 รอบในช่วงเวลา 1 วันหรือ 24 ชั่วโมงและโคจรตามวงโคจรวงหนึ่ง ๆ รอบดวงอาทิตย์ในเวลา 1 ปีหรือในช่วงเวลาประมาณ 365 วันตามที่รู้กัน
ทั้งนี้แกนสมมติของโลกก็เอียงทำมุมประมาณ 66.5 องศากับระนาบวงโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์หรือระนาบอีคลิปติก (Ecliptic plane) ระนาบหนึ่ง
โดยแกนสมมติของโลกแกนนี้เอียงประมาณ 23.5 องศากับแนวยืนแนวหนึ่งด้วย
อ้อ สิ่งหนึ่งที่ไม่ควรมองข้ามเป็นดังนี้
กล่าวคือ แกนสมมติของโลกแกนนี้ไม่ได้อยู่คงตัวเช่นนั้นชั่วนิรันดร์
แต่มีการหมุนควง (Precession) ทีละน้อย ๆ
ทั้งนี้มีเวลาครบรอบประมาณ 2 หมื่น 6 พันปี
(บางคนอาจคิดว่าผมนั้นคิดมากจัง ช่วงเวลาที่นานมากอย่างนั้นเราจะเกิดแล้วก็และตาย ๆ สักกี่ครั้งกันหนอ)
ณ ปัจจุบันมีข้อมูลว่าแกนสมมติของโลกแกนนี้ชึ้ไปที่แถว ๆ ดาวเหนือ
และอีกประมาณ 1 หมื่น 3 พันปีจะชี้ไปแถว ๆ ดาววีกาของกลุ่มดาวรูปพิณ
อนึ่ง ถ้าชาติหน้ามีจริงและผมเกิดมาอีก
โดยผมมีโอกาสเรียบเรียงเรื่องทำนองนี้ลงในที่หนึ่ง ๆ ดังนี้
เว็บไซต์ของผม คือ https://genphysics.wordpress.com/
และใน http://www.vcharkarn.com/sompongse
ดังเช่นที่ทำอยู่ ณ ตอนนี้
ผมก็คงอ้างถึงตัวเลขที่กล่าวถึงนี้เหมือนเดิม
(แล้วคอยพบกันอีกนะครับ)
อนึ่ง ลักษณะการหมุนควงของแกนสมมติของโลกนี้ก็คล้าย ๆ กับการหมุนควงของลูกข่างลูกหนึ่ง
ถ้าผู้อ่านคนใดคนหนึ่งเคยสังเกตมาบ้างก็ต้องพบความจริงดังนี้
กล่าวคือ ณ ขณะที่ลูกข่างลูกหนึ่งหมุนเร็วก็จะมีมุมหมุนควงเล็ก ๆ
ตรงกันข้าม ตอนที่ลูกข่างลูกหนึ่งกำลังจะล้มมุมหมุนควงมุมหนึ่ง ๆ จะโต
นอกจากนี้ อยากให้ผู้อ่านได้สังเกตลีลาของนักเสก็ตสาวคนหนึ่งบนลานน้ำแข็งแห่งหนึ่งด้วย
ทั้งนี้สาระทางวิชาการส่วนนี้ที่เรารู้จักกัน คือ โมเมนตัมเชิงมุม (Angular momentum) ของการหมุน
ผมกล่าวถึงแกนสมมติของโลกดังกล่าวซะยืดยาว
โดยที่ผมต้องการบอกแก่ผู้อ่านทุกคนดังนี้
กล่าวคือ ถ้าโลกไร้ดวงจันทร์เป็นเวลานาน ๆ ย่อมมีผลต่อการเอียงของโลกนี้
ทั้งนี้ย่อมมีผลกระทบต่อฤดูกาลต่าง ๆ ณ ท้องที่หนึ่ง ๆ บนโลกนี้
8. ดังนั้น ต้องกระทบต่อการกสิกรรมอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้
9. สิ่งที่น่าเป็นห่วงอย่างยิ่ง คือ การเป็นอยู่ของมนุษย์โลกย่อมต้องเปลี่ยนไป
ทั้งนี้เกิดจากผลกระทบเกี่ยวกับอาหารการกิน ที่อยู่อาศัย น้ำ และภูมิอากาศ (Climate) ฯลฯ เช่นเดียวกัน
สิ่งที่มีชีวิตโดยที่เราคำนึงถึงตนเอง คือ มนุษยเป็นที่ตั้งจะเป็นอย่างไรเอ่ย
10. ณ ที่นี้ขอปิดท้ายด้วยผลกระทบจากเทห์ฟ้า (Celestial bodies) ทั้งหลายที่ดวงจันทร์เคยเป็นหน้าด่านรับไว้ย่อมมีโอกาสมากที่จะมุ่งมาพิชิตโลก
ดังนั้น ทุกคนคงตระหนักเป็นอย่างดีว่าเราไม่ต้องรอสิ่งมีชีวิตนอกโลกหรือต่างแดนอื่น ๆ มาทำลายล้างโลกของเรา
ทั้งนี้โลกคงแตกสลายไปก่อนที่เราจะสามารถหาวิธีป้องกันโลกจากความหายนะดังที่กล่าวมานี้ได้
ตอนนี้ผู้อ่านจำนวนหนึ่งคงหวาดผวาและหวั่นวิตกหลังจากที่อ่านเรื่องที่ผู้เขียนเรียบเรียงนี้อย่างแน่นอน
อย่างไรก็ตาม ผู้เขียนขอให้ทุกคนนอนหลับและฝันดี
ทั้งนี้โลกของเรายังคงมีดวงจันทร์ดวงนี้อยู่เคียงคู่ต่อไปชั่วนิรันดร์
โดยรอให้ผู้อ่านทุกคนเกิดมาชื่นชมความงามของท้องฟ้ายามราตรีอยู่เช่นนี้
ตราบเท่าที่มนุษย์โลกไม่รังแกธรรมชาติจนเกินกว่าที่ธรรมชาติจะสามารถรับได้
อนึ่ง ทุกคนโปรดรับรู้ดังนี้
สิ่งที่ธรรมชาติสร้างมาให้กับโลกใบนี้ในช่วงเวลาหลายพันล้านปี
โดยอาจจะมากถึง 4 พัน 5 ร้อยล้านปีนั้น
แต่มนุษย์ใช้ธรรมชาติหมดสิ้นไปหลายต่อหลายอย่างในช่วงเวลาแค่ไม่กี่พันปีของวิวัฒนาการของเรา
นี่หรือ คือ ผู้ให้ตามที่ชอบพูดถึงกัน
ตรงกันข้าม กลับเป็นผู้ที่ทำลายซะส่วนใหญ่

ผมขอขอบคุณผุ้อ่านทุกคนที่อ่านจนจบ
ได้โปรดแสดงความคิดเห็นกลับมาบ้างว่าท่านชอบอย่างไร หรือไม่ ประการใด
สมพงษ์ ใจดี
sompongsej@yahoo.com
http://genphysics.wordpresscom/
http://www.vcharkarn/sompongse
19 พฤษภาคม 2554

