อัตราเร็วแสง

อัตราเร็วแสง
แอลเบิร์ต ไมเคลสัน (Albert Michelson) มีความคิดดังนี้
กล่าวคือ การพิจารณาการเคลื่อนที่ของแสงตามท่อยาว 1.6 กิโลเมตรท่อหนึ่ง
ในที่สุด อัตราเร็วแสงในสุญญากาศจากแนวคิดของไมเคลสันเป็นดังนี้
กล่าวคือ c เท่ากับ 299,792,458 เมตรต่อวินาทีโดยประมาณ
ทั้งนี้สื่อความหมายของความยาว 1 เมตรดังนี้
กล่าวคือ ความยาว 1 เมตร คือ ระยะทางซึ่งแสงที่เคลื่อนที่ในสุญญากาศในช่วงเวลาเท่ากับ 1 ใน 299,792,458 วินาทีตามเวลาของนาฬิกาซีเซียมเรือนหนึ่ง (A cesium clock) ที่เป็นมาตรฐานของเวลา
อนึ่ง อัตราเร็วแสงในสุญญากาศหรือปริภูมิอิสระแห่งหนึ่งเป็นดังนี้
กล่าวคือ c เท่ากับ 300,000,000 เมตรต่อวินาทีโดยประมาณ
ทั้งนี้อัตราเร็วแสงในสุญญากาศหรือปริภูมิอิสระแห่งหนึ่งมีสมบัติดังนี้
กล่าวคือ อัตราเร็วแสงดังกล่าวคงตัวโดยไม่ขึ้นกับกรอบอ้างอิงกรอบหนึ่ง
อย่างไรก็ตาม สมบัติดังกล่าวย่อมขัดต่อสามัญสำนึกของเราตามที่รับรู้ได้
แต่การศึกษาตามทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษทฤษฎีหนึ่งเราก็ต้องยอมรับโดยไม่มีข้อแม้แต่ประการใด
ปรากฏว่า อัตราเร็วแสงในอากาศประมาณ 1 ล้านเท่าของอัตราเร็วเสียงในอากาศแห่งหนึ่ง ณ สภาวะปกติ
แสงเคลื่อนที่จากดวงอาทิตย์ถึงโลกในเวลาประมาณ 500 วินาที
หรือกล่าวได้ดังนี้
โลกอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 500 วินาทีแสง
ทั้งนี้ระยะห่างดังกล่าวนี้ประมาณ 150 ล้านกิโลเมตร
โดยในทางดาราศาสตร์นิยมกล่าวถึงดังนี้
กล่าวคือ 1 หน่วยดาราศาสตร์ (1 astronomical unit) “A.U.”
ดังนั้น ถ้ายอมรับตามความคิดใหม่ว่าดาวเคราะห์ดวงนอกสุดของระบบสุริยะระบบนี้ คือ ดาวเคราะห์สมุทร (Neptune) ระบบสุริยะระบบดังกล่าวของเรานี้จึงมีขนาด 80 หน่วยดาราศาสตร์โดยประมาณ
อย่างไรก็ตาม เทห์ฟ้าต่าง ๆ ที่อยู่นอกระบบสุริยะของเรานั้นอยู่ห่างจากเรามาก
หน่วยดาราศาสตร์จึงไม่เหมาะสำหรับการบอกระยะทางของเทห์ฟ้าเหล่านั้น เช่น ดาวฤกษ์ดวงหนึ่ง ๆ ในดาราจักรทางช้างเผือกระบบหนึ่งของเราเอง
ทั้งนี้เราจึงมีหน่วยที่เหมาะสมกว่า คือ ปีแสง (light year) “ly”
อนึ่ง 1 ปีแสงมีความหมายดังนี้
กล่าวคือ ระยะทางที่แสงเคลื่อนที่ในปริภูมิอิสระเป็นเวลา 1 ปี
โดยที่มีค่าประมาณ 9.5 ล้านล้านกิโลเมตร
หรือประมาณ 63,290 หน่วยดาราศาสตร์
ทั้งนี้เราเชื่อกันว่าดาวฤกษ์ดวงที่อยู่ใกล้โลกมากสุดนอกจากดวงอาทิตย์ที่เป็นดาวฤกษ์ดวงหนึ่งแล้ว คือ ดาวฤกษ์พรอกซิมา เซนทอรี (Proxima Centauri) ซึ่งอยู่ ณ ระยะประมาณ 4.25 ปีแสง
โดยสื่อให้เรารู้ดังนี้
