ประวัติศาสตร์อย่างย่อการวัดอัตราเร็วแสง

หนังสือ "คัมภีร์สัมพัทธภาพพิเศษฉบับทฤษฎีไอน์สไตน์ไม่สมบูรณ์"

คุณภัทรเดช ตรรกะธีรยากร ผู้เขียนหนังสือเล่มนี้ เป็นคนที่หลงใหล กับทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของไอนไสตน์ เขาได้ศึกษาค้นคว้าเกี่ยวกับเรื่องนี้เป็นเวลากว่าสิบปี

หนังสือเล่มนี้ เหมาะกับผู้สนใจขั้นต้นจนถึงขั้นสูง ผู้สนใจทั่วไปที่ไม่มีความรู้เรื่องฟิสิกส์ก็สามารถอ่านได้ เหมาะกับนักเรียน นักศึกษา วิศกร นักวิชาการ ที่ต้องการหาแรงบันดาลใจแปลกใหม่แห่งโลกฟิสิกส์ ผู้เขียนได้ใช้ภาษาที่ง่ายต่อการเข้าใจ ไล่ลำดับตั้งแต่เนื้อหาที่ง่ายไปยาก อ่านง่าย อ่านมันส์

และจากการจมดิ่งกับทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษเป็นเวลานาน เขาก็พบว่าทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของไอนไสตน์ มีความไม่สมบูรณ์และขัดแย้งอยู่บางอย่างและมีนัยสำคัญ

ผู้เขียน และ ดร.จิตกร ผลโยญ อาจารย์ภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยมหาวิทยาลัยอุบลราชธานี ที่ปรึกษางานเขียนนี้ ก็ได้คิดค้นทฤษฎี ที่จะมาเติมเต็มความไม่สมบูรณ์ของไอนไสตน์ โดยเขาตั้งชื่อทฤษฎีนี้ว่า ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของตรรกะธีรยากร ซึ่งเขาก็ได้เขียนถึงทฤษฎีนี้ในหนังสือเล่มนี้ด้วย

ทฤษฎีนี้เพิ่มสัจพจน์ข้อที่ 3 เข้าไป คือ หลักแห่งสามสถานะ ใช้เป็นรากฐานในการสร้างทฤษฎีใหม่นี้ ซึ่งให้ผลแตกต่างเรื่องการยืดหดของเวลา ที่แตกต่างจากทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของไอนไสตน์ ในลักษณะเติมเต็มให้กับทฤษฎีสัมพัทธพิเศษ

ซึ่งเขาก็ได้เสนอให้พิสูจน์ทดสอบทฤษฎีใหม่นี้จากการใช้ดาวเทียม 2 ดวงโคจรสวนกันด้วยความเร็วที่ต่างกัน เพื่อพิสูจน์ทฤษฎีนี้ว่าถูกต้องหรือไม่

สั่งชื้อได้ที่
  / iii3iii.book  
https://www.iii3iii.com

คลิปสุ่มผู้โชคดี รับหนังสือฟรี 10 เล่ม    • สุ่มผู้โชคดี 10 คน รับหนังสือ คัมภีร์...  

-------------------------------
แต่ผมต้องขอคอมเมนต์ส่วนนี้ด้วยว่า ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของตรรกะธีรยากร ยังไม่ได้ตีพิมพ์ใน Paper หรือ วรสารวิชาการนานาชาติ ยังไม่ได้ถูกรีวิวจากนักฟิสิกส์ทั่วโลก

หรือพูดง่ายๆ ก็คือ ทฤษฎีนี้ยังไม่ถูกตรวจพิสูจน์ทางวิชาการระดับสากล แต่ถูกเขียนขึ้นมาเพื่อให้ผู้สนใจได้ช่วยกับขบคิดวิพากษ์วิจารณ์ ถกเถียงกัน เพื่อให้ได้ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษที่สมบูรณ์ขึ้นในที่สุด

ผู้เขียนแค่เสนอแนวคิดหนึ่งของเขา ว่าแนวคิดนี้จะเติมเต็มทฤษฎีสัมพัทธภาพได้ และเปิดให้คนอื่นๆ มาวิพากษ์ มาถกเถียง ว่าถูกต้อง เป็นไปได้หรือไม่

เอาเป็นหนังสืออ่านเล่นสนุกๆ เพื่อเป็นความรู้รอบตัว เรียนรู้แนวคิด ที่มาที่ไปทางฟิสิกส์ของผู้เขียนก็ได้อยู่ครับ