โลกของเรานี้ช่างดีจัง

โลกของเรานี้ช่างดีจัง
ณ ที่นี้จะกล่าวถึงโลกโดยสรุปดังนี้
1. โลกเป็นดาวเคราะห์ดวงหนึ่งในจำนวน 8 ดวงตามที่ยอมรับกันในปัจจุบันของระบบสุริยะระบบหนึ่งในดาราจักรทางช้างเผือกระบบหนึ่ง
2. โลกเป็นดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์เป็นดวงที่ 3 ถัดจากดาวพุธดวงหนึ่งและดาวศุกร์อีกดวงหนึ่ง ณ ระยะ 1 หน่วยดาราศาสตร์หรือประมาณ 150 ล้านกิโลเมตร
3. โลกมีอายุราว 4.500 ล้านปี (นานอย่างไม่น่าเชื่อ)
ทั้งนี้มนุษย์คนหนึ่งถ้ามีอายุอยู่บนโลกนี้ถึง 100 ปีก็นับว่านานโขอยู่แล้ว
ดังนั้น ช่วงชีวิตของมนุษย์คนใดคนหนึ่งบนโลกนี้ช่างน้อยนิดเทียบกับอายุของโลก
แต่ก็แปลกมากที่ช่วงเวลาอันสั้น ๆ ของคนคนหนึ่งบนโลกก็ก่อความเสียหายแก่โลกมากอย่างยิ่งอย่างแทบไม่น่าเชื่อ
ผู้อ่านคนหนึ่ง ๆ ลองคิดดูเถอะว่า เรานั้นทำอะไรที่เป็นส่วนดีและส่วนเสียแก่โลกใบนี้บ้างในช่วงชีวิตของแต่ละคน
4. โลกเป็นดาวเคราะห์เพียงดวงเดียวในระบบสุริยะระบบนี้ที่เราเชื่อกันว่ามีสิ่งชีวิตอยู่
ความจริงสิ่งนี้ก็นับว่าอัศจรรย์อย่างเหลือหลาย
แล้วเรายังคิดทำลายโลกของเรากันอยู่เช่นทุกวันนี้หรือ
อนึ่ง เราคิดกันหรือไม่ว่าสักวันหนึ่งอาจจะถึงเวลาที่โลกต้องสิ้นอายุไขเพราะมนุษย์โลกอย่างเรา ๆ นี้เอง
5. โลกหมุนรอบตัวเองครบ 1 รอบในเวลา 1 วันขณะที่โคจรตามวงโคจรวงหนึ่ง ๆ รอบดวงอาทิตย์ในเวลา 1 ปี
7. แกนสมมุติแกนหนึ่งของโลกเอียงกับแนวยืนแนวหนึ่งประมาณ 23.5 องศา
หรือทำมุมกับระนาบวงโคจรรอบโลกระนาบหนึ่งประมาณ 66.5 องศา
อนึ่ง เราจึงสามาถกล่าวได้ว่าโลกวางตัวเอียง ๆ ในขณะที่หมุนรอบตัวเองและโคจรรอบดวงอาทิตย์ดังกล่าวนั้น
ทั้งนี้การเอียงของแกนสมมุติของโลกแกนนี้เองที่ทำให้เกิดฤดูกาลต่าง ๆ ในพื้นที่ส่วนใดส่วนหนึ่งบนโลก
8. ปัจจุบันแกนสมมุติของโลกแกนนี้ชี้ไปในทิศทางสู่ดาวเหนือดวงหนึ่ง
ทั้งนี้แกนสมมุติของโลกแกนดังกล่าวก็ชี้เปลี่ยนตำแหน่งไปอย่างช้า ๆ มาก
โดยที่คาบของการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวนานถึงราว 2 หมื่น 6 พันปี
และเราเรียกพฤติกรรมดังกล่าวว่า “การหมุนควง”
อนึ่ง อีกราว 1 หมื่น 3 พันปีแกนสมมุติของโลกแกนนี้จะชี้ไปยังดาววีกาอีกดวงหนึ่ง
9. โลกมีดาวบริวารดวงหนึ่ง คือ ดวงจันทร์
ทั้งนี้ดวงจันทร์ไม่มีอากาศอย่างเช่นบนโลกของเรา
อนึ่ง ดวงจันทร์หมุนรอบตัวเองและโคจรรอบโลกครบ 1 รอบในช่วงเวลาที่เท่ากัน คือ ประมาณ 27 กับอีก 1 ใน 3 ของวัน
ดังนั้น เราจึงเห็นดวงจันทร์เฉพาะด้านที่หันเข้าหาโลกเพียงด้านเดียวเสมอ
10. ดวงจันทร์เปรียบเสมือนยามเฝ้าบ้านให้แก่โลกของเรา
โดยดวงจันทร์รับการชนของอุกกาบาตและดาวเคราะห์น้อยที่พุ่งเข้ามาก่อนที่จะมาสู่โลก
ด้วยเหตุนี้ พื้นผิวที่แท้จริงของดวงจันทร์จึงเต็มไปด้วยหลุมแผลเป็นเนื่องจากการชนดังกล่าว โดยที่ไม่ได้เกลี้ยงเกลาเหมือนอย่างที่เรามองดูดวงจันทร์ด้วยตาเปล่านั้น
ดังนั้น ตามที่เราชมว่า “หญิงสาวคนหนึ่งสวยดังดวงจันทร์นั้นจึงไม่น่าถูกต้องนัก”
อนึ่ง ดวงจันทร์ไม่มีแสงในตัวเองจึงต้องสะท้อนแสงจากดวงอาทิตย์มาสู่โลกให้ปรากฏแก่สายตาของคนที่มองดูดวงจันทร์
โดยพื้นผิวของดวงจันทร์ ณ พื้นที่หนึ่ง ๆ ก็สะท้อนแสงจากดวงอาทิตย์ได้ดีต่างกัน
ดังนั้น เราจึงเห็นพื้นผิวของดวงจันทร์ไม่ได้มีความสว่างที่เป็นหนึ่งเดียว
11. โลกและดวงจันทร์มีการดึงดูดแก่กันและกันในลักษณะของการดึงดูดเนื่องจากความโน้มถ่วง
ทั้งนี้ผลที่เกิดขี้นเป็นกิจวัตรประจำวัน ณ โลก คือ น้ำขี้นสูงสุดและน้ำลงต่ำสุดเทียบกับระดับน้ำทะเลนั้นแล
อนึ่ง ดวงอาทิตย์ก็มีอิทธิพลแก่โลกทำนองเดียวกันนี้ แต่อิทธิพลจากดวงอาทิตย์นั้นน้อยเทียบกับจากที่ได้รับจากดวงจันทร์
อันเนื่องจากดวงอาทิตย์อยู่ห่างจากโลกมาก ๆ นั่นเอง
ทั้งนี้ในขณะเดียวกันการดึงดูดของโลกที่มีต่อดวงจันทร์ก็ทำให้ดวงจันทร์ยังคงโคจรรอบโลกในฐานะดาวบริวารดวงเดียวของโลกฉะนี้
อนึ่ง ผู้เขียนไม่ต้องการให้เรื่องหนึ่ง ๆ ที่ผู้เขียนนำเสนอต่อผู้อ่าน ณ ที่นี้ยาวจนน่าเบื่อ
ดังนั้น ผู้เขียนจึงขอยุติเนื้อหาสาระที่น่าสนใจนี้ไว้เพียงเท่านี้ก่อน
อย่างไรก็ตาม ถ้าผู้อ่านคนใดคนหนึ่งคิดว่าเรื่องต่าง ๆ ที่ผู้เขียนนำเสนอต่อส่วนรวมนี้มีประโยชน์และเป็นที่น่าสนใจ
กรุณาแสดงความคิดเห็นให้ผู้เขียนรู้ด้วยจะเป็นพระคุณยิ่ง

ท้ายสุดนี้ผู้เขียนขอตั้งข้อคิดไว้เป็นประเด็นให้ทำความเข้าใจดังนี้
1. ถ้าแกนสมมุติของโลกแกนดังกล่าวเอียงมากขึ้น ๆ ขณะที่หมุนควงนั้นจะเป็นอย่างไร
2. ถ้าแกนสมมุติของโลกแกนนี้อยู่ในแนวยืนแนวหนึ่งหรือไม่เอียงเลย
กล่าวคือ ทำมุม 90 องศากับระนาบวงโคจรวงหนึ่ง ๆ ของโลกรอบดวงอาทิตย์
จะมีผลกระทบอย่างไรหรือไม่
เช่น ฤดูกาล ภูมิอากาศ อุณภูมิ น้ำขึ้นและน้ำลง และการดำรงชีวิตบนโลก
3. ลองคิดเปรียบเทียบการหมุนรอบตัวเองและการหมุนควงของโลกกับการหมุนของลูกข่างที่มีการหมุนควงลูกหนึ่งและการเคลื่อนที่ของนักสเก็ตบนลานน้ำแข็งคนหนึ่ง
4. ถ้า ณ วันหนึ่งดวงจันทร์หายไปจากโลกอย่างฉับพลันจะเป็นอย่างไรเอ่ย

สมพงษ์ ใจดี
sompongsej@yahoo.com
https://genphysics.wordpress.com/
http://www.vcharkarn.com/sompongse
7 พฤษภาคม 2554

