ความแตกต่างระหว่างฟิสิกส์คลาสสิก (Classical physics) กับ ฟิสิกส์สมัยใหม่ (Modern physics)

โดยทั่วไปฟิสิกส์คลาสสิก (Classical physics) เกิดขึ้นก่อนศตวรรษที่ 20 มักเกี่ยวข้องกับสสารและพลังงานที่มองเห็นได้ ใหญ่กว่าอะตอม โมเลกุล อิเล็กตรอน และนิวคลีไอ และเคลื่อนที่ช้ากว่าความเร็วแสง มีความแม่นยำในการอธิบายในขนาดมองเห็นได้ ซึ่งส่วนใหญ่อธิบายด้วย Newton’s laws 

ฟิสิกส์สมัยใหม่ (Modern physics)  ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับพฤติกรรมของสสารและพลังงานภายใต้สภาวะที่สุดขั้ว หรือกับวัตถุที่มีขนาดใหญ่มากหรือเล็กมาก atomic and subatomic scales ยกตัวอย่างเช่น ด้านฟิสิกส์อะตอม (Atomic physics) ซึ่งเป็นการศึกษาโครงสร้างของอะตอม (นิวเคลียสและอิเล็กตรอน) และด้านฟิสิกส์นิวเคลียร์ (์Nuclear physics) ซึ่งเป็นการศึกษาในระดับที่เล็กที่สุด คือการศึกษาคุณสมบัติของนิวเคลียสและกระบวนการเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับนิวเคลียสที่เรียกว่า ปฏิกิริยานิวเคลียร์ (นิวเคลียส ประกอบด้วยอนุภาคมูลฐานคือ โปรตอน (proton) และนิวตรอน (neutron)) สาขาฟิสิกส์นิวเคลียร์นี้เป็นฟิสิกส์พลังงานสูง เนื่องจากให้พลังงานที่สูงมากที่จำเป็นในการผลิตอนุภาคหลายชนิดในเครื่องเร่งอนุภาคขนาดใหญ่

ทฤษฎีหลักของฟิสิกส์สมัยใหม่มีอยู่ 2 ทฤษฎี นำเสนอภาพแนวคิดเรื่องอวกาศเวลาและสสารที่แตกต่างไปจากฟิสิกส์คลาสสิค

“ทฤษฎีควอนตัม” (Quantum Theory) เกิดจากผลงานการค้นพบของนักฟิสิกส์หลายคน โดยเฉพาะ Max Planck บิดาผู้ให้กำเนิด Quantum Theory เป็นทฤษฎีที่อธิบายปรากฏการณ์ธรรมชาติของสิ่งเล็กๆในระดับอะตอมได้เป็นอย่างดี เกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์ที่มีส่วนประกอบของอนุภาคและคลื่น

“ทฤษฎีสัมพัทธภาพ” ของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ เป็นรากฐานความสำคัญของฟิสิกส์ยุคใหม่ โดยทฤษฎีนี้ได้แยกออกเป็นสองส่วน คือทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ (Theory of Special Relativity; 1905) และทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป (Theory of General Relativity; 1915) 

 

 

Chris Brown – Forever

 

 

Light is Electromagnetic Wave

slideplayer.com

ในสมัยก่อนนักวิทยาศาสตร์คิดว่ากระแสไฟฟ้าและแม่เหล็กไม่มีความสัมพันธ์กัน จนกระทั่งในปี 1865 เจมส์ เคลิร์ก แมกซ์เวลล์ (James Clerk Maxwell) นักฟิสิกส์ชาวสก็อตได้ค้นพบความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดระหว่างปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าและแม่เหล็ก “การเปลี่ยนแปลงสนามไฟฟ้าสามารถทำให้เกิดสนามแม่เหล็กได้ และการเปลี่ยนแปลงสนามแม่เหล็กก็สามารถเหนี่ยวนำให้เกิดสนามไฟฟ้าได้ วนเวียนเช่นนี้เรื่อยไป โดยระนาบของสนามทั้งสองมีทิศทางตั้งฉากกัน” ดังนั้นทั้งไฟฟ้าและแม่เหล็กควรรวมเป็นสิ่งเดียวกันที่เรียกว่า “แม่เหล็กไฟฟ้า (electromagnetic)” เขาได้พัฒนาสมการคณิตศาสตร์ 4 สมการมาอธิบายคุณสมบัติพื้นฐานของไฟฟ้าและแม่เหล็ก และได้ตั้งทฤษฎีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (Maxwell’s electromagnetic theory) 

