อนุทิน #26899

@26892 ทั้งคู่ (M&M) พบว่า ไม่ว่าวัดจากสภาวะที่เคลื่อนที่ยังไง ก็ได้ความเร็วแสงค่าเดียวเสมอ

ลองนึกถึงเราปาสิ่งของไปข้างหน้าเร็ว X ถ้าเราอยู่นิ่ง ความเร็วของสิ่งของที่ถูกปาก็จะเป็น X ในสายตาของผู้สังเกตการณ์ด้านข้างที่อยู่นิ่ง

แต่ถ้าเราเคลื่อนที่ไปทางเดียวกันกับทิศที่เราปา ด้วยความเร็ว Y เมื่อมีผู้สังเกตการณ์ด้านข้างที่อยู่นิ่ง ก็จะเห็นว่า ความเร็ววัตถุที่ถูกปา กลายเป็น X+Y

แต่ถ้าเราเคลื่อนที่สวนทางกับทิศที่เราปา ด้วยความเร็ว ํY เมื่อมีผู้สังเกตการณ์ด้านข้างที่อยู่นิ่ง ก็จะเห็นว่า ความเร็ววัตถุที่ถูกปา กลายเป็น X-Y

ทั้งสามกรณี ผู้สังเกตการณ์ด้านข้างที่อยู่นิ่ง ก็จะเห็นว่า ความเร็ววัตถุที่ถูกปา เป็นไปได้หลากหลาย ขึ้นกับผู้ปาเคลื่อนไปทางไหน เร็วเท่าไหร่

แต่ในกรณีของแสงนี่แปลก ผู้สังเกตการณ์ด้านข้างที่อยู่นิ่ง จะเห็นแสงที่ถูกฉายออกไปจากแหล่งกำเนิดแสงที่เคลื่อนที่ ด้วยความเร็วคงที่เสมอ ไม่ว่าเคลื่อนสวนแสง หรือเคลื่อนไปทางเดียวกับแสง

นี่คือผลการทดลองของทั้งคู่ครับ ซึ่งไอน์สไตน์ไขปริศนานี้ในภายหลัง

ไอน์สไตน์มองว่า ที่ความเร็วสูงใกล้ความเร็วแสง เวลาต้องไหลช้าลง และระยะทางต้องหดตัวสั้นเข้า ตามสูตรที่เรียกว่า Lorentz transformation ซึ่งถ้าเคลื่อนไหวเร็วมากๆ ก็จะเริ่มเห็นผลนี้อย่างชัดเจน เคลื่อนไหวช้า ก็เกิด แต่เกิดน้อยจนไม่สามารถรับรู้หรือตรวจวัด

เป็นแนวคิดที่ดูเผิน ๆ พิลึก แต่ก็ใช้อธิบายปรากฎการณ์การเคลื่อนที่ทุกกรณีได้อย่างกลมกลืน (ปาสิ่งของ & ความเร็วแสง) เป็นการมองในวิธีคิดเดียว แต่ทำให้ทั้งสองกรณีที่ดูเผิน ๆ ขัดแย้งกัน ล้วนเป็น "จริง" ได้ทั้งคู่

ชีวิตประจำวันเราเจอแต่ความเร็วน้อยมากๆเมื่อเทียบกับแสง ก็จะไม่มีโอกาสเห็นผลของ Lorentz transformation

แต่ก็ไม่ใช่ไม่มีไปเสียทีเดียว นาฬิกาของระบบ GPS ในดาวเทียมต้องนำ lorentz transformation มาใช้ ไม่อย่างนั้น รายงานค่าผิดเพี้ยน

เขียน:
แก้ไข:

ความเห็น (0)