ลงอ่าง

ลงอ่าง
การลงอ่างอย่างว่าน่าสนใจ
ต่างคิดไปในทางอ่างอย่างไหน
ลงแช่น้ำฉ่ำจิตเผลอคิดไป
ที่ไหนได้ในอ่างนี้มีแต่ตน
มองน้ำล้นพ้นนอกอ่างพรางได้คิด
อาร์คิมีดีสคิดมาหาฉงน
อันความรู้เช่นนี้ที่แยบยล
เรื่องของคนค้นหาวิชาชาญ
เมื่อเราเปิดน้ำจากก๊อกน้ำก๊อกหนึ่งซึ่งอยู่เหนืออ่างอาบน้ำใบหนึ่งน้ำจะไหลลงจนมีน้ำประมาณครึ่งหนึ่งของอ่างน้ำใบนั้น
แล้วเราก็เริ่มก้าวเข้าไปในอ่างน้ำและลงนั่งแช่น้ำในอ่างน้ำใบนั้นในที่สุด
ถ้าเราไม่ใช่คนสังเกตอย่างอาร์คิมีดีส (Archimedes) เราก็จะอาบน้ำจนเสร็จอย่างมีความสุขและเรื่องนี้ก็จะจบลงอย่างเรียบง่ายในทันที
โดยไม่มีสาระเชิงวิชาการที่มีประโยชน์แต่ประการใด
อย่างไรก็ตาม ผู้เขียนต้องการให้เรื่องนี้ดำเนินต่อไปอย่างมีสาระผู้เขียนจึงถือโอกาสคิดตามอาร์คิมีดีสที่เป็นนักปราชญ์ชาวกรีกคนหนึ่งไว้ ณ ที่นี้ด้วยดังนี้
ทันทีที่เราได้ก้าวเท้าแรกลงสู่น้ำในอ่างน้ำใบนั้นระดับน้ำในอ่างน้ำก็จะสูงขึ้น
เมื่อเราลงนั่งแช่น้ำในอ่างน้ำใบนั้นน้ำก็จะท่วมตัวของเราจนอาจจะถึงระดับคอ
ตอนนี้เราจึงรู้เท่าทันอาร์คิมีดีสดังนี้
“ส่วนของตัวเราที่อยู่ในน้ำย่อมจะแทนที่น้ำและมีปริมาตรเท่ากับปริมาตรของน้ำในอ่างน้ำใบนั้นที่มีระดับสูงขึ้น”
ตอนนี้เราอาจจะยิ้มอยู่คนเดียวอย่างเปิดเผยพร้อมกับนึกดังนี้
“ตัวเรานั้นก็ไม่ด้อยกว่าอาร์คิมีดีสนะ”
อีกทั้งนึกต่ออีกว่า เพราะเหตุใดโดยทั่วไปจึงไม่ลงอ่างน้ำใบหนึ่งพร้อม ๆ กัน แล้วตอบในใจของเองด้วยว่า ก็น้ำจะล้นออกจากอ่างน้ำใบนั้นนั่นเอง
วันนั้นเราก็เสร็จสิ้นการอาบน้ำอย่างมีความสุข
เพราะว่าเราคิดได้ดังนี้
“ตัวเรานั้นก็เก่งที่เปรียบเสมอด้วยอาร์คิมีดีส”
ความสุขเช่นนี้ก็หาได้ไม่ยากถ้าผู้อ่านเป็นผู้หนึ่งที่คิดดังนี้
“ฟิสิกส์ในระดับหนึ่งไม่ได้ยากอย่างที่กล่าวขานกัน”
สมมติ เราต้องการหาปริมาตรของวัตถุจมน้ำที่ไม่มีรูปทรงเรขาคณิตเล็ก ๆ ชิ้นหนึ่งเราก็จะใช้แนวคิดตามอาร์คิมีดีสหรือตามเนื้อเรื่องของเรื่อง “ลงอ่าง” ดังที่กล่าวมาแล้วนี้ดังนี้
1. รินน้ำที่มีปริมาตรมากกว่าปริมาตรของวัตถุชิ้นนั้นลงในกระบอกตวงใบหนึ่ง ทั้งนี้เราจะได้แน่ใจว่าวัตถุชิ้นดังกล่าวนี้จะจมอยู่ในน้ำได้ทั้งชิ้น
สมมติ น้ำอยู่ที่ระดับ 300 ลูกบาศก์เซนติเมตร
2. หย่อนวัตถุชิ้นนี้ลงในกระบอกตวงใบนั้น
ปรากฏว่าระดับน้ำจะสูงขึ้น
เมื่อน้ำนิ่งน้ำสมมติ น้ำอยู่ที่ระดับ 350 ลูกบาศก์เซนติเมตร
ดังนั้น ปริมาตรของวัตถุชิ้นดังกล่าวนี้เป็นดังนี้
กล่าวคือ V = 350 – 300 = 50 ลูกบาศก์เซนติเมตร
3. ถ้าเราชั่งเพื่อหามวลของวัตถุชิ้นนี้ได้เท่ากับ 250 กรัม
4. ความหนาแน่นมวลเชิงปริมาตรของวัตถุชิ้นนี้เป็นดังนี้
กล่าวคือ D = m/V = 250/50 = 5 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร
= 5,000 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร
ถ้าผู้อ่านลงในอ่างน้ำซึ่งมีน้ำเต็มเปี่ยมใบหนึ่ง
ผู้อ่านจะรับรู้ได้ทันทีว่าน้ำได้ล้นออกจากอ่างน้ำใบนั้น
โดยอาจจะร้องทำนองเดียวกันกับที่อาร์คิมีดีสเคยอุทานดังนี้
“การแทนที่น้ำ”
ทั้งนี้ปริมาตรของน้ำจำนวนที่ล้นออกมานั้นเท่ากับปริมาตรส่วนที่แทนที่น้ำ
ข้อสรุปดังกล่าวเป็นดังนี้
ถึงแม้ว่าเป็นหลักการเชิงธรรมชาติที่เห็นและรับรู้ได้โดยง่าย
แต่ก็เป็นหลักเชิงวิชาการและทางปฏิบัติอย่างยิ่ง
ฝายชะลอน้ำนับได้ว่าเป็นสิ่งก่อสร้างเชิงธรรมชาติชนิดหนึ่งซึ่งสอดคล้องกับหลักของทางวิชาการ
โดยเฉพาะอย่างยิ่งทางฟิสิกส์เป็นอย่างดี
ฝายชะลอน้ำฝายหนึ่ง ๆ จะเก็บน้ำไว้เต็มจำนวนของฝายแต่ละฝายตราบเท่าที่มีน้ำไหลผ่านเสมอ
ทั้งนี้น้ำที่ล้นออกจากฝายชะลอน้ำฝายหนึ่งที่อยู่ใกล้ต้นน้ำกว่าก็จะไหลลงสู่ฝายชะลอน้ำอีกฝายหนึ่งที่อยู่ถัดไป
เป็นเช่นนี้เรื่อยไป…
จนกระทั่งน้ำไหลออกจากฝายชะลอน้ำฝายสุดท้ายซึ่งอยู่ต่ำสุดลงสู่ลำธารสายต่าง ๆ ต่อไป
กรรมวิธีของฝายชะลอน้ำฝายต่าง ๆ เหล่านั้นนอกจากจะเก็บน้ำที่หมุนเวียนไว้ตามจำนวนที่เหมาะสมแล้ว ในขณะเดียวกัน ก็จะชะลอการไหลของน้ำให้ช้าลงตามที่เรียกว่า “อัตราเร็วของน้ำลดลง”
ดังนั้น จึงเป็นการลดผลเสียที่อาจจะเกิดขึ้นกับแหล่งชุมชนแหล่งต่าง ๆ ที่อยู่ทางพื้นราบอีกด้วย

รศ. สมพงษ์ ใจดี
sompongsej@yahoo.com
https://genphysics.wordpress.com/
http://www.vcharkarn.com/sompongse
2 พฤษภาคม 2554

สาระฟิสิกส์พื้นฐานที่ถูกต้องที่นักศึกษาพยาบาลควรรู้ตอนที่ 2

สาระฟิสิกส์พื้นฐานที่ถูกต้องที่นักศึกษาพยาบาลควรรู้ตอนที่ 2
เนื้อหาสาระชุดนี้ที่ผู้เขียนกล่าวไว้เป็นตอนหนึ่ง ๆ นี้จะเรียงลำดับหัวข้อต่อกันโดยลำดับ
ดังนั้น ผู้อ่านคนใดที่ไม่ได้อ่านเนื้อหาสาระของตอนใดก็สามารถเลือกอ่านได้ตามที่ต้องการ
อนึ่ง เนื้อหาสาระของตอนใดตอนหนึ่งก็จะจบในตอนของตัวเองฉะนี้

3. ความหนาแน่น (Density) เป็นดังนี้
โดยทั่วไปเรากล่าวถึงความหนาแน่นของสสารชนิดหนึ่งดังนี้
กล่าวคือ อัตราส่วนระหว่างมวลต่อปริมาตรของสสารชนิดนั้น
สมมติ สสารชนิดหนึ่งมีมวล m กิโลกรัม
มีปริมาตร V ลูกบาศก์เมตร
และมีค่าของความหนาแน่นหรือความหนาแน่นมวลเชิงปริมาตร D กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร
เรามีความสัมพันธ์อันหนึ่งดังนี้
กล่าวคือ D = D(V) = m/V กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร

อนึ่ง ถ้าสสารชนิดหนึ่งเป็นแผ่นบาง ๆ โดยที่มีความหนาน้อยอย่างยิ่งเทียบกับความกว้างของแผ่นดังกล่าว
เช่น แผ่นเยื่อแผ่นหนึ่งและแผ่นของหนังกำพร้าแผ่นหนึ่ง
เรานิยมหาความหนาแน่นมวลเชิงผิวเป็นกิโลกรัมต่อตารางเมตรดังนี้
กล่าวคือ D = D(A) = m/A กิโลกรัมต่อตารางเมตร