 

slideplayer.com

นอกจากนี้สมการของแมกซ์เวลล์ (Maxwell’s equations) ยังแสดงให้เห็นว่าสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กเคลื่อนที่ออกจากแหล่งกำเนิดไปในสูญญากาศหรืออวกาศด้วยอัตราเร็วเท่ากับ 186,000 ไมล์/วินาที หรือ 300,000 กิโลเมตร/วินาที ความเร็วนี้เรียกว่าความเร็วแสงในสูญญากาศ แมกซ์เวลล์จึงเสนอความคิดว่า “แสงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดหนึ่งที่มีความถี่ช่วงหนึ่ง” คำทำนายนี้ได้รับการยืนยันว่าเป็นจริงโดยการทดลองของเฮิรตซ์ 

การค้นพบของแมกซ์เวลล์มีส่วนสำคัญต่อการนำโลกเข้าสู่ยุคของฟิสิกส์สมัยใหม่ และยังเป็นการวางรากฐานสำหรับฟิสิกส์สาขาต่างๆเช่น ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ และกลศาสตร์ควอนตัม ด้วยผลงานสำคัญทางฟิสิกส์มากมายทำให้แมกซ์เวลล์ได้รับการโหวตให้เป็นนักฟิสิกส์ที่ยิ่งใหญ่เป็นอันดับสามรองมาจากไอน์สไตน์และนิวตัน และมีส่วนสำคัญที่ทำให้เกิดทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ สำหรับไอน์สไตน์ยกย่องแมกซ์เวลล์มากถึงกับเคยกล่าวว่า “ผมสร้างผลงานที่ยิ่งใหญ่ได้ เพราะผมยืนบนบ่าของแมกซ์เวลล์ ไม่ใช่บ่าของนิวตัน!”

 

From Ether Theory to Special Relativity

slideshare.net

ทุกวันนี้ เป็นที่ยอมรับกันว่าแสงเป็นกลุ่มพลังงานหรืออนุภาคที่เรียกว่าโฟตอน ที่เดินทางจากแหล่งกำเนิดผ่านสูญญากาศโดยไม่ต้องอาศัยตัวกลางในการแพร่กระจาย (propagate) แต่เมื่อ 300 ปีก่อน ณ เวลานั้น เจมส์ เคลิร์ก แมกซ์เวลล์ (James Clerk Maxwell) คิดว่าแสงซึ่งเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าไม่น่าจะเดินทางผ่านอวกาศที่ว่างเปล่าได้ และในเมื่อคลื่นเสียงต้องอาศัยตัวกลางในการเดินทาง แสงซึ่งเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าก็ต้องอาศัยตัวกลางในการเดินทางเช่นกัน ทำให้เขาเชื่อว่าอวกาศไม่ได้เป็นสูญญากาศแต่เต็มไปด้วยอีเธอร์ (aether หรือ ether) ซึ่งเป็นตัวกลางให้แสงแพร่กระจายไปในอวกาศได้ ยุคนั้นเชื่อว่าอีเธอร์มีอยู่จริง มีอยู่ทุกแห่งหนในจักรวาล โปร่งใส ความหนาแน่นเป็นศูนย์ อยู่ในสถานะของการหยุดนิ่งอย่างสมบูรณ์ในจักรวาล ทำให้จักรวาลเป็นกรอบอ้างอิงสมบูรณ์ (absolute reference frame) อย่างไรก็ตามการดำรงอยู่ของอีเธอร์เป็นหัวข้อที่มีการถกเถียงกันมากตลอดประวัติศาสตร์ในช่วงนั้น นักฟิสิกส์หลายต่อหลายคนพยายามทดลองหาอีเธอร์ แต่ไม่มีใครสามารถตรวจจับมันได้

 