-------------------------------

เราอยู่กับแสงสว่างมาตั้งแต่เกิด เมื่อเราลืมตา เราก็มองเห็นทุกสิ่งทุกอย่างแล้ว มันเป็นเรื่องธรรมดามาก จนเราไม่นึกตั้งคำถาม หรือสงสัยอะไรเกี่ยวกับความสว่างนี้

หรือตอนกลางคืนที่ควรจะมืดมิด เพียงแค่เรากดเปิดไฟ ทั้งห้องก็สว่างทันที แสงหรือความสว่าง เหมือนปรากฏขึ้นทันทีทั่วทั้งบริเวณห้อง ใครจะไปคิดล่ะ ว่ามันมีความเร็ว มันต้องใช้เวลาเดินทางจากหลอดไฟมาถึงผนังห้องเหมือนกัน

ซึ่งความเร็วก็คือ ระยะทางหารด้วยเวลา ยิ่งเวลาน้อยเท่าไหร่ ความเร็วก็จะสูงขึ้นเท่านั้น
อริสโตเติล นักปรัชญาชื่อดังสมัยกรีกโบราณ ยังคิดเลยว่า แสงไม่มีความเร็ว หรือความเร็วมันเป็นอนันต์ คือมันสามารถเดินทางไปปรากฏตัวได้ทุกที่ทันที โดยไม่ต้องใช้เวลา หรือถ้าเขียนแบบสมการก็คือ ระยะทาง หารด้วยเวลาที่เท่ากับศูนย์ ซึ่งนั่นก็ทำให้ความเร็ว มีค่าอนันต์ หรือ Infinity

ยิ่งสมัยนั้น เชื่อกันว่า แสงถูกปล่อยออกจากตาของเรา แล้วเมื่อแสงไปชนอะไร เราก็มองเห็นสิ่งนั้น ซึ่งคนดังๆ อย่าง Ptolemy และ Euclid ก็สนับสนุนแนวคิดนี้

ต่อมา เฮโรแห่งอะเล็กซานเดรีย ก็บอกว่า เมื่อเราลืมตา เราสามารถมองเห็นทุกสิ่งทุกอย่างได้ทันที ไม่ว่ามันจะอยู่ห่างไกลสักแค่ไหน ดังนั้น แสงต้องมีความเร็วเป็นค่าอนันต์อย่างแน่นนอน

โอเค ในปัจจุบันนี้ เราก็รู้แล้วว่า ตาของเราไม่ได้ปล่อยแสง แต่แสง ไปกระทบกับวัตถุแล้วเข้าตาเราต่างหาก และแสง ก็มีอัตราเร็วที่จำกัด ไม่ใช่ Infinity โดยมันถูกกำหนดให้มีอัตราเร็วเท่ากับ 299,792,458 เมตร ต่อวินาที ในสุญญากาศ ถ้ามันเดินทางผ่านตัวกลางอย่างอากาศหรือนำ มันก็จะมีอัตราเร็วลดลงเล็กน้อย

แต่มันเร็วมากๆ ในเวลาเพียงแค่ 1 วินาที แสงก็เดินทางรอบโลกได้ถึง 7 รอบครึ่งแล้ว มันก็ไม่น่าแปลกใจเลยว่าทำไมคนสมัยก่อนถึงเข้าใจว่าแสงมีความเร็วเป็นอนันต์

แต่สังเกตกันไหมครับว่า อัตราเร็วแสง มีค่าเท่ากับ 299,792,458 m/s เป๊ะ ลงตัว ไม่มีเศษ ไม่มีจุดทศนิยมเลย มันบังเอิญขนาดนั้น หรือเราวัดมันได้แม่นยำขนาดนั้นจริงๆ เหรอ

คำตอบคือ ไม่ใช่ครับ ค่านี้ไม่ได้มาจากการวัด แต่เรากำหนดค่าให้ความเร็วแสงเท่ากับเท่านี้เลยต่างหาก ทำไมเราถึงทำแบบนั้น การจะไปหาคำตอบเรื่องนี้ เราต้องมาเริ่มกันตั้งแต่ ความพยายามแรกๆ ของมนุษย์ ที่จะวัดความเร็วแสง ซึ่งนั่นก็ไม่ใช่ใครที่ไหน กาลิเลโอ กาลิเลอี นักดาราศาสตร์และนักฟิสิกส์ชาวอิตาลี บิดาแห่งวิทยาศาสตร์สมัยใหม่นั่นเองครับ