นอกจากนี้ ถ้าสสารชนิดหนึ่งเป็นเส้นเล็กที่ยาว ๆ เส้นหนึ่ง ๆ
เช่น เส้นเลือดฝอยเส้นหนึ่ง ๆ และเส้นผมเส้นหนึ่ง ๆ
เราจะหาความหนาแน่นมวลเชิงเส้นเป็นกิโลกรัมต่อเมตรดังนี้
กล่าวคือ D = D(L) = m/L กิโลกรัมต่อเมตร
ทั้งนี้ความหนาแน่นเป็นปริมาณสเกลาร์ชนิดหนึ่ง
อนึ่ง ผู้เขียนขอกล่าวย้ำไว้ ณ ที่ด้วยดังนี้
สำหรับการศึกษาทางการพยาบาลและการศึกษาทั่ว ๆ ไปนั้นนิยมกล่าวแต่เพียงว่า “ความหนาแน่น” โดยเป็นที่รู้กันว่าหมายถึงความหนาแน่นมวลเชิงปริมาตร
เช่น ค่าความหนาแน่นของมวลกระดูกของคนไข้คนใดคนหนึ่ง
ทั้งนี้ค่าดังกล่าวนี้เองที่ใช้เป็นค่าบ่งชี้ถึงสมรรถนะของกระดูกของคนไข้คนนั้น ๆ ว่าอยู่ในข่ายของกระดูกพรุนหรือไม่ประการใด
อนึ่ง ณ ที่นี้ขอยกตัวอย่างค่าความหนาแน่นเชิงเปรียบเทียบกันดังนี้
ก. อากาศมีความหนาแน่นประมาณ 1 ใน 1,300 ของน้ำ
ข. น้ำมีความหนาแน่น 1,000 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร
หรือ 1 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร
นอกจากนี้ ทางการพยาบาลยังนิยมกล่าวถึงลูกบาศก์เซนติเมตรว่า “ซีซี” ที่สื่อถึง cc (Cubic centimeter) นั่นเอง
ค. เงินมีความหนาแน่นประมาณ 10.5 เท่าของน้ำ
ง. ทองคำมีความหนาแน่นประมาณ 19.3 เท่าของน้ำ
จ. ปรอทมีความหนาแน่นประมาณ 13.6 เท่าของน้ำ
ทั้งนี้พึงสังเกตดังนี้
ปรอทเป็นของเหลวชนิดหนึ่งที่มีความหนาแน่นมากอย่างยิ่ง

4. ความดัน (Pressure) เป็นดังนี้
อนึ่ง เพื่อความสะดวกเรานิยามความดันในรูปแบบของปริมาณสเกลาร์ชนิดหนึ่งดังนี้
กล่าวคือ อัตราส่วนระหว่างขนาดแรงดันแรงหนึ่งที่อยู่ตามแนวฉากแนวหนึ่งกับพื้นที่หนึ่งและค่าของพื้นที่ดังกล่าวนั้น
สมมติ เราพิจารณาพื้นที่ A ตารางเมตร
และขนาดแรงตามแนวฉากแนวหนึ่งกับพื้นที่ A ตารางเมตรนี้ คือ F นิวตัน
ความดันของแรงขนาด F นิวตันแรงนี้บนพื้นที่ A ตารางเมตรเป็นดังนี้
กล่าวคือ p = F/A นิวตันต่อตารางเมตร
อนึ่ง เนื่องจากเรากำหนดนิยามของความดันเป็นปริมาณสเกลาร์ชนิดหนึ่ง
ณ ที่นี้เราจึงต้องระบุถึงกรณีปริมาณเวกเตอร์ตัวหนึ่งที่สอดคล้องกันดังนี้
กล่าวคือ เวกเตอร์ความดัน (Vector of pressure) เป็นนิวตันต่อตารางเมตร
อย่างไรก็ตาม ในการศึกษาทางการพยาบาลนั้นเราไม่จำเป็นต้องใช้ปริมาณเวกเตอร์ความดันตัวหนึ่งแต่ประการใด
นอกจากนี้ ความดันที่เรากล่าวถึงนี้ทางอุตุนิยมวิทยาจะเรียกกันว่า “ความกด” ดังที่ได้ยินกันในการพยากรณ์อากาศประจำวันฉะนี้
ทั้งนี้หน่วยของความดันที่เกี่ยวข้องกันเป็นดังนี้
กล่าวคือ 1 พาสคัล (pascal “Pa”) เท่ากับ 1 นิวตันต่อตารางเมตร
1 บาร์ (bar) เท่ากับ 1 แสนนิวตันต่อตารางเมตร
เท่ากับ 1,000 มิลลิบาร์
1 บรรยากาศ (atmosphere) เท่ากับ 1.013 แสนนิวตันต่อตารางเมตร โดยที่เทียบกับความสูงของปรอท คือ ประมาณ 0.76 เมตรของปรอท
ทั้งนี้พึงสังเกตค่าแฝงเป็นส่วนสูงของปรอทนี้
แต่สื่อให้รู้ถึงความดันดังกล่าวนี้ด้วย
และ 1 ทอร์ (torr) เท่ากับ 1 มิลลิเมตรของปรอท
หรือประมาณ 133.3 นิวตันต่อตารางเมตร
ทั้งนี้แผนภาพอากาศแผ่นหนึ่ง ๆ มักมีเส้นเส้นหนึ่ง ๆ ที่แสดงถึงเส้นความกดอากาศเท่าหรือไอโซบาร์ (Isobar) ที่มีหน่วยเป็นมิลลิบาร์
เช่น 1,010 มิลลิบาร์
อย่างไรก็ตาม ตามปกติมักไม่ได้แสดงหน่วย “มิลลิบาร์” ดังกล่าวนี้ไว้เลย
นอกจากนี้ ผู้ประกาศทั้งหลายก็แทบจะไม่เคยกล่าวถึงกันเลย
ทั้งนี้ผู้เขียนไม่แน่ใจว่าผู้ประกาศทั้งหลายเหล่านั้นจงใจพร้อมกันที่จะไม่กล่าวถึงหรือเป็นเพราะความไม่รู้กันแน่
อย่างไรก็ตาม อาจจะไม่มีใครสังเกต ไม่มีใครสนใจ และไม่มีใครท้วงติง
สมมติ ถ้ามีผู้ใดท้วงติงผู้ประกาศเหล่านั้นจะรับฟังหรือไม่ก็สุดที่จะคาดเดาได้
อนึ่ง ทุกครั้งก่อนที่เราจะพบกับแพทย์คนใดคนหนึ่งเพื่อรับการตรวจและฟังการวินิจฉัยโรคของเรานั้น
ตามปกติเราจะต้องชั่งหามวลด้วยเครื่องชั่งเครื่องหนึ่ง (ตามที่เรียกกันเสมอมาอย่างผิด ๆ ว่า “ชั่งน้ำหนัก” นั้น) และวัดความดันของโลหิตเพื่อประเมินว่าร่างกายของเรานั้นมีสภาพเป็นอย่างไร
ทั้งนี้เป็นที่ยอมรับกันดังนี้
คนที่มีสภาพร่างกายปกติจะมีค่าของความดันโลหิตดังนี้
ความดันต่ำสุด คือ 80 มิลลิเมตรของปรอท
และความดันสูงสุด คือ 120 มิลลิเมตรของปรอท
ทั้งนี้มักนิยมกล่าวกันอย่างรวบยอดดังนี้
ความดันอยู่ในช่วง 80 และ 120
ดังนั้น จึงใคร่ขอเสนอแนะในเบื้องต้นนี้ดังนี้
กล่าวคือ ขอให้บอกหน่วยของความดันที่เทียบกับความสูงของปรอทดังกล่าวนั้นด้วยเสมอจึงจะได้ข้อมูลที่เหมาะสมยิ่งขึ้น
อย่างไรก็ตาม ขอย้ำไว้ ณ ที่นี้ด้วยดังนี้
1. การบอกค่าดังกล่าวนี้เป็นความสูงหรือส่วนสูงของลำปรอทลำหนึ่ง
โดยที่ค่าดังกล่าวนี้เป็นค่าเชิงเปรียบเทียบเท่านั้น
2. ถ้าต้องการบอกให้ถูกต้องยิ่งขึ้นควรบอกดังนี้
ความดันต่ำสุดที่เทียบกับความสูงของปรอท คือ 80 มิลลิเมตรของปรอท
และความดันสูงสุดที่เทียบกับความสูงของปรอท คือ 120 มิลลิเมตรของปรอท
อย่างไรก็ตาม ขอให้เป็นเพียงเหตุผลของการกล่าวถึงที่เยิ่นเย้อโดยที่ผู้กล่าวรู้ถึงสิ่งที่ถูกต้องอย่างแท้จริงจึงได้กล่าวกันสั้น ๆ อย่างผู้รู้ที่แท้จริงคนหนึ่ง
อนึ่ง ผู้เขียนคาดว่า “โดยทั่วไปแล้วต่างไม่ได้คำนึงถึงประเด็นดังกล่าวนี้เลย”
ทั้งนี้ผู้เขียนเองก็ยอมรับว่าได้มองข้ามถึงความกระจ่างดังกล่าวนี้มาแล้วเช่นกัน
ดังนั้น จึงใคร่ขอร้องให้ผู้ที่มีส่วนเกี่ยวข้องตระหนักถึงสิ่งนี้ด้วยจะดีมากเลย