Michelson-Morley Experiment

steemit.com

หลังการพัฒนาทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าของแมกซ์เวลล์ มีการทดลองหลายครั้งเพื่อพิสูจน์การมีอยู่ของอีเธอร์ การทดลองที่มีชื่อเสียงและมีความสำคัญมากที่สุดในประวัติศาสตร์คือ การทดลองของไมเคิล – มอร์ลี่ย์ (Michelson-Morley experiment) เมื่อปี 1887 ซึ่งดำเนินการโดยนักฟิสิกส์ อัลเบริต์ มิเชลสัน (Albert Michelson) และนักเคมีชาวอเมริกัน เอ็ดเวิร์ด มอร์ลี่ย์ (Edward Morley) เพื่อหาว่าการเคลื่อนที่ของโลกผ่าน “อีเธอร์”  จะส่งผลอย่างไรต่อความเร็วของแสงที่วัดได้บนโลก

อีเธอร์อยู่นิ่งกับที่ ขณะที่โลกหมุนรอบตัวเองและโคจรรอบดวงอาทิตย์ โลกต้องเคลื่อนที่ผ่านอีเธอร์ซึ่งจะทำให้เกิดการไหลของอีเธอร์ที่เรียก “ether wind” บริเวณใกล้พื้นผิวโลก และหากแสงกระจายไปได้ในอีเธอร์แล้ว ความเร็วของแสงก็น่าจะเปลี่ยนไปเพราะการไหลของอีเธอร์ซึ่งเกิดจากการเคลื่อนที่ของโลก

 

slideserve.com

แสงมีคุณสมบัติเป็นคลื่น ดังนั้นความเร็วของแสงควรเปลี่ยนแปลงไปตามการเคลื่อนที่ของโลกผ่านอีเธอร์ เหมือนกับการที่เราสามารถว่ายน้ำในแม่น้ำหรือล่องเรือไปในน้ำได้เพราะว่ามีน้ำคอยพยุงเราไว้อยู่และคอยพัดเราไป เรือที่พายตามกระแสน้ำก็จะมีความเร็วมากกว่าเรือที่พายทวนกระแสน้ำ แสงก็เช่นเดียวกัน ความเร็วของแสงที่วิ่งในทิศทางเดียวกับ ether wind ควรมากกว่าความเร็วของแสงที่วิ่งสวนทางกับ ether wind

โลกหมุนรอบตัวเองและโคจรรอบดวงอาทิตย์แบบทวนเข็มนาฬิกาหรือจากทิศตะวันตกไปตะวันออก โดยปกติแกนโลกของเราที่วัดจากขั้วโลกเหนือไปยังขั้วโลกใต้วางตัวในแนวเอียงประมาณ 23.5 องศา  และแกนโลกจะเอียงเท่าเดิมเสมอตลอดเวลาที่โลกหมุนรอบดวงอาทิตย์  ทำให้มีช่วงเวลาที่โลกเอียงแกนข้างใดข้างหนึ่งเข้าหาดวงอาทิตย์มากกว่าอีกข้างหนึ่ง ซึ่งส่งผลให้เกิดเป็นฤดูกาลขึ้นมานั่นเอง  

อัตราเร็วของแสงมีค่าเท่ากับ 186,000 ไมล์/วินาที หรือ 300,000 กิโลเมตร/วินาที  ค่านี้เขียนแทนด้วยตัว c ซึ่งมาจากภาษาละตินคำว่า celeritas (แปลว่า อัตราเร็ว) จากภาพข้างบน เวคเตอร์เส้นประแสดงทิศทางการไหลของอีเธอร์ (ether wind) ที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของโลกผ่านมัน เราจะเห็นว่าในฤดูใบไม้ผลิ (โลกเคลื่อนตัว downward ในภาพ) แสงจากดวงอาทิตย์ที่มาตกกระทบโลกมีทิศทางสวนกับ ether wind  ดังนั้นความเร็วของแสงที่วัดได้บนโลกควรมีค่าลดลง คือน้อยกว่า 300,000 กิโลเมตร/วินาที และเมื่อถึงฤดูใบไม้ร่วง (โลกเคลื่อนตัว upward ในภาพ) แสงจะเดินทางจากดวงอาทิตย์มายังโลกในทิศทางเดียวกับ ether wind ดังนั้นความเร็วของแสงที่วัดได้ควรมีค่ามากกว่า 300,000 กิโลเมตร/วินาที