กล่าวคือ ณ ขณะที่เราดูดาวฤกษ์ดวงนี้เป็นเวลา ณ ขณะที่แสงเดินทางมา 4.25 ปีแล้ว
อนึ่ง ผู้เขียนใคร่กล่าวเสริมไว้ ณ ที่นี้ด้วยดังนี้
ผู้อ่านทุกคนคงแปลกใจอย่างยิ่งว่าเราทุกคนนั้นต่างมองเห็นสิ่งต่าง ๆ ในอดีตทั้งสิ้นหาใช่ ณ ขณะปัจจุบันดังที่เข้าใจกันแต่ประหารใด
ทั้งนี้แสงต้องใช้เวลาในการเดินทางจากสิ่งใดสิ่งหนึ่งมาสู่ตาของเราแล้วจึงมีการมองเห็นนั่นเอง
ดังนั้น ถ้าชายหนุ่มคนหนึ่งบอกแก่หญิงสาวคนหนึ่งดังนี้
“ณ ปัจจุบันนี้ผมรักคุณสุดชีวิต”
ทั้งนี้ความจริงแล้วชายหนุ่มคนดังกล่าวบอกความรักที่มีต่อหญิงสาวคนนั้น ณ เหตุการณ์ต่อความรู้สึกของเขานับย้อนไปเท่ากับเวลาที่แสงเคลื่อนที่
อ้าว คุณผู้หญิงทั้งหลายจะเชื่อคำพูดเชิงอ้อนวอนของชายหนุ่มคนหนึ่ง ๆ ได้อย่างไร
กรณีขอให้ผู้อ่านทุกคนทำความเข้าใจเชิงวิชาการที่ถูกต้องให้กระจ่างด้วย
ผู้เขียนเชื่อว่าผู้อ่านทุกคนยอมรับกัน ณ ขณะนี้ดังนี้
กล่าวคือ 1 ปีแสงเป็นหน่วยของระยะทางที่ไกลสุด ๆ
อย่างไรก็ตาม เทห์ฟ้าอื่น ๆ ที่อยู่นอกระบบดาราจักรทางช้างเผือกระบบนี้ของเรายังมีอีกมาก โดยรวมทั้งระบบดาราจักรระบบอื่น ๆ ด้วย
ดังนั้น เราจึงมีหน่วยที่บอกระยะทางที่ไกลกว่า 1 ปีแสงอีก
กล่าวคือ พาร์เซก (parsec) “pc”
ทั้งนี้ 1 พาร์เซกเท่ากับ 206,265 หน่วยดาราศาสตร์
เท่ากับ 3.26 ปีแสงโดยประมาณ
อนึ่ง ผู้เขียนต้องขออภัยผู้อ่านที่เรียบเรียงไว้อย่างยืดยาวเช่นนี้
อย่างไรก็ตาม ใคร่บอกแก่ผู้อ่านทุกคนดังนี้
ทั้ง ๆ ที่เรากำหนดหน่วยของระยะทางที่ใหญ่โตจนเกินกว่าที่สามัญสำนึกของทุกคนจะยอมรับได้
แต่ยังนับว่าสั้นนักเทียบกับขนาดของเอกภพที่เราเองก็ยังไม่รู้เลยว่าแท้จริงแล้วเอกภพของเรานี้มีรูปร่างเป็นอย่างไร มีขนาดใหญ่โตสักเพียงใด และมีเทห์ฟ้าอื่น ๆ ที่จัดอยู่ในประเภทเดียวกับเอกภพของเราหรือไม่
อนิจจาคนใดคนหนึ่งมีอายุอยู่สัก 100 ปีก็นับว่านานสุด ๆ แล้ว
ดังนั้น ต้องยอมรับกันดังนี้
กล่าวคือ เราทุกคนต่างมีความรู้ที่น้อยนิดเทียบกับสิ่งที่เป็นอยู่ในธรรมชาติ
อย่าเสียเวลากับการขัดแย้งกันอย่างไร้สาระ
โปรดศึกษาตัวเองให้ถ่องแท้
และโปรดศึกษาธรรมชาติร่วมกัน
ผู้เขียนเชื่อว่าจะมีประโยชน์คุ้มค่ากับความเป็นคนของเราทุกคน
อนึ่ง ถ้าสาระของอัตราเร็วแสงสาระนี้มีความดีอยู่บ้างผู้เขียนขอย้อนรำลึกถึงครูและอาจารย์ทุกคนของผู้เขียนด้วยสิ่งอันดีงามที่เทียบเท่ากับอัตราเร็วแสงนี้ด้วยฉะนี้
ปรารถนาดีอย่างจริงใจ
สมพงษ์ ใจดี
sompongsej@yahoo.com
https://genphysics.wordpress.com/
15 มกราคม 2554

No comments yet

ใส่ความเห็น

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Connecting to %s