อนึ่ง เราเรียกอุปกรณ์พื้นฐานชุดหนึ่งที่ใช้ทดลองเพื่อศึกษาความดันดังนี้
กล่าวคือ บารอมิเตอร์ปรอท (Mercury barometer) อันหนึ่ง
โดยมีสาระโดยสังเขปดังนี้
1. หลอดแก้วปลายปิดข้างหนึ่งหลอดหนึ่งที่คว่ำตรงในแนวยืนแนวหนี่งกับอ่างปรอทใบหนึ่ง
2. อากาศภายนอกจะดันปรอทในอ่างใบนั้นให้ขึ้นไปในหลอดปิดหลอดดังกล่าว
ถ้าภายในหลอดปิดหลอดดังกล่าวเป็นสุญญากาศ
ส่วนสูงของปรอทในหลอดปิดหลอดนี้ประมาณ 0.76 เมตร
3. ค่าตามข้อ 2 ดังกล่าวนั้นสอดคล้องกับความดันของอากาศปกติ ณ ขณะนั้น
ดังนั้น ความดันอากาศปกติขณะนั้นจึงเทียบได้กับความสูงของปรอท 0.76 เมตร
ทั้งนี้เรากล่าวกันอย่างกะทัดรัดดังนี้
ความดันอากาศปกติเท่ากับ 0.76 เมตรของปรอท
(อนึ่ง เพื่อความเข้าใจที่ถูกต้องตรงกันผู้เขียนขอให้ย้อนไปอ่านสาระที่กล่าวถึงสิ่งนี้มาก่อนด้วย)
4. สมมติ เราพิจารณาความสัมพันธ์อันหนึ่งที่เสริมกับสาระดังกล่าวนั้นดังนี้
ปรอทมีความหนาแน่น D = 13.6 × 1,000 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร
ขนาดความโน้มถ่วงโลก ณ ผิวโลก คือ g ≈ 9.8 เมตรต่อวินาทีต่อวินาที
ความสูงของปรอทเชิงเปรียบเทียบกับความดัน คือ h เมตร
และความดันที่สมนัยกันนี้ คือ p นิวตันต่อตารางเมตร
ความสัมพันธ์อันหนึ่งเป็นดังนี้
P = Dgh นิวตัน
ทั้งนี้เมื่อเราคำนวณหาค่าของ h เมตรก็จะสมนัยกับค่าของความดันตามที่เราได้กล่าวถึงกันนั้น
ผู้อ่านทุกคนโปรดเข้าใจตามนี้ด้วย
อนึ่ง ผู้สูงอายุทั้งหลายคงเคยได้ยินนายแพทย์คนหนึ่ง ๆ พูดดังนี้
ผู้สูงอายุมีความดันสูงปกติไม่เกิน 140 มิลลิเมตรปรอท
ทั้งนี้เป็นกล่าวทำนองดังนี้
ค่าความดันที่สูงกว่า 120 มิลลิเมตรของปรอทแต่ยังไม่เกิน 140 มิลลิเมตรปรอทนี้เป็นสิ่งปกติของผู้สูงอายุคนหนึ่ง ๆ ตามที่นายแพทย์คนใดคนหนึ่งต้องการสื่อให้คนไข้ทั้งหลายได้รับรู้ไว้
อย่างไรก็ตาม ผู้เขียนมีความรู้เฉพาะฟิสิกส์ในขั้นพื้นฐานจึงต้องยอมรับคำกล่าวนั้นโดยไม่มีทางหลีกเลี่ยงเป็นอย่างอื่น ๆ
อนึ่ง ถ้าผู้อ่านคนใดคนหนึ่งกำมือข้างขวาข้างหนึ่งให้แน่นพร้อมกับบีบข้อมือขวาข้างนั้นด้วยมือข้างซ้ายอีกข้าหนึ่ง
ต่อจากนั้นก็แบมือข้างขวาข้างนั้นและปล่อยมือข้างซ้ายที่บีบข้อมือขวา
ผู้อ่านรู้สึกอย่างไรบ้าง
บอกคนที่อยู่ข้าง ๆ คนหนึ่ง ๆ ก็ได้

สาระตามที่กล่าวมาแล้วนี้น่าจะเหมาะสมแก่ผู้อ่านทั่วไปในระดับหนึ่ง
อย่างไรก็ตาม ผู้อ่านคนใดที่สนใจเป็นพิเศษควรที่จะอ่านสาระต่อไปนี้ด้วย
ณ ที่นี้จะกล่าวถึงขั้นตอนของการวัดความดันโลหิตของคนไข้คนหนึ่งดังนี้
1. เมื่อเราบีบลูกยางที่เปิดลิ้นลูกหนึ่งซึ่งต่อสายยางเส้นหนึ่งไว้กับถุงอากาศของมาตรความดันของไหลหรือแมนอมิเตอร์ (Manometer) ปรอทอันหนึ่งที่ได้พันไว้รอบแขนของคนไข้คนหนึ่ง
อากาศในถุงยางใบนี้จะบีบที่แขนและมีผลต่อเส้นโลหิตแดง
จึงจะทำให้โลหิตไหลไปสู่ปลายแขนและมือข้างนั้นได้ยาก
(โดยจะคล้าย ๆ กันกับเมื่อเราบีบที่ข้อมือข้างหนึ่งของเราเองจนแน่น)
ณ สภาวะดังกล่าวนี้คนไข้ก็จะรับรู้ถึงสภาพการบีบรัดที่แขนของเขาด้วย
2. เมื่อเราเริ่มคลายปุ่มที่ลูกยางลูกนั้นเพื่อปล่อยอากาศออกทางลิ้นปิดและเปิดค่าความดันของอากาศในถุงยางถุงนั้นก็จะลดลง ๆ อย่างต่อเนื่อง
เมื่อความดันประมาณได้กับความดันโลหิตในเส้นโลหิตแดงโลหิตก็จะเริ่มไหล ณ ขณะนี้จะเป็นจังหวะรอยต่อที่เราจะต้องฟังจากหูฟังพร้อมกันกับสังเกตค่าความดันซึ่งอ่านได้จากแมนอมิเตอร์ปรอทอันนั้น
แล้วบันทึกเป็นความดันโลหิตสูงสุด
(ถ้าผู้อ่านลองกำมือข้างหนึ่งให้แน่นและใช้มืออีกข้างหนึ่งบีบข้อมือข้างที่กำไว้นั้นแล้วปล่อยผู้อ่านจะรู้สึกถึงการไหลของโลหิตสู่ปลายนิ้วของมือข้างที่กำไว้เดิมดังที่ได้กล่าวมาแล้ว)
3. ความดันของอากาศในถุงยางจะลดลง ๆ ตามที่กล่าวมาแล้วนั้น
ในที่สุดจะมีความดันที่ประมาณได้กับความดันโลหิตของเส้นโลหิตดำ
ทั้งนี้เราจึงจะบันทึกค่านี้เป็นความดันต่ำสุด
ดังนั้น แสดงว่าเราวัดความดันโลหิตของเส้นโลหิตแดงเป็นค่าสูงสุดและของเส้นโลหิตดำเป็นค่าต่ำสุด

อย่างไรก็ตาม ค่าความดันที่วัดได้นี้ก็มิได้มีความถูกต้อง 100 เปอร์เซ็นต์
จะมีความคลาดเคลื่อนจากค่าที่ควรจะเป็นตามสภาวะปกติของคนไข้คนหนึ่งได้
ทั้งนี้เนื่องมาจากองค์ประกอบหลายประการดังนี้
1. สภาพการทำงานของหัวใจของคนไข้คนหนึ่ง ณ ขณะนั้น เช่น คนไข้คนหนึ่งที่เดินมาอย่างเร็วหรือแม้แต่อิริยาบถต่าง ๆ ของคนไข้เองโดยไม่ว่าจะเป็น ณ ขณะที่ยืน นั่ง หรือ ณ ขณะที่นอนราบ
2. ความแม่นยำของแมนอมิเตอร์ปรอทอันหนึ่ง
3. ความสามารถเฉพาะตัวของผู้ซึ่งทำการวัดดังกล่าวทั้งในด้านการฟังด้วยหูฟังและการสังเกตระดับปรอทในแมนอมิเตอร์ปรอทซึ่งกำลังเคลื่อนที่ก็จะต้องสัมพันธ์กันอย่างถูกต้องนอกเหนือจากความเข้าใจที่ถูกต้องตามหลักวิชา
ด้วยเหตุนี้ จึงยอมรับกันโดยทั่วไปดังนี้
ค่าของความดันที่วัดได้ในแต่ละครั้งจะมีความคลาดเคลื่อน
ทั้งนี้อาจจะเป็นไปได้ทั้งค่าที่สูงกว่าหรือต่ำกว่าที่เป็นจริง