 

slideplayer.com

พวกเขาใช้เครื่องอินเตอร์ฟีรอมิเตอร์ที่ไมเคลสันประดิษฐ์ขึ้นมา (Michelson’s interferometer) วัดความเร็วของลำแสง 2 ลำที่ทำมุมตั้งฉากกัน เนื่องจากโลกเคลื่อนที่ผ่านอีเธอร์ ความเร็วของแสงควรจะขึ้นกับทิศทางของ ether wind ที่เปลี่ยนแปลงไปตามการเคลื่อนที่ของโลกด้วย ดังนั้นความเร็วของแสงควรมีความแตกต่างเล็กน้อยในแต่ละฤดูกาล 

เครื่องมือ Michelson’s interferometer ประกอบด้วยตัวกำเนิดแสงตั้งอยู่ด้านหนึ่งของโต๊ะ ยิงลำแสงไปกระทบกระจก M₀ ที่ฉาบเงินเพียงครึ่งเดียวซึ่งวางอยู่ตรงกลาง แสงจะแยกออกเป็น 2 ลำแสงเดินทางตั้งฉากซึ่งกันและกัน โดยลำแสงหนึ่งวิ่งไปกระทบกระจก M₂ อีกลำแสงหนึ่งวิ่งไปกระทบกระจก M₁ แล้วสะท้อนกลับมารวมกันที่กระจก M₀

สมมุติว่า v เป็นความเร็วของ ether wind ที่มีความสัมพันธ์กับการเคลื่อนที่ของโลก และ c เป็นความเร็วของแสงที่เดินทางมาในอีเธอร์ เมื่อพิจารณาลำแสงที่วิ่งจาก M₀ ไปกระทบกระจก M₂ และสะท้อนกลับมา ควรมีค่าไม่เท่ากันดังนี้

• เมื่อแสงวิ่งมากระทบกระจก M₂ ความเร็วแสงที่วิ่งสวนทางกับ ether wind ควรเท่ากับ c – v 

• เมื่อแสงวิ่งออกจากกระจก M₂ กลับไปที่กระจก M₀ ความเร็วของแสงที่วิ่งในทิศทางเดียวกับ ether wind ควรเท่ากับ c + v 

ไมเคลสันและมอร์ลี่ย์ทำการทดลองซ้ำๆกันหลายครั้งในปีนั้น ถ้าโลกเคลื่อนที่ผ่านอีเธอร์ คลื่นแสงที่เดินทางไปในแนวเดียวกับการเคลื่อนที่ของโลก (แขนที่ 2) ควรจะเดินทางด้วยความเร็วที่ต่างจากทิศทางอื่น ซึ่งในการทดลองนี้คือทิศทางที่ตั้งฉากกับแนวการเคลื่อนที่ของโลก (แขนที่ 1) แต่จากผลการทดลองทำให้พวกเขาประหลาดใจอย่างมาก เพราะความเร็วของลำแสงทั้งสองเท่ากันทุกครั้ง มันเหมือนว่าความเร็วของแสงมีค่าเดียวไม่ว่าโลกจะเคลื่อนที่อย่างไร ผลที่ได้จากการทดลองนี้ก่อให้เกิดความเคลือบแคลงในการมีอยู่ของอีเธอร์ในวงการวิทยาศาสตร์สมัยนั้น  

ไมเคลสันได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 1907 จากผลงานการสร้างเครื่องมือ Michelson’s interferometer ที่ใช้ในการทดลองนี้ ซึ่งนำไปสู่การสร้างทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษโดยไอน์สไตน์

 

 

Shawn Mendes, Camila Cabello – I Know What You Did Last Summer

 

 

Einstein’s Theory of Special Relativity

กฎของนิวตันคาดการณ์ว่า ความเร็วของแสงควรขึ้นอยู่กับการเคลื่อนที่ของผู้สังเกตการณ์และแหล่งกำเนิดแสง ซึ่งขัดแย้งกับกฎของ Maxwell ที่คาดการณ์ว่าแสงเดินทางในสูญญากาศด้วยความเร็วคงที่ โดยไม่ขึ้นกับการเคลื่อนที่ของผู้สังเกตการณ์หรือแหล่งกำเนิด