อนึ่ง ในปัจจุบันตามเป็นยุคของดิจิทัล (Digital) โรงพยาบาลโรงหนึ่งจึงนิยมใช้อุปกรณ์สำเร็จรูปเครื่องหนึ่ง ๆ ที่รายงานผลเชิงสถิติของการวัดดังกล่าว
ทั้งนี้เพื่อความสะดวกนั่นเอง
โดยที่คนทั่วไปก็สามารถจัดหามาไว้ประจำบ้านและวัดความดันด้วยตัวเองได้
อย่างไรก็ตาม ผลที่ได้จะเป็นอย่างไรก็ย่อมมีผลทางด้านจิตใจด้วยเช่นกัน
สมพงษ์ ใจดี
sompongsej@yahoo.com
https://genphysics.wordpress.com/
http://www.vcharkarn.com/sompongse
22 เมษายน 2554

สาระฟิสิกส์พื้นฐานที่ถูกต้องที่นักศึกษาพยาบาลควรรู้ตอนที่ 1

สาระฟิสิกส์พื้นฐานที่ถูกต้องที่นักศึกษาพยาบาลควรรู้ตอนที่ 1
ณ ที่นี้ผู้เขียนขอประมวลสาระฟิสิกส์ที่ถูกต้องเพื่อเป็นประโยชน์แก่นักศึกษาพยาบาลและผู้อ่านทั่ว ๆ ไปโดยไม่ได้อิงหลักสูตรของสถานศึกษาพยาบาลแห่งใดแห่งหนึ่งโดยเฉพาะ
ดังนั้น จึงขอให้พิจารณาสาระดังกล่าวนี้เพื่อประโยชน์ของตนเองโดยตรงด้วย

1. ความหมายของแรงแรงหนึ่งเป็นดังนี้
แรงแรงหนึ่งเป็นปริมาณเวกเตอร์ตัวหนึ่ง (A vector quantity) ที่ต้องมีทั้งขนาด (Magnitude) และทิศทาง (Direction) จึงจะมีความหมายที่ถูกต้อง
ปริมาณตัวหนึ่ง ๆ ซึ่งเป็นปริมาณเวกเตอร์ตัวหนึ่ง ๆ
เช่น แรง (Force) และน้ำหนัก (Weight)
อย่างไรก็ตาม เพื่อความสะดวกในระดับพื้นฐานเราจะกล่าวเฉพาะขนาดของปริมาณเวกเตอร์ตัวหนึ่งที่สื่อถึงปริมาณสเกลาร์ตัวหนึ่งก็พอจะอนุโลมได้
เช่น ขนาดของแรงแรงหนึ่งเท่ากับ 10 นิวตัน
คนไข้คนหนึ่งมีมวลเท่ากับ 60 กิโลกรัม (kilogram)
ทั้งนี้คนไข้คนนี้มีขนาดน้ำหนักโดยประมาณดังนี้
กล่าวคือ ประมาณ 60 × 9.8 นิวตัน (newton) หรือประมาณ 588 นิวตัน
ณ ขั้นนี้ผู้เขียนเชื่อว่าทั้งนักศึกษาพยาบาลและผู้อ่านจำนวนหนึ่งอาจจะงง ๆ ขึ้นบ้างแล้วก็เป็นได้
อย่างไรก็ตาม ความสับสนที่เกิดขึ้นนี้หาได้เป็นความผิดของผู้ใดผู้หนึ่งไม่
หากแต่ว่าเป็นความเข้าใจผิดที่สะสมและใช้กันมาในชีวิตประจำวันตลอดมา
ทั้งนี้เนื่องมาจากเครื่องชั่งเครื่องหนึ่ง ๆ นั้นระบุตัวเลขที่เป็นค่ามวล (Mass) ของสิ่งใดสิ่งหนึ่งที่อยู่บนเครื่องชั่งเครื่องหนึ่ง ๆ ดังกล่าว
ขอย้ำว่า “เราชั่งมวลของสิ่งใดสิ่งหนึ่งด้วยเครื่องชั่งเครื่องหนึ่ง”
ส่วนขนาดน้ำหนักของสิ่งหนึ่งเป็นนิวตันประมาณ 9.8 เท่าของมวลเป็นกิโลกรัมของสิ่งนั้น
อย่างไรก็ตาม เพื่อความสะดวกและสามารถคิดในใจได้โดยง่ายในหลายกรณีที่ไม่ต้องการความแม่นยำของปริมาณตัวหนึ่ง ๆ มากนักก็จะคูนด้วย 10 แทน 9.8 นั้น
อนึ่ง ผู้เขียนได้เสนอแนะแก่ที่ต่าง ๆ เพื่อการรับรู้ที่ถูกต้องเสมอมา
แต่ก็ไม่ได้รับการตอบสนองแม้แต่น้อย
ทั้งนี้อาจเป็นไปได้ว่าเป็นเพราะความเคยชินและความคิดอย่างง่าย ๆ โดยไม่ได้คำนึงถึงความถูกต้องที่สอดคล้องกับสาระทางวิชาการแต่ประการใด
อนึ่ง ถ้าประเทศไทยต้องการเป็นผู้นำในทางที่ถูกต้องเราก็สามารถทำได้โดยไม่ยากเลยดังนี้
กล่าวคือ เปลี่ยนค่ามวลต่าง ๆ บนเครื่องชั่งเครื่องหนึ่ง ๆ เป็น 9.8 เท่าของค่านั้นแล้วระบุหน่วยเพื่อให้เกิดความคุ้นเคยว่า “นิวตัน” ที่เป็นหน่วยของขนาดน้ำหนักของทางสากลโดยทั่วไป
ถ้าทำตามนี้อีกไม่นานนักก็เกิดความเคยชินได้เอง
ทั้งนี้เปรียบได้กับการค้าขายในสมัยก่อน ๆ โน้นเราใช้การตวงและการนับอยู่มาก
เช่น การตวงข้าวเปลือกที่มีหน่วยเป็น “ถัง”
และการนับจำนวนของผลไม้ เช่น ส้มเป็น “ผล” หรือ “ลูก”
อนึ่ง สาระที่กล่าวมานี้เป็นเพียงสาระเบื้องต้นที่ผู้เขียนอยากให้รับรู้และแก้ไขให้ถูกต้องกันอย่างแพร่หลาย

สมมติ วัตถุก้อนหนึ่งมีมวล คือ m กิโลกรัม
ขนาดความโน้มถ่วงที่ผิวโลก คือ g เมตรต่อวินาทีต่อวินาที
หรือขนาดสนามโน้มถ่วง ณ ผิวโลกสนามหนึ่ง คือ g นิวตันต่อกิโลกรัม
และขนาดน้ำหนักของวัตถุก้อนนี้ คือ w นิวตัน

ความสัมพันธ์ที่มีประโยชน์อันหนึ่งเป็นดังนี้
w = mg นิวตัน
กล่าวคือ ขนาดน้ำหนักของวัถุก้อนหนึ่งเท่ากับผลคูณระหว่างมวลของวัตถุก้อนนั้นกับขนาดความโน้มถ่วงหรือขนาดสนามโน้มถ่วง ณ ผิวโลกสนามหนึ่งดังกล่าว

2. ผู้ช่วยพยาบาลคนหนึ่งบอกให้คนไข้คนหนึ่งอมปรอทเพื่อวัดไข้
คำกล่าวนี้ถูกหรือผิดประการใด
อนึ่ง ก่อนที่จะตอบผู้เขียนอยากให้รับรู้กันดังนี้
ปรอทเป็นของเหลวชนิดหนึ่ง (ที่มองเห็นเป็นสีเงินแวววาวนั่นแหละ)
ทั้งนี้ปรอทมีความหนาแน่นประมาณ 13.6 เท่าของน้ำ
โดยที่น้ำปกติมีความหนาแน่นประมาณ 1,000 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร
ทั้งนี้ทุกคนไม่อยู่ในฐานะอันควรที่จะอมปรอทตามคำกล่าวนั้น
ด้วยเหตุนี้คำกล่าวนั้นจึงผิด
ดังนั้น ผู้ช่วยพยาบาลคนนี้ควรกล่าวดังนี้
เพื่อวัดอุณหภูมิของร่างกายกรุณาอมกระเปาะของเทอร์มอมิเตอร์อันนี้
อนึ่ง เทอร์มอมิเตอร์อันหนึ่ง (A thermometer) คือ เครื่องมือชนิดหนึ่งที่ใช้วัดอุณหภูมิของสิ่งใดสิ่งหนึ่ง
ทั้งนี้ตามปกติในปัจจุบันนี้นิยมบอกอุณหภูมิเป็นองศาเซลเซียส (celsius “C”)
โดยที่อุณหภูมิของร่างกายปกติต้องมีอุณหภูมิไม่สูงกว่า 37 องศาเซลเซียส
อนึ่ง ถ้าผู้เขียนจำผิดกรุณาแจ้งให้รู้ด้วยจะเป็นพระคุณยิ่ง
อย่างไรก็ตาม ในบางที่ก็ยังนิยมบอกอุณภูมิเป็นองศาฟาเรนไฮต์ (fahrenheit “F”) อยู่บ้าง
ทั้งนี้อุณหภูมิเป็นองศาเซลเซียสสัมพันธ์กับค่าเป็นองศาฟาเรนไฮต์ดังนี้
C/5 = (1/9) (F-32)
ดังนั้น ทุกคนจึงสามารถคำนวณได้โดยไม่ยาก
นอกจากนี้ เทอร์มอมิเตอร์บางอันอาจจะแสดงตัวเลขไว้ทั้งที่เป็นองศาเซลเซียสและองศาฟาเรนไฮต์
เทอร์มอมิเตอร์อันนี้จึงนับว่าเป็นเทอร์มอมิเตอร์ที่ใช้งานได้สะดวกอันหนึ่ง

อนึ่ง ตามปกติในการแจ้งข้อมูลของอุณภูมิอากาศ ณ ท้องที่แห่งหนึ่ง ๆ ของผู้ประกาศคนหนึ่ง ๆ ของสถานีวิทยุโทรทัศน์สถานีแห่งใดแห่งหนึ่งจากข้อมูลที่ได้จากการพยากรณ์อากาศของกรมอุตุนิยมวิทยาเป็นค่าสูงสุดและต่ำสุดที่มีเฉพาะตัวเลขตามด้วยคำว่า “องศา” เท่านั้น เช่น อุณภูมิต่ำสุด คือ 25 องศาส่วนอุณภูมิสูงสุด คือ 35 องศา
ทั้งนี้ก็ไม่แน่ใจว่าผู้ประกาศคนหนึ่ง ๆ ดังกล่าวนั้นคิดว่าถูกต้องแล้วเพราะความไม่รู้หรือเป็นเพราะต้องการความกะทัดรัดแต่เพียงประการเดียวเท่านั้น โดยตัวเองไม่ได้คำนึงถึงความถูกต้องทางวิชาการเลย
อนึ่ง ขอเสริมไว้ ณ นี้ว่า “ค่าของอุณภูมิดังกล่าวมีหน่ายเป็นองศาเซลเซียส”
ณ ที่นี้ขอกล่าวย้ำไว้อีกครั้งหนึ่งสำหรับผู้ที่เกี่ยวข้องดังนี้
กล่าวคือ ตัวเลขที่แสดงไว้บนเครื่องชั่งเครื่องหนึ่ง ๆ เป็นค่าของมวลเป็นกิโลกรัมหาได้เป็นขนาดน้ำหนักแต่ประการใดไม่
นอกจากนี้ เราต้องอมกระเปาะของเทอร์มอมิเตอร์อันหนึ่งเพื่อบอกอุณภูมิของร่างกายโดยที่ปกติมีหน่วยเป็นองศาเซลเซียส
ข้อมูลในเบื้องต้นสำหรับตอนแรกนี้น่าจะเป็นการเพียงพอแล้ว
อย่างไรก็ตาม ผู้เขียนปรารถนาเป็นอย่างยิ่งดังนี้
ผู้อ่านทั้งหลายกรุณาได้แสดงข้อคิดเห็นตอบสนองต่อสาระดังกล่าวนี้ด้วยจะเป็นพระคุณยิ่ง
ทั้งนี้ผู้เขียนจะได้ใช้ประกอบการพิจารณาว่าสมควรที่จะเรียบเรียงเสนอต่อผู้อ่านตอนต่อ ๆ ไปอย่างไร หรือไม่ประการใด

สมพงษ์ ใจดี
sompongsej@yahoo.com
https://genphysics.wordpress.com/
http://www.vcharkarn.com/sompongse
18 เมษายน 2554

อะพอลโล 11 สู่ดวงจันทร์ตอนที่ 3

อะพอลโล 11 สู่ดวงจันทร์ตอนที่ 3
สภาวะ ณ ขณะที่ยานอวกาศอะพอลโล 11 ลำนี้เผยอตัวขึ้นสู่ท้องฟ้าเป็นดังนี้
1. ยานบังคับการลำหนึ่งซึ่งเป็นที่อยู่ของนักบินอวกาศทั้ง 3 คนอยู่ ณ ส่วนบนสุด
2. ยานบริการลำหนึ่งคั่นกลางระหว่างยานบังคับการลำหนึ่งกับ
3. ยานลงดวงจันทร์ลำหนึ่งอยู่ถัดจากยานบริการลำนั้นยานลงดวงจันทร์ลำหนึ่ง
ทั้งนี้การจัดลำดับของยาน 3 ลำดังกล่าวนั้นมีจุดประสงค์หลักเพื่อความปลอดภัยแก่นักบินอวกาศทั้ง 3 คนเป็นที่ตั้ง
ด้วยเหตุนี้ ยานบังคับการลำนั้นจึงอยู่ ณ ตำแหน่งบนสุดตำแหน่งหนึ่ง
โดยที่ในกรณีที่มีเหตุฉุกเฉินอันไม่คาดฝันเกิดขึ้นเมื่อใด
เมื่อนั้นระบบหนีภัยอัตโนมัติระบบหนึ่งจะฉุดยานบังคับการลำนั้นหลุดออกจากจรวดที่ใช้เพื่อส่งแรงขับดันชุดนี้ทันที
อย่างไรก็ตาม การจัดตำแหน่งของยานบังคับการลำนี้ไว้ที่ตำแหน่งบนสุดนั้นก็มีความยุ่งยากบางประการ
ทั้งนี้นักบินอวกาศคนใดคนหนึ่งไม่มีทางไปสู่ยานลำเลียงลำหนึ่งได้
ดังนั้น จึงต้องขจัดปัญหาดังกล่าวนี้ด้วยการกลับลำของยานอวกาศลำนี้
อนึ่ง วิธีการกลับลำของอะพอลโล 11 ลำนี้เริ่มต้นขึ้นดังนี้
กล่าวคือ ผู้บังคับคนหนึ่งการของยานอวกาศลำนี้จุดระเบิดท่อนหนึ่ง
ปรากฏว่าฝาครอบฝาหนึ่ง ๆ ที่ห่อหุ้มยานลงดวงจันทร์ลำหนึ่งเปิดออกทั้ง 4 ด้าน
ทั้งนี้ในขณะเดียวกันนั้นก็ได้ปลดยานบังคับการลำหนึ่งและยานบริการอีกลำหนึ่งออกมาพร้อม ๆ กันอย่างน่าอัศจรรย์ยิ่ง
ณ ตอนนี้ผู้บังคับการคนนี้ก็บังคับให้ยานบังคับการลำนั้นกลับลำในลักษณะของการตีวงแคบ ๆ วงหนึ่งด้วยการจุดจรวดท่อนเล็ก ๆ ที่เรียงรายอยู่โดยรอบของยานบริการลำดังกล่าว
ดังนั้น ยานบังคับการลำหนึ่งและยานบริการอีกลำหนึ่งที่อยู่ติดกันนั้นจึงกลับเข้าไปใกล้ชิดกับยานลงดวงจันทร์ลำนั้นอีกในทำนองที่เรียกว่า “จมูกจ่อจมูก” ทีเดียว
ณ ขณะนั้นผู้บังคับการคนนี้ซึ่งทำหน้าที่ถือท้ายยานอวกาศลำนี้ก็พยายามบังคับสลักตัวหนึ่ง ๆ ของยานบังคับการลำนั้นให้สอดเข้าสู่ช่องหนึ่ง ๆ ของยานลงดวงจันทร์ลำนั้นตามที่ได้ตระเตรียมไว้อย่างเหมาะเจาะก่อนหน้านั้นแล้ว
สลักตัวหนึ่ง ๆ จึงลั่นติดกันแนบสนิทอย่างแทบไม่น่าเชื่อ
ตลอดช่วงเวลาของกระบวนการกลับลำของยานอวกาศลำนี้เพื่อเข้าประกบติดกับยานลงดวงจันทร์ลำดังกล่าวจรวดท่อนที่ 3 ท่อนหนึ่งตลอดจนหน่วยเครื่องมือที่เกี่ยวกับการบังคับและควบคุมยังคงติดกระชับอยู่กับยานลงดวงจันทร์ลำดังกล่าวนั้น
ทั้งนี้เพื่อช่วยในการทรงตัวระหว่างกระบวนการกลับลำกระบวนการนั้น
อนึ่ง เมื่อกระบวนการดังกล่าวกระบวนการนี้ประสบความสำเร็จตามประสงค์แล้วจวดท่อนนั้นและหน่วยเครื่องมือซึ่งเกี่ยวกับการบังคับและควบคุมหน่วยนั้นก็ไม่มีความจำเป็นอีกต่อไป
ดังนั้น จึงได้แยกตัวออกจากยานอวกาศลำนี้โดยอัตโนมัติเช่นเดียวกับการสลัดตัวออกของจรวดขับดันท่อนอื่น ๆ ที่ใช้แล้วเหล่านั้น
การเดินทางในอวกาศครั้งสำคัญสุดครั้งนี้นักบินอวกาศ 3 คนที่ได้รับมอบหมายภารกิจดังกล่าวจำเป็นต้องเอาใจใส่และมีความรอบคอบอย่างสมบูรณ์แบบ
ทั้ง ๆ เป็นการเดินทางในอวกาศที่เป็นระยะทางไกลสุดเท่าที่มนุษย์โลกเคยกระทำ
แต่เขาทุกคนต้องทำงานหนักทุก ๆ วินาที่ที่เขานั้นตื่นอยู่
เขาต้องตรวจสอบครั้งแล้วก็ครั้งเล่าเพื่อความมั่นใจสุด ๆ
โดยที่ระบบของเครื่องยนต์กลไกที่ซับซ้อนระบบหนึ่ง ๆ ของยานอวกาศลำนี้ต้องทำงานอย่างต่อเนื่องโดยสมบูรณ์
ในขณะเดียวกันนั้นการสื่อสารกับหน่วยบังคับการและติดตามภาคพื้นโลกหน่วยหนึ่ง ๆ ต้องดำเนินตามที่กำหนดอย่างสม่ำเสมอโดยไม่มีการยกเว้นหรือขาดการติดต่อ
ทั้งนี้หน่วยต่าง ๆ ทางภาคพื้นโลกและมนุษย์โลกทั้งมวลต่างจรดจ่อต่อภารกิจเสี่ยงตายนี้อยู่ตลอดเวลาทุกลมหายใจเข้าและออกทีเดียว
โดยต่างตระหนักว่า “ถ้ามีการผิดพลาดเพียงน้อยนิดภารกิจที่สำคัญยิ่งนี้จะต้องล้มเหลวโดยสิ้นเชิง อีกทั้งนั่นหมายถึงว่า นักบินอวกาศทั้ง 3 คนต้องพลีชีพเพื่องานนี้ด้วยความเศร้าสลดอย่างยิ่ง”

สมพงษ์ ใจดี
sompongsej@yahoo.com
https://genphysics.wordpress.com/
http://www.vcharkarn.com/sompongse
15 เมษายน 2554

ตรึ่งชีวิตและกัมมันตภาพรังสี

ครึ่งชีวิตและกัมมันตภาพรังสี
ผู้เขียนขอทำความเข้าใจแก่ผู้อ่านทุกคนดังนี้
บทความ “ครึ่งชีวิตและกัมมันตภาพรังสี” บทความนี้ผู้เขียนมีจุดประสงค์หลักเพื่อให้ความรู้พื้นฐานเบื้องต้นแก่ผู้อ่านคนหนึ่ง ๆ เท่านั้น
ดังนั้น ผู้อ่านคนใดที่ศึกษาเรื่องนี้มาอย่างดีแล้วย่อมจะมีประโยชน์อันน้อยนิด
ทั้งนี้ผู้เขียนต้องขออภัยไว้ ณ ที่นี้ด้วย

สารกัมมันตรังสีชนิดหนึ่ง (A radioactive substance) มีสมบัติดังนี้
กล่าวคือ สามารถปล่อยอนุภาคและรังสีออกมาจากตัวเอง 3 ชนิดดังนี้
1. อนุภาคแอลฟา (Alpha particle) “α” ชนิดหนึ่ง
2. อนุภาคบีตา (Beta particle) “β” ชนิดหนึ่ง
3. รังสีแกมมา (Gamma ray) “γ” ชนิดหนึ่ง
อนึ่ง ขอย้ำว่า “รังสีแกมมารังสีนี้มีอันตรายมากและมีอำนาจในการทะลุทะลวงสูงด้วยเช่นกัน”

ครึ่งชีวิต (Half life) คือช่วงเวลาที่สารกัมมันตรังสีชนิดใดชนิดหนึ่งมีจำนวนของนิวเคลียสเหลือเพียงครึ่งหนึ่งจาก ณ เวลาเริ่มต้นของช่วงเวลาดังกล่าว
สมมติ สารกัมมันตรังสีชนิดหนึ่งมีครึ่งชีวิตเท่ากับ 8 วัน
และ ณ เวลาเริ่มต้นสารกัมมันตรังสีชนิดนี้มีจำนวนนิวเคลียสเท่ากับ 100 ก้อน
ณ เวลาผ่านไป 8 วันสารกัมมันตรังสีชนิดนี้มีจำนวนนิวเคลียสเท่ากับ 50 ก้อน
ณ เวลาผ่านไปอีก 8 วันสารกัมมันตรังสีชนิดนี้มีจำนวนนิวเคลียสเท่ากับ 25 ก้อน
เป็นเช่นนี้เรื่อย ๆ ไป…
สิ่งที่ผู้อ่านพึงสังเกตโดยทันทีเป็นดังนี้
กล่าวคือ จำนวนนิวเคลียสของสารกัมมันตรังสีชนิดใดชนิดหนึ่งไม่ได้หมดไปโดยสิ้นเชิงตามความหมายของครึ่งชีวิตดังกล่าว

อัตราสลาย (Decay rate) หรือกัมมันตภาพ (Activity) มีความหมายดังนี้
กล่าวคือ เป็นปริมาณตัวหนึ่งที่มีหน่วยโดยทั่วไปดังนี้
คูรี (curie “Ci”) และเบ็กเคอเรล (becquerel “Bq”)
ทั้งนี้ 1 คูรีเท่ากับ 3 หมื่น 7 พันล้านครั้งต่อวินาที
และ 1 เบ็กเคอเรลเท่ากับ 1 ครั้งต่อวินาที
อนึ่ง กัมมันตภาพรังสีจึงหมายถึงอัตราสลายรังสีตามความหมายที่สมนัยกันนี้

ในช่วงเวลาที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์โรงหนึ่ง ๆ ที่ประเทศญี่ปุ่นมีวิกฤติเกิดขึ้นผู้อ่านย่อมได้ยินการกล่าวถึงธาตุ 2 ชนิดดังนี้
ไอโอดีน-131 (Iodine-131)
และพลูโทเนียม-239 (Plutonium-239)
อนี่ง จำนวนเลขที่ต่อท้ายชื่อของธาตุชนิดหนึ่งนี้ คือ จำนวนของอนุภาคที่มีอยู่ในนิวเคลียสก้อนหนึ่ง ๆ ของธาตุชนิดนั้นดังที่รู้จักกัน คือ นิวคลีออน (Nucleon)

ทั้งนี้ไอโอดีน-131 มีครึ่งชีวิต 8 วันและเป็นการสลายอนุภาคบีตาลบชนิดหนึ่งและรังสีแกมมาอีกชนิดหนึ่ง
ส่วนพลูโทเนียม-239 มีครึ่งชีวิต 2 หมื่น 4 พันปีโดยเป็นการสลายอนุภาคแอลฟาชนิดหนึ่งและรังสีแกมมาอีกชนิดหนึ่ง

ดังนั้น จากข้อมูลพื้นฐานเบื้องต้นนี้ผู้อ่านทุกคนควรตระหนักได้เป็นอย่างดีดังนี้
กรณีของพลูโทเนียม-239 ย่อมมีอันตรายที่ยืนยาวกว่ากรณีของไอโอดีน-131 อย่างเทียบกันไม่ได้
อย่างไรก็ตาม เราพึงต้องตระหนักถึงโดส (Dose) ที่ได้รับในช่วงเวลาสั้น ๆ เป็นสำคัญอีกประการหนึ่งด้วยอย่างไม่มีทางหลีกเลี่ยง

ข้อคิดเสริมท้ายของบทความดังกล่าวบทความนี้เป็นดังนี้
ในระยะเวลาอันสั้นที่ผ่านมานี้เราโหมประชาสัมพันธ์ (หรือโฆษณาชวนเชื่อ) แก่ประชาชนโดยทั่วไปเพียงเพื่อต้องการที่จะก่อสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์โรงหนึ่ง ๆ ในประเทศไทยประเทศนี้
แต่ตอนนี้มีแนวโน้มตามข่าวที่ออกมาว่า “ประเทศญี่ปุ่นกำลังมองหาแหล่งของพลังงานสะอาดทางเลือกแหล่งอื่น ๆ นอกจากแหล่งพลังงานนิวเคลียร์ที่กำลังจะยกเลิกไปนั้น แล้วเราที่เป็นประเทศหนึ่งที่ยังอาจจะอยู่ในประเทศที่กำลังพัฒนาเท่านั้นจะคิดอย่างไร”
ผู้เขียนขอฝากข้อคิดเล็ก ๆ แต่สำคัญประการนี้ไว้ให้ใตร่ตรองกันให้รอบคอบด้วย
หาไม่แล้วเราอาจจะต้องเสียใจอย่างมากในอนาคต
ทั้งนี้ ณ เวลานั้นผู้ที่ริเริ่มโครงการดังกล่าวนั้นคงลาจากโลกนี้ไปก่อนแล้วหลังจากที่ได้ตักตวงผลประโยชน์สมใจตนเองแล้วเช่นกัน

สมพงษ์ ใจดี
sompongsej@yahoo.com
https://genphysics.wordpress.com/
http://www.vcharkarn.com/sompongse
14 เมษายน 2554