ความขัดแย้งกันระหว่างกลศาสตร์ของนิวตัน (Newtonian mechanics) กับสมการของแมกซ์เวล (Maxwell’s equations of electromagnetism) และผลการทดลองของ Michelson-Morley ที่แสดงให้เห็นว่าไม่มีอีเธอร์อยู่จริงในจักรวาล ปัญหาเหล่านี้เป็นแรงบันดาลใจให้ อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ (Albert Einstein) ในวัย 26 ปี เสนอทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษในปี 1905 ในบทความเรื่อง “เกี่ยวกับพลศาสตร์ไฟฟ้าของวัตถุซึ่งเคลื่อนที่ (On the Electrodynamics of Moving Bodies)”

ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ (Theory of special relativity) เป็นทฤษฎีทางฟิสิกส์ที่ได้รับการยอมรับและถูกยืนยันความถูกต้อง เป็นเรื่องเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างอวกาศกับเวลา โดยตั้งอยู่บนหลักการพื้นฐานของสมมุติฐาน 2 ข้อ

สมมุติแรก

“The laws of physics are the same in all inertial reference frames” กฎของฟิสิกส์นั้นเหมือนกันในทุกกรอบอ้างอิงเฉื่อย

หมายเหตุ: กรอบอ้างอิงเฉื่อยเป็นกรอบอ้างอิงที่วัตถุอยู่กับที่หรือเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วคงที่ หากไม่มีแรงมากระทำต่อมัน (ไม่มีความเร่ง)

สมมุติที่สอง

“The speed of light in a vacuum is the same for all observers, regardless of the motion of the light source or observer.

ความเร็วของแสงในสูญญากาศนั้นเท่ากันสำหรับผู้สังเกตการณ์ทุกคน โดยไม่คำนึงถึงการเคลื่อนที่ของแหล่งกำเนิดแสงหรือผู้สังเกตการณ์

ไอน์สไตน์ปฏิเสธแนวคิดที่ว่าจักรวาลเป็นกรอบอ้างอิงสมบูรณ์ (absolute reference frame) อันเนื่องจากการมีอยู่ของอีเธอร์ ในทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ ไม่มีกรอบอ้างอิงสมบูรณ์ แต่จักรวาลมีมิติที่ขึ้นอยู่กับการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ของเรา ไอน์สไตน์จึงได้ก่อเกิดแนวคิด อวกาศ-เวลา (space-time) โดยเอา 3 มิติของอวกาศรวมเข้ากับมิติของเวลา

 

What Is Space-Time?

livescience.com

ก่อนหน้านั้นนักวิทยาศาสตร์อธิบายปรากฏการณ์ทางฟิสิกส์โดยใช้ทฤษฎี 2 ทฤษฎีคือ Isaac Newton’s laws of motion ที่บรรยายการเคลื่อนที่ของวัตถุขนาดใหญ่ และ James Clerk Maxwell’s theory of electromagnetism  ที่อธิบายคุณสมบัติของแสง แต่ผลจากการทดลองหลายๆครั้งที่กระทำในช่วงปลายของศตวรรษที่ 19 บ่งชี้ว่ามีบางสิ่งบางอย่างที่พิเศษเกี่ยวกับแสง การทดลองของ Michelson-Morley แสดงให้เห็นว่าแสงเดินทางด้วยความเร็วค่าเดียวเสมอโดยไม่ขึ้นกับการเคลื่อนที่ของโลก และในปี 1898 นักฟิสิกส์และนักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศส Henri Poincaré สันนิษฐานว่าความเร็วของแสงอาจมีขีดจำกัด 

อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์  ได้รวมความคิดทั้งหมดเหล่านี้เข้ามาเป็นส่วนหนึ่งในทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของเขาในปี 1905 ซึ่งระบุว่าความเร็วของแสงคงที่ เพื่อจะทำให้สิ่งนี้เป็นจริง space และ time จะต้องถูกนำมารวมกันเป็นกรอบเดียว เพื่อที่จะทำให้ความเร็วของแสงเท่ากันสำหรับผู้สังเกตการณ์ทุกคน

 

en.wikipedia.org

ในการอธิบายเหตุการณ์ใดๆในจักรวาล ก่อนอื่นเราต้องระบุตำแหน่ง (x, y, z) ของเหตุการณ์ และเวลา (t) ที่เหตุการณ์นั้นเกิดขึ้น เราซึ่งเป็นผู้สังเกตุการณ์ในกรอบนี้ต้องอยู่ที่จุดตั้งต้น (origin point) แล้วระบุตำแหน่งของเหตุการณ์โดยใช้ระบบพิกัดระยะทางและทิศทางในการบรรยายเหตุการณ์ที่มี 4 มิติ (x, y, z, t) ซึ่งแสดงโดยรูปดาวจากภาพข้างล่าง 

“ถ้าปราศจากเวลาจะไม่มีการเคลื่อนที่หรือวัตถุอยู่กับที่ มีแต่ space (x, y, z) แต่หากเรานำเวลาเข้ามาในกรอบอ้างอิง มันจะมี space-time หรือมีการเคลื่อนที่เกิดขึ้น” 

เช็ตพิกัดของ space-time (x, y, z, t) เรียกว่า “กรอบอ้างอิง (reference frame)”

 

What Is Relative?

ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของไอน์สไตน์ (Einstein’s special theory of relativity) ใช้หลักการแนวคิดของกรอบอ้างอิง ลองคิดดู เรากำลังนั่งอยู่กับที่หน้าคอมพิวเตอร์ นั่นคือกรอบอ้างอิงปัจจุบันของเรา เรารู้สึกเหมือนอยู่กับที่ แต่ในความเป็นจริงเรากำลังเคลื่อนที่ผ่านอวกาศและเวลาตลอดเวลา เนื่องจากโลกกำลังหมุนรอบแกนของตัวเองในขณะที่หมุนรอบดวงอาทิตย์ไปพร้อมๆกัน แต่ดวงอาทิตย์ยังไม่หยุดนิ่งเนื่องจากมันมีปฏิสัมพัทธ์กับดาวเคราะห์และดาวอื่นๆในกาแลคซีทางช้างเผือก และกาแลคซีทางช้างเผือกก็ไม่หยุดนิ่งเพราะมันมีปฏิสัมพัทธ์กับแรงโน้มถ่วงของกาแลคซีอื่น  ดังนั้นจึงไม่มีกรอบอ้างอิงสมบูรณ์ในจักรวาล นั่นคือไม่มีที่ใดในจักรวาลที่อยู่กับที่อย่างสมบูรณ์ เนื่องจากทุกสิ่งมีการเคลื่อนที่และทุกการเคลื่อนที่สัมพัทธ์กัน (relative)

 

livescience.com

 

กรอบอ้างอิง (Reference frame) มี 2 ชนิดคือ กรอบอ้างอิงเฉื่อย และ กรอบอ้างอิงไม่เฉื่อย

Inertial Reference Frame

กรอบอ้างอิงเฉื่อย (Inertial reference frame) เป็นกรอบอ้างอิงที่วัตถุอยู่กับที่หรือเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วคงที่ หากไม่มีแรงมากระทำต่อมัน (ไม่มีความเร่ง) ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของไอน์ไตน์ กฎทั้งหมดทางฟิสิกส์จะเหมือนกันในทุกกรอบอ้างอิงเฉื่อย 

study.com

กฎการเคลื่อนที่ข้อแรกของนิวตัน (Newton’s first law of motion) ที่รู้จักกันในนามกฎของความเฉื่อย (Law of inertia) บอกว่า “ถ้าวัตถุอยู่นิ่ง มันจะคงอยู่นิ่งหากไม่มีแรงมากระทำต่อมัน และถ้าวัตถุกำลังเคลื่อนที่ มันจะคงการเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่หากไม่มีแรงมากระทำต่อมัน” กฎข้อแรกของนิวตันเป็นจริงเฉพาะผู้สังเกตุการณ์ที่อยู่ในกรอบอ้างอิงเฉื่อย 

 

Non-Inertial Reference Frame

กรอบอ้างอิงไม่เฉื่อย (Non-inertial frame) เป็นกรอบอ้างอิงที่มีความเร่ง เช่น ยานพาหนะมีการเปลี่ยนแปลงความเร็ว เมื่อคนขับเหยียบเบรคเพื่อลดความเร็วของรถลง หรือเหยียบคันเร่งเพื่อเร่งความเร็วรถ ฉ จุดนี้ กรอบอ้างอิงเฉื่อยจะเปลี่ยนไปเป็นกรอบอ้างอิงไม่เฉื่อย

 

 

Calvin Harris – We’ll Be Coming Back ft.

 

 

• Facebook
• Twitter